DomůElektromobilitaHybridní jednotka E-TECH: všechno začalo modelem vytvořeným z LEGA

Hybridní jednotka E-TECH: všechno začalo modelem vytvořeným z LEGA

Když se automobilka Renault v roce 2010 vrhla do elektromobilů, chtěla také vyvinout hybridní technologii, která umožní snadný přesun zákazníků k vozidlům na 100% elektrický pohon. Na základě bohatých zkušeností s elektromobily a zkušeností z Formule 1 vyvinula svou inovativní hybridní pohonnou jednotku E-TECH. Hybridní jednotka E-TECH byla vynalezena a realizována neobvyklým a velmi inspirativním způsobem. Všechno začalo modelem vytvořeným z lega expertem Renaultu na hybridní architekturu.

Nicolas Fremau autor E-TECH považuje elektromotor za hlavní motor, který zajistí rozjezd vozidla. Otázkou ale je, jaký použít převod mezi tímto motorem a spalovacím motorem, aby to bylo jednoduché, kompaktní a lehké? Nicolas Fremau přichází s radikálním řešením. Zbavit se spojky a dokonce i klasické synchronizace převodovky. Existuje technologie, která to umožňuje a používá se zejména v motorsportu. Jedná se o technologii zubové spojky.

„Když jsem viděl doma, jak si můj syn hraje s malými ozubenými koly LEGO Technic, tak jsem si řekl, že to není příliš daleko od toho, co bych chtěl udělat. Takže jsem koupil kus po kusu krabice, které mě zajímaly, abych měl všechny díly pro montáž.“

popisuje Nicolas Fremau


Nicolas Fremau využil své vánoční dovolené k tomu, aby vytvořil z LEGA model inovativní převodovky se třemi rychlostními stupni. „Měl jsem představu, že si to sestavím tak, aby mi to pomohlo pochopit, co je potřeba udělat. Po dvaceti hodinách „práce“ před zraky mého trochu udiveného syna vznikl model“, upřesňuje. Nestačilo jen k sobě složit jednotlivé kusy mezi sebou. Musel spojit jednotlivé převodové hřídele a kroužky, lepit a vrtat, aby držely v rámu, celé to opatřit motorem atd.

- Advertisement -

Renault byl vždy velmi otevřeným podnikem, zejména v oblasti vývoje. Ale ten den, kdy jsem přinesl model vedoucímu projektu Gérardu Detourbetovi a řediteli pro vývoj Rémimu Bastienovi, jsem nevěděl, jak budou reagovat. Prošli se kolem modelu, dotkli se ho a ucítili, že tu máme skutečný předmět. A vždy si vzpomenu na poznámku Gérarda Detourbeta, který řekl: „Pokud je možné udělat to z LEGA, tak to bude fungovat!“
Tato ‘zelená’ ale nebyla žádným dárkem. Bylo potřeba se zavázat, že tento koncept bude ve vozidle, které bude jezdit už za 18 měsíců! „Byla to výzva pro všechny inženýry z výzkumu s využitím znalostí lidí z kontroly, strojařských výkresů atd.“, vzpomíná si Nicolas Fremau.

Hybridní jednotka E-Tech model z Lega.

Po chvíli uspokojení přichází chvíle výzvy. Hybridní jednotka E-TECH se má zhmotnit. Nicolas Fremau se obrací na řadu kolegů ze svého pracoviště, aby si ověřil, jestli tento inovativní systém bez spojky je možné používat, a jestli je možné očekávat, že si zákazníci takovou věc objednají. Obrátil se zejména na Ahmeda Ketfiho-Cherifa, odborníka na kontrolu, aby si ověřil, zda plánované přechody mezi jednotlivými režimy provozu jsou dosažitelné pouze se zubovou spojkou.

Zubové spojky se využívají ve Formuli 1, respektive pro závodní motory. V případě pohonné jednotky určené pro ‘širokou veřejnost’ by to však bylo něco zcela nového a nevídaného. Bylo potřeba, aby tento prvek mohli snadno používat pan a paní Novákovi.“

vysvětluje Ahmed Ketfi-Cherif

Tento úkol však nebyl vůbec snadný, neboť zubové spojky užívané ve Formuli 1 sice fungují lépe v čase a jsou spolehlivější než jiné typy používané u běžných vozidel, ale mají také jednu nevýhodu. Je zde totiž riziko, že jednotlivé rychlosti při přeřazení hůře zapadají. Bylo tedy potřeba nalézt nějaký fígl, aby byla zajištěna plynulost systému.
Nápad, který rychle odsouhlasil Ahmed Ketfi-Cherif, spočíval v tom, že se k hybridnímu systému E-TECH, který se vyvíjel, přidá druhý elektromotor. „Jeho úkolem je nahradit synchronizaci tradiční převodovky pro usnadnění práce zubové spojky, a tedy přechodů mezi převodovými stupni. Pracuje ve shodě s hlavním (trakčním) elektromotorem a umožňuje velmi přesnou regulaci rychlosti rotace převodovky pro řazení bez škubnutí.“
Ahmed a Nicolas Fremau vytvořili model z LEGA s tímto řešením a provedli zkoušky na stole i na silnici. To jim umožnilo dojít k závěru, že tento druhý elektromotor typu High-voltage Starter Generator (HSG, neboli vysokonapěťový startér a generátor) přináší i další výhody. Okamžitý zátah a při nízkých rychlostech možnost, aby systém pracoval jako „sériový hybrid“ bez potřeby velkého množství energie. Na konci zkoušek si týmy zabývající se vývojem pohonné jednotky oddechly. Hybridní jednotka E-TECH funguje nejen u LEGA a při simulaci, ale také „ve skutečném životě“, uvádí Ahmed Ketfi-Cherif.

Další články