Volkswagen XL1 – Litr do série

Projektem automobilu s nízkou spotřebou do 1,0 l/100 km se u Volkswagenu zabývají už delší čas, ale nyní v Osnabrücku dokonce rozbíhají malosériovou výrobu…

Volkswagen XL1 je dvoumístné kupé se sedadly vedle sebe, konstrukcí z uhlíkových kompozitů a hybridní pohonnou soustavou TwinDrive (Plug-In) s malým vznětovým dvouválcem, který pohání zadní kola společně s elektromotorem a vyniká spotřebou pouhých 0,9 l/100 km. Volkswagen XL1 se kupodivu poprvé objevil na Qatar Motor Show 2011 v Kataru, kde jistě nemají o ropné produkty nouzi, avšak sériová verze zářila letos na autosalonu v Ženevě. První série čítá padesát kusů, hovoří se však o další s čtyřnásobným počtem vozů...

Cesta k litrovému vozu byla dlouhá, ale vedoucí projektu Holger Bock prohlásil: „Nechceme ukazovat žádnou hračku, ale praktický Volkswagen, na jaký jsou lidé zvyklí.“ Proto se změnila koncepce z doutníku s dvojicí sedadel za sebou, jaký předváděl už nedlouho po válce Messerschmitt, když dostal zákaz výroby letadel, či později Bertone, který na Ženevském autosalonu 2000 uvedl studii městského vozu Slim, rovněž s motorem vzadu. Volkswagen XL1 dostal praktičtější dvě sedadla vedle sebe, přístupná vpřed výklopnými křídlovými dveřmi. Dobrému rozložení hmotnosti přispívá uložení hybridní jednotky dvouválec TDI + elektromotor na zadní nápravě a soustavy akumulátorů Li-Ion v bloku pod přední kapotou. Typ XL1 je paralelní hybrid, což znamená, že jak vznětový motor, tak elektromotor mohou pohánět vozidlo samostatně; samozřejmě většinou své síly spojí. Při zpomalování pracuje jediný elektromotor jako generátor a dobíjí akumulátory, pro čistě elektrický pohon je turbodiesel odpojen.

Využívá se sedmistupňová dvouspojková převodovka DSG, ovšem pro snížení hmotnosti se skříní z hořčíkové slitiny. Poháněna jsou pouze zadní kola. V dubnu 2002 uvedl Dr. Ferdinand Piëch první prototyp VW 1-Liter-Wagen, dvoumístnou studii mildhybrid se vznětovým jednoválcem 299 cm³/6,3 kW (8,5 k), asistenčním elektromotorem a šestistupňovou automatizovanou převodovkou, který sám prověřil cestou z Wolfsburgu na valnou hromadu společnosti Volkswagen AG v Hamburku. Přes nepřízeň počasí dosáhl vozík s pohonem zadních kol na trase 230 km průměrné spotřeby jen 0,89 l/100 km při průměrné rychlosti 75 km/h (největší 120 km/h). První prototyp byl nejmenší s délkou 3470 mm, šířkou 1250 mm a výškou rovný metr; měl hmotnost pouhých 290 kg.

Pak zprávy o dalším vývoji na několik let utichly, než na IAA 2009 ve Frankfurtu debutovala vyzrálejší verze L1 Concept. Druhá fáze už představovala full hybrid s vnějším dobíjením (Plug-In), jehož pohonná jednotka se skládala z dvouválce 0,8 l TDI/29 kW (39 k), elektromotoru 10 kW a převodovky DSG 7, tedy obdobné koncepce jakou má dnešní XL1, ovšem sedadla nadále zůstávala v tandemu (za sebou). Celkové rozměry se zvětšily na 3813 x 1200 x 1143 mm, hmotnost na 380 kg, největší rychlost dostala elektronický limit 160 km/h, ale spotřeba motorové nafty vzrostla na 1,38 l/100 km. Dr. Ulrich Hackenberg, člen představenstva Volkswagenu pro technický rozvoj, nebyl spokojen s uspořádáním sedadel a inicioval vývoj XL1, rovněž dvoumístného, ale se sedadly vedle sebe.

