A RENAULT REVELA A SUA POWER UNIT PARA 2014: ENERGY F1-2014

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1 COMUNICADO DE IMPRENSA 27 de Junho de 2013 A RENAULT REVELA A SUA POWER UNIT PARA 2014: ENERGY F No salão Internacional de Aeronáutica e do Espaço em Paris, a Renault apresentou a sua nova Power Unit, que equipará alguns monolugares do Campeonato do Mundo FIA de Fórmula 1 de Esta Power Unit é oficialmente designada por Renault Energy F1, de forma a simbolizar as sinergias existentes com a gama Energy de motores de grande série. Revelada pela primeira vez em configuração de corrida, esta Power Unit representa um avanço radical na tecnologia de motores de Fórmula 1, com destaque para os revolucionários níveis de consumo obtidos pelo motor turbo de injecção directa, acoplado a inovadores sistemas de recuperação de energia que alimentam dois motores eléctricos. 1

2 Em 2014, a Fórmula 1 entra numa nova era. Após três anos de estudos e desenvolvimentos, surge a mudança técnica mais significativa das duas últimas décadas. O regulamento para os motores é o maior responsável pela revolução que se avizinha, com a introdução de uma nova geração de Power Units, que combinam um motor turbo V6 1.6 turbo, com sistemas de recuperação de energia que melhoram radicalmente a eficiência energética, ao recolher a energia libertada pelo escape ou pelos travões. A potência máxima da nova Power Unit será superior à dos motores V8 actualmente utilizados na F1, mas com uma enorme redução dos consumos. Com apenas 100 kg de gasolina permitidos em corrida, os novos motores consumirão 35% menos combustível que os seus antecessores. Desde há vários anos que a Renault usa a sua experiência na competição para desenvolver motores de grande série que são uma referência do mercado no que diz respeito às performances, à fiabilidade e à eficiência de consumo de combustível, com destaque para a recente gama Energy. Por estas razões, a Renault baptizou de Energy F1 a sua Power Unit de F1; demonstrando, de forma clara, que partilha o ADN dos seus parentes de estrada. A partir do próximo ano, um dos maiores desafios na F1 será o de maximizar a eficiência energética e a economia de combustível, mantendo a potência e a performance esperada em monolugares de F1. A Renault foi pioneira nesta tecnologia com a gama Energy para os automóveis de série. Com a Power Unit Energy F1, criámos uma gama completa, que vai do Clio ao nosso departamento de competição. Jean-Michel Jalinier, Presidente da Renault Sport F1 2014: Quais são as regras? Motores de combustão, com as seguintes características: Motor V6, 1.6 turbo, de injecção directa. Um único turbo com a possibilidade de ligação a um motor eléctrico. 2

3 5 Power Unit por piloto para 2014, e 4 por época para os anos seguintes. Objectivos ambiciosos de redução dos consumos e na eficiência energética: Quantidade de combustível por corrida limitada a 100 kg (-35% em relação a 2013). Débito máximo de combustível limitado a 100 kg/hora (actualmente ilimitado). São permitidos Sistemas de Recuperação de Energia mais potentes (ERS) 3

4 A revolução em curso RS ENERGY F Motor Cilindrada 2.4L 1.6L Regime máximo do motor 18,000 rpm 15,000 rpm Entrada de ar Fluxo máximo de combustível Quantidade de combustível permitido por corrida Atmosférico Ilimitado, mas normalmente 170 kg/h Ilimitado, mas normalmente 160 kg Sobrealimentação por turbo compressor (limitado a 3.5 bar devido às limitações de fluxo de combustível) 100 kg/h (-40%) 100 kg (-35%) Configuração V8 90 V6 90 Número de cilindros 8 6 Diâmetro Max 98mm 80mm Curso Não regulamentado 53mm Número de válvulas 32 (4 por cilindro) 24 (4 por cilindro) Escapes Saída dupla, um por banco de cilindros Saída única da turbina Injecção Indirecta Directa Número de motores permitidos por piloto por ano 8 5 Sistemas de recuperação de energia Regime do MGU-K Ilimitado ( rpm) Máximo 50,000 rpm Potência do MGU-K Máximo 60kW Máximo 120kW Energia recuperada pelo MGU- K Máximo 0.4 MJ/volta Máximo 2MJ/volta Energia libertada pela MGU-K Máximo 0.4 MJ/volta Máximo 4 MJ/volta Regime do MGU-H - > rpm Energia recuperada pelo MGU- H - Ilimitada (> 2MJ/volta) 4

