F1 memperkenalkan mesin hybrid pada tahun 2014 membuka jalan bagi jenis teknologi ini juga di mobil produksi massal. Kendaraan roda dua pasti tertinggal: tenaga endotermik masih menguasai baik di seri maupun di balapan. Tetapi kita juga mulai berbicara lebih sering di lingkungan kita dan pertanyaan muncul secara spontan: dapatkah MotoGP menjadi jembatan menuju masa depan seperti F1 untuk mobil? Bisakah motor kelas atas beralih ke hybrid? Dan apa jadinya, jika demikian, kompleksitas teknologi, biaya, dan keunggulan kinerja yang dapat diperoleh darinya? Kami meneruskan pertanyaan ini ke Mario Uncini Manganelli, mantan insinyur di Oral, KTM, Aprilia (dengan enam Kejuaraan Dunia Superbike untuk pengendara dan merek yang ditaklukkan dengan RSV4). Insinyur Bolognese ini juga membanggakan pengalamannya di unit powertrain Mercedes F1. Kini ia memberikan konsultasi ke berbagai perusahaan otomotif, baik di bidang sepeda motor maupun mobil, sekaligus menyebarkan ilmu pengetahuan bagi para pembaca Corsedimoto.
Apa komponen dasar dari bagian hybrid?
Komponen pertama adalah motor listrik PMG (motor/generator magnet permanen), yang dalam kasus kami akan berfungsi tidak hanya sebagai generator listrik tetapi juga sebagai starter. Artinya, ini memungkinkan dilakukan tanpa starter eksternal yang digunakan sekarang, dioperasikan oleh mekanik dan dihubungkan ke transmisi. Selanjutnya, inverter dan grup baterai akan dibutuhkan, selain kabel khusus yang diperlukan untuk menghubungkan semua bagian sistem.Baterai, yang disebut boost, akan diperlukan untuk memberi makan PMG pada saat start agar tidak mengorbankan energi yang tersimpan dalam baterai on-board sepeda motor.
Apa yang bisa menjadi konfigurasi hybrid yang ideal?
Mesin endotermik dapat dikurangi menjadi 750 cc, saya akan menunjukkan skema V4, dengan 230 tenaga kuda dan kecepatan mesin maksimum dibatasi hingga 16.500-17.000 rpm. Batas rev akan berfungsi untuk menghindari biaya pengembangan yang tidak terkendali. Kecepatan rata-rata piston sekitar 25-26 meter/detik, bore 73-74 mm, stroke 43-44 mm. Dengan jenis konfigurasi ini, peringkat tenaga kuda 225-230 dapat diperoleh di poros engkol. Motor listrik tersebut harus mampu berlari pada 16-17,5 ribu rpm. Dimensi: Diameter sekitar 135mm dengan tebal 35mm dan akan didinginkan dengan cairan untuk meningkatkan efisiensi. PGM semacam ini akan berbobot 7-8 kilo dan akan menjamin surplus daya 25-27 tenaga kuda, yaitu sekitar 20 kW.
Dan apakah kita akan mencapai 300 kuda endotermik saat ini?
Kita bisa mencapai 250-257 HP (230 HP endotermik, 27 HP listrik), tetapi dengan hasil yang jauh lebih tinggi, karena sekitar 25-27 HP akan dihasilkan oleh unit listrik. Hasil yang lebih besar berarti bahwa torsi yang disuplai oleh bagian kelistrikan akan tersebar di seluruh kurva penggunaan mesin, yaitu tidak hanya pada putaran tinggi seperti yang terjadi pada mesin endotermik, jika tersedia. Keunggulan performa, yang diterjemahkan ke dalam waktu putaran dan jarak, bisa sangat besar dibandingkan sepeda motor dengan kapasitas mesin yang sama.
Berapa berat MotoGP hybrid?
Mari kita ambil konfigurasi yang dijelaskan di atas sebagai referensi. Mesin pembakaran internal bisa berbobot 5-6 kilo kurang dari 1000 empat silinder, segaris atau berbentuk V, kotak persneling lengkap akan lebih kecil dan begitu pula kelompok kopling dan transmisi utama. Akan ada penghematan bahan bakar, sekitar 3-3,5 liter lebih sedikit dan tangki bahan bakar yang lebih kecil dan lebih ringan. Namun, bobot yang lebih besar untuk komponen bagian hybrid harus diperhitungkan. Untuk inverter kami menghitung sekitar 4-5 kg, sedangkan baterai sekitar 28 kg, perkiraan kapasitas 6-7 kWh dengan kepadatan 230 Wh/kg. MotoGP hybrid akan memiliki berat 28 kg lebih berat dari yang sekarang, yang batas beratnya adalah 157 kg. Dengan baterai generasi terbaru, 250 Wh/kg dapat dicapai dengan penghematan sekitar 2 kg (7% berat). Beberapa bobot, seperti yang ditunjukkan di atas, akan mengimbangi dan kenaikan bobot sebagian besar disebabkan oleh baterai, setelah pengoptimalan penting pertama. Jadi bobot peraturan minimum hibrida bisa menjadi 185 kilogram.
