La scatola a denti, componente indispensabile dei motori Renault full hybrid E-Tech
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Senza il cambio a denti, Renault non sarebbe senza dubbio la casa automobilistica internazionale che è oggi. È grazie a esso che la microauto Renault Tipo A risalì rue Lepic nel 1898. Inventata da Louis Renault, questa grande innovazione ha reso famosa Renault per decenni. Abbinato alla tecnologia ibrida E-Tech, il cambio a denti a gancio è tornato a essere rivoluzionario in combinazione con i motori full hybrid della gamma Renault E-Tech. Grazie a esso, modelli come Rafale, Austral, Espace e Symbioz si distinguono per efficienza e comfort. Ecco perché.
Il cambio a denti a gancio offre prestazioni eccezionali
Questo cambio funziona grazie a ingranaggi meccanici che si innestano tra loro in modo non progressivo tramite dei “denti a gancio”. Leggera e compatta, questa tecnologia di trasmissione offre un rendimento eccezionale (98,5% di rendimento per innesto)...
Queste caratteristiche spiegano la longevità del cambio a denti nel mondo delle competizioni, in particolare nella Formula 1 e nei rally, dove le prestazioni sono la priorità.
D'altra parte, sulle autovetture che privilegiano il comfort rispetto all'efficienza, l'inconveniente dei cambi di marcia un po' bruschi del cambio a denti ha portato i costruttori a privilegiare i cambi sincronizzati e automatici... Una «mini frizione» garantisce quindi un cambio di marcia più confortevole, ma comporta in compenso un attrito permanente che genera una perdita di rendimento.
Il ritorno in auge del cambio automatico a denti con l’avvento dei veicoli ibridi
A differenza delle auto a combustione interna e ibride, le auto 100% elettriche, come ad esempio la Renault 5, non hanno il cambio. La tecnologia del cambio a denti a gancio sarebbe forse caduta nel dimenticatoio se non fosse stato per il talento degli ingegneri della Renault. Questi ultimi hanno visto nella motorizzazione ibrida l’opportunità di eliminare il grave difetto di questo tipo di cambio, affidando la gestione del cambio marcia al motore elettrico e all’intelligenza artificiale.
Ultra high-tech e innovativa, la trasmissione a denti a gancio abbinata ai motori full hybrid E-Tech è priva di frizione o sincronizzatore. La gestione delle partenze e la sincronizzazione dei sei denti a gancio sono gestite da uno dei due motori elettrici del gruppo motopropulsore E-Tech, denominato HSG ( High-voltage Starter Generator). Grazie alla loro fluidità, le partenze in modalità 100% elettrica e il cambio di marcia offrono un comfort eccezionale a bordo dei modelli Renault full hybrid E-Tech, come la Rafale hyper hybrid E-Tech 4x4 da 300 ch. Un vero capolavoro.
Un cambio intelligente e multimodale
Il motore elettrico HSG gestisce le partenze, il cambio di marcia e la ricarica della batteria. Il motore elettrico principale, dal canto suo, fornisce la trazione secondo le condizioni definite da uno schema detto «serie-parallelo». Questa scelta di funzionamento dell’ibrido sui motori E-Tech combina i vantaggi dell’«ibrido in serie» (in cui solo il motore elettrico aziona le ruote e il motore termico ricarica la batteria) con quelli dell’«ibrido in parallelo» (in cui i due tipi di motore possono funzionare da soli o contemporaneamente).
Per gestire questa complessità, il cambio a denti a gancio associato al motore HSG si impone come il pilota e il cervello della macchina E-Tech...
Questo sistema intelligente gestisce l'attivazione e il livello di funzionamento, in modo indipendente o simultaneo, dei due motori elettrici e del motore termico.
Grazie alla modalità multimodale, il sistema seleziona tra le 2 marce in modalità elettrica e le 5 marce in modalità termica per ottimizzare costantemente il piacere di guida, i consumi e le emissioni diCO2.
Sono possibili 15 combinazioni di funzionamento. In sintesi, il cambio a denti a gancio funziona secondo le cinque modalità seguenti:
- 100% elettrico (solo il motore elettrico aziona le ruote). Questa modalità di trazione viene attivata a bassa velocità in città e durante le manovre.
- Ibrido dinamico (il motore termico e quello elettrico si combinano per azionare le ruote). L’intero potenziale di coppia e potenza è disponibile, ad esempio, per effettuare un sorpasso o affrontare una salita.
- E-drive (il motore elettrico aziona le ruote, mentre il motore termico funziona per ricaricare la batteria). Attivabile manualmente, questa modalità si attiva automaticamente a velocità costante, ad esempio in autostrada.
- Termico (solo il motore a benzina funziona per azionare le ruote e/o per ricaricare la batteria). Questa modalità si attiva quando la batteria è scarica.
- Recupero di energia (le ruote azionano il motore elettrico che ricarica la batteria). Si attiva in fase di frenata o decelerazione e può aumentare notevolmente l’autonomia della batteria, riducendo al contempo l’usura dei freni.
Sotto il cofano della Renault Rafale, della Renault Espace e della Renault Austral, il motore full hybrid E-Tech da 200 ch si distingue per un consumo di carburante omologato di 4,6 l/100, con emissioni diCO₂ pari a 104 grammi per km. Una tale efficienza consente un’autonomia fino a 1.100 chilometri senza ricarica.
I propulsori E-Tech offrono un rapporto prestazioni/efficienza unico sul mercato grazie alle innovazioni combinate delle tecnologie full hybrid E-Tech e del cambio a denti. Questa combinazione offre ai clienti del Grouppo Renault il meglio dei mondi elettrico e termico, coniugando efficacia, efficienza e comfort.
