Vi har precis testat Volvos nya mildhybridteknik i storsuven XC90. Här svarar Lutz Stiegler, ansvarig för komplett motorutveckling på Volvo Cars, på våra tekniska frågor om hur tekniken fungerar.
• Vad står B för i beteckningen och ska både D5 och T5 byta namn till B5? Hur ska man kunna skilja motoralternativen åt?
”B står för ’brake recuperation’, typ bromsåterhämtning. Just nu har vi bara lanserat dieselvarianten, vad bensinversionen med mildhybridteknik ska heta återkommer vi till när den lanseras.”
• Är Power Pulse ersatt av elektrifieringen?
”Det stämmer att våra dieslar med 48-voltsystem inte har Power Pulse. I dessa stöttar den integrerade elektriska startmotorn/generatorn förbränningsmotorn. Våra dieslar har en nydesignad dubbelturboladdning, det är alltså inte någon form av elektrisk turbo, och ett nytt efterreningssystem.”
”I D5 använde vi LNT (Lean NOx Trap, en ’kväveoxidfälla’) och ett dieselpartikelfilter som satt kopplade kort efter turbinen på turbon. Lite längre från motorn, i en så kallad under golv-position, användes en SCR (Selective Catalytic Reduction) för att behandla NOx från AdBlue-injektionen.”
”På nya XC90 B5 sitter kväveoxidfällan kvar som förut, medan dieselpartikelfiltret och SCR samlats i en enhet kallad SDPF. För att turboaggregaten ska få plats har den getts en högre position än tidigare. Samtidigt består insprutningssystemet, EGR-systmet (Exhaust Gas Recirculation) och en numera vattenkyld laddluftkylare av helt nya komponenter. Allt detta var nödvändigt för att få plats med den 48V-baserade elmotorn/generatorn.”
• Har uppdaterade XC90 fått mer ljudisolering och jobbar ni med aktiv brusreducering på något vis?
”Japp, de nya drivlinorna har ett nyutvecklat NVH-paket (Noise, Vibrations, Harshness). Det innebär att vi har finjusterat dämpning och isolerat icke önskade frekvenser som i strukturer och av vind.”
”Hela strukturen kring drivlinan och upphängningen av motorfästena spelar en stor roll för NVH och vi strävar alltid efter att fordonet ska låta trevligt och komfortabelt. På vissa motorer jobbar vi med något som heter ’Engine Order Enhancement’, aktiva beräkningar som utnyttjar bilens ljudanläggning för att störa bort oönskade ljud. Detta finns dock bara på toppversionerna av bensinmotorerna. Aktiv brusreducering används inte på dieseldrivlinorna.”
• Från vilken hastighet ska stopp/start-systemet kunna slå av motorn under inbromsning?
”Från 10 km/h och neråt, förutsatt att vissa tekniska förutsättningar möts.”
• I vilka hastigheter eller på vilka växlar ska seglingsfunktionen fungera?
”Seglingsfunktionen är aktiv från tredje växeln och vid farter över 65 km/h.”
• I seglingsläget, går motorn på tomgång eller är den helt avstängd?
”Motorn går på tomgång.”
• Varför finns ingen seglingsfunktion i Comfortläget?
”Vissa förare tycker den normala retardationen vid gaspedalssläpp samt en redan drivande motor vid nytt gaspådrag är mer komfortabelt. Därför lägger vi den här funktionen i Eco-läget och låter föraren själv avgöra hur bilen ska bete sig.”
Varför har ni ingen cylinderavstängning?
• För dieslar är de termodynamiska fördelarna med detta extremt små, om ens några. Cylinderavstängning är utvecklad för att reducera pumpförlusterna förbi trottelspjället på bensinbilar.”
• Vilka parametrar på bilen ändras i Eco-läget?
”Karossen sänks, klimatanläggningen jobbar på en lägre nivå, växellådan får justerade växlingspunkter samt seglingsläge, pedalkaraktären ändras något och stopp/start är aktivt under längre tid när det är möjligt.”
• Har den uppdaterade motorn oförändrade serviceintervall och servicekostnader?
”Ja, här kommer inget förändras.”
• Hur stor är regenereringskapaciteten jämfört med Twin Engine? Finns det något läge där bromspedalen byter från regenerering till de fysiska bromsskivorna?
”Den maximala återhämtningen är 12 kW, alltså avsevärt lägre än i våra Twin Engine-motorer som kan regenerera 50 kW. Bromsblandningen är helautomatisk tack vare brake by wire-systemet, vilket innebär att det inte finns någon speciell tröskel. På så vis tillgodogör vi oss mesta möjliga regenerering i samtliga situationer. Faktum är att även Twin Engine-motorerna får detta brake by wire-system från och med modellår 2020.”
Så funkar 48-voltstekniken
• Med fyra gånger högre spänning går det att få ut mycket mer kraft, utan att behöva dimensionera upp. Från fysiklektionerna minns vi formeln P=U × I, med fyra gånger högre spänning får man ut fyra gånger mer effekt.
• Genom att ligga under 50 volt (i USA 60 volt) betraktas 48V-tekniken som ”lågspänning”, vilket sänker kraven på isolering och andra skyddsåtgärder.
• 48V-systemen används parallellt med ett 12V-system, som försörjer elektronik och förbrukarna med lägre effektbehov. Därför behövs också en mindre DC/DC- omvandlare och ett 12V-batteri.
• Mildhybrider med 48V-teknik kan ge cirka 50–70 procent av fördelarna som fullhybrider har (exempelvis Toyota Prius), men till bara 30 procent av kostnaden.
• 48V mildhybrider kan ge en bränslebesparing på runt 12–15 procent i dagens mätcykler, i praktiken (med mycket stadskörning) kan besparingen nå upp till 20 procent. Detta jämfört med konventionella 12V-bilar. Hur stor bränslebesparingen blir i verkligheten får vi återkomma till i ett test.
• Bosch, BorgWarner, Continental, Valeo, Delphi har tagit fram 48V-teknik och komponenter för mildhybrider. Enbart franska Valeo uppger att de har 25 kunder inom bilindustrin som ska använda deras komponenter på mildhybridmodeller.
• Hittills har merkostnaden för de komponenter som behövs för att skapa en mildhybrid legat i intervallet 500–2 000 euro. De nivåerna kommer säkert att sjunka.
• Prestandamodellen Audi SQ7 TDI presenterades på våren 2016 som världens första serieproducerade bilmodell med 48V-teknik och en ”elektrisk turbo”, det vill säga en eldriven kompressor som eliminerar turbofördröjningen i V8-motorn.