10 september 2013
Peugeot 208

Peugeot 208

Peugeot introduceert 208 HYbrid FE

10 september 2013 | Op de komende IAA van Frankfurt onthullen Peugeot en Total hun gezamenlijke studiemodel 208 HYbrid FE, een non plug-in full hybrid benzineauto met een aantal uitzonderlijke eigenschappen. De beide bedrijven hebben een standaard 208 genomen en deze zowel sneller als zuiniger gemaakt. Het resultaat: een acceleratie van 0-100 km/h in 8 s en een CO2-uitstoot van 49 g/km volgens de Europese NEDC-cyclus (gecombineerde cyclus).

Het doel van de 208 HYbrid FE is het combineren van rijplezier met een uiterst lage CO2-uitstoot. Concreet betekent dit een CO2-uitstoot die twee keer zo laag is als die van de zuinigste 208, de 1.0 VTi 68, gecombineerd met prestaties die het niveau van de 208 GTi benaderen.

De luchtweerstand is 25% verlaagd, tot een Cw-waarde van iets minder dan 0,25.Om dit te kunnen bereiken wordt de lucht gespleten door een nieuw ontworpen zwevende grille waarvan de doorlatendheid met 40% is verminderd tot 5 dm2. Dit is voor de gewijzigde motor geen probleem, omdat deze minder koeling nodig heeft.

Op de flanken van de carrosserie zijn elementen verwijderd om de luchtstroom zo min mogelijk te verstoren. De door Michelin speciaal voor deze auto ontwikkelde banden zijn van het type Tall&Narrow. Dit zijn dus smalle banden met een grote diameter. Deze zijn gemonteerd op lichtmetalen 19 inch-velgen die zijn voorzien van aerodynamische carbon panelen die de ruimte tussen de spaken opvullen.

Camera's zorgen voor het zicht naar achteren, de beelden worden op de binnenspiegel weergegeven. De spoorbreedte achter is met 40 mm versmald om de Cw-waarde nog verder te verlagen. De daklijn loopt ver en vrijwel horizontaal naar achteren door en loopt over in de achterklepspoiler.

De afgeknotte achterzijde is aan de onderzijde voorzien van een diffuser. Deze zorgt voor de afvoer van de luchtstroom die dankzij de vlakke bodem ongehinderd onder de auto door gaat. Ten slotte zijn, om de ecologische "footprint" van de auto zoveel mogelijk te beperken, de led-achterlichten van de 208 HYbrid FE voorzien van kleine verticale vinnen, die zijn geïnspireerd op de concept car Onyx. Deze luchtgeleiders houden de luchtstroom zo ver mogelijk van de carrosserie om luchtwervelingen tot een minimum te beperken.

Peugeot 208

De 208 HYbrid FE is voorzien van innovatieve materialen die zijn ontwikkeld door de polymeren-tak van de sector Raffinage-Chemie van Total en de twee dochterbedrijven CCP Composites en Hutchinson. De 208 HYbrid FE is gebaseerd op een uit de normale serieproductie afkomstige 208 en behoudt dus de bestaande metalen structuur. De carrosseriepanelen en de bodem zijn vervangen door onderdelen van composietmateriaal, wat het gewicht van de carrosserie terugbrengt van 295 tot 227 kg.

Het uit één stuk uitgevoerde buitenste plaatwerk (met een gewicht van slechts 20 kg), de vlakke bodem (8 kg), de portierpanelen (2 x 3 kg) en de voorbumper zijn van carbonvezel. De motorkap (5 kg) en de voorschermen (2 x 1 kg) zijn van een composietmateriaal dat bestaat uit VER en carbon en de onderdelen twee keer zo licht maar minstens zo sterk maakt. De basis van dit materiaal is een nieuw type kunsthars dat in ruwe vorm kan worden gebruikt maar ook spuitbaar is of door en door kan worden gekleurd.

Daarnaast is voor de ruiten, met uitzondering van de portierruiten, gebruikgemaakt van polycarbonaat wat een gewichtsreductie van 5 kg oplevert. De toepassing van dit materiaal bij de 208 HYbrid FE is innovatief, omdat het tot dusver alleen werd gebruikt voor koplampglazen. Daardoor wordt 50% meer gewicht bespaard dan bij het gebruik van normaal glas.

De 208 HYbrid FE is voorzien van een wielophanging met een in dwarsrichting gemonteerde bladveer van "glasvezelhars". Deze vervangt verschillende onderdelen: de schroefveren, de onderste draagarmen en de stabilisatorstang. De souplesse van de bladveer vóór varieert over de lengte. De toepassing van de door Hutchinson ontwikkelde en geproduceerde bladveren scheelt een gewicht van 20 kg.

