Volkswagen XL1: ekstremalnie oszczędny

Ludzie od lat stawiają pytanie: jak bardzo uda się obniżyć zużycie energii przez samochody, jeżeli konsekwentnie będzie się wykorzystywać zestaw rozwiązań zwiększających ich efektywność? Najnowsza odpowiedź na to pytanie pochodzi od Volkswagena. W nowym XL1 zużycie paliwa wynosi zaledwie 0,9 l/100 km. Żaden inny pojazd hybrydowy z silnikiem elektrycznym i spalinowym nie jest tak oszczędny.

Pod względem koncepcyjnym XL1 to trzeci etap ewolucji strategii 1-litrowych samochodów Volkswagena. Obecny szef niemieckiej marki, Ferdinand Piëch, na początku wieku sformułował wizjonerski cel, zakładający doprowadzenie do produkcji seryjnej, nadającego się do codziennej eksploatacji samochodu zużywającego jeden litra paliwa na 100 kilometrów. Nowy XL1 sprawił, że dzisiaj cel ten jest już na wyciągnięcie ręki.

Nowy XL1 udowadnia, że przyszłość przyniesie niezwykle oszczędne i czyste technologie, które zapewnią niespotykaną efektywność. Temu prototypowi wystarczy 8,4 KM, czyli tylko ułamek mocy dzisiejszych samochodów, aby utrzymać stałą prędkość 100 km/h (Golf 1.6 TDI - 17,9 KM). Ponadto w trybie elektrycznym XL1 potrzebuje mniej, niż 0,1 kWh (82 Wh/km), aby przejechać odcinek jednego kilometra.

Wykorzystując pełną moc systemu hybrydowego prototyp Volkswagena przyspiesza od 0 do 100km/h w 11,9 sekundy. Prędkość maksymalna (ograniczona elektronicznie) wynosi 160km/h. Ale te liczby nie mówią jeszcze wszystkiego: ponieważ XL1 waży tylko 795 kilogramów, układ napędowy nie musi się zbytnio męczyć.

W nowym XL1 Volkswagen zastosował koncepcję hybrydy plug-in, wykorzystującą turbodiesla z Common Rail i przekładnię dwusprzęgłową (DSG). Jednostka TDI uzyskuje maksymalną moc 48 KM z zaledwie 0,8 litra pojemności. Kompletny zespół hybrydowy umieszczono w tylnej części nadwozia. Między turbodieslem i 7-biegową DSG znajduje się właściwy moduł hybrydowy z silnikiem elektrycznym i sprzęgłem. Jednostka elektryczna zasilana jest energią ze zintegrowanej baterii litowo-jonowej.

Silnik elektryczny wspiera TDI przy przyspieszaniu, lecz również może samodzielnie napędzać XL1 na odcinku do 35 kilometrów. W tym trybie turbodiesel jest odłączany od układu napędowego. Ważne jest, że kierowca może sam zdecydować, czy chce jechać tylko na prąd (o ile bateria jest wystarczająco naładowana). W tym celu wciska odpowiedni przycisk na tablicy rozdzielczej i od tego momentu pracuje tylko silnik elektryczny. Ponowny rozruch silnika TDI następuje w bardzo komfortowy sposób. Operacja ta przebiega absolutnie płynnie, tak że kierowca prawie nie czuje, że silnik spalinowy został uruchomiony.

Jednostka stosowana w XL1 o pojemności 0,8l opiera się na 1,6-litrowym TDI, napędzającym między innymi Golfa i Passata. Dwucylindrowy silnik z XL1 i czterocylindrowy wielkoseryjny mają takie same rozwiązania, zmniejszające emisję substancji szkodliwych, między innymi specjalne rowki w tłokach, wielokrotny wtrysk i indywidualne sterowanie strumieniami wtryskiwanego paliwa.

Konstrukcja aluminiowego korpusu silnika TDI pozwoliła na uzyskanie wysokiej dokładności kształtu, a tym samym bardzo małych strat spowodowanych tarciem. Jeżeli chodzi o redukcję emisji, zastosowano recyrkulację spalin oraz katalizator oksydacyjny i filtr cząsteczek stałych. Tak wyposażony silnik już dzisiaj spełnia normę emisji spalin Euro6.

