Volkswagen XL1 se spotřebou 0,9 l/100 km (I)
Ve světové premiéře v rámci autosalonu v Kataru představil Volkswagen nový XL1, jehož spotřeba paliva dosahuje 0,9 l/100 km. Žádný jiný hybridní vůz se spalovacím motorem a elektromotorem není úspornější.
Technicky náročná lehká konstrukce (monocoque), dokonalá aerodynamika (cx = 0,186) a hybridní poháněcí ústrojí typu plug-in, tvořené dvouválcem TDI (35 kW / 48 k), elektromotorem (20 kW), sedmistupňovou dvouspojkovou převodovkou DSG a akumulátorem Li-Ion, umožnily snížit spotřebu na 0,9 l/100 km. Hybridní koncepce typu plug-in znamená, že prototyp XL1 dokáže navíc ujet vzdálenost až 35 kilometrů s čistě elektrickým pohonem. Akumulátor lze dobíjet z běžné elektrické sítě připojením do konvenční zásuvky. K dobíjení dochází prostřednictvím rekuperace (zpětné získávání kinetické energie) během brzdění, kdy elektromotor pracuje jako generátor.
Zatímco v jednolitrovém vozu z roku 2002 a ve studii L1 (2009) seděli řidič se spolujezdcem v řadě za sebou, jsou v novém XL1 sedadla pro umístěna vedle sebe.
Zdrojem dynamiky není ovšem hrubá síla motoru, nýbrž čistá účinnost. K tomu dva příklady s rekordními hodnotami:
1. Prototypu XL1 stačí k jízdě rychlostí 100 km/h výkon 6,2 kW / 8,4 k, což je zlomek výkonu potřebného u současných vozidel (Golf 1.6 TDI/ 77 kW a sedmistupňovou převodovkou DSG: 13,2 kW / 17,9 k).
2. V elektrickém režimu ujede XL1 více než jeden kilometr se spotřebou elektrické energie nižší než 0,1 kWh (82 Wh/km).
Pokud řidič zmobilizuje plný výkon hybridního systému, zrychlí prototyp z 0 na 100 km/h za necelých 11,9 s a dosáhne omezené nejvyšší rychlosti 160 km/h. Protože XL1 váží jen 795 kg, má poháněcí soustava s vozem relativně snadnou práci. Při požadavku plného výkonu je motor TDI dosahující točivého momentu 120 N.m podporován elektromotorem s točivým momentem 100 N.m. Díky tomu má řidič k dispozici k dispozici maximálně 140 N.m.
Hybridní koncepce typu plug-in
Volkswagen realizuje v novém XL1 koncepci hybridního pohonu typu plug-in, která využívá účinnou techniku turbodieselu common rail (TDI) a dvouspojkové převodovky DSG. TDI dosahuje nejvyššího výkonu 35 kW / 48 k z objemu 0,8 litru. Kompletní hybridní jednotka se nalézá v zádi vozidla, mezi motorem TDI a sedmistupňovou převodovkou DSG je uložen hybridní modul s elektromotorem a spojkou, který byl integrován do skříně převodovky DSG místo běžného setrvačníku. Napájení elektromotoru zajišťuje akumulátor Li-Ion. Výkonová elektronika pracuje s napětím 220 V a řídí vysokonapěťové energetické toky z a do akumulátoru, resp. k elektromotoru. Palubní síť prototypu XL1 získává potřebné napětí 12 V prostřednictvím měniče DC/DC.
Elektromotor podporuje vznětový motor TDI při akceleraci, ale dokáže pohánět prototyp XL1 také vlastními silami. Tímto způsobem překoná vzdálenost až 35 km. Při přechodu do elektrického režimu odpojí spojka motor TDI od hnacího řetězce a zároveň dojde k vypnutí turbodieselu. Převodovka DSG zůstává prostřednictvím sepnuté spojky na své straně spojená s poháněcím ústrojím. Důležitá je možnost řidiče svobodně rozhodovat o tom, kdy chce jet s XL1 v čistě elektrickém režimu. Stačí stisknout tlačítko a vůz využívá jen elektromotor. Opětovné spuštění motoru TDI probíhá hladce a pohodlně. Zdrojem spouštěcího impulzu je velmi rychlé sepnutí spojky spalovacího motoru poté, co byl rotor elektromotoru uveden do vyšších otáček.
