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16.01.2013 | Automobil + Motoren | Nachricht | Online-Artikel

Diesel-Plug-in-Hybrid, elektrische Kardanwelle: Volkswagen zeigt SUV-Studie Cross-Blue

verfasst von: Katrin Pudenz

7:30 Min. Lesedauer

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Dank seines Plug-in-Hybridsystems - bestehend aus TDI-Clean-Dieselantrieb, zwei Elektromotoren, Doppelkupplungsgetriebe und elektrischer Kardanwelle - prognostiziert Volkswagen für die allradgetriebene SUV-Studie Cross-Blue einen Verbrauch von 2,1 l/100 km. Vorgestellt wird die Studie einer neuen SUV-Generation derzeit auf der North American International Auto Show (Naias) 2013 in Detroit.

Konzipiert wurde das neue Fahrzeug speziell für die USA und Kanada. Im Falle einer Serienfertigung würde der Cross-Blue das Modellspektrum von Volkswagen um ein Midsize-SUV der 5,0-m-Klasse erweitern. Denn aktuell bietet Volkswagen of America als Sport Utility Vehicles (SUVs) den Tiguan (4,4 Meter lang) und den exklusiven Touareg (4,8 Meter lang) an.

Antriebstechnik

Der Cross-Blue basiert technisch auf dem neuen Modularen Querbaukasten (MQB) des Konzerns. Innerhalb des MQB gibt es über Baureihen und Marken hinweg einheitliche Parameter wie etwa die Einbaulage aller Motoren. Darüber hinaus weist das Baukastensystem variable Parameter auf, durch die verschiedenste Modelle optimal und individuell entwickelt werden können. Dazu gehören zum Beispiel der Radstand (2.980 mm), die Spurbreiten und die Radgrößen. Alle neuen Modelle des MQB sind so konzipiert, dass sie neben den klassischen Antriebsarten (Otto- und Dieselmotoren) immer auch als Erdgas-, Hybrid- oder E-Modell gebaut werden können.

TDI- und E-Motor

Bei der nun in Detroit gezeigten Studie verschmelzen MQB-Elemente zu einer künftigen SUV-Generation - in diesem Fall sind es die MQB-Vorder- und Hinterachsen, der 140 kW starke TDI der neuen Dieselmotorenbaureihe EA288 und ein Sechsgang-DSG. Und zwar kombiniert mit Elektrokomponenten, die ebenfalls von Volkswagen stammen. Dazu gehören die Lithium-Ionen-Batterie im Mitteltunnel sowie die vordere E-Maschine mit 40 kW und die hintere mit 85 kW. Das Antriebskonzept des Cross-Blue zeigte Volkswagen bereits im Cross Coupé - eine kompakte SUV-Studie der Tiguan-Größe.

Die Verbrauchsprognose des Herstellers für die neue Studie liegt bei 89 MPGe (für Hybrid-Fahrzeuge adaptierter EPA-Standard der USA bei voller Ausnutzung der Batterieladung, Highway- und City-Zyklus kombiniert). Im reinen Dieselbetrieb beträgt die Reichweite 35 MPG (Highway und City kombiniert). Im rechnerisch nicht mit dem EPA-Standard vergleichbaren Testzyklus der europäischen ECE-Norm R101 für Elektrohybrid-Fahrzeuge ergibt sich eine Verbrauchsprognose von bereits erwähnten 2,1 l/100 km. Trotz dieser Verbrauchswerte verfügt die Studie über eine Leistung von 225 kW. Für die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h benötigt das SUV 7,5 s (0 auf 60 mph: 7,2 s). Sein TDI entwickelt aus dem Drehzahlkeller heraus bereits ab 1750/min ein Drehmomentmaximum von 400 Nm. Die beiden E-Maschinen steuern 180 Nm (vorn) und 270 Nm Drehmoment bei. Beim Boosten - dem vollen Leistungseinsatz aller Motoren - steht im Antriebssystem ein Gesamtdrehmoment von bis zu 700 Nm zur Verfügung.

