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BMW X5 Vision Efficient Dynamics 2008 Drucken E-Mail

BMW Vision Efficient Dynamics X5 2008Mit der Konzeptstudie BMW Vision EfficientDynamics präsentiert BMW auf dem Genfer Automobilsalon 2008 eine Studie, bei der ein Dieselmotor und BMW ActiveHybrid Technologie gemeinsam für gesteigerte Fahrdynamik mit einer Gesamtleistung von 165 kW und einer Beschleunigung von null auf 100 km/h in 8,9 Sekunden sowie für einen auf 6,5 Liter je 100 Kilometer im EU-Testzyklus reduzierten Kraftstoffkonsum und einen CO2-Wert von 172 Gramm pro Kilometer sorgen.

 

Die Verbindung zwischen aktueller BMW Dieselmotoren-Kompetenz und zukunftsweisender Hybridtechnologie zeigt das einzigartige Potenzial der Entwicklungsstrategie BMW EfficientDynamics auf. Mit modellspezifisch eingesetzten Innovationen erzielt BMW in allen Fahrzeugsegmenten die bestmögliche Relation zwischen Freude am Fahren und Wirtschaftlichkeit. 

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

Hybrid-Komponenten des BMW X5 Vision Hybridfahrzeugs 2008Die Konzeptstudie BMW Vision EfficientDynamics basiert auf dem Sports Activity Vehicle BMW X5, das in seinem Segment bereits heute sowohl mit seiner Fahrdynamik als auch hinsichtlich seiner Effizienz eine Spitzenposition einnimmt. Das Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics folgt dieser konsequenten Strategie mit weiteren harmonisch aufeinander abgestimmten Innovationen. Dies gilt insbesondere für die Kombination eines Vierzylinder-Dieselmotors mit einem Mild-Hybrid-Konzept. Die E-Maschine bildet mit einer Leistung von 15 kW und einem maximalen Drehmoment von 210 Newtonmeter die Voraussetzung dafür, dass die für den BMW X5 typische Antriebscharakteristik mit einem Vierzylinder-Diesel realisiert werden kann.

 

Zur Optimierung des Wirkungsgrades ergänzen sich Mild Hybrid und Vierzylinder-Diesel ebenso ideal wie die beim BMW Concept X6 ActiveHybrid präsentierte Kombination eines Full-Hybrid-Konzepts mit einem Achtzylinder-Benzinmotor. Dies zeigt, dass auch im Bereich der Hybrid-Technologie modell- und konzeptspezifische Lösungen den Weg zu maximaler Effizienz in allen Leistungsklassen und Fahrzeugsegmenten ebnen. BMW Vision EfficientDynamics verfügt über eine Vielzahl von effizienz-fördernden Maßnahmen, die bereits heute Bestandteil der Serienausstattung neuer BMW Modelle sind, sowie über weitere, deren Umsetzung eine Option für die Zukunft darstellt. Jede einzelne im Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics präsentierte Innovation kann - bei einem auch für Serien-fahrzeuge realistischen technischen Aufwand - einen weiteren für den Kunden relevanten Effizienz-Gewinn bewirken.  

 

