Volkswagen XL1, l'auto del futuro

La mobilità del futuro è uno degli argomenti più dibattuti della nostra epoca. Con un aspetto centrale: quanto si possono ridurre i consumi delle auto, utilizzando con coerenza soluzioni che garantiscano la massima efficienza su questo fronte? Ora, grazie alla Volkswagen, è possibile dare una risposta a questa domanda con la XL1, i cui consumi si attestano su 0,9 l/100 km. Nessun’altra auto prodotta in serie con un propulsore Diesel ibrido plug-in è più parsimoniosa. L’adozione di materiali leggeri high-tech (struttura monoscocca e particolari in fibra di carbonio rinforzata), un’aerodinamica perfetta (Cx = 0,189) e un sistema ibrido plug-in, comprendente motore TDI a due cilindri (48 CV), motore elettrico (27 CV), cambio a doppia frizione a 7 rapporti (DSG) e batteria agli ioni di litio, fanno sì che la nuova Volkswagen XL1 possa vantare emissioni di CO2 di appena 21 g/km con un consumo di 0,9 l/100 km. La concezione ibrida plug-in regala inoltre alla XL1 fino a 50 chilometri di autonomia in modalità di alimentazione completamente elettrica, quindi a emissioni zero. La batteria può essere ricaricata tramite comuni prese di corrente. Grazie al sistema di recupero dell’energia, la batteria si ricarica anche in fase di frenata. In questo caso il motore elettrico funge da alternatore.

Nonostante questa altissima efficienza, è stato possibile rendere la concezione della carrozzeria più adatta all’uso quotidiano di quella dei due prototipi precedenti. Mentre sulla 1-Litre Car presentata nel 2002 e sulla L1 del 2009 il guidatore e il passeggero erano ancora seduti uno dietro l’altro per garantire la migliore aerodinamica alla vettura, i due occupanti della nuova XL1 siedono ora l’uno accanto all’altro, come solitamente accade su una normale auto, leggermente sfalsati. Le porte ad ala di gabbiano agevolano la salita e la discesa.

L’auto più efficiente del mondo La nuova XL1 dimostra che le tecnologie in grado di ridurre in modo significativo consumi ed emissioni rappresentano il futuro delle Case automobilistiche. A dimostrazione del fatto che, anche in futuro, non dovremo rinunciare al piacere di guida. Al volante della XL1 si percepisce infatti tutta la sua dinamicità. Però tutto questo è possibile non grazie alla pura potenza, ma alla pura efficienza, come dimostrano due esempi. In primo luogo, alla XL1 bastano 8,4 CV, ossia una minima parte della potenza delle vetture attuali, per viaggiare a una velocità di 100 km/h. Poi, nella modalità di alimentazione elettrica, alla XL1 sono sufficienti 0,1 kWh per percorrere più di un chilometro. Valori straordinari, mai raggiunti da nessun’altra vettura di serie al mondo.

E se si sfrutta la massima potenza del sistema ibrido, si passa da 0 a 100 km/h in soli 12,7 secondi e si raggiunge la velocità massima di 160 km/h (limitata elettronicamente). Ma questi dati da soli non dicono ancora tutto della XL1: il peso di appena 795 kg, ad esempio, risulta vantaggioso per il sistema di trazione, regalando alla vettura una straordinaria agilità. Da fermo e a piena potenza, il motore elettrico da 140 Nm funge anche da booster, a supporto del motore TDI (coppia massima di 120 Nm). In modalità boost, il motore TDI e quello elettrico mettono a disposizione 51 kW e una coppia massima di 140 Nm.

Ibrido plug-in Con la nuova XL1, la Volkswagen propone un sistema ibrido plug-in che può contare sulla riduzione dei consumi propria della tecnologia Turbodiesel common rail (TDI), oltre che sull’efficienza del cambio a doppia frizione (DSG). Il motore TDI eroga la propria potenza massima di 48 CV con una cilindrata di soli 0,8 litri. L’intera unità ibrida si trova nella parte posteriore del veicolo. Il modulo ibrido vero e proprio, con motore elettrico e frizione, è posto tra motore TDI e cambio DSG a 7 rapporti ed è stato integrato nel carter del cambio DSG che si trova al posto del consueto volano. Il motore elettrico viene alimentato da una batteria agli ioni di litio integrata nella parte anteriore della vettura (capacità: 5,5 kWh).

Un’elettronica di potenza che funziona in campo di tensione da 220 volt assicura quindi il flusso di energia ad alta tensione da/verso la batteria e il motore elettrico, e trasforma la corrente continua in corrente alternata. La rete di bordo della XL1