Der Cross-Blue kann in verschiedenen Betriebsmodi gefahren werden. Standardmäßig startet er im klassischen Hybridmodus - die Antriebssysteme werden in diesem Fall automatisch optimal genutzt, wie die Experten erklären. Die Elektromotoren sorgen so oft sie können für Vortrieb. Per Tastendruck (rechts vom Schaltknauf) kann der Fahrer zudem in den Eco- oder Sportmodus wechseln. Im Eco-Modus werden Parameter wie die Gaspedalkennlinie oder die Klimaanlage so gesteuert, dass weniger Kraftstoff respektive Strom verbraucht wird. Im Sport-Modus (wählbar über dieselbe Taste wie der Eco-Modus) nutzt der Wagen die maximale Leistung des Gesamtsystems. Darüber hinaus stehen ein Offroad-Modus (permanenter Allradantrieb), ein Lade-Modus und der E-Modus (emissionsfreies Fahren auf Knopfdruck) zu Verfügung.

E-Modus

Mithilfe einer Lithium-Ionen-Batterie kann die Studie über eine Distanz von bis zu 14 Meilen (US-Zyklus) respektive 33 Kilometer (europäischer NEFZ) rein elektrisch fahren. Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird in diesem Fall auf 75 mph beziehungsweise 120 km/h reduziert. Im E-Modus sorgt allein der 85 kW starke E-Motor der Hinterachse für Vortrieb. Beim rein elektrischen Fahren wird der Turbodiesel durch das Öffnen der Kupplung vom Antriebsstrang getrennt und abgeschaltet. Der E-Modus wird durch das Drücken der sogenannten EV-Modus-Taste (EV = Electric Vehicle) vorne in der Mittelkonsole aktiviert. Sobald der TDI aufgrund des Ladezustands der Batterie oder anderer Parameter wieder eingebunden werden soll, koppelt er sich ruckfrei und in Sekundenbruchteilen erneut in den Antriebsstrang ein.

Die E-Motoren werden beim rein elektrischen Fahren werden die E-Motoren über eine aus acht Modulen bestehende Lithium-Ionen-Batterie mit Energie versorgt. Die Batterie hat einen Energiegehalt von 9,8 kWh und befindet sich im Mitteltunnel. Eine im Spannungsbereich von 370 Volt arbeitende und im vorderen Motorraum integrierte Leistungselektronik managt den Hochvoltenergiefluss von und zur Batterie beziehungsweise zu den Elektromotoren. Das Bordnetz wird indes über einen DC/DC-Wandler mit der notwendigen 12-Volt-Spannung versorgt. Aufgeladen wird die Batterie entweder über externe Stromquellen (230-Volt-Anschluss) oder während der Fahrt. So kann der Fahrer beispielsweise bewusst (über eine weitere Taste in der Mittelkonsole) in einen Lade-Modus wechseln. Dabei wird die Batterie via TDI während der Fahrt aufgeladen, um am späteren Zielort mit ausreichend elektrischer Energie im Stadtbereich elektrisch unterwegs sein zu können. Darüber hinaus gibt es verschiedene Betriebsmodi, sich die je nach Fahrsituation automatisch einstellen.

Segeln, Rekuperieren, Boosten

Zu nennen wäre in diesem Zusammenhang beispielsweise das Segeln. Sobald der Fahrer vom Gas geht und die Batterie ausreichend geladen ist, werden alle Motoren abgeschaltet und vom Antriebsstrang entkoppelt. Segeln Fahrzeug, Fahrer und Mitfahrer, werden in dieser Situation keine Emissionen erzeugt.

Geht der Fahrer vom Gas oder bremst, ohne dass die Batterie ausreichend geladen ist, arbeiten beide Elektromotoren als Generatoren und speisen die beim Bremsen gewonnene Energie in den Lithium-Ionen-Akku ein. Der TDI ist auch in diesem Fall abgeschaltet und abgekoppelt.

