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Formel-1-Technik für Renault Clio, Captur und Megane

Der Technologie-Transfer vom Rennsport zu den Serienmodellen ist bei den neuen E-Tech-Fahrzeugen von Renault direkt greifbar. Denn die ausgeklügelte Technologie beim Clio mit Hybrid- und beim Captur und Megane mit Plug-in-Hybridantrieb stammt aus der Formel 1.

Der Ursprung der Antriebstechnik mit einem Verbrenner, zwei E-Motoren und einem kupplungslosen Getriebe basiert auf einer Regeländerung in der Rennserie, erklärt Nicolas Espesson, der beim Formel-1-Team von Renault als Motoren-Ingenieur fürs Energiemanagement in Hybrid-Motoren zuständig ist: Auslöser war das Sprit-Limit für die Renner im Jahr 2014. Power und Effizienz mussten drastisch gesteigert werden - und das möglichst kompakt. Deshalb führte am Hybridantrieb kein Weg vorbei.

Das ist eine Herausforderung, die auch für die Straßenmodelle von Renault gilt, weil schlicht mehr Technik im vorgegebenen Bauraum untergebracht werden muss. Die Werkzeuge dazu holten sich die Entwickler von den Rennsport-Kollegen, so Espesson.

Ein wesentlicher Bestandteil des Antriebsstrangs ist die "Dog Clutch" (Klauenkupplung), Renault nennt sie Multi-Mode-Getriebe. Dieses kommt bei Hybrid-Modellen erstmals in Serie zum Einsatz. Und es beeindruckt nicht nur wegen kompakter Abmessungen und seines niedrigen Gewichts, sondern auch wegen seiner Vielseitigkeit. Gangwechsel ohne Kupplung und trotzdem ohne Vibrationen und Geräuschentwicklung sind laut Nicolas Espesson eine hervorstechende Fähigkeit der aus der Formel 1 adaptierten Schalttechnik.

Je nach Betriebsart, Last und Ladezustand des Akkus übertragen sechs Gänge allein oder untereinander gekoppelt die Kraft an die Vorderräder. Das Ergebnis: Inklusive Leerlauf ergeben sich insgesamt 15 Fahrstufen-Kombinationen. "Die Gangwechsel erfolgen automatisch und sind auf maximale Effizienz bei gleichzeitig hohem Fahrkomfort ausgelegt", so Espesson. Rein elektrischer Betrieb sei ebenso möglich wie ein serieller und paralleler Hybrid-Modus und das Fahren nur mit Verbrennungsmotor.

Dabei hat der Verbrenner im seriellen Hybridbetrieb keine Verbindung zu den Antriebsrädern, sondern lädt lediglich den Akku, während die E-Motoren für den Vortrieb zuständig sind. Im parallelen Hybrid-Modus wirken Elektromotoren und Benziner zusammen, beispielsweise beim starken Beschleunigen oder bei fast leeren Akkus. Durch eine ausgeklügelte Steuerung kann der Benzinmotor sogar beim Beschleunigen Strom in die Akkus einspeisen. Rechnergesteuert wird immer die effizienteste Betriebsart gewählt - die der Fahrer natürlich durch den Gasfuß-Einsatz beeinflusst.

Unterm Strich bietet die Formel-1-Technik in den Renault-Hybriden laut Espesson "viele Optionen, um das Fahrzeug elektrisch, über den Verbrennungsmotor oder in einer Kombination beider Motorisierungen anzutreiben - immer in der idealen Schaltstufe des Getriebes". Für den Fahrer wirke sich das in einem moderaten Verbrauch bei maximalem Fahrvergnügen aus, so der Ingenieur.

Beim Clio hat sich Renault für einen Hybridantrieb entschieden, weil der laut des Renault-Spezialisten gut zu einem City-Flitzer passt. Im städtischen Verkehr lasse sich das Auto dank seiner 1,2-kWh-Batterie rund 80 Prozent der Fahrzeit im 100-prozentig elektrischen Modus betreiben. Unter seiner Haube stecken ein 1,6-Liter-Benziner mit 67 kW/91 PS und Elektromotoren mit 15 kW/20 PS und 36 kW/49 PS.

In Captur und Megane ist der Verbrenner identisch, die E-Motoren bringen es auf 25 kW/34 PS und 49 kW/67 PS. In Kombination mit der geschickten Antriebsstrategie und mit dem 9,8 kWh-Akku ist eine "elektrische" Reichweite von bis 65 Kilometern in der Stadt möglich.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der E-Tech-Technologie: Sie ermöglicht auch eine sehr effektive Energie-Rückgewinnung beim Verzögern und Bremsen. Sobald der Fahrer in der Fahrstufe Drive vom Gaspedal geht, wird der Haupt-Elektromotor zum Generator und wandelt die kinetische Energie in Strom um.

In der Fahrstufe B (Brake) wird das Auto noch stärker abgebremst und mehr Energie zurückgeführt. Das gilt auch fürs Verzögern per Bremspedal, bei dem zunächst die Elektro-Bremse eingreift und Strom rekuperiert, ehe sie bei Bedarf durch das hydraulische Bremssystem verstärkt wird.

Rudolf Huber / mid