Motorraum des BMW Vision X5 Mild-Hybrid 2008In einer jeweils modell-spezifischen Konfiguration halten sie sukzessive in immer mehr Baureihen Einzug. So kann sich die effizienzfördernde Wirkung dieser Innovationen in stetig wachsender Breite entfalten. Die Studie bringt die Souveränität, den Komfort und das umfangreiche Raumangebot eines großen SAV mit Verbrauchs- und Emissionswerten in Einklang, wie sie sonst nur von Fahrzeugen der Kompaktklasse bekannt sind. Auch der Verbrennungsmotor der Studie - ein 2,0 Liter großer Vierzylinder-Diesel mit Variable Twin Turbo, Common-Rail-Direkteinspritzung der dritten Generation und Vollaluminium-Kurbelgehäuse - entstand im Rahmen von BMW EfficientDynamics. Das hochmoderne Triebwerk leistet 150 kW/204 PS. Mit einem maximalen Drehmoment von 400 Newtonmetern ab 2.000 min-1 bietet es Durchzugskraft auf dem Niveau eines Sechszylinder-Diesels mit deutlich größerem Hubraum. Trotz dieser Charakteristik gehört der neue 2,0 Liter-Antrieb zu den verbrauchsgünstigsten Dieselmotoren der Welt. Seine konkurrenzlose Effizienz ist auch den BMW EfficientDynamics Maßnahmen im Motorenumfeld zu verdanken, zu denen unter anderem die Bremsenergie-Rückgewinnung, die bedarfsgerechte Steuerung von Nebenaggregaten und die Auto Start Stop Funktion zählen. Dieses intelligente Energiemanagement wird im Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics um BMW ActiveHybrid Technologie ergänzt. Eine in das Getriebegehäuse integrierte E-Maschine mit einer Leistung von 15 kW und einem maximalen Drehmoment von 210 Newtonmetern unterstützt den Verbrennungsmotor bei der Erzeugung eines dynamischen Antriebsmoments und sorgt darüber hinaus im Verbund mit einem Lithium-Ionen-Akku im Heck des Fahrzeugs für eine effiziente Versorgung zahlreicher elektrischer Verbraucher mit Strom. Durch das Mild-Hybrid-Konzept gewinnt das Fahrzeug bei der Beschleunigung unmittelbar an Dynamik. Seine Gesamtleistung beträgt 165 kW.


Zusätzlich kann die E-Maschine im Rahmen der Bremsenergie-Rückgewinnung mit hohem Wirkungsgrad und ohne direkte Umwandlung von Primärenergie Strom erzeugen. Ihre Leistungsfähigkeit und die hohe Speicherkapazität des Lithium-Ionen-Akkus erlauben den elektrischen Betrieb von Nebenaggregaten in einem Umfang, der weit über das bei Serienfahrzeugen bisher mögliche Maß hinausgeht. Die Möglichkeiten dieses Konzepts reichen bis zu einer Versorgung des Klimakompressors, der elektrischen Kühlmittelpumpe und einer elektrischen Lenkung mit Strom. Für die erweiterten Einsatzzwecke wurde ein 120-Volt-Bordnetz konzipiert, das in der Studie BMW Vision EfficientDynamics parallel zum konventionellen 12-Volt-Netz agiert. Die intensivierte Erzeugung und Nutzung von elektrischer Energie entlastet den Verbrennungsmotor, der daher noch verbrauchsgünstiger agiert und zugleich ein nochmals höheres Maß an Fahrdynamik erzeugen kann. Die Konzeptstudie verfügt über ein Solardach, dessen Photovoltaik-Einheiten auch bei stehendem Fahrzeug elektrische Energie erzeugen. Diese kann entweder gespeichert oder sofort genutzt werden. Die CO2-neutral erzeugte Energie steht insbesondere für die Vorwärmung des Getriebeöls zur Verfügung. Ineffiziente Warmlaufphasen werden dadurch deutlich verkürzt. Darüber hinaus wird auch im Stand ein dauerhafter Betrieb von Belüftungs-, Klimatisierungs- oder Entertainment-Systemen ermöglicht, ohne die Reserven der Fahrzeugbatterien zu belasten. Zur Optimierung der Aerodynamik verfügt das Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics nicht nur über die auch in Serienfahrzeugen genutzten aktiven Kühlluftklappen und ein tiefergelegtes Fahrwerk, sondern auch über vollkommen neu entwickelte Räder.

