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Land Rover Land_e 2007 Drucken E-Mail

Land Rover Land_e 2007Die in Land_e, der e-Terrain Technologie Studie von Land Rover, gebündelten Technologien bewirken eine Verbrauchssenkung um bis zu 30 Prozent gegenüber einem aktuellen Modell von ähnlicher Größe und Leistung. Die meisten dieser technologischen Neuheiten werden in den kommenden Jahren in die Serie übernommen. Die Bedeutung von Land_e liegt vor allem darin, dass es verfügbare und relevante Technologien - und einige von Land Rover neu entwickelte Systeme - auf die innovativste und effektivste Weise miteinander verbindet. Aus der Kombination von mechanischen und elektrischen Weiterentwicklungen resultieren somit Verbesserungen in den unterschiedlichsten Bereichen, von der Getriebefunktion bis zur Kühlleistung, vom Energiemanagement bis zum Servolenkungswirkungsgrad - ohne dass hierdurch die für alle Land Rover Modelle typische Bandbreite an Fähigkeiten auf und abseits der Straße im geringsten geschmälert wird.

 

Dieses Fahrzeug ist ein Prototyp. Es kann nicht gekauft werden!

 

Unter Bewahrung der typischen Vielseitigkeit und Geländegängigkeit seiner Fahrzeuge strebt Land Rover mit Hilfe der Land_e Technologien einen CO2-Ausstoß unter 150g/km und einen kombinierten Verbrauch von ca. 5,65 l/100km an - für ein Modell von der Größe des aktuellen Freelander. Die mit einer solchen Senkung um annähernd 30 Prozent erzielbaren CO2-Werte liegen in etwa auf dem Niveau heutiger Benzinermodelle im B-Segment und Dieselmodelle im C-Segment.


Land_e umfasst die folgenden Technologien:

  • Integrated Electric Rear Axle Drive (Integrierter elektronischer Hinterachsantrieb)
  • ISG Integrated Starter-Generator (Integrierter Anlasser-Generator)
  • Innovative Propshaft mit Seamless Re-connect (Innovative Kardanwelle mit reibungsfreier Abkoppelung/Koppelung
  • Terrain Response e-Mode
  • Biodiesel Tauglichkeit
  • ITP Intelligent Thermal Programme
  • EPAS Electric Power Assisted Steering (Elektronische Servo-Lenkung)
  • IMES Intelligent Management of Electrical Systems (Intelligente Steuerung der Bordelektronik)
  • Der Integrated Electric Rear Axle Drive - in Verbindung mit dem (weiter unten beschriebenen) ISG Integrated Starter-Generator System - senkt den Abgasausstoß im Stadtverkehr und verbessert gleichzeitig die Geländegängigkeit.

Der von Land Rover entwickelte Elektroantrieb unterscheidet sich grundlegend von der Hybrid-Technologie anderer Wettbewerber. Deren Elektroantrieb wirkt lediglich auf die Hinterachse und schränkt somit die Geländegängigkeit erheblich ein. Demgegenüber verbessert der Integrated Electric Rear Axle Drive die Geländeeigenschaften, indem er den mechanischen Antrieb nicht ersetzt sondern unterstützt. Im Gelände stellt der Integrated Electric Rear Axle Drive bei Bedarf zusätzliches Drehmoment zur Verfügung. Und da der Elektroantrieb bereits beim Anfahren aus dem Stand das maximale Drehmoment bereitstellt, entfaltet er seine volle Wirkung praktisch ab 0 km/h. Daraus ergibt sich eine bessere Fahrzeugkontrolle bei langsamer Fahrt verbunden mit einem besseren Abzug in kritischen Situation - wie auf rutschigem Untergrund oder beim Ziehen eines Anhängers.

 

Auch auf Asphalt hat das vom Integrated Electric Rear Axle Drive bei niedrigen Drehzahlen zusätzlich bereitgestellte Drehmoment viele Vorteile. So reicht etwa in der Stadt der Elektroantrieb, um im Verkehr mitzuschwimmen und dabei sogar bis auf 32 km/h zu beschleunigen, was den Verbrauch und den Abgasausstoß gleichermaßen senkt. Bei Bedarf startet das ISG System den Verbrennungsmotor, und das Fahrzeug wird gleichzeitig vom Elektroantrieb und vom Verbrennungsmotor angetrieben. Der kombinierte Effekt des bedarfsorientierten Startens des Verbrennungsmotor plus die permanente Unterstützung durch den Elektroantrieb bewirkt eine deutliche Senkung des Kraftstoffverbrauchs.