5 Renault Energy F1-2014: uma nova terminologia para uma nova era A nova geração de monolugares de F1 será equipada com um motor V6 1.6 Turbo com cerca de 600 cv, mas que, pelo facto de ser acoplado a um sistema de recuperação de energia, beneficia de um ganho de potência de mais 160 cv. Ou seja, o termo motor já não será suficiente para descrever a fonte de potência. É relevante designar o sistema completo de Power Unit. Rob White, Director Geral Adjunto (técnico) V6 V6 é a designação abreviada de um motor de combustão com os cilindros dispostos em duas séries de três cilindros em forma de V, por cima de uma cambota comum. O motor V6 de 1.6 litros debitará cerca de 600CV, ou seja, três vezes mais potência que o Clio RS. TURBOCOMPRESSOR Um turbocompressor é constituído por uma turbina alimentada pelos gases de escape, com um compressor que aumenta a densidade do ar que entra no motor e, finalmente, um veio que faz a ligação entre os dois componentes. A vantagem de um turbocompressor é que confere um significativo acréscimo de potência sem o aumento da cilindrada. A energia térmica contida nos gases de escape depois da combustão é convertida em energia mecânica através da turbina. A potência mecânica fornecida pela turbina é usada para accionar o compressor e também a MGU-H (ver abaixo). Como a velocidade do turbo varia consoante as exigências do débito de ar para o motor, pode haver um atraso na resposta frequentemente designado por turbo-lag. Um dos grandes desafios da nova Power Unit é o reduzir este fenómeno equiparando a resposta do turbo à resposta imediata dos actuais motores V8. WASTEGATE A wastegate é uma válvula de descarga, associada ao do turbo, que permite que uma parte dos gases de escape não passe pela turbina, de modo a controlar a pressão fornecida pela turbina ao compressor. INJECÇÃO DIRECTA Com a injecção directa, o combustível é pulverizado directamente na câmara de 5

6 combustão. A mistura de ar/combustível é realizada directamente no cilindro sendo por isso necessária uma grande precisão na quantidade de combustível injectado, na sua direcção e na forma do jacto que parte do injector de forma a garantir o melhor rendimento da Power Unit. MGU A unidade de motor-gerador (MGU) é uma máquina eléctrica. Quando funciona como motor, a MGU converte energia eléctrica em energia mecânica. Quando funciona como gerador, a MGU converte energia mecânica em eléctrica. A Power-Unit de 2014 utiliza duas MGUs; uma MGU-H (recuperação de energia dos gases de escape) e uma MGU-K (recuperação de energia cinética aquando da travagem). MGU-K A MGU-K está ligada à cambota do motor e é capaz de recuperar ou fornecer potência (limitada regulamentarmente aos 120 kw ou 160 Cv). Durante a travagem, a MGU-K funciona como um gerador para desacelerar o automóvel recuperando assim alguma da energia cinética e convertendo-a em electricidade. Em aceleração, a MGU-K é alimentada (pelas baterias e/ou pela MGU-H) e funciona como um motor propulsor. MGU-H A MGU-H está ligada ao eixo do turbocompressor e funciona como gerador recuperando a energia térmica dos gases de escape. A energia eléctrica assim obtida pode ser direccionada tanto para a MGU-K como para as baterias, onde é armazenada para posterior utilização. A MGU-H também é utilizada para controlar a velocidade do turbo (por exemplo, para o acelerar, para diminuir o tempo de resposta ( turbo-lag )). ERS O Sistema de Recuperação de Energia (ERS Energy Recovery System) da Power-Unit reúne a MGU-H, a MGU-K, as baterias e os diferentes sistemas electrónicos de controlo e de potência. A energia, térmica e/ou cinética, recuperada pode ser utilizada imediatamente, se necessário, através da MGU, ou ser usada para carregar as baterias. A energia armazenada pode ser utilizada para impulsionar o automóvel através da MGU- K ou para acelerar o turbo através da MGU-H. Comparado com o sistema KERS de 2013, o ERS da Power Unit de 2014 terá o dobro da potência (120 kw vs. 60 kw) e poderá ser utilizado, em cada volta, num período de tempo cerca de dez vezes superior. 6