Również układ chłodzenia został zoptymalizowany pod kątem zwiększenia efektywności. Sterowana elektrycznie pompa wody jest aktywowana przez moduł zarządzania tylko wtedy, gdy wymagają tego warunki pracy silnika. W tym celu w przedniej części pojazdu znajduje się automatycznie otwierany kanał powietrza chłodzącego silnik. Taki sposób zarządzania temperaturą również przyczynia się do redukcji zużycia paliwa. Druga, aktywowana także tylko w razie potrzeby, elektryczna pompa wodna z oddzielnym obiegiem wody z niższym poziomem temperatury służy do chłodzenia generatora rozruchowego i elektroniki.

Jednym z najważniejszych elementów całego projektu jest aerodynamika XL1. To bardzo ważny czynnik, wpływający na zużycie paliwa. Przy powierzchni czołowej równej 1,50 m2 i współczynniku oporu powietrza Cd – 0,186, jest on 2,5 raza bardziej opływowy niż Golf.

XL1 ma 3 888 mm długości, 1 665 mm szerokości i tylko 1 156 mm wysokości. Oznacza to, że ten koncepcyjny Volkswagen jest nawet niższy od Lamborghini Gallardo Spyder. Inną cechą wspólną z samochodami sportowymi są skrzydłowe drzwi nowego XL1. Dzięki takiemu rozwiązaniu po otwarciu otrzymujemy wyjątkowo dużą przestrzeń, pozwalającą bez problemu wsiadać i wysiadać z pojazdu.

Pod względem optycznym nowy XL1 przypomina zaprezentowany w 2009 roku L1. Design nadwozia został całkowicie podporządkowany zasadom aerodynamiki. Z przodu nowy XL1 jest szerszy i zwęża się ku tyłowi. Patrząc z góry, kształt XL1 przypomina sylwetkę delfina, szczególnie z tyłu linie nadwozia są optymalnie dostosowane do przepływu powietrza i dzięki temu minimalizują opór aerodynamiczny.

Linia dachu poprowadzona jest w formie łuku od słupka A do tyłu nadwozia. Tylne koła są całkowicie osłonięte, by uniknąć zawirowań powietrza. Mały spojler przed i za kołami również optymalizuje przepływ strumienia powietrza. XL1 nie posiada lusterek zewnętrznych; zamiast nich w drzwiach zamontowane są małe kamery, które obserwują przestrzeń za samochodem i wyświetlają obraz na dwóch wyświetlaczach w kabinie.

Nadwozie nowego XL1 w znacznej części składa się z lekkiego i wytrzymałego tworzywa sztucznego wzmacnianego włóknem węglowym. Z tworzywa tego wykonany jest monocoque, a także lekko przesunięte względem siebie siedzenia kierowcy i pasażera oraz wszystkie części dołączane do karoserii. Dzięki zastosowaniu włókna węglowego prototyp XL1 waży zaledwie 795 kilogramów. Z tego 227 kilogramów przypada na całą jednostkę napędową, a 230 kilogramów na nadwozie wraz z podnoszonymi drzwiami i przednią szybą ze specjalnego cienkiego szkła. Tylko 23,2 procent (184 kilogramy) nowego XL1 to stal i stopy żelaza.

XL1 jest nie tylko lekki, lecz również bardzo bezpieczny. Volkswagen zastosował w tym modelu wytrzymałe nadwozie typu monocoque, znane z bolidów Formuły 1. Dodatkowe belki podłużne i poprzeczne w przedniej i tylnej części nadwozia jeszcze bardziej zwiększają bezpieczeństwo bierne.

Masę zawieszenia zredukowano dzięki zastosowaniu elementów z aluminium, włókna węglowego, ceramiki, magnezu i tworzywa sztucznego. Zoptymalizowane pod względem tarcia łożyska kół i wały napędowe oraz opony Michelin o zmniejszonych oporach toczenia również przyczyniają się do mniejszego zużycia energii przez XL1.

sj/mw/mw