A Volkswagen a 38. Bécsi Motorszimpóziumon – Hajtásrendszerek széles körű elektromossá alakítása, „vitorlázó” üzemmód 2.0 és földgázhajtás

Hajtásrendszerek elektromossá alakítása, „vitorlázó” funkció belsőégésű motorok számára és új földgázhajtás: a Volkswagen a jövő szén-dioxid-semleges és hosszú távon fenntartható mobilitását mutatta be április 27-i, 38. Bécsi Motorszimpózium alkalmával. A hajtásrendszerek elektromossá alakításának spektruma az új, kedvező költségszintű mikrohibrid-rendszertől egészen a továbbfejlesztett, tisztán elektromos akkumulátorhajtásig terjed. Első ízben mutat be a Volkswagen olyan „vitorlázó” funkciót belsőégésű motorokhoz, amely a „Szabadonfutó Motor Ki” („Freilauf Motor Aus”) funkciójában teljes mértékben leállítja a motort. A vállalat a földgáz témakörében is offenzívát indít, mégpedig a Polo új, kompakt háromhengeres motorjával.

„Hajtásrendszer-stratégiánkban alapvető szerepet játszanak a részben és teljes egészében elektromossá alakított megoldások”

– hangsúlyozta Friedrich Eichler, a Volkswagen hajtásrendszer-fejlesztésének vezetője, aki a Bécsi Motorszimpózium alkalmával tartott beszámolót. „Különösen a Golf esetében érvényes, hogy technikáink kínálata az ügyfelek minden igényét kielégíti. Az új „Szabadonfutó Motor Ki” („Freilauf Motor Aus”; FMA) mikrohibrid-rendszer az elektromossá alakítás költséghatékony fázisát képviseli, 12 voltos alapon.”

Az FMA-rendszer a 2017 nyarán piacra érkező Golf TSI BlueMotion modellben a DQ200 típusú DSG sebességváltóval működik együtt. A 130 kilométer/óráig terjedő sebességtartományban a hibridekhez hasonló karakterisztikát kínál a vezető számára: amikor elveszi a gázt, a Golf teljes egészében leállított motorral „vitorlázhat”. A gyakorlati üzem során e megoldás akár 0,4 literrel is csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást, ami a ma használatos, járó motorral működő „vitorlázó” funkciók esetében mintegy 0,2 liter/100 kilométer.

A Volkswagen új FMA-rendszere kompakt lítiumion-akkumulátorral egészíti ki a 12 voltos fedélzeti hálózatot, amely a „vitorlázó” üzem alatt hivatott ellátni az elektromos fogyasztókat. Úgynevezett Q-dióda szabályozza a lítiumion- és az ólomakkumulátor közötti elektromos áramot. A „vitorlázó” fázis végén a Golf TSI BlueMotion motorja – a különösen gazdaságos 1.5 TSI Evo1 – a pillanatnyi sebesség és menethelyzet függvényében különböző módon indulhat újra: az önindítóval, a DSG sebességváltó tengelykapcsolóival vagy ötletes megoldásként a kettő kombinációjával.

Az elektromossá alakítás palettájának középső szintjét a Golf GTE4 hálózatról tölthető (plug-in) hibrid hajtáskoncepciója jelenti, míg a csúcson a tisztán elektromos akkumulátorhajtás áll, amint azt a Volkswagen új e-Golf modelljében kínálja. E fejlesztési lépcsőben az új e-Golf elektromos motorja 100 kW teljesítményt és 290 newtonméter forgatónyomatékot produkál, azaz 15 kilowattal, illetve 20 newtonméterrel többet a korábbinál. A 0 – 100 km/h sprint mindössze 9,6 másodpercet igényel, a végsebesség pedig 10 kilométer/órával immár 150 kilométer/órára növekedett. Mindezeken túl a lítiumion-akkumulátor kapacitása a cellák felépítése és kémiai folyamatai fejlesztésének köszönhetően 24,2-ről 35,8 kilowattórára nőtt, ami a hatótáv jelentős bővülésében – a NEFZ-cikluson az eddigi 190 helyett akár 300 kilométer – mutatkozik meg.

A következő jelentős lépést hajtásrendszerei elektromossá alakításának útján modulrendszerű elektromos koncepciójával (MEB) kívánja megtenni a Volkswagen. Első modellje, amely már ezen alapvetően új fejlesztésű hajtás- és hálózati architektúrát alkalmazza, 2020-ra várható. A már bemutatott BUDD-e5, I.D.6 és I.D. BUZZ7 műszaki tanulmánymodellek betekintést kínálnak az új architektúra kínálta lehetőségekbe.

