Karolina Chojnacka

Silnik, który zainspirowały klocki Lego. Jaka jest tajemnica napędu E-TECH?

Renault wykorzystało swoją wiedzę i doświadczenie w zakresie samochodów elektrycznych oraz Formuły 1, aby zaprojektować nowatorski napęd hybrydowy E-TECH. Niewiele osób wie, że pomysł na napęd powstał i został rozwinięty w sposób, który jest nie tylko niecodzienny, ale stanowi także źródło inspiracji. Wszystko zaczęło się od modelu z klocków Lego.

Kiedy w 2010 roku koncern Renault wprowadzał na rynek samochód elektryczny, chciał także opracować technologię hybrydową, która umożliwiłaby wielu klientom bez problemu przesiąść się na samochód z napędem w pełni elektrycznym. Docelowy napęd miał być przystępny cenowo, lekki, odpowiedni dla dużych i małych samochodów i zapewniać minimalny zasięg 50 km w trybie elektrycznym.

Nicolas Fremau, specjalista ds. architektury napędów hybrydowych Renault,  musiał zaprojektować elektryczny silnik, który miał się stać główną jednostką napędową odpowiedzialną za rozruch samochodu. Ale jak będzie przenoszony napęd między silnikiem elektrycznym i spalinowym? Ponieważ układ miał być w zamierzeniu prosty, kompaktowy i lekki, Nicolas opracował bardzo radykalne rozwiązanie – postanowił zrezygnować ze sprzęgła i dodatkowo wyeliminować synchronizator skrzyni biegów. Technologią, która umożliwia wprowadzenie takich zmian, jest przekładnia kłowa wykorzystywana w sportach samochodowych:

Kiedy przyglądałem się w domu synowi, który bawił się zębatkami z zestawu Lego Technic, pomyślałem sobie, że chciałbym zbudować coś bardzo podobnego. Kupiłem wszystkie potrzebne mi części, żeby złożyć z nich wymyśloną przez siebie konstrukcję.

W taki oto sposób podczas bożonarodzeniowej przerwy Nicolas Fremau zbudował z klocków Lego nowatorską trzybiegową skrzynię biegów, którą wcześniej wymyślił i naszkicował.

E-TECH - silnik, który zainspirowały klocki Lego
E-TECH – silnik, który zainspirowały klocki Lego

Aby uzyskać zamierzony efekt, Nicolas musiał sam zmontować wały napędowe i koła zębate, kleić i przewiercać elementy, żeby trzymały się ramy podwozia i wprawiały napęd w ruch. Było to spore konstrukcyjne wyzwanie, które pozwoliło Nicolasowi Fremau przetestować w „praktyce” wszystkie możliwe tryby pracy współpracujących ze sobą jednostek napędowych. Na dodatek okazało się, że są pewne aspekty układu, które umknęły jego uwadze podczas wcześniejszej analizy teoretycznej. To tylko umocniło go w przekonaniu, że prace nad prototypem, najtańszym w całej historii Renault, są na dobrej drodze.

Ale jaka będzie reakcja menedżerów, którym zostanie zaprezentowana makieta?

W dniu, w którym przyniosłem ze sobą makietę do pracy, żeby zaprezentować ją szefowi projektu, Gérardowi Detourbetowi i Rémiemu Bastienowi, dyrektorowi działu badań, nie miałem pojęcia, jaka będzie ich reakcja. Obaj chodzili wokół makiety i dotykali jej, żeby uwierzyć, że udało się nam wypracować konkretne rozwiązanie. Nigdy nie zapomnę komentarza Gérarda Detourbeta: „Jeśli można to zbudować z klocków Lego, to to musi działać!”.

Zgoda na kontynuowanie prac została udzielona pod pewnym warunkiem. Nicolas i jego koledzy musieli zobowiązać się, że ich koncepcja zostanie wdrożona w samochodzie, którego produkcja miała rozpocząć się za 18 miesięcy!

