Egy avantgárd újjászületése

A Renault Filante Record 2025 egy radikálisan új elektromos koncepcióautó, amely a múlt rekorddöntő modelljeinek örökségét ötvözi a legmodernebb járműgépészeti technológiákkal. Az alábbiakban a járműgépész szemmel releváns műszaki megoldásokat vesszük szemügyre, amelyek célja a tömegminimalizálás, aerodinamikai hatékonyság fokozása és a strukturális integritás biztosítása.

Tömegminimalizálás és anyaghasználat

A Filante Record 2025 tömege 1000 kg alatt marad, amelyet fejlett kompozit anyagok, mint a szénszál és a Scalmalloy – egy nagy szilárdságú, 3D nyomtatásra tervezett alumíniumötvözet – alkalmazásával értek el. Az alumínium alkalmazása a váz- és felfüggesztési szerkezetekben kisebb tömeget biztosít, míg a szénszál – nagy fajlagos szilárdsága és merevsége miatt – kulcsszerepet játszik az aerodinamikai burkolatok kialakításában. A mérnökök topológia optimalizálási módszereket alkalmaztak, amelyek lehetővé tették a szerkezeti elemek anyageloszlásának precíz mérnöki meghatározását, biztosítva, hogy csak a szükséges mennyiségű anyagot használják fel a szerkezeti integritás megtartása mellett. Ez a módszer lehetővé teszi az anyagmegtakarítást, az erőátviteli útvonalak pontos elemzését és olyan organikus, komplex geometriák kialakítását, amelyek hagyományos gyártási módszerekkel nehezen, de additív gyártással (3D nyomtatással) könnyedén előállíthatók.

Energiatárolás és hajtáslánc

A Filante Record 2025 az Ampere cella-to-pack akkumulátor technológiáját alkalmazza, amely megszünteti a hagyományos moduláris felépítést, lehetővé téve a cellák közvetlen integrációját az akkumulátorcsomagba. Ez a technológia nemcsak a tömeget csökkenti, hanem a hőmenedzsment hatékonyságát is javítja. Az akkumulátor 600 kg-os tömege ellenére a jármű kompakt, mindössze 1,71 m szélességű kialakítása kihívásokat állított a hűtési rendszerrel és a tömegközéppont optimalizálásával kapcsolatban.

A cella-to-pack (CTP) akkumulátor technológia egy innovatív megközelítés az akkumulátorrendszerek tervezésében, amely elhagyja a hagyományos moduláris felépítést, és a cellákat közvetlenül integrálja az akkumulátorcsomagba. A hagyományos akkumulátorok modulokra épülnek, amelyek külön szerkezeti elemeket és védelmi rétegeket igényelnek. Ez a moduláris kialakítás bár előnyös a szervizelhetőség szempontjából, jelentős súlytöbbletet és térfogatnövekedést eredményez, mivel a modulházak és tartóelemek felesleges tömeget adnak hozzá az akkumulátorcsomaghoz.

A CTP technológia ezzel szemben közvetlenül az akkumulátorcsomag szerkezetébe helyezi a cellákat, így csökkentve az össztömeget és az anyagfelhasználást. Ez a megoldás jelentős tömegcsökkentést eredményez, mivel kevesebb szerkezeti és hűtőelemet igényel. Emellett a cellák közvetlen érintkezése a hűtőfelületekkel javítja a hőmenedzsmentet, mivel hatékonyabb hőelvezetést tesz lehetővé a hűtőrendszerek és a környezet között.

A térfogatkihasználtság is javul, mivel a cellák sűrűbben, azonos térfogaton belül nagyobb energiasűrűséget biztosítanak. Ez különösen fontos olyan járművek esetében, mint a Renault Filante Record 2025, ahol a kompakt méretek és a tömegközéppont optimalizálása kiemelt szerepet kap a teljesítmény és a kezelhetőség szempontjából.

Elektronikus vezérlési rendszerek

A teljesen elektronikus kormányzás (steer-by-wire) és fékrendszer (brake-by-wire) alkalmazása alapjaiban alakítja át a járművek vezérlésének hagyományos mechanikus megoldásait, mivel ezek a rendszerek teljesen megszüntetik a fizikai kapcsolatot a vezető és a jármű működtető elemei között. A steer-by-wire technológia érzékelők és aktuátorok segítségével továbbítja a kormánykerék mozdulatait az első kerekekhez, míg a brake-by-wire rendszer elektronikus jelek révén irányítja a fékhatást, így mindkét megoldás gyorsabb reakcióidőt és nagyobb pontosságot tesz lehetővé. Az elektronikus vezérlőegységek (ECU-k) valós időben dolgozzák fel a vezetői inputokat, és adaptív vezérlési algoritmusokat alkalmaznak a különböző vezetési helyzetekhez való alkalmazkodás érdekében, például automatikusan optimalizálva a kormányzási szöget vagy a fékerőt a sebesség, az útviszonyok és a jármű dinamikája alapján. Az ilyen rendszerek használata nemcsak a jármű tömegének csökkentéséhez járul hozzá a hagyományos hidraulikus vagy mechanikus alkatrészek eltávolítása révén, hanem növeli a belső tér tervezési szabadságát is. A kormánykerék integrált kezelőszervekkel van felszerelve, amelyek közvetlen kommunikációt biztosítanak a jármű rendszereivel, lehetővé téve különféle funkciók – például vezetéstámogató rendszerek, multimédiás vezérlés vagy navigáció – egyszerű és intuitív elérését. Ezen felül a visszajelző mechanizmusok, például az elektromosan szabályozott kormányzási ellenállás, biztosítják, hogy a vezető megfelelő mértékű visszacsatolást kapjon az útviszonyokról, ezáltal megőrizve a vezetési élményt és biztonságot. Az ilyen rendszerek bevezetésével a járművek képesek lesznek a jövőben még fejlettebb autonóm funkciók ellátására is, mivel a precíz és gyors elektronikus vezérlés elengedhetetlen az önvezető technológiák számára.

