Come funziona Renault eTech: l’ibrido con soluzioni originali

Renault ha presentato un nuovo powertrain ibrido su Clio, Captur e Megane, ecco le soluzioni innovative che adotta

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La nuova proposta di motorizzazione ibrida di Renault, chiamata eTech è disponibile su Clio (full hybrid) e su Captur e Mégane (plug-in hybrid), come abbiamo già visto in questo articolo. Ma come si differenzia dalle altre tecnologie presenti sul mercato?

Ogni costruttore infatti si sta attingendo ad elettrificare la gamma, chi per scelta fatta in tempi non sospetti, vedi Toyota o Honda, chi “folgorato sulla via di Damasco” (leggi: atterrito dalla prospettiva di salatissime multe UE) e ci sono varie strategie tecniche per farlo: c’è chi, e sono tanti, opta per la scorciatoia a buon mercato del mild hybrid; c’è chi, come Ford, decide la scorciatoia, probabilmente meno a buon mercato ma con potenzialità senz’altro maggiori, di utilizzare su licenza la collaudatissima tecnologia Toyota; e c’è chi decide di sviluppare “in casa” uno schema proprio, come Hyundai che ha abbinato un termico benzina Atkinson a una trasmissione a doppia frizione, o come Renault che con eTech introduce uno schema più originale, proteggendolo con qualcosa come 150 brevetti.

Lo schema ibrido serie parallelo innovativo di Renault

Si tratta di uno schema serie-parallelo come il Toyota HSD, ed è simile anche la dotazione di unità propulsive, tre, dato che abbiamo un motore termico a benzina non eccessivamente “tirato” e due macchine elettriche di potenze diverse, ma le analogie finiscono qui.

Il termico non è, per quanto se ne sa in base alle informazioni ufficiali disponibili, nè a ciclo Atkinson nè a ciclo Miller e nemmeno a ciclo Budack, ma un normale e tranquillo benzina 1.6 litri euro 6d a corsa lunga (votato più alla coppia che alla potenza) con 4 valvole per cilindro che eroga solo 91 CV a 5600 giri e 144 Nm a 3200 giri, con il 90% della coppia massima disponibile già a 2400 giri.

Niente turbocompressore nè accorgimenti esotici. Sul termico si va sul semplice; a essere sofisticato e originale è piuttosto lo schema complessivo e in particolare l’innovativa modalità di accoppiamento fra le macchine elettriche e quella termica.

Il cambio che fa la differenza

Manca la frizione, come sulle Toyota, ma qui, invece dell’ormai arcinoto e ingegnoso ruotismo epicicloidale HSD, c’è un cambio di velocità (a 4 rapporti) con innesto a denti senza sincronizzatori. Come si fa allora a partire da fermi, ossia come si ottiene l’attacco-stacco del motore termico dalla catena cinematica? E come si fa ad evitare le “grattate” in cambiata?

Con un accorgimento ingegnoso, Renault ha impostato così il funzionamento della sua trasmissione:

  • Da fermo si parte sempre al 100% in elettrico, spinti dal motore elettrico più potente.
  • Se e quando occorre fare intervenire il motore termico, il motore elettrico meno potente assume il duplice compito di motorino d’avviamento e di sistema per sincronizzare esattamente la velocità di rotazione del motore termico con la velocità attuale della trasmissione
  • Essendo state rese perfettamente uguali le due velocità di rotazione, l’innesto senza sincronizzatori e senza frizione avviene senza difficoltà e rapidamente, ma ciò che più conta, senza contraccolpi nè grattate.
  • La logica di controllo si occupa di scegliere sempre il rapporto più vantaggioso per tenere il motore termico il più spesso possibile in prossimità del suo regime di rotazione ottimale dal punto di vista di efficienza termodinamica e consumi (quindi in prossimità del regime di coppia massima)
  • L’auto può marciare in solo termico, in solo elettrico o con una combinazione dei due.
  • Quando sono richieste le massime prestazioni, a collaborare con il motore termico possono essere entrambe le macchine elettriche.
  • Complessivamente sono gestite 15 combinazioni di funzionamento fra i tre motori e il rapporto selezionato nella trasmissione.
  • La rigenerazione in frenata interviene sia alleggerendo l’acceleratore, sia scegliendo la modalità B-Mode (in cui l’intensità viene aumentata) sia premendo il pedale del freno.