 

Wenn schnelleres Beschleunigen gefragt ist, kann der Verbrennungsmotor auch sofort gestartet werden, so dass beim Anfahren aus dem Stand sowohl der Verbrennungsmotor als auch der Integrated Electric Rear Axle Drive Antrieb bereitstellen. In diesem Fall verbessert das vom Integrated Electric Rear Axle Drive zusätzlich zur Verfügung gestellte Drehmoment die Beschleunigung ohne negative Auswirkungen auf Kraftstoffverbrauch oder CO2-Ausstoß. Das vom Integrated Electric Rear Axle Drive bei niedrigen Drehzahlen zusätzlich bereitgestellte Drehmoment verbessert nicht nur die Geländegängigkeit, sondern steigert auch die Energieeffizienz durch Nutzung der in einer zusätzlichen Hochspannungsbatterie gespeicherten Energie. Dieser komplett von der normalen 12-Volt Fahrzeugbatterie getrennte Lithium-Ionen-Hochleistungsakku wird vom Nutzbremssystem gespeist.

 

Das mit einer Energierückgewinnungseinrichtung ausgestattete Bremssystem führt dem Hochleistungsakku die ansonsten verlorene Bremsenergie zu. Beim Betätigen des Bremspedals leiten die Antriebs- und Gelenkwellen Energie von den Rädern zum Integrated Electric Rear Axle Drive, der das Fahrzeug abgebremst und die Bremsenergie zum Akku leitet. Für stärkeres Bremsen und Vollbremsungen ist das normale Bremssystem zusammen mit dem Nutzbremssystem in vollem Umfang verfügbar. Eines der einfachsten und zugleich effektivsten CO2-senkenden Systeme von Land_e ist der ISG Integrated Starter-Generator. Der anstelle des herkömmlichen Generators verbaute ISG wird vom Nebenaggregatantriebsriemen angetrieben. Es handelt sich dabei um ein vom Motormanagement gesteuertes 'Mikrohybridsystem', das den Motor bei jedem Fahrzeugstillstand, z.B. an Ampeln, automatisch ausschaltet und bei Bedarf schnell und ruckfrei wieder startet. Das Vermeiden des unnötigen Leerlaufens des Motors im Stand spart Kraftstoff und verringert den Abgasausstoß.

 

Mit Hilfe der Stop-Start-Funktion des ISG und der Nutzbremsfunktion des Integrated Electric Rear Axle Drive lässt sich der CO2-Ausstoß um bis zu 20 Prozent senken. Darüber hinaus bleibt die für einen Land Rover typische, exzellente Geländegängigkeit im vollen Umfang erhalten. Seamless re-connect ist ein System, das durch Verringern mechanischer Reibungsverluste den Verbrauch erheblich senkt. Sobald die Bedingungen es etwa auf trockenem Untergrund erlauben, wird die Hinterachse automatisch vom Antrieb abgekoppelt. Anders als bei Hybridsystemen und zuschaltbaren Allradsystemen ist allerdings hier der Allradantrieb bei Bedarf jederzeit im vollen Umfang verfügbar. Durch den Stillstand von Kardanwelle und Hinterradantriebskomponenten werden unnötige Rotationsreibungsverluste vermieden.

 

Sobald der Antrieb der Hinterräder wieder benötigt wird - etwa wenn das System eine Rutschgefahr erkennt - leitet das System automatisch und praktisch verzögerungsfrei Antrieb zu den Hinterrädern. Das System stellt nicht nur den vollen Allradantrieb wesentlich schneller wieder bereit als die Wettbewerber, es bewirkt zusätzlich auch eine Verbesserung der Geländegängigkeit. Die verzögerungsfreie Zuschaltung der Hinterachse hat zudem Vorteile für die Sicherheit, da die dynamische Balance des Fahrzeugs nicht in dem Maße beeinträchtigt wird wie bei einer langsameren und weniger progressiven Zuschaltung. Diese Technologie steht überdies im Einklang mit dem von Land Rover vertretenen Prinzip des 'sanften Auftritts'. Durch die exakte Synchronisierung der Vorder- und Hinterradgeschwindigkeit verbunden mit der zusätzlichen Kontrolle durch den Integrated Electric Rear Axle Drive wird Radschlupf praktisch komplett unterbunden. Damit werden Oberflächenschäden auf weichen Untergründen, wie Gras, vermieden. ISG Integrated Starter-Generator, Integrated Electric Rear Axle Drive und Seamless Re-connect sind mit sämtlichen Land Rover Motor-Getriebe-Varianten kompatibel, und lassen sich für jedes Modell und jeden Markt adaptieren.