Po etapie euforii przyszła kolej na podjęcie wyzwania, które polegało na zaprojektowaniu i wdrożeniu nowatorskiego silnika hybrydowego E-TECH. Nicolas Fremau poprosił kilku swoich kolegów, aby sprawdzili, czy zaprojektowany przez niego nowatorski układ bezsprzęgłowy będzie można montować w seryjnie produkowanych modelach i czy zapewni on klientom oczekiwane osiągi. Nicolas zwrócił się do Ahmeda Ketfi-Cherifa, specjalisty ds. kontroli, z prośbą, aby upewnił się, że prosty mechanizm kłowy umożliwi przechodzenie do różnych trybów jazdy (dostępne były wówczas trzy tryby: „jazda po mieście”, „jazda w trybie pozamiejskim” i „jazda po autostradzie”).

Uwaga wszystkich skupiła się na mechanizmie kłowym, który w bezsprzęgłowej skrzyni biegów zastąpił zarówno zębatkę, jak i synchronizator. Przekładnia kłowa wyróżnia się doskonałą wydajnością, bo jest w niej niewiele części, które pracując, generują opory tarcia. To technologia powszechnie wykorzystywana w sportach motorowych, gdzie brak płynnych przełożeń nie jest problemem. Natomiast w masowo produkowanych modelach zmiana biegów musi być płynna, bo w przeciwnym razie klienci nie będą zadowoleni z jazdy.

E-TECH - silnik, który zainspirowały klocki Lego
E-TECH – silnik, który zainspirowały klocki Lego, fot. materiały prasowe / Renault

Choć wykorzystywane w Formule 1 płaskie kły lepiej znoszą upływ czasu i są bardziej niezawodne niż kły daszkowe, mają jeden minus – gorzej się zazębiają. Jak się później okazało, pewien prosty zabieg był w stanie poprawić płynność zmiany przełożeń.

Koncepcja, która została szybko zatwierdzona przez Ahmeda Ketfi-Cherifa, zakładała, że do opracowywanego układu hybrydowego E-TECH zostanie dodany drugi silnik elektryczny:

Drugi silnik miał zastąpić synchronizator montowany w tradycyjnych skrzyniach biegów, aby zoptymalizować pracę sprzęgła i tym samym zmianę biegów. Jednostka współpracuje z elektrycznym silnikiem zasilanym z akumulatora trakcyjnego i zapewnia niezwykle precyzyjne dostrojenie prędkości obrotowej skrzyni biegów, co przekłada się na płynną zmianę przełożeń.

Ahmed i Nicolas Fremau zastosowali to rozwiązanie w zmodyfikowanej przez nich makiecie z klocków Lego, a później rozpoczęli próby na hamowni i testy drogowe. Dzięki rozbudowaniu układu o drugi silnik elektryczny o nazwie HSG (High-voltage Starter Generator – rozrusznik wysokonapięciowy) uzyskali błyskawiczną dostępność momentu, która sprawia, że nawet przy niskich prędkościach jazda jest płynna podczas przyspieszania, a podczas zmiany biegów nie mamy wrażenia utraty momentu. Przy niskich prędkościach układ działa jak hybryda szeregowa, zapewniając wyższy poziom komfortu i większą elastyczność. Nie musimy mieć też dużego zapasu zmagazynowanej energii. To pozwoliło zmniejszyć pojemność akumulatora i wyeliminować gniazdo ładowania. Zamiast silnika hybrydowego typu plug-in uzyskano więc „zwykłą” hybrydę.

Po pierwszych testach prototypów, które potwierdziły, że układ E-TECH w pełni działa, zespoły ds. rozwoju zakończyły realizację pierwszego, ważnego etapu. Udało im się zbudować „prawdziwy” samochód w przedziale czasowym określonym przez Gérarda Detourbeta. Pierwsza wersja silnika E-TECH została zamontowana pod maską Dacii Sandero i miała swoją na „wpół oficjalną” premierę w 2012 roku.

Prace rozwojowe nad technologią E-TECH posuwały się do przodu, a kolejny etap wymagał nawiązania ścisłej współpracy z zespołami Renault Sport Racing. Inżynierowie specjalizujący się w układach zarządzania energią, którzy pracowali nad jednostką E-TECH poprosili o merytoryczne wsparcie swoich kolegów z teamu Renault F1, czyli poprzednika zespołu znanego dzisiaj jako Alpine F1 Team.

