Peugeot HYBRID4 500KW: Redefinir a performance

As principais características da mecânica PEUGEOT HYBRID4 500KW, segundo os novos requisitos regulamentares do FIA-WEC, são uma tecnologia híbrida resultante da combinação de um motor V6 biturbo de 2,6 litros e 500 kW (680 cv) colocado na traseira e um motor/gerador elétrico de 200 kW instalado à frente, bateria de elevada potência, codesenvolvida pela PEUGEOT Sport e pela Total, transmissão às quatro rodas e caixa sequencial de 7 velocidades, sistema inteligente para gestão da cadeia de tração e dos fluxos de energia, aspeto chave em termos de desempenho, num projeto liderado por François Coudrain, da PEUGEOT Sport.

Motor térmico 100% made by Peugeot Sport

A PEUGEOT Sport baseou-se nas suas experiências nas provas de resistência (motores V12 e V8 do PEUGEOT 908), bem como nos blocos da PSA Motorsport usados no WRC (motores de 4 cilindros) para desenvolver um novo motor V6 biturbo de 2,6 litros, aberto a 90 graus.

Posicionado atrás do piloto, este motor irá propulsionar as rodas traseiras, desenvolvendo uma potência máxima regulamentar de 500 kW (680 cv), para um peso de 165 kg.

A caixa, sequencial robotizada de 7 velocidades (mais a marcha-atrás), será comandada eletricamente através de patilhas no volante. O sistema de travagem denominado “Brake by Wire”, um dispositivo de conceção caseira com assinatura PEUGEOT Sport, terá uma gestão 100 por cento eletrónica.

O piloto controlará a força do travão motor gerado pelo motor elétrico nas fases de desaceleração, bem como na força aplicada nos discos pelas pastilhas de travões, de modo a obter uma ótima repartição elétrica regenerativa hidráulica.

A gestão da energia, tanto em aceleração como em regeneração (limitado por regulamento a 200 kW), será, portanto, um ponto-chave em termos de desempenho e eficiência da viatura.

Lubrificantes desenvolvidos pela Total

Os fluidos de refrigeração e os lubrificantes motor/caixa de velocidades a usar pela PEUGEOT Sport na categoria Hypercar são protótipos personalizados desenvolvidos pela Total e um importante fator de competitividade.

Foram projetados especificamente para uma utilização intensiva e permitirão oferecer uma elevada durabilidade numa ampla faixa de temperaturas. A Total também desenvolveu óleos específicos, evoluções químicas resultantes de um desenvolvimento em ambiente de competição. Em corrida, um engenheiro da Total será parte integrante da equipa, recolhendo amostras e realizando análises para monitorizar a evolução da vida dos órgãos da viatura.

Electric motorsport inside

Colocado sobre o trem dianteiro e incidindo apenas nas rodas dianteiras, o motor/ gerador elétrico de 200 kW foi especificado e definido pela PEUGEOT Sport. A equipa baseou-se na sua vasta experiência no desenvolvimento e controlo de motores/geradores elétricos, inspirando-se em:

na experiência da PSA Motorsport na conceção e gestão de conceitos eletrificados em competição; no recente lançamento do label PEUGEOT SPORT ENGINEERED e na experiência da PEUGEOT e do Groupe PSA no mundo da mobilidade elétrica (híbrido e 100% elétrico).

“O motor/gerador elétrico estará acoplado a um redutor de muito baixo peso mas elevada eficiência e a um inversor de última geração, permitindo a transferência da energia da bateria para o motor. O sistema será capaz de utilizar instantaneamente toda a energia disponível pela bateria, fruto, especialmente, de um software que suportará as estratégias energéticas da cadeia de tração. A experiência da PSA Motorsport em corridas do WRC e na Fórmula E irá ajudar-nos no desenvolvimento de softwares de sistemas informáticos e energéticos (recuperação da energia na travagem, potência em aceleração, tempo de resposta, redução dos consumos),” detalha François Coudrain.

Conceito inovador de bateria desenvolvido pela Total e pela sua subsidiária Saft

A bateria foi codesenvolvida pela PEUGEOT Sport e pela Saft, uma subsidiária da Total. De elevada densidade e potência, é um dos elementos-chave em termos de performance, tendo de se integrar na perfeição na viatura e no processo de gestão de energia da cadeia de tração.

Com base no caderno de encargos da PEUGEOT Sport, os engenheiros da Saft selecionaram o melhor tipo de células e desenvolveram acumuladores adaptados à resistência, privilegiando a potência face à densidade da energia.

“O desafio número um – a essência desta disciplina - é fazer o melhor uso possível da energia armazenada na bateria. Tal requer acumuladores que permitam um processo muito rápido de recarregamento, células com elevada capacidade de armazenamento e, ao mesmo tempo, um conjunto que possa fornecer a máxima potência no mais curto espaço de tempo possível. É através da otimização da gestão da carga e da potência disponível em tempo real que poderemos ter o dispositivo mais competitivo”, refere Kamen Nechev, Diretor Técnico da Saft, empresa subsidiária da Total.

