프랑스 대중이 사랑하는 브랜드 르노 역시 최근 전세계적인 트렌드인 전동화에 적극 대응하고 있다. 최근 르노는 'E-TECH'로 명명한 플러그인 하이브리드 라인을 출시하며 미래를 준비하고 있다.
르노의 칼럼은 6회에 걸쳐 개제할 예정이며, 르노의 'E-TECH' 플러그인 하이브리드가 어떤 전략으로 어떤 부분에 초점을 맟추고 있으며, 어떤 모델에 적용되는지 살펴볼 예정이다. 3편에서는 르노의 엔진과 모터가 어떻게 전동화 전략으로 이어지는지 살펴본다.
르노 E-TECH 하이브리드, 듀얼 파워로 즐기는 효율성, 응답성, 주행질감
르노 E-TECH 시스템(하이브리드, 플러그하이브리드)은 르노 엔지니어링이 개발하고 관련 특허를 취득했다. 2014년 파리모터쇼에서 공개했던 EOLAB 컨셉트카의 유산을 그대로 물려받았다.
개발과정에서 많은 테스트 과정을 거쳤고 단순하면서 스마트한 아키텍처와 특정한 프로세스의 이점을 살려 신뢰성과 내구성을 중심으로 디자인되었다.
E-TECH 시스템은 르노의 전기차 관련 전문가들과 전문 지식을 통해 완성했으며 이를 위해 특별히 제작된 차세대 1.6리터 가솔린 엔진과 같이 르노 얼라이언스에서 설계된 부품들을 사용한다.
이 엔진에는 두개의 전기 모터가 있는데 하나는 'e-엔진'이고 또 다른 하나는 'HSG(High-voltage Starter Generator)'가 혁신적인 멀티모드 클러치 없는 기어박스와 맞물리게 된다.
전기 모터와 변속기의 혁신적인 조합은 부드러운 기어 변속을 위한 최적의 것이다. 더 나은 연료 효율과 동의어인 아키텍처라는 것은 르노 DP 월드 F1 팀의 방대한 경험과 노하우에서 나온 것을 의미한다.
리튬이온 배터리의 용량은 하이브리드의 엔진에 따라 다르다. 뉴 클리오 E-TECH 하이브리드는 1.2kWh 배터리(230V)로 100% 전기 모드로 도심지 주행시 최대 80%의 연료 소비량과 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다. 뉴 캡처 E-TECH 플러그인 하이브리드와 뉴 메간 E-TEHC 플러그인 하이브리드는 WLTP 기준 도심지 주행시 100% 전기모드로 최대 65km까지 주행이 가능한 9.8kWh(400V) 배터리를 장착할 수 있다.
반응성과 에너지 최적화
두개의 전기모터와 혁신적인 멀티모드 기어박스의 조합과 1.6리터 가솔린 엔진은 다양한 드라이브 모드를 설정할 수 있다.
-100% 전기 시동 : 클러치가 없는 기어박스와 맞물린 E-TECH 하이브리드 모델은 시동시 엔진을 사용하지 않고 우선적으로 1차로 전기모터를 사용해 시동을 걸도록 설정되어 있다. 특히 빠른 스타트를 위해 최대 토크를 시동 즉시 제공하는 스타일리시한 솔루션이기도 하다.
-주행상황에 따른 드라이빙 솔루션 : E-TECH 기술은 다양한 형태(병렬 또는 직렬)의 장점을 결합할 수 있는 직병렬(series-parallel) 아키텍처를 기반으로 하고 있다. 엔진은 동력을 휠이나 배터리로 전달해 독립적으로 또는 모터와 동시에 작동할 수 있다. 파워트레인 관리는 엔진과 가속에 필요한 동력 및 전력 상태 그리고 배터리 재생과 에너지 회수의 상황에 따라 최적화 한다.
파워트레인의 관리는 엔진과 모터 그리고 기어박스에 체결된 기어의 15가지 작동 방식에 따라 조합되며 사용중인 모드의 변경은 운전자의 개입이 필요 없으며 스스로 판단해 최적화 한다.
E-TECH시스템은 우수한 반응성과 즐거운 주행의 감각을 보장하면서 이산화탄소 배출량과 연료 소비량을 최적화할 수 있는 주행 상황에 맞는 모드를 자동으로 선택하는 것이 특징이다.
에너지 재생과 회생 제동
E-TECH 기술은 서행중 그리고 제동중에도 에너지 사용 최적화를 위한 작업을 진행한다.
-감속시 배터리 재생 : 운전자가 가속페달에서 발을 떼고 기어가 'D'에 있을 때 전기 모터는 제네레이터 역할을 하게 된다. 감속으로 인해 생긴 운동에너지를 변환해 배터리로 전달해 전기 에너지로 저장한다.
-Mode B : 더 많은 에너지를 회수하기 위해 기어를 'B(브레이크)' 모드를 사용한다. 이 모드에서는 배터리 저장용량이 허용하는 수준 이내에서 에너지 회수가 이루어지며, 이때 아이들링 스피드는 7kph까지 상승한다.
-회생 제동 : 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 제동 프로세스는 전기적으로 작동이 시작된다. 필요한 경우 브레이크 패드에서 추가적으로 기계적 제동이 이루어진다. 전기모터는 추가 제동시 배터리 저장 용량이 허용하는 한계까지 에너지를 회수하는 작업을 진행하게 된다.
4편으로 이어집니다.
사진,영상:르노
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