Land_e verfügt über sechs Terrain Response Modi:

  • Der erstmals vorgestellte e-Mode ist hauptsächlich für den normalen Straßenverkehr gedacht und richtet sämtliche e-terrain Systeme auf maximale Kraftstoffersparnis aus. Weiche Gasannahme und frühzeitiges Schalten kennzeichnen diesen Modus, in dem selbstverständlich der unmittelbare Zugriff auf die Allradtauglichkeit des Land Rovers jederzeit gewährleistet ist. Die anderen fünf Modi sind von einigen Land Rover Modellen bereits bekannt - Normale Fahrt; Sand; Schlamm und Bodenwellen; Gras, Schotter und Schnee; und Felsen. Land_e nutzt in allen Modi eine Kombination von Verbrennungsmotor und Integrated Electric Rear Axle Drive. In allen Offroad-Modi wird der Verbrennungsmotor auch im Stand nicht ausgeschaltet.

 

  • Im 'Sand'-Modus liefert der Verbrennungsmotor den Primärantrieb. Der Integrated Electric Rear Axle Drive überwacht das Antriebsmoment, um bei Erkennen einer Schlupfneigung oder eines Versinkens in weichem Untergrund das Durchdrehen der Räder zu unterbinden bzw. zusätzliches Antriebsmoment bereitzustellen.
  • Im 'Schlamm und Bodenwellen'-Modus liefert ebenfalls der Verbrennungsmotor den Primärantrieb. Der Integrated Electric Rear Axle Drive stellt beim Durchfahren von schwerem Morast oder tiefen Bodenwellen zusätzliches Antriebsmoment bereit.
  • Im 'Gras, Schotter und Schnee'-Modus ist Fahrzeugkontrolle wichtiger als Leistung. Daher wird erst nach dem Losfahren auf Leistung vom Verbrennungsmotor zurückgegriffen. Schlupffreies Anfahren selbst auf extrem rutschigen Untergründen garantiert der Integrated Electric Rear Axle Drive - durch laufende Überwachung des Antriebsmomentes und unverzügliches Eingreifen bei Erkennen einer Schlupfneigung. In diesem Modus kann der Integrated Electric Rear Axle Drive wesentlich schneller als das Motormanagement auf eine Schlupfneigung reagieren und diese innerhalb einer Achtel Radumdrehung unterbinden - ein kritischer Wert, der klein genug ist um wieder Grip zu gewinnen und selbst auf nassem Gras keine Anfahrschäden zu verursachen. Kein anderes System ist hierzu in der Lage.
  • Im 'Felsen'-Modus liegt die gefahrene Geschwindigkeit normalerweise unter 8 km/h. Der Integrated Electric Rear Axle Drive dient daher als primäre Antriebsquelle. Bei Bedarf wird zusätzliche Leistung vom Verbrennungsmotor bereitgestellt. In allen Fällen besteht der große Vorzug des Integrated Electric Rear Axle Drive darin, dass ein Elektromotor durch Bereitstellen von maximalem Antriebsmoment bei niedrigsten Drehzahlen die ideale Verbindung von Leistung und Kontrolle liefert.

 

Der verstärkte Einsatz von Dieselantrieben gehört zu den wichtigsten Maßnahmen zur CO2-Reduzierung, am besten noch unterstützt durch den Einsatz von Biodiesel Biodiesel ist ein aus erneuerbaren und nachhaltigen Rohstoffen - wie natürlichen Ölen von Sojabohnen oder anderen leicht anzubauenden Grün- oder Getreidepflanzen -gewonnener Kraftstoff. Der heute bereits handelsübliche Biodiesel besteht aus Mineralöl-Diesel dem in unterschiedlichem Verhältnis biologisch gewonnener Diesel beigemischt ist. Biodiesel weist eine schadstoffärmere Verbrennung auf als herkömmlicher Mineralöl-Diesel.