 

Aeroräder des BMW Vision X5 Mild Hybrid 2008Das Design der Leichtmetallfelgen ist ganz auf eine möglichst intensive Reduzierung des Luftwiderstands ausgerichtet. Einzigartig: Ein großes SAV mit 165 kW und einem Durchschnittsverbrauch von 6,5 Litern je 100 Kilometer. Ebenso beeindruckend wie die Vielfalt der Maßnahmen ist das harmonische Gesamtkonzept, das der Konzeptstudie BMW Vision EfficientDynamics zugrunde liegt. Das Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics erfüllt die an ein großes SAV des Premiumsegments gestellten Anforderungen hinsichtlich Fahrspaß, Raumangebot und Komfort. Mit einer Gesamtleistung von 165 kW und einem Beschleunigungswert von 8,9 Sekunden für den Spurt von null auf 100 km/h sowie mit einem im EU-Testzyklus ermittelten Durchschnittsverbrauch von 6,5 Litern je 100 Kilometer und einem CO2-Wert von 172 Gramm pro Kilometer bietet es eine in dieser Fahrzeugklasse einzigartig günstige Relation zwischen Fahrdynamik und Wirtschaftlichkeit.
BMW ActiveHybrid erzeugt mehr elektrische Energie aus weniger Kraftstoff. Die im Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics eingesetzte Technologie zielt darauf ab, den Verbrennungsmotor bei der Erzeugung von Fahrdynamik zu unterstützen und außerdem möglichst viele Fahrzeugfunktionen rein elektrisch zu betreiben und den dafür erforderlichen Strom im Zuge der Bremsenergie-Rückgewinnung zu erzeugen. Beide Funktionen übernimmt die ebenso kompakt wie sicher in das Getriebegehäuse integrierte E-Maschine mit einer Leistung von 15 Kilowatt und einem maximalen Drehmoment von 210 Newtonmetern. Sie steuert im Lastbetrieb ein zusätzliches Antriebsmoment bei, das in Anfahrsituationen zu einem spürbar spontaneren Ansprechverhalten führt. Die ohnehin besonders frühzeitige und schnelle Kraftentfaltung des Dieselmotors mit Variable Twin Turbo wird dadurch nochmals intensiviert.


In den Schub- und Bremsphasen liefert die E-Maschine den von ihr erzeugten Strom über die ebenfalls vollständig integrierte Leistungselektronik an den Lithium-Ionen-Akku. Mit dieser Form der Bremsenergie-Rückgewinnung wird das bei BMW Serienmodellen bereits angewandte Prinzip konsequent weiterentwickelt. Die Bremsenergie-Rückgewinnung erzeugt Strom für das Bordnetz immer dann, wenn er kostenlos zur Verfügung steht und die Gewinnung nicht die Fahrdynamik mindert. Genutzt werden kann die zusätzlich gewonnene Energie nur dann, wenn sie jederzeit und unabhängig vom individuellen Fahrprofil einem Speicher zugeführt werden kann und dort bedarfsgerecht abrufbar ist. Darüber hinaus muss die Speicherkapazität hoch sein, damit auch längere Fahrstrecken ohne Schub- und Bremsphasen bewältigt werden können, ohne dass es zu einem Versorgungsengpass kommt. Bei Serienfahrzeugen, die mit der Bremsenergie-Rückgewinnung ausgestattet sind, setzt BMW daher AGM-Batterien (Absorbent Glass Matt) ein, die häufige und auch unregelmäßige Lade- und Entlade-Zyklen ohne Leistungsverlust absolvieren. Einen weiteren Entwicklungsschritt stellt die Verwendung von Lithium-Ionen-Akkus im Fahrzeug dar. Auf vielen anderen Anwendungsgebieten - so etwa Mobiltelefone und Laptops - haben sie bereits seit längerem ihre besonders hohe Speicherkapazität und Zyklenfestigkeit unter Beweis gestellt. Der im Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics eingesetzte Lithium-Ionen-Akku zeigt eine Perspektive zur Nutzung dieser Technologie unter den besonders anspruchsvollen Bedingungen im Fahrzeug auf. Der Lithium-Ionen-Akku ist packagekonform unmittelbar neben der AGM-Starterbatterie unter der Gepäckraumabdeckung des Sports Activity Vehicles platziert. Dort nehmen beide Stromspeicher etwa den gleichen Raum ein.
Um ein möglichst bedarfsgerechtes und effizientes Energiemanagement zu betreiben, ist das Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics mit zwei parallel agierenden Bordnetzsystemen ausgestattet. Zusätzlich zum herkömmlichen, von der AGM-Startbatterie versorgten 12-Volt-Netz, steht ein innovatives 120-Volt-Netz für die Einspeisung von Strom aus der E-Maschine und die Versorgung von elektrischen Verbrauchern durch den Lithium-Ionen-Akku zur Verfügung. Der Umfang der bereits in heutigen BMW Serienmodellen elektrisch betriebenen Funktionen reicht von der Belüftung und Klimatisierung über Beleuchtungs-, Entertainment-, Navigations- und Kommunikationssysteme bis hin zu Servomotoren für die Lenkung, die Kühlmittelpumpe und Fahrdynamiksysteme wie die für den BMW X5 als Teil des Systems Adaptive Drive optional verfügbare Elektronische Dämpfer Control.