Door wielen in de maat 145/65 R19 toe te passen wordt de rolweerstand met 20% verminderd. Deze wielen maken ook het sturen lichter, zodat de stuurbekrachtiging overbodig wordt: dat betekent ruimtewinst onder de motorkap, een lager brandstofverbruik en een lager gewicht. De wielen draaien op lagers met een lage wrijvingscoëfficiënt die worden gesmeerd door een speciaal smeermiddel van Total.

Achter de velgen gaan fors gedimensioneerde remschijven schuil, met een diameter van 380 mm en een dikte van 9,6 mm. De remklauwen zijn voorzien van twee zuigers, met een diameter van 44,5 mm vóór en 31,8 mm achter.
Bij het remmen maken de op het rempedaal uitgeoefende kracht en de werking van de elektromotor de toepassing van rembekrachtiging overbodig.

Peugeot 208

De binnenruimte van de 208 HYbrid FE moest gelijk blijven aan die van het productiemodel. Alleen de airconditioning is opgeofferd, omdat het gebruik hiervan het brandstofverbruik te veel beïnvloedt.

De middenconsole en de sierdelen van de ventilatieroosters zijn van VER kunsthars (van CCP Composites) dat in de ruwe vorm is toegepast voor een ongekend visueel effect. De honingachtige kleur die enigszins naar amber neigt, maakt in combinatie met de transparantie de natuurlijke vezels zichtbaar. Ook de benzinemotor en de versnellingsbak hebben een lager gewicht.

De 208 HYbrid FE wordt aangedreven door een hybride aandrijflijn die een benzinemotor combineert met elektrische aandrijving. Hierbij is een evolutie van de nieuwste generatie driecilindermotoren gekoppeld aan een accu en een elektromotor die ontwikkeld zijn in het kader van het Endurance-programma van Peugeot Sport. De complete aandrijflijn wordt aangestuurd door een aangepast motormanagementsysteem en een specifieke supervisor.
Het totale rendement van de aandrijflijn is met 10% verbeterd, een uitstekend resultaat.

Deze driecilindermotor is op verschillende punten gewijzigd: een geoptimaliseerde motorcyclus, minder wrijvingsverliezen, een hoger thermisch rendement, enz. Stuk voor stuk voordelen die voor een 10% lager brandstofverbruik zorgen, terwijl het vermogen van 68 pk (50 kW) onveranderd is gebleven.

Er wordt optimaal gebruikgemaakt van de Miller-cyclus en de compressieverhouding is van 11:1 verhoogd tot 16:1 om het thermodynamische rendement te vergroten. Dit zou normaal gesproken kunnen leiden tot zelfontbranding van het mengsel (pingelen) waardoor motorschade zou kunnen ontstaan. Om dit te voorkomen zijn verschillende maatregelen getroffen.

Zo wordt de hoeveelheid onverbrande deeltjes in de verbrandingskamer verminderd door de toepassing van kleppen met een grotere diameter, gewijzigde uitlaatkanalen, een herzien spruitstuk en een aangepaste kleplichthoogteregeling. Daarnaast wordt de warmtewisseling in het motorblok verbeterd door tussen de cilinders aangebrachte koelvloeistofkanalen. De koelvloeistof stroomt nu door de gehele cilinderkop om de calorieën rondom elke warmtebron in zich op te nemen: de verbrandingskamers, tussen de verstuivers en de bougies.

Peugeot 208

De motor is voorzien van directe injectie die dankzij een nauwkeurige timing met het sluiten van de cilinder optimaal gebruikmaakt van elke molecuul van de brandstof. De variabele timing van de inlaat- en uitlaatkleppen zorgt voor een optimaal rendement over een breed toerengebied, zowel bij vollast als bij deellast.

Deze wijzigingen zijn echter niet allemaal bevorderlijk voor het vermogen bij hoge toerentallen. Daarom is de cilinderinhoud vergroot tot 1233 cm3 door de boring en slag te vergroten (75 mm x 93 mm), zodat de motor nog steeds 68 pk (50 kW) levert. Een gunstige bijkomstigheid hiervan is dat het maximale koppel met 25% toeneemt.

Alle onderdelen van het draaiende gedeelte zijn specifiek voor de 208 HYbrid FE. De krukas is van genitreerd staal, de drijfstangen van titanium en de uit één stuk gegoten zuigers zijn van een aluminium-koperlegering. De zuigers zijn dus ondanks de grotere cilinderinhoud lichter geworden, terwijl het gewicht van de drijfstangen en de zuigerpennen zelfs is gehalveerd.

Het terugdringen van de wrijvingsverliezen is een belangrijke uitdaging, omdat deze ongeveer een vijfde vertegenwoordigen van het vermogen dat een motor verbruikt. Bij de 208 HYbrid FE zijn de wrijvingsverliezen met ongeveer 40% verminderd, wat vooral is bereikt door aanpassingen aan de krukas, de zuigers en zuigerpennen, de zuigerveren en de tuimelaars. Deze onderdelen zijn voorzien van een Diamond Like Carbon antifrictielaag en een verbeterde geometrie.

