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IAA 2009: Volkswagen verkündet Durchbruch für das 1-Liter-Auto

Volkswagen präsentiert auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) in einer Weltpremiere die Studie des künftigen L1. Es soll der erste Ausblick auf die Serienversion des Einliter-Autos sein, das, interpretiert man die Aussage "2013 wäre eine gutes Jahr für den Beginn der Zukunft" von VW, schon in ein paar Jahren Realität werden könnte. Das Full-Hybrid-Fahrzeug wiegt dank seiner mit Carbonfasern verstärkten Kunststoff-Karosserie (CFK) nur 380 Kilo. Neben dem geringen Gewicht tragen auch der Einsatz von LED-Technik sowie die bedarfsgerechte Auslegung von Komponenten zu einem Durchschnittsverbrauch von laut Hersteller 1,38 Litern Diesel auf 100 Kilometer. Die CO2-Emissionen des 160 km/h schnellen L1 betragen analog 36 g/km.

Der Antrieb, bestehend aus TDI, E-Motor und Siebengang-DSG, befindet sich im Heck der Studie. Als Hauptantriebsquelle fungiert in Zweizylinder-Turbodieselmotor mit Common-Rail-Direkteinspritzung (TDI). Er wird, je nach Lastanforderung, in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi gefahren. Im Standard-Modus "ECO" entwickelt der 800 Kubikzentimeter große TDI eine Leistung von 20 kW; im Modus "Sport" - genutzt etwa zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h - steigt die Leistung auf 29 kW. Das maximale Drehmoment liegt bei 1.900 1/min an und beträgt 100 Newtonmeter. So beschleunigt der extrem aerodynamische Zweisitzer aus dem Stand auf Tempo 100 in 14,3 Sekunden. Der zehn Liter große Kraftstofftank ermöglicht eine theoretische Reichweite von rund 670 Kilometern.

Abgeleitet wurde der 0.8 TDI vom erst vor wenigen Monaten vorgestellten 1.6 TDI, der aktuell auf der IAA unter anderem im Golf BlueMotion und Passat BlueMotion debütiert. 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 beide Motoren innermotorische Maßnahmen 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.

Das Aluminium-Kurbelgehäuse des 0.8 TDI wurde auf hohe Formgenauigkeit zugunsten niedriger Reibwerte konstruiert. Zur Motoreffizienz trägt zudem die auf einen maximalen Öldruck von 4,0 bar ausgelegte Ölpumpe bei. Zur Verbrauchsreduzierung soll auch das Kühlsystem des L1 beitragen: Die externe elektrische Wasserpumpe wird vom Motormanagement so gesteuert, dass nur dann gekühlt wird, wenn die Motorbetriebsbedingungen das erforderlich machen. 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.

Das Siebengang-DSG wurde Gegenüber der zum Beispiel im neuen Polo eingesetzten Version um die Kupplungsansteuerung des Hybridmoduls erweitert. Darüber hinaus haben die Entwickler die einzelnen Übersetzungen mit dem Ziel optimiert, niedrige Verbrauchswerte mit einem ansprechende Fahrleistungen zu kombinieren. In das DSG-Gehäuse integriert wurde das Hybridmodul; es befindet sich dort an der Stelle des üblichen Schwungrades. Das Modul besteht aus dem 10 kW starken Elektromotor und einer Kupplung. Mit Energie versorgt wird der E-Motor über eine Lithium-Ionen-Batterie in der Frontpartie, die via Rekuperation aufgeladen wird. 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.

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 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. 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. Selbstverständlich verfügt der L1 zudem über ein Start-Stopp-System,durch das die Antriebseinheit beim Fahrzeugstillstand automatischabgeschaltet und per Gas-/E-Pedal erneut gestartet wird.

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.

Um den von VW angegebenen Verbrauchwert von 1,38 Litern realisieren zu können, haben die Entwickler bei der Konstruktion der Karosserie auf maximalen Leichtbau und eine optimale Aerodynamik gesetzt. So bestehen sowohl das zweisitzige Monocoque inklusive Rohrrahmenfahrersitz und Soziussitz sowie die Karosserieaußenhaut aus Carbonfasern verstärktem Kunststoff (CfK). Von den 380 Kilo Gesamtgewicht entfallen lediglich 124 Kilogramm auf die Karosserie. 122 kg wiegt die komplette Antriebseinheit, 79 Kilo das Fahrwerk, 35 Kilo die Ausstattung und 20 Kilo die Elektrik.

Der nur 1.200 Millimeter breite L1 (Länge: 3.813, Höhe: 1.143 Millimeter) weist eine Stirnfläche von nur 1,02 Quadratmetern und einen cw-Wert von 0,195 bei auf. Mit zum geringen Luftwiderstandbeiwert trägt auch die komplette Verkleidung der hinteren Räder sowie des Unterbodens bei. Die Kühlung des 0.8 TDI erfolgt durch seitlich in die Karosserie integrierte, adaptive Luftführungen, die je nach Betriebszustand der Hybrid-Einheit und Geschwindigkeit automatisch geöffnet und geschlossen werden.
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