Alpine presenteert Alpenglow Hy6 met de eerste 6-cilinder waterstofmotor van het merk

Alpenglow, die in 2022 werd onthuld als een concept-car die de toekomstige koers van Alpine op het vlak van design en duurzame innovatie uitstippelde, blikte al vooruit op de topprestaties van een waterstofverbrandingsmotor. Een realistische oplossing om sportieve modellen met hoge koolstofdoelstellingen aan te bieden. Zo maakt Alpine zich op voor de mogelijke ontwikkelingen van toekomstige reglementeringen. Deze demowagen is ook een symbolische toepassing die de naam Alpenglow zijn volle betekenis geeft: het optische fenomeen dat voor zonsopgang een gloeiend licht op de bergen werpt, oftewel een verwijzing naar de dageraad van een nieuwe wereld.

Na het eerste rijdende prototype met een 2,0-liter viercilinder-turbomotor die 340 pk ontwikkelde, kan deze Alpenglow Hy6 prat gaan op een gloednieuwe motor die ruim het dubbele van dat vermogen levert. Het gaat om een onuitgegeven 3.5 V6-motor, die volledig door Alpine werd ontwikkeld met het oog op een optimale waterstofverbranding. Hij genereert 544 kW (740 pk) of meer dan 150 kW/l (210 pk/l) en bezorgt Alpenglow absolute topprestaties die naadloos aansluiten bij het spectaculaire design van deze demowagen. Dat design evolueert op zijn beurt om zich aan te passen aan het prestatiepotentieel van deze nieuwe motor.

Renault Group: echt betrokken bij waterstof met complementaire technologieën

De waterstofoplossing wordt binnen Renault Group op verschillende manieren bekeken om bij te dragen tot zijn doelstellingen inzake koolstofneutraliteit in Europa in 2040 en wereldwijd in 2050.

• Via HYVIA (een joint venture met Plug) biedt Renault Group een compleet en uniek ecosysteem dat lichte bedrijfsvoertuigen met brandstofcel, waterstoftankstations en diensten voor de financiering en het onderhoud van wagenparken omvat.
• Binnen het consortium HyMot werkt Renault Group ook aan de ontwikkeling van waterstofverbrandingsmotoren voor krachtige bedrijfstoepassingen buiten de stad.
• Het merk Renault ontwikkelt tevens een bi-energie-technologie met een elektromotor die wordt gevoed door een traditionele batterij en een brandstofcel op waterstof, zoals blijkt uit de concept-car Emblème, die eveneens werd voorgesteld op het Autosalon van 2024.
• Alpine gelooft sterk in de rol van de autosport als versneller van de ontwikkeling van technologieën voor toekomstige mobiliteit. De verbrandingsmotor op waterstof is een veelbelovende oplossing voor zowel de racerij als de weg. 

Koetswerkdesign

Sinds de eerste versie twee jaar geleden werd voorgesteld, evolueerde de concept-car Alpine Alpenglow in het kader van een erg nauwe samenwerking tussen designers en ingenieurs om aerodynamische efficiëntie te verzoenen met een meer uitgesproken design. Op deze Alpenglow Hy6-versie met de nieuwe V6-motor werden diverse technische wijzigingen en aanpassingen doorgevoerd, terwijl de stijl van het volledig in carbon uitgevoerde koetswerk in de kleur Specular Blue werd gesublimeerd met een extremere toets.

De nieuwe motor is het echte hart van dit rijdende laboratorium. Hij werd dan ook in een schrijn geplaatst dat hem zichtbaar houdt en op majestueuze wijze in de verf zet. Hij wordt beschermd door een blauw getinte ruit terwijl de motorwieg tot in het kleinste detail verzorgd is. De iconische vorm van de achterruit doet denken aan die van de A110, en omvat twee transparante NACA-luchtinlaten. Zij voeden twee leidingen die samenkomen bij de olieradiator van de versnellingsbak, wat bijdraagt tot een gevoel van lichtheid. Het plenum (luchtinlaatspruitstuk) met Hy6-logo doet denken aan de afwerking van de cilinderkoppen van oude racewagens. Er werden ook nieuwe luchtinlaten voorzien om de grotere motor te koelen, met reeksen van drie openingen (x3) en lamellen om de verluchting te verzekeren en bij te dragen tot de omgevingsveiligheid van deze waterstofmotor.

