V roce 2016, pouhé dva roky od výroby C7 Corvette, byla elektrická pohonná jednotka osmigenerační Corvette E-Ray na rýsovacím prkně. Již padlo rozhodnutí postavit verzi amerického sportovního vozu s pohonem všech kol. Když vyšly McLaren P1, Porsche 918 a LaFerrari, General Motors věděl, že je čas stisknout spoušť a elektrifikovat další generaci Corvette. Hlavní inženýr C8, Josh Holder, vysvětlil při uvedení E-Ray na trh, jak působivé celé auto je a jak tým přistál na přeměně úplně první Corvette s motorem uprostřed v hybridní superauto.
Petr Holderith
E-Ray je zvláštní ve způsobu, jakým funguje, dokonce i pro hybrid. Od začátku byla myšlenka jednoduchost. Jiné hybridní superauta mají tendenci přidávat elektromotory kolem převodovky, u kol, všude. Tady to prostě nedávalo smysl. Stejně tak pohon všech čtyř kol pouze spalovacím motorem pro dosažení AWD se nezdál tak praktický. „Mechanický pohon všech kol v autě s motorem uprostřed je složitější na provedení. Určitě by byl těžší,“ řekl mi Holder.
Ve srovnání s tím se přidání elektrické přední nápravy a uprostřed uložené baterie zdálo jako mnohem lepší varianta, a to z několika důvodů. „Skutečnost, kterou můžeme využít [the front drive unit] modulárním způsobem, který je velmi odlišný od většiny výkonných hybridů, získat zpět tuto kinetickou energii nezávisle na tom, co dělal spalovací motor, mělo velké výhody, pokud jde o užitečnost a snadnost výroby, řekl. Konfigurace prostě udělala příliš mnoho smysl nesledovat.
Přední pohonná jednotka Chevy Corvette E-Ray 2024. Petr Holderith Petr Holderith
Baterie Chevy Corvette E-Ray 2024 s kapacitou 1,9 kWh je umístěna na středovém tunelu. Petr Holderith
Realizovat toto vše prakticky je jiný příběh. První věc, kterou bylo potřeba vyřešit, byla pohonná jednotka. Musel být extrémně malý, lehký a výkonný. Po mnoha letech vývoje je konečným výsledkem třífázový motor s radiálním tokem spojený se dvěma stupni redukčních převodů, z nichž jedním je planetové soustrojí. 160 koňských sil vychází z jeho kompaktního a lehkého hořčíkového pouzdra přes malý diferenciál. Dokonce i spojovací prvky jsou všechny hliníkové, aby se snížila hmotnost.
„Všechno náhodou nesedí,“ řekl mi Holder. GM má vlastní odborné znalosti k výrobě plně elektrických a hybridních vozů, a to také udělal. „Opravdu jsme to nenakupovali.“ Vše se vyrábí interně, s výjimkou bateriových článků.
Petr Holderith
Výkonné sáčky
Lithium-iontové články ve tvaru obdélníkového pouzdra jsou vyrobeny společností LG, ale nejsou jako jednotky, které můžete najít v běžném elektromobilu. Namísto pečlivé rovnováhy mezi maximálním výstupním proudem a celkovou kapacitou jsou články E-Ray silně ohroženy poskytováním co největšího okamžitého výkonu, kdykoli je to možné, za cenu hustoty energie.
Samotná baterie má kapacitu 1,9 kWh a skládá se z osmi 10článkových modulů. Těchto 80 článků lze z praktických důvodů chlazení, montáže a řízení nabíjení rozdělit do výše uvedených modulů, ale všechny jsou zapojeny do série. Jinými slovy, napětí každého článku se sčítá, zatímco proud zůstává stejný.
Petr Holderith
S tak malým množstvím článků je toto uspořádání nutné k dosažení vysokého napětí akumulátoru, které u elektromobilu obecně chcete. Konská síla je jen příkon a příkon jsou jen ampéry vynásobené volty. Vysoký proud (ampéry) znamená vysoké teplo, a aby se předešlo všem komplikacím s tím spojeným, mnoho automobilek volí trakční systémy s vyšším napětím na rozdíl od těch s vyšším proudem. Sada E-Ray má jmenovité napětí 300 voltů, což je trochu málo pro plné EV, ale dost pro hybrid a neobvykle vysoké pro 1,9 kWh celkové kapacity.
