Downsizing i zmniejszanie masy pojazdu mające zapewnić Renault utrzymanie pozycji lidera

12 grudnia 2013

Grupa Renault stała się europejskim liderem w obniżaniu emisji CO2 w zakresie samochodów osobowych, sprzedanych w pierwszej połowie 2013 r. Sukces ten był możliwy dzięki odmłodzeniu gamy modeli koncernu, a także powodzeniu, jakim cieszą się silniki spalinowe Energy oraz dzięki znacznemu wzrostowi sprzedaży modeli elektrycznych. Uzyskany wynik ma bezpośredni związek ze strategią Renault w zakresie podzespołów mechanicznych, mającą na celu zapewnienie Grupie Renault trwałej pozycji wśród europejskich liderów obniżania emisji CO2 i zużycia paliwa. Jest to strategia oparta na dwóch kierunkach działań:• Zaangażowanie w produkcję samochodów elektrycznych, będących jedynym rozwiązaniem technologicznymo zerowej emisji podczas użytkowania: Renault nieustannie pracuje nad udoskonalaniem tej technologii i nad wspomaganiem rozwoju towarzyszącej im infrastruktury.• Stałe udoskonalanie silników spalinowych (downsizing, zmniejszanie oporów tarcia, poprawa wydajności spalania, w szczególności poprzez upowszechnianie silników Energy) oraz układów przeniesienia napędu (stopniowe zwiększanie zakresu stosowania skrzyni biegów EDC). Niezbędnym warunkiem zachowania pozycji lidera jest upowszechnienie downsizingu silników spalinowych. Będące pionierem systemów turbodoładowania w latach 70. dzięki udziałowi w Formule 1, Renault jest do dziś mistrzem tej technologii i stosuje ją we wszystkich swoich silnikach nowej generacji.Marka wprowadza trzy kolejne innowacje w swoich silnikach:- zasadę podwójnego doładowania w celu dodatkowego zwiększenia osiągów przy równoczesnym obniżeniu zużycia paliwa i emisji CO2,- zasadę ustawienia silnika pod kątem, aby zajmował jak najmniej miejsca,- technologię stalowych tłoków o kształcie zbliżonym do tłoków stosowanych w Formule 1 w celu zmniejszenia oporów tarcia. Renault pracuje też nad wszelkimi sposobami zmniejszania masy pojazdów w celu wyeliminowania zbędnych kilogramów i zwiększenia sprawności energetycznej swoich modeli. Dąży do odciążania komponentów i podzespołów w celu dalszego zmniejszania zużycia paliwa. Przykładem tych działań jest tylna szyba klejona do lekkiej metalowej konstrukcji. 1. 3-CYLINDROWY SILNIK NACHYLONY POD KĄTEM 49 STOPNIDownsizing stwarza nowe możliwości w konstruowaniu pojazdów Nachylony pod kątem 49° 3-cylindrowy, turbodoładowany silnik benzynowy o mocy 90 KM JAK TO DZIAŁA?Innowacja polega na zmianie kąta nachylenia silnika Energy TCe 90 w celu jego pomieszczenia w zmniejszonej przestrzeni komory silnikowej pojazdu. Kąt nachylenia niezbędny do zmieszczenia silnika w nadwoziu pojazdu wymagał przeprojektowania około 50% części. Silnik ten jest wyposażony w elektryczny zawór „wastegate" (zawór upustowy spalin) umożliwiający precyzyjne sterowanie emisją CO2 z zachowaniem wysokiego poziomu przyjemności jazdy. Ponadto zastosowano w nim wszelkie innowacje służące zmniejszaniu oporów tarcia: pompę oleju o zmiennej pojemności, obróbkę powierzchniową, w szczególności popychaczy rozrządu i tłoków. Innowacja ta pozwoliła na zmniejszenie gabarytów jednostki napędowej i otworzyła drogę do nowych rozwiązań konstrukcyjnych pojazdu. 