LEGO’S EN LEF - AFLEVERING 2

Na de tevredenheid kwam dus de uitdaging: de toekomstige E-TECH-hybridemotor vorm geven en tot leven brengen. Nicolas Fremau, de ontwerper van het prototypemodel in LEGO, richtte zich tot verscheidene mensen uit zijn professionele omgeving om na te gaan of het innovatieve systeem zonder koppeling dat hij had ontworpen wel degelijk geschikt was voor dagelijks gebruik en voor de prestaties die klanten verwachten. En met name tot controlespecialist Ahmed Ketfi-Cherif, om na te gaan of de overgangen tussen de verschillende werkingsmodi (toen ‘stad’, ‘weg’ en ‘autosnelweg’) mogelijk waren met eenvoudige klauwkoppelingen.

“De overgang van het LEGO-avontuur naar de realiteit bleek een onmetelijke stap. Op menselijk vlak heeft me dit veel bijgebracht.”   Ahmed Ketfi-Cherif, Synthesearchitect Mechatronica bij Renault

NOOD AAN MEER SOEPELHEID

Er werd dus heel wat onderzoek verricht naar de klauwkoppeling. Dit onderdeel vervangt zowel een tandwiel als een synchronisatiering in het systeem zonder koppeling. De versnellingsbak met klauwkoppelingen heeft een bijzonder hoog rendement omdat er minder wrijvende onderdelen in zitten. Deze technologie wordt gebruikt in de autosport, waar het gebrek aan soepelheid geen probleem vormt. Bij seriemodellen zijn vloeiende schakelovergangen echter een conditio sine qua non om klanten te overtuigen.

“Voor de racemotoren in de Formule 1 zijn we het gewend om klauwkoppelingen te gebruiken. Maar voor een seriemotor voor het grote publiek was het een primeur. Dit eenvoudige voorwerp moest bruikbaar worden voor Jan met de pet,” vertelt Ahmed Ketfi-Cherif.

Dat was allesbehalve vanzelfsprekend: de vlakke klauwkoppelingen die in de Formule 1 worden gebruikt, zijn weliswaar duurzamer en a priori betrouwbaarder dan andere klauwkoppelingen zoals die in ‘dakvorm’, maar hebben ook het nadeel dat ze minder goed in elkaar passen. We moesten dus een oplossing vinden om het systeem vlotter te maken.

HSG: DE SLIMME KEUZE

Het idee, dat al snel werd goedgekeurd door Ahmed Ketfi-Cherif, bestond erin een tweede elektromotor toe te voegen aan het E-TECH-hybridesysteem dat op dat ogenblik werd gebouwd: “Die vervangt de synchronisatie van een klassieke versnellingsbak om het aangrijpen en dus het schakelen te vergemakkelijken. Door samen te werken met de elektrische aandrijfmotor, draagt het systeem bij tot een erg nauwkeurige regeling van de draaisnelheid van de versnellingsbak, wat schokvrije schakelovergangen mogelijk maakt.”

Ahmed en Nicolas Fremau werkten het LEGO-model bij met deze oplossing en begonnen het systeem te testen op de testbank en de weg. Zo stelden ze vast dat het systeem dankzij deze tweede elektromotor van het type HSG (High-voltage Starter Generator) nog meer voordelen biedt. Het onmiddellijk beschikbare extra koppel laat acceleraties bij lage snelheden vloeiender verlopen om elk gevoel van koppelonderbrekingen bij het schakelen te elimineren. Eveneens bij lage snelheden laat hij het systeem als een seriële hybridemotor werken, voor nog meer comfort en soepelheid. Aangezien het systeem geen opgeslagen energie vergt, kon de capaciteit van de batterij worden verlaagd en kon het laadstopcontact worden geschrapt.

“De toekomstige E-TECH-motor, die normaal een oplaadbare hybridemotor is, werd bij dit proces dus ook een ‘klassieke’ hybride. Daardoor nam het aantal gebruiksmogelijkheden in het gamma sterk toe.”   Ahmed Ketfi-Cherif

HET WERKT ECHT

Na afloop van de testsessies waren de ontwikkelingsteams van de E-TECH-motor overtuigd: wat werkte als LEGO-model en bij de simulaties, werkte ook ‘in het echte leven’. En zelfs “bijzonder goed”, verduidelijkt Ahmed Ketfi-Cherif.

Toch bleven er nog enkele werkpunten. De werking van het systeem bij hoge toerentallen moest nog geoptimaliseerd worden en er moest vooral een kader worden gevonden om E-TECH voor te stellen aan journalisten en het grote publiek.