السيارة الأكثر كفاءة في استخدام الوقود في العالم

XLI الجديدة من فولكس واغن ... موعد مع المستقبل

1 يناير 1970 11:14 م
يعتبر التنقل في المستقبل أحد أكثر الموضوعات المحفزة في عصرنا. والسؤال الرئيسي في هذا السياق يتمثل في التالي: بأي قدر يمكن خفض طاقة استهلاك السيارات إذا تم سحب جميع المركبات المتوقفة عن العمل بسبب الكفاءة؟

توجد إجابة عن هذا السؤال من فولكس واغن في الوقت الحالي وهو XL1 الجديدة، ذات الاستهلاك المجمّع في الوقود البالغ 0.9 1/100 كم. اذ لا توجد سيارة إنتاج تسير بوقود الديزل الهجين المساعد أكثر كفاءة في استهلاك الوقود منها.

«الراي» كانت حاضرة في دبي لاختبار وتجربة هذه السيارة الفريدة من نوعها والتي صنع عدد قليل منها، وهي لن تدخل خط الانتاج التجاري، اقله على المدى المنظور.

تعمل البنية الخفيفة الوزن (الهيكل الأحادي والأجزاء الإضافية المصنوعة من ألياف الكربون)، وناقل الحركة ذو القابض المزدوج الـ7 سرعات (DSG) وبطارية الليثيوم - على التمكين من استهلاك وقود يبلغ 0.9 1/100 كم، كما يبلغ انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون من فولكس واغن XL1 الجديدة 21 غم/كم فقط لأنه قد تم تصميمها كنظام هجين مساعد.

يمكن قيادة XL1 أيضا حتى 50 كم في الوضع الكهربائي فقط، أي بدون انبعاثات من ناحية الاستخدام. ويمكن شحن البطارية من منفذ كهربائي منزلي تقليدي.

وتستخدم تجدد البطارية أيضا، بشكل طبيعي، لاستعادة الطاقة أثناء التباطؤ وتخزين أكبر قدر ممكن منها في البطارية لاستخدامه مرة أخرى.

وفي هذه الحالة، يعمل الموتور الكهربائي كمولد كهربائي.

وعلى الرغم من مستويات الكفاءة المرتفعة، إلا أن المطورين استطاعوا تصميم نموذج للهيكل يوفر عملية يومية أكثر من النموذجين السابقين، حيث تجمع XL1 الآن بين راحة الجلوس المتوازن جنباً إلى جنب، كما في السيارات التقليدية تقريباً، بدلاً من الترتيب الترادفي الملاحظ في أول سيارة 1-لتر المقدمة في العام 2002 وسيارة L1 المقدمة في 2009 للحصول على أيروديناميكيات مثالية.

وفي XL1 الجديدة، تعمل الأبواب الجناحية على زيادة تيسير الدخول إلى السيارة والخروج منها.

الأكثر كفاءة

تعبّد XL1 الجديدة الطريق إلى الأمام امام السيارات الاقتصادية والتقنيات النظيفة كما توضح أن هذه السيارات يمكن أن تكون ممتعة أيضا.

فالشعور عند قيادة XL1 ديناميكي بالفعل – لا يعتمد على الطاقة النقية، بل على كفاءتها النقية:

أولاً، للسفر بسرعة ثابتة تبلغ 100 كم/الساعة، تحتاج XL1 6.2 كيلو وات / 8.4 من إمداد الطاقة فقط – جزء من الأداء اللازم من سيارات اليوم.

ثانيا، في الوضع الكهربائي، تحتاج XL1 أقل من 0.1 كيلو وات في الساعة لإتمام مسار قيادة يبلغ كيلو متر. وهذه قيم مثيرة لم يتم الحصول عليها بواسطة أي سيارة إنتاج أخرى في العالم.

وعند استخدام الطاقة الكاملة للنظام الهجين، تزداد سرعة فولكس واجن من صفر إلى 100 كم/الساعة في 12.7 ثانية فقط، وتبلغ أقصى سرعاتها 160 كم/الساعة (محدودة إلكترونيا).

مع ذلك، فإن هذه الأرقام وحدها لا تروي القصة بأكملها.

وبما أن XL1 تزن 795 كغم فقط، فإن نظام القيادة أمامه وظيفة سهلة في دفع السيارة. وعندما تكون الطاقة الكاملة لازمة، فإن الموتور الكهربائي، الذي يمكنه توفير 140 نيوتن متر من عزم الدوران من الثبات، يعمل كمعزز لدعم المحرك TDI (120 نيوتن متر من عزم الدوران). حيث يوفر المحرك TDI بالإضافة إلى الموتور الكهربائي حداً أقصى من عزم الدوران يبلغ 140 نيوتن متر و51 كيلو وات في وضع التعزيز.

