Kā radās Renault E-Tech hibrīdpiedziņa?

 

Foto: Publicitātes attēls

Renault | 6.decembris 2023 11:05

Runājot par mūsdienu Renault automašīnām, aizvien biežāk dzirdam jēdzienu E-TECH. Kas ir E-TECH? Tā ir Renault inovatīvā hibrīdpiedziņa, kuras izstrādē izmantotas zināšanas par elektroautomobiļiem, pieredze, kas gūta Formula 1, kā arī inženierijas, izstrādes un kontroles komandu entuziasms un aizrautība.

Pirmās paaudzes E-TECH hibrīddzinējs ar 140 ZS jaudu tika ieviests 2020. gadā. Otrās paaudzes hibrīdsistēma attīsta jau 200 ZS un ar modeļiem Austral, Espace un Rafale tirgū pakāpeniski ienāca 2022. un 2023. gadā. To pilnveidojot, notika daudzpusīga optimizācija un svarīgākais – tika izmantots pilnīgi jauns, ārkārtīgi efektīvs trīs cilindru iekšdedzes dzinējs. E-TECH full hybrid 200 ZS versija izstrādes procesā bija jau kopš 2018. gada.

200 ZS UN MAZĀKS PATĒRIŅŠ – IZAICINĀJUMS JAUNAJAI PAAUDZEI

Pēc pirmajiem Clio un Captur E-TECH hibrīdautomobiļu testa braucieniem 2020. gadā atsauksmes presē bija vairāk nekā iepriecinošas – nebija šaubu, ka revolucionāra piedziņa ir startējusi lieliski. Salīdzinot ar līdzīgas veiktspējas benzīna dzinēju, tā bija efektīvāka, nodrošināja neapstrīdamu degvielas ekonomiju, turklāt cenas atšķirība bija saprātīga. Krosovers Arkana bija uzskatāms E-TECH panākumu piemērs – 2021. gadā modeļa hibrīdā versija ātri vien kļuva pieprasītāka par abām benzīna versijām un 2022. gadā veidoja aptuveni 60 % no kopējā pārdošanas apjoma. Tam ir vismaz trīs labi iemesli: šis automobilis vienmēr tiek iedarbināts un gaitu uzsāk pilnībā elektriskā režīmā, līdz 80% laika pilsētas satiksmē Arkana brauc tikai ar elektrību un tādējādi patērē pat par 40 % mazāk degvielas.

Kad Renault plānoja ieviest tirgū vēl iespaidīgākus automobiļus – Austral 2022. gadā, Espace 2023. gadā un Rafale 2024. gadā – bija skaidrs, ka tiem ar 140 vai 145 ZS nebūs gana. Renault izpilddirektors Luka de Meo pie katras iespējas lika noprast, ka viņa vadītais uzņēmums vēlas radīt vislabāko hibrīdpiedziņu pasaulē, un norīkoja Žilu le Borņu (tolaik Renault inženierijas viceprezidentu) un Filipu Brunē (tolaik piedziņas sistēmu vecāko viceprezidentu) uz pirmās paaudzes tehnoloģijas bāzes radīt nākamās paaudzes piedziņas sistēmu, kas būtu piemērota tā saucamajiem statusa modeļiem.

Viņi apvienoja spēkus ar Renault speciālistiem, kas iepriekš bija izstādājuši pirmās paaudzes E-TECH piedziņu, bija informēti par Lukas de Meo vēlmēm un zināja kā tās apmierināt. “Mēs jau bijām atraduši jaunu iekšdedzes dzinēju, ar kuru aizstāt pirmās paaudzes 140 ZS 1,6 litru atmosfērisko dzinēju, un zinājām, kā varētu vēl vairāk optimizēt jaudu, komfortu un efektivitāti. Mēs stājāmies pretī ne tikai senajiem konkurentiem , bet arī jauniem tirgus dalībniekiem, sev atvēlot tikai vienu gadu, lai optimizētu šīs hibrīdsistēmas veiktspēju, precīzi salāgotu visus agregātus, samazinātu degvielas patēriņu, saīsinātu aizdedzes laiku, pārnesumu pārslēgšanu padarītu laidenāku  un citas lietas,” stāstīja Nikolā Fremo, piedziņas sistēmu un hibrīdo automobiļu eksperts, kurš kopā ar saviem uzticamajiem palīgiem Ahmedu Ketfi-Šerifu un Antuānu Vinjonu radīja E-TECH.

Darbs itin nemaz nebija vienkāršs, tomēr visiem iesaistītajiem sagādāja neaprakstāmu prieku!

Jauns iekšdedzes dzinējs, kas izstrādāts hibrīdajām piedziņām

Galvenā komponente, kurai bija nepieciešama modernāka, jaudīgāka un efektīvāka alternatīva, bija iekšdedzes dzinējs. Tāpēc vispirms viņi atteicās no pirmās paaudzes E-TECH atmosfēriskā četru cilindru dzinēja, kurš, lai arī bija teicami pildījis savu pienākumu, 2016. gadā bija tikai labākais kompromisa variants starp tobrīd pieejamajiem iekšdedzes motoriem. Pārfrāzējot Frānsisa Butonē, Renault spēka piedziņu galvenā inženiera, teikto – bija pienācis laiks “radīt dzinēju, kas ir nevainojami piemērots šim darbam.”

Butonē, kurš Renault Group un Aliansē bija HR saimes benzīna dzinēju projektu vadītājs, kopā ar Daimler bija piedalījies četrcilindru 1.3 TCe motora izstrādē. Šo dzinēju Renault izlaida 2018. gadā. “1.3 TCe dzinēja izstrāde lika mums no jauna iesaistīties efektīva benzīna dzinēja radīšanas tehniskajā sacensībā, tomēr mums nācās iet vēl tālāk,” atminas Frānsiss. “Tolaik, 2015.– 2016. gadā mēs sapratām, ka topošais regulējums novirzīs dīzeļdzinējus sāņus. Mums vajadzēja benzīna dzinēju, kas nospraustu jaunus standartus un ierindotos starp energoefektīvākajiem tirgū. Tieši to pāris gadus iepriekš bijām paveikuši ar 1.5 dCi un nedaudz vēlāk arī ar 1.6 litru benzīna un 2.0 dCi dīzeļdzinēju.”

Lai uzlabotu energoefektivitāti, jaunajam benzīna dzinējam vajadzēja visas jaunākās un labākās tehnoloģijas. Papildus izaicinājumus radīja gaidāmie Euro 7 izmešu standarti, tāpēc inženieriem vajadzēja domāt vēl plašāk. Lai atrisinātu grūto uzdevumu, Frānsiss Butonē apsvēra vairākus iespējamos risinājumus: “Tolaik visiem tirgū esošajiem benzīna dzinējiem bija nedaudz palielināta degvielas padeve, lai pie liela ātruma varētu saglabāt pareizu stehiometrisko maisījumu jeb, citiem vārdiem sakot, nodrošinātu optimālo gaisa un degvielas attiecību sadegšanas kamerā un novērstu pārkaršanas iespēju. Tai pašā laikā mēs jau tad nojautām, ka agri vai vēlu tas radīs problēmas no reglamentācijas viedokļa. Tātad mums vajadzēja dzinēju, kurš nodrošinātu pareizo stehiometriju pie jebkuras slodzes. Mēs bijām arī pārliecināti, ka tam jābūt Millera cikla dzinējam ar atgāzu recirkulāciju caur EGR vārstu.”

Nissan vienu no saviem benzīna dzinējiem jau bija aprīkojis ar atgāzu recirkulācijas vārstu, kas daļu no izplūdes gāzēm ievada atpakaļ cilindros, nevis izvada atmosfērā, tādējādi samazinot NOx izmešu daudzumu un uzlabojot efektivitāti. Tomēr Frānsiss un viņa komandas vēlējās iet soli tālāk par saviem japāņu kolēģiem: “Mūsu mērķis bija nodrošināt recirkulāciju 20 % apjomā. Tādēļ mums nācās saīsināt ceļu starp turbokompresoru un gaisa ieplūdi, kā arī iekļaut ūdens-gaisa starpdzesētāju, kas tai laikā benzīna dzinējos bija visai neierasts risinājums.”

Arī paša Millera cikla dzinēja izstrāde nozīmēja vairāku mehānismu pielāgošanu. Lai optimizētu veiktspēju, šādā dzinējā ieplūdes vārsti aizveras vēl pirms virzulis ir sasniedzis apakšējo pozīciju, tāpēc līdz detonācijas brīdim gaisa-degvielas maisījums sadegšanas kamerā atrodas ilgāku laiku. Tā dēļ nācās pārstrādāt ieplūdes kanālu un sadegšanas kameras aerodinamiku, kas savukārt nozīmēja “neskaitāmas simulācijas un testus savās un partneru laboratorijās ar viena cilindra dzinēju, lai vēlāk pārietu uz dzinēju ar vairākiem cilindriem”.

Runājot par cilindriem – cik to būtu šim jaunajam superefektīvajam benzīna dzinējam? Frānsisa Butonē atbilde palīdz izprast tā saistību ar E-TECH 200 ZS hibrīdiekārtu: “Mēs šo dzinēju sākām izstrādāt izmantošanai “solo”, tomēr nospriedām, ka tas lieliski iederētos arī hibrīdajā piedziņā, tātad E-TECH, kamēr vien būtu pietiekami kompakts, lai iederētos visās motortelpās un nepalielinātu piedziņas sistēmas svaru. Tā mēs nonācām līdz trīs cilindru arhitektūrai, kas ar identisku darba tilpumu – šajā gadījumā 1200 cm3 – izrādījās pat energoefektīvāka par četru cilindru arhitektūru.”

Papildus tam inženieriem nācās samazināt cilindra galvas augstumu, lai nevajadzētu saīsināt virzuļa gājienu (arī tas uzlabo energoefektivitāti), uzstādīt optimizētu 350 bāru iesmidzināšanas sistēmu, izmainīt katalizatora konstrukciju, lai efektīvāk apstrādātu izmešus, un noslīpēt vissmalkākās detaļas, lai samazinātu berzi un līdz ar to – patēriņu. Rezultātā jaunais 1.2 TCe dzinējs kļuva par ideālo risinājumu jaunās paaudzes E-TECH hibrīdpiedziņai.

Vairāk ideju, vairāk patentu

Citu hibrīdās E-TECH piedziņas komponentu nomaiņa nebija apspriežama, tomēr Renault speciālisti tās tāpat rūpīgi izvērtēja vienu pēc otras, lai principiāli uzlabotu elektromotora veiktspēju un līdz ar to kopējo jaudu, kā arī vienlaikus optimizētu efektivitāti. “Sākām aprīkot šo “vienkāršo” hibrīdpiedziņu ar 400 V arhitektūru no plug-in hybrid sistēmas, kuru izmantojam modeļos Captur un Mégane. Pirmajai E-TECH paaudzei bija tikai 230 V arhitektūra. 1,2 kWh akumulatora vietā ievietojām 2 kWh akumulatoru. Papildu spriegums paaugstināja galvenā elektromotora jaudu no 35 kW līdz 50 kW (no 48 ZS līdz 68 ZS),” skaidro Ahmeds Ketfi-Šerifs, kontroles eksperts, kurš piedalījās hibrīdās E-TECH piedziņas izstrādē.

Nikolā Fremo turpina: “Tā kā palielinājās dzinēja un galvenā motora jauda un griezes moments, mums nācās pastiprināt pārnesumkārbu. Vienlaikus ierīkojām arī piekto pārnesumu (kas bija pieejams, taču netika izmantots pirmajā E-TECH versijā). Lai to paveiktu, mēs vienkārši pielāgojām pārnesumskaitļus.”