A pilótaülés függőágy-stílusú vászonülése úgy járul hozzá a strukturális terhelések elosztásához és a tömegcsökkentéshez, hogy a hagyományos, merev vázas ülésekkel ellentétben a rugalmas vászonszerkezet a test súlyát egyenletesen osztja el az ülés egész felületén. Ez csökkenti az ülésvázra ható koncentrált terheléseket, így könnyebb és kevésbé robusztus vázszerkezet alkalmazása is elegendő az ülés stabilitásának biztosításához. A merev szerkezetű ülések általában több fémet és merevítő elemet igényelnek, míg a függőágy-stílusú kialakítás minimális vázszerkezettel is képes megfelelő kényelmet és támaszt nyújtani, ami jelentős tömegcsökkentést eredményez. Emellett a vászon anyagok természetüknél fogva könnyebbek a fém vagy kompozit panelekhez képest, és alkalmazkodnak a test formájához, csökkentve ezzel a nyomáspontokat és növelve a hosszabb idejű használat kényelmét. Ez a kialakítás különösen előnyös repülőgépekben, versenyautókban vagy katonai járművekben, ahol a tömeg csökkentése és az optimális terheléselosztás kiemelten fontos a teljesítmény és az üzemanyag-hatékonyság szempontjából.

Aerodinamikai kialakítás

A jármű jellegzetes ultraibolya kék fényvisszaverő burkolata elsősorban esztétikai funkcióval bír, emellett szerepe van a légellenállás csökkentésében is. Az ilyen fényvisszaverő bevonatok gyakran speciális anyagokból készülnek, amelyek simább felületet biztosítanak, ezáltal elősegítik a lamináris légáramlást, csökkentve a turbulenciát és a légellenállást. Emellett az UV-fény visszaverése mérsékli a burkolat felmelegedését, ami közvetve befolyásolhatja a jármű körüli levegőrétegek viselkedését, bár ennek hatása az aerodinamikára csekély. Továbbá, az ilyen bevonatokhoz használt kompozit anyagok nemcsak könnyebbek, hanem rugalmasabb aerodinamikai kialakításokat is lehetővé tesznek, tovább javítva a jármű teljesítményét. Így a burkolat légellenállás-csökkentő tulajdonságai elsősorban a felületi simaságból és az anyagtechnológiából erednek, míg az UV-fényvisszaverés inkább hőgazdálkodási előnyöket nyújt.

Speciális gumiabroncs-technológia

A Michelin által kifejlesztett 19 hüvelykes abroncsok gördülési ellenállása mintegy 40%-kal alacsonyabb a hagyományos abroncsokhoz képest, ami jelentős hatékonyságnövekedést eredményez a jármű üzemanyag-fogyasztása és általános teljesítménye szempontjából. A gördülési ellenállás az a mechanikai ellenállás, amely akkor keletkezik, amikor az abroncs és az útfelület érintkezik, és amely folyamatos energiaveszteséget okoz a haladás során. Az abroncsok gördülési ellenállási koefficiense (arányossági tényezője) azt fejezi ki, hogy mekkora erő szükséges az abroncs gördülésének fenntartásához egy adott tömegű jármű esetén. A Michelin abroncsok esetében ez az érték 4 kg/tonna, míg a hagyományos abroncsoknál 6,5 kg/tonna, ami azt jelenti, hogy a jármű mozgatásához kevesebb energia szükséges. Ez a csökkentés elsősorban az abroncsok speciális anyagszerkezetének, optimalizált futófelületi mintázatának, valamint a fejlett gyártástechnológiának köszönhető, amely minimalizálja a deformációból eredő energiaveszteséget. A kisebb gördülési ellenállás javítja a jármű hatótávolságát elektromos járművek esetében, és csökkenti az abroncsok kopását, ami hosszabb élettartamot és kevesebb karbantartási költséget eredményez. Az ilyen fejlesztések különösen fontosak a modern járműiparban, ahol a hatékonyság és a fenntarthatóság kulcsszerepet játszik a versenyképesség és a szabályozási megfelelés terén.

Forrás: electrichybridvehicletechnology.com, hibridosyelectricos.com, lustermagazine.com, hips.hearstapps.com, automobile-magazine.fr