Lego Plus, un toque de innovación y atrevimiento de Renault
Utilizando su experiencia en vehículos eléctricos, su experiencia en la Fórmula 1 y con el entusiasmo y la pasión de sus equipos de ingeniería, desarrollo y control, Renault ha desarrollado el innovador sistema de propulsión híbrido E-TECH.
Lo que es menos conocido es que fue inventado y desarrollado de una manera inusual y muy inspiradora. Ahmed Ketfi-Cherif, arquitecto de síntesis mecatrónica de Renault, recuerda el período en el que el modelo conceptual LEGO tuvo que transformarse en un motor real.
Una vez superada la satisfacción, llegó el momento del desafío: dar forma y vida a la futura motorización híbrida E-TECH. Nicolas Fremau, el diseñador del modelo prototipo de LEGO, se dirigió a varias personas de su círculo profesional para comprobar que el innovador sistema sin embrague que había imaginado sería adecuado, en uso, para lo que los clientes tenían derecho a esperar en términos de rendimiento.
Y en particular, Ahmed Ketfi-Cherif, especialista en control, para comprobar que las transiciones entre los diferentes modos de funcionamiento imaginados, que en ese momento eran: ‘ciudad’, ‘carretera’ y ‘autopista’, eran posibles con simples garras de perro.
«Pasar de la aventura de LEGO a la realidad fue un desafío enorme. A nivel humano, me enseñó mucho». Ahmed Ketfi-Cherif, arquitecto de síntesis mecatrónica de Renault
El ‘embrague de perros’ está en el corazón de la reflexión
Necesidad de alisar
El embrague del perro fue, por tanto, el centro de atención. Esta pieza reemplaza tanto una rueda dentada como un anillo de sincronización en un sistema sin embrague. El ‘embrague de garras’ es una caja de cambios que tiene una muy buena eficiencia gracias a la reducción de piezas que rozan entre sí en el interior.
Esta tecnología se utiliza en los deportes de motor donde su falta de suavidad no es perjudicial. Por otro lado, en los modelos de producción, es necesario ofrecer cambios de marcha suaves o, de lo contrario, los clientes serán ‘ahuyentados’.
«Estamos acostumbrados a usar embragues de perro en la Fórmula 1, para un motor de carreras. Pero era algo completamente nuevo para un motor de ‘público en general’. Tuvimos que hacer que este simple objeto pudiera ser utilizado por el Sr. y la Sra. Todoelmundo», explica. Ahmed Ketfi-Cherif.
Esto estaba lejos de ser obvio porque los embragues planos para perros utilizados en la Fórmula 1, aunque funcionan mejor con el tiempo y son más confiables que otros tipos de embragues para perros, como los de ‘techo’, también tienen la desventaja de que es menos probable que encajen. Había que encontrar un truco para hacer que el sistema fuera más fluido.
HSG: La elección inteligente
La idea, rápidamente validada por Ahmed Ketfi-Cherif, era añadir un segundo motor eléctrico al sistema híbrido E-TECH en construcción: “Su función es sustituir los sincronizadores de una caja de cambios tradicional para facilitar el embrague y por tanto el cambio de marcha. Al trabajar en conjunto con el motor de tracción eléctrico, permite una regulación muy precisa de la velocidad de rotación de la caja de cambios para cambios de marcha suaves».
Ahmed Ketfi-Cherif. El segundo motor eléctrico tiene muchas ventajas
Ahmed y Nicolas Fremau actualizaron el modelo LEGO con esta solución y comenzaron las pruebas en el banco y en la carretera. Esto les permitió observar que este segundo motor eléctrico, denominado HSG por generador de arranque de alto voltaje, aporta otros beneficios al sistema.
Su contribución de par inmediata suaviza la aceleración a bajas velocidades para evitar cualquier sensación de rotura de par en el momento de los cambios de marcha. A bajas velocidades, permite que el sistema funcione como un ‘híbrido en serie’ para una mayor comodidad y flexibilidad. Sin necesidad de mucha energía almacenada, lo que permitió reducir la capacidad de la batería y quitar la toma de carga.
«El futuro motor E-TECH, originalmente un híbrido enchufable, acababa de dividirse en una versión híbrida «simple». ¡Se multiplicaron las posibilidades de uso en la gama». Ahmed Ketfi-Cherif
Las primeras pruebas en carretera son convincentes
Realmente funciona
Al final de estas pruebas, los equipos de desarrollo de motorización de E-TECH se aseguraron de que lo que funcionaba en LEGO y en simulación también funcionaba «en la vida real». E incluso «extremadamente bien», dice Ahmed Ketfi-Cherif.
Pero no todo estaba resuelto. El sistema aún debía optimizarse para altas velocidades y, sobre todo, había que encontrar el escenario que permitiera revelar E-TECH a periodistas y público.