2. PODWÓJNE DOŁADOWANIEOptymalne wykorzystanie momentu obrotowego niezależnie od obciążenia silnika System ten znajdzie zastosowanie w kolejnej generacji silnika wysokoprężnego 1.6 dCi o podwyższonej mocy, w który będzie wyposażane Nowe Renault Trafic w 2014 r., a także w kolejnym wcieleniu Renault Espace. JAK TO DZIAŁA?Zasada podwójnego doładowania pozwala przesunąć jeszcze dalej granice downsizingu silników spalinowych. Celem jest tutaj zwiększenie przyjemności prowadzenia pojazdu przy zachowaniu umiarkowanego zużycia paliwa i emisji CO2. System ten, zastosowany w nowoczesnym silniku wysokoprężnym, składa się z dwóch turbosprężarek zamontowanych szeregowo i pozwalających zoptymalizować reakcje silnika w każdym zakresie obrotów:- Pierwsza turbosprężarka o bardzo małej bezwładności służy uzyskaniu znacznego momentu obrotowego (powyżej 220 Nm/litr pojemności skokowej) dostępnego od najniższych obrotów, w celu zapewnienia natychmiastowej reakcji silnika przy ruszaniu z miejsca i zmianie biegów.- Druga, większa turbosprężarka włącza się i wspomaga działanie pierwszej poczynając od średnich obrotów wzwyż w celu uzyskania wysokiej mocy silnika (rzędu 100 KM/litr pojemności skokowej) przy dużych obciążeniach.System „twin-turbo" pozwala połączyć w silniku wysokoprężnym znaczny moment obrotowy przy niskich obrotach z wysoką mocą w górnym zakresie obrotów, oferując kierowcy dużą przyjemność prowadzenia. Silnik pracuje w optymalnych przedziałach obrotów przy umiarkowanym poziomie zużycia paliwa i emisji CO2 w porównaniu do poziomu przyjemności prowadzenia, jaki oferuje. 3. STALOWE TŁOKI O KSZTAŁCIE NAWIĄZUJĄCYM DO TŁOKÓW SILNIKÓW FORMUŁY 1 Zmniejszanie oporów tarcia JAK TO DZIAŁA? Stal jest z definicji materiałem mniej rozszerzającym się w wysokich temperaturach niż aluminium. Tłoki stalowe będą się mniej rozszerzać od aluminiowych, zapewniając w wysokich temperaturach zachowanie należytego luzu między nimia tulejami cylindrów w bloku silnika, co zmniejszy opory tarcia. Prowadzi to do zwiększenia sprawności spalania. Związane z tym szacunkowe zmniejszenie emisji CO2 wynosi około 3% w standardowym cyklu homologacji NEDC. Stal jest cięższa od aluminium, ale jednocześnie sztywniejsza. Dzięki tej sztywności tłok stalowy może być bardziej wydrążony w osi pionowej. W konsekwencji umożliwia to skrócenie jego płaszcza w celu zachowania tej samej masy co w przypadku tłoka aluminiowego. Jest to koncepcja zbliżona do rozwiązań z silników Formuły 1. Dział badawczo-rozwojowy wykorzystuje w ten sposób doświadczenie konstruktorów silników Renault w Formule 1, nagrodzone dwunastoma tytułami Mistrza Świata Konstruktorów, w celu udoskonalania silników produkowanych seryjnie. 4. ZMNIEJSZANIE MASY POJAZDUTylna klapa z dużą szybą przyklejaną do lekkiej metalowej konstrukcji wsporczej Eliminacja zbędnych kilogramów stanowi jedno z kluczowych wyzwań w dążeniu do zwiększania efektywności energetycznej pojazdów. Masa jest bowiem głównym czynnikiem decydującym o wielkości emisji CO2w pojazdach. Zależność między emisją CO2 a masą pojazdu wynosi 1 : 10 000. Inaczej mówiąc obniżenie masy pojazdu o 10 kg powoduje zmniejszenie emisji CO2 o 1 g podczas jego użytkowania. Dlatego też Renault opracowuje nowe metody projektowania i produkcji aut, stawiając sobie przy tym ambitne zadanie znaczącego obniżenia masy produkowanych modeli. JAK TO DZIAŁA?W dotychczasowych rozwiązaniach szyba była przyklejana do stalowej konstrukcji tylnej klapy (powłoka zewnętrzna + wzmocnienie).**** Tutaj natomiast dużych rozmiarów szklany panel jest przyklejony do lekkiej metalowej konstrukcji wsporczej. Jest to pierwsza tego typu klapa o tak dużych rozmiarach. Poważnym wyzwaniem było zamocowanie w niej poszczególnych elementów (okablowania, odbojników, logo, spojlera). Zmniejszenie masy w porównaniu do standardowej tylnej klapy wyniosło 2,5 kg.Rozwiązanie to stosowane jest już we wszystkich nowych modelach Renault (Nowe Clio, Captur). Żródło: Renault