Lichtheid tekenen is altijd een uitdaging voor het designteam. Dat vertaalt zich visueel in het wegvallen van de brug tussen de achtervleugels, waardoor de vleugels lijken te zweven en toeschouwers een vrij zicht op de motor hebben. Het vertaalt zich ook in lichtere onderdelen, met name dankzij het gebruik van koolstof. De nieuwe Hy6-motor, die het vermogen van de Alpenglow Hy4-motor verdubbelt, is krachtiger en stelt strengere eisen op het vlak van aerodynamische ondersteuning. Dat blijkt overduidelijk uit de achterspoiler, die eveneens is uitgevoerd in een transparant materiaal voor meer visuele lichtheid, maar met een agressievere, scherpere en meer racegerichte uitstraling, evenals nieuwe zijdelingse lamellen. Het geheel wordt stevig gedragen door specifieke aluminium steunen. Het resultaat is dat de spoiler meer aanwezig is en zichtbaar is vanaf de voorkant van het prototype, terwijl de divider in de vorm van een haaienvin groter en krachtiger werd. Hij is getooid met het Alpine-logo, de chemische formule van waterstof en een lijn in een kleurverloop van magenta naar blauw als symbool van zijn milieuvriendelijke verbranding. In de achterlichten werden uitlaten in Inconel geïntegreerd, die waterdamp afgeven en de transparante spoiler een mooi bevroren effect geven.

Tot slot behouden de velgen zelfs bij stilstand hun structuur en kleurverloop, die perfect aansluiten bij de op maat gemaakte Michelin-banden, waarvan de grafische vormgeving het design van de velg volgt.

Interieurdesign

Het openingsmechanisme van de naar boven scharnierende deuren is ontworpen om zoveel mogelijk ruimte vrij te maken en zo de toegang tot het interieur te vergemakkelijken. De bestuurder en zijn passagier kunnen over de naar het interieur toe afhellende zijdelingse pontons schuiven om gemakkelijk plaats te nemen in de perfect afgestelde kuipzetels, bekleed met een nieuwe stof in metaal- en blauwtinten die reageert op licht.

De driehoek vooraan in de cockpit is opnieuw van de partij en behoort eveneens tot de typische kenmerken van Alpine, die doen denken aan de bergen. Hij vervult verschillende visuele functies voor de piloot: hij geeft een impuls, een richting en kan van kleur veranderen zoals in een videospel, om bijvoorbeeld het realtime niveau van zijdelingse G-krachten, het motortoerental of informatie over de schakelsnelheden weer te geven.

Het dashboard bestaat uit een buisvormige dwarsbalk in magenta, die gedeeltelijk verborgen zit achter een onderdeel in de vorm van een vliegtuigvleugel. De materialen doen denken aan de wereld van de sportwagens door het gebruik van koolstofvezel, aluminium en Alcantara-bekleding met 3D-print. Andere blikvangers zijn de magentakleurige startknop en het racestuur, dat zich rechtstreeks inspireert op dat van de racewagens van Alpine. Aan de zijkanten geeft de carbonhuid die de zijtanks bedekt, een hint van hun vorm. Tot slot werden specifieke plekken voorzien om mini-actiecamera’s te bevestigen en zo het geluid en beeld van de rondjes van Alpine Alpenglow Hy6 te vereeuwigen.

Nieuwe V6 Hy6 Alpine: een unieke motor, volledig in het teken van waterstof

Het rijdende waterstofprototype Alpine Alpenglow Hy6 is ontworpen als een echte LMP3-racewagen op basis van een koolstofchassis. Dat werd van bij het begin ontwikkeld op maat van de prestaties van de gloednieuwe V6 Hy6-motor, die het vermogen meer dan verdubbelt in vergelijking met de viercilinder die het eerste rijdende prototype aandreef. Deze V6 Hy6 werd ontworpen vanaf een wit blad papier en werd speciaal ontwikkeld door de teams van Alpine in Viry-Châtillon om op waterstof te werken. Zijn ontwikkeling nam twee jaar in beslag. De specifieke kenmerken van de waterstofverbranding vormden een enorme uitdaging voor de ingenieurs, die hen heel wat expertise heeft bijgebracht. Oreca is de technische partner die het mogelijk heeft gemaakt om deze knowhow te implementeren in het ontwerp van de motor.

Het gaat om 3,5-liter V6-motor in een hoek van 100 graden, die wordt gevoed door twee turbocompressoren. De motor bestaat uit een in de massa geslepen aluminium motorblok met droog carter. Er werd geopteerd voor een krukas met 20° verschoven krukpennen om een regelmatige ontsteking te verzekeren. De cilinderkoppen zijn gemaakt van gegoten aluminium met een geoptimaliseerd koelcircuit, terwijl de distributie wordt verzorgd door vier bovenliggende nokkenassen, aangedreven door een ketting, en vier kleppen per cilinder, bediend met tuimelaars. Met een boring van 95 mm en een slag van 82,3 mm is dit een supervierkante motor, een formaat dat erg gunstig is voor hoge toerentallen. Het geluid dat uit de uitlaten in Inconel komt, werd trouwens tot in de puntjes uitgewerkt om de motor te laten zingen tot het maximumtoerental van 9.000 t/min! Het maximumvermogen van deze motor bedraagt 740 pk bij 7.600 t/min. Dat komt overeen met een indrukwekkend specifiek vermogen van 211 pk/l voor een topsnelheid van meer dan 330 km/u. Deze Hy6-motor wordt ondersteund door een centrifugaalkoppeling en een sequentiële Xtrac-versnellingsbak. Zijn ontwikkelingsfilosofie geeft in de eerste plaats voorrang aan een raceversie, maar kan ook worden toegepast op seriemodellen.