Během brzdění pracuje elektromotor jako generátor, který využívá kinetickou energii k dobíjení akumulátoru. Za určitých provozních podmínek lze v rámci hybridního systému měnit zatížení vznětového motoru TDI pomocí elektromotoru, aby turbodiesel pracoval s příznivější účinností a spotřeboval méně paliva. Také sedmistupňová automatizovaná převodovka DSG volí své převody s ohledem na co nejnižší spotřebu energie.
Dvouválec TDI
Motor TDI 0,8 litru (35 kW / 48 k) byl odvozen od TDI 1.6 litru, který pohání např. Golf a Passat. Rozteč válců (88 mm), vrtání (79,5 mm) a zdvih (80,5 mm) jsou proto u obou turbodieselů s přímým vstřikováním common rail identické. Kromě toho sdílí dvouválec prototypu XL1 s velkosériově vyráběným čtyřválcem důležité prvky pro omezování tvorby emisí. Mezi ně patří mj. speciální dno pístů, vícenásobné vstřikování a individuální nasměrování jednotlivých paprsků vstřikovaného paliva.
Dobré vlastnosti motorů common rail se podařilo přenést také na dvouválec. Klidný běh motoru navíc optimalizuje vyvažovací hřídel, který se otáčí stejně rychle jako klikový hřídel, od něhož je poháněn. Hliníková kliková skříň byla navržena tak, aby bylo dosaženo maximální tvarové přesnosti a tím i malých třecích ztrát. S ohledem na snižování emisí se používá recirkulace výfukových plynů, oxidační katalyzátor a filtr pevných částic. S touto výbavou splňuje motor 0.8 TDI emisní normu Euro 6.
Supersportovní vůz připomínají křídlové dveře, ukotvena ve dvou bodech, dole ke sloupku A a nahoře k rámu střechy nad čelním oknem, a vyklápějí se vzhůru i mírně dopředu. Dveře sahají daleko do střechy. V otevřené poloze uvolňují mimořádně velký otvor pro nastupování a vystupování.
Silueta střechy tvoří oblouk od sloupku A až k zádi. Zadní kola jsou zakrytá, aby zde nevznikaly turbulence. Vzdušné proudění optimalizují rovněž malé spoilery před a za koly. Místo zpětných zrcátek jsou ve výklopných dveřích uloženy malé kamery, jejichž obraz prostoru za vozem je přenášen na dva displeje v interiéru.
Přední partie nemá typickou masku chladiče. Černý pruh na místě klasické masky chladiče a energeticky úsporné dvojité světlomety LED tvoří průběžný pás. Vlastní přívod vzduchu pro chlazení motoru TDI, akumulátoru a interiéru je regulován elektricky ovládanými lamelami ve spodní části přídě.
Na principu lehké konstrukce s nejvyšší úrovní bezpečnosti je založen také podvozek, jehož nápravy jsou vybaveny příčnými zkrutnými stabilizátory. Přední kola jsou zavěšena na dvojicích příčných ramen, vzadu je náprava s šikmými rameny. Obě nápravy jsou velmi kompaktní a nabízejí vysoký jízdní komfort. Většina komponentů podvozku je přichycena přímo k nosné skořepině (monocoque) z uhlíkových kompozitů.