W układance brakowało jeszcze jednego elementu: członkowie zespołu musieli zdecydować się na konkretny silnik spalinowy. Ich wybór padł na HR16 – czterocylindrowy wolnossący silnik z banku jednostek napędowych Aliansu. To z kolei wymagało wprowadzenia wielu zmian do jego konstrukcji, zwłaszcza cyklu pracy, które umożliwiły pełne wykorzystanie potencjału nowatorskiej przekładni kłowej, czyli rozwiązania wymyślonego przez Nicolasa Fremau. Była to także odpowiedź na potrzebę związaną z optymalizacją kosztów napędu E-TECH montowanego w modelach ze średniej półki.

W chwili obecnej, kiedy jednostki E-TECH zostały wprowadzone do masowej produkcji, silniki są montowane w wersji „prostej hybrydy” w modelach Clio, Captur i Arkana oraz pełnej hybrydy plug-in pod maską modeli Captur i Mégane. Miałyśmy okazję przekonać się, jak technologia „z klocków” Lego, sprawdza się na polskich drogach! Jeśli jesteście ciekawi naszych wrażeń z jazdy, koniecznie przeczytajcie poniższy tekst!

Najnowsze

Kierowca wjechał prosto pod pociąg. Zrobił to celowo?

Sugerowanie, że ktoś celowo naraził swoje zdrowie i życie, zwykle jest bardzo nie na miejscu. Ale czy ktoś z was ma lepsze wytłumaczenie tej sytuacji?

Kierowca białego samochodu podjechał do przejazdu kolejowego. Widział mrugające czerwone światła, widział opuszczone półzapory. Zastosowano je tutaj, żeby kierowcy ignorujący moment włączenia czerwonego światła i opuszczania rogatek, zdołali bez przeszkód opuścić przejazd.

Kierowca omija rogatki i wjeżdża wprost pod pociąg

Zakaz wjazdu na przejazd był jasny i jednoznaczny. Sam pociąg właśnie nadjeżdżał. Odpowiedzcie więc na pytanie, dlaczego kierowca i tak wjechał na przejazd, doprowadzając do wypadku? Sprawca został ranny i trafił do szpitala. Nikt więcej nie został poszkodowany.

Najnowsze

Karolina Chojnacka

Gosia Rdest weźmie udział w testach W Series!

Gosia Rdest otrzymała zaproszenie na przedsezonowe testy kobiecej serii wyścigowej, W Series. Czy to oznacza, że w tym sezonie zobaczymy polską zawodniczkę rywalizującą z innymi kobietami w serii towarzyszącej Formule 1?

Zawodniczki W Series wracają do ścigania! Po 646 dniach przerwy po końcowej rundzie sezonu 2019 fani po raz kolejny mają szansę zobaczyć je za kierownicą Tatuusów T-318. Pięciodniowe, przedsezonowe testy ruszyły w poniedziałek na Anglesey Circuit, 3.4-kilometrowym torze w Walii. Uczestniczy w nich 20 zawodniczek.

Zaproszenie do wzięcia udziału w testach W Series otrzymała między innymi Gosia Rdest:

Nawet nie wiecie jak się cieszę z powrotu do single-seaterów. Jazda bolidem jest naprawdę czymś niesamowitym. Nie będę ukrywać, ogromnie mi tego brakowało. Oficjalnie potwierdzam, że najbliższe dni spędzę na torze Anglesey Circuit wraz z innymi zawodniczkami W Series biorąc udział w przedsezonowych testach.

Gosia Rdest weźmie udział w testach W Series
Gosia Rdest weźmie udział w testach W Series, fot. Instagram @gosia.rdest

Do wzięcia udziału w testach zaproszono również Abbi Pulling i Caitlin Wood. Zrezygnowano z selekcji nowych zawodniczek, ale nie zapadła jeszcze decyzja, czy Rdest, Wood i Pulling zaliczą sezon w Tatuusach T-318.

Kobieca seria wyścigowa miała wystartować na Circuit Paul Ricard, jednak w związku ze zmianą kalendarza Formuły 1, której serią towarzyszącą jest W Series, pierwszą rundę przeniesiono na tor Red Bull Ring (25-27 czerwca). Na tym samym torze odbędzie się druga runda zawodów (2-4 lipca), a następnie zaplanowano wyścigi na Silverstone, Hungaroringu, Spa-Francorchamps, Zandvoort, COTA i Autodrómo Hermanos Rodriguez.

