/  / Renault EOLAB - przepis na samochód przyszłości

TEST | Renault EOLAB - przepis na samochód przyszłości

IBRM Samar ()|
null
© Renault
nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull

Jak według Renault będzie wyglądała całkiem niedaleka przyszłość miejskich samochodów? Nieco ponad 4 metry długości, ilość miejsca wystarczająca dla 4 osób, przyspieszenie od 0 do 100 km/h w 9 sekund, a przy tym spalanie na poziomie 1l na 100 km i cena typowego auta z segmentu B.



Samochód, o którym mowa to EOLAB. Jego nazwa pochodzi od połączenia słów EOL (grecki bóg wiatru) oraz LAB (czyli laboratorium) i jest zapowiedzią tego, co zobaczymy za kilka lat w samochodach seryjnych. Francuski prototyp nigdy nie trafi do produkcji, lecz stanowić ma bogate źródło nowatorskich rozwiązań, które w przyszłości będą wykorzystywane w samochodach Renault. 20 do 30% z około 100 zaawansowanych technologii, w jakie wyposażony jest EOLAB, ma trafić do seryjnej produkcji już przed końcem 2016 roku. Liczba ta ma wzrosnąć do 60% w 2018 roku i do 90% za 8 lat.

Jak więc francuskim inżynierom udało się osiągnąć spalanie na poziomie 1 l na 100 km, zachowując przy tym wszelkie niezbędne funkcje samochodu i to przy planowanych kosztach produkcji na poziomie auta segmentu B? Nie jest bowiem sztuką stworzyć super oszczędny samochód z lekkich, lecz zarazem drogich materiałów, jak tytan czy włókna węglowe, które w dodatku nie nadawałyby się do wprowadzenia do produkcji masowej. Filozofią, która przyświecała Renault, było opracowanie realnych rozwiązań, które da się przenieść do samochodów montowanych seryjnie. Tylko w ten sposób można spowodować  obniżenie emisji CO2 i innych substancji szkodliwych dla środowiska. A idea jest ambitna. Spalanie na poziomie 2l na 100 km/h w wersjach produkcyjnych do 2020 roku to cel, który został przyjęty w ramach planu „Nowej Przemysłowej Francji”.

Opływowy jak kropla wody

Prototyp EOLAB zawdzięcza rekordowo niskie spalanie trzem nierozerwalnym czynnikom. Pierwszym z nich jest poprawiona o 30% aerodynamika. Współczynnik SCx wynoszący 0,470 m2 (S = 2,00 m2 i Cx = 0,235) jest o 0,2 m2 lepszy w porównaniu do Clio IV. Przekłada się to na zmniejszenie zużycia paliwa o 1,2 l na 100 km przy stałej prędkości 130 km/h. Tak dobry wynik pod względem aerodynamiki auto zawdzięcza połączeniu kilku elementów. To przede wszystkim pneumatycznie sterowane zawieszenie o zmiennej wysokości. Amortyzatory mogą  podnosić się lub opuszczać o 25 mm w stosunku do położenia środkowego. Podczas postoju zawieszenie ustawione jest w górnym położeniu, aby zapewnić maksymalnie łatwy dostęp do wnętrza. Przy prędkościach w zakresie od 5 do 70 km/h obniża się ono o 25mm w celu ograniczenia przepływu powietrza pod samochodem. Powyżej 70 km/h ulega ono dalszemu obniżeniu o 25 mm.

Kolejnym elementem poprawiającym aerodynamikę jest aktywny spojler umieszczony w przednim zderzaku. Opuszcza się on o 10 cm przy prędkościach powyżej 70 km/h, aby jeszcze bardziej ograniczyć przepływ powietrza pod samochodem. Następnym ruchomym elementem nadwozia EOLAB są wysokie na 40 i szerokie na 10 cm lotki, umieszczone pionowo na tylnym zderzaku, bezpośrednio za kołami. Po przekroczeniu 70 km/h lotki te wysuwają się na 6 cm, aby docisnąć strugi powietrza opływające boki auta podczas jazdy.  