Hmotnost byla v oblasti podvozku snížena prostřednictvím dílů z hliníku (např. zavěšení kol, brzdové třmeny, tlumiče, skříň převodky řízení), uhlíkového kompozitu (stabilizátory), keramiky (brzdové kotouče), hořčíku (kola) a plastu (kostra volantu). K nízké spotřebě energie přispívá nová generace pneumatik Michelin s optimalizovaným valivým odporem (vpředu: 115/80 R 15; vzadu: 145/55 R 16). Další přínos pro bezpečnost představují protiblokovací systém ABS a elektronický stabilizační systém ESP. Ochrana životního prostředí bez nejvyšší míry bezpečnosti by totiž byla krokem zpátky. Nový XL1 ovšem ukazuje, že oba požadavky lze plně uspokojit.
Dokončení zítra
JL, 1.2.2011
Zatímco v jednolitrovém vozu z roku 2002 a ve studii L1 (2009) seděli řidič se spolujezdcem v řadě za sebou, jsou v novém XL1 sedadla pro umístěna vedle sebe.
Zdrojem dynamiky není ovšem hrubá síla motoru, nýbrž čistá účinnost. K tomu dva příklady s rekordními hodnotami:
1. Prototypu XL1 stačí k jízdě rychlostí 100 km/h výkon 6,2 kW / 8,4 k, což je zlomek výkonu potřebného u současných vozidel (Golf 1.6 TDI/ 77 kW a sedmistupňovou převodovkou DSG: 13,2 kW / 17,9 k).
2. V elektrickém režimu ujede XL1 více než jeden kilometr se spotřebou elektrické energie nižší než 0,1 kWh (82 Wh/km).
Pokud řidič zmobilizuje plný výkon hybridního systému, zrychlí prototyp z 0 na 100 km/h za necelých 11,9 s a dosáhne omezené nejvyšší rychlosti 160 km/h. Protože XL1 váží jen 795 kg, má poháněcí soustava s vozem relativně snadnou práci. Při požadavku plného výkonu je motor TDI dosahující točivého momentu 120 N.m podporován elektromotorem s točivým momentem 100 N.m. Díky tomu má řidič k dispozici k dispozici maximálně 140 N.m.
Hybridní koncepce typu plug-in
Volkswagen realizuje v novém XL1 koncepci hybridního pohonu typu plug-in, která využívá účinnou techniku turbodieselu common rail (TDI) a dvouspojkové převodovky DSG. TDI dosahuje nejvyššího výkonu 35 kW / 48 k z objemu 0,8 litru. Kompletní hybridní jednotka se nalézá v zádi vozidla, mezi motorem TDI a sedmistupňovou převodovkou DSG je uložen hybridní modul s elektromotorem a spojkou, který byl integrován do skříně převodovky DSG místo běžného setrvačníku. Napájení elektromotoru zajišťuje akumulátor Li-Ion. Výkonová elektronika pracuje s napětím 220 V a řídí vysokonapěťové energetické toky z a do akumulátoru, resp. k elektromotoru. Palubní síť prototypu XL1 získává potřebné napětí 12 V prostřednictvím měniče DC/DC.
Elektromotor podporuje vznětový motor TDI při akceleraci, ale dokáže pohánět prototyp XL1 také vlastními silami. Tímto způsobem překoná vzdálenost až 35 km. Při přechodu do elektrického režimu odpojí spojka motor TDI od hnacího řetězce a zároveň dojde k vypnutí turbodieselu. Převodovka DSG zůstává prostřednictvím sepnuté spojky na své straně spojená s poháněcím ústrojím. Důležitá je možnost řidiče svobodně rozhodovat o tom, kdy chce jet s XL1 v čistě elektrickém režimu. Stačí stisknout tlačítko a vůz využívá jen elektromotor. Opětovné spuštění motoru TDI probíhá hladce a pohodlně. Zdrojem spouštěcího impulzu je velmi rychlé sepnutí spojky spalovacího motoru poté, co byl rotor elektromotoru uveden do vyšších otáček.
Během brzdění pracuje elektromotor jako generátor, který využívá kinetickou energii k dobíjení akumulátoru. Za určitých provozních podmínek lze v rámci hybridního systému měnit zatížení vznětového motoru TDI pomocí elektromotoru, aby turbodiesel pracoval s příznivější účinností a spotřeboval méně paliva. Také sedmistupňová automatizovaná převodovka DSG volí své převody s ohledem na co nejnižší spotřebu energie.
