Napęd Hybrid4 wyścigówki na 24h LeMans 2022 – Peugeot Hypercar LMH

PEUGEOT i TOTAL współpracują od 25 lat. Obie firmy przedstawiły dane techniczne układu napędowego, w który wyposażony będzie ich Hypercar LMH. Samochód ten będzie startował w mistrzostwach świata w wyścigach długodystansowych FIA-WEC. Zespół PEUGEOT SPORT i inżynierowie firmy TOTAL wykorzystali swoje doświadczenie i know-how w dziedzinie napędów hybrydowych i sportów samochodowych na najwyższym poziomie. Opracowali hybrydowy układ napędowy PEUGEOT HYBRID4 500KW, który spełnia warunki nowego regulaminu mistrzostw.

Układ napędowy PEUGEOT HYBRID4 500KW spełnia wymagania nowego regulaminu mistrzostw świata w wyścigach długodystansowych. Charakteryzują go:
— technologia hybrydowa, która łączy silnik V6 2,6 l bi-turbo o mocy 500 kW (680 KM) montowany z tyłu i silnik elektryczny 200 kW umieszczony z przodu, który pełni rolę generatora prądu,
— akumulator o wysokiej gęstości energii, opracowany wspólnie przez PEUGEOT Sport i Total,
— napęd na cztery koła i sekwencyjna skrzynia biegów z 7 przełożeniami,
— inteligentny system zarządzania układem napędowym i przepływami energii, który ma kluczowe znaczenie dla osiągów. Jego opracowanie powierzono François Coudrainowi, dyrektorowi ds. układów napędowych programu WEC w PEUGEOT Sport.

Silnik spalinowy produkcji Peugeot Sport

PEUGEOT Sport wykorzystał swoje doświadczenie w sportach wytrzymałościowych (silniki V12 i V8 samochodów PEUGEOT 908) oraz doświadczenie PSA Motorsport w WRC (silniki 4-cylindrowe) i opracował nową jednostkę V6 90° o pojemności 2,6 litra z podwójnym turbodoładowaniem. Umieszczony za kierowcą silnik o masie 165 kg napędza tylne koła i rozwija maksymalną moc do 500 kW (680 KM).

„Architektura układu napędowego PEUGEOT HYBRID4 500KW została wyznaczona przez ściśle określone przepisy nowego regulaminu mistrzostw. Początkowo planowaliśmy opracować silnik z pojedynczym turbo, ale nie pozwoliło to nam osiągnąć celu, jakim było obniżenie środka ciężkości silnika. V6 z podwójnym turbodoładowaniem to najlepszy kompromis między technologią, masą, konstrukcją, niezawodnością i wydajnością.” – powiedział François Coudrain, dyrektor ds. układów napędowych programu WEC w PEUGEOT Sport.

Siedmiobiegowa (plus bieg wsteczny), zautomatyzowana, sekwencyjna skrzynia biegów będzie sterowana elektrycznie za pomocą łopatek na kierownicy. Układ hamulcowy typu „brake by Wire1” –opracowany przez PEUGEOT Sport – będzie w pełni sterowany elektronicznie. Kierowca będzie mógł regulować poziom hamowania silnikiem elektrycznym oraz siłę zacisku klocków hamulcowych na tarczach. Wszystko po to, by osiągnąć optymalny rozdział pomiędzy hamowaniem hydraulicznym a odzyskującym energię. Zarządzanie energią, zarówno podczas przyspieszania, jak i podczas odzyskiwania energii podczas hamowania (ograniczone przepisami do 200 kW), będzie zatem kluczowym punktem decydującym o osiągach i sprawności samochodu.

Know-how w zakresie wyczynowych samochodów elektrycznych

Specyfikacja silnika-generatora elektrycznego o mocy 200 kW, umieszczonego na przedniej osi i napędzającego tylko przednie koła, została określona przez PEUGEOT Sport. Zespół wykorzystał swoją wiedzę i doświadczenie w zakresie projektowania silników-generatorów elektrycznych oraz korzystał z:

— doświadczenia PSA Motorsport w projektowaniu i wykorzystywaniu podczas wyścigów zelektryfikowanych systemów.

