Antrieb, Batterie und Fahrwerk vom Renault Twizy




Elektroantrieb und Fahrwerk des Twizy

Mit Elektroantrieb durchzugsstark, emissionsfrei und agil

Der Renault Twizy wird von einem 13 kW/18 PS starken Drehstrom-Asynchronmotor angetrieben, der an der Hinterachse sitzt. Das mit einer konstanten Untersetzung verbundene Aggregat ermöglicht gute Beschleunigungswerte und hohe Agilität ohne Schaltvorgänge. Im Twizy 45 ist die Leistung auf 4 kW/5 PS begrenzt. Seine Energie bezieht das Aggregat aus einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Leistung von 6,1 kWh. Sie ist schwerpunktgünstig und raumsparend unter dem Fahrersitz eingebaut, so dass viel Platz für Fahrer und Beifahrer zur Verfügung steht.

Der Elektromotor stößt keinerlei Abgase aus und emittiert weder CO2 noch Rußpartikel. Das maximale Drehmoment von 57 Nm steht vom Start weg zur Verfügung und ermöglicht eine besonders kraftvolle Beschleunigung: Der Spurt aus dem Stand auf 45 km/h ist in 6,1 Sekunden möglich, womit der Twizy so spurtstark unterwegs ist wie ein großer Motorroller. Die Höchstgeschwindigkeit ist stadtgerecht auf 80 km/h elektronisch begrenzt.

Im gedrosselten Twizy 45 mobilisiert das Drehstrom-Asynchron­aggregat ein Zugkraftmaximum von 33 Nm und erlaubt die Beschleunigung von 0 auf 45 km/h in 9,9 Sekunden. Auf 45 km/h ist auch die Höchstgeschwindigkeit limitiert, so dass der Twizy 45 bereits ab 16 Jahren mit dem Führerschein Klasse S gefahren werden kann.

Elektromotor, Getriebe und Differenzial sind platzsparend in einem Gehäuse integriert. Renault gewährt auf den Elektroantrieb drei Jahre Garantie ohne Kilometerbegrenzung.

Ideal für die City: Getriebe mit konstanter Untersetzung

Besonders praktisch im Stadtverkehr: Der Elektromotor des Twizy ist mit einer konstanten Untersetzung verbunden. Auf das herkömmliche Getriebe konnten die Renault Entwickler bauartbedingt verzichten. Schalten wird damit überflüssig. Weil auch die Kupplung nicht erforderlich ist, kann der Twizy beim Anfahren nicht versehentlich „abgewürgt“ werden.

Die lineare, ruckfreie Beschleunigung ohne Schaltvorgang und der leise Motor vermitteln ein dynamisches und entspanntes Fahrgefühl. Wird am Wählhebel die Rückwärtsfahr-Funktion aktiviert, läuft der Elektromotor durch Umschalten von zwei Phasen in die entgegengesetzte Richtung.

City-Stromer mit zwei Bordnetzen

Im Twizy arbeiten zwei Bordnetze: das konventionelle 12-Volt-Netz für elektrische Verbraucher wie Scheinwerfer, Scheibenwischer und Cockpit-Elektronik mit eigener 12-Volt-Batterie sowie ein 60-Volt-Netz für den Antriebsstrang. Das Batterieladegerät ist zwischen der Vorderachse und der 60-Volt-Lithium-Ionen-Speicherbatterie in Unterflurbauweise eingebaut. Es wandelt beim Ladevorgang den üblichen 230-Volt-Haushalts-Wechselstrom in den erforderlichen Gleichstrom für die Batterieladung um. Darüber hinaus transformiert die kompakte Baueinheit den 60-Volt-Gleichstrom der Lithium-Ionen-Batterie während der Fahrt bedarfsgerecht in 12-Volt-Gleichstrom, um die herkömmlichen elektrischen Verbraucher zu versorgen.

Kompakte Leistungselektronik

Die Steuerung des Energieflusses von der Batterie zum Elektromotor erfolgt über die Leistungselektronik. Sie ist kompakt mit der Antriebseinheit verbunden und wandelt mit Hilfe eines integrierten Wechselrichters den Gleichstrom aus der Lithium-Ionen-Batterie wieder in dreiphasigen Wechselstrom (Drehstrom) für den Elektromotor um.

Wird im Schiebebetrieb oder beim Bremsen Verzögerungsenergie zurückgewonnen (Rekuperation), erfolgt dieser Vorgang in umgekehrter Richtung. Der Elektromotor funktioniert dann wie ein Generator. Die Leistungselektronik regelt darüber hinaus – vergleichbar mit dem herkömmlichen Gaspedal – die Leistungs- und Drehmomentabgabe des Motors.

Moderne Lithium-Ionen-Batterie als Energiespender

Die hochmoderne Lithium-Ionen-Batterie des Twizy und Twizy 45 besteht aus insgesamt sieben Modulen, die hintereinander angeordnet sind und jeweils sechs Elementarzellen enthalten. In den insgesamt 42 Zellen finden die elektrochemischen Reaktionen zum Abgeben und Speichern von Energie statt. Jedes Modul verfügt über eine Spannung von 1,43 Volt. Daraus ergibt sich die Gesamtspannung von 60 Volt. Die 98 Kilogramm schwere Batterie wird vom Fahrtwind luftgekühlt. Dank der hohen Wärmeleitfähigkeit des Aluminiumgehäuses sind keine weiteren Kühlmaßnahmen erforderlich. Zusätzlich verbessert die Lamellenstruktur der Batterie die Kühleigenschaften.

