E-Tech: como funciona o (original) híbrido da Renault

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Como conceber um sistema híbrido, relativamente simples, pouco dispendioso e capaz de servir para versões “full hybrid” e “plug-in”? A Renault deu a resposta com o seu E-Tech Hybrid. Saiba como funciona, mas preste atenção, porque não é óbvio…

A Renault tem dez anos de experiência de mercado com modelos 100% elétricos, um património sem paralelo entre as marcas europeias. Mas a transição energética precisa também de modelos híbridos e de híbridos recarregáveis.

Sabendo disso, a marca francesa foi à procura de uma solução capaz de cumprir um caderno de encargos particularmente difícil: o sistema tinha que ter custos controlados, ser capaz de servir para versões “full hybrid” e “plug-in” e utilizar o máximo de componentes existentes no Grupo Renault.

Como se isso não bastasse, o novo sistema híbrido teria que ser adaptável a modelos de vários segmentos, de vários tamanhos, pesos e formas. Precisava por isso de ter potência suficiente e não ocupar muito espaço.

Zoe contribuiu para o E-Tech

A prioridade aos custos foi apoiada pela experiência acumulada com as duas gerações do Zoe, que foi aproveitada para o E-Tech. O motor elétrico principal, bem como o seu controlador e o da bateria são os mesmos do Zoe.

O E-Tech partilha a linha de montagem com as outras motorizações

Por outro lado, a adaptação do sistema híbrido à plataforma CMF-B foi feita de modo a provocar o mínimo de alterações. O E-Tech partilha a linha de produção com as outras versões.

Em termos de chapa, face aos modelos com motor de combustão, apenas o “poço” da roda suplente é cortado, para dar espaço à bateria. A suspensão não precisa de alterações, mas os travões são diferentes, por causa da regeneração.

Não é um “mild-hybrid”

Tal como todos os outros construtores, também a Renault precisa de vender modelos eletrificados, não basta estarem disponíveis no catálogo, para se livrar de pagar multas.

Ponto essencial do sistema E-Tech Hybrid é que não se trata de um “mild-hybrid” é um “full-hybrid”, significando com isto que tem vários modos de funcionamento e que a parte elétrica contribui fortemente para o resultado final.

A Renault anuncia uma redução de 40% nos consumos, comparando com o mesmo motor 1.6 não eletrificado.

Motor 1.6 sem turbo

Os componentes principais do E-Tech Hybrid começam precisamente pelo motor 1.6 atmosférico a gasolina, uma unidade produzida pela Renault Samsung na Coreia do Sul, mas otimizado para esta aplicação.

Para a versão “full hybrid” há uma bateria de iões de Lítio de 1,2 kWh que trabalha a 230V, é arrefecida pelo ar condicionado do habitáculo e pesa 38,5 kg.

Esta, alimenta um motor elétrico principal de 35 kW, encarregue de transmitir movimento às rodas da frente e de fazer a regeneração na travagem e desaceleração.

Há ainda um segundo motor/gerador elétrico, de 15 kW, que serve para o arranque e para a sincronização da caixa de velocidades robotizada. O “segredo” do sistema está precisamente nesta caixa que a Renault designa “multimodo”.

A caixa multimodo

Estruturalmente, trata-se de uma caixa de velocidades manual, mas não tem sincronizadores nem embraiagem. Em vez de utilizar uma transmissão contínua com trem epicicloidal, como faz a Toyota nos seus híbridos desde que lançou o primeiro Prius, a Renault decidiu seguir um caminho diferente.

A sua caixa de velocidades “multimodo” parte do conceito de uma vulgar caixa de velocidades manual, mas sem sincronizadores, nem embraiagem.

A engrenagem das relações é feita pelos habituais “garfos”, aqui atuados de modo elétrico mas a maior originalidade está no pequeno motor elétrico, que acelera ou desacelera o veio primário da caixa, para garantir uma sincronização perfeita.

Relações elétricas e mecânicas

A caixa tem duas relações ligadas ao motor elétrico principal e quatro ligadas ao motor a gasolina, permitindo assim um total de 15 combinações, contando com o “ponto-morto” de cada motor.

Mas nem todas as combinações fazem sentido, por isso nem todas são usadas. Alguns exemplos: no arranque, em modo elétrico, o motor a gasolina está em ponto-morto e o motor elétrico na sua primeira velocidade.

