Autonieuws

De volgende mijlpaal op het gebied van elektrificatie: plug-in hybrids met dieseltechnologie

Door Mercedes-Benz

Tijdens de Autosalon van Genève debuteren twee nieuwe voorseriemodellen van Mercedes-Benz die state-of-the-art dieseltechnologie combineren met de 9G-TRONIC negentraps hybride transmissie. Net als de S 560 e (gecombineerd brandstofverbruik 2,1 l/100 km, gecombineerde CO2-emissie 49 g/km) maken de C- en E-Klasse plug-in diesel hybrids in de toekomst gebruik van de derde generatie hybride technologie. De levering van de eerste exemplaren staat gepland voor de nazomer van 2018. Op dit moment treft het concern voorbereidingen voor de serieproductie van de nieuwe plug-in hybrids en zetten de engineers de laatste belangrijke stappen op weg naar de productiestart.

Plug-in hybrids vormen een belangrijke stap op weg naar lokaal emissievrij rijden. Ze bieden klanten het beste van twee werelden: in de stad rijden ze in de volledig elektrische modus, terwijl ze tijdens lange ritten profiteren van de actieradius van de verbrandingsmotor. Mercedes-Benz zal voor het eerst de state-of-the-art viercilinder dieselmotor combineren met de hybride aandrijving van de derde generatie. Het resultaat: nog meer efficiëntie, bovengemiddeld rijcomfort en dynamiek alsmede een indrukwekkende actieradius.

Nu de voordelen van plug-in hybrids steeds duidelijker worden, met name bij grote auto’s en op routes met verschillende soorten wegen, heeft Mercedes-Benz ervoor gekozen om dit type aandrijflijn toe te passen voor de modellen vanaf de C-Klasse. Een groot voordeel bij dit strategische hybride offensief is het intelligente, modulaire hybride concept van Mercedes-Benz. Door het modulaire karakter ervan kan het worden toegepast bij een groot aantal achterwielaangedreven modelseries en carrosserievarianten en zowel bij links- als rechtsgestuurde varianten. Hybridisatie maakt de verbrandingsmotor nog efficiënter en biedt bovendien nog meer dynamiek en rijplezier.

Bijna klaar voor de introductie: plug-in diesel hybrid in de C- en E-Klasse

Een van de highlights wat betreft technologie en efficiëntie is de nieuwe plug-in diesel hybrid in de Mercedes-Benz C- en E-Klasse. Mercedes‑Benz zal voor de eerste keer zijn state-of-the-art dieselmotor koppelen aan een extern oplaadbaar hybride systeem. De combinatie van de nieuwe OM 654 viercilinder dieselmotor met de nieuwste generatie 9G-TRONIC negentraps hybride transmissie maakt van lokaal emissievrij rijden een nog plezieriger rijervaring. De belangrijkste cijfers: 90 kW elektrisch vermogen, 440 Nm extra elektrisch koppel en een elektrische actieradius van circa 50 km volgens de NEDC-cyclus.

Dit wordt bij de derde hybride generatie mede mogelijk gemaakt door de nieuwe lithium-ion-accu, die 13,5 kWh aan energie kan opslaan. De nieuwe boordlader verdubbelt de oplaadsnelheid van 3,6 kW naar 7,2 kW. Zelfs met een conventioneel stopcontact duurt het laadproces slechts zo’n 7 uur.

De derde generatie hybride technologie ondersteunt de bestuurder met een verder verbeterd intelligent aandrijfmanagementsysteem. Met behulp van de data van het navigatiesysteem en informatie van de camera en de radarsensor kunnen de hybride auto’s van de derde generatie nu verder ‘vooruitkijken’, veel verder dan de bestuurder. Hierdoor kunnen ze zich aanpassen aan het specifieke snelheids-/routeprofiel. Bij het vaststellen van de resterende actieradius wordt ook rekening gehouden met bijvoorbeeld dorpen en steden waar doorheen moet worden gereden.

Naast een indrukwekkende rijervaring met een koppel van 700 Nm, dat al beschikbaar is bij 1400 t/min, bieden de nieuwe plug-in diesel hybrids ook nog meer comfort. Het hoogvoltage boordnet voorziet niet alleen de aandrijflijncomponenten van stroom, maar tevens de elektrische aircocompressor en de hoogvoltage warmtebooster. Deze componenten maken preconditionering van het interieur zowel ‘s zomers als ‘s winters mogelijk.

