Renault Clio V híbrido: cómo la F1 ha participado (en gran medida) en la creación de un automóvil de producción

El próximo año, el fabricante francés comercializará la versión híbrida de su Clio V . ¿Pero sabías que su motor híbrido e-tech ha sido objeto de numerosas colaboraciones estrechas entre el grupo Renault y el Renault F1 Team? Te explicamos todo sobre su asombroso diseño.
Los planes de electrificación de vehículos están muy avanzados entre los fabricantes de automóviles. El Salón del Automóvil de Frankfurt fue otra demostración de esto con anuncios masivos de modelos híbridos, híbridos enchufables o incluso 100% eléctricos. Sobre el tema, Renault está algo atrasado. No en el vehículo “cero emisiones”, ya que el fabricante francés domina las ventas en Francia y en Europa con su Zoé - que también probamos hace unos días en su nueva versión, el Zoé Z.E50 R135.
Por otro lado, en hibridación, la oferta no comenzará hasta el próximo año con el Clio V híbrido, seguido de Mégane y Captur, que llegarán más tarde con versiones híbridas enchufables. Y para saberlo todo sobre este vehículo, el fabricante nos llevó a un mundo donde no nos hubiéramos imaginado hablando del Clio híbrido: el circuito de Fórmula 1.
Crédito: David Nogueira
Y por una buena razón, saberlo todo sobre el futuro modelo electrificado De hecho, debemos acercarnos más a los equipos Renault Sport Racing. Dirigir un circuito de Fórmula 1, luego el centro técnico de Enstone (Inglaterra) para discutir con la élite de ingenieros automotrices.

Tecnologías probadas de F1

“Siempre ha habido intercambios entre la F1 y la serie (…) pero con la tecnología eléctrica nos damos cuenta de que nunca había habido tantos puentes entre la serie y la carrera. Cada carrera es extremadamente útil para probar o desarrollar nuevas tecnologías. Para dar algo de credibilidad ”. Y no somos nosotros quienes lo decimos, sino Alain Prost, director no ejecutivo de Renault F1 con quien pudimos discutir durante una entrevista.
Alain Prost, director no ejecutivo de Renault F1 Team // Crédito: David Nogueira
Para el cuádruple campeón del mundo, la F1 es un laboratorio de investigación donde todas las optimizaciones se llevan al máximo. Y en el caso que nos ocupa, los motores híbridos que llevan ya varios años montados en monoplazas, pero también investigando en la Fórmula E con Nissan (la otra marca de la Alianza), son obras que benefician al desarrollo del vehículo electrificado.

Evidentemente, los objetivos no son los mismos, como nos recuerda Cyril Abiteboul, el director general del equipo Renault. “En F1 estamos trabajando en el desarrollo de motores y baterías con el rendimiento como criterio. Cómo obtener la mayor cantidad de energía, aunque sea por poco tiempo. En un vehículo de producción, los esfuerzos se centran en la autonomía y la optimización de la capacidad de la batería. Hemos trabajado mucho en la metodología y la representación abstracta del motor que puede utilizar diferentes fuentes de energía, diferentes leyes de gestión energética. Hay cosas que se pueden trasponer. »
Cyril Abiteboul, director general del equipo Renault // Crédito: David Nogueira
Para el ingeniero, el sistema de refrigeración de la batería es parte de él, al igual que la gestión de la transición del motor térmico al motor eléctrico. “No estamos hablando de transferencia de productos aquí. No tiene sentido pensar en integrar un motor F1 en un Clio. Pero hay una transferencia de proceso real ”, explica.

Una caja de cambios sin embrague

El hecho de que esté equipado con una caja de cambios de cuatro velocidades, completamente desprovista de embrague y sincronizador, es sin duda la innovación más importante de este Clio V híbrido. De hecho, Renault ya había tenido dicha tecnología en sus cajas durante varios años. En particular, lo integró en 2014 en Eolab, un concept car que prometía un consumo de combustible de 1 litro cada 100 km. Cinco años después, aquí se transpone a un vehículo de producción, pero con una caja de cambios de cuatro velocidades, en comparación con las tres del Eolab.