„A MEB a helyi szinten károsanyag-kibocsátás nélküli autózást zavartalan hosszú távú mobilitással kombinálja”

– mutatott rá Friedrich Eichler.

„E koncepció szolgál elektromos járműveink új generációjának alapjául, amelyeket világszerte nagy sorozatban kívánunk gyártani. Hajtásrendszerük és annak intelligens menedzsmentje magas fokú gazdaságosság mellett az autózás új és különösen kényelmes élményét kínálja a bennülőknek, immár az automatizált vezetésre is tekintettel.”

A másik technika, amellyel a Volkswagen a jövő hosszú távon fenntartható mobilitása felé vezető átmenetet kívánja megoldani, a földgázhajtás (Compressed Natural Gas; CNG). Dr. Wolfgang Demmelbauer-Ebner, a Volkswagen Otto-motor fejlesztésének vezetője a szimpóziumon tartott előadásában így vázolta fel e témát:

„Kémiai összetétele alapján a földgáz, mint üzemanyag, már akkor is csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást, ha fosszilis forrásokból származik. Ha azonban hosszú távon fenntartható módon, például mezőgazdasági hulladékból biometánként állítjuk elő, Well-to-Wheel szempontból jóval alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású mobilitást tesz lehetővé. Az e-gas valójában szintetikus úton fejlesztett CNG, amelyet a megújuló energiaforrások pillanatnyi igényt meghaladó elektromosáram-termelését felhasználva, különleges berendezésekben vízből és szén-dioxidból termelünk. Az e-gas kiválóan alkalmas arra, hogy a megújuló forrásokból származó energiát tárolhassuk és a közlekedés számára is felhasználhatóvá tegyük. Valójában kiváló partner a megújuló energiára való átállás folyamatában.”

A Volkswagen immár 2002 óta kínál CNG-motorváltozatokat a piacon. A Bécsi Motorszimpózium alkalmával bemutatott, 1,0 liter összlökettérfogatú és jelentős vonóerő jellemezte, 66 kW (90 LE) teljesítményű háromhengeres turbófeltöltésű aggregát kettős üzemű konstrukció, azaz benzinnel és földgázzal egyaránt üzemeltethető. Gázüzemében különösen csekély károsanyag-kibocsátás jellemzi. A kompakt 1.0 TGI a Volkswagen-csoport kisautóinak új és fejlett motorja.

Döntő tényező a kis károsanyag-kibocsátás tekintetében a kipufogógázok metántartalmának optimális átalakítása. A katalizátor gyors és hatékony felmelegítése, illetve üzemi hőfokon tartása érdekében fejlesztették ki a Volkswagen mérnökei az úgynevezett Lambda-Split eljárást: a felmelegedési fázis során és alacsony terhelés mellett két hengert dús, míg egyet szegény keverékkel látnak el. Fontos műszaki megoldás e tekintetben az úgynevezett harmatpont nélküli lambdaszonda, amely elektromos fűtése révén akkor is már legkésőbb 10 másodperccel a hidegindítást követően elláthatja szabályzási feladatát, ha a kipufogógáz, illetve a kipufogórendszer még tartalmaz bizonyos mennyiségű kondenzvizet.

A CNG-hajtásrendszerek népszerűsítésének kérdése azonban messze túlmutat a puszta műszaki megoldásokon. Széleskörű és vonzó modellkínálata mellett a vállalatcsoport intenzív párbeszédet folytat a piac további szereplőivel, illetve a politikai élet képviselőivel. Energiaellátókkal, a gáziparral, további OEM-vállalatokkal, valamint a német szövetségi minisztériumokkal együttműködve folytatja azon tevékenységét, amely a földgázt (CNG), mint üzemanyagot még ismertebbé és vonzóbbá hivatott tenni.

A Volkswagen tehát a széndioxid-semleges mobilitáshoz vezető minden lehetőséget ki kíván használni. Jelenlegi motorjai következetes fejlesztése mellett az alternatív hajtástechnikák is mindinkább megjelennek portfoliójában. Az elektromos hajtásrendszerek fokozatos alkalmazásának lehetősége további lehetőségeket tár fel, amint azt a Golf példája is jól mutatja. Összességében az egyes üzemanyagok szén-dioxid-relevanciája feltétlen fontos tényező, s e tekintetben az e-gas formájában kínált földgáz (CNG) mind jelentősebb szerephez juthat.