Международном автосалоне (IAA) Volkswagen представляет в качестве мировой премьеры прототип будущего автомобиля L1. Общий вес гибридного автомобиля, благодаря кузову из усиленного углепластика весом 124 кг, составляет всего 380 килограмм. Средний расход дизельного топлива 1,49 литра делает данную модель экономичной для ежедневных поездок. При этом прототип обладает отличными аэродинамическими свойствами (cw=0,195!). Выброс CO2 автомобиля L1, развивающего скорость до 160 км/ч, составляет всего 39 г/км.
Ретроспектива: Семь лет назад д-р Фердинанд Пих, тогда еще председатель правления, а сегодня – председатель наблюдательного совета Volkswagen AG, проехал за рулем первого в мире автомобиля с расходом 1 литр топлива от Вольфсбурга до Гамбурга. В апреле 2002 года стало ясно, что серийное производство L1 станет возможным только в далеком будущем. Стоимость только изготовления кузова из усиленного углепластика уже не позволяла воплотить эту идею. Но еще тогда, в 2002 году, д-р Фердинанд Пих предсказал, что скоро наступит время 1-литрового автомобиля, и углепластик получит широкое распространение в качестве промышленного материала. В 2009 году на Международном автосалоне во Франкфурте (с 17 по 27 сентября) будет представлено второе поколение гениальной разработки Volkswagen, которая четко дает понять, что L1 находится в разработке. Автомобиль революционных технологий и дизайна, почти готов к серийному производству.
«Оптимизация стоимости производства автомобиля из усиленного углепластика - серьезный вызов», утверждает д-р Ульрих Хакенберг, член Совета Директоров марки Volkswagen, ответственный за развитие. Технически и визуально кузов из углепластика уже сегодня является шедевром автомобилестроения. При этом его уникальность заключается в соотношении размеров. В то время как по длине, составляющей 3 813 мм, L1 сравним с автомобилем Volkswagen Fox, а по высоте - 1 143 мм - с Lamborghini Murciélago, по ширине, оптимизированной с точки зрения аэродинамики (1 200 мм), ему нет равных во всем мире.
Философия L1 – определение нового типа автомобилей
При разработке обоих поколений прототипа L1 марка Volkswagen задалась вопросом, чем же он должен отличаться от обычного автомобиля. Отправной точкой была конструкция кузова. В этой связи главный вопрос звучал так: Как должен выглядеть, и какими свойствами должен обладать автомобиль, чтобы потреблять как можно меньше энергии? Логичный ответ: он должен быть оптимален по аэродинамике и идеально легок. Но при этом, максимально безопасным. Решение задачи: узкий двухместный легковой автомобиль с кузовом из углепластика!
Подходящее для этого расположение сидений «подсказали» бескомпромиссные с точки зрения аэродинамики планеры: друг за другом. Так как это уменьшает поверхность сопротивления. Так же, как и у планера, посадка в прототип осуществляется через откидывающуюся в сторону панель крыши. При создании второго поколения L1 в философию были внесены дополнении. Каждый конструктивный элемент создавался заново, разрабатывалась специальная ходовая часть с автоматическими компонентами, и, прежде всего, из Формулы 1 и самолетостроения заимствовалась важнейшая технология изготовления уникального по своей форме автомобиля из углепластика, который комбинировался гибридным приводом и который почти готов к серийному производству с 2013 года.
Привод L1
Для будущего необходим двигатель TDI: Небольшой двигатель TDI позволяет снизить потребление топлива и увеличить запас хода. Двигатель Downsizing – 0.8 TDI является самым малым дизельным двигателем Volkswagen
Воодушевляющая идея - электродвигатель и двигатель TDI снижают выброс CO2 до 39 г/км
Вольфсбург / Франкфурт, сентябрь 2009 г. Двигатель TDI, электродвигатель и 7-ступенчатая коробка DSG располагаются в задней части кузова и образуют самый экономичный в мире гибридный привод. Расход топлива 1,49 литра на 100 км и выбросы всего 39 г/км являются тому доказательством. В качестве основного приводного элемента выступает двухцилиндровый турбодизельный двигатель с системой непосредственного впрыска топлива Common-Rail. В зависимости от нагрузки он может работать в двух различных режимах. В стандартном режиме «ЭКО» двигатель TDI объемом 800 см3 развивает мощность 20 кВт / 27 л.с. (при 4 000 об./мин.); в режиме «СПОРТ» – используется лишь для достижения максимальной скорости – мощность увеличивается до 29 л.с. / 39 кВт (при 4 000 об./мин.). Максимальный крутящий момент двигателя TDI составляет 100 Нм (при 1 900 об./мин.). Естественно L1 оснащен при этом системой остановки и включения двигателя, при помощи которой узел привода автоматически выключается при остановке автомобиля и снова включается при нажатии на педаль акселератора/электропривода.