Het vlaggenschip van de derde hybride generatie: de S 560 e

De S 560 e (gecombineerd brandstofverbruik 2,1 l/100 km, gecombineerde CO2 emissie 49 g/km) heeft een puur elektrische actieradius van circa 50 km (NEDC). In dit model maakt de nieuwe vermogenselektronica, die veel efficiënter is dan de vorige generatie, zijn debuut. De hybride aandrijflijn in de S 560 e koppelt de 270 kW/367 pk van de V6-benzinemotor aan een elektrisch vermogen van 90 kW.

State-of-the-art diesel: OM 654

De nieuwe plug-in diesel hybrids in de C- en E-Klasse maken beide gebruik van de nieuwe OM 654 viercilinder dieselmotor. Deze ultramoderne motorfamilie legt de lat qua efficiëntie een stuk hoger. Het is de eerste dieselmotor voor een personenauto die gebruikmaakt van een verbrandingsproces met getrapte verbrandingskommen in de zuigers. Andere innovaties zijn de combinatie van een aluminium motorblok en metalen zuigers alsmede de verder verbeterde NANOSLIDE®-cilinderwandcoating. De interne wrijving is met circa 25 procent verminderd. De nieuwe motor profiteert tevens van de toepassing van de vierde generatie Common-Rail inspuiting met een druk tot 2050 bar.

Tegelijkertijd is de motor compacter dan zijn voorganger. Alle componenten die relevant zijn voor een efficiënte emissiereductie zijn direct aan de motor gemonteerd. Dankzij de plaatsing in de buurt van de motor kent de uitlaatgasnabehandeling een beperkt warmteverlies en uitstekende bedrijfsomstandigheden.

Intelligente bedieningsstrategie met ECO-assistent

De nieuwe hybrids ondersteunen de bestuurder op tal van manieren wat betreft anticiperend en zuinig rijden: door aanwijzingen het gaspedaal los te laten als de omstandigheden daarom vragen, bijvoorbeeld bij het naderen van een snelheidslimiet, en door innovatieve functies zoals ‘zeilen‘ en recuperatie. Hiervoor worden navigatiegegevens, de verkeersbordenherkenning en informatie van de intelligente veiligheidsassistenten (radar en stereocamera) aan elkaar gekoppeld en verwerkt.

De ECO-assistent houdt rekening met de volgende rijsituaties en informatie bij het geven van rijtips en het vaststellen van de efficiëntiestrategie:

Het traject (bochten, kruisingen, rotondes, hellingen)

Snelheidslimieten

De afstand tot voorliggers

De ECO-assistent genereert op de achtergrond continu ‘zeil’simulaties: afhankelijk van de laadstatus van de accu en de verkeerssituatie wordt berekend of het zin heeft om de auto te laten ‘zeilen’ met een zo laag mogelijke rijweerstand, waarbij de bestuurder zijn voet van het gaspedaal haalt, of dat de auto zou moeten worden vertraagd zodat de accu efficiënt kan worden opgeladen (recuperatie).

Het haptische gaspedaal ondersteunt de bestuurder bij het hanteren van een zuinige en comfortabele rijstijl. Een variabel drukpunt in het pedaal laat de bestuurder bijvoorbeeld weten dat het maximale elektrische vermogen wordt geleverd. Als de bestuurder het gaspedaal voorbij het drukpunt drukt, wordt de verbrandingsmotor ingeschakeld. Een voelbare weerstand in het haptische gaspedaal geeft de bestuurder het advies om zijn voet van het gaspedaal te halen. Als de bestuurder dit advies opvolgt, wordt de verbrandingsmotor uitgeschakeld en van de aandrijflijn ontkoppeld.

Binnen de systeemgrenzen stuurt de ECO-assistent de stationaire modus aan zodra de bestuurder zijn voet van het gaspedaal haalt. De bestuurder wordt hier ook visueel op geattendeerd, bijvoorbeeld bij het ‘voet van het gaspedaal’-symbool in het centrale display (of, indien aanwezig, het head-up display). Tegelijkertijd laat een diagram zien wat de reden is voor deze aanbeveling (bijvoorbeeld ‘naderende kruising’ of ‘naderende helling’).

Om de bestuurder te stimuleren om de aanbevelingen van de ECO-assistent op te volgen, legt de boordcomputer vast hoeveel kilometers/hoe lang er tijdens een rit werd gereden met een uitgeschakelde motor, dit wordt weergegeven op het centrale display. De acties van de bestuurder worden niet alleen beloond met een lager brandstofverbruik, maar ook met een grotere elektrische actieradius.