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8 FEEL THE NOISE A Renault lança hoje a primeira gravação oficial do som da Power Unit Energy F e demonstra que o ruído do motor continuará a ser um importante ingrediente no espectáculo da F1. O som do motor é a soma de três componentes principais: ruído do escape, da admissão e mecânico. Nos motores de combustão, o ruído do escape domina, mas as outras duas fontes não são insignificantes e dão um importante contributo para a percepção do som. E estas três fontes continuam presentes no V6. Mas há menos cilindros a trabalhar, o regime é menos elevado e tanto o barulho de escape como o de admissão são atenuados pelo turbo. No entanto, o monolugar acelerará e desacelerará tão rapidamente como antes e as passagens de caixa continuarão a ser instantâneas. O volume sonoro do motor continuará a ser bastante alto. O som do novo motor é o som de um motor turbo, em vez do som de um motor aspirado. Estou certo que algumas pessoas sentirão nostalgia pelo som dos motores de outros tempos, incluindo o anterior V8, mas o som dos motores da nova geração é simplesmente diferente. Rob White, Director geral adjunto (técnico) CRONOLOGIA DA NOVA POWER UNIT Datas chave Janeiro 2012: Após sete meses de estudos e construção, o primeiro cilindro do V6 é testado no banco de ensaios de Viry-Châtillon. Junho 2012: Depois de seis meses de testes no banco monocilíndrico, é testado o primeiro V6 completo. Os primeiros ensaios incidem na fiabilidade em curtas distâncias. O número de quilómetros foi progressivamente aumentado. A primeira curva de potência que explora todos os regimes de funcionamento foi concluída no final de Agosto. Fevereiro 2013: Os sistemas de recuperação de energia MGU-H e MGU-K são montados e testados em conjunto com o motor V6. Junho 2013: A primeira Power Unit preparada para as corridas é testada, pela primeira vez, no banco de ensaios. Após dois anos de preparação, a unidade completa entra na fase de optimização até ao primeiro teste em pista. 8

9 As próximas etapas Início de Janeiro 2014: As primeiras Power Unit serão instaladas nos monolugares das equipas parceiras. Meados de Janeiro 2014: Estreia dos primeiros chassis de Março 2014: Primeiro Grande Prémio em O PROCESSO DE INTEGRAÇÃO E O TRABALHO COM EQUIPAS DE CLIENTES As partilhas entre as equipas construtoras de chassis e de motores começaram há muito tempo, ainda antes dos regulamentos estarem completamente definidos, explica Axel Plasse, o Director dos programas de apoio aos clientes. Discutimos de uma forma muito geral os princípios regulamentares e a forma como poderíamos alcançar os nossos objectivos, ou mesmo se esses objectivos eram viáveis. Do ponto de vista da Renault, era essencial que os novos regulamentos incluíssem objectivos bastante ambiciosos na redução do consumo de combustível de modo a que a F1 reflectisse as crescentes preocupações ambientais e servisse igualmente de campo de teste para soluções inovadoras e potencialmente aplicáveis nos motores de série. As equipas estavam também, como é normal, preocupadas com o espectáculo desportivo: os monolugares de F1 deviam continuar a ser os veículos de competição 9

10 mais rápidos do Mundo. Mas, no final, todos reconheceram a validade dos objectivos ecológicos e a necessidade de manter o espectáculo. Assim que determinámos os princípios básicos, avançámos para a fase de concepção do projecto. Isto aconteceu em meados de 2011 e prolongou-se até ao princípio de A Power Unit e os novos regulamentos obrigaram a uma forma de trabalhar completamente nova e extremamente complexa; vários departamentos nas equipas de motores e de chassis estiveram envolvidos, desde os sistemas de controlo, à aerodinâmica e à refrigeração. A partir dessa fase, uma das áreas essenciais em que nos concentrámos foi a da integração da Power Unit nos chassis das nossas equipas. O V8 actual pesa 95 Kg e passa para 120 Kg quando se incluem auxiliares, como os radiadores ou outros componentes dos sistemas de refrigeração. Já a Power Unit de 2014, com o motor V6 turbo, pesará no mínimo 145 K a que se adicionam 35 Kg das baterias. Ou seja 180 Kg, o que é um aumento significativo. O sistema de armazenamento de energia é também muito maior, o que tem impacto no comprimento do chassis, no posicionamento depósito do combustível e dos radiadores, etc A filosofia da Renault sempre foi a de facilitar a integração do motor nos chassis, por isso, desde uma fase muito inicial tivemos contactos com as equipas parceiras e particularmente com a Red Bull Racing, que foi a principal parceira no desenvolvimento da Power Unit, para decidir a direcção a tomar de modo a que a evolução do chassis e do motor estivessem sincronizados. A Red Bull e a Renault trabalharam em conjunto, e com toda a transparência, para decidir o melhor caminho a seguir. 10