—   niedawnej premiery linii PEUGEOT SPORT ENGINEERED oraz doświadczenia PEUGEOT i Groupe PSA w obszarze elektromobilności

„Silnik-generator elektryczny będzie sprzężony z bardzo lekkim reduktorem o wysokiej sprawności i z falownikiem najnowszej generacji. Będzie on przekazywał moc z akumulatora do silnika. Będzie mógł błyskawicznie wykorzystać całą energię akumulatora, w szczególności dzięki oprogramowaniu, które będzie zarządzało strategią energetyczną układu napędowego. Doświadczenie zdobyte przez PSA Motorsport w WRC i wyścigach Formuły E, oczywiście pomoże nam w tworzeniu oprogramowania do zarządzania systemami IT i energetycznymi (odzyskiwanie energii hamowania, moc przy przyspieszeniu, czas reakcji, obniżenie zużycia energii)” ‒ powiedział François Coudrain.

Innowacyjna konstrukcja akumulatora

Akumulator został opracowany przez PEUGEOT Sport i Saft, spółkę należącą do firmy Total. Wysoka gęstość energii i duża moc jest oczywiście jednym z kluczowych elementów wydajności. Akumulator zostanie idealnie zintegrowany z samochodem i procesem zarządzania energią w układzie napędowym. W oparciu o specyfikacje PEUGEOT Sport, inżynierowie z firmy Saft wybrali najlepszy typ ogniw. Opracowali akumulatory do pracy w warunkach wyścigów długodystansowych, przedkładające moc nad gęstość energii.

„Najważniejsze w tej dyscyplinie – i to bardzo inteligentne posunięcie – jest jak najlepsze wykorzystanie energii zgromadzonej w akumulatorze. Potrzebne są do tego akumulatory, które pozwalają na bardzo szybkie ładowanie, ogniwa o dużej pojemności i jednocześnie takie, które mogą dostarczyć maksymalną moc w jak najkrótszym czasie. To właśnie dzięki optymalizacji zarządzania ładowaniem i dostępną mocą otrzymamy najbardziej konkurencyjny produkt.” – tłumaczy Kamen Nechev, dyrektor techniczny firmy Saft, spółki należącej do firmy Total.

Nowy akumulator zostanie umieszczony w obudowie z karbonu zamontowanej pod zbiornikiem paliwa, za kierowcą, wewnątrz samonośnego nadwozia samochodu. Akumulator zapewni stały poziom osiągów w czasie wyścigu, który może trwać dłużej niż 24 godziny. Dodatkowo będzie się wyróżniał optymalną żywotnością. Total zajmie się homologacją. Akumulator zostanie zmontowany w nowym laboratorium firmy PEUGEOT Sport, w Versailles-Satory pod Paryżem.

Z punktu widzenia organizacji i wymiany doświadczeń współpraca pomiędzy PEUGEOT Sport i Total w ramach programu WEC całkowicie pokrywa się z projektem wdrożonym przez spółkę joint-venture Automotive Cell Company. Jej celem jest zdobycie także pozycji europejskiego lidera na rynku akumulatorów do samochodów elektrycznych.

Układ napędowy PEUGEOT HYBRID4 500KW

Silnik spalinowy rozwija moc 500 kW (680 KM), a silnik elektryczny, który pełni rolę generatora prądu 200 kW (272 KM). Jednakże obowiązujące przepisy dopuszczają w wyścigach maksymalną moc jedynie 500 kW. Oto zasady działania zespołu napędowego LMH w różnych sytuacjach:

— przepisy zabraniają korzystania z energii elektrycznej w zakresie od 0 do 120 km/h: za przyspieszenia odpowiada wyłącznie silnik spalinowy. Silnik-generator elektryczny wkracza do działania, gdy osiągnięta zostanie wymagana prędkość,

