VW Golf blue-e-motion: ekstremalny moment obrotowy i zero emisji

Volkswagen Golf blue-e-motion, napędzana wyłącznie silnikiem elektrycznym studyjna wersja najpopularniejszego europejskiego samochodu w historii, stanowi kolejny pomost do ery elektromobilności. Pięciodrzwiowe i pięcioosobowe auto jest bezgłośnie napędzane wbudowanym z przodu nadwozia silnikiem elektrycznym o maksymalnej mocy 85 kW/115 KM; moc ciągła wynosi 50 kW/69 KM. Tak jak wszystkie silniki elektryczne, także jednostka zastosowana w Golfie rozwija natychmiast bardzo wysoki maksymalny moment obrotowy (270 Nm). Rezultatem jest większa przyjemność z jazdy. Prąd do napędu silnika elektrycznego jest magazynowany w litowo – jonowej baterii o pojemności 26,5 kilowatogodzin.

Zależnie od stylu i warunków jazdy (m.in. używanie klimatyzacji i ogrzewania) obecnie stosowana bateria litowo – jonowa w Golfie blue-e-motion wystarczy na przejechanie około 150 kilometrów. Ostateczne dane dotyczące zasięgu Golfa blue-e-motion w wersji seryjnej Volkswagen poda dopiero w momencie rozpoczęcia produkcji. Jednak już zasięg 150 kilometrów spełnia w wielu przypadkach wymagania osób dojeżdżających z przedmieść do pracy w mieście. Na przykład w Niemczech według Głównego Urzędu Statystycznego 6 z 10 osób dojeżdża do pracy samochodem, z tego 45,8 procent pokonuje mniej niż 10 kilometrów w jedną stronę, następne 28,1 procent – między 10 a 25 kilometrów, a 16,2 procent ponad 25 kilometrów. Ponadto Golf blue-e-motion spełnia oczekiwania wielu osób świadczących usługi u klienta. Na krótkich odcinkach nieemitujący substancji szkodliwych Golf będzie również ekologicznym rozwiązaniem dla prywatnych użytkowników.

Energooszczędność i dynamika 

Maksymalny zasięg samochodu elektrycznego skraca się bardziej wyczuwalnie, niż w przypadku nowoczesnych samochodów z silnikiem benzynowym lub wysokoprężnym, jeżeli często wykorzystywana jest jego maksymalna moc. Mimo to rozwijający prędkość 135 km/h, bardzo aerodynamiczny Golf blue-e-motion (wartość cw: 0,295), dysponuje dostatecznymi rezerwami, aby poruszać się z dużą prędkością.

Z „żeglowaniem” mamy do czynienia, gdy jadący w sposób przewidujący kierowca zdejmie nogę z gazu. W tym przypadku praca silnika zostanie obniżona o tak zwaną zerową linię momentu obrotowego, aby samochód mógł toczyć się z możliwie jak najmniejszymi oporami. Przy tym, dzięki rekuperacji Golf blue-e-motion odzyskuje energię kinetyczną, a  jednocześnie dysponuje wystarczającym potencjałem, aby wykonać szybki manewr wyprzedzania. O właściwościach dynamicznych tego auta może świadczyć jego przyspieszenie: od 0 do 100 km/h Golf blue-e-motion przyspiesza w 11,8 sekundy.

Bateria litowo – jonowa 

30 modułów baterii składających się ze 180 ogniw litowo – jonowych (pojemność: 26,5 kWh) studyjnego modelu, wbudowanych jest odpowiednio do architektury samochodu w podłogę bagażnika (nie redukując pojemności bagażnika, która wynosi 275 litrów), pod tylną kanapą i w tunelu środkowym podwozia (między przednimi fotelami). Za stałą gospodarkę cieplną baterii odpowiada oddzielny układ chłodzenia powietrzem. Moduły baterii ważą łącznie 315 kilogramów.

Zegary dostosowane do napędu elektrycznego 

Na wskaźniku kW (zamiast klasycznego obrotomierza) kierowca może sprawdzić, ile energii samochód pobiera przy aktualnym wciśnięciu pedału gazu. Kierowcy w samochodach elektrycznych prawie intuicyjnie zwracają uwagę, aby wskaźnik kW wskazywał możliwie niską wartość. W tym okrągłym wskaźniku znajduje się także informacja o zasięgu. Kolejny mały zegar, w umieszczonym tradycyjnie z prawej strony prędkościomierzu, pokazuje informacje o poziomie naładowania baterii.