 

Der Anteil von biologisch gewonnenem Diesel an heutigem Biodiesel liegt in der Regel bei 5 Prozent. Binnen weniger Jahre ließe sich ein Anteil von 25 Prozent realisieren - ein Ziel, das sowohl seitens der Mineralölidustrie als auch seitens der Regierungen unterstützt wird. Mit einem 25-prozentigen Biodiesel-Mix ließe sich der CO2-Ausstoß um bis zu 25 Prozent senken. Derzeit arbeitet man an der Entwicklung neuartiger, aus Ernteabfällen gewonnener Biokraftstoffe, die bei größerer Nachhaltigkeit eine noch stärkere Senkung der CO2-Emissionen ermöglichen. Neben den effiziensteigernden Antriebstechnologien bietet Land_e noch weitere verbrauchssenkende Technologien.

 

Das ITP Intelligent Thermal Programme steuert Motorparameter wie das Abgaswärme-Management und die Kühlsystemfunktion. Mit Hilfe von Wärmetauschern nutzt das EHRS (Exhaust Heat Recovery System) die normalerweise verlorene Abwärme des Abgassystems, um bei einem Kaltstart Motor und Getriebe schneller auf Betriebstemperatur zu erwärmen. Das hat eine ganze Reihe von Vorteilen. In einer Serienanwendung könnte ITP zusätzlich auch Active Aero Vanes steuern, mit denen sich Teile der Kühleröffnung in bestimmten Betriebszuständen verschließen lassen. So ließe sich eine starke Durchströmung von Kühlerblock und Motorraum dann unterbinden, wenn keine Kühlluft benötigt wird - etwa bei niedrigen Umgebungstemperaturen und bei niedrigen Lasten. In der Warmlaufphase könnten die Leitbleche verschlossen werden, damit der Motor schnellstmöglich seine optimale Betriebstemperatur erreicht. Ein schneller Warmlauf von Motor und Katalysator nach einem Kaltstart verringert den Abgasausstoß in den ersten Minuten nach dem Motorstart erheblich und senkt durch beschleunigtes Erwärmen des Motor- und Getriebeöls zudem die mechanischen Reibungsverluste.

 

Ein elektronisch gesteuerter Thermostat und Kühlkreislauf ermöglichen eine erheblich präzisere Regelung der Kühlmitteltemperatur als herkömmliche Systeme, so dass der Motor näher an seiner optimalen Betriebstemperatur betrieben werden kann. Das System besitzt eine elektrische Wasserpumpe, die nicht wie herkömmliche Pumpen permanent mitläuft, sondern nur bei Bedarf mit variabler Drehzahl zugeschaltet wird. So wird keine Energie vergeudet und Verschleiß durch unnötiges Laufen der Pumpe vermieden. Diese Maßnahmen - mechanische Energieersparnis, optimale Temperaturregelung und schnelles Warmlaufen nach dem Kaltstart - bieten ein zusätzliches Potenzial für eine Senkung des CO2-Ausstoßes.

 

Ebenfalls beträchtliche Vorteile verspricht der Einsatz der elektrischen Servolenkung EPAS (Electric Power Assisted Steering). EPAS verzichtet auf die herkömmliche hydraulische Unterstützung zugunsten des direkten Antriebs der Lenkzahnstange über einen elektrischen Servomotor. Der damit gegebenen Wegfall der Pumpleistungsverluste, einschließlich der beträchtlichen Verluste beim hochtourigen Betrieb der Pumpe trotz fehlendem Servobedarf, schlägt sich ebenfalls vorteilhaft in der CO2-Bilanz nieder. Die Zusatzstromversorgung durch den ISG ermöglicht überdies eine noch größere Servounterstützung in Extremsituation - etwa im Gelände.

 

Sämtliche elektrischen Systemfunktionen werden vom IMES (Intelligent Management of Electrical Systems) gesteuert - wieder mit einer ganzen Reihe von Vorteilen. Das IMES beinhaltet einen Regelkreis, der die Batterieladung, den Strombedarf der verschiedenen elektrischen Fahrzeugsysteme, sowie Drehzahl und Last des Generators laufend überwacht. Anhand der erfassten Daten sorgt das IMES dafür, dass das komplette Bordsystem möglichst effizient arbeitet. Anders als bei nicht intelligenten Systemen wird die Batterie nur bei einem tatsächlichen Bedarf geladen, und dadurch ein Überladen verhindert. In ungünstigen Situationen - beispielsweise bei Außentemperaturen unter 10°C - wird ganz auf das Laden der Batterie verzichtet. CO2-senkend wirkt sich zudem aus, dass das IMES hohe elektrische Lasten so lange reguliert bis der Generator mit hohem Wirkungsgrad läuft.

 

Quelle: Land Rover



 

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