В корпус 7-ступенчатой коробки DSG встроен в гибридный модуль, который располагается между двигателем TDI и коробкой передач и состоит из электродвигателя мощностью 10 кВт/14 л.с. и сцепления. Электродвигатель получает энергию от литиево-ионной аккумуляторной батареи, размещенной в передней части кузова. Работающая на мощности 130 Вт силовая электроника управляет потоком высоковольтной энергии от и к аккумуляторной батарее и, соответственно, к электродвигателю. Бортовая сеть получает необходимое питания 12 Вт от преобразователя постоянного тока.
Электродвигатель – подробная информация
Электродвигатель поддерживает двигатель TDI в штатном режиме работы, в частности, при помощи электронного смещения точек нагрузки и при ускорениях (наддуве). При помощи электродвигателя в случае необходимости можно увеличить крутящий момент на 40% от общего диапазона частоты вращения. Кроме того, электродвигатель может самостоятельно приводить в действие L1 на коротких дистанциях. В этом случае двигатель TDI отсоединяется от трансмиссии путем размыкания промежуточного сцепления. Повторный запуск двигателя TDI осуществляется с полным комфортом: для так называемого импульсного старта двигателя TDI во время движения ротор электродвигателя продолжает набирать обороты, а сцепление со стороны двигателя очень быстро замыкается. Таким образом, частота вращения двигателя TDI увеличивается до необходимого значения и двигатель включается. Весь процесс протекает плавно, так что водитель практически не ощущает повторный запуск двигателя TDI.
В фазах торможения электродвигатель выполняет функцию генератора и заряжает путем рекуперации энергии литиево-ионную батарею. Также с учетом наименьшего расхода энергии выбираются передачи КП. Общее управление энергией и приводом осуществляется с помощью блока управления двигателем с учетом соответствующей нагрузки, заданной водителем. Кроме того, релевантными параметрами являются также положение педали акселератора/электропривода, нагрузка двигателя, фактический запас топлива и энергии и комбинация кинетический и электрической энергии для выбора оптимальной в данный момент тяги.
Дизельный двигатель – подробная информация о двигателе 0.8 TDI
Двигатель TDI автомобиля L1 представляет собой новую разработку. Специалисты по двигателям компании Volkswagen и в этом случае используют синергетические эффекты для создания инновационного, и в то же время недорогого привода. Поэтому 0.8 TDI является модификацией представленного несколько месяцев назад двигателя 1.6 TDI. Двигатель 1.6 TDI дебютирует на Международном автосалоне в новой версии Golf BlueMotion (3,8 л/100 км) и Passat BlueMotion (4,4 л/100 км) - автомобили, которые остаются пока самыми экономичными в своем классе.
У двигателей 0.8 TDI и 1.6 TDI из-за их родства имеют идентичные параметры: расстояние между центрами цилиндров (88 мм), внутренний диаметр цилиндра (79,5 мм) и ход поршня (80,5 мм). Кроме того, высокотехнологичные двигатели TDI обладают важными внутренними технологиями для снижения выбросов. К ним относятся, в частности, специальные углубления в поршне, многократный впрыск и индивидуальное распределение соответствующих струй впрыскиваемого топлива. В обоих случаях применяется рециркуляция отработанных газов, каталитический нейтрализатор окислительного типа и сажевый фильтр для дизельного двигателя. С таким оснащением двигатели TDI в любом автомобиле Volkswagen с легкостью достигают предельных значений нормы содержания CO2 в выхлопных газах (Стандарт Euro-5).
