Pri Renaultu svojo elektrificirano tehniko označujejo z oznako E-tech, gre pa za kombinacijo pristopa iz formule 1 in električne tehnike, kakršno imata Zoe ali električni Twingo.
Renaultove hibridne sklope sestavljajo atmosferski bencinski motor na notranje zgorevanje in dva elektromotorja ter menjalnik brez sklopke. Značilnost pogonskega sklopa je tudi, da je bencinski motor podrejen električnemu in pri pogonu neposredno sodeluje predvsem takrat, ko lahko deluje v optimalnih vrtljajih, denimo med vožnjo pri konstantnih hitrostih na avtocesti ali regionalnih, ko je s kolesi povezan z neposrednim prenosom.
Za večino pospeškov med vožnjo namreč skrbi glavni elektromotor, ki avtomobil poganja tudi ko speljemo ali ko peljemo vzvratno, saj je tudi vzvratna prestava električna. Tu je še sekundarni elektromotor, ki opravlja vlogo generatorja električne energije in zaganjalnika, malenkostno pa sodeluje tudi pri pogonu, kjer skrbi predvsem za zgladitev prehodov med prestavami menjalnika.
Izobraževalni center Renault
Jarkovič pravi, da morajo biti vozniki hibridnih avtomobilov previdni, ko gre za uporabo priključnih kablov. Pravi, da elektriko iz drugega avtomobila lahko vzamemo, ne moremo pa je ponuditi drugemu avtomobilu, saj sistem ne bi zdržal dodatne obremenitve. Ker pogonski sklop deluje z visokonapetostnim tokom, je namreč 12-voltne napetosti dovolj le za napajanje pomožnih sistemov v avtomobilu, ne pa za zagon bencinskega motorja. Če bi to vseeno storili, bi se lahko zgodilo, da bi električni sistem v hibridnem avtomobilu preprosto pregorel, saj namesto z močjo 150 amperov, ki je potrebna za zagon zaganjalnika, razpolaga zgolj z močjo 70 amperov.
Kako deluje takšen pogonski sklop in kaj v njem najdemo, nam je pojasnil inštruktor za mehaniko v Renaultovem tehničnem centru v Mirni Peči Aleš Jarkovič. Pravi, da pri Renaultu svoje hibride v prvi vrsti obravnavajo kot električne avtomobile z dodatnim motorjem na notranje zgorevanje. Vožnja z njimi se namreč vedno začne električno in tudi sicer ima elektromotor vedno prednost pred bencinskim.
Drugačen pristop
Jarkovič dodaja, da večina drugih hibridnih avtomobilov deluje tako, da primarno uporabljajo bencinski motor, ko temu zmanjka moči, pa jim na pomoč priskoči električni. Renaultov sistem je po drugi strani zasnovan tako, da vožnjo vedno začne z elektromotorjem, ko pa ta doseže svojo maksimalno moč, sam sistem brez vednosti voznika pokliče na pomoč bencinski motor. Ko se navor stabilizira in bencinskega motorja ne rabimo več, se vožnja spet nadaljuje na elektriko.
Pogonski sklop, ki je ga je Renault zaščitil z več kot 150 patenti, je sestavljen iz več ključnih komponent: večnamenskega hibridnega menjalnika, glavnega in pomožnega elektromotorja, bencinskega motorja, baterije in krmilne elektronike. Zakaj sistem potrebuje tudi pomožni elektromotor? Jarkovič pravi, da ima ta več pomembnih funkcij. Deluje namreč lahko v vlogi zaganjalnika za termični motor ali generatorja za polnjenje pogonske baterije, sodeluje pa tudi pri prestavljanju, saj z usklajevanjem vrtljajev zobnikov sinhronizira optimalno prestavljanje.
Jarkovič izpostavi, da med vožnjo voznik ne zazna menjavanja prestav in delovanje menjalnika zaznava, kot da bi bil brezstopenjski. Vendar pa Renaultov večnamenski samodejni hibridni menjalnik ima prestavna razmerja in ga tudi sestavlja več zobniških sklopov. Pretikanje med prestavami je zelo podobno kot v dvosklopčnem menjalniku, vendar se s pomočjo pomožnega elektromotorja tako natančno sinhronizira, da voznik ne čuti sprememb v prestavnih razmerjih.
Dodatna funkcija pomožnega elektromotorja je tudi, da se, ko voznik v športnem programu »pohodi gas«, oba glavna motorja pa svoj navor na kolesa prenašata preko ugodnega prestavnega razmerja, vključi v sam pogon in mu doda še 20 (hibrid) oziroma 34 (priključni hibrid) dodatnih 'konjev'. Intervencije pomožnega elektromotorja v delovanju pogonskega sklopa voznik neposredno sicer ne zazna (razen po malce boljši odzivnosti avtomobila), vendar pa lahko to vidi na armaturni plošči, kjer se zasveti rdeči napis 'BOOST'.
Manj zahtevnega vzdrževanja
Tudi glavni elektromotor nima samo ene, ampak dve funkciji. Primarna je seveda pogon avtomobila. Ko pa ta ni potreben, saj zaviramo ali pa se spuščamo po klancu navzdol, se pretvori v generator, ki energijo zaviranja pretvarja v električno, torej skrbi za rekuperacijo. Jarkovič dodaja, da v tem primeru gre za sinhroni elektromotor, ki ne potrebuje zahtevnega vzdrževanja.
