Tehnika: Dirkaška tehnologija na ljudski način

Renault velja za enega od pionirjev elektromobilnosti, po več kot desetletju razvoja električnih vozil pa je sedaj predstavil tudi povsem novo hibridno pogonsko tehnologijo e-tech. Renaultovi novi hibridi in priključni hibridi upravljanje energetskih tokov iz dveh svetov - električnega in bencinskega - ob pomoči inovativnega menjalnika povzemajo po tehnološkem vzoru iz svoje garaže formule 1. Za volanom hibridnega clia in priključno-hibridnega capturja ter megana grandtourja smo preverili, kako učinkovita, varčna in vozniško prepričljiva je dirkaška tehnologija na ljudski način.

Zanimivosti in dejstva: Hibridni pogon z dvema nivojema moči in zaloge elektrike

150 patentnih rešitev

Zgradbo hibridnega pogonskega sklopa e-tech so zasnovali na enaki osnovni arhitekturi, kot jo uporablja dirkalnik F1: novi 1,6-litrski bencinski motor je prek novega samodejnega menjalnika z dvema sklopoma prestavnih razmerij - šestimi običajnimi in šestimi z zmanjšanim razmerjem - povezan z dvema električnima motorjema in akumulatorskim sklopom. Kako temeljito in inovativno so se pri Renaultu lotili razvoja hibridnega pogona, priča dejstvo, da je ob tem nastalo več kot 150 patentnih rešitev. Zato zgodba o novih hibridih, zasnovanih po tehniškem navdihu iz avtomobilskega športa, nima le marketinške teže, ampak tudi inženirsko osnovo, ki jo voznik začuti na cesti. Kako? Najbolj nas je presenetila odzivnost in izjemno gladko prestavljanje novega samodejnega menjalnika. Po prvih kilometrih se zdi, da nova Renaultova hibrida najprej ugajata vozniku, šele nato pa vedno ostrejšim okoljskim predpisom. Zlasti hibridni clio je presenetljivo živahen in s povprečno porabo 4,5 litra na 100 km denimo manj varčen kot nova toyota yaris, a na drugi strani z energetsko bilanco povsem konkurenčen svoji dizelski različici, le da je neprimerno bolj uglajen in poskočen.

Pregrešno drag prototip je postal hibridni clio

Ko smo pred šestimi leti na Renaultovi testni stezi sedli za volan hibridnega prototipa eolab, se nam je zdelo, da so se francoski inženirji lotili zelo zapletene rešitve pogona, ki bo predraga za velikoserijsko izdelavo v cenovnem razredu clia. V novem regijskem tehnično-izobraževalnem centru Renaulta, ki je zrasel v Mirni Peči na Dolenjskem, pa nas je pričakal hibridni pogon, ki je v celoti narejen po prototipu eolab. Osrednja rešitev upravljanja energetskih tokov v prvih treh hibridnih modelih Renaulta in še bodočih devetih združuje prednosti enostavne zasnove dirkaškega sekvenčnega menjalnika in električnega pogona dveh elektromotorjev, ki ob pomoči napredne elektronike zelo natančno upravljata s hitrostjo vrtenja zobnikov, prestavna razmerja pa prilagajata optimalnemu razmerju med močjo in gospodarnostjo.

Menjalnik brez sklopke

Aleš Jarkovič, tehnični inštruktor Renaultovega izobraževalnega centra, je za Motorevijo podrobno razložil ključne elemente novega hibridnega pogona: “Glavna posebnost tega menjalnika je, da ne zahteva nobenega vzdrževanja, menjalnik pa prestavlja zelo uglajeno. Imamo dva sklopa prestavnih razmerij - nizkega in visokega. Dve prestavi sta neposredno povezani z elektromotorjem, štiri prestave pa z ročično gredjo 1,6-litrskega bencinskega motorja. Menjalnik skupaj ponuja kombinacijo dvanajstih prestav - 6 nizkih oziroma reduciranih s povečano stopnjo rekuperacije (na prestavni ročici oznaka B) in 6 običajnih (na prestavni ročici oznaka D). Mehansko gre za klasičen niz zobnikov z vilicami, a brez sinhronega sistema preklapljanja. Menjalnik za menjavo prestav ne potrebuje sklopke. Na eni strani primarne menjalniške gredi je glavni elektromotor, na drugi strani pa je gred povezana z ročično gredjo bencinskega motorja. Zato naši novi hibridi z mesta vedno speljejo z električnim motorjem, kajti med motorjem in menjalnikom ni sklopa za odvajanje: vklop bencinskega motorja uravnava kar električni motor. Poleg tega imamo v sklopu hibridnega pogona še pomožni električni motor, ki je preko zobnikov posredno povezan z menjalnikom in služi kot generator električnega toka in zaganjalnik, v določenih primerih, ko denimo voznik močno pospeši pri prehitevanju, pa pomaga pri pogonu. Pogonska sklopa sta vodno hlajeni z dvema hladilnima tokokrogoma: nizkotemperaturnim za hlajenje električnega pogonskega sistema in visokotemperaturnim za hlajenje novega 1,6-litrskega bencinskega motorja.”

