BMW 225xe.
BMW
BMW eDrive ist die Antriebstechnik für E-Fahrzeuge von BMW i. Aber auch für die Plug-in-Hybridmodelle von BMW wird sie eingesetzt. Hybridisiert werden nun auch Modelle aus der 2er und 3er Reihe. Auf der IAA 2015 präsentiert das Unternehmen die neuen Modelle 225xe und 330e. Zunächst soll der 225xe beleuchtet werden. Den 330e stellt die Redaktion in einem weiteren Bericht vor.
Die wichtigsten Komponenten der BMW-eDrive-Technik sind der Elektrosynchronmotor mit der von BMW entwickelten Leistungselektronik, die Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie und das intelligente Energiemanagement, das in Plug-in-Hybrid-Modellen die Zusammenarbeit von Elektro- und Verbrennungsmotor für die jeweilige Fahrsituation optimiert.
Mit dem BMW 2er Active Tourer und dem 2er Gran Tourer steht bereits ein Angebot an effizienten, dynamischen, geräumigen und praktischen Fahrzeugen zur Verfügung; mit Front- und Allradantrieb sowie Benzin- und Dieselmotoren. Der BMW 225xe, der 2er Active Tourer mit eDrive, wurde mit einem Hybridantrieb weiterentwickelt.
Plug-in-Hybrid-Technik
Der Autobauer mit Sitz in München setzt mit dem BMW 2er Active Tourer auf ein Frontantriebskonzept, um ein Maximum an Raum und Funktion in der Kompaktklasse zu realisieren. Hohe Sitzposition, bequemer Ein- und Ausstieg, kompakte Außenmaße, geräumiger Innenraum, hohe Variabilität: das sind einige der Charateristika des neuen 225xe. Die Rückbank ist beim BMW 2er Active Tourer mit eDrive im Vergleich zu den übrigen Motorvarianten um 30 Millimeter höher positioniert. Darunter ist die Batterie platziert.
Der Hybridantrieb des BMW 225xe besteht aus einem 100 kW starken Dreizylinder-Motor mit BMW-TwinPower-Turbo-Technik (Kraftstoffverbrauch kombiniert: 2,1 bis 2,0 l/100 km; CO2-Emissionen kombiniert: 49 bis 46 g/km). Das Aggregat der neuen BMW-Motorenfamilie mit 1,5 Liter Hubraum treibt über ein Sechsgang-Steptronic-Getriebe die Vorderräder an und wird ergänzt von einem 65 kW starken Elektromotor an der Hinterachse, der eine elektrische Reichweite von bis zu 41 Kilometer ermöglicht. Platzsparend unter der Rückbank positioniert ist die Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 7,7 kWh.
Bei der Entwicklung des Plug-in-Hybrid-Antriebs des BMW 225xe war der optimierte Verbrauch beim Einsatz auf der Kurzstrecke und in der Stadt ein wichtiges Ziel, wie es aus München heißt. So sei bei der Entwicklung des Elektrosynchronmotors und der Einbindung in das Antriebssystem über eine Ein-Gang-Übersetzung der Schwerpunkt auf Fahrdynamik und Effizienz im innerstädtischen Einsatz gelegt worden. Beim rein elektrischen Fahren verhalte sich der 2er Active Tourer mit eDrive wie ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb. Das gegenüber den Modellen nur mit Benzinmotoren etwas höhere Gewicht auf der Hinterachse ermögliche eine nochmals ausgewogenere Gewichtsverteilung und damit eine weiter optimierte Fahrdynamik.
Zusammenspiel der Antriebskomponenten
Der elektrische Motor arbeitet mit seinem hohen Wirkungsgrad von bis zu 96 Prozent effizient. Sein Drehmoment wird mit 165 Newtonmeter angegeben. Rein elektrisches und somit lokal emissionsfreies Fahren ist bis zu einer Geschwindigkeit von 125 km/h möglich, heißt es. Bei höherem Tempo wird der BMW-TwinPower-Turbo-Ottomotor über den integrierten Hochvolt-Startergenerator nahezu unmerklich zugeschaltet und der Elektromotor abgekoppelt. Bei Autobahntempo ist der 225xe als Fahrzeug mit reiner Frontantrieb unterwegs und bis zu 202 km/h schnell.
Das intelligente Energiemanagement des Plug-in-Hybrids sorgt in allen anderen Fahrsituationen für ein optimales Zusammenspiel von Verbrennungs- und Elektromotor. So wird die elektrische Energie konsequent zur Minimierung des Kraftstoffverbrauchs genutzt und bewirkt dadurch ein ebenso souveränes wie dynamisches Antriebsverhalten.
