Η εξέταση του συστήματος σε τεχνικό επίπεδο παρουσιάζει την καινοτόμα προσέγγιση των μηχανικών της Jeep που οδηγεί σε απτά πλεονεκτήματα για τους οδηγούς.
Η Jeep κινείται με ταχύτητα στον πλήρη εξηλεκτρισμό της γκάμας της. Ήδη στην Ευρώπη το σύνολο των επιβατικών της μοντέλων είναι διαθέσιμα και με εξηλεκτρισμένες επιλογές. Στόχος είναι στο πλαίσιο του στρατηγικού πλάνου του Ομίλου Stellantis, Dare Forward 2030, το 100% των πωλήσεων της Jeep στην Ευρώπη να αφορά σε εξηλεκτρισμένα μοντέλα. Μετά την παρουσίαση του Plug-in Hybrid συστήματος 4xe, το οποίο πλέον εφοδιάζει αποκλειστικά όλες τις εκδόσεις 4×4 των μοντέλων της, η Jeep προχώρησε στην παρουσίαση του e-Hybrid, ενός υβριδικού συστήματος 48V, το οποίο σχεδιάστηκε για να κινεί τις 2κινητες εκδόσεις των Renegade και Compass, δημιουργώντας μια νέα προσέγγιση στο πως οι εταιρείες αυτοκινήτων μπορούν να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις που αφορούν στην εξηλεκτρισμένη κίνηση.
Μεταξύ δύο κόσμων
Η ανάπτυξη του εξηλεκτρισμού έχει οδηγήσει σε μια σειρά τύπων υβριδικών συστημάτων που αξιοποιούνται από τους κατασκευαστές συνήθως ανάλογα με την κατηγορία του οχήματος. Στις περιπτώσεις που η μπαταρία δεν φορτίζεται και μέσω παροχής ρεύματος (plug-in hybrid) οι δύο κυριότερες κατηγορίες είναι τα Mild Hybrid συστήματα (MHEV) τα οποία λειτουργούν στα 48V και τα Full Hybrid (HEV) που συνήθως λειτουργούν σε αρκετά υψηλότερη τάση. Από τη μία πλευρά είναι τα MHEV που είναι σχετικά απλά στην κατασκευή και προσφέρουν χαμηλότερη κατανάλωση και εκπομπές ρύπων σε σχέση με τα συμβατικά οχήματα, όμως δεν έχουν την ισχύ να κινήσουν αμιγώς ηλεκτρικά το όχημα. Στην απέναντι όχθη τα HEV έχουν αυτή τη δυνατότητα -έστω και για περιορισμένη απόσταση- αλλά έχουν και μια αρκετά βαρύτερη και ακριβότερη κατασκευή.
Σκοπός της Jeep με το e-Hybrid είναι να προσφέρει ένα υβριδικό σύστημα που θα αντλεί από τις δύο παραπάνω επιλογές τα καλύτερα τους στοιχεία, έτσι ώστε να προσφέρει ένα συμπαγές και ελαφρύ σύστημα, το οποίο όμως θα έχει τη δυνατότητα για μια πραγματική υβριδική εμπειρία με επιλογή και κίνησης αμιγώς ηλεκτρικά. Για να το πετύχει αυτό η Jeep ακολούθησε τα παρακάτω βήματα:
- Κορυφαία αποδοτικότητα
Καρδιά του e-Hybrid είναι ένας νέος τετρακύλινδρος Turbo βενζινοκινητήρας 1,5 λίτρων που λειτουργεί στον κύκλο Miller. Ο συγκεκριμένος κύκλος προσφέρει υψηλότερη θερμοδυναμική απόδοση, με ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του να είναι η καθυστέρηση του κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής κατά τη φάση συμπίεσης, με αποτέλεσμα μεγαλύτερο λόγο εκτόνωσης από λόγο συμπίεσης. Στη θεωρία, ο κύκλος Miller θυμίζει αρκετά το κύκλο Atkinson που χρησιμοποιείται ευρέως από υβριδικά μοντέλα, με τη διαφορά ότι ο κύκλος Miller συνδυάζεται με σύστημα υπερτροφοδότησης για ακόμα υψηλότερη απόδοση και αποδοτικότητα. Παράλληλα, με το συγκεκριμένο κύκλο, η Jeep βελτιστοποίησε περαιτέρω την αποδοτικότητα του συνόλου μέσω ενός συστήματος άμεσου ψεκασμού υπερύψηλής πίεσης 350bar (ενώ συνήθως σε κινητήρες βενζίνης με άμεσο ψεκασμό η τιμή είναι γύρω στα 200bar), αλλά και επίσης εξαιρετικά υψηλή για τον τύπο του κινητήρα (Turbo βενζίνης) σχέση συμπίεσης (12,5:1). Η απόδοση του θερμικού κινητήρα είναι 130 ίπποι και 240Nm ροπής μόλις στις 1.500 σ.α.λ.