Najnowsze

Paula Lazarek

Moc przyłączeniowa dla stanowisk postojowych związanych z budynkami – ustalono wymogi minimalne!

14 maja opublikowano długo oczekiwane rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska w sprawie sposobu ustalania minimalnej mocy przyłączeniowej dla wewnętrznych i zewnętrznych stanowisk postojowych związanych z budynkami użyteczności publicznej oraz budynkami mieszkalnymi wielorodzinnymi.

Podstawą prawną dla wydania rozporządzenia jest art. 12 ustawy o elektromobilności i paliwach alternatywnych, który przewiduje obowiązek zapewnienia mocy przyłączeniowej w nowych budynkach obu kategorii, pozwalającej na instalację punktów ładowania o mocy nie mniejszej niż 3,7 kW  – mówi Joanna Makola, Kierownik Centrum Legislacyjnego PSPA. Celem regulacji ma być zabezpieczenie mocy umożliwiającej instalację punktów ładowania oraz stopniowe zwiększanie ich liczby, z uwzględnieniem potrzeb zaspokojenia bieżącego zapotrzebowania na energię elektryczną wynikającego z używania tych budynków. Przepis ustawy, a w konsekwencji – przepisy rozporządzenia – odnoszą się jedynie do gmin, o których mowa w art. 60 ust. 1 ustawy, a więc nie obejmują swoim zakresem gmin o liczbie mieszkańców niższej niż 100 000.

W rozporządzeniu przewidziano, że minimalna moc przyłączeniowa dla wewnętrznych i zewnętrznych stanowisk postojowych związanych z budynkiem użyteczności publicznej stanowi iloczyn 20% liczby wszystkich stanowisk postojowych związanych z tym budynkiem i wartości mocy 3,7 kW, jednak nie mniej niż 3,7 kW, chyba że z tym budynkiem nie są związane żadne stanowiska postojowe. Minimalna moc przyłączeniowa dla wewnętrznych i zewnętrznych stanowisk postojowych związanych z budynkiem mieszkalnym wielorodzinnym ma natomiast stanowić iloczyn 50% liczby wszystkich stanowisk postojowych związanych z tym budynkiem i wartości mocy 3,7 kW, jednak nie mniej niż 3,7 kW, chyba że z tym budynkiem nie są związane żadne stanowiska postojowe.

Przyjęcie rozporządzenia kończy długotrwały proces legislacyjny, który rozpoczął się w 2019 r. Podmioty realizujące inwestycje budowlane zyskują jasność co do reguł, na których mają opierać wyliczenie minimalnej mocy przyłączeniowej dla budynku na poczet mających w nim powstać punktów ładowania. 

Mając jednak na uwadze potrzebę zapewnienia odpowiedniej mocy przyłączeniowej, pozwalającej na instalację punktów ładowania w budynkach powstających w całej Polsce, konieczne będzie poszerzenie delegacji ustawowej zawartej w art. 12 ust. 2, tak aby zakresem rozporządzenia objąć również budynki znajdujące się w gminach liczących poniżej 100 000 mieszkańców. 

Rozporządzenie wchodzi w życie po upływie 14 dni od dnia ogłoszenia.

Najnowsze

Nowe BMW serii 2 Coupe zachowa napęd na tył i sześciocylindrowy silnik

To już ostatnia prosta na drodze do startu. Końcowa faza przygotowań do seryjnej produkcji nowej serii 2 Coupe rozpoczyna się od testów dynamicznych i dostrajania systemów napędu i układu jezdnego na torze wyścigowym.

Nowe BMW serii 2 Coupe, którego produkcja rozpocznie się późnym latem 2021 roku, pozostanie autem zaprojektowanym z myślą o jak największej radości z jazdy. Stanowi nowoczesną kontynuację tradycji zwinnych, kompaktowych i mocnych modeli dwudrzwiowych marki, która istnieje od czasów legendarnego BMW 2002.

BMW serii 2 Gran Coupé. Poważny rywal dla Mercedesa CLA?