Základní koncepce pohonné jednotky zů-stala zachována, dvouválec TDI byl odvozen ze čtyřválce 1.6 TDI, jaký známe z řady sériových automobilů Volkswagen Group. Volkswagen XL1 byl při premiéře v lednu 2011 ještě opravdu vývojovým prototypem, za dva roky však dozrál do dnešní sériové podoby. Je to jediný dvouválec v nabídce VW Group, jediný čistokrevný sportovní automobil značky Volkswagen, ale také vůbec nejúspornější typ na světovém trhu, který vyniká rekordně nízkým součinitelem odporu vzduchu c_x = 0,189. Vzadu uložená poháněcí soustava je složena ze vznětového dvouválce TDI, elektromotoru/generátoru 20 kW a sedmistupňové převodovky DSG. Miniaturní rozměry dovolily uložit celou jednotku napříč nad zadní poháněnou nápravu, za ní je hluboký zavazadlový prostor o objemu 120 l, přístupný víkem shora.

Ačkoli je hliníkový motor 0.8 TDI odvozen ze čtyřválce 1.6 TDI, prošel řadou úprav, například činná plocha válců má plasmou upravený povrch místo litinových vložek (proto se zvětšilo vrtání ze 79,5 na 81 mm), speciální písty vhodné pro vícenásobné vstřikování při jednom pracovním zdvihu, protiběžný vyvažovací hřídel, snížené vnitřní tření a řadu prostředků pro splnění emisních limitů EU6 (recirkulace výfukových plynů, oxidační katalyzátor a filtr pevných částic). Výkon je naladěn na 35 kW (48 k) a točivý moment na 120 N.m, přičemž vzhledem k hmotnosti vozu jen 795 kg (byť vyšší než u L1 pro změnu uspořádání sedadel) postačí pouhých 6,2 kW (8,4 k) pro ustálenou jízdu rychlostí 100 km/h! Elektrický modul (motor 20 kW, spojka) je uložen ve skříni převo-dovky v místě obvyklého setrvačníku; upravená DSG má skříň ze slitiny hořčíku a její delikátní konstrukce je důvodem, proč je celkový točivý moment soustavy omezen na 140 N.m, byť samotný elektromotor dává stejnou hodnotu už od nulových otáček.

Vyspělý management kapalinového chlazení má dva okruhy, pro TDI a elektrický modul, čerpadla se spínají jen v případě potřeby. V elektrickém režimu (lze zvolit tlačítkem) ujede XL1 až 50 km (do poklesu nabití akumulátoru na 14 %), přičemž v bezemisním provozu dosahuje až 100 km/h a spokojí se s méně než 0,1 kWh elektrické energie na více než kilometr jízdy. Největší rychlost činí 160 km/h (elektronicky omezena) a zrychlení na sto za 12,7 sekundy, takže XL1 snese srovnání s konvenčními vozy, avšak spotřeba EU činí 0,9 l/100 km (zaokrouhleno, bylo dosaženo 0,83 l!) a emise CO₂ nevídaných 21 g/km! Vnější rychlodobíjení Plug-In prý vystačí s hodinou v běžné zásuvce, aby se mohlo elektricky jet vesele dál. Sada akumulátorů Li-Ion s kapacitou 5,5 kWh je uložena u přední nápravy a přispívá tak k optimálnímu rozložení hmotnosti.

Tvarové řešení XL1 vychází z L1, vůz je však samozřejmě širší a má vpředu zavěšené křídlové dveře. Samonosnou konstrukci z uhlíkových kompozitů CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymer) doplňují pomocné rámy z hliníkových profilů vpředu i vzadu, jež nesou závěsy kol s hliníkovými rameny, zatímco příčné stabilizátory jsou rovněž z uhlíkových kompozitů! Lehké ráfky kol z hořčíku obouvají pneumatiky Michelin s nízkým valivým odporem, vpředu rozměrů 115/80 R 15, vzadu 145/55 R 16. Celá konstrukce je neobyčejně promyšlená se zaměřením na nízkou hmotnost, ale i potřebnou tuhost, která se proti vozům z Katarského autosalonu značně zvýšila.