النظام الهجين

في XL1، تقوم فولكس واغن بتنفيذ مفهوم النظام الهجين المساعد، الذي يستفيد من تقنية كفاءة استخدام الوقود الخاصة بتوربو ديزل السكك الحديدية الشائع (TDI) وناقل الحركة الثنائي القابض (DSG). حيث يعمل TDI على توليد أقصى طاقة محددة وتبلغ 35 كيلو وات / 48 من إمداد الطاقة من إزاحة 0.8 لتر فقط. تُوضع الوحدة الهجينة بالكامل فوق المحور الخلفي لدفع السيارة. أما الوحدة الهجينة الفعلية المزودة بالموتور الكهربائي والقابض، فتوضع بين TDI وDSG ذي السرعات السبعة؛ وقد تم دمج هذه الوحدة في علبة ناقل الحركة DSG بدلاً من الحذافة المعتادة. وتعمل بطارية الليثيوم (قدرة 5.5 كيلو وات في الساعة) التي تم دمجها في القسم الأمامي على تزويد الموتور الكهربائي بالطاقة. بالعمل عند 220 فولت، تقوم إلكترونيات الطاقة بإدارة تدفق طاقة الجهد العالي من وإلى البطارية والموتور الكهربائي وتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد. أما النظام الكهربائي لهيكل XL1، فيتم تزويده بالـ12 فولت الضرورية عن طريق محول تيار مباشر/تيار مباشر وبطارية إضافية صغيرة.

يقوم الموتور الكهربائي بدعم TDI عند زيادة السرعة (التعزيز)، ولكن كما هو موضح يمكنه أيضاً تزويد XL1 بالطاقة بنفسه لمسافة تصل إلى 50 كم. وفي هذا الوضع، يتم فصل TDI عن نظام الدفع بفصل القابض، ويتوقف عن العمل. في الوقت نفسه، يظل القابض في جانب علبة التروس مغلقاً، حتى يتصل DSG مع الموتور الكهربائي بشكل تام. هام: يمكن لقائد السيارة اختيار قيادة XL1 في الوضع الكهربائي النقي (شريطة أن تكون البطارية مشحونة بقدر كافٍ). وبمجر الضغط على زر الوضع الكهربائي بلوحة العدادات، يتم دفع السيارة بالطاقة الكهربائية فقط. وتُعد عملية إعادة تشغيل TDI عملية سلسلة ومريحة: ففيما يُعرف بـ»بدء النبض» للمحرك TDI أثناء القيادة، تزداد سرعة الموتور الكهربائي ويتصل بقابض المحرك بسرعة. مما يزيد سرعة TDI إلى السرعة المطلوبة ويبدأ في العمل. تحدث العملية بأكملها بدون إزعاج، حتى يكاد قائد السيارة لا يلاحظ بدء تشغيل المحرك TDI.

عند كبح XL1، يعمل الموتور الكهربائي كمولد يستخدم طاقة الكبح لشحن البطارية (تجديد البطارية). وفي حالات تشغيل محددة، يمكن تحويل حمل المحرك TDI حتى يعمل عند أقصى مستوى كفاءة مفضل له. ودائماً ما يتم اختيار تروس DSG ذي السرعات السبعة والتلقائي التحول بهدف تقليل استخدام الطاقة. حيث تعمل أداة التحكم في المحرك على تنظيم تدفق جميع الطاقة وتوجيه مهام الإدارة، مع مراعاة الطاقة المطلوبة في أي لحظة من قِبل القائد. هذا ومن المعلمات المُستخدمة لتحقيق وضع الدفع المثالي للحالات المحددة: وضع دواسة الوقود وحمل المحرك المطلوب، وكذلك إمداد الطاقة ومزيج من الطاقة الحركية والكهربائية في أي وقت محدد.

في الوقت نفسه، تم بناء علبة مرافق TDI المصنوعة من الألمونيوم لتحقيق الدقة البعدية العالية، التي تؤدي بدورها إلى انخفاض خسائر الاحتكاك. وبهدف تقليل الانبعاثات، يتم استخدام إعادة تدوير غاز العادم ومحول حفاز للأكسدة بالإضافة إلى مرشح جسيمات الديزل. بالتجهيز بهذه الطريقة، يفي المحرك 0.8 TDI بالفعل بحدود معيار الانبعاثات Euro-6.

من الأشياء المُصممة للكفاءة أيضا نظام التبريد بالسيارة. حيث تعمل إدارة المحرك على تبريد TDI فقط عن طريق تشغيل مضخة المياه الميكانيكية المنظمة عندما تتطلب حالات تشغيل المحرك ذلك.

