Конструктор Lego та трохи сміливості (епізод 2)

Завдяки своїй експертизі у сфері електричних транспортних засобів, досвіду в роботі з Formula 1, а також власному ентузіазму й відданості команд з інженерії, розробки та контролю, Renault створив інноваційний гібридний E-TECH силовий агрегат. Мало кому відомо, що він був винайдений та розроблений дещо незвичайним і дуже надихаючим способом. Ахмед Кетфі-Шеріф, архітектор з синтезу мехатроніки Renault, згадує той період, коли модель з LEGO от-от мала перетворитись на справжній двигун.

  • Alt Image C29

Ахмед Кетфі-Шеріф, архітектор з синтезу мехатроніки Renault:

Коли ейфорія пройшла, прийшов час для виконання поставленого завдання: потрібно було надати форму і втілити в життя майбутню гібридну E-TECH моторизацію. Ніколя Фремо, який створив модель прототипу з LEGO, незабаром звернувся до кількох людей зі свого професійного кола аби перевірити, чи новаторська система без зчеплення, яку він придумав, буде придатною на очікування споживачів з точки зору продуктивності. І, зокрема, він звернувся до Ахмеда Кетфі-Шеріфа, фахівця з контролю, щоб перевірити можливість переходу між різними уявними режимами роботи (в той час «місто», «дорога» і «автомагістраль») за допомогою простих кулачкових муфт.

ПЕРЕХІД ВІД ПРИГОД З LEGO ДО РЕАЛЬНОСТІ БУВ ВЕЛИЧЕЗНИМ ВИПРОБУВАННЯМ. НА ЛЮДСЬКОМУ РІВНІ ЦЕ МЕНЕ БАГАТО ЧОМУ НАВЧИЛО

Детальніше у відео за посиланням
НАШЕ ЗАВДАННЯ ПОЛЯГАЛО В СТВОРЕННІ ГІБРИДНОГО ДВИГУНА ДЛЯ MÉGANE ТА CLIO, ЯКИЙ БУВ БИ ОДНОЧАСНО ДОСТУПНИМ ТА ПРОСТИМ

Потрібна плавність!

Тепер уся увага була прикута до кулачкової муфти. Ця деталь замінює як муфту включення, так і блокуюче кільце в системі синхронізації валів без зчеплення. Коробка передач з кулачковою муфтою має дуже хороший ККД завдяки зменшенню тертя деталей одна об одну всередині. Ця технологія використовується в автоспорті, де відсутність плавності ходу не несе великої шкоди. З іншого боку, на серійних моделях необхідно було впровадити плавне перемикання передач, аби не відлякувати клієнтів. "Ми звикли використовувати кулачкову муфту в Формулі 1 для гоночного двигуна. Але це було щось зовсім нове для двигуна, призначеного для «широкої публіки». Ми повинні були зробити цю просту штуку придатною для всіх і кожного», – пояснює Ахмед Кетфі-Шеріф. Рішення було далеко не очевидним, тому що плоскі кулачкові муфти, що використовуються в Формулі 1, хоч і є більш надійними й довговічними, ніж інші типи муфт, (наприклад, «обгінна муфта»), але вони не так добре підходять. Необхідно було знайти такий підхід, щоб зробити систему більш гнучкою.

HSG: розумний вибір

Ідея, швидко схвалена Ахмедом Кетфі-Шеріфом, полягала в тому, щоб додати другий електродвигун до гібридної E-TECH системи, яка ще будувалась: «Його роль полягає в заміні синхронізаторів традиційної коробки передач для полегшення зчеплення і, отже, перемикання передач. Працюючи разом з тяговим електродвигуном, він дозволяє дуже точно регулювати швидкість обертання коробки передач для плавного перемикання». Ахмед і Ніколя Фремо оновили модель з LEGO, додавши це рішення, і приступили до стендових і дорожніх випробувань. Вони помітили, що цей другий електродвигун, названий HSG (High-voltage Starter Generator – високовольтний стартер-генератор), надає системі інші переваги. Його миттєве регулювання обертального моменту згладжує прискорення на низьких швидкостях, щоб уникнути будь-якого відчуття втрати крутного моменту під час перемикання передач. На низьких швидкостях це дозволяє системі працювати як «серійний гібрид» для більшого комфорту і гнучкості. Без необхідності у великій кількості накопичувати енергію, що дозволяє зменшити місткість акумулятора і прибрати гніздо для зарядки.

Це дійсно працює

Провівши ці тести, команда розробників E-TECH моторизації переконалася: те, що працювало в LEGO і в симуляції, також працює і «в реальному житті». Навіть «надзвичайно добре», – говорить Ахмед Кетфі-Шеріф. Але не все було так налагоджено. Систему ще потрібно було оптимізувати для роботи на високих швидкостях, і, перш за все, потрібно було відрегулювати її так, щоб можна було сміливо демонструвати E-TECH журналістам і публіці.