- Ισχυρό ηλεκτροκινητήρα και αποδοτικό αυτόματο κιβώτιο
Ο θερμικός κινητήρας συνδυάζεται με δύο ηλεκτροκινητήρες. Ο πρώτος είναι τύπου BSG (Belt-Driven Starter Generator) και έχει σαν βασικό ρόλο την εκκίνηση του κινητήρα κατά τη διαδικασία του stop&start, ενώ λειτουργεί και σαν γεννήτρια για τη φόρτιση του συστήματος. Ο δεύτερος ηλεκτροκινητήρας βρίσκεται μεταξύ του θερμικού κινητήρα και του αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων. Είναι εξαιρετικά συμπαγής, έχει κοινό σύστημα λίπανσης με το κιβώτιο και το κυριότερο έχει απόδοση 15kW (περίπου 20 ίπποι) και 135Nm ροπής, χαρακτηριστικά που του επιτρέπουν να κινεί το όχημα χωρίς της αρωγή του θερμικού κινητήρα. Η τοποθέτηση του ηλεκτροκινητήρα με τη συγκεκριμένη αρχιτεκτονική εκτός από το κέρδος σε επίπεδο βάρους και όγκου επιτρέπει τα μοντέλα Jeep με το σύστημα e-Hybrid να μπορούν να κινούνται αμιγώς ηλεκτρικά, αμιγώς με το θερμικό κινητήρα ή και υβριδικά με συνδυασμό του ηλεκτρικού και του θερμικού κινητήρα. Ουσιαστική σε αυτή την περίπτωση ο ηλεκτροκινητήρας υποβοηθά τη λειτουργία του θερμικού -ειδικά στις χαμηλές στροφές- προσφέροντας τη ροπή του στο σύστημα για ακόμα καλύτερη απόκριση και επιτάχυνση. Για τη βέλτιστη διαχείριση της ισχύος των δύο κινητήρων σχεδιάστηκε ένα νέο αυτόματο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη υγρού τύπου 7 σχέσεων που επίσης χαρακτηρίζεται από τις χαμηλές απώλειες και το μικρό όγκο.
- Συμπαγές και ελαφρύ ηλεκτρικό σύστημα
Η σημαντική καινοτομία του e-Hybrid δεν είναι ότι προσφέρει ένα τύπου Mild Hybrid σύστημα με δυνατότητα κίνησης αμιγώς ηλεκτρικά, αλλά ότι το καταφέρνει με ένα σύστημα τάσης 48V, κάτι που για πρώτη φορά είναι διαθέσιμο στην αγορά. Με αυτό τον τρόπο το e-Hybrid διατηρεί το χαμηλό βάρος και όγκο που χαρακτηρίζει την αρχιτεκτονική των 48V, απλοποιεί τις ανάγκες συντήρησης και μεγιστοποιεί την αξιοπιστία. Η μπαταρία του υβριδικού συστήματος έχει χωρητικότητα 0,8kWh και βρίσκεται τοποθετημένη στο πάτωμα του αυτοκινήτου ανάμεσα από τα μπροστινά καθίσματα. Λόγω του μικρού της όγκου (μόλις 11 λίτρα) δεν μειώνει στο ελάχιστο τον διαθέσιμο χώρο της καμπίνας, σε αντίθεση με τα HEV συστήματα που χρειάζεται να διαχειριστούν μπαταρίες με πολύ μεγαλύτερο όγκο και βάρος. Ειδικότερα όσον αφορά στο βάρος η μπαταρία του e-Hybrid ζυγίζει μόλις 13,5 κιλά, ενώ στο σύνολο του το υβριδικό σύστημα δεν επιβαρύνει παρά με μόλις 35 κιλά το βάρος του αυτοκινήτου!