De todos modos, para prescindir de embrague y sincronizador, Renault utiliza una caja de embrague combinada con un motor eléctrico que se utilizará sistemáticamente para "hacer funcionar el Clio". Podemos explicar: cada arranque se realiza mediante el motor eléctrico, hasta 5 km / h, la velocidad a la que los ingenieros y fabricantes de motores de Renault han definido la alineación perfecta entre las marchas para acoplar la primera. Para Nicolas Espesson, responsable de optimización del rendimiento de Renault Sport Racing, esta combinación permite aprovechar la muy buena eficiencia de una caja de embrague (utilizada en competición) y corregir los tirones desagradables en un vehículo de serie, con este motor eléctrico que "engrana" la primera marcha.
“Incluso fuimos más allá, ya que entre cada cambio de marcha, el motor eléctrico toma el relevo para evitar crear esta sensación de pérdida de potencia o de un tirón repentino. Es completamente transparente para el conductor ”, asegura el gerente.

Tendremos que esperar a las pruebas en carretera para comprobar que esta caja de cambios no es desagradable de usar, así como para asegurarnos de que otra de las tecnologías implementadas en el Clio V no afecte negativamente a su comodidad. de la conducción … y su consumo. Especialmente desde que Renault anuncia otra ventaja significativa: incluso si el motor térmico está acoplado a una batería eléctrica muy pequeña (1,2 kWh), obviamente esto es suficiente para que el fabricante quiera agregar un modo Sport a este Clio V híbrido. Nuevamente, pedimos ver si el impulso es notable.

El otro truco de Renault

Actualmente, en la Fórmula 1, los equipos Renault utilizan la altísima potencia del motor para recargar las baterías no solo durante las fases de desaceleración, sino también cuando no se utiliza por completo. Después de todo, ¿por qué no hacer funcionar ese molino de 850 caballos de fuerza cuando solo se usa la mitad de la energía en un turno para producir suficiente energía para mover el vehículo Y recargar las baterías al mismo tiempo? Luego viene el impulso mágico del motor eléctrico cuando se hace necesario.
Nicolas Espesson, director de optimización del rendimiento de Renault Sport Racing // Crédito: David Nogueira
Clio V híbrido utilizará una tecnología que se inspira en esta operación, como explica Nicolas Espesson. “Cuando se conduce en ciudad, a baja velocidad, el motor funciona a baja velocidad, lo que, para un fabricante de motores, es muy malo, porque es sinónimo de bajo rendimiento. Por el contrario, cuanto más se carga el motor, mejor es la relación entre la energía que produce y el consumo de combustible ”.
Por eso, Renault ha configurado su motor para que, en las fases en las que es más bien cómodo (a 50 km / h, en ciudad, por ejemplo) y las baterías están vacías, esté deliberadamente "más cargado" de producir. energía suficiente para conducir el vehículo, pero también para recargar las baterías activando la recuperación de energía en el motor eléctrico. A primera vista, la explicación tiene algo que desafiar, incluso fruncir el ceño. Haga un vehículo híbrido más limpio utilizando más de lo necesario un motor de combustible fósil … ¿Perdón?
Crédito: David Nogueira
Pero para Nicolas Espesson, este proceso, llamado “sobrecarga”, debe considerarse a lo largo de todo el viaje. En un instante T, esta producción de energía conduce a un consumo excesivo, pero permite, más adelante en la tubería, funcionar solo con electricidad. Al final, el balance está equilibrado, porque esta técnica se utilizaría en fases optimizadas. El gerente va más allá: “En las mediciones del ciclo de homologación urbana, el motor térmico Clio V se corta el 80% del tiempo. El vehículo funciona con su reserva eléctrica. Sobre el 20% restante, el motor está lo suficientemente cargado para recuperar energía para inyectarla en las baterías ”. Por tanto, se controlaría el consumo y las emisiones de partículas finas … Esto todavía requiere verificación durante el uso.También veremos cuál es el impacto sonoro de esta sobrecarga térmica del motor.

Y no ha terminado

Como nos recuerda Rémi Taffin, Director Técnico de Motores del Renault F1 Team, “Llevamos cinco años trabajando en motores híbridos, pero con los medios de la F1. Esto nos aporta experiencia y conocimientos que son un valor añadido muy alto para el intercambio dentro del grupo ”. Incluso si en competición es el rendimiento lo que prima sobre el consumo, Renault recuerda que para cada circuito, los motores térmicos y eléctricos se configuran de forma muy fina según la parte del circuito en la que circula el coche. Y esta forma de hacer las cosas, que consiste en utilizar datos cartográficos para controlar los motores, Renault también la ha inyectado en la inteligencia -los ordenadores- del Clio V híbrido.
De izquierda a derecha: Remi TAFFIN (Director técnico del motor Renault Sport F1 Engine), Jérôme STOLL (Presidente Renault Sport F1), Jean-Dominique SENARD (Presidente Renault) y Nick CHESTER (Director técnico Renault F1 Team Chassis) // Crédito: David Nogueira
Para Cyril Abiteboul, los millones de datos recopilados en la competencia han hecho posible crear modelos predictivos que se pueden trasladar a vehículos de producción … bajo ciertas condiciones. Nos explicamos. Si el conductor de un Clio V híbrido piensa en ingresar su destino en el GPS, incluso si conoce perfectamente su ruta, para cada uno de sus viajes, el automóvil podrá usar los atributos ingresados ​​en el mapa para optimizar el funcionamiento del motor y, por tanto, reducir el consumo de combustible. Si la ruta incluye, por ejemplo, una subida larga (o importante), el Clio V utilizará un máximo de energía eléctrica, pues tendrá otro indicio de que hay un descenso un poco más lejos que le permitirá recargar la batería.
Asimismo, si en el futuro ciertas áreas de tráfico pudieran cerrarse a los vehículos térmicos, entonces el sistema sobrecargará automáticamente el motor térmico con la famosa tecnología de sobrecarga upstream para recargar la batería al 100% para cruzar dicha zona. Una última especificidad que habrá que explicar claramente en el concesionario a los compradores para que puedan beneficiarse de esta inteligencia … por el momento en forma de promesa técnica que Renault nos está haciendo.

La F1 impulsa a Renault al corazón de otras innovaciones

Renault no lo oculta: estar en la F1 tiene consecuencias en cascada para el grupo. “Cuando anunciamos nuestro regreso a la F1, vimos una membresía increíble y una motivación renovada dentro de los equipos”, comparte Alain Prost. "Estar en la F1 ofrece importantes medios de comunicación, una imagen de marca y una notoriedad absolutamente enormes", añade. Una reputación que sitúa a Renault en una posición de actor fundamental en las nuevas tecnologías.
Alain Prost y Daniel Ricciardo // Crédito: David Nogueira
Entre sus socios se encuentra Microsoft, con quien el equipo trabaja en la virtualización y digitalización de herramientas de trabajo. Además de crear instrucciones o planos totalmente digitalizados (¡demasiado fácil!), “Renault está trabajando con Microsoft para utilizar la realidad virtual para realizar reparaciones, incluso de forma remota”. Para Cyril Abiteboul, incluso si desea aclarar que estas son solo vías de trabajo, debe entenderse que con la llegada del 5G y las máscaras de realidad aumentada como las Hololens, el mantenimiento remoto de vehículos podría convertirse en una realidad. .
Por último, Renault también se toma muy en serio el valor de los datos recopilados sobre los vehículos. "La impresión 3D representa el avance tecnológico de la década de 2000. El nuevo avance de hoy son los macrodatos", agrega Cyril Abiteboul. Al ser un poco más preciso, el gerente nos explica que el equipo pudo crear modelos predictivos de desgaste de piezas que se verifican en uso. Cita en particular una sonda de medición, sin decir más en aras de la confidencialidad, por lo que el equipo habría ido hasta el punto de no verificar la veracidad del modelo de análisis.
Estos datos son, por tanto, muy valiosos a los ojos del fabricante, ayudándoles a evitar averías y, por qué no, a largo plazo, a "limitar las vueltas en un motor de F1" que solo cuesta 1 millón de euros. . Si los motores de los vehículos de producción obviamente no se someten a las mismas pruebas extremas, aquí nuevamente, podemos imaginar fácilmente que los modelos serían transponibles.
No podemos esperar a ver si las promesas de Renault se cumplen. Hasta entonces, también puede encontrar nuestro artículo anterior sobre el Renault Clio V.