11 Também trabalhámos de perto com as outras equipas, o que é um risco, mas também uma oportunidade. A oportunidade resulta de todos beneficiarem do desenvolvimento da Power Unit e quanto melhor for a evolução melhor será a performance. Reconhecemos que as equipas competem entre si e por isso temos que responder à suas exigências específicas. O nosso papel é o de arbitrar fazendo com que cada equipa receba o melhor serviço possível da Renault Sport F1. Desde a nossa entrada na modalidade o objectivo foi sempre o mesmo: fazer com que um monolugar de motor Renault seja o mais rápido. O que pode mudar entre nas equipas? Os parâmetros externos da Power Unit podem ser adaptados a cada equipa em concertação com as equipas da Renault Sport F1. Por exemplo, os escapes, as tubagens, os hidráulicos, as entradas de ar e até as passagens dos cabos eléctricos podem ser modificados com o objectivo de permitirem uma integração optimizada. GESTÃO DA ENERGIA Existem duas fontes de energia; o combustível e a energia eléctrica armazenada nas baterias. O uso destes dois tipos de energia necessita de uma gestão inteligente, uma vez que o consumo de combustível na corrida é limitado a 100kg e a bateria precisa de ser recarregada explica Naoki Tokunaga o Director Técnico para a nova geração de Power Unit. Para 2014, o débito de combustível é limitado a 100kgl/hora e a quantidade de combustível para a corrida é limitada a 100kg. Por isso, se o monolugar utilizar a gasolina no débito máximo, só o poderá fazer durante 1 hora. A performance do monolugar será similar à de 2013, e as corridas deverão durar cerca de 1h30m. Pensamos que o consumo normal de combustível numa corrida ande perto dos 100 kg permitidos, nalguns circuitos casos abaixo disso, e noutros um pouco acima. Se for um pouco acima, então será preciso decidir como e quando utilizar a energia disponível. Os monolugares de F1, em 2014, podem ser classificados como veículos híbridos eléctricos (HEV), que combinam um motor convencional de combustão interna, com um sistema de propulsão eléctrico. Tal como nos HEV de estrada, a bateria é relativamente pequena e, por isso, se for utilizada em plena carga durante uma volta a bateria ficará completamente vazia após duas voltas. A gestão da energia eléctrica será tão importante quanto a gestão do combustível. 11

12 Os sistemas de gestão da energia decidirão, a cada instante, a quantidade de combustível a utilizar e a quantidade de energia retirada ou armazenada na bateria. No essencial este é o mesmo problema dos automóveis de estrada: minimizar o consumo numa determinada viagem, num determinado tempo. Na verdade, a equipa de desenvolvimento em Viry-Châtillon tem trabalhado próxima com os engenheiros de mecânica da Renault para fazer uso das tecnologias que têm sido desenvolvidas para os automóveis de série. A questão seguinte é a de saber em que momento, durante uma volta, iremos utilizar a energia armazenada. A partir de 2014, a gestão da energia (do combustível ou da bateria), será tão preponderante que vamos ter de identificar em que circunstâncias a sua utilização será benéfica para o desempenho numa volta, ou como a sua economia será o menos prejudicial para o tempo de uma volta. Nós chamamos a este processo power scheduling. A escolha dos melhores sectores para utilizar a energia do motor térmico ou a do motor eléctrico implica definir em que momento a utilização de uma ou de outra será mais eficaz. E a solução ideal vai variar muito de circuito para circuito, dependendo de factores como a percentagem de pista em aceleração máxima, da velocidade de passagem em curva, o desgaste dos pneus e a configuração aerodinâmica do monolugar. O que é claro, contudo, é que em qualquer altura será recuperado e devolvido ao sistema o máximo possível de energia. E não será de todo exagerado dizer que os monolugares de F1 do próximo ano serão os veículos terrestres mais eficazes ao nível da gestão da energia e do combustível. Assessoria de Imprensa: Ana Gil Sites Internet :