Indywidualne dopasowanie rekuperacji 

Nowością jest także wskaźnik intensywności rekuperacji na wyświetlaczu wielofunkcyjnym (MFA) między zegarami kW a prędkościomierzem. Kierowca ma możliwość ustawienia dźwignią automatycznej skrzyni biegów lub przyciskami na kierownicy (D do D3) jeden z czterech stopni odzyskiwania energii hamowania. Na najniższym stopniu (D) samochód „żegluje”, gdy tylko kierowca zdejmie nogę z pedału gazu. Golf blue-e-motion hamowany jest wówczas bardzo małym oporem toczenia i oporem powietrza. Natomiast na stopniu D3 lub B (dla hamowania) odzyskiwana jest maksymalna ilość energii kinetycznej, która zasila baterię. Ponadto na wskaźniku wielofunkcyjnym może być wyświetlane zużycie prądu przez automatyczną klimatyzację i wewnętrzną dmuchawę.

Trzy profile jazdy decydują o komforcie, dynamice i zasięgu

Ponadto można zawsze ustawić aktualny profil jazdy, zatem kierowca może wybrać, czy woli maksymalny zasięg, maksymalny komfort czy też maksymalną dynamikę. Zależnie od wybranego profilu dobrana zostanie odpowiednio moc silnika elektrycznego, praca klimatyzacji, maksymalna prędkość i strategia rekuperacji.

Golf blue-e-motion posiada trzy profile: Normal, Comfort+ i Range+. W profilu Comfort+ do dyspozycji jest pełne 85 kW i w tym trybie Golf blue-e-motion może rozwinąć prędkość 135 km/h. Gdy kierowca włączy profil Normal, moc zostanie obniżona do 65 kW, a prędkość maksymalna do 115 km/h. W trybie Range+ moduł sterowania silnika zredukuje moc do 50 kW i w tym przypadku prędkość maksymalna wyniesie 105 km/h. Jednocześnie całkowicie wyłączona zostanie klimatyzacja. Wybrany profil jest wyświetlany na wskaźniku wielofunkcyjnym (MFA). 

Pełne ładowanie przez znaczek VW

Gniazdo do ładowania Golfa blue-e-motion znajduje się za otwieranym znaczkiem VW na osłonie chłodnicy. Odpowiedni piktogram na wskaźniku wielofunkcyjnym informuje, czy kabel do ładowania został prawidłowo podłączony i zablokowany, a podczas aktywnego ładowania miga dioda wskaźnika poziomu naładowania i jednocześnie jest aktualizowany status naładowania na zegarach.

Układ przeniesienia napędu i silnik 

Wszystkie istotne elementy układu napędowego zostały umieszczone z przodu, w komorze silnika. Konstruktorzy wykorzystali tutaj między innymi doświadczenia zebrane przy projektowaniu licznych wcześniejszych samochodów studyjnych. Na przykład w Golfie blue-e-motion, podobnie jak w studyjnym Up! blue-e-motion zastosowano zintegrowaną formę napędu elektrycznego. Jego sercem jest ważący 80 kilogramów silnik elektryczny wraz z przekładnią i mechanizmem różnicowym. Za zarządzanie energią odpowiedzialny jest wysokowydajny falownik impulsowy, który razem z przetwornikiem DC/DC 12-woltowej sieci elektrycznej i urządzeniem ładującym, jest połączony w jeden zintegrowany napęd. Cały zespół jest stosunkowo lekki i kompaktowy. Świadczy o tym chociażby fakt,
że pięciodrzwiowy i pięcioosobowy Golf blue-e-motion, mimo ciężkich baterii, waży 1.545 kilogramów, czyli tylko o 205 kilogramów więcej, niż porównywalny Golf BlueMotion z TDI i DSG.

Studyjny Golf blue-e-motion – dane techniczne 

Wymiary

Długość                                  4.199 mm

Szerokość                              1.786 mm

Wysokość                               1.480 mm

Rozstaw osi                            2.575 mm

Silnik elektryczny

Moc (maks./ ciągła)               85 kW/50 kW

Maks. moment obrotowy       270 Nm

Przekładnia/opony

Przekładnia                             EQ 210 (przekładnia 1-biegowa)

Napęd                                     na przednią oś

Rozmiar opon                         205/55 R16

Osiągi jezdne

0 – 100 km/h                         11,8 s

Prędkość maksymalna (w trybie Comfort+)            135 km/h

Etapy ewolucji - Ponad trzydzieści lat badań dla przyszłości bez emisji szkodliwych substancji