No modo híbrido paralelo, o motor elétrico está na sua primeira ou segunda relação e o motor a gasolina vai subindo de primeira a quarta, com o aumento da velocidade.

Não há patilhas para a caixa, pois isso foi considerado pouco eficiente

Em autoestrada, o motor elétrico está em ponto-morto e o motor a gasolina vai em quarta velocidade.

Todas as passagens são geridas automaticamente, o condutor não tem a opção de as fazer manualmente através de patilhas, pois isso foi considerado pouco eficiente e… mais caro.

Neste vídeo da Renault, pode ver uma animação que mostra como a caixa multimodo funciona:

Modos de funcionamento

Assim, o sistema E-Tech pode funcionar em vários modos: apenas elétrico, híbrido em série, híbrido paralelo, regeneração, regeneração assistida e modo a gasolina.

A Renault adianta que o sistema E-Tech é capaz de propulsionar os seus modelos 80% do tempo em modo de emissões locais zero, em cidade.

O arranque é sempre feito em modo elétrico, tendo uma autonomia de 5 a 6 km, com a bateria carregada. Abaixo dos 15 km/h, o motor a gasolina não entra em funcionamento; o motor elétrico consegue dar conta do recado até aos 70 km/h, dependendo das condições.

Regeneração assistida

Quando a bateria desce aos 25% de carga – e se a regeneração não for suficiente para a recarregar rapidamente – o sistema começa a operar como um híbrido em série.

Ou seja, o motor a gasolina (desacoplado das rodas) passa a funcionar a 1700 rpm estáveis, movendo apenas o motor elétrico, que passa a trabalhar como gerador para carregar a bateria. É este o modo de regeneração assistida.

Em situação normal, o E-Tech funciona em modo híbrido paralelo, portanto com o motor a gasolina a ser ajudado pelo motor elétrico, com o objetivo de reduzir os consumos.

Só em autoestrada o E-Tech funciona apenas com o motor a gasolina

Apenas em autoestrada, quando o motor elétrico deixa de ser eficiente, o E-Tech passa a ser movido apenas pelo motor a gasolina. Contudo, numa situação de reaceleração forte, por exemplo numa ultrapassagem, os dois motores elétricos entram em ação e dão um “boost” suplementar, que dura no máximo 15 segundos de cada vez.

Modos de condução

O condutor não escolhe entre todos estes modos de funcionamento, que são geridos pelo sistema à medida das necessidades. Mas tem à sua disposição três modos de condução: Eco/My Sense/Sport.

O modo Eco consegue reduzir os consumos em 5% face ao modo My Sense, mas à custa de desligar o ar condicionado. O modo recomendado para a maioria das situações é o My Sense, que a Renault define como o mais eficiente.

A potência máxima combinada é de 103 kW, ou seja, 140 cv. Destes, 67 kW (91 cv) são gerados pelo motor 1.6 a gasolina e o resto vem do motor elétrico de 35 kW (48 cv) e do motor/gerador mais pequeno, que tem 20 cv (15 kW).

E o E-Tech Plug-In?

Quanto à versão E-Tech Plug-in, aplicada a partir do Captur, no geral, os componentes principais são os mesmos, tanto o motor, como a transmissão ou os motores elétricos. A grande diferença está na bateria, que passa de 1,2 kWh de capacidade para os 9,8 kWh, pesando 115 kg.

Isto permite à Renault anunciar uma autonomia de 50 km em modo 100% elétrico, sendo possível conduzir neste modo até aos 135 km/h, altura em que o motor a gasolina entra em ação.

A potência máxima combinada do E-Tech Plug-in é de 160 cv, pois o sistema funciona a 400V, em vez dos 230V que emprega o E-Tech. O tempo de recarga anunciado, para o Captur E-Tech Plug-In, é de 3h00 num carregador de 3,7 kW.

Conclusão

A Renault entrou no mundo dos híbridos com um sistema “full-hybrid” e uma solução original para a caixa de velocidades. O conceito consegue reduzir consumos, sem recorrer a componentes dispendiosos, tornando a sua utilização viável em modelos a partir do segmento B, como o Clio, colocando assim a tecnologia ao alcance de mais compradores.

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