Problém s tímto nastavením je, že celkový proud, který může dodávat balení, je pouze tak vysoký, jakou dokáže vybít jeden článek. Matematika na 160 hp se musí sečíst a v balení E-Ray to dělá působivým způsobem
Každý jednotlivý článek může poskytnout až 525 ampérů najednou, ale téměř 400 nepřetržitě při normální jízdě. „Samozřejmě to závisí na zatížení, ale můžeme udržet tyto vrcholy asi dvě sekundy, v závislosti na teplotách a některých dalších faktorech,“ řekl Holder. To je extrém. Plně nabité, pouhé tři tyto články zapojené do série mohly snadno nastartovat auto. Každý sáček o velikosti asi toastu dokáže vydat přibližně dvě koňské síly nepřetržitě nebo více najednou. E-Ray jich má 80. Vypočítat.
Petr Holderith
Samostatnou záležitostí bylo chlazení. Většina plnohodnotných elektromobilů, navzdory mnoha chybějícím mřížkám, má výměníky tepla pro řízení teploty baterie, měniče a další výkonové elektroniky. E-Ray se svou ultravýkonnou a kompaktní baterií má stejný problém, ale C8 je již nacpaný radiátory. Řešení tohoto problému přinesly nákladní vozy plné velikosti, kde se kombinace AC kondenzátoru a chladiče – známá jako „conrad“ – ukázala jako ideální. „Byl jen přepracován a zabalen tak, aby se vešel do stejného kondenzátorového prostoru, který sdílejí všechny ostatní Corvetty,“ řekl Holder.
Níže si všimnete, že skutečné chladicí kanály ve výměníku tepla jsou směrem ke dnu silnější. Jedná se o samostatnou smyčku voda-glykol, která ochlazuje téměř vše, co souvisí s elektrickým pohonem. Horní část s tenčími kanály je AC kondenzátor.
Softwarový podvod
Všechny tyto technologie by fungovaly bez pokročilých softwarových ovládacích prvků, ale GM má opět know-how, jak s tímto vozem udělat opravdu skvělé věci. Když je E-Ray například na závodní dráze, může dojít k rychlému vybití baterie, protože je od ní neustále požadován vysoký výkon. Z tohoto důvodu má vůz režim Charge+, který je vlastně velmi jednoduchý.
Začíná používáním rekuperačního brzdění, kdykoli je to možné. „Říkáme tomu pivo zdarma,“ řekl Holder. „Kdykoli to můžeš dostat, vezmi si to.“ To je obzvláště snadné pro E-Ray, protože jeho bateriové články mohou absorbovat tolik energie. Články dokážou vybít 525 A rázově, jistě, ale mohou se také krátkodobě nabíjet 400 A. To znamená, že vůz dokáže absorbovat až 120 kW při brzdění, tedy téměř tolik, kolik dokáže poskytnout mnoho vysokorychlostních nabíječek pro elektromobily. Někdy na površích kromě suchého asfaltu toto množství regenerace teoreticky stačí k zablokování předních kol, ačkoli Holder říká, že existují pokročilé systémy odhadu trakce, které tomu zabrání.
Funkce Charge+ také omezuje rychlost vybíjení baterie efektivním měřením dostupného proudu. V kombinaci s větším množstvím energie z regenerace lze mít delší stinty. Nejlépe to ilustruje níže uvedený graf. Můžete také vidět, jak si vůz udržuje rezervu výkonu, aby měl vždy možnost pohonu všech kol.
Chevrolet
Stále je toho ale víc. Všechny nové Corvetty mají aktivní řízení paliva, známé také jako deaktivace válců. Vůz může jet na čtyři, šest nebo osm válců v závislosti na zatížení, aby se šetřil benzín. Díky elektromotoru lze nyní výrazně prodloužit čas strávený s méně než osmi válci. „Říkáme tomu rozšíření AFM,“ řekl Holder. „Můžeme to udržet v AFM déle pomocí elektromotoru k posílení… Kopcovité silnice jsou dobrým příkladem sledování, jak se to děje.“ To znamená, že E-Ray se svými 345 mm zadními pneumatikami a výbavou produkujícími táhlý přítlak má stejnou kombinovanou spotřebu paliva jako běžný Stingray (19 mpg), přestože má 655 k oproti základnímu vozu 495.
