Qatar Motor Show: Weltpremiere des Plug-In-Hybrid XL1 von Volkswagen

Hybridautos

Qatar Motor Show: Weltpremiere des Plug-In-Hybrid XL1 von Volkswagen (Bildmaterial: VW) Volkswagen zeigt diese Woche erstmals einen Prototyp seines neuen Plug-In-Hybrid-Fahrzeugs XL1 auf der Qatar Motor Show. Mit einem kombinierten Verbrauch von nur 0,9 l/100 km ist der Prototyp die dritte Entwicklung in der Reihe der 1-Liter-Konzept-Fahrzeuge, die VW in der Vergangenheit vorgestellt hat.

Durch die Leichtbauweise (Monocoque und Anbauteile aus kohlefaserverstärktem Kunststoff), eine gute Aerodynamik (Cw = 0,186) und das Plug-In-Hybridsystem bestehend aus einem Zweizylinder-TDI-Motor (35 kW/48 PS), E-Motor (20 kW/27 PS), 7-Gang-Doppelkupplungsgetriebe (DSG) und Lithium-Ionen-Batterie wird ein Verbrauch von 0,9 l/100 km erreicht und nur noch 24 g/km CO2 emittiert. Der neue Volkswagen XL1 kann bis zu 35 Kilometern rein elektrisch gefahren werden und weitere 515 km mithilfe des Dieselmotors und dem 10-Liter-Tank.

Bei voller Leistung des Hybridsystems, beschleunigt der Volkswagen-Prototyp in 11,9 Sekunden von 0 auf 100 km/h; die Höchstgeschwindigkeit beträgt 160 km/h (abgeregelt). Dem Prototypen reichen 6,2 kW um eine konstante Geschwindigkeit von 100 km/h zu fahren (Golf 1.6 TDI mit 77 kW und 7-Gang-DSG: 13,2 kW). Im Elektrobetrieb soll sich der XL1 mit 82 Wh für einen Kilometer Fahrstrecke begnügen.

Im Vergleich: Der zweisitzige Peraves E-Tracer, eines der effizientesten in Produktion befindlichen Fahrzeuge weltweit, braucht bei 120 km/h etwa 8 kWh/100 km, das sind auf Benzin umgerechnet ca. 0,8 Liter.

Hybrid-System

Die komplette Hybrideinheit befindet sich im Heck über der Antriebsachse des Fahrzeugs. Zwischen dem TDI und dem 7-Gang-DSG angeordnet ist das eigentliche Hybridmodul mit Elektromotor und Kupplung; dieses Modul wurde anstelle des üblichen Schwungrades in das DSG-Gehäuse integriert. Mit Energie versorgt wird der E-Motor über die integrierte Lithium-Ionen-Batterie.

Eine im Spannungsbereich von 220 Volt arbeitende Leistungselektronik steuert den Hochvoltenergiefluss von und zur Batterie respektive zum E-Motor. Das Bordnetz des XL1 wird über einen DC/DC-Wandler mit der notwendigen 12-Volt-Spannung versorgt.

Der Elektromotor unterstützt den TDI-Dieselmotor beim Beschleunigen, kann den Prototypen des XL1 aber auch allein über eine Distanz von bis zu 35 Kilometern antreiben. Hierbei wird der TDI durch das Öffnen der Kupplung vom Antriebsstrang getrennt und abgeschaltet. Die Kupplung auf der Getriebeseite indes bleibt geschlossen, das DSG also voll eingebunden. Der Fahrer kann selbst entscheiden, ob er den XL1 rein elektrisch fahren will (solange die Batterie ausreichend Ladung hat).

Der sogenannte Impuls-Start ermöglicht ein schnelles erneutes Starten des TDI während der Fahrt, bei dem der Rotor des Elektromotors weiter hochgedreht und die motorseitige Kupplung sehr schnell geschlossen wird. Der TDI wird so direkt auf die benötigte Drehzahl beschleunigt und ruckelfrei gestartet.

Wird mit dem Volkswagen XL1 gebremst, arbeitet der E-Motor als Generator, der die Bremsenergie zum Laden der Batterie nutzt (Rekuperation).

Durch die elektrische Lastpunktverschiebung des TDI, kann der Turbodiesel mit einem günstigeren Wirkungsgrad betrieben werden. Ebenfalls im Hinblick auf einen möglichst niedrigen Energieverbrauch werden die Gänge des automatisch schaltenden 7-Gang-DSG gewählt. Das gesamte Energie- und Antriebsmanagement regelt das Motorsteuergerät unter Berücksichtigung der jeweiligen Lastanforderung des Fahrers. Als Parameter fließen hier unter anderem die Gas-/E-Pedal-Stellung, die Motorbelastung sowie der Energievorrat und Energiemix aus kinetischer und elektrischer Energie ein, um die augenblicklich optimale Vortriebsart umzusetzen.