Ključno vprašanje, na katerega pa nam Renaultov strokovnjak še ni znal odgovoriti, pa je, kako vzdržljiv je novi menjalnik. Če bo tako zanesljiv in vzdržljiv, kot je Toyotino planetno gonilo, bodo Renaultovi inženirji lahko govorili o velikem dosežku.

Hibridni pogon ni vzel davka na prostor

Karoserije vse treh modelov so bile že v osnovi prilagojene elektrifikaciji pogona, kar pomeni da zaradi hibridnega pogona ni okrnjena prostornost potniških kabin in prtljažnika. Hibridni clio je za 150 kilogramov težji od bencinskega, ker pa je Hitachijev 230 voltni litij-ionski akumulatorski sklop zmogljivosti 1,2 kWh nameščen v dno prtljažnika, ta še vedno ponuja uporabnih 300 litrov prostornine. Večja 105-kilogramska električna shramba znamke LG z zmogljivostjo 9,8 kWh je pri obeh priključnih hibridih - capturju in meganu - nameščena pod zadnjo klopjo in le minimalno posega v prostornino obeh prtljažnikov. Captur je obdržal tudi 16-centimetrski pomik zadnje klopi in v prtljažniku (379 l) namesto dvojnega dna dobil dodaten 40-litrski predal za shranjevanje električnih kablov. 447-litrski prtljažnik megana grandtour ohranja povsem ravno dno, pod katerim je nameščen še 12-voltni akumulator bencinskega motorja.

Varčno in zabavno

Med dolenjskimi griči je bilo hitro jasno, da sta obe različici hibridnega pogona s 103 oziroma 117 kW sistemske moči predvsem zelo odzivni - ne glede na to, v kateri prestavi in kdaj voznik zahteva navor in moč. Še bolj pa novi hibridi izstopajo z uglajenim delovanjem menjalnika: pretikanja so tudi navzdol skoraj nezaznavna.

Če odzivnost celotnega pogona primerjamo s Toyotino najnovejšo generacijo hibridov, so francoski inženirji pripravili zelo konkurenčen odgovor, saj se njihov menjalnik odziva tišje in hitreje. Oba priključna hibrida omogočata tudi realnih 50 kilometrov dosega le na elektriko, pa tudi največjo hitrost 135 km/h v električnem voznem programu. Oba omogočata tudi varčevanje z elektriko na avtocesti, da so potem vsi mestni kilometri lahko prevoženi brez porabe bencina. Prednost pri obeh različicah hibridnega pogona je tudi vklop reducirane prestave B, s katero voznik okrepi moč elektrodinamičnega zaviranja. S svojo odzivnostjo in zmogljivostjo nas je presenetil predvsem clio, ki brez električnega priključka zmore vse do hitrosti 75 km/h voziti v električnem načinu, z vklopom B prestavnega razmerja pa zelo učinkovito nadomesti porabljeno elektriko. Pri mestni vožnji z veliko zaviranji naj bi porabil okoli 40 odstotkov manj goriva v primerjavi z bencinskimi in dizelskimi različicami. Glede na to, kako učinkovito je žel energijo ob zaviranju, pa gre verjeti inženirjem, ki trdijo, da je v mestu hibridni clio e-tech zmožen kar okoli 80 odstotkov vseh kilometrov prevoziti na elektriko.

Na koncu se nismo mogli znebiti le enega pomisleka - glede cenovne učinkovitosti inovativnega, a kompleksnega hibridnega pogona. Za hibridnega clia, ki ima električno samooskrbni hibridni pogon, je pri nas treba odšteti najmanj 19.890 evrov, oba priključna hibrida - križanca capturja in karavanskega megana grandtourja - z zmogljivejšim litij-ionskim akumulatorskim sklopom in možnostjo polnjenja na vtičnici pa sta v osnovnih različicah še za deset evrskih tisočakov dražja.

Foto: Renaultova nova družina hibridov na dolenjskih cestah

 Pri razvoju hibridne tehnologije e-tech za serijske avtomobile so se pri Renaultu močno naslonili na bogate izkušnje upravljanja z energetskimi tokovi v dirkalnikih formule 1. V njihovi najhitrejši garaži že šest let razvijajo in nenehno izpopolnjujejo zmogljivosti zajema kinetične energije ob silovitih zaviranjih in pretvorbo le te v električno energijo za pomoč pri pospeševanju oziroma hipnem povečanju razpoložljive pogonske moči. Enak način delovanja za doseganje večjih moči ob manjši porabi goriva in posledično manjših izpustih so prenesli v svojo novo hibridno modelsko družino e-tech.

Sodoben izobraževalni center

V industrijski coni Mirna Peč ob avtocestnem odseku med Trebnjim in Novim mestom je Renault postavil sodoben tehnično-izobraževalni center s površino 3160 kvadratnih metrov. V njem je dobilo zaposlitev 21 strokovnjakov, ki bodo skrbeli za izobraževanje prodajalcev, svetovalcev in serviserjev vozil znamk Renault, Nissan in Dacia iz vseh držav regije Adriatic. Sodobno opremljen center ima posebno karoserijsko delavnico, delavnico za varnostne sisteme in digitalizacijo ter delavnico za pogone.