Renault E-Tech: alla fine arriva l'ibrido come lo conosciamo oggi

Renault dopo varie soluzioni arriva a partorire la scelta definitiva, quella che porta alla nascita della motorizzazione ibrida E-Tech come la conosciamo oggi

I primi esemplari di Renault plug-in hybrid Z.E. on demand furono assegnati ai direttori e dirigenti di Renault. In breve tempo, non si è più parlato d’Entry e di M0, bensì di M1, ossia di modelli versatili e compatti, tra cui Mégane. Proprio a Mégane si farà riferimento per la calibrazione della futura motorizzazione E-Tech. Era, quindi, necessario che la LocoDiscoBox si evolvesse per renderla compatibile con questo modello e con le aspettative in termini di prestazioni. Vengono poi trovate due soluzioni per due campi d’azione diversi: l’introduzione di un secondo motore elettrico per le basse velocità e l’aggiunta di un quarto rapporto sul motore termico per le alte velocità.

JEAN-MARIE VESPASIEN – Responsabile sviluppo E-TECH, ha parlato di questa evoluzione: "Sussisteva il problema dello stacco della coppia tra la prima e la seconda, a bassa velocità. Secondo noi, la soluzione stava nell’aggiunta di un piccolo motore elettrico in sostituzione dei sincronizzatori del cambio tradizionale per facilitare l’innesto e rendere l’accelerazione fluida grazie a un apporto immediato di coppia. Un altro punto caldo: il controllo del funzionamento dell’innesto a denti. Non era facile perché i nostri erano denti piatti come quelli utilizzati in Formula 1 e non del tipo ‘a tetto’. I denti piatti funzionano meglio con il passare del tempo, sono a priori più affidabili. Ma hanno anche l’inconveniente di rischiare di innestarsi meno bene. Bisognava, quindi, che questa idea fosse convalidata da specialisti del controllo".

L'aggiunta del piccolo motore elettrico


Ahmed Ketfi-Cherif – responsabile del controllo E-Tech

, il quale aveva già supervisionato la messa a punto della prima versione della LocoDiscoBox, non solo approva l’idea del piccolo motore elettrico aggiuntivo per migliorare il funzionamento del sistema con innesto a denti, ma vede anche altri vantaggi: "Il motore di tipo HSG (High-voltage Starter Generator o starter ad alta tensione) che abbiamo scelto consentiva, per esempio, al sistema di funzionare come ibrido di serie’ su basse velocità per incrementare comfort e flessibilità. Tutto questo senza necessitare di un grande stoccaggio di energia, permettendo così di ridurre la capacità della batteria e di eliminare la presa di ricarica. La futura motorizzazione E-TECH, con base ibrida plug-in, si sdoppiava così in una versione ibrida ‘semplice’. Questo moltiplicava le possibilità di utilizzo nella gamma!".

L’idea di utilizzare un secondo motore elettrico di tipo HSG consentiva di risolvere tutta una serie di problemi. Ad esempio, rafforzava la regolazione della ricarica della batteria, evitando la possibilità di restare a secco e garantiva una gestione energetica più coerente e un funzionamento complessivo del sistema che rendeva questa trasmissione più simile alle solite trasmissioni automatiche. Tutto questo andava a vantaggio di Nissan, partner di Renault nell'ambito dell’Alleanza che ha avuto voce in capitolo nella messa a punto e nell'adattamento come prodotto della futura motorizzazione E-TECH, nella consapevolezza che sarebbe probabilmente stata utilizzata anche per i suoi modelli. I giapponesi erano particolarmente attenti al piacere di guida e, pur apprezzando i vantaggi introdotti dal secondo motore elettrico, pensavano che bisognasse spingersi oltre. Da cui l’idea di aggiungere un quarto rapporto alla trasmissione con innesto a denti, per migliorare le sensazioni di guida ad alta velocità.

La scelta dei motori


L’ultima miglioria è stata realizzata sui piccoli motori di azionamento della trasmissione, che permettono l’innesto dei denti nel cambio marce. Con i denti piatti e il sistema di assistenza a molla semplice in sostituzione dei sincronizzatori, gli ingegneri hanno potuto utilizzare piccoli motori di meno di 100 watt, contro il doppio o il triplo che si usa di solito. Anche questo ha contribuito a ridurre l’ingombro della trasmissione. Questa volta, l’architettura della futura motorizzazione E-TECH era chiaramente definita. Restavano, comunque, ancora due scelte da operare per i suoi componenti: il motore elettrico principale e il motore termico. Bisognava anche scegliere tra il motore a rotore avvolto (come quello utilizzato da ZOE) e il motore a magneti permanenti. Se il primo aveva il vantaggio di sapersi adattare a tutte le situazioni, non rispondeva, però, ai criteri di compattezza che erano fondamentali per la definizione della motorizzazione E-TECH. Era, quindi, necessario trovare un motore sincrono a magneti permanenti, un compito che sarà assolto da Nissan. Per il motore termico il contributo viene dall’Alleanza.

A quel punto è stato deciso di scambiare il motore HR15 con un altro 4 cilindri aspirato proveniente dalla “banca” dell’Alleanza, l’HR16. Questo ha richiesto un grosso lavoro di adattamento (mappatura del motore, modifica di alcuni pezzi come pistoni, bielle e albero a gomiti sulle auto di prova), ma, in breve, i risultati si sono rivelati soddisfacenti. Seppur non perfetto, il motore HR16 è un buon compromesso e consente all’innovativa trasmissione con innesto a denti di esprimere tutto il suo potenziale. Si tratta di un motore aspirato, ma il contributo dei motori elettrici compensa l’assenza del turbocompressore a basso regime. È utilizzato, nella maggior parte dei casi, alla velocità di rendimento ottimale, soprattutto quando funziona come generatore per ricaricare la batteria. Risponde anche alla ricerca di ottimizzazione dei costi per una motorizzazione E-TECH destinata ai veicoli cuore di gamma. Con questo, tutte le tessere del puzzle combaciavano. Era nata la motorizzazione E-TECH come la conosciamo noi oggi! 

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