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Projecto Triumph TE-1

CREATING UK ELECTRIC MOTORCYCLE CAPABILITY

FASE-3 APRESENTAÇÃO DO PROTÓTIPO

TE-1 Prototype

 

 

A colaboração exclusiva entre a Triumph Motorcycles, a Williams Advanced Engineering, a Integral Powertrain Ltd e o WMG da Universidade de Warwick, financiado pelo Office for Zero Emission Vehicles através da Innovate UK, foi projectado para criar desenvolvimentos inovadores em engenharia especializada em motos eléctricas e concepções tecnológicas integradas inovadoras.

 

 

 

 

FINALIZADA A FASE 3 DO PROJECTO

A fase 3 do projecto TE-1 foi concluída, com a construção do protótipo final de demonstração. Integrando pela primeira vez a totalidade das inovações mais recentes e definitivas dos grupos de trabalho de cada parceiro do projecto, o protótipo de demonstração apresenta:

- Triumph: a ciclística final, incluindo o quadro, o sub-quadro traseiro, o cockpit (posto de comando), painéis e rodas, o sistema de transmissão final incluindo a caixa de velocidades e a transmissão por correia Gates Carbon, sistemas de electrónica, forqueta Öhlins de elementos de suspensão invertidos, protótipo exclusivo de suspensão traseira Öhlins, pinças Brembo M50 monobloco e o software Triumph de comando do motociclo

- Williams Advanced Engineering: iteração final do bloco da bateria WAE que incorpora um alojamento específico das células para optimização do centro de gravidade, unidade de comando do veículo, conversor CC-CC, arrefecimento integrado, tomada de carregamento e tampas de cobertura elegantes em fibra de carbono.

- Integral Powertrain: protótipo final do bloco propulsor com inversor integrado escalável e motor eléctrico combinado, com tecnologia de comutação em carbureto de silício e arrefecimento integrado

- WMG, Universidade de Warwick: finalização da simulação experimental pré-real, com todos os resultados a indicarem que o projecto segue o curso correcto, para disponibilizar o desempenho pretendido e os resultados em resistência 

Os resultados fundamentais do projecto durante esta fase incluem os resultados de ensaios que excedem os valores de referência e as metas definidas pelo UK Automotive Council para 2025, disponibilizando uma plataforma com grande potencial para desenvolvimento futuro de motos eléctricas em termos de desempenho.

O objectivo global do projecto TE-1 foi focado no desenvolvimento de aptidões para uma moto eléctrica, para que possa disponibilizar dados para a futura moto eléctrica da Triumph, dinamizando inovação, aptidões e nova propriedade intelectual e também para melhorar a credibilidade e o perfil do design e da indústria Britânica.

 

 

     
       
PROJECTO TE-1 – RESULTADOS DA FASE 3
Protótipo de Demonstração

 

 

A equipa Triumph TE-1 iniciou a fase 3 ao construírem uma moto experimental e que incorporou, numa única máquina, a bateria, o inversor, o motor e a ciclística. Utilizando esta plataforma, todos os parceiros do projecto trabalharam colaborativamente para optimizarem a integração do software em todos os sistemas complexos, envolvendo centenas de horas de ensaios pormenorizados para garantirem que a funcionalidade de todas as características e do software se comportem de forma exacta e intuitiva tal como será expectável por parte de cada cliente. Isto foi validado através de trabalho de simulação real levado a cabo no WMG, envolvendo ensaios em bancada do bloco propulsor e simulações para avaliação dos itens críticos de segurança, relacionados com o funcionamento do motor e do comando do veículo. Ensaios de resistência da transmissão primária foram também conduzidos para garantirem a compreensão total das diferenças fundamentais na aplicação de carga oriundas de um motor eléctrico, em termos da utilização, eficiência e impacto na vida útil das engrenagens dos veículos. Conjuntamente com este trabalho, a equipa de concepção à medida da ciclística liderada pela Triumph, focou-se em conseguir cumprir, tão próximo quanto possível, os planos em termos de estilo da fase 2. A fase 3 do projecto está agora concluída com a montagem integral do protótipo TE-1 de demonstração, cujas fotografias são hoje reveladas pela primeira vez. 