De basis van de in de productieversie geleverde elektronisch gestuurde versnellingsbak is behouden vanwege zijn hoge rendement en de geïntegreerde regelorganen. De uit één stuk gegoten carters herbergen een tandwieloverbrenging die de elektromotor verbindt met het kroonwiel van het differentieel. Om de wrijvingsverliezen te verminderen zijn de tanden van de tandwielen voorzien van een coating van wolfraamcarbide en chroom.

De smering is aangepast om de benodigde hoeveelheid smeermiddel te verminderen en het spatten van tandwielen (wat energie kost) te voorkomen. Het smeermiddel wordt nu door het kroonwiel van het differentieel naar het hoogste punt geleid, waarna de zwaartekracht ervoor zorgt dat het complete mechanisme wordt gesmeerd. De prototype-versnellingsbakolie is door Total Lubrifiants ontwikkeld op basis van bio-oliën, met een viscositeit van 75W en een zeer hoge viscositeitsindex (van meer dan 250). Deze olie zorgt voor een 3% lager brandstofverbruik en is een voorproefje van de smeermiddelen van de toekomst.

Peugeot 208

Er wordt een rechtstreeks uit de autosport afkomstig vloeibaar vet met een lage soortelijke massa toegepast, zodat er minder van nodig is. Dankzij de verminderde wrijving wordt dit vet minder warm, zodat het langer meegaat. Bovendien wordt voor de naaflagers een speciaal vloeibaar vet gebruikt dat zich goed hecht maar de wrijvingsverliezen vermindert.

De lage CO2-uitstoot van de 208 HYbrid FE is mede te danken aan het gebruik van een zeer geavanceerde Euro95-benzine. Alleen de door Total Additifs et Carburants Spéciaux ontwikkelde krachtige additieven van de Excellium-benzine weten de CO2-uitstoot al met een gram per kilometer te verminderen.

Total Lubrifiants heeft op basis van zeer vloeibare basisoliën en wrijvingsverminderende additieven op molybdeenbasis een speciale motorolie met een extreem lage viscositeit ontwikkeld. Deze olie met een viscositeitsgraad van 0W12 komt zeer snel op bedrijfstemperatuur zodat hij al heel snel zijn optimale eigenschappen heeft. Zowel bij warme als bij koude motor beperkt deze olie de wrijving tot een minimum, iets waar geen enkele bestaande motorolie tegenop kan. Daardoor gaat het brandstofverbruik nog verder omlaag, wat ook weer enkele grammen CO2 scheelt!

Peugeot Sport laat het project profiteren van haar in de endurance-racerij opgebouwde ervaring. De elektromotor en de accu zijn namelijk in eerste instantie ontwikkeld voor de 908 HYbrid4.

De motor/generator is krachtig en licht: bij een gewicht van 7 kg levert hij een vermogen van 30 kW als motor en 100 kW als rem. In beide functies levert hij een koppel van maximaal 30 Nm. Het toerental is evenredig met de rijsnelheid en bedraagt maximaal 40.000 t/min. Deze motor/generator wordt gebruikt voor achteruitrijden (door de draairichting om te keren) en als startmotor. Tevens biedt hij de mogelijkheid om te rijden in de ZEV-stand (volledig elektrisch rijden).

De lithium-ion-accu heeft een capaciteit van 2 MJ of 0,56 kWh en bestaat uit 90 cellen van 3,5 V per stuk. Deze cellen zijn onderverdeeld in groepen, zodat in het geval van een storing het probleem snel gelokaliseerd kan worden en de auto kan blijven rijden. Voor een optimale werking van deze strategische component heeft Total een speciale olie ontwikkeld die door de speciale radiateur wordt gekoeld.

Peugeot 208

De accu heeft een gewicht van 25 kg en is samen met de benzinetank van 20 liter op een recht onder de achterbank bevestigd subframe gemonteerd. Hierbij komen de ervaringen in de autosport tot hun recht, die zorgen voor een optimale gewichtsverdeling.

De omvormer en de elektronische eenheid zijn onder de motorkap gemonteerd, op de plaats die is vrijgekomen door het weglaten van de rembekrachtiger. De hybridetechnologie laat het interieur van de auto dus ongemoeid, zodat de binnenruimte even groot blijft.

Als de auto vaart mindert, zowel bij gas loslaten als bij remmen, wordt de auto zoveel mogelijk afgeremd door de elektromotor. Het hydraulische circuit komt pas in actie wanneer de auto bijna tot stilstand is gekomen. Gedurende deze fase werkt de elektromotor als een dynamo om de energie terug te winnen en de accu te laden. Bij een homologatiecyclus wordt 25% van de energie teruggewonnen.