W procesie rozwojowym nowej serii 2 Coupe ostatecznym egzaminem dojrzałości zawieszenia, resorowania i amortyzacji, układu kierowniczego i hamulcowego są jazdy testowe i przygotowawcze na Pętli Północnej toru Nürburgring. Ponadto testy na publicznych drogach krajowych w okolicach Monachium oraz w ośrodku testowym BMW Group w Maisach pozwalają zweryfikować właściwości jezdne nowego modelu również w codziennym ruchu drogowym i w różnych warunkach. Fanów ostrzejszej jazdy ucieszy informacja, że auto, w przeciwieństwie do innych kompaktowych modeli BMW, zachowa tylny napęd.

W topowym modelu, jak obecnie producent określa odmianę M240i, znajdziemy pod maską 6-cylindrowy rzędowy silnik benzynowy o mocy 374 KM, co jest kolejną dobrą wiadomością. Lecz uwaga – ta wersja standardowo otrzyma xDrive. Ale większa część napędu i tak trafi na tył, zapewniając prowadzenie typowe dla BMW.

Test BMW M440i xDrive – wszystko może, nic nie musi

Testy dynamiki jazdy na torze Nürburgring oferują idealne możliwości dopracowania napędu na wszystkie koła ze sportowym mechanizmem różnicowym M tylnej osi. W pełni adaptacyjna blokada sterowana przez silniczek elektryczny optymalizuje trakcję i stabilność jazdy nowej serii 2 Coupe na zakrętach. Odpowiednio dozowany rozdział napędu pomiędzy tylnymi kołami umożliwia znacznie większe przyspieszenia poprzeczne, a także wyraźny wzrost dynamiki podczas przyspieszania na wyjściu z zakrętu.

Niezależnie od silnika wszystkie warianty nowego BMW serii 2 Coupe mają niezwykle sztywną strukturę karoserii. Statyczna sztywność skrętna została zwiększona o około 12 procent w stosunku do poprzedniego modelu, między innymi dzięki zastosowaniu wzmocnień w tylnej części pojazdu. Ponadto koncepcja pojazdu nastawiona na dynamikę jazdy obejmuje znacznie zwiększony rozstaw kół na przedniej i tylnej osi, co skutecznie redukuje przechyły nadwozia i wahania obciążeń kół przy sportowym pokonywaniu zakrętów.

Wszystkie warianty modelowe nowego BMW serii 2 Coupe są również standardowo wyposażone w amortyzatory zależne od skoku, których precyzyjne dostrojenie w trakcie testów dynamiki jazdy skutkuje zauważalnie lepszą równowagą pomiędzy sportowym charakterem a komfortem jazdy. Ich czuła reakcja na niewielkie nierówności drogi zapewnia komfortową kompensację drgań. Podczas jazdy po dużych wybojach ruchy nadwozia są redukowane przez odpowiednio większe siły tłumienia. W nowym BMW serii 2 Coupe oferowany jest opcjonalnie adaptacyjny układ jezdny M. Elektronicznie sterowane amortyzatory oferują możliwość wyboru odpowiedniej charakterystyki zarówno dla sportowej, jak i komfortowej jazdy.

Nowy model wyróżnia się też idealnym rozkładem masy oraz bardzo wysoką sztywnością punktów mocowania przedniej osi. Natomiast dostępny opcjonalnie adaptacyjny sportowy układ kierowniczy łączy w sobie jeszcze większą precyzję prowadzenia na zakrętach z mniejszą liczbą obrotów koniecznych przy parkowaniu i manewrowaniu.

Stylistyka nowej serii 2 Coupe pozostaje jeszcze zagadką, ale BMW mówi o „wyrazistym i zredukowanym języku stylistycznym”. Auto otrzymało też nowe rozwiązania aerodynamiczne. Oprócz charakterystycznej dla tego modelu dokładki przedniego zderzaka, przedniego splittera i zasłon powietrznych, również deflektor, osłony zbiornika paliwa i tylnej osi, a także dopasowany do strumienia powietrza kształt wzmocnień podwozia, zapewnia redukcję wyporu na przedniej osi o 50 procent w porównaniu z poprzednim modelem.

Najnowsze