Twórcy prototypu EOLAB skupili również uwagę na kształcie obręczy kół, które dla osiągnięcia idealnej aerodynamiki powinny być gładkie i zamknięte. Ze względu na konieczność chłodzenia hamulców, takie rozwiązania nie są stosowane w praktyce. Aby rozwiązać ten problem, inżynierowie zastosowali pomysłowy system, który zamyka otwory w obręczach na okres, w którym hamulce nie potrzebują chłodzenia, a otwiera je
na resztę czasu
. Skoro jesteśmy przy kołach, to warto wspomnieć, że EOLAB został wyposażony w bardzo wąskie, mające zaledwie 145 mm szerokości opony na 17 calowych felgach. Ich opór toczenia jest niższy o 15% w porównaniu do tych stosowanych w Clio IV. Pomimo małej szerokości zapewniają one dobrą stabilność w trakcie jazdy, nawet przy pokonywaniu ostrych zakrętów. Ciekawostką, o której na pewno warto wspomnieć, jest brak tradycyjnych lusterek. To co dzieje się za nami i obok nas, obserwujemy na monitorach, do których obraz dostarczają zamontowane po bokach i z tyłu kamery. O ile boczne wyświetlacze sprawdzały się bardzo dobrze i obraz na nich był wyraźny nawet w pełnym słońcu, to już środkowy ekran był nieco za ciemny i kiedy padało na niego światło, stawał się nieczytelny.


Polowanie na zbędne kilogramy

Sama aerodynamika nie wystarczyłaby jednak do osiągnięcia tak niskiego spalania. Drugim z elementów, nad którym pracował francuski producent, było zmniejszenie masy samochodu. Trzeba przyznać, że zadanie zostało wykonane bardzo dobrze, bowiem gotowy prototyp waży zaledwie 955 kg. Jest to o 130 kg mniej, niż wynosi masa Toyoty Yaris z napędem hybrydowym. Taki wynik udało się osiągnąć dzięki zastosowaniu wielomateriałowego nadwozia,  lżejszemu układowi napędowemu i odchudzonym elementom wyposażenia.

Czym jest owo wielomateriałowe nadwozie? Podczas gdy konstrukcja większości współczesnych aut opiera się na jednym materiale, EOLAB łączy w sobie elementy stalowe, aluminiowe, magnezowe oraz kompozytowe. I tak na przykład magnezowy dach waży zaledwie 4,5 kg, to niespełna połowa tradycyjnego 10-kilogramowego dachu stalowego. Być może na papierze liczby te nie wyglądają imponująco, ale kiedy wzięliśmy do ręki mały walec wykonany ze zwykłej stali oraz ze stali magnezowej, różnica w wadze była bardzo wyraźnie odczuwalna. Co ważne, zastosowane materiały, jak i proces technologiczny ich łączenia, będzie można w przyszłości przenieść do produkcji seryjnej, czego nie można powiedzieć o lekkich karbonowych nadwoziach stosowanych w super sportowych samochodach. Na tym właśnie polega filozofia Renault: nie sięgać po radykalne i drogie rozwiązania, lecz znaleźć możliwie najlepszy kompromis między obniżaniem masy samochodu a kosztem produkcji.

Po odchudzeniu nadwozia przyszła kolej na zmniejszenie wagi układu jezdnego i podzespołów mechanicznych. Wszystko to rzecz jasna musiało się odbyć bez pogarszania parametrów użytkowych. Układ jezdny sam w sobie stanowi niemal 20% całkowitej masy pojazdu, a najprostszym sposobem obniżenia jego wagi było zastąpienie stali przez aluminium w przypadku niektórych  elementów. Dzięki temu rama podsilnikowa straciła 5,3 kg w porównaniu do Clio IV, a wahacze tylnej osi schudły o 9kg. Z uwagi na lżejsze nadwozie, możliwe było zastosowanie mniejszych podzespołów, jak choćby tarcz hamulcowych. Przy tych samych parametrach użytkowych, zmodyfikowany układ hamulcowy ma aż o 14,5 kg niższą masę. Na tym jednak twórcy EOLAB nie poprzestali. Odchudzone zostały szyby (o 25%, -7kg) oraz elementy wnętrza, takie jak fotele, czy nawet… kanały nawiewu powietrza. W przypadku tych ostatnich masa spadła z 3,0 do zaledwie 0,7 kg. Wnętrze samochodu sprawia wrażenie, jakby wszystkie plastiki zastąpione zostały czymś w stylu...styropianu. I rzeczywiście, również tu zastosowane zostały super lekkie materiały (choć nie jest to styropian), co dało oszczędność ok. 10 kg.