Благодаря системе впрыска топлива Common-Rail двигатель 1.6 TDI считается малошумным дизельным двигателем. Эти высокие показатели комфорта были перенесены на двухцилиндровый двигатель. Алюминиевый картер двигателя TDI сконструирован так, чтобы достигается высокая точность форм и тем самым – чрезвычайно низкие потери при трении. Высокому КПД двигателя способствует масляный насос, расположенный со стороны всасывания и рассчитанный на максимальное давление масла в 4 бар.
Насколько сильно исполнение всей системы привода способствует обеспечению высокого КПД, можно понять по системе охлаждения L1. Блок управления двигателя управляет внешним электрическим насосом охлаждающей жидкости, обеспечивая включение системы охлаждения только тогда, когда этого требуют условия эксплуатации двигателя. Данное термическое управление способствует снижению расхода топлива. Второй электрический насос ОЖ, активируемый также только в случае необходимости, обеспечивает с помощью отдельного контура циркуляции ОЖ более низкой температуры необходимое охлаждение стартер-генератора и силовой электроники.
Подробная информация о 7-ступенчатой коробке передач с двойным сцеплением (DSG)
Функцию переключения передач на борту L1 выполняет одна из самых инновационных в мире автоматическая КП - 7-ступенчатая DSG. По сравнению, например, с версией, применяемой в новом Polo, коробка передач с двойным сцеплением была дополнена системой регулировки сцепления гибридного модуля. Кроме того, отдельные передаточные числа были оптимизированы так, что, несмотря на чрезвычайно низкий расход топлива, удалось обеспечить привлекательные динамические характеристики. В корпус КП был встроен гибридный модуль; он находится на месте традиционного маховика.
Динамические характеристики – экономичность и вместе с тем маневренность
L1, оснащенный системами ABS и ESP, развивает скорость до 160 км/ч – принимая во внимание расход топлива, это настоящая сенсация. При максимальном разгоне с места автомобиль достигает скорости 100 км/ч за 14,3 секунды. Топливный бак вмещает десять литров, однако при среднем расходе 1,49 литра на 100 км он позволяет преодолеть расстояние равное 670 километрам.
Интерьер L1
Самый экономичный автомобиль в мире с кабиной, как в самолете
Максимально эргономичное решение – полукруглая комбинация приборов на 180 градусов
Созданное специально для водителя рулевое колесо является центральной частью интерьера
Комфорт для двоих – сиденья без ограничения дальности поездки
Вольфсбург / Франкфурт, сентябрь 2009 г. Пилотирование автомобиля – звучит довольно дерзко, но в случае с L1 это выражение попадает в точку. Водитель (в чашеобразном сиденье с трубчатым каркасом из углепластика) и пассажир (в прочном сиденье из углепластикового моноблока) сидят друг за другом. Расположение сидений в обоих случаях идеально с точки зрения эргономики и комфорта. Все приборы и элементы управления расположены полукругом в радиусе 180 градусов для обеспечения превосходного обзора и доступа. Приборная панель встроена в автомобиль и сделана из углепластика. Все декоративные накладки также изготавливаются из усиленного углепластика. Для боковых накладок Volkswagen применяет природные волокна и новый, прочный и приятный на ощупь материал «Sport Esteem».
L1 включается нажатием кнопки справа от руля. Круглая стартовая кнопка одновременно выполняет функцию – путем поворота - переключения передач и активации электронного стояночного тормоза (движение вперед, нейтральное положение КП, задний ход и парковка). «Дверь» и крышка багажного отделения оснащены электроприводом и открываются при помощи сенсорных элементов слева и справа от водителя. В виде модуля с сенсорным управлением выполнена также вся система кондиционирования. При помощи многофункциональных клавиш на рулевом колесе водитель управляет бортовым компьютером, системой навигации и мультимедийной системой.
В L1 отсутствуют классические наружные зеркала и салонное зеркало заднего вида. Вместо них видеокамеры передают соответствующее изображение на активный дисплей OLED (OLED = органический светоизлучающий диод), выполняющий функцию центрального прибора. Маневрирование во время парковки облегчает система контроля расстояния при парковке (Park Distance Control, PDC).
В случае столкновения водитель и пассажир защищены не только благодаря корпусу, сделанному из высокопрочного углепластика, со встроенными дугами безопасности и алюминиевыми энергопоглощающими элементами в передней части автомобиля, но и благодаря подушке безопасности в рулевом колесе, а также фронтальным и боковым подушкам безопасности.
