Elektrisierende Idee – E-Motor plus TDI drücken CO2 auf 36 g/km

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Wolfsburg / Frankfurt, 15. September 2009

Der TDI, der E-Motor und das 7-Gang-DSG befinden sich im Heck und bilden den sparsamsten Hybridantrieb der Welt. 1,38 Liter Verbrauch auf 100 Kilometer und analog 36 g/km sind der Beweis. Als Hauptantriebsquelle fungiert der völlig neu entwickelte Zweizylinder-Turbodiesel mit Common-Rail-Direkteinspritzung (TDI). Er wird, je nach Lastanforderung, in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi gefahren. Im Standard-Modus „ECO“ entwickelt der 800 cm3 große TDI eine Leistung von 20 kW / 27 PS (bei 4.000 U/min); im Modus „Sport“ – genutzt etwa zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit – steigt die Leistung auf 29 kW / 39 PS (bei 4.000 U/min). Das maximale Drehmoment des TDI beträgt 100 Newtonmeter (bei 1.900 U/min). Selbstverständlich verfügt der L1 zudem über ein Start-Stopp-System, durch das die Antriebseinheit beim Fahrzeugstillstand automatisch abgeschaltet und per Gas-/E-Pedal erneut gestartet wird.

In das Gehäuse des 7-Gang-DSG (Doppelkupplungsgetriebe) wurde das Hybridmodul integriert. Es befindet sich also zwischen TDI und DSG und besteht aus dem 10 kW / 14 PS starken Elektromotor und einer Kupplung. Mit Energie versorgt wird der E-Motor über eine Lithium-Ionen-Batterie in der Frontpartie. Eine im Spannungsbereich von 130 Volt arbeitende Leistungselektronik managt dabei den Hoch­voltenergiefluss von und zur Batterie respektive zum E-Motor. Das Bordnetz wird parallel über einen DC/DC-Wandler mit der notwen­digen 12-Volt-Spannung versorgt.


Elektromotor – der E-Motor im Detail

Der Elektromotor unterstützt den TDI beim Beschleunigen (Boosten) und im Normalbetrieb unter anderem durch eine elektronische Lastpunktverschiebung. Via E-Motor kann das Drehmoment im Bedarfsfall – in der Regel beim Beschleunigen – über den gesamten Drehzahlbereich um 40 Prozent angehoben werden. Darüber hinaus kann der E-Motor den L1 aber auch über kurze Distanzen allein antreiben. In diesem Fall wird der TDI durch das Öffnen der zwischengeschalteten Kupplung vom Antriebsstrang ge­trennt. Der erneute Start des TDI vollzieht sich hochkomfortabel: Zum sogenannten Impulsstart des TDI während der Fahrt wird der Rotor des Elektromotors weiter hochgedreht und die motorseitige Kupplung sehr schnell geschlossen. Der TDI wird so direkt auf die benötigte Drehzahl beschleunigt und gestartet. Das Ganze läuft völlig ruckfrei ab, so dass der Fahrer den Neustart des TDI praktisch nicht spürt.

In Bremsphasen lädt der E-Motor per Rekuperation als Generator die Lithium-Ionen-Batterie auf. Ebenfalls stets im Hinblick auf einen möglichst niedrigen Energieverbrauch gewählt werden die Gänge des automatisch schaltenden DSG. Das gesamte Energie- und Antriebs­management wird vom Motorsteuergerät unter Berücksichtigung der jeweiligen Lastanforderung des Fahrers geregelt. Als Parameter fließen hier unter anderem die Gas-/E-Pedal-Stellung, die Motor­belastung, die aktuell abgerufene Kraftstoffmenge sowie der Ener­gievorrat und Energiemix aus kinetischer und elektrischer Energie ein, um die augenblicklich optimale Vortriebsart umzusetzen.