Hybrydowy układ napędowy

Jednak nawet najlżejszy i najbardziej aerodynamiczny samochód, aby uzyskać spalanie na poziomie 1l/100 km, wymaga zastosowania odpowiedniego napędu. Wybór padł na układ hybrydowy z możliwością ładowania (tzw. plug-in). W prototypie EOLAB część „spalinową” stanowi mały, 3-cylindrowy silnik benzynowy o pojemności skokowej 999 cm3, rozwijający moc 57 kW (75 KM) oraz moment obrotowy 95 Nm. Warto wspomnieć, że jest on obrócony o 49 stopni, tak aby zapewnić więcej miejsca na nogi osób siedzących w pierwszym rzędzie. Silnik ten współpracuje z innowacyjnym układem przeniesienia napędu bez sprzęgła, opartym na niewielkiej 3-biegowej skrzyni, całkowicie wystarczającej do skutecznego działania we wszystkich zakresach prędkości samochodu. Jest to istotna zaleta w porównaniu do większości technologii hybrydowych dostępnych na rynku, w których stosowane są duże, ciężkie i drogie skrzynie typu CVT (Continuous Variable Transmission) lub DCT (Dual Clutch Transmission). Kluczowy element tego rozwiązania znajduje się w obudowie, kryjącej w sobie silnik elektryczny z trwałymi magnesami (o przepływie osiowym w przypadku omawianego prototypu). Dzięki nowatorskiej technologii ten niewielki i oszczędny silnik zapewnia przenoszenie wysokiego momentu obrotowego i ma przy tym zdolność do uzyskania szczytowej, chwilowej mocy 50 kW i momentu obrotowego 200 Nm. Jest on zasilany akumulatorem litowo-jonowym o mocy 6,7 kWh.


Do pracy i na weekend

Podczas jazdy kierowca ma do wyboru dwa tryby działania układu napędowego. Pierwszy z nich pozwala na maksymalne wykorzystanie napędu elektrycznego w codziennych przejazdach. W tym trybie pracy sekwencja działania pojazdu jest następująca: ruszamy na napędzie elektrycznym, a pierwszy bieg pozwala na osiągnięcie ok. 70 km/h. Powyżej tej prędkości system automatycznie włącza drugi bieg, korzystając nadal z napędu elektrycznego – do prędkości 120 km/h. Kiedy jedziemy szybciej, następuje automatyczne uruchomienie i włączenie do napędu silnika spalinowego oraz przejście na tryb napędu hybrydowego przy użyciu trzeciego biegu. Zasięg w trybie elektrycznym wynosi ok. 60 km i powinien w zupełności wystarczyć na pokonanie drogi do pracy i z powrotem, bez konieczności ładowania baterii.

Drugi dostępny tryb działania wykorzystuje naprzemiennie oba rodzaje napędu, by zapewnić maksymalny zasięg pojazdu i pokonywanie dłuższych dystansów. Ruszanie również następuje wyłącznie na napędzie elektrycznym, lecz tym razem silnik spalinowy uruchamia się przy prędkości ok. 40 km/h. Od tej chwili oba rodzaje napędu łączą się ze sobą w działaniu, co oczywiście pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa i energii, ale także na uzyskanie większej mocy dzięki współpracy silnika spalinowego i elektrycznego, którego baterie ładowane są w trakcie hamowania.  

Mieliśmy okazję jeździć w tym drugim trybie. Siedzenie było bardzo wygodne, a zajęcie odpowiedniej pozycji nie nastręczało żadnych problemów. Auto w trybie elektrycznym  przyspieszało żwawo, a gdy przy 40 km/h uruchamiał się silnik spalinowy, wyraźnie było czuć zwiększenie dostępnej mocy.  Kiedy na wyświetlaczu prędkościomierza pojawiła się liczba 70km/h samochód przeszedł na tryb bardziej sportowy. Zawieszenie obniżyło się, poprawiła się aerodynamika dzięki wspomnianym wcześniej wysuwanym lotkom oraz przedniemu spojlerowi. Kiedy przekroczona została prędkość 100 km/h, siedzący obok inżynier Renault zaczął się trochę niepokoić. I w zasadzie nietrudno mu się dziwić. Wszak jest to jedyny jeżdżący egzemplarz, którego wartość trudno nawet oszacować (mówi się o kwocie ok. 1 mln euro). Jednak EOLAB, zachowywał się na drodze bardzo spokojnie i pewnie pokonywał kolejne wąskie zakręty podparyskiego toru testowego.    