Přidání všeho
Zde se hra jmenovala modularita. Hybridní systém E-Ray je extrémně kompaktní a kontejnerový. Skeptici hybridních vozů obvykle říkají, že jsou komplikované a obtížněji opravitelné, ale od začátku byl E-Ray navržen tak, aby tento problém odstranil. Všechny baterie a výkonová elektronika jsou umístěny v jedné jednotce, kterou lze vysadit přímo ze spodní části vozu. „[It’s] všechny jeden modul, ve skutečnosti jsou v jednom kompozitním pouzdře,“ řekl Holder. „Odpojíte chladicí potrubí, [the] fázové kabely a některá elektrická komunikační spojení a prostě to vypusťte ze dna.“
Opravdu to vypadá, že GM vymyslel celou tu věc s hybridním superautem. Zajímá mě, proč se zdá, že ostatní výrobci automobilů trvají na tom, že je zapotřebí více motorů, více baterií a větší složitost. Vzpomeňte si na BMW i8 nebo Acura NSX. Opravdu to všechno stojí za to? Tato věc ve srovnání s tím prostě funguje. Hodnota špičkového výkonu je pouze výstupem dvou systémů sečtených dohromady. Je to absolutně tažné a je to vzpoura řídit. Přidružená hmotnost – E-Ray váží jen o 260 liber více než srovnatelný Z06 – je také více než přijatelná. V době, kdy čistě ICE poháněné BMW M2 tak nějak váží víc než tahle věc, myslím, že můžeme akceptovat, že hybridní auta nemusí být těžká, a tohle opravdu není.
Chevrolet
Jediné, co mi z celé této rovnice opravdu chybí, je větší kontrola. Dotkl jsem se toho ve své recenzi, ale když dostanete do auta dva takovéto pohony, kouzlo nespočívá jen v tom, že je máte, ale v ovládání toho, jak spolu fungují a interagují. Pokud bych chtěl dojet co nejdále v plně elektrickém režimu, měl bych být schopen sám omezit špičky ve vybíjení proudu baterie. Poslouchejte, chápu, že to není moje elektrická motokára, ale vím dost o tom, jak fungují měniče, abych pochopil, že tento druh ovládání je velmi možný.
Elektrické pohony, zvláště v kombinaci se skvělým spalovacím motorem, jsou super cool. Všude létají slova jako „tok“ a „fáze“ – stojí za to pokusit se pro to lidi nadchnout. Pokud řidič nemůže řadit vlastní rychlostní stupně, můžete ho nechat, aby si pohrál s některými aktuálními úrovněmi v rámci bezpečných limitů. Dejte na přístrojovou desku měřič teploty fázového kabelu, abych věděl, jak proud ve skutečnosti zahřívá vinutí v motoru. Dejte mi větší kontrolu nad křivkou nabíjení a vybíjení. Způsob, jak aplikovat regeneraci sám, by byl také pěkný. Tyto druhy věcí jsou v rámci možností měničů za 100 USD, které používám. Pro GM je jistě možné, aby se taková věc stala realitou.
Ponecháme-li stranou drobné stížnosti, E-Ray je z technického hlediska snadno nejpůsobivější Corvette, která byla kdy postavena. Srazit auto na 2,5 sekundy z nuly na 60 mph (nový rekord pro jakoukoli tovární Corvette) je medvědí službou pro projekt jako celek, a proto jsem se vyhýbal zmínce. Ta věc je ve vývoji téměř deset let a je to vidět. Dokazuje, že hybridní výkonná auta prostě nemusí být koncepčně složitá. Doufám, že v budoucnu uvidím mnoho dalších podobných vozidel, nejen od GM, ale od různých výrobců automobilů. Toto je vítězná konfigurace.
Petr Holderith
Máte tip? Napište nám na adresu tips@thedrive.com
Zdroj: caranddriver.com
Pokračovat ve čtení