الحقبة الجديدة

يبلغ طول XL1 3.888 ملم، بعرض 1.665 وارتفاع 1.153 ملم فقط. الأبواب الجناحية تذكرنا بأبواب السيارة الرياضية المتطورة. فهي معلقة عند نقطتين: منخفضة على الدعامات (أ) وفوق الزجاج الأمامي في إطار السقف، وبالتالي فهي لا تدور إلى الأعلى فقط، وإنما إلى الأمام قليلاً. كما تمتد الأبواب بعيدا إلى السقف. وعند فتحها، تخلق مقدارا استثنائيا كبيرا من مساحة الدخول والخروج.

من الناحية النظرية، تتبنى XL1 خطوط L1 الأنيقة المقدمة في 2009. مع ذلك، تمتلك XL1 مظهرا أكثر ديناميكية بفضل عرضها الأكبر.

وقد خضع تصميم الهيكل إلى قوانين الأيروديناميكية بشكل عنيد.

فمن الأمام، تظهر XL1 العرض الأكبر ثم تضيق إلى الخلف.

وبالنظر إليها من الأعلى، فإن XL1 تشبه الدولفين خاصة في الخلف، حيث تتماشى الخطوط مع تدفق الهواء فوق هيكل السيارة لتقليل السحب الأيروديناميكي لفولكس واجن.

وفي الصورة الجانبية، يتبع خط السقف قوس من الدعامة (أ) إلى الخلف. أما العجلات الخلفية، فمغطاة تماما لتجنب اضطراب الهواء كما يتم تحسين تدفقات الهواء هنا بواسطة مقسمات صغيرة أمام وخلف العجلات. وسيبحث المراقبون عن مرايا الباب بدون جدوى حيث استُبدل بها كاميرات صغيرة مدمجة في الأبواب الجناحية وتُعرف بالمرايا الإلكترونية (المرايا الخارجية الرقمية) التي تقوم بإرسال صور الأشياء المحيطة خلف السيارة إلى شاشتين داخل السيارة.

لم تعد مقدمة XL1 تظهر شبكة التبريد النموذجية، ومع ذلك، لا تزال تعكس أناقة فولكس واغن الحالية «تصميم DNA» بخطوط أفقية سائدة. بالتحديد، يوجد شريط عرضي أسود يتحد مع المصابيح الأمامية LED المزدوجة الفعالة من حيث الطاقة ليشكل شريطا مستمرا. ويقع سحب الهواء الفعلي الخاص بتبريد المحرك TDI، البطارية والجزء الداخلي في القسم الطرفي الأمامي المنخفض ويحتوي على شبكات يتم التحكم فيها كهربائيا.

كما تم تصميم مؤشرات الانعطاف الضيقة بتقنية LED حيث تشكل حرف «L» الذي يتبع رأسيا مبيت العجلة وأفقيا خطا أسفل المصابيح الأمامية ما يؤدي إلى خلق طرف أمامي، يمكن – بالرغم من أنه معاد تصميمه ورائع في البعاد – التعرف عليه على الفور كتصميم لفولكس واجن بسبب خطوطه الشفافة. مع ذلك، يأخذ التصميم في الخلف طريقا جديدا تماما، إلا أن قيم العلامة التجارية الخاصة بالدقة والجودة جلية وواضحة حيث تمثل XL1 بعدا جديدا في تصميم فولكس واغن.

مواد عالية التقنية

يتميز ترس التشغيل ببنية خفيفة الوزن بالإضافة إلى أقصى حد من السلامة.

في الأمام، تستخدم نوابض ثنائية المفصلات، بينما يستخدم نظام توصيل شبه مُتَدَلٍّ في الخلف.

النوابض الأمامية والخلفية صغيرة جدا في البنية وتوفر مستوى عاليا من القيادة المريحة.

ويتم تثبيت مكونات ترس التشغيل مباشرة في الهيكل الأحادي المصنوع من البوليمر المقوى بألياف الكربون في أماكن رئيسية.

تم خفض وزن ترس التشغيل باستخدام أجزاء من الألمونيوم (منها مكونات النوابض، مسماك المكابح، الصمام المنظم، مبيت ترس التوجيه)، البوليمر المقوى بألياف الكربون (القضبان المضادة للدوران)، الخزف (أسطوانات المكابح) الماغنسيوم (العجلات) والبلاستيك (هيكل عجلة القيادة).

تساهم محامل العجلة ذات الاحتكاك المحسن وأعمدة القيادة، وكذلك الإطارات المحسنة ذات مقاومة الدوران المنخفضة من ميشيلان (الأمام: 115/80 R 15؛ الخلف: 145/55 R 16) في انخفاض استهلاك الطاقة في XL1.

وتتحقق مكاسب السلامة بنظام الكبح المانع للانغلاق (ABS) وبرنامج الثبات الإلكتروني لأن الاستدامة بدون الحد الأمثل للسلامة لن تكون خطوة حقيقية للأمام.

وتظهر XL1 الجديدة كيفية تناسق هذين المعلمين.