Aby umożliwić kierowcy bardziej efektywne wykorzystanie napędu hybrydowego, a jednocześnie zachować intuicyjność i łatwość obsługi pojazdu, Renault zdecydowało się na dość oryginalne rozwiązanie, jeśli chodzi o kształt zegarów i konsoli środkowej. Bezpośrednio za kierownicą umieszczone są dwa wyświetlacze cyfrowe wielkości matrycy smartfona. Ekran z lewej strony podaje wszelkie informacje techniczne, takie jak prędkość, poziomy olejów i płynów czy typowe komunikaty ostrzegawcze, natomiast wyświetlacz z prawej strony przeznaczony jest do systemu GPS. Wszystkie pozostałe funkcje zgrupowane zostały na dotykowym tablecie o przekątnej 12”, umieszczonym w centralnej części deski rozdzielczej. Co ciekawe, może on być umieszczony poziomo lub pionowo, w zależności od upodobań. Jak już wspomnieliśmy wcześniej, samochód nie ma lusterka wstecznego. Zastępuje je obraz z kamery wyświetlany w górnej części centralnego ekranu. Nie jesteśmy przekonani, czy jest to idealne rozwiązanie, gdyż - zwłaszcza w słoneczne dni - obraz jest słabo widoczny.

Podziel się stylem jazdy na Facebooku

Oprócz sterowania funkcjami samochodu, takimi jak np. klimatyzacja czy radio, tablet ma za zadanie wspierać kierowcę w jak najniższym zużyciu paliwa i energii. W tym celu wyświetlana jest grafika w kształcie 5-cio ramiennej gwiazdy, której krańce odzwierciedlają pięć głównych czynników wpływających na zużycie paliwa i energii. Są to: przyspieszenie, stan aerodynamiki pojazdu, pochylenie drogi, opory toczenia opon oraz odbiorniki energii elektrycznej. Graficzne elementy ulegają deformacji w czasie rzeczywistym w zależności od stanu czy też wartości tych pięciu parametrów. W ten sposób kierowca na bieżąco otrzymuje wskazówki, jak wpłynąć na zużycie paliwa i energii. Wydaje się to dość skomplikowane, lecz w praktyce jest znacznie łatwiej. Kiedy na przykład otworzymy okno, niekorzystnie wpłynie to na stan aerodynamiki pojazdu i informacja ta zostanie zobrazowana na centralnym wyświetlaczu. Podobnie będzie, gdy włączymy klimatyzację czy też spadnie ciśnienie w jednej z opon. Moim zdaniem jest to o wiele lepsze rozwiązanie, niż pokazywanie wyłącznie chwilowego lub średniego spalania. Tutaj od razu wiemy, co i w jakim stopniu wpływa na zużycie paliwa i energii, a dodatkowo osiągniętymi wynikami możemy pochwalić się przed znajomymi np. na Facebooku. Taki dodatkowy element rywalizacji z całą pewnością pozytywnie odbije się na emisji C02 do atmosfery i może być skuteczniejszy niż różnego rodzaju kampanie społeczne.

Podsumowanie

Kluczowe znaczenie w projekcie samochodu EOLAB miało założenie, by wszystkie innowacje technologiczne opracowane w ramach tego projektu mogły być przeniesione do samochodów seryjnych ok. 2020 roku. Jest to założenie jak najbardziej realne, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że prototypowy, jeżdżący egzemplarz został nam udostępniony do jazdy testowej.  Po krótkim obcowaniu z tym prototypem nie możemy się doczekać, aż zastosowane w nim nowinki techniczne pojawią się w samochodach seryjnych. Spalanie na poziomie 1l na 100 km/h, przy zachowaniu pełnej funkcjonalności i przy cenie typowej dla samochodu klasy B nie jest mrzonką, ale jak najbardziej realnym celem, którego realizacja może nastąpić w ciągu najbliższych kilku - kilkunastu lat.   

 
 
comments powered by Disqus
 
Reklama

Szukasz konkretnego artykułu? Wpisz szukane słowo lub frazę.

Szukaj
Wyszukiwanie zaawansowane