Bei stärkerem Beschleunigen ermöglicht die Boost-Funktion eine Überlagerung der Drehmomente beider Antriebssysteme für maximale Dynamik und hohe Fahrzeugsouveränität. Selbst wenn ein geringer Ladestand der Batterie keine rein elektrische Fahrt mehr zuließe, stellt der Startergenerator noch elektrische Energie zur Verfügung, um die Beschleunigung durch die elektrische Hinterachse zu unterstützen.
Bei laufendem Verbrennungsmotor wird die geladene elektrische Energie zur Verbrauchsreduzierung eingesetzt und für den sogenannten elektrischen Assist genutzt. Die intelligente Zuschaltung des Elektromotors an der Hinterachse entlastet dabei den Verbrennungsmotor, so dass dieser in einem effizienteren Lastbereich betrieben wird und den Kraftstoffverbrauch auch auf schnelleren Überland- oder Autobahnfahrten bis Tempo 125 km/h senkt.
Der Hochvolt-Startergenerator übernimmt im BMW 225xe mehrere Aufgaben. Über einen Riemenantrieb eingebunden, startet er den Verbrennungsmotor und kann diesen beim Beschleunigen aus dem Stand auch kurzzeitig mit seinem maximalen Drehmoment von 150 Newtonmeter unterstützen. Zusätzlich fungiert er bei Bremsvorgängen und im Schubbetrieb als Generator und speist durch die Rekuperation der Verzögerungsenergie Strom in die Lithium-Ionen-Batterie mit einer Gesamtkapazität von 7,7 kWh zurück. Auch der Verbrennungsmotor lädt - über den integrierten Hochvolt-Startergenerator – bei Bedarf während der Fahrt die Batterien auf.
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Elektrische Fahrmodi plus Fahrerlebnisschalter
Im BMW 2er Active Tourer mit eDrive stehen drei dezidierte Elektromodi zur Verfügung. Der Modus Auto eDrive ist bei Fahrtantritt die Standardeinstellung des Hybridantriebs und sorgt je nach Ladezustand des Speichers für die optimale Zusammenarbeit von E-Motor und TwinTurbo-Verbrennungsmotor. In diesem Modus kann der BMW 225xe bis zu einer Geschwindigkeit von 80 km/h rein elektrisch gefahren werden; die vom Fahrer angeforderte elektrische Leistung wird über das Kombiinstrument angezeigt. Fordert er mehr Leistung ab, zum Beispiel bei einem Beschleunigungsvorgang oder einer Geschwindigkeit über 80 km/h, wird der Verbrennungsmotor automatisch und komfortabel zugeschaltet. Sinkt die Geschwindigkeit wieder unter 80 km/h, wird der Verbrennungsmotor ausgekuppelt und gestoppt; der Fahrer ist wieder elektrisch unterwegs. Auch bei einem Ladestand von unter sieben Prozent ist bei leichter Beschleunigung ein rein elektrischer Betrieb bis zu einem Tempo von 55 km/h möglich. Sinkt der Ladestand auf unter drei Prozent, schaltet sich der Verbrenner wieder zu.
Wie schon der Plug-in-Hybrid-Sportwagen BMW i8 verfügt auch der BMW 225xe über den Fahrmodus MAX eDRIVE: Auf Knopfdruck kann das Fahrzeug mit der maximalen Leistung des elektrischen Antriebs emissionsfrei fahren, bis zu einer Geschwindigkeit von 125 km/h. Die elektrische Leistung kann dabei sehr komfortabel über die gesamte Wegstrecke des Fahrpedals dosiert und abgerufen werden, ohne dass der Verbrennungsmotor – vom Fahrer ungewollt – gestartet wird. Der BMW TwinPower Turbo Ottomotor wird in diesem Modus erst über die Kickdown-Betätigung des Fahrpedals zugeschaltet. Dabei wird bei Bedarf die gesamte Systemleistung nahezu verzögerungsfrei abgerufen. Der Dreizylinder-Motor kann alternativ durch die Position S des Gangwahlschalters zugeschaltet werden. In dieser Stellung liefert der Antrieb maximale Sportlichkeit, indem die volle Leistung von Elektromotor und Verbrennungsmotor inklusive Overboost-Funktion zur Verfügung steht.
Save-Battery-Modus
Durch die Aktivierung des Save-Battery-Modus kann der Ladezustand der Hochvoltbatterie gehalten werden, um zum Beispiel für späteres lokal emissionsfreies Fahren die elektrische Reichweite zu maximieren. Wird der Save-Battery-Modus bei einem Ladezustand der Batterien unterhalb von 50 Prozent aktiviert, so werden diese automatisch bis maximal 50 Prozent geladen. Erfolgt eine Aktivierung oberhalb von 50 Prozent, so wird der aktuelle Ladezustand des Hochvoltspeichers gehalten.
Durch das Einlegen der S-Gasse startet unabhängig vom aktiven Modus der Verbrennungsmotor, so dass die maximale Leistung beider Antriebe dauerhaft zur Verfügung steht. Zusätzlich wird parallel der Ladezustand des Hochvoltspeichers auf 80 Prozent angehoben.
Antrieb über Fahrerlebnisschalter personalisierbar
Die drei eDrive-Antriebsmodi können mit den Einstellungen des von anderen BMW-Modellen bekannten Fahrerlebnisschalters beliebig kombiniert werden. Die Fahrerlebnismodi Sport, Comfort und Eco Pro wirken auf das Gesamtfahrzeug ein, wie die Steuerung von Gaspedalkennlinie, Schaltcharakteristik des Steptronic-Getriebes oder die Lenkung. So folgen Antrieb und Fahrwerk im Modus Sport einer sportlicheren Kennlinie als in der Standardeinstellung Comfort. Der Eco-Pro-Modus steuert das Energie- und Klimamanagement des Fahrzeugs intelligent und schaltet beispielsweise elektrische Verbraucher wie Seitenspiegel- und Sitzheizung ab oder senkt deren Leistung. Neben einer geänderten Gaspedalkennlinie und einer Optimierung des Schaltprogramms ermöglicht die Segel-Funktion weitere Einsparpotenziale im ECO PRO Modus.
Die Fahrerlebnismodi ECO PRO, COMFORT und SPORT greifen für das Zusammenspiel mit den eDrive Antriebsmodi auf alle Hybridfunktionen wie elektrisches Fahren, Rekuperation, elektrischer Assist und Boost zu, um ein optimales Fahrerlebnis zu erreichen.
Elektrifiziertes xDrive System
Der über den Plug-in-Hybrid-Antrieb realisierte elektrifizierte xDrive des BMW 225xe baut auf den Erfahrungen des Sportwagens BMW i8 auf. So kann einerseits nur jeweils eine Achse von Elektro- beziehungsweise Verbrennungsmotor angetrieben werden. Andererseits ist jedoch bis zu einer Geschwindigkeit von 125 km/h auch ein elektrifizierter Allradantrieb verfügbar. Mit der zusätzlich elektrisch angetriebenen Hinterachse und der dadurch höheren Traktion bleibt das Fahrverhalten des BMW 225xe noch länger neutral als bei den Modellen mit Frontantrieb. Im Ergebnis führt das zu einer nochmals gesteigerten Fahrdynamik. Durch den Hybridantrieb ist keine Verbindung zwischen den Antriebsachsen über eine Gelenkwelle nötig.
Laden der Batterie
Als Plug-in-Hybrid kann der BMW 225xe auch extern über das Stromnetz geladen werden. Mit einer zu Hause oder am Arbeitsplatz installierbaren BMW i Wallbox mit 4,6 kW Ladeleistung wird der Lithium-Ionen-Hochvoltspeicher des Fahrzeugs in zwei Stunden und 15 Minuten geladen, um bei Fahrtantritt die maximale elektrische Reichweite zur Verfügung zu haben. Alternativ kann der BMW 225xe ebenso an einer konventionellen Haushaltssteckdose mit dem mitgelieferten Standardladekabel in drei Stunden und 15 Minuten aufgeladen werden. Mit den Ladelösungen von BMW 360° Electric kann der Hochvoltspeicher des 225xe auch unterwegs aufgeladen werden. Über den
Produktion in Dingolfing und Leipzig
Der Hochvoltspeicher und der E-Motor für den neuen BMW 2er Active Tourer mit eDrive werden im BMW Group Werk Dingolfing produziert. Neben der 3er-, 4er-, 5er-, 6er- und 7er-Baureihe werden dort auch Fahrwerksteile und E-Antriebskomponenten gefertigt. Die Integration der elektrischen Antriebskomponenten erfolgt im BMW Werk Leipzig; die Serienproduktion des BMW 225xe beginnt dort ab Ende 2015.