Performance naar wens van de bestuurder: vier hybride modi

Afhankelijk van de wens van de bestuurder kunnen er vier hybride modi worden ingesteld:

HYBRID: de standaardinstelling. Alle functies, zoals elektrisch rijden, boosten en recuperatie, zijn beschikbaar en worden gebruikt, al naar gelang de rijsituatie en het traject

E-MODE: elektrisch rijden, bijvoorbeeld in het centrum van een stad. Het gaspedaal beschikt over een drukpunt dat aangeeft wanneer de verbrandingsmotor wordt ingeschakeld

E-SAVE: de opgeladen accu doet dienst als reserve om in een later stadium puur elektrisch rijden mogelijk te maken

CHARGE: de accu wordt opgeladen tijdens het rijden

Hybride aandrijflijn van de derde generatie: krachtiger en compacter

De hybride transmissie van de derde generatie is gebaseerd op de automatische transmissie 9G-TRONIC. De koppelomvormer, de koppeling en de elektromotor zijn ondergebracht in een innovatieve hybride aandrijfunit. Het compacte design werd gerealiseerd door de scheidingskoppeling, de torsie-vibratiedemper en de lockup-koppeling van de koppelomvormer binnen de rotor van de elektromotor te plaatsen. De koppelomvormer met zijn krachtige en zeer efficiënte hydraulische circuit biedt de vertrouwde soepelheid bij het wegrijden in hybride modus.

De samen met Bosch in de joint venture EM-motive ontwikkelde elektromotor werd speciaal ontworpen voor de 9G-TRONIC plug-in hybrid transmissie. De eveneens nieuwe vermogenselektronica zorgt ervoor dat de aandrijflijn meer vermogen en koppel levert dan de tweede generatie. Het elektrische vermogen van 90 kW en 440 Nm draagt bij aan soeverein rijgevoel. De topsnelheid is in de elektromodus verhoogd van 130 naar 140 km/h.

Een belangrijke bijdrage aan de grotere elektrische actieradius van circa 50 km is de nominale capaciteit van de nieuwe lithium-ion-accu, die is toegenomen tot 13,5 kWh terwijl de accu even groot is gebleven. Doordat de accu niet meer is gevuld met lithium-ijzer-fosfaat (LiFePo), maar met lithium-nikkel-mangaan-kobalt (Li-NMC) kon de celcapaciteit worden vergroot van 22 naar 37 Ah. Het zeer efficiënte accusysteem wordt geleverd door Daimlers dochteronderneming Deutsche ACCUMOTIVE. De vermogenselektronica is ondergebracht in het motorcompartiment.

Historie: de eerste hybrid werd reeds in 2009 geleverd

Het belangrijkste model van de eerste hybride generatie van Mercedes-Benz, de S 400 Hybrid, kwam al in 2009 op de markt met een P1-systeem (elektromotor direct naast de verbrandingsmotor) dat een elektrisch vermogen van 20 kW leverde. Dit onafhankelijke hybride systeem had als voordeel dat de remenergie bijzonder effectief kon worden gerecupereerd. Ook zorgde de elektrische boost voor extra dynamiek, terwijl de hybride componenten maar weinig gewicht toevoegden. De tweede hybride generatie beschikte over een P2-configuratie (elektromotor gekoppeld aan de transmissie). Bij de S-Klasse werd een elektrisch vermogen van 20 kW gekoppeld aan een benzinemotor in de S 400 h en een dieselmotor in de S 300 h.

Het eerste plug-in hybrid systeem van Mercedes-Benz kwam op de markt in 2014, in de S 500 PLUG-IN HYBRID. De beschikbare installatieruimte werd benut voor een capaciteit van 8,7 kWh, voor een elektrische actieradius van 33 km (NEDC). Het vermogen van de elektromotor werd verhoogd naar 85 kW/340 Nm, wat in combinatie met de 245 kW sterke zescilinder benzinemotor voor het prestatieniveau van een achtcilindermotor zorgde.

Plug-in hybrid ook zonder verbrandingsmotor: GLC F-CELL

De nieuwe GLC F-CELL, die tijdens de IAA in september 2017 als voorseriemodel aan de wereld werd getoond, is eveneens een plug-in hybrid, waarbij voor het eerst innovatieve brandstofcel- en accutechnologieën worden gecombineerd. Met 4,4 kg waterstof aan boord produceert deze GLC genoeg energie voor een actieradius tot 437 km (NEDC, gemeten in aanwezigheid van TÜV-medewerkers). Bovendien profiteert de GLC F-CELL bestuurder van een extra actieradius tot 49 km (NEDC) uit de grote lithium-ion-accu.

|Doorsturen

Meest gelezen op Mooisites

112-meldingen

Landelijk nieuws

Regionaal nieuws

Vacatures

Ondernemend

Autonieuws

Weer