- Έξυπνο σύστημα ανάκτησης ενέργειας
Η αποδοτικότητα του e-Hybrid σε μεγάλο βαθμό βασίζεται στο έξυπνο σύστημα πέδησης/ανάκτησης της ενέργειας. Ανάλογα με τις συνθήκες, κατά την επιβράδυνση του αυτοκινήτου το σύστημα μετατρέπει μεγάλο ποσοστό της ενέργειας -που σε ένα συμβατικό όχημα θα χανόταν στο περιβάλλον ως θερμότητα- σε ηλεκτρική ενέργεια που φορτίζει την μπαταρία. Το ηλεκτρονικό σύστημα διαχείρισης πέδησης βελτιστοποιεί αυτή τη διαδικασία, η οποία εκτός των άλλων μειώνει σημαντικά και τη φθορά των υλικών τριβής. Την ίδια στιγμή, εφόσον το σύστημα κρίνει πως οι συνθήκες είναι οι κατάλληλες, ο ηλεκτροκινητήρας BSG επίσης μπορεί να φορτίσει τη μπαταρία με τη χρήση του θερμικού κινητήρα. Το έξυπνο σύστημα ανάκτησης της ενέργειας σε συνδυασμό με τη λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος σημαίνει ότι σε καθημερινές αστικές συνθήκες, τα Jeep e-Hybrid κινούνται για περίπου το 50% του χρόνου με το θερμικό κινητήρα εκτός λειτουργίας.
Ανοίγει δρόμους και στην εξηλεκτρισμένη κίνηση
Η Jeep με το σύστημα e-Hybrid των 48V ανοίγει μια νέα σελίδα στην εξηλεκτρισμένη κίνηση, προσφέροντας μια έξυπνη επιλογή με κορυφαία αποδοτικότητα, χαμηλή πολυπλοκότητα και πρωτόγνωρες για την κατηγορία δυνατότητες κίνησης αμιγώς ηλεκτρικά. Σε τεχνικό επίπεδο οι παραπάνω επιλογές δείχνουν ότι ανοίγουν το δρόμο και για άλλους κατασκευαστές να εξελίξουν συστήματα σε αυτή την κατηγορία που βρίσκεται μεταξύ των MHEV και HEV. Αυτό που έχει σημασία όμως για τον οδηγό είναι ότι μπορεί να απολαμβάνει μια πραγματική υβριδική εμπειρία, με τα γνωστά πλεονεκτήματα, όπως είναι η μειωμένη κατανάλωση καυσίμου, οι χαμηλότεροι ρύποι, η ελεύθερη πρόσβαση στο Δακτύλιο, αλλά και η κίνηση αμιγώς ηλεκτρικά για παράδειγμα στην κυκλοφοριακή συμφόρηση ή στους ελιγμούς στάθμευσης, και όλα αυτά χωρίς να έχει τα μειονεκτήματα σε επίπεδο όγκου και βάρους των παραδοσιακών HEV.
Σε ένα σύντομο video η Jeep παρουσιάζει τον τρόπο λειτουργίας, αλλά και τα οφέλη του καινοτόμου υβριδικού συστήματος e-Hybrid: