Pressiteade
Alates LocoDiscoBoxist kuni E-Techini
Tehnilistele nõuetele vastav LocoDiscoBoxi ajamisüsteem on end EOLABi kontseptsiooni mudelis juba õigustanud. Nüüd tuli seda kohandada „tootmiskõlbuliku” versiooniga nii, et selle saaks panna Renault' mudelitele. See hübriidajam ilmus algupäraselt Gerard Detourbet' programmis „Entry”, mis põhines M0-platvormil.
Pärast Z.E on demand'i hübriidajamisüsteemi esmaesitlust Renault' juhtidele sai konstruktorite meeskond aru, et see on alles algus. Ilmnes, et jutt ei ole enam Entry'st ega M0-st, vaid M1-st, seal hulgas Mégane'ist. Just Mégane'i alusel määrati kõik tulevase E-TECHi ajamisüsteemi kalibreerimiseks vajalikud väärtused. Seetõttu oli vaja LocoDiscoBoxi ajamikoostu muuta nii, et see ühilduks selle mudeli ja eeldatavate näitajatega. Selleks valiti kaks lahendust: teine elektrimootor väikese kiirusega sõitmiseks ja neljanda käigu lisamine sisepõlemismootorile suurel kiirusel sõitmiseks.
„Meil oli probleeme pöördemomendi langusega esimese ja teise käigu vahel ehk väikestel kiirustel. Lahendus oli väikese elektrimootori lisamine, mis asendaks tavalistes käigukastides kasutatavaid sünkronisaatoreid, et hõlbustada nukkide hambumist ja saavutada ühtlane kiirendus tänu kohesele pöördemomendile. Teine teema oli nukkide korrapärane talitlus. Asi ei olnud ilmselge, sest otsustasime „katusega” nukkide asemel lamedate nukkide kasuks, nagu on Vormel 1-s. Lamedad nukid õigustavad end pikas perspektiivis paremini, need on oma eeldustelt töökindlamad. Kahjuks hambuvad need raskemini. Seetõttu oli vaja see lahendus kontrolliosakonna spetsialistide poolt heaks kiita”.
Jean-Marie Vespasien
HSG – õnnestunud valik
Siin liitus Ahmed Ketfi-Cherif, kes kontrollis LocoDiscoBoxi ajamiseadme esimese versiooni väljatöötamist. Ta mitte ainult ei kiitnud heaks ideed kasutada nukkmehhanismi töö parandamiseks väikest elektrimootorit, vaid leidis selles ka mitmeid muid eeliseid.
„HSG-tüüpi mootor (High-voltage Starter Generator ehk kõrgepinge-käivitusgeneraator) võimaldas väikesel kiirusel töötada süsteemil järjestikhübriidi režiimis ja tagas mugavama sõidu. Ei läinud vaja ka suurt energiavaru, mis aitas vähendada veoaku mahtu ja ära võtta laadimispesa. Tulevasest E-TECHi ajamikoostust, mis algselt oli mõeldud laetava hübriidina, sai„tavalise” hübriidi uus versioon. Nii suurenesid selle lahenduse kasutusvõimalused brändi tootevalikus.”
Ahmed Ketfi-Cherif
Mängu tuleb Nissan
Idee seisnes teise HSG-tüüpi elektrimootori kasutamises, mis lahendas palju probleeme. Näiteks aitas see veoaku laadimise reguleerimist, hoides ära täieliku tühjenemise ning pakkus mõistlikumat energiahaldust, parandades süsteemi üldist töötamist.
Lahendus sai positiivse hinnangu Nissanilt, Renault' alliansi partnerilt. Nissanil oli oluline roll arendustöödes ja projekti kohandamisel tulevase E-TECHi ajami tarvis selle tõenäolise kasutamise tõttu oma mudelites ja turgudel. Jaapanlased olid sõidu suhtes tundlikud, kuigi nad hindasid teise elektrimootori positiivset mõju ning oli vaja minna kaugemale. Siit ka idee lisada nukk-käigukastile neljas käik, et parandada sõitmist suurtel kiirustel.
„Algselt oli LocoDiscoBoxi käigukastil kolm käiku sõitmiseks kolmes olukorras: linnas, linnavälistel teedel ja maanteedel. HSG käivitusgeneraatori lisamine parandas sõitu ja vähendas „linnakäigul” sõites kütusekulu. Midagi sarnast tuli teha süsteemi teises otsas ja sellest tekkis ka mõte lisada neljas käik. Nii saab peamise elektrimootori lahti ühendada, kui seda ei kasutata – peamiselt maanteel. See säästab umbes 1 kW ja vähendab lõpptulemusena kütusekulu umbes 3–4%. Meie idee kohaselt jäid ratastega ühendatuks ainult käitamiseks vajalikud elemendid. Selleks ei ole vaja kasutada suurt elektrimootorit, seetõttu vastutab elektrienergia tootmise eest ajamikoostu komponentide tarbeks HSG käivitusgeneraator, mitte aga peamine elektrimootor”.
Antoine Vignon
Veel üks kokkuhoid saavutati tänu väikestele mootoritele, mis juhivad käigukasti tööd ja võimaldavad nukkidel käikude vahetamisel haarduda. Tänu lamedate nukkide ja vedrudega abisüsteemi kasutamisele sünkronisaatorite asemel sai tavaliste võimsamate mootorite asemel kasutada väikseid mootoreid alla 100 W. Tulemusena õnnestus vähendada ka käigukasti mõõtmeid.
Sellest ajast alates oli tulevase E-TECHi ajamiseadme kogu konstruktsioon selgelt määratletud. Valida oli jäänud ainult kahe komponendi – peamise elektrimootori ja sisepõlemismootori – vahel.
Renault' tehnoloogia ja alliansi komponendid
Kuni selleni oli LocoDiscoBoxi ajami prototüübis kavas kasutada ketas-elektrimootorit – sellest ka nimi. Kuid Antoine Vignoni arvates ei sobinud see komposiitmaterjalidest valmistatud komponentide tõttu masstootmiseks. Samuti oli vaja valida mähisrootoriga mootori (nt ZOE mudelis) ja püsimagnetiga mootori vahel. Ehkki esimese eeliseks oli, et see oli kohandatav tööks igas olukorras, ei vastanud see disaini kriteeriumidele, mis olid E-TECHi ajamikoostu puhul võtmetähtsusega. Seetõttu oli vaja leida püsimagnetitega sünkroonmootor, just selline mootor oli Nissanil. Sisepõlemismootori osas kasutati alliansi ressursse.
„Alliansi teadus-, arendus- ja tootmispotentsiaali mõistlikuks kasutamiseks otsustasime kasutada alliansi raames kättesaadavaid osi ja alamkoostusid. See sai otsustavaks peamise elektrimootori ning samuti ja eelkõige sisepõlemismootori valikul. Esialgu valitud H4BT mootor ei vastanud kütusekulu vähendamise kriteeriumidele ja vastavuse tagamisele tulevasele heitgaaside puhtuse standardile Euro 6d-FULL. Seetõttu võis mängu tulla ainult mootor HR15Gen3 (neljasilindriline ülelaadeta bensiinimootor, mida Nissan kasutas Hiina ja Korea turgudel), mille töömaht 1,5 l vastas täpselt meie vajadustele. See korralike näitajate ja rahuldava efektiivsusega seade oli parim kandidaat alliansis saada olevate seast. Otsus kiideti heaks 2015. aastal”.
Pascal Caumon, E-TECHi mehaaniliste alamkoostude projektijuht
Et saavutada rohkem kui vastavus heitgaaside puhtuse standarditele ja tagada diiselmootoris tahkete osakeste filtri kasutamise võimalus, otsustati 2016. aastal asendada mootor HR15 neljasilindrilise ülelaadeta mootoriga HR16. See nõudis kohandamistöid (teatud osade, näiteks kolbide, kepsude ja väntvõlli muutmine katseautodes), kuid saavutati rahuldavad tulemused.
HR16 mootor ei olnud täiuslik, kuid see oli kompromiss ja sai ära kasutada nukk-käigukasti võimalusi. See on ülelaadeta mootor, kuid madalatel pööretel sõites võimaldab turboülelaaduri puudumine kompenseerida elektrimootoreid. Seda kasutatakse peamiselt optimaalses kiirusevahemikus, eriti kui see töötab voolugeneraatorina veoaku laadimiseks. Ta vastab ka tootevaliku juhtivate mudelite E-TECHi ajamiseadme kulude optimeerimise kriteeriumidele.
Kokkuvõte
Pärast kümneaastast arendustööd on E-TECHi hübriidajam lõpuks saadaval ka Renault' mudelivalikus. See sai alguse LEGO klotsidest valmistatud maketist ning meeskonna leidlikkusest ja vastupidavusest, mis oli vajalik sellise riskantse väljakutse puhul.
„Projekti alguses ütlesid paljud, et see ei õnnestu kunagi! Tõepoolest, see oli väljakutse, eriti kui tegemist on käigukasti sünkronisaatorite asendamisega elektrimootoriga. Järk-järgult suudeti aga veenda kogu ettevõtet. Paljud inseneriosakonna töötajad ja inimesed väljastpoolt suhtusid projekti entusiasmiga. E-TECHi puhul on tegemist pisut hullumeelselt eduka projektiga, mille üle saab uhkust tunda”.