Soll es besonders sportlich vorangehen, können sich E-Motoren und TDI vereinen. Jener Zusammenschluss der Kräfte wird Boosten genannt. Dabei wird der Cross-Blue über alle vier Räder angetrieben.

Offroad mit elektrischer Kardanwelle

Ebenfalls alle vier Räder sind im Spiel, sobald der Fahrer bewusst den Offroad-Modus aktiviert (auch hier über eine Taste in der Mittelkonsole). In diesem Fall und bei niedriger Batterieladung fungiert der nun via TDI mit Energie versorgte vordere Elektromotor allein als Generator und damit als Stromquelle für sein Pendant an der Hinterachse. Da die Energie zum Antrieb der Hinterachse by wire und nicht mechanisch fließt, ist von einer elektrischen Kardanwelle die Rede. Aufgrund dessen, dass der TDI im Offroad-Modus über den vorderen E-Motor den hinteren antreibt, funktioniert der Allradantrieb auch bei niedrigem Ladestand der Batterie.

Sorgt der TDI alleine für den Vortrieb, fährt die Studie mit Frontantrieb. Aufgrund der effizienten Technik des aufgeladenen Vierzylinders mit Common-Rail-Direkteinspritzung kann das Fahrzeug auch in diesem Fahrzustand sparsam fahren. Im US-amerikanischen Highway-Zyklus kommt der TDI des Wagens wie Volkswagen prognostiziert auf eine Reichweite von 37 MPG; im City-Zyklus sind es 33 MPG. Der sogenannte hybridische Kraftstoffverbrauch im entsprechenden Teil-Zyklus der europäischen Norm ECE-R101, bei dem der Cross-Blue mit vollständig entladener Batterie fährt und damit praktisch allein vom TDI-Motor angetrieben wird, zeige einen Durchschnittsverbrauch von 4,9 l/100 km.

SUV als Stromaggregat

Links und rechts ist der Cross-Blue im Heckbereich jeweils mit einer Tankklappe ausgerüstet. Auf der Beifahrerseite befindet sich der Einfüllstutzen für den Diesel- und SCR-Tank, auf der Fahrerseite haben die Ingenieure indes unter einer Klappe zwei Steckdosen integriert. Die erste dient zum Laden der Lithium-Ionen-Batterie; an die zweite können beispielsweise beim Camping Elektrogeräte wie Kühlboxen oder Lichtsysteme angeschlossen werden. So fungiert das Fahrzeug in diesem speziellen Fall als Stromaggregat.

Innenraum

Ausgestattet wurde die Studie mit sechs Einzelsitzen (drei Sitzreihen); in einer Serienversion würde es alternativ in der zweiten Reihe drei und damit insgesamt sieben Sitzplätze geben. Im Fond steigt die Sitzposition leicht an. Die Kopffreiheit vorn wird mit 1077 mm, in der zweiten Reihe mit 1020 mm und in der dritten Reihe 954 mm angegeben. In der zweiten Sitzreihe stehen bis zu 947 mm Beinfreiheit zur Verfügung, in der dritten sind es bis zu 917 mm. Einen komfortablen Ein- und Ausstieg nach hinten gewährleistet die mit einem Handgriff nach vorn verschiebbare zweite Sitzreihe. Hinter der dritten Sitzreihe erschließt sich ein 335 Liter großer Kofferraum (Laderaumlänge: 600 mm); werden die Lehnen der dritten Sitzreihe umgeklappt, vergrößert sich das Stauvolumen auf 812 Liter und die Laderaumlänge auf .387 mm. Klappt man auch noch die Lehnen der zweiten Sitzreihe um, steigt das Stauvolumen auf nahezu 2000 Liter; die Länge des Laderaums vergrößert sich in diesem Fall auf 2230 mm. Schließlich kann auch noch die Lehne des Beifahrersitzes umgeklappt werden, um danach bis zu 3110 mm lange Gegenstände einpacken.

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