Steve Sargent, Administrador Executivo de Produtos da Triumph, afirmou que “Durante a fase 3 focámo-nos na construção dos alicerces do primeiro protótipo de moto eléctrica da Triumph. Estou satisfeito com os resultados dos esforços tanto da Triumph como dos parceiros TE-1 na criação da moto de demonstração que não é somente apelativa com um ADN Triumph bem patente como também tem incorporado um recentíssimo e entusiasmante bloco propulsor eléctrico que tem imenso potencial para o futuro. Aguardo com expectativa a continuação do desenvolvimento deste veículo de demonstração através da fase 4 e utilizando os nossos conhecimentos e competências para conjugarmos todas as tecnologias de ponta dos parceiros, num resultado final que guiará a estratégia eléctrica da Triumph no futuro. A nossa experiência indica-nos que nesta fase de um projecto na há verdadeira alternativa à condução de uma moto quando se desenvolve a capacidade de condução, o comportamento e a personalidade, e temos metas ambiciosas focadas na disponibilização de uma experiência de condução que seja nova e entusiasmante, mas em última análise intuitiva e já conhecida. Aguardo na verdade com expectativa a primeira oportunidade de poder conduzir o protótipo finalizado".

 

No seguimento da conclusão da Fase 2 do programa em Março de 2021, a qual disponibilizou a entrega de uma bateria totalmente ensaiada em bancada, a Williams Advanced Engineering conclui agora o trabalho da Fase 3 o qual inclui alguns dos aspectos críticos do projecto.

Além de apoiar um conjunto de soluções de hardware e software, que integram especificamente o sistema de gestão de comando da moto da Triumph em sintonia com o sistema de gestão e controlo da bateria da WAE, a equipa melhorou a integração das soluções mecânicas e eléctricas e optimizou a disposição da bateria para equilibrar o volume mássico e posicioná-lo no interior da ciclística.

A moto de demonstração está agora a ser sujeita ao estádio final de validação e calibração da bateria para garantir que os resultados de desempenho cumprem as metas de líder na categoria em potência e densidade energética a níveis baixos de carga.

“A seguir a um período alargado de ensaios, estamos radiantes por finalmente vermos os resultados do nosso trabalho numa moto verdadeira. Ao trabalharmos com a equipa na Triumph, continuámos a pressionar os limites da tecnologia de baterias, tendo sempre em mente o condutor" afirmou Dyrr Ardash, Responsável pelas Parcerias Estratégicas, Williams Advanced Engineering. “Porque concebemos do zero a bateria, a concepção não foi condicionada e conseguimos levar mais longe os limites da tecnologia actual, disponibilizando tanto desempenho como acima de tudo autonomia".

 

“Estamos verdadeiramente satisfeitos por concluirmos a nossa participação neste projecto e entregarmos o que nos propusemos atingir que é um motor e um inversor escaláveis e ultra-integrados, sem cabos de fase, barramentos ou circuitos de arrefecimento autónomos. Para aplicação no TE-1, o motor atinge densidades de potência de pico e contínua de 13 kW/kg e 9 kW/kg respectivamente, as quais são 60% mais elevadas do que as metas para 2025 do novo quadro de referência APC. Tudo isto foi conseguido utilizando materiais e processos compatíveis com a produção automóvel em volume e ainda mais importante, utilizando uma plataforma de motor linearmente escalável.

“O conceito do inversor, que é escalável ajustando o número de estádios de potência em Carbureto de Silício para motores de diferentes diâmetros, teve realmente um impacto no desempenho. A unidade TE-1 é capaz de atingir um valor superior a 500 kW! Isto dá-nos a oportunidade de optimizarmos esta plataforma para a produção.

“A unidade do motor e inversor integrado está já montada na moto e cumpre as metas de desempenho e eficiências de ciclo que projectámos, modelámos e simulámos atingir. Estamos verdadeiramente expectantes por recebermos o feedback dos ensaios da moto e das mais-valias da elevada eficiência em termos da autonomia.

"Estamos realmente orgulhosos por sermos uma parte fundamental deste entusiasmante projecto que é um marco para as motos eléctricas e para a indústria Britânica". Andrew Cross, Administrador Técnico Executivo da Integral Powertrain Ltd.

 

"O WMG tem trabalhado muito de perto com a Triumph para apoiar o desenvolvimento da unidade de comando da moto através de um processo de avaliação alargado, utilizando duas bancadas de ensaio construídas à medida. Foi criado um modelo físico 3D da moto e integrado com a primeira bancada para permitir a avaliação e a afinação da unidade de comando sob condições reais de condução, garantindo o bom comportamento antes da integração no protótipo inicial da moto. A segunda bancada foi utilizada para apoiar a Triumph na avaliação da potência e do desempenho energético do sistema de propulsão integral bem como confirmar a respectiva resistência. Focámo-nos também na investigação e desenvolvimento do comando a outros níveis, incluindo o controlo avançado da tracção e as estratégias de integração optimizada da travagem. Os resultados em termos da modelação, simulação e comando do sistema de energia, especialmente em casos de estudo reais com motociclos eléctricos que foram obtidos através do projecto TE-1, foram utilizados para o desenvolvimento de materiais de ensino em sistemas de energia, tecnologias de hibridização e electrificação em programas educacionais no WMG". Truong Quang Dinh, Professor Associado de Gestão de Sistemas de Energia e Comando no WMG, Universidade de Warwick.