Кузов L1
Автомобилестроение будущего:
Надежный защитный корпус из углепластика в L1 весит всего 124 килограмма
Малый вес - L1 не тяжелее хорошего мотоцикла
Революция - углепластик еще ни разу не применялся в серийном производстве
Вольфсбург / Франкфурт, сентябрь 2009 г. Технически и визуально данный кузов из углепластика уже сегодня является шедевром автомобилестроения. При этом его уникальность заключается в соотношении размеров. В то время как по длине, составляющей 3 813 мм, L1 сравним с автомобилем Volkswagen Fox, а по высоте - 1 143 мм - с Lamborghini Murciélago, по ширине, оптимизированной с точки зрения аэродинамики (1 200 мм), ему нет равных во всем мире.
Кузов из углепластика – внешние элементы кузова
Из углепластика изготавливается двухместный автомобиль, а также трубчатый каркас сиденья водителя, пассажирское сиденье и внешние элементы кузова. Вместо дверей конструкторы предложили откидывающийся люк. Над сиденьями откидывается панель крыши с электрическим приводом, а притягивающий механизм облегчает ее закрытие. Фары и задние фонари выполняются исключительно в светодиодной технике, которая потребляет мало энергии. Полностью скрыты задние колеса, а колпаки колес снимаются для замены легких дорожных шин Michelin („Energy Saver“: спереди 95/60 R16, сзади 115/70 R16). Также полностью скрыто днище. Охлаждение двигателя 0.8 TDI осуществляется через расположенные сбоку в кузове воздуховоды, которые автоматически открываются и закрываются в зависимости от эксплуатационного состояния гибридного узла и скорости. Традиционно вручную открывается крышка багажного отделения. Она также выполнена из углепластика. Под ней спрятано багажное отделение (объем 50 литров).
Преимущества углепластика – свойства и вес
Усиленный углепластик состоит из многочисленных слоев высокопрочных карбоновых волокон, которые сплетены в высоковязкую матрицу. Это комбинация материалов создает чрезвычайно прочный и легкий композиционный материал. Изготовление кузова из усиленного углепластика, как это происходит в случае с L1, было до сих пор просто невыполнимо. Поэтому углепластик применялся лишь в мелкосерийном производстве, например в самолетостроении или мотоспорте. Компании Volkswagen наконец удалось найти технически и экономически выгодное решение по производству элементов из углепластика в необходимом объеме.
На вопрос, почему углепластик является идеальным материалом для L1, отвечает вес автомобиля. L1 весит всего 380 килограмм, что соответствует весу высококачественного, полностью оборудованного мотоцикла класса 1200 см3. Но, несмотря на это, L1 все равно продолжает оставаться автомобилем. Из общего веса 122 килограмма приходятся на полностью собранный узел привода, 79 килограмм – на ходовую часть, 35 – на оснащение и 20 – на электрические компоненты. Остается 124 килограмма - ровно столько весит кузов.
124 килограмма, которые можно разделить дальше: 64 кг являются собственным весом кузова из углепластика, включая встроенное пассажирское сиденье, 28 кг весит общая облицовка кузова, 19 кг - откидная панель крыши из углепластика, 9 кг – сиденье водителя из углепластика и 4 кг – светодиодные фары. Лишь для сравнения: кузов легендарного Lupo 3L, самого малого до сегодняшнего дня серийного автомобиля, созданного когда-то компанией Volkswagen, весил 306 килограмм, а весь автомобиль – 813. На 433 килограмма больше, чем L1. Имеются и другие преимущества: чрезвычайная прочность материала и идеальная пластичность для реализации самых неординарных решений.
Дизайн – совсем другой, но так похожий на Volkswagen
Конструктивная и стилистическая концепция L1 – функциональность и форма – создают бескомпромиссное единство. Вальтер де Сильва, главный дизайнер Volkswagen AG, говорит по этому поводу: «Дизайн L1 является результатом нового видения классических и эстетических особенностей автомобиля. В первую очередь привлекает почти ракетоподобный контур. Все подвижные элементы встроены и скрыты так, что кузов действительно напоминает корпус ракеты или истребителя. Это кузов, который рассекает воздух с минимальным аэродинамическим сопротивлением». Мировой рекорд коэффициента лобового сопротивления cw 0,195 и лобовой площади 1,02 м2 (Cw x A = 0,199 м2) на практике подтверждают это высказывание.