Dvouválec TDI
Motor TDI 0,8 litru (35 kW / 48 k) byl odvozen od TDI 1.6 litru, který pohání např. Golf a Passat. Rozteč válců (88 mm), vrtání (79,5 mm) a zdvih (80,5 mm) jsou proto u obou turbodieselů s přímým vstřikováním common rail identické. Kromě toho sdílí dvouválec prototypu XL1 s velkosériově vyráběným čtyřválcem důležité prvky pro omezování tvorby emisí. Mezi ně patří mj. speciální dno pístů, vícenásobné vstřikování a individuální nasměrování jednotlivých paprsků vstřikovaného paliva.
Dobré vlastnosti motorů common rail se podařilo přenést také na dvouválec. Klidný běh motoru navíc optimalizuje vyvažovací hřídel, který se otáčí stejně rychle jako klikový hřídel, od něhož je poháněn. Hliníková kliková skříň byla navržena tak, aby bylo dosaženo maximální tvarové přesnosti a tím i malých třecích ztrát. S ohledem na snižování emisí se používá recirkulace výfukových plynů, oxidační katalyzátor a filtr pevných částic. S touto výbavou splňuje motor 0.8 TDI emisní normu Euro 6.
Supersportovní vůz připomínají křídlové dveře, ukotvena ve dvou bodech, dole ke sloupku A a nahoře k rámu střechy nad čelním oknem, a vyklápějí se vzhůru i mírně dopředu. Dveře sahají daleko do střechy. V otevřené poloze uvolňují mimořádně velký otvor pro nastupování a vystupování.
Silueta střechy tvoří oblouk od sloupku A až k zádi. Zadní kola jsou zakrytá, aby zde nevznikaly turbulence. Vzdušné proudění optimalizují rovněž malé spoilery před a za koly. Místo zpětných zrcátek jsou ve výklopných dveřích uloženy malé kamery, jejichž obraz prostoru za vozem je přenášen na dva displeje v interiéru.
Přední partie nemá typickou masku chladiče. Černý pruh na místě klasické masky chladiče a energeticky úsporné dvojité světlomety LED tvoří průběžný pás. Vlastní přívod vzduchu pro chlazení motoru TDI, akumulátoru a interiéru je regulován elektricky ovládanými lamelami ve spodní části přídě.
Na principu lehké konstrukce s nejvyšší úrovní bezpečnosti je založen také podvozek, jehož nápravy jsou vybaveny příčnými zkrutnými stabilizátory. Přední kola jsou zavěšena na dvojicích příčných ramen, vzadu je náprava s šikmými rameny. Obě nápravy jsou velmi kompaktní a nabízejí vysoký jízdní komfort. Většina komponentů podvozku je přichycena přímo k nosné skořepině (monocoque) z uhlíkových kompozitů.
Hmotnost byla v oblasti podvozku snížena prostřednictvím dílů z hliníku (např. zavěšení kol, brzdové třmeny, tlumiče, skříň převodky řízení), uhlíkového kompozitu (stabilizátory), keramiky (brzdové kotouče), hořčíku (kola) a plastu (kostra volantu). K nízké spotřebě energie přispívá nová generace pneumatik Michelin s optimalizovaným valivým odporem (vpředu: 115/80 R 15; vzadu: 145/55 R 16). Další přínos pro bezpečnost představují protiblokovací systém ABS a elektronický stabilizační systém ESP. Ochrana životního prostředí bez nejvyšší míry bezpečnosti by totiž byla krokem zpátky. Nový XL1 ovšem ukazuje, že oba požadavky lze plně uspokojit.
Dokončení zítra
JL, 1.2.2011
Líbil se vám článek? Zalinkujte jej!
Tisknout