 

Die stabile und zuverlässige Deckung des Energiebedarfs aller im Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics elektrisch betriebenen Fahrzeugfunktionen ist unabhängig von der Fahrsituation gewährleistet. Dies führt unter anderem auch dazu, dass die Auto Start Stop Funktion in Verbindung mit ActiveHybrid Technologie noch häufiger als in den aktuellen Serienfahrzeugen und dabei ohne jegliche Komforteinbußen genutzt werden kann. Beim Halt an einer Kreuzung, vor einer Ampel oder im Stau wird der Verbrennungsmotor automatisch abgeschaltet, um ineffiziente Leerlaufphasen zu vermeiden. Sobald der Fahrer zum Wiederanfahren das Bremspedal löst und das Gaspedal betätigt, wird der Motor automatisch gestartet. Die bei der Studie BMW Vision EfficientDynamics nicht mehr an den Generator gekoppelten Funktionen können auch während der Zwischenstopp-Phasen weiterbetrieben werden. Die dafür benötigte Energie stellt der kapazitätsstarke Lithium-Ionen-Akku dauerhaft zur Verfügung. Zur Optimierung des Komforts trägt vor allem der fortgesetzte Betrieb der Belüftungs- und Klimatisierungssysteme bei, der auch im Stand die Wunschtemperatur im Innenraum konstant hält. Auch alle weiteren Komfortfunktionen können permanent genutzt werden, während der Motor ausgeschaltet bleibt. Vollständig integriert werden die Hybrid-Komponenten E-Maschine und erstmals auch die Leistungselektronik in und unmittelbar an das Getriebegehäuse, das dadurch in seiner Länge nur um rund 4 Zentimeter zunimmt. Die Getriebeauslegung mit acht Fahrstufen ermöglicht eine die Effizienz fördernde weite Spreizung der Gänge. Daraus kann noch präziser als bei den bekannten Sechsgang-Automatik-getrieben von BMW für jede Fahrsituation die entweder unter Dynamik- oder Effizienz-Gesichtspunkten optimale Fahrstufe gewählt werden. Der Wechsel der Fahrstufen vollzieht sich dabei mit nochmals gesteigerter Schnelligkeit und Präzision. Die Wandlerkupplung wird unmittelbar nach dem Anfahren geschlossen. Damit wird der die Leistung hemmende Wandlerschlupf auf ein Minimum reduziert. Darüber hinaus unterstützt die direkte Motoranbindung auch das dynamische Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs. 