To velja za skoraj celotni pogonski sklop, saj vzdrževanja ne zahtevata niti pomožni motor niti menjalnik. Redno vzdrževanje torej zahteva le bencinski motor. Poleg tega je pogonski sklop tudi brez zunanjega klinastega jermena, prenos vrtenja z ročične gredi na odmične gredi bencinskega motorja pa poteka s pomočjo verige, ki načeloma zdrži vso življenjsko dobo avtomobila.Ostanek preteklosti je le jermenica klinastega jermena, ki ni čisto brez funkcij. Po eni strani namreč skrbi za uravnoteženje bencinskega motorja, po drugi strani pa je tudi edini pripomoček, ki mehanikom omogoča, da med morebitnim popravilom ročno zavrtijo motor, če je to potrebno.
Zanimivost hibridnega avtomobila so tudi dve ekspanzijski posodi in dva vodna tokokroga. Prvi je visokotemperaturni sistem, ki služi hlajenju bencinskega motorja in gretju kabine, drugi pa služi hlajenju električnih komponent pogonskega sklopa: baterije, polnilnika in pretvornika. Imamo tudi dve hladilni tekočini, ki sta popolnoma ločeni. Električni elementi namreč delujejo pri nižji delovni temperaturi od bencinskega motorja. Tudi hladilniki so trije: za visoko in nizko temperaturo ter klimatsko napravo. V avtomobilu so še štiri črpalke, dva separacijska ventila… Hibrid ima torej veliko število različnih komponent, zato velja razmisliti tudi o dobrem zavarovanju.
Seveda to, da na motorju ni klinastega jermena, ne pomeni, da nima obveznih pomožnih elementov: kompresorja klimatske naprave, vodne črpalke in podobnega. Te naprave namreč namesto ročične gredi poganjajo elektromotorji, ki so danes že v številnih avtomobilih nadomestili tradicionalne neposredne prenose vrtenja ročične gredi preko klinastega jermena, saj so pri svojem delovanju bolj učinkoviti in se vključijo le, ko je to res potrebno.
Menjalnik s posebnostmi
Sam menjalnik, pravi Jarkovič, ima nekaj posebnosti. Prenos iz termičnega motorja v večnamenski hibridni menjalnik namreč poteka brez sklopke. Tudi zobniški prenos je brez običajnih sinhronov. Renaultovi inženirji so to dosegli z uravnavanjem hitrosti obeh elektromotorjev, ki ves čas uravnavata vrtilno hitrost obeh glavnih gredi. Ko menjalnik pretakne, se namreč menjava prestavnih razmerij izvede brez škrtanja, za kar je potrebna zelo natančna sinhronizacija vrtilnih gredi in zobnikov. In to uravnavajo prav s pomočjo elektronike, ki krmili elektromotorja.
S tem so pridobili predvsem odzivnostavtomobila pri prestavljanju. Za ročno prestavljanje namreč tudi najboljši voznik potrebuje sekundo ali dve, njihov menjalnik pa prestavi menjaprej kot sekundi. To doseže prav zato, ker nima sklopke in sinhronov, ki bi zahtevali svoj čas. Mora pa zato sistem s pomočjo elektromotorjev doseči zelo natančno usklajenost vrtilnih hitrosti, ki zaradi natančnega prileganja zobnikov onemogoči škrtanje.
Posebna zgodba na hibridnih avtomobilih je sicer posoda za gorivo, ki se sicer nikomur ne zdi nekaj posebnega in omembe vrednega. Posode za gorivo na hibridnih avtomobilih so namreč povsem zatesnjene. Grivo v posodi ustvarja hlape, ki pa jih sistem zaradi večje možnosti iskre ne more kar tako spustiti v ozračje. Zato je posoda za gorivo na hibridnem avtomobilu opremljena s sistemi pod nadzorom računalnikov, ki regulirajo tlake in jih uravnavajo in, če pride do preobremenitve, odprejo razbremenilni ventil.Tudi odpiranju posode za gorivo je namenjeno posebno stikalo, ki jo odpre šele potem, ko sta se izravnala zunanji zračni tlak in tlak hlapov v posodi. V nasprotnem primeru bi se namreč lahko zgodil, da bi gorivo v posodi pljusknilo na voznika, ko bi ta odprl odprtino za polnjenje.
Skrb za gorivo
Kako pa je z gorivom, ki bi zato, ker je voznik vozil le na elektriko, predolgo ostalo v posodi in se 'pokvarilo'? Tudi za to je poskrbljeno, pravi Jarkovič. Če se namreč z avtomobilom vozite tri mesece in ne porabite niti deset litrov goriva, kar je prav mogoče, se na armaturni plošči pokaže opozorilo: »Staro gorivo v rezervoarju. Dolijte deset litrov.« To pomeni, da je sistem ugotovil, da imate v posodi stari gorivo, ki lahko v skrajnem primeru poškoduje motor.
Sistem vam v tem primeru svetuje, da se do nadaljnjega vozite v športnem ali hibridnem načinu (in seveda ne polnite baterije). In ko posodo za gorivo izpraznite do polovice, se odpeljete na črpalko ter vanjo dolijete vsaj deset litrov svežega bencina, s čimer se bo zmanjšala nevarnost poškodb na bencinskem motorju.