Dieselmotor – der 0.8 TDI im Detail

Der TDI des L1 ist eine Neuentwicklung. Die Volkswagen Motoren­spezialisten nutzten jedoch auch in diesem Fall Synergieeffekte, um einen ebenso innovativen wie kostengünstigen Antrieb zu konzi­pieren. Abgeleitet wurde der 0.8 TDI deshalb vom erst vor wenigen Monaten vorgestellten 1.6 TDI. Aktuell debütiert der 1.6 TDI auf der IAA unter anderem in einer neuen Version für den Golf BlueMotion (3,8 l/100 km) und Passat BlueMotion (4,4 l/100 km) – die fortan weltweit sparsamsten Autos ihrer Klassen.

0.8 TDI und 1.6 TDI weisen aufgrund ihrer Verwandtschaft die iden­tischen Daten des Zylinderabstands (88 Millimeter), der Bohrung (79,5 Millimeter) und des Hubs (80,5 Millimeter) auf. Darüber hinaus teilen sich die Hightech-TDI wichtige innermotorische Fea­tures zur Emissionssenkung. Dazu zählen unter anderem spezielle Kolbenmulden, die Mehrfacheinspritzung und die individuelle Ausrichtung der jeweiligen Einspritzstrahlen. Hier wie dort kommen zudem Abgasrückführung, Oxidationskatalysator und Dieselpar­tikelfilter zum Einsatz. So ausgerüstet, erreichen die TDI in jedem Volkswagen mit Leichtigkeit die Grenzwerte der Euro-5-Abgasnorm.

Der 1.6 TDI gilt dank Common-Rail-Einspritzung zudem als beson­ders leiser und vibrationsarmer Dieselmotor. Diese guten Komfort­eigenschaften konnten auf den Zweizylinder übertragen werden. Das Aluminium-Kurbelgehäuse des TDI wurde zudem so konstruiert, dass hohe Formgenauigkeit und damit sehr geringe Reibverluste erreicht werden. Zur hohen Motoreffizienz trägt zudem die auf einen maximalen Öldruck von 4,0 bar ausgelegte Ölpumpe bei.

Wie sehr das gesamte Antriebssystem auf Effizienz ausgelegt ist, zeigt auch das Kühlsystem des L1: Die externe elektrische Wasser­pumpe wird vom Motormanagement so gesteuert, dass nur dann ge­kühlt wird, wenn die Motorbetriebsbedingungen das erforderlich machen. Dieses Thermomanagement trägt ebenfalls zur Verbrauchs­reduzierung bei. Eine zweite, ebenfalls nur bei Bedarf aktivierte elektrische Wasserpumpe sorgt in einem separaten Wasserkreislauf auf niedrigerem Temperaturniveau für die notwendige Kühlung des Startergenerators und der Leistungselektronik.


Automatikgetriebe – das 7-Gang-DSG im Detail

Die Schaltarbeit übernimmt an Bord des L1 mit dem 7-Gang-DSG eines der innovativsten Automatikgetriebe der Welt. Gegenüber der zum Beispiel im neuen Polo eingesetzten Version wurde das Doppel­kupplungsgetriebe um die Kupplungsansteuerung des Hybridmoduls erweitert. Darüber hinaus wurden die einzelnen Übersetzungen so optimiert, dass trotz des extrem niedrigen Verbrauchs ansprechende Fahrleistungen realisiert werden konnten. In das DSG-Gehäuse integriert wurde, wie skizziert, das Hybridmodul; es befindet sich dort an der Stelle des üblichen Schwungrades.


Fahrleistungen – sparsam und doch agil

Der mit ABS und ESP ausgestattete L1 ist bis zu 160 km/h schnell – in Anbetracht des Verbrauchs eine Sensation. Aus dem Stand heraus maximal beschleunigt, erreicht der Zweisitzer nach nur 14,3 Sekun­den 100 km/h. Lediglich 10 Liter groß ist der Kraftstofftank. Der allerdings ermöglicht bei 1,38 Litern Durchschnittsverbrauch eine theoretische Reichweite von rund 670 Kilometern.



Hinweis:
TDI, TSI, DSG und Twincharger sind eingetragene Markenzeichen der Volkswagen AG oder anderer Unternehmen der Volkswagen Gruppe in Deutschland und weiteren Ländern.