W połowie lat 70-tych Volkswagen rozpoczął prace nad pojazdami elektrycznymi, a przed ponad dwudziestoma laty wprowadził na rynek swój pierwszy model z czysto elektrycznym napędem – Golfa CityStromer. Był on produkowany wprawdzie tylko w krótkiej serii,
ale mimo to otworzył okno w przyszłość, bowiem stał się motoryzacyjną wizją bezemisyjnego sposobu jazdy. W 2014 roku Volkswagen wprowadzi na rynek swoje pierwsze samochody elektryczne produkowane wielkoseryjnie. Te nieemitujące szkodliwych substancji pojazdy świadczą o tym, że Volkswagen od dziesięcioleci konsekwentnie pracuje nad rozwojem czystej technologii. Jednak pokazują także, że mimo najlepszej woli nie można wymusić szybszego nadejścia przyszłości. Dopiero długotrwałe badania i ciągły postęp pozwalają „dotknąć przyszłości”, gdy nadejdzie ku temu odpowiedni czas.

Pierwsze rozwiązania będące rezultatem badań w dziedzinie elektrycznego napędu zostały wprowadzone w 1976 roku w Golfie pierwszej generacji. Był on wyposażony w silnik elektryczny o mocy 20 kW. Do 1986 roku ten E-Golf służył jako samochód testowy, w którym sprawdzano różne typy baterii i silników elektrycznych. 

W 1989 roku zadebiutował pierwszy Golf CityStromer

Cenne doświadczenia zebrane dzięki testowemu Golfowi zostały wykorzystane w Golfie CityStromer, zbudowanemu na bazie Golfa drugiej generacji. Wraz z nim w 1989 roku w ofercie modeli Volkswagena znalazł się pierwszy samochód elektryczny. Dzięki swojemu silnikowi trójfazowemu o mocy 18,5 kW, Golf CityStromer przyspieszał do 50 km/h w 13 sekund i rozwijał maksymalną prędkość 100 km/h. Jako zasobniki energii służyło 16 baterii ołowiowo-żelowych wbudowanych pod podłogą bagażnika, które przy napięciu łącznym 96 V dysponowały pojemnością 120 amperogodzin (Ah). Pozwalało to na uzyskanie zasięgu około 50 kilometrów. Aby zmagazynowana w baterii energia była wykorzystywana prawie wyłącznie do poruszania samochodu, dodatkowe odbiorniki były zasilane z innych źródeł, na przykład ogrzewanie wykorzystywało olej napędowy. 

By naładować baterie, wystarczyło podłączyć Golfa CityStromer do zwykłego gniazda 220 V. Wyjmowany kabel z wtykiem znajdował się za klapką w osłonie chłodnicy. 

W 1993 roku Volkswagen wprowadza drugiego Golfa CityStromer

Gdy w 1991 roku Volkswagen zaprezentował trzecią generację swojego bestsellera Golfa, prace nad nowym CityStromer prowadzone były już na pełnych obrotach. W 1993 roku rozpoczęła się jego produkcja seryjna w kooperacji z firmą Siemens. Do 1996 roku powstało łącznie 120 CityStromer’ów opierających się na trzeciej generacji Golfa.

Pierwsze egzemplarze zostały przekazane najpierw regionalnym niemieckim firmom zajmującym się dystrybucją energii. Na zewnątrz nie różniący się prawie od swoich konwencjonalnych braci drugi Golf CityStromer zaskakiwał doskonałą, jak na tamte czasy, przydatnością do codziennej eksploatacji, która jeszcze dzisiaj budzi respekt. Z technologiami takimi jak odzysk energii hamowania (rekuperacja) ten Golf w latach 90-tych wyznaczał nowe standardy ekologiczne.

Energia dla silnika elektrycznego była magazynowana w 16 bezobsługowych blokach baterii ołowiowo-żelowych o pojemności 180 amperogodzin (Ah). Napięcie wynosiło 96 woltów. Trójfazowy silnik synchroniczny z przetwornicą częstotliwości rozwijał moc 17,5 kW. Pracująca bezgłośnie jednostka napędowa przyspieszała ważące 1,5 tony pięciodrzwiowe auto do prędkości 100 km/h. Przy jeździe ze stałą prędkością 50 km/h, czyli na terenie zabudowanym, zasięg wynosił do 90 kilometrów. Inaczej niż przeważająca większość samochodów elektrycznych, Golf III CityStromer miał czterobiegową przekładnię manualną zamiast bezstopniowej automatycznej. Jako „stacja benzynowa” służyło każde tradycyjne gniazdo 220 V. Naładowanie akumulatorów do 80 procent pojemności trwało około półtorej godziny, pełne „napełnienie” zajmowało trochę więcej czasu.