 

Dank des Leistungsvermögens des Vierzylinder Diesels und mithilfe der Unterstützung durch die E-Maschine erfüllt er die hohen Ansprüche, die an ein SAV Modell des Premium-Segments gestellt werden. Darüber hinaus ergänzt sich das moderne Triebwerk perfekt mit den weiteren Innovationen zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung, die im Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics vorgestellt werden. Dies gilt vor allem für das ActiveHybrid Modul der Studie. Bei der Entwicklung der Hybrid-Komponenten setzt BMW auf modell- beziehungsweise konzeptspezifische Anwendungen. BMW ActiveHybrid basiert auf einem Baukastenprinzip, das gemäß der Strategie "Best of Hybrid" die Integration der jeweils optimalen Komponenten in unterschiedliche Fahrzeugkonzepte ermöglicht. BMW entwickelt Hybrid-Komponenten in einer gleichberechtigten Kooperation mit Daimler. Das Ziel dieser Kooperation ist die Entwicklung und Erprobung von Komponenten für Hybridantriebe für Oberklasse-Fahrzeuge. Die Integration der Hybrid-Komponenten in die jeweiligen Fahrzeuge erfolgt bei den Herstellern unter Berücksichtigung der markenspezifischen Ausprägungen. Intelligentes Energiemanagement geht beim Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics sogar über den Fahrbetrieb hinaus. 

 

Die Studie verfügt über ein Solardach, dessen Photovoltaik-Einheiten auch bei stehendem Fahrzeug elektrische Energie erzeugen. Dies reduziert die Notwendigkeit einer Umwandlung von Kraftstoff in elektrische Energie. Obwohl sich aus dieser bei stehendem Fahrzeug wirkenden Funktion kein im Testzyklus messbarer Verbrauchsvorteil ableiten lässt, liegt ein kundenrelevanter Mehrwert auf der Hand: zusätzlicher Komfortgewinn durch CO2-neutral produzierte Energie. Die Karosseriehöhe des Fahrzeugs wird durch spezifische Fahrwerksmodi-fikationen gegenüber dem Serienmodell reduziert. Zur weiteren Optimierung der Aerodynamik wurden speziell für die Konzeptstudie BMW Vision EfficientDynamics neuartige, 19 Zoll große Leichtmetallfelgen mit reduzierten Ventilationseffekten entwickelt. Die aerodynamisch optimierte Formgebung ihrer Speichen reduziert das an der Raddrehachse auftretende Widerstandsmoment. Die Auswirkungen dieses gezielt auf Aerodynamik ausgerichteten und daher laufrichtungsgebundenen Felgendesigns auf die Dynamik und auf die Effizienz des Fahrzeugs sind beträchtlich. Beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit muss ein mit der Aerodynamik-Felge ausgestattetes Fahrzeug zum Beispiel bei 160 km/h ein Kilowatt Motorleistung weniger aufwenden als ein entsprechendes Fahrzeug mit konventionellen Rädern.

 

Die Konzeptstudie BMW Vision EfficientDynamics gibt Aufschluss darüber, welcher Effizienzgewinn bei einem SAV Modell des Premium-Segments realisierbar ist, ohne dass dabei Einschränkungen bei den charakteristischen Eigenschaften dieses Modells hinsichtlich Fahrerlebnis, Komfort und Raumangebot in Kauf genommen werden müssen. Das im exklusiven Farbton Mineralweiß lackierte Fahrzeug ist mit einer Dachreling in Aluminium-Satin-Ausführung bestückt. 

 

Die ActiveHybrid Komponenten im Motor- und Gepäckraum sind durch entsprechende Schriftzüge gekennzeichnet. Die "EfficientDynamics - ActiveHybrid"-Beschriftung im unteren Bereich der Türen weist das Sports Activity Vehicle zusätzlich als besonders verbrauchsgünstiges und emissionsarmes Konzept aus. Mit dem Einsatz innovativer Hybrid-Technologie in Verbindung mit einem Vierzylinder-Dieselmotor bewegt sich das Konzeptfahrzeug BMW Vision EfficientDynamics im Kontext der Entwicklungsstrategie

 

Quelle: BMW
 



 

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