Le due varianti di Renault eTech

La tecnologia eTech si declina in due varianti che condividono il motore termico ma differiscono per la parte elettrica: sulla Clio, una full hybrid “normale”, la batteria è da 1.2 kWh e 230 V, mentre sulla Captur e sulla Mégane, che sono ibride plug-in, è da 9.8 kWh, otto volte più capace e operante a 400 V (in entrambi i casi si tratta di batterie al Litio); la potenza delle due macchine elettriche abbinate al termico è di 15 e 36 kW sulla Clio e di 25 e 49 kW sulle due plug-in.

Ne segue che anche la potenza combinata del sistema ibrido differisce: 140 CV su Clio e 158 CV sulle altre. Il serbatoio è da 39 litri per tutte e tre. Nettamente favorita la Clio per quanto riguarda la massa dato che sulla bilancia fa registrare 1.238 kg contro i 1.564 e 1.603 kg rispettivamente di Captur e Mégane. Se il dato della Mégane non stupisce più di tanto, fa invece riflettere quello della Captur, che appartiene al segmento B come la Clio, ma sconta la moda Suv e la batteria più capace (e quindi più pesante: 105 kg) necessaria per lo schema plug-in.

  • La Clio E-Tech può raggiungere i 70-75 km/h in modalità completamente elettrica (anche se, con una batteria da 1.2 kWh, non può mantenere a lungo questa velocità senza coinvolgere prima o poi il termico). Secondo la Casa il peso è di 10 kg superiore al modello con motorizzazione dCI 115. (anche se un confronto più corretto sarebbe con motorizzazione benzina TCE 130).
  • La Captur E-Tech plug-in e la Mégane E-Tech plug-in, con il loro powertrain più potente e soprattutto con la batteria di capacità ottupla rispetto a quella della Clio, possono invece entrambe tenere i 135 km/h per un tratto di 50 km nel ciclo misto WLTP e per 65 km nel ciclo urbano (WLTP City). La ricarica completa della batteria da 9.8 kWh richiede dalle 3 alle 5 ore.

Un pò a sorpresa, considerato la massa sfavorevole, sullo 0-100 per la Mégane la Casa dichiara un tempo (9.8 s) migliore rispetto a quello della Captur, equipaggiata con lo stesso powertrain (10,1 s) e più leggera di 40 kg, e leggermente migliore anche del tempo della Clio (9.9 s) che ha 18 CV in meno ma anche 365 kg di massa in meno.

I freni sono a disco sulle quattro ruote su Captur e Mégane, mentre la Clio al retrotreno monta dei più economici tamburi. Sempre al retrotreno, anche le sospensioni sono più sofisticate su Captur e Mégane, che vantano uno schema Multilink, mentre la Clio si accontenta di un assale semirigido.

Emissioni CO2 secondo il ciclo WLTP

Fittizi, come succede per qualunque ibrida plug-in a causa di come è definito il ciclo di omologazione WLTP, i valori di percorrenza ed emissioni: la Mégane eTech dichiara 1,3 litri/100 km e 28 g/km di CO2. Nella guida reale ci si può avvicinare a tali valori solo se si parte con batteria sufficientemente carica da poter coprire tutta o quasi tutta in elettrico la distanza che si deve percorrere.

Invece la Clio, la cui batteria di minore capacità non le consente di coprire in elettrico la maggior parte del ciclo di omologazione, è ben presto costretta a chiamare in causa il motore termico e di conseguenza dichiara 4.3 litri/100 km e 96 g/km di CO2. Come dire che la Clio, se si leggono acriticamente i dati di omologazione, sembra consumare e inquinare il triplo delle cugine plug-in.

Naturalmente questa distorsione è solo conseguenza del modo in cui il ciclo WLTP (che è pur sempre più realistico del quasi comico NEDC che lo aveva preceduto) è definito.

Nel mondo reale, in cui non è necessariamente vero che le percorrenze sono inferiori a 50 km (nel misto) o a 65 km (in città), nè che si parta sempre con la batteria ben carica, anche Captur e Mégane non potranno evitare di far intervenire il termico, con il risultato che i loro consumi ed emissioni tenderanno ad avvicinarsi ai valori dichiarati per la Clio.

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