Είναι αλήθεια ότι η Volkswagen καθυστέρησε να βγάλει full υβριδικά αυτοκίνητα. Είχε mild hybrid, αμιγώς ηλεκτρικά και plug-in hybrid μοντέλα στην γκάμα της αλλά έλειπαν από την γκάμα της τα full υβριδικά -που είναι και πρώτα σε πωλήσεις σε Ελλάδα και Ευρώπη.
Και τώρα το Golf και το νέο T-Roc έγιναν υβριδικά και μόλις παρουσιάστηκαν. Εν τάχει να αναφέρουμε ότι και στα δύο αυτοκίνητα υπάρχουν δύο εκδόσεις ισχύος με 136 και 17 ίππους, μπορούν να κινηθούν μόνο με ρεύμα μέχρι τα 60 km/h και η αυτονομία τους φτάνει τα 800 χιλιόμετρα.
Για τα δύο αυτοκίνητα έχουμε γράψει αρκετές φορές. Αυτό που έχει τώρα το μεγάλο ενδιαφέρον είναι πώς λειτουργεί το πρώτο full hybrid σύστημα της γερμανικής μάρκας.
Διαβάστε Επίσης
Πριν προχωρήσουμε ας δούμε και την κατανάλωση και τις επιδόσεις που ανακοινώνει η μάρκα για τα δύο μοντέλα. Στην περίπτωση του Golf Hybrid με τους 136 ή με τους 170 ίππους η VW ανακοινώνει κατανάλωση μεταξύ 4,5 και 5,1 λίτρων ανά 100 χιλιόμετρα. Το T-Roc δείχνει να καίει λίγο παραπάνω και κινείται και στις δύο εκδόσεις ισχύος μεταξύ 4,9 και 5,6 λίτρων ανά 100 χιλιόμετρα.
Σχετικά με τις επιδόσεις, στην έκδοση των 136 ίππων, το Golf Hybrid επιταχύνει από 0 έως 100 km/h σε 8,8 δευτερόλεπτα ενώ με τους 170 ίππους, η τιμή για το 0-100 km/h είναι 7,5 δευτερόλεπτα. Η μέγιστη ταχύτητα όλων των εκδόσεων Golf Hybrid περιορίζεται στα 180 km/h.
Την ίδια τελική ταχύτητα έχουν και τα T-Roc με αυτό των 136 ίππων να έχει τa 0-100 km/h σε 9,7 δευτερόλεπτα και η έκδοση με τους 170 ίππους χρειάζεται 8,5 δευτερόλεπτα για το 0-100 km/h.
Πώς λειτουργούν τα full υβριδικά Golf και T-Roc
Το νέο υβριδικό σύστημα αποτελείται ουσιαστικά από την μπαταρία υψηλής τάσης, η οποία βρίσκεται κάτω από το πίσω κάθισμα, έναν τετρακύλινδρο υπερτροφοδοτούμενο βενζινοκινητήρα 1,5 λίτρων (1.5 TSI evo2) και την υβριδική μονάδα, η οποία είναι ενσωματωμένη δίπλα του στον εμπρός άξονα.
Η τελευταία συνδυάζει σε ένα ενιαίο "πακέτο" τον ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια, τον ηλεκτροκινητήρα κίνησης και ένα κιβώτιο μίας σχέσης (τύπου TQ250-1F). Ο ηλεκτροκινητήρας-γεννήτρια λειτουργεί επίσης ως μίζα για τον κινητήρα TSI, ενώ ο ηλεκτροκινητήρας κίνησης είναι επιπλέον υπεύθυνος για την ανάκτηση ενέργειας. Τα ηλεκτρονικά ισχύος –το κέντρο ελέγχου του συστήματος κίνησης– βρίσκονται στο κύριο περίβλημα της υβριδικής μονάδας.
Στα υπόλοιπα εξαρτήματα του οχήματος περιλαμβάνονται ένας μετατροπέας υψηλής τάσης σε 12 Volt, ένα ηλεκτρομηχανικό σερβόφρενο και ένας ηλεκτρικός συμπιεστής κλιματισμού. Ο τελευταίος εξασφαλίζει ότι οι λειτουργίες του συστήματος κλιματισμού παραμένουν ενεργές ακόμη και όταν ο κινητήρας TSI είναι απενεργοποιημένος.
Ο κινητήρας TSI συνδέεται μηχανικά με το σύστημα μετάδοσης κίνησης, μέσω ενός υδραυλικά ενεργοποιούμενου συμπλέκτη. Όταν ο συμπλέκτης είναι κλειστός, ο υπερτροφοδοτούμενος βενζινοκινητήρας μεταδίδει απευθείας την ισχύ του στους εμπρός τροχούς, ενώ ο ηλεκτροκινητήρας κίνησης υποστηρίζει τον TSI όταν απαιτείται. Αυτή η παράλληλη λειτουργία ενεργοποιείται επίσης αυτόματα μόλις το Golf ή το T-Roc ξεπεράσει την ταχύτητα των περίπου 60 km/h ή όταν ο οδηγός ζητήσει πολύ δυναμική απόκριση ισχύος, για παράδειγμα μέσω της λειτουργίας kickdown.
Υπάρχουν δύο τρόποι λειτουργίας. Εάν η μπαταρία ιόντων λιθίου που βρίσκεται κάτω από το πίσω κάθισμα έχει επαρκές επίπεδο φόρτισης, ο ηλεκτροκινητήρας κίνησης αναλαμβάνει μόνος του την κίνηση του αυτοκινήτου, σε ταχύτητες έως περίπου 60 km/h. Εάν, ωστόσο, το ενεργειακό απόθεμα της μπαταρίας δεν επαρκεί πλέον, το σύστημα λειτουργεί σε σειριακή διάταξη: σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης κινεί τον ηλεκτροκινητήρα-γεννήτρια, ο οποίος με τη σειρά του παράγει την ενέργεια που τροφοδοτεί τον ηλεκτροκινητήρα κίνησης.
Η στρατηγική λειτουργίας καθορίζει ποιος τρόπος λειτουργίας ενεργοποιείται. Το συγκεκριμένο σύστημα ελέγχου, που έχει εξελίξει η Volkswagen, λαμβάνει υπόψη, μεταξύ άλλων, την ταχύτητα του οχήματος, την απαιτούμενη ροπή στους τροχούς, το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας, τη θερμοκρασία, τις απαιτήσεις εκπομπών ρύπων και το προφίλ λειτουργίας.
Στόχος είναι να εξασφαλίζεται σε κάθε περίσταση ο ευνοϊκότερος συνδυασμός αποδοτικότητας, άνεσης και επιδόσεων. Η εναλλαγή μεταξύ των τρόπων λειτουργίας πραγματοποιείται αυτόματα και είναι ουσιαστικά ανεπαίσθητη.
Κατά τη σειριακή λειτουργία, η στρατηγική διαχείρισης εξασφαλίζει ότι ο υπερτροφοδοτούμενος βενζινοκινητήρας λειτουργεί σε μια καμπύλη βελτιστοποιημένη ως προς την απόδοση: η ισχύς επαναφόρτισης αυξάνεται μόνο στον βαθμό που αυτό βελτιώνει τη συνολική αποδοτικότητα. Πάνω από το βέλτιστο όριο, το σύστημα αποφεύγει την πρόσθετη φόρτιση. Σε μεταγενέστερη φάση, η Volkswagen μπορεί να αξιοποιήσει ξανά αυτή την ενέργεια για αμιγώς ηλεκτρική κίνηση. Έτσι, οι αποδοτικές υβριδικές φάσεις εναλλάσσονται, ανάλογα με τις ανάγκες, με περιόδους ηλεκτρικής οδήγησης. Καθοριστική σημασία έχει εδώ η αποδοτικότητα του συνολικού συστήματος. Για τον λόγο αυτό, το λογισμικό δεν αξιολογεί μόνο την κατανάλωση του βενζινοκινητήρα, αλλά και το ενεργειακό ισοζύγιο των ηλεκτροκινητήρων-γεννητριών και κίνησης, των ηλεκτρονικών ισχύος, της μπαταρίας και του μηχανικού συστήματος μετάδοσης κίνησης.
Ως κινητήρας εσωτερικής καύσης χρησιμοποιείται ο 1.5 TSI evo2. Διατίθεται σε δύο επίπεδα ισχύος: 96 kW (131 PS στις 3.700 rpm) και 110 kW (150 PS στις 4.300 rpm). Η μέγιστη ροπή της έκδοσης των 96 kW ανέρχεται σε 250 Nm και είναι διαθέσιμη μεταξύ 1.750 και 3.600 rpm. Σε αυτή την περίπτωση, η συνδυαστική ισχύς και η συνδυαστική ροπή του συνολικού υβριδικού συστήματος κίνησης ανέρχονται αντίστοιχα σε 100 kW (136 PS) και 288 Nm. Ο κινητήρας των 110 kW (150 PS) αποδίδει τη μέγιστη ροπή των 250 Nm μεταξύ 1.750 και 4.000 rpm, ενώ η συνδυαστική ισχύς του συστήματος φτάνει τα 125 kW (170 PS) και η συνδυαστική ροπή τα 310 Nm.
Ο τετρακύλινδρος κινητήρας άμεσου ψεκασμού χαρακτηρίζεται και στις δύο εκδόσεις ισχύος από τη διαδικασία καύσης TSI evo και τον υπερσυμπιεστή με μεταβλητή γεωμετρία πτερυγίων του στροβίλου (VTG). Στη διαδικασία καύσης TSI evo, καθοριστικό ρόλο για την αποδοτικότητα και την απόδοση ισχύος παίζει ο συνδυασμός του κύκλου Miller (πρώιμο κλείσιμο των βαλβίδων εισαγωγής σε συνδυασμό με υψηλή σχέση συμπίεσης 12,5:1) και της υπερτροφοδότησης VTG. Χάρη σε αυτή τη διαδικασία καύσης, κατά την οποία το καύσιμο καίγεται με ιδιαίτερα καθαρό τρόπο, ο 1.5 TSI evo2 λειτουργεί με πολύ υψηλή αποδοτικότητα. Αυτό περιορίζει την κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων.
Στις υπόλοιπες τεχνικές παραμέτρους του TSI περιλαμβάνεται ένας νέας σχεδίασης εκκεντροφόρος εισαγωγής. Επιπλέον, καθώς το νέο υβριδικό σύστημα κίνησης καλύπτει κυρίως τις περιοχές χαμηλού φορτίου και χαμηλών στροφών με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, η Volkswagen είχε τη δυνατότητα να σχεδιάσει εξαρχής τον υπερτροφοδοτούμενο βενζινοκινητήρα με γνώμονα τα ιδιαίτερα αποδοτικά σημεία λειτουργίας του. Ένας ειδικός ρυθμιστής στροφών επιλέγει γρήγορα και με επαναλήψιμο τρόπο τα επιθυμητά σημεία λειτουργίας του TSI.
Η επίσης νέας εξέλιξης μπαταρία υψηλής τάσης χρησιμοποιεί 84 πρισματικές κυψέλες νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου (NMC) και έχει μικτή χωρητικότητα 1,6 kWh. Η χημεία των κυψελών έχει προσαρμοστεί στις ιδιαίτερα συχνές διαδικασίες φόρτισης και εκφόρτισης που χαρακτηρίζουν την πλήρως υβριδική λειτουργία. Ένα κεντρικό σύστημα διαχείρισης της μπαταρίας παρακολουθεί τις τάσεις των κυψελών, τη θερμοκρασία, το επίπεδο φόρτισης και την παροχή ισχύος.
Η μπαταρία διαθέτει υγρόψυξη και έχει σχεδιαστεί ώστε να λειτουργεί σε ένα ιδιαίτερα ευρύ θερμοκρασιακό εύρος. Η υψηλή ενεργειακή πυκνότητά της υποστηρίζει τη δυναμική παροχή πρόσθετης ισχύος (boost) και την ταχεία επαναφόρτιση ενέργειας μέσω της ανάκτησης. Μια ειδική στρατηγική λειτουργίας εξασφαλίζει ότι η συμπαγής μπαταρία διατηρείται πάντοτε στο βέλτιστο εύρος λειτουργίας. Για τον σκοπό αυτό, το σύστημα ελέγχου λαμβάνει υπόψη τόσο το ενεργειακό απόθεμα που απαιτείται για την επιτάχυνση όσο και τη διαθέσιμη χωρητικότητα για την αποθήκευση της ενέργειας που ανακτάται κατά την πέδηση.
Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα, το δυναμικό ανάκτησης ενέργειας συνήθως μεγαλώνει, ενώ σε πολύ υψηλές ταχύτητες, για παράδειγμα, απαιτείται να διατηρείται μικρότερο πρόσθετο ενεργειακό απόθεμα για ενίσχυση της ισχύος. Κατά συνέπεια, το επιτρεπόμενο εύρος επιπέδου φόρτισης προσαρμόζεται συνεχώς στις συνθήκες οδήγησης.
Ο οδηγός μπορεί να επιλέξει ανάμεσα σε τρία προγράμματα οδήγησης στο νέο Golf Hybrid και το T-Roc Hybrid: Eco, Comfort και Sport. Στο πρόγραμμα Eco, η μέγιστη συνδυαστική ισχύς του συστήματος περιορίζεται στο 70% και η λειτουργία boost απενεργοποιείται, με στόχο τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Το πρόγραμμα Comfort δεν περιορίζει τη συνδυαστική ισχύ και επιτρέπει τη λειτουργία boost. Στο πρόγραμμα Sport, ο σπορ χαρακτήρας εξασφαλίζεται καθώς το σύστημα μεταβαίνει νωρίτερα στη σειριακή λειτουργία, ώστε να είναι διαθέσιμη γρήγορα η πλήρης ισχύς.