Лучшая по показателям аэродинамики в мире передняя часть автомобиля. «Типичное расположение традиционных фар и решетки радиатора были бы здесь абсолютно не к месту», утверждает де Сильва. «По этой причине мы выбрали самую минималистическую концепцию и встроили фары в нейтральную горизонтальную полосу, которая создает ощущение устремленности вдаль». Главный дизайнер продолжает: «В определенной степени мы применили этот же принцип в передней части Scirocco, в котором фары соединены друг с другом черной блестящей полосой, а логотип находится на капоте. И это подчеркивает спортивный характер автомобиля».
Экстремальная аэродинамика задает тон и задней части автомобиля с диффузором и полностью скрытыми колесами. Самый яркий элемент задней части автомобиля: встроенные в отверстия воздухозаборника двигателя TDI светодиодные задние фонари. Де Сильва утверждает: «Те же особенности стиля мы можем найти в задней части, причем задние фонари, интегрированные в решетку обоих воздухозаборных патрубков, играют определенную роль в обеспечении аэродинамики. Другим характерным признаком является воздухозаборник непосредственно за комбинацией приборов – почти абстрактный, графический элемент, который подчеркивает разумную эстетику этого автомобиля».
Из-за низкой посадки для водителя предусмотрен дополнительный обзор через остекление крыши, в первую очередь для лучшего обзора светофоров. На это стекло нанесена зеркальная пленка, которая одновременно служит ультрафиолетовым светофильтром. Визуально благодаря пленке стекло становится неотъемлемым и практически незаметным элементом кузова.
Пресс-релиз Michelin
Michelin Energy™ Saver и Volkswagen L1:
Две технологии для улучшения состояния экологии
Париж / Франкфурт, сентябрь 2009 г. Похожие цели, высокие требования к эффективности использования энергии и ярко выраженное осознание безопасности побудили Michelin и Volkswagen к объединению их инновационных технологических решений в рамках 1-литрового автомобиля. Впервые представленный на Международном автосалоне 2009 во Франкфурте прототип L1 оснащен шинами Michelin Energy™ Saver. Речь идет о самом новом поколении экологически чистых шин фирмы Michelin с маркировкой «Green X». Перспективные пневматические шины снижают расход топлива и тем самым уменьшают выброс углекислого газа, уменьшают длину тормозного пути на мокрой дороге, а также отличаются чрезвычайно продолжительным сроком службы.
Компаниям Michelin и Volkswagen в ходе тесного сотрудничества удалось интегрировать комплект шин в топливосберегающую концепцию 1-литрового автомобиля. Для этого шины Michelin Energy™ Saver стали больше и уже (95/80 R16 53 T XL для шин передних колес и 115/70 R16 62 T XL для шин задних колес). Особый размер способствует другим техническим преимуществам, к которым относится использование силикатов в резиновой смеси. Силикатный наполнитель заменяет промышленную сажу в протекторах шины почти на 100%.
Большое колесо увеличивает внешний диаметр шины. Тем самым уменьшается деформация контактной поверхности между шиной и проезжей частью. Чем меньше деформируется шина, тем меньше сопротивление качению и тем меньше расходуется энергии. Далее была оптимизирована общая аэродинамика автомобиля благодаря узким шинам. Своей инновацией Michelin стремиться достигнуть не имеющего аналогов сцепления с грунтом, несмотря на уменьшение контактной поверхности. Этот результат достижим благодаря профилю нового типа. Особый метод использования пластин придает «грунтозацепам» протектора шины высокую боковую жесткость, которая гарантирует оптимальную управляемость автомобиля в поворотах и одновременно ограничивает деформацию шин, что снижает расход топлива.
Michelin Energy™ Saver для прототипа Volkswagen L1 дополняют энергосберегающую и экологическую концепцию шин, которая отмечена знаком «Green X» и была введена компанией Michelin в 1992 году. С тех пор благодаря этому было сэкономлено более 11 миллиардов литров топлива, что соответствует выбросу около 29 миллиардов тонн углекислого газа.
Смотрите также:
- Чем атмосферные двигатели автомобилей отличаются от турбированных? →
- Всем ветрам. 9 самых доступных кабриолетов российского рынка →
- Среднеразмерный кабриолет от Opel →