Praxisgerechte Reichweite

Im Vergleich zu herkömmlichen Nickel-Metallhydrid-Batterien bieten Lithium-Ionen-Batterien eine Reihe von entscheidenden Vorteilen: Hierzu zählt die deutlich größere Reichweite: Im innerstädtischen Fahrzyklus ECE-15 beträgt diese im Twizy 100 Kilometer. Wie bei konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor lässt sich beim elektrisch betriebenen Twizy die Reichweite durch den Fahrstil, die Geschwindigkeit und das Streckenprofil beeinflussen. Dabei gibt es allerdings auch Unterschiede: So ist der City-Stromer im dichten Stadtverkehr mit vielen Stop-and-go-Phasen am sparsamsten unterwegs, da hier durch häufiges Verzögern viel Energie zurückgewonnen wird. Außerdem wird selten die volle Leistung benötigt. Der Twizy 45 mit gedrosselter Leistung bietet bis zu 120 Kilometer ECE-15-Reichweite.

Diese Distanzen liegen deutlich über dem Mobilitätsbedarf der meisten Kunden und reichen speziell für ein City-Mobil vollkommen aus. Untersuchungen zeigen, dass 80 Prozent aller weltweiten Autofahrten pro Tag kürzer als 100 Kilometer sind. In Europa betragen 87 Prozent aller täglich zurückgelegten Strecken weniger als 60 Kilometer.

Lange Lebensdauer, hohe Energiedichte

Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist das deutlich geringere Gewicht gegenüber früheren Batteriegenerationen. Auch die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien ist mit 100 Wh/kg derjenigen von Nickel-Metallhydrid-Batterien deutlich überlegen. Diese erreichen maximal 63 Wh/kg.

Darüber hinaus weisen Lithium-Ionen-Batterien nicht den sogenannten Memory-Effekt auf. Dieses Phänomen führt nach wieder­holten unvollständigen Lade­prozessen dazu, dass die Ladekapazität sukzessive zurückgeht. Die von Renault verwendete Batterie verfügt dagegen über den gesamten geplanten Lebenszyklus von sechs Jahren hinweg über eine Ladekapazität von mindestens 75 Prozent. Als weiteren Pluspunkt lassen sich Lithium-Ionen-Batterien am Ende ihres Lebenszyklus sinnvoll recyceln.

Batterieaufladung in 3,5 Stunden

Zum Laden der Batterie verfügen Twizy und Twizy 45 serienmäßig hinter der Frontverkleidung über ein drei Meter langes, aufrollbares Spiralkabel mit Schuko-Stecker. Mit ihm lässt sich das Elektrofahrzeug an jede 230-Volt-Haushaltssteckdose anschließen, beispielsweise in der heimischen Garage. Nach spätestens 3,5 Stunden sind die Batterien vollständig geladen. Ein Regler überwacht dabei die Ladeströme und erhöht die Sicherheit beim Laden. Die Ladung auf 80 Prozent der Batteriekapazität ist in nur 2,5 Stunden erledigt.

Notprogramm bei drohendem Ladungsverlust

Sollte der Twizy-Fahrer trotz der absolut alltagstauglichen Reichweite doch einmal die Grenzen der Batterieladung erreichen, so wird er nicht etwa durch einen plötzlichen Leistungsabfall überrascht. Stattdessen warnt ihn ein optisches und akustisches Signal, wenn noch zwölf Prozent der Ladung zur Verfügung stehen. Sinkt die „Batteriefüllung“ auf sechs Prozent, verstärkt sich das Signal. Sind nur noch fünf Prozent Ladung vorhanden, wird die Leistung des Elektromotors automatisch gedrosselt.

So bleibt dem Fahrer noch immer genug Zeit, die nächstgelegene Ladestation anzusteuern oder die nächste Haltemöglichkeit aufzusuchen, wo er die „Z.E. Assistance“ benachrichtigen kann. Die Werksunterstützung speziell für die Renault Elektrofahrzeuge schleppt ihn zu jeder gewünschten „Stromtankstelle“ in bis zu 80 Kilometer Entfernung. 

Sicheres und agiles Fahrverhalten

Die Einbauposition von Batterie und Elektromotor sorgt im Twizy für einen niedrigen Schwerpunkt. In Verbindung mit den weit außen liegenden Rädern sowie der Spurweite von 1,09 Metern vorne und 1,08 Metern hinten gewährleistet dieses Layout sicheres Fahrverhalten unter allen Witterungs- und Straßenverhältnissen. Da auch die Bedienung und Sitzposition einem Pkw entsprechen, erfordert der Twizy von seinem Fahrer anders als ein Motorroller keinerlei Eingewöhnung.

Der Twizy überzeugt außerdem mit einer homogenen, effizienten Brems­leistung. Die serienmäßig 13 Zoll messenden Felgen ermöglichen an der Vorderachse den Einbau von Brems­scheiben mit 214 Millimeter Durchmesser. Hinten ist der Twizy mit Scheibenbremsen im 204-Millimeter-Format ausgestattet.

Wendig dank minimalem Wendekreis

Die leichtgängige Zahnstangenlenkung des Twizy überzeugt mit spielerischer Bedienung beim Ein- und Ausparken sowie einem vorbildlichen Geradeaus­lauf bei höherem Tempo. Da wegen der Einbauposition des Elektroantriebs an der Hinterachse wenig Gewicht auf der Vorderachse lastet, kommt sie ohne Servounterstützung aus. Der Wendekreis ist mit 6,8 Metern der kleinste unter allen vierrädrigen Kraftfahrzeugen auf dem europäischen Markt. Dies erleichtert das Manövrieren im Stadtverkehr und bei der Parkplatzsuche zusätzlich.

Die Vorder- und Hinterräder des Twizy werden über Dreiecksquerlenker geführt, die direkt mit den Karosserie-Längsträgern verschraubt sind. Querstabilisatoren vorne und hinten mit jeweils 23 Millimeter Durchmesser verringern die Seitenneigung in Kurven.


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