Om de prestaties van deze motor te bepalen en op punt te stellen werden ontwikkelingsmethoden voor Formule 1-motoren gebruikt. De verbrandingskamer is ontworpen voor het gebruik van waterstof (meer bepaald diwaterstof H₂), dat turbulentiebewegingen bevordert en zo de homogeniteit van het mengsel vóór de vonk verzekert. Een cruciaal aspect, want waterstof ontbrandt over een groot bereik, waardoor het de neiging heeft om abnormale verbrandingen te genereren: voorontsteking (spontane zelfontsteking vóór de vonk van de bougie die extreme drukniveaus genereert) of pingelen (dat zelfontstekingen en schokgolven veroorzaakt). Om deze verschijnselen te vermijden, moet dus bijzondere aandacht worden besteed aan de voorbereiding van het mengsel en de injectie, aangevuld met een indirecte injectie van water die ook de uitstoot van NOx vermindert.

De drie tanks van Alpenglow Hy6 slaan de waterstof in gasvorm op (elk 2,1 kg) onder hoge druk: 700 bar. Ze zijn verdeeld over de zijpontons en achterin de cockpit. Ze zijn geïnstalleerd in geventileerde compartimenten, gescheiden van het interieur. Een drukregelaar maakt het mogelijk om van 700 naar 200 bar te gaan en vervolgens verder te dalen tot de druk die nodig is voor de directe injectie in de verbrandingskamer.

Dankzij tal van maatregelen wordt een absolute veiligheid verzekerd. De composietflessen onder een druk van 700 bar zijn gecertificeerd volgens ‘Regulation 134’*, er zijn kleppen geïnstalleerd voor een snelle afvoer van de brandstof in geval van brand, waterstofsensoren houden alles voortdurend in het oog, er is een zeer strikte startprocedure met tal van controles en tot slot waarschuwt een systeem met kleurcodes de piloot en de hulpdiensten volgens de urgentiegraad van elk type incident.

* Regulation 134: Europese homologatienorm voor de veiligheid van waterstofvoertuigen.

Waterstof in de racerij, een toekomstgerichte technologie met groot potentieel

De twee belangrijkste oplossingen voor aandrijving op waterstof zijn de brandstofcel (die elektriciteit opwekt om een elektromotor te voeden) of de verbrandingsmotor die rechtstreeks met waterstof wordt gevoed. Die laatste technische keuze kreeg bij Alpine de voorkeur omdat ze tal van voordelen combineert voor een racewagen, naast de erg gelijkaardige motorwerking voor de piloot en zijn klank die perfect past bij de racefilosofie van Alpine. Deze voordelen zijn o.a. een hoog specifiek vermogen en een uitstekend rendement bij zware belasting, naast het feit dat minder koeling nodig is, omdat een groot deel van de warmte wordt afgevoerd via de uitlaat.

Stuk voor stuk argumenten om voort te gaan op deze weg, die door Alpine wordt onderzocht en ontwikkeld om dit soort veelbelovende motoren verder te optimaliseren. Wat de oplossingen voor de opslag van waterstof betreft, is Alpine een van de toonaangevende constructeurs met het oog op de overstap naar vloeibare waterstof. Dat kan een paradigmaverschuiving veroorzaken door een betere integratie in de wagen en een snelle bevoorrading mogelijk te maken.

Alpine Racing besteedt veel aandacht aan de evolutie van de racereglementeringen en merkt op dat de ACO en de FIA plannen hebben om voertuigen op waterstof toe te laten vanaf de 24 Uur van Le Mans 2028.

Technische fiche Alpine Alpenglow Hy6:

Breedte 2,10 m, lengte 5,20 m, hoogte 1,14 m

Brandstoftanks: 3 x 2,1 kg onder 700 bar

Architectuur: 6 cilinders in een V van 100°, bi-turbo

Cilinderinhoud: 3.500 cm³

Boring x slag: 95 mm x 82,3 mm

Distributie: 4 bovenliggende nokkenassen aangedreven door een ketting, 4 kleppen per cilinder bediend door tuimelaars

Voeding: directe waterstofinjectie + indirecte waterinjectie

Maximumvermogen: 740 pk (544 kW) bij 7.600 t/min (hetzij 211 pk/l)

Maximumkoppel: 770 Nm bij 5.000 t/min (220 Nm/l)

Maximumtoerental: 9.000 t/min

Sequentiële zesversnellingsbak

Transmissie: op de achterwielen

Topsnelheid: meer dan 330 km/u