Der 0,8-Liter-Dieselmotor wurde abgeleitet vom 1,6-Liter-TDI, der zum Beispiel den Golf und Passat antreibt. Der Zylinderabstand (88 Millimeter), die Bohrung (79,5 Millimeter) und Hub (80,5 Millimeter) sind identisch mit den Werten des 1,6-Liter-TDI- Common-Rail-Motors. Eine Ausgleichswelle, die von der gleichschnell drehenden Kurbelwelle angetrieben wird, soll für die Laufruhe des Motors sorgen.

Das Aluminium-Kurbelgehäuse des TDI wurde so konstruiert, dass eine hohe Formgenauigkeit und damit sehr geringe Reibverluste erreicht werden. Ausgerüstet mit Abgasrückführung sowie einem Oxidationskatalysator soll der kleine Dieselmotor bereits die Grenzwerte der Euro-6-Abgasnorm erreichen.

Die elektrische Wasserpumpe wird vom Motormanagement nur dann zur Kühlung aktiviert, wenn die Motorbetriebsbedingungen das erfordern. Hierfür befindet sich eine automatisch verstellbare adaptive Luftführung zur Motorkühlung im Frontteil des Fahrzeuges.

Eine zweite, gleichfalls nur bei Bedarf aktivierte elektrische Wasserpumpe, sorgt in einem separaten Wasserkreislauf auf niedrigerem Temperaturniveau für die notwendige Kühlung des Startergenerators und der Leistungselektronik.

Design

Während Fahrer und Beifahrer im 2002 vorgestellten 1-Liter-Auto und 2009 präsentierten L1 zugunsten der Fahrzeug-Aerodynamik noch hintereinander saßen, können die zwei Passagiere im neuen XL1 nun nebeneinander Platz nehmen; Flügeltüren erleichtern das Ein- und Aussteigen.

Der neue XL1 ist 3.888 Millimeter lang, 1.665 Millimeter breit und nur 1.156 Millimeter hoch. Ein Polo ist ähnlich lang (3.970 Millimeter) und breit (1.682 Millimeter), doch deutlich höher (1.462 Millimeter). Der XL1 misst in der Höhe in etwa so viel wie ein Lamborghini Gallardo Spyder (1.184 Millimeter).

Leichtbau

Die Karosserie des neuen XL1 besteht in weiten Bereichen aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK). Der Prototyp des XL1 wiegt 795 Kilogramm. Davon entfallen 227 Kilo auf die komplette Antriebseinheit, 153 Kilo auf das Fahrwerk, 80 Kilo auf die Ausstattung (incl. der zwei Schalensitze) und 105 Kilo auf die Elektrik. Die in weiten Teilen aus CFK gefertigte Karosserie mitsamt Flügeltüren, Windschutzscheibe in Dünnglastechnik sowie dem aus dem Rennsport bekannten, hochsicheren Monocoque wiegt 230 Kilogramm.

Insgesamt 21,3 Prozent des neuen XL1 respektive 169 Kilogramm bestehen aus CFK. Darüber hinaus setzt Volkswagen für 22,5 Prozent aller Teile (179 Kilo) Leichtmetalle ein. Lediglich 23,2 Prozent (184 Kilo) des neuen XL1 gehen auf das Konto von Stahl- und Eisenwerkstoffen. Das restliche Gewicht verteilt sich auf verschiedene weitere Kunststoffe (z.B. die Seitenscheiben aus Polycarbonat), Metalle, Naturfasern sowie die Betriebsstoffe und Elektronik.

Volkswagen war es bereits 2009 im Rahmen der XL1-Entwicklung gelungen, einen serientauglichen und wirtschaftlichen Weg zu finden, CFK-Teile in relevanten Mengen herzustellen. Gemeinsam mit Zulieferern wurde ein neues System zur CFK- Herstellung im sogenannten aRTM-Verfahren (advanced Resin Transfer Moulding / Harz-Injektionsverfahren) entwickelt und patentiert. Für eine mögliche Kleinserie des XL1 in 2013 ein unschätzbarer Pluspunkt, so Volkswagen.

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(mk/wattgehtab.com)


Kommentare 

 
0 #1 2011-01-27 23:31
Ein klasse Konzept, welches sicherlich schon heute viele Käufer finden würde...also ab damit in die Serienproduktio n und nicht noch mehr 1-Liter-Prototypen entwickeln, die dann doch nicht in den Verkauf kommen.
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