Esta nova bateria será posicionada numa estrutura em carbono, colocada sob o depósito de combustível, atrás do piloto, no interior da estrutura monocoque da viatura. Foi projetada para oferecer os mesmos benefícios ao longo de um ciclo de corrida que poderá durar mais de 24 horas, tendo, portanto, uma ótima longevidade.

A Total terá a seu cuidado o processo de homologação, sendo que esse concentrado de energia será, depois, montado na PEUGEOT Sport, em Versailles-Satory, num novo laboratório dedicado.

A colaboração entre a PEUGEOT Sport e a Total no programa WEC está completamente alinhada em termos de organização e partilha de competências, num esquema implementado no projeto de joint-venture da Automotive Cell Company, que visa tornar-se na referência europeia no domínio das baterias.

Powertrain Peugeot Hybrid4 500kw

O motor térmico gera 500 kW (680 cv) e o motor/gerador elétrico 200 kW (272 cv), sendo que o regulamento permite apenas uma potência máxima de 500 kW em corrida.

Seguem-se os princípios operacionais e as diferentes situações de vida das mecânicas LMH:

. Os regulamentos proíbem a utilização de energia elétrica entre os 0 e 120 km/h: as acelerações serão alcançadas apenas com recurso ao motor térmico. O motor/gerador elétrico entrará em ação quando a velocidade necessária for atingida;

. Em plena carga, o motor V6 biturbo contém a sua potência até um máximo de 300 kW (408 cv), modulando-a em função da potência disponível do motor/gerador elétrico de 200 kW, que depende diretamente do nível de carga da bateria;

. Quando o motor/gerador elétrico é solicitado, a viatura passa automaticamente para as quatro rodas motrizes. Tal permite-lhe um comportamento e estabilidade diferentes em curvas negociadas a alta velocidade, por exemplo;

. Quando a bateria de elevada densidade esgota a energia, o motor térmico regressa aos 500 kW (680 cv). A viatura passa, assim, ao sistema de propulsão térmica. Para as corridas, a bateria será carregada a 100% antes da partida através de um dispositivo híbrido plug-in. Em pista, a bateria será totalmente autónoma, recarregando-se por si graças à energia cinética gerada pelas travagens.

Em complemento, o regulamento prevê duas exceções:

. Um aumento da potência do bloco térmico em 3%, ou seja, um total de 515 kW (700 cv) no final da linha de meta, quando a bateria se encontrar vazia, sendo que o motor/gerador elétrico desempenha o papel de alternador em 15 kW. Uma situação real denominada “End of Straight” gerada automaticamente pela eletrónica da viatura,

. A possibilidade de utilizar o motor térmico ou elétrico, ou ambos em simultâneo quando em circulação na linha de boxes, local onde a velocidade é limitada a 60 km/h.

O hypercar ver-se-á equipado com um conjunto de sensores específicos e regulamentares, os quais enviarão em tempo real às instâncias da FIA a potência saída de cada uma das rodas, garantindo-se, assim, a conformidade com a cota máxima de potência definida pelo BOP (Balance Of Performance).

Antes de iniciar a sua campanha de rodagem em circuito, no final de 2021, as equipas da PEUGEOT Sport e da Total continuam com as etapas de desenvolvimento, direcionando o projeto aos necessários testes estratégicos em banco de ensaios e em simulador, a realizar no primeiro semestre de 2021.

Engenharia de I&D do Groupe PSA

Embora a competição seja um laboratório de testes em larga escala para novas tecnologias, a experiência da PEUGEOT e do Groupe PSA em matéria de veículos eletrificados permitiu à PEUGEOT Sport construir sinergias adicionais. Essa partilha ocorre, principalmente, no domínio do desenvolvimento de órgãos e de componentes, graças a uma estreita colaboração entre os engenheiros de “motores” de viaturas destinadas a clientes particulares, bem como aos de competição.

À semelhança de François Coudrain, a PEUGEOT Sport conta com vários engenheiros que, durante as suas carreiras, tiveram a oportunidade de colocar a sua genialidade ao serviço de veículos destinados ao grande público e à competição. Tal permite gerar uma capacidade valiosa e única, que reforça o savoir-faire geral, agora também expresso através do label PEUGEOT SPORT ENGINEERED. Como primeiro exemplo, o PEUGEOT 508 PEUGEOT SPORT ENGINEERED inaugura um novo tipo de performance virtuosa: a Neo-Performance. Combinação perfeita entre cunho desportivo e tecnologia, esta versão do PEUGEOT 508 é o modelo mais potente já produzido pela PEUGEOT, alcançando 360 cv e 520 Nm, emitindo 46g de CO2/km (WLTP). Desenvolvida na PEUGEOT Sport, a engenharia de sistemas inerente serviu de inspiração para o programa WEC.

Para finalizar, trata-se de uma política de intercâmbio com outros departamentos de Motorsport do Groupe PSA que deu os seus frutos, em especial em termos de calculadores e softwares instalados a bordo, particularmente na gestão de energia (recuperação da travagem, potência em aceleração, tempo de resposta, redução dos consumos) da cadeia de tração.