Francuski SUV z napędem jak z bolidu. Sekret Rafale to jego skrzynia biegów

Nietypowa technologia stosowana jest zarówno w Renault Rafale 200 E-Tech Full Hybrid, jak i w mocniejszej, 300-konnej odmianie plug-in. Choć układ w każdej z wersji różni się zestawem komponentów i funkcjami (w PHEV dodano m.in. napęd na cztery koła), to podstawowa zasada działania przekładni pozostaje taka sama - oparta na wielotrybowym mechanizmie bez klasycznego sprzęgła i synchronizatorów, z precyzyjnym sterowaniem rodem z motorsportu.

Pierwsze chwile za kierownicą Renault Espace E-Tech potrafią zaskoczyć. Ruszenie w ciszy, bez dźwięku silnika spalinowego, bez najmniejszego szarpnięcia. Samochód płynie... jak tramwaj, a gdy potrzeba przyspieszyć - reakcja jest natychmiastowa i liniowa. To zasługa unikalnej skrzyni biegów Renault E-Tech - rozwiązania, które wywraca do góry nogami tradycyjne pojęcie przekładni w samochodzie hybrydowym.

Nie jest to ani klasyczny automat, ani bezstopniowe CVT. Renault stworzyło inteligentny, wielotrybowy układ oparty na mechanice bez sprzęgła i synchronizatorów, z precyzją znaną z wyścigowych konstrukcji.

Co ciekawe, architektura tej skrzyni nawiązuje do rozwiązań stosowanych w bolidach Formuły 1. Tam również rezygnuje się z klasycznego sprzęgła i synchronizatorów, a zmiana biegów odbywa się w ułamku sekundy dzięki precyzyjnej współpracy elektroniki i siłowników. Renault - jako marka zaangażowana w F1 - wykorzystało know-how z torów wyścigowych, aby stworzyć skrzynię E-Tech: wydajną, lekką i niemal niewyczuwalną w działaniu.

Układ napędowy E-Tech w wersji drugiej generacji - stosowany m.in. w naszych testowych egzemplarzach Renault Rafale - łączy w skrzyni biegów:

• dwa przełożenia elektryczne i jedno neutralne dla silnika elektrycznego E-MOT,
• cztery przełożenia spalinowe i jedno neutralne dla silnika 1.2 TCe,
• współpracę z trzecim silnikiem elektrycznym - prądnicą HSG - która odpowiada za synchronizację i rozruch.

E-MOT to główny silnik elektryczny o mocy 67 KM, odpowiada za ruszanie, jazdę miejską i pracę w trybie szeregowym. To on zapewnia większość trakcji, odzyskuje energię podczas hamowania i wspiera jednostkę benzynową w trybie dynamicznym. HSG natomiast synchronizuje biegi, ładuje akumulatory i uruchamia silnik spalinowy - bez jakichkolwiek szarpnięć.

Konstrukcja skrzyni biegów jest bardzo kompaktowa: wszystkie elementy mieszczą się w jednej zwartej obudowie. Wbudowano trzy siłowniki do zarządzania zmianami przełożeń - o jeden więcej niż w poprzedniej generacji. Ten dodatkowy siłownik pozwala na szybsze i precyzyjniejsze przełączanie, co w połączeniu z unikalną architekturą umożliwia aż 15 możliwych kombinacji biegów.

W drugiej generacji tej skrzyni zwiększono moment obrotowy przenoszony przez układ, dodano trzeci siłownik zmiany przełożeń i wprowadzono zintegrowany wymiennik ciepła utrzymujący optymalną temperaturę oleju. To wszystko umożliwia pracę w piętnastu unikalnych kombinacjach napędu, bez strat energii i bez udziału kierowcy.

Największe wrażenie robi sposób, w jaki ta skrzynia zmienia przełożenia. Weźmy przykład zmiany biegu z EV1 na EV2 - to przełączenie między dwoma przełożeniami obsługującymi główny silnik elektryczny (E-MOT), które odbywa się zazwyczaj przy prędkości około 50-60 km/h.

Proces wygląda tak:

• EV1 - pierwszy bieg dla E-MOT - napędza przednie koła.
• Wysokonapięciowa prądnica HSG zaczyna synchronizować prędkości obrotowe wałów, które mają zostać połączone.
• EV1 zostaje rozłączony, ale moment obrotowy nie zanika - jest kompensowany przez HSG.
• System tymczasowo załącza bieg ICE2 (spalinowy), bez uruchamiania silnika, jedynie w celu podparcia mechanicznego układu.
• EV2 zostaje załączony, a E-MOT przejmuje napęd na wyższym przełożeniu. EV1 i ICE2 są wyłączone.

W trybie hybrydowym (przejście z HYB21 na HYB22 - czyli z EV1+ICE2 na EV2+ICE2) przebieg jest podobny:

• rozłączenie EV1 z kompensacją momentu przez HSG,
• synchronizacja wałów przez E-MOT,
• załączenie EV2,
• ICE2 pozostaje aktywny, zapewniając ciągłość napędu.

To niezwykle precyzyjna, zsynchronizowana operacja, odbywająca się w ułamkach sekund. Kierowca nie czuje nic - nie ma szarpnięcia, nie ma uślizgu, nie ma efektu gumowego przyspieszenia. Całość działa płynnie i bezszelestnie. Muszę jednak przyznać, że w wersji Full Hybrid, tej 200-konnej, układ czasami długo "zastanawiał się" jakie przełożenie powinien wbić jako następne. Problemu tego nie dostrzegałem w hybrydzie plug-in (tej o mocy 300 KM). Niewykluczone, że problem ten został już rozwiązany aktualizacją oprogramowania.

W praktyce skrzynia E-Tech pokazuje pełnię swoich możliwości nie tylko na wykresach czy schematach, ale przede wszystkim podczas codziennej jazdy. W przypadku wersji plug-in 300 KM, zastosowanie napędu na cztery koła i mocniejszego silnika elektrycznego sprawia, że przyspieszenie do 100 km/h zajmuje zaledwie 6,4 sekundy. Ale jeszcze bardziej imponująca jest kultura pracy - bez względu na to, czy poruszamy się w korku, na trasie, czy podczas manewrowania w mieście, skrzynia dopasowuje się do każdych warunków, a elektronika dba o optymalny dba źródła napędu.

W odróżnieniu od klasycznych automatycznych skrzyń biegów czy rozwiązań CVT, tutaj nie ma uczucia przeciągniętych przełożeń, czy wycia. Zmiany są błyskawiczne i zupełnie niemęczące, nawet przy dynamicznej jeździe.

System działa z taką precyzją, że momentami można zapomnieć, że mamy do czynienia z konstrukcją opartą na aż trzech silnikach elektrycznych i jednym spalinowym. W trybie w pełni elektrycznym auto potrafi przejechać do 100 km, a po wyczerpaniu baterii pracuje jak klasyczna, oszczędna hybryda.

Podczas testów wersji 300 E-Tech Plug-in Hybrid zaskoczyła nie tylko płynność jazdy, ale też realne zużycie paliwa - około 6,9 l/100 km. To znakomity wynik jak na duże, rodzinne auto z napędem na cztery koła.

To właśnie dzięki inteligentnej skrzyni Renault Rafale potrafi być równocześnie ciche, oszczędne, dynamiczne i komfortowe. I choć jej działania "nie widać", to z każdym kilometrem coraz lepiej czuć, że to ona odpowiada za wyjątkowy charakter jazdy tym modelem.