Berapa banyak konsumsi yang akan dikurangi?
Kami dapat memperkirakan penghematan bahan bakar, kami telah berbicara tentang 3,5 liter yang dikompensasi oleh pembangkit listrik. Mengenai produksi CO2, yaitu dampak lingkungan dari mesin hybrid, sulit untuk dijawab, karena saat ini tidak ada cukup literatur teknis dan pengujian yang diketahui yang dapat mengevaluasi jenis nilai ini pada mesin dengan performa sangat tinggi.
Akankah MotoGP hybrid memiliki masalah keamanan yang harus dipecahkan?
Pasti. Tegangan tinggi merupakan faktor yang harus dipertimbangkan. Kemudian keandalan inverter dan motor listrik harus diperiksa. Tapi ini adalah teknologi yang sekarang dalam tahap perkembangan yang sangat maju di bidang otomotif dan bukan hanya balap. Tidak ada yang tidak dapat dioptimalkan dan dikelola dengan lebih baik.
Bisakah MotoGP memperkenalkan pemasok tunggal untuk suku cadang hybrid?
Peluang tidak akan kurang. Pabrikan seperti Marelli, Bosch, Siemens atau McLaren Electronics, hanya untuk beberapa nama, akan sangat mampu menyiapkan unit hybrid untuk dipasok ke semua tim dalam rezim pasokan tunggal, oleh karena itu dengan biaya yang terkendali dan sama untuk semua. Sebaliknya, melibatkan lebih banyak merek spesialis akan meningkatkan tantangan teknologi.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk berkembang?
Tiga tahun sejak peluncuran formula. Jadi jika MSMA, Federmoto dan entitas lain yang terlibat sekarang memutuskan titik balik yang sama, MotoGP bisa melaju di Kejuaraan Dunia 2026.
Apakah panduannya akan berbeda?
Pasti. Bagian listrik akan menjamin 25-27 tenaga kuda ekstra, dapat dieksploitasi dalam berbagai penggunaan mesin, terutama jika kita berbicara tentang torsi motor listrik, dan tidak hanya pada bukaan throttle maksimum seperti yang terjadi pada mesin endotermik. Memiliki torsi lebih besar, aerodinamika akan lebih berperan, yaitu beban vertikal yang dihasilkan oleh pelengkap sayap yang semakin mencolok, yang menghasilkan cengkeraman ekstra. Dengan lebih banyak torsi yang tersedia di berbagai putaran, area ini akan menjadi lebih strategis. Namun, bobot yang lebih besar akan mengurangi efektivitas pengereman.
Berapa banyak orang yang dibutuhkan setiap tim untuk mengelola transisi ke hybrid?
Setidaknya satu insinyur listrik bertanggung jawab atas keandalan sistem dan pemetaan suku cadang hybrid. Inverter jelas dapat diprogram dan terhubung ke unit kontrol utama atau ECU yang sekarang sudah mengontrol mesin endotermik dan fungsi seluruh kendaraan.
Di antara kompetitor MotoGP saat ini siapa yang bisa diuntungkan?
Honda telah menjadi juara dunia F1 selama bertahun-tahun, mereka memiliki banyak pengalaman di bidang hybrid. Yamaha dapat memanfaatkan sumber daya Toyota (yang juga pernah dihubungi sebelumnya), jadi dalam hal ini mereka juga memiliki pengetahuan internal. Ducati, di sisi lain, akan banyak menggunakan sumber daya Audi, yang sangat berkomitmen pada sektor listrik dan akan mendarat di F1 pada 2026. Di Aprilia ada Massimo Rivola, mantan pembalap Ferrari: dapatkah Anda membayangkan pesona perjanjian kemitraan teknis antara Noale dan GES Ferrari? Saat ini, hanya KTM yang tidak memiliki koneksi dengan sektor otomotif, tetapi dapat memanfaatkan sumber daya yang tersedia di pasar dengan sangat baik.
Berapa biaya yang akan naik?
Peningkatan teknologi saat ini adalah logis. MotoGP hybrid bisa lebih mahal 10% -15%, berdasarkan bill of material. Tapi kami bisa mengkompensasi dengan mengurangi unit yang tersedia menjadi empat per musim, dibandingkan dengan tujuh unit saat ini.
Apakah hybrid masuk akal di sepeda jalan raya?
Jika peraturan tentang pengurangan konsumsi dan terutama tentang emisi menjadi lebih ketat, bahkan lebih ketat dari sekarang, hibrida bisa menjadi jalan ke depan. Tentunya menerapkan sistem PMG-inverter-battery pada road maxi akan rumit dan mahal, apalagi prosesnya lebih lama dari pada balapan. Oleh karena itu, mengingat waktu pengembangan, pengujian, dan homologasi, dibutuhkan setidaknya enam hingga delapan tahun untuk melihat Superbike hybrid di lintasan, sejak peluncuran regulasi.
Foto pembuka: inverter dirancang oleh Pulse (Rovereto), sebuah perusahaan yang berspesialisasi dalam penerapan prototipe Motorsport
Jonathan Rea biografi yang luar biasa: “In Testa” tersedia di Amazon