Z celkových 795 kilogramů připadá 169 kg (21,3 %) na uhlíkové kompozity, zastoupené především v samonosném skeletu karoserie a krycích panelech; 179 kg (22,5 %) na slitiny lehkých kovů (hliník, hořčík) a 184 kg (23,2 %) na ocel a litinu; zbytek tvoří hlavně různé jiné plasty a textilie. Vše je zaměřeno na optimální využití energie, např. světlomety LED, e-Mirror (kamera místo zpětných zrcátek), regenerace brzdné energie a keramické kotouče třecích brzd, řízení bez posilovače, laminované čelní sklo tloušťky jen 3,2 mm, zakrytování spodku a další. I tak nechybějí bezpečnostní prvky jako již povinné ABS/EBD, elektronická stabilizace, airbagy apod. Interiér vozu a sedadla (spolujezdcovo je posunuto o něco vzad) poskytují dostatek komfortu i velkým postavám. Volkswagen XL1 je skutečnou revolucí, byť se zatím vyrábí jen v omezené sérii, víceméně rukodělně ve speciálním provozu Volkswagen Osnabrück GmbH, tedy někdejší karosárny Karmann, z jejíchž linek vyjíždějí také nové automobily Golf Cabriolet a Porsche Boxster. Klienti budou samozřejmě pečlivě vybráni, aby ve spolupráci s výrobcem monitorovali provoz automobilu a podíleli se tak na jeho dalším vývoji.

Technické údaje

MOTOR – hybridní soustava VW TwinDrive Plug-In; a) kapalinou chlazený vznětový řadový dvouválec, přeplňovaný výfukovým turbodmychadlem, uložený napříč u zadní nápravy; protiběžný vyvažovací hřídel; DOHC 4V; přímé vstřikování common rail, DPF, EU6; 803 cm³ (ø 81 x 80,5 mm); 35 kW (48 k)/3000 min^‑1 a 120 N.m/2000 min^‑1; rozteč válců 88 mm; b) elektromotor/generátor, uložený vzadu ve skříni DSG; 20 kW (27 k) a 140 N.m; c) akumulátor Li-Ion, 60 článků Sanyo, 230 V a 5,5 kWh, hmotnost 68 kg. Celkový výkon soustavy 51 kW (70 k), celkový točivý moment omezen na 140 N.m.

PŘEVODNÉ ÚSTROJÍ – sedmistupňová dvouspojková převodovka DSG 7 s vylehčenou hořčíkovou skříní; pohon zadních kol. 

PODVOZEK – samonosná konstrukce z uhlíkových kompozitů; hliníkové pomocné rámy pro zavěšení kol; všechna kola nezávisle zavěšena, vpředu hliníková dvojitá příčná ramena, vzadu hliníkové víceprvkové závěsy; odpružení vinutými pružinami a teleskopickými tlumiči, kompozitové příčné zkrutné stabilizátory; keramicko-kompozitové kotouče brzd, ABS/EBD, ESC; aerodynamicky optimalizovaná kola z hořčíkové slitiny, pneumatiky Michelin, vpředu 115/80 R 15, vzadu 145/55 R 16.

ROZMĚRY A HMOTNOSTI – rozvor náprav 2224 mm; d/š/v 3888/1665/1153 mm; součinitel odporu vzduchu c_x = 0,189; objem palivové nádrže 10 l; objem zavazadlového prostoru 120 l (vzadu); pohotovostní hmotnost 795 kg.

PROVOZNÍ VLASTNOSTI (údaje výrobce) – největší rychlost 160 km/h (EV: 100 km/h); zrychlení 0 – 100 km/h za 12,7 s; spotřeba paliva podle metodiky EU kombinace 0,9 l/100 km; emise CO₂ 21 g/km; dojezd přes 500 (EV 35) km.

Převzato z časopisu

Fotogalerie