Šie divi gudrie un vienkāršie risinājumi šajos apstākļos izrādījās ļoti noderīgi, jo laiks un finansējums bija ierobežots. Komanda bija īstenojusi vairākas gudras idejas un vēl dažas paturējusi rezervē. Īpaši vērtīga bija ideja, kuru izprātoja un vēlāk patentēja Antuāns Vinjons, jaunās pārnesumkārbas inženieris. Proti, viņš ierosināja atteikties no viena zobrata, kas sajūgts ar otro elektromotoru (augstsprieguma startera ģeneratoru jeb hibrīdo vārpstas ģeneratoru), kā rezultātā uzlabojās visa mehānisma efektivitāte un izmešu daudzums samazinājās par 0,5 gramiem CO2 uz kilometru. Tas varbūt nešķiet daudz, tomēr pat sīkākajiem uzlabojumiem galu galā izrādās liela nozīme.

Visbeidzot – jaunajā E-TECH 200 ZS hibrīdpiedziņā izmantoti programmatūras uzlabojumi un elektroniski pilnveidojumi, kuri jau bija oriģinālajā 140 ZS versijā. Piemēram, dzinēja iedarbināšana ar hibrīdo vārpstas ģeneratoru, nevis cilindru, un aukstos rītos darbojas labāk. Pieminēšanas vērts arī tas, ka hibrīdais vārpstas ģenerators ir izmantojams griezes momenta regulēšanai un ļauj izvairīties no iekšdedzes dzinēja izslēgšanas (kuru pēc tam nāktos no jauna ieslēgt) pārnesumu pārslēgšanas laikā. “Tas viss samazina patēriņu un samazina CO2 izmešu daudzumu vēl par 2,7 gramiem uz kilometru!” piebilst Nikolā Fremo.

Renault hibrīdās E-TECH piedziņas 200 ZS versija tika pabeigta tieši pirms modeļa Austral iznākšanas 2022. gadā un 2023. gadā tika iekļauta arī  Espace dzinēju paletē. Vai tas nozīmē, ka Nikolā Fremo, Ahmeds Ketfi-Šerifs, Antuāns Vinjons un viņu komandas biedri varēja atvilkt elpu? Vēl ne – viņiem padomā bija vēl viens variants ar vēl lielāku jaudu un citu arhitektūru...

 

 

 

 
Komentāri
 
Nav pievienots neviens komentārs.
Tavs komentārs
 
 

Pievienot bildi Pievienot video
 
 
Stingri aizliegts iAuto.lv publicētos materiālus izmantot, kopēt vai reproducēt citos interneta portālos, masu informācijas līdzekļos vai kā citādi rīkoties ar iAuto.lv publicētajiem materiāliem bez rakstiskas EON SIA atļaujas saņemšanas.

Izceltie raksti1111

Ķīnas BYD pārdod hibrīdus un e-auto par 10 000 eiro, VW un Toyota prasa nedaudz vairāk 3

Ķīnas tirgū šobrīd izvērsusies bezkompromisa cīņa starp vietējo ražotāju BYD, kā arī Volkswagen un Toyota. Lasīt vairāk

 

Latvijas lietoto auto TOP-3 2023. gadā: BMW, Volvo, Volkswagen 5

Pērn Latvijā lietoto vieglo pasažieru automobiļu reģistrāciju skaits ir krities par 2,6%, salīdzinot ar 2022. gada rādītājiem. Savukārt pirktākais zīmols lietotu auto tirgū saglabājās BMW, otrajā pozīcijā atstājot “Volvo”, bet trešajā - “Volkswagen” markas automašīnas. Lasīt vairāk

 

Polijas lauksaimnieki plāno bloķēt automaģistrāli pie Vācijas robežas 5

urpinot protestus pret Eiropas Savienības (ES) lauksaimniecības politiku, Polijas lauksaimnieki plāno no svētdienas bloķēt galveno automaģistrāli, kas ved pāri Vācijas robežai. Lasīt vairāk

 

Jautājumā par elektrovilcieniem Rinkevičs redz pilnu "Pasažieru vilcienu" valdes atbildību 2

Jautājumā par elektrovilcieniem AS "Pasažieru vilciens" valde ir atbildīga par visu, intervijā Latvijas Televīzijas raidījumā "Rīta panorāma" norādīja Valsts prezidents Edgars Rinkēvičs. Lasīt vairāk

 
 

Lasītākie raksti

Jaunie raksti