—   przy pełnym obciążeniu moc silnika V6 bi-turbo będzie utrzymywana w granicach do 300 kW (408 KM). Będzie regulowana zależnie od dostępnej mocy silnika-generatora elektrycznego sięgającej 200 kW, która oczywiście zależy bezpośrednio od poziomu naładowania akumulatora,

—  po włączeniu się silnika-generatora elektrycznego, samochód automatycznie przechodzi do napędu na cztery koła. W efekcie zmienia się zachowanie samochodu. Staje się stabilniejszy, szczególnie przy pokonywaniu zakrętów z dużą prędkością,

—  po rozładowaniu akumulatora o wysokiej gęstości energii silnik spalinowy odzyskuje moc 500 kW (680 KM). Samochód oczywiście powraca wtedy do napędu na tylne koła. Na potrzeby wyścigów akumulator będzie dodatkowo ładowany przed startem do 100% za pomocą zespołu hybrydowego ładowanego z sieci. Na torze akumulator będzie już w pełni autonomiczny i doładowywany wyłącznie dzięki odzyskiwaniu energii kinetycznej podczas hamowania.

Przepisy dopuszczają jednak dwa wyjątki:

— zwiększenie mocy zespołu spalinowego o 3%, czyli do 515 kW (700 KM) na końcu prostej, gdy akumulator jest rozładowany, a silnik-generator elektryczny pełni rolę alternatora o mocy 15 kW. Jest to sytuacja zwana „End of Straight” (koniec prostej), generowana automatycznie przez elektronikę pokładową samochodu,

— możliwość wykorzystania silnika spalinowego, elektrycznego lub obu jednocześnie na zjazdach do boksów, gdzie prędkość jest ograniczona do 60 km/h.

Czujniki

Hypercar będzie oczywiście wyposażony w specjalne, wymagane przepisami czujniki. Będą one przesyłały w czasie rzeczywistym informacje o mocy przenoszonej na każde z kół sędziom FIA. Będą oni mogli dzięki temu kontrolować, czy maksymalne limity mocy w ramach BOP (Balance Of Performance) są przestrzegane.

W oczekiwaniu na sesje jazd torowych pod koniec 2021 roku zespoły PEUGEOT Sport i Total kontynuują prace rozwojowe. Powinny one zakończyć się decydującymi testami na stanowisku badawczym i badaniami na symulatorze w pierwszej połowie 2021 roku.

Dział inżynierii i prac badawczo-rozwojowych GROUPE PSA

Wyścigi stanowią laboratorium testowe w skali 1:1 pozwalające na testowanie nowych technologii. Doświadczenie PEUGEOT i Groupe PSA w zakresie samochodów elektrycznych dało PEUGEOT Sport możliwość wykorzystania nowych możliwości synergii. To dzielenie się wiedzą ma miejsce przy opracowywaniu komponentów, dzięki ścisłej współpracy między konstruktorami silników do samochodów osobowych i wyścigowych.

PEUGEOT Sport ma w zespole kilku inżynierów, którzy tak jak François Coudrain w swojej karierze mieli okazję wykorzystać zdolności zarówno przy projektowaniu samochodów wielkoseryjnych, jak i wyścigowych.  Ich cenna i unikatowa wiedza wzbogaca ogólne know-how i jest widoczna w produktach marki PEUGEOT SPORT ENGINEERED. Ich pierwszym dziełem był PEUGEOT 508 PEUGEOT SPORT ENGINEERED – samochód, który dał początek nowej formie spektakularnych osiągów: Neo-Performance. Ta wersja PEUGEOT 508 jest idealnym połączeniem sportu i zaawansowanych technologii. Jest także najmocniejszym kiedykolwiek wyprodukowanym seryjnym modelem PEUGEOT o mocy 360 KM i momencie obrotowym 520 Nm. Emituje on przy tym zaledwie 46 g CO2/km w cyklu WLTP. Wykorzystana w tym modelu wiedza z zakresu inżynierii systemów, zgromadzona przez PEUGEOT Sport, była źródłem inspiracji dla programu WEC.

Informacja prasowa

Pozostałe informacje z działu Sport znajdziecie tutaj

---