PROGETTAZIONE DI UNA MOTO A PROPULSIONE ELETTRICA

Il team Triumph TE-1 ha dato inizio alla fase 3 costruendo un primo muletto composto da batteria, inverter, motore e telaio. Tutti i partner di progetto hanno lavorato su questa piattaforma per ottimizzare l’integrazione dei software in tutti i sistemi, dedicando centinaia di ore di lavoro per garantire che le funzionalità di tutti gli elementi e di tutti i software soddisfino le aspettative dei futuri clienti in termini di affidabilità e facilità d’uso. Questi aspetti sono stati verificati tramite le simulazioni del WMG. A tal fine sono state eseguite prove al banco e simulazioni per valutare gli aspetti più critici del funzionamento del motore e del controllo del veicolo. Sono stati eseguiti anche dei test di affidabilità sulla trasmissione primaria per analizzare il modo in cui il motore elettrico applica la potenza alla trasmissione stessa nelle diverse situazioni di utilizzo e valutarne l’efficienza e la resistenza. Parallelamente il team di progettazione del telaio, sotto la guida di Triumph, si è concentrato sullo sviluppo dello stile secondo le linee guida definite nella fase 2. La fase 3 del progetto è ora completa: il prototipo dimostrativo è stato assemblato e le prime foto verranno svelate nel corso della giornata. 

Steve Sargent, Chief Product Officer di Triumph ha dichiarato: “Durante la fase 3 ci siamo impegnati per realizzare concretamente la base del primo prototipo di Triumph elettrica. Sono soddisfatto del risultato ottenuto da Triumph e dai suoi partner nel progetto TE-1 e del prototipo dimostrativo che abbiamo realizzato. Questa moto esalta il linguaggio stilistico Triumph con una tecnologia all’avanguardia in grado di catapultarci nel futuro. Non vedo l’ora di iniziare la fase 4 dello sviluppo del veicolo, dove potremo sfruttare tutto il nostro know-how e le nostre competenze per spingere al massimo le tecnologie dei nostri partner e ottenere un risultato finale in grado di aprire la strada alle Triumph elettriche del futuro. Secondo la nostra esperienza, questo è il momento giusto per iniziare a collaudare un nuovo modello su strada per svilupparne la guidabilità, l’handling e il carattere. Il nostro obiettivo è ambizioso: coniugare un’esperienza di guida nuova e coinvolgente senza sacrificare la facilità d’uso e il family feeling. Non vedo l’ora di poter guidare il prototipo di persona.”

Dopo aver completato la fase 2 del progetto a marzo 2021, in cui la batteria è stata testata al banco, Williams Advanced Engineering ha concluso i lavori per la fase 3, risolvendo alcuni aspetti critici per il progetto.

Oltre a supportare una serie di soluzioni hardware e software, in particolare nell’ambito dell’integrazione tra i software di controllo Triumph e i sistemi WAE per la gestione dei controller e della batteria, il team ha lavorato duramente sulle parti meccaniche ed elettriche per ottimizzare il layout della batteria, migliorandone il bilanciamento e il posizionamento nel telaio.

La motocicletta dimostrativa sta ora concludendo la fase finale di validazione e messa a punto della batteria per garantire gli obiettivi di prestazione e di densità energetica previsti, affinché il pilota possa sfruttare al massimo la sua motocicletta anche a bassi livelli di carica.

“Dopo un lungo programma di prove, siamo impazienti di vedere come le simulazioni si tradurranno concretamente sulla moto. Lavorando con il team nella sede Triumph siamo riusciti a superare i limiti imposti dalla tecnologia delle batterie, mettendo il pilota al centro dell’esperienza di guida.” Queste le parole di Dyrr Ardash, responsabile delle partnership strategiche per Williams Advanced Engineering. “Avendo progettato la batteria da zero, non abbiamo dovuto sacrificare il design e siamo riusciti a ottenere ottimi livelli di potenza e autonomia sfruttando la tecnologia attuale.”

“Siamo entusiasti di aver dato il nostro contributo a questo progetto, realizzando ciò che ci eravamo prefissati: un sistema motore-inverter scalabile e integrato, senza cavi di fase, barre di alimentazione o circuiti di raffreddamento separati. Sulla TE-1 il motore raggiunge una densità energetica di picco di 13 kW/kg e una densità media di 9 kW/kg, il 60% in più rispetto all’obiettivo definito da APC per il 2025. Questo risultato è stato ottenuto sfruttando materiali e processi che possono essere usati nella produzione in grande serie e una piattaforma su cui possono essere realizzati diversi modelli.

Anche l’inverter, che può essere adattato a seconda delle esigenze modificando il numero di unità a carburo di silicio in base alla potenza e al diametro del motore, ha dato ottimi risultati. L’unità sulla TE-1 può erogare più di 500 kW! Questa soluzione ci permette di ottimizzare la piattaforma per la produzione.

Il gruppo motore-inverter è stato installato sulla motocicletta e sta sviluppando gli stessi livelli di prestazioni ed efficienza che avevamo simulato con i nostri modelli. Siamo impazienti di ricevere i feedback dai collaudatori e di testare i vantaggi derivanti dal nostro impegno per migliorare l’efficienza e l’autonomia.

Partecipare a questo entusiasmante progetto è stato un onore e siamo orgogliosi di dare il nostro contributo per lo sviluppo delle motociclette elettriche e dell’industria inglese.” Andrew Cross, Chief Technical Officer di Integral Powertrain Ltd.

“Il WMG ha lavorato a stretto contatto con Triumph per contribuire allo sviluppo della centralina di controllo della motocicletta fornendo un sistema di valutazione in tempo reale e due banchi prova. È stato creato un primo modello in 3D della motocicletta da testare sul primo banco per valutare e affinare i sistemi di controllo in situazioni di guida reali, garantendone il funzionamento ottimale prima che questi sistemi vengano trasferiti sul prototipo. Il secondo banco è stato utilizzato in collaborazione con Triumph per valutare le caratteristiche di potenza e di prestazioni del gruppo propulsore e al tempo stesso confermarne i livelli di affidabilità. Ci siamo occupati anche di altri aspetti, come la gestione del controllo di trazione e delle strategie di frenata ottimali. I dati raccolti durante la modellizzazione dei sistemi, le simulazioni, i controlli e gli studi in situazioni reali sul progetto TE-1 sono stati utilizzati per realizzare materiali di formazione sui sistemi energetici, sull’ibridazione e sull’elettrificazione dei veicoli da condividere con gli altri programmi del WMG.” Truong Quang Dinh, professore associato specializzato in controllo e gestione dei sistemi energetici presso il WMG, Università di Warwick.

“Il Warwick Manufacturing Group sta inoltre supportando Triumph nell’analisi delle opportunità offerte dall’elettrificazione e dalle sue implicazioni nel piano aziendale. In questo ambito abbiamo analizzato le opportunità di una rete di ricarica dedicata ai veicoli a due ruote, la necessità di un sistema di riciclaggio delle motociclette, la necessità di sviluppare catene di fornitura locali per le batterie e i passi da seguire per Triumph affinché possa continuare a sviluppare, produrre e distribuire motociclette elettriche anche in futuro. I dati raccolti durante questi studi serviranno anche per orientare i governi nazionali e locali, in particolare nelle zone in cui ci sono maggiori possibilità di implementare i veicoli elettrici. 

“Per un gran numero di studi del WMG sono stati realizzati modelli computerizzati (come il software UniWarp, di proprietà dell’università), che sono stati fondamentali per comprendere meglio la direzione da seguire o le azioni da intraprendere a seconda dello scenario. Questo approccio ha consentito al WMG di quantificare l’impatto ambientale delle motociclette elettriche e di definire i metodi con cui migliorare ulteriormente questo aspetto, attraverso nuove funzionalità, modelli di diverse dimensioni e nuove collaborazioni.” Jim Hooper, ingegnere capo per il settore dei veicoli elettrici presso il WMG, Università di Warwick.