"O WMG também tem ajudado a Triumph a compreender as oportunidades e implicações mais vastas da electrificação relativamente ao respectivo negócio. Isto incluiu a investigação de oportunidades de redes de carregamento para veículos de duas rodas, a necessidade de reciclagem a nível local de motos eléctricas, a necessidade de desenvolver cadeias de abastecimento de baterias a nível local e a direcção que a Triumph deverá tomar para garantir que conseguirá conceber, desenvolver, fabricar, montar e distribuir no futuro, veículos eléctricos de duas rodas. Os resultados destes estudos também disponibilizam orientação para as entidades governamentais nacionais e locais, especialmente em zonas onde a intervenção das políticas pode apoiar a adopção de motos eléctricas. 

"Em muitos estudos levados a cabo pelo WMG, os modelos computorizados feitos à medida desenvolvidos na universidade (tal como o software UniWarp da própria universidade), têm sido instrumentais na compreensão das melhores orientações ou acções necessárias para diferentes cenários. Esta abordagem tem permitido ao WMG quantificar o impacte ambiental das motos eléctricas e tem definido métodos pelos quais isto pode ser ainda melhorado através de novas características dos veículos, dimensionamento dos sistemas do veículo ou novas colaborações externas". Jim Hooper, Engenheiro Responsável pelos Projectos de Veículos Eléctricos no WMG, Universidade de Warwick.

 
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INÍCIO DA FASE 4 DO PROJECTO

 

Com a finalização do protótipo de demonstração, a fase integral de ensaios reais do projecto TE-1 pode agora começar (fase 4). Durante os próximos 6 meses o protótipo de demonstração será objecto de um programa de ensaios reais alargados nas instalações de ponta da Triumph, que cobrirão:

Ensaio em banco dinamométrico de rolos – avaliação fundamental a incluir:

- Calibração do acelerador
- Mapeamento do desempenho do bloco propulsor
- Débito de potência e binário
- Avaliação da autonomia e consumo de carga da bateria
- Desenvolvimento dos modos de condução
- Validação das funcionalidades do software
- Optimização térmica

Ensaio em pista – englobando avaliação dinâmica feita pelos pilotos que inclui:

- Manobrabilidade
- Aceleração
- Travagem e estratégia da travagem regenerativa
- Controlo de tracção
- Controlo da elevação da roda dianteira 

O programa de ensaios foi concebido para disponibilizar orientações destinadas à configuração e calibração final do protótipo de demonstração.



FINALIZAÇÃO DA FASE 4:

No final da fase de ensaios reais, estimada para o Verão de 2022, o protótipo de demonstração será reformulado para incluir os painéis da ciclística final e o padrão de pintura, em preparação para a demonstração em pista e apresentação aos meios de comunicação social. Nesse momento serão publicados os resultados integrais do projecto, que incluem as características técnicas e os resultados dos ensaios finais bem como dados e factos fundamentais sobre o modo como a TE-1 se compara com as metas do projecto quanto a inovação e define novos padrões para o sector motociclístico como um todo, incluindo a bateria a utilizar e o desempenho em termos de autonomia. Isto será complementado com uma oportunidade dos meios de comunicação social comunicarem com a equipa, ver o protótipo a rolar em pista e interagir com os pilotos de ensaio que integraram o desenvolvimento.

"Foi verdadeiramente empolgante ver o progresso feito durante a fase 3 do Projecto Triumph TE-1 com o protótipo final da moto a ser sujeito a ensaios reais. Todos os colaboradores da Triumph envolvidos estão orgulhosos por terem participado nesta colaboração inovadora Britânica. Pessoalmente estou entusiasmado com os resultados que conseguimos com os nossos parceiros e com a antevisão do potencial do futuro eléctrico que se seguirá" afirmou Nick Bloor, CEO da Triumph. "Aguardamos com expectativa a continuação deste trabalho ambicioso e inovador do protótipo de demonstração TE-1, através da fase de ensaios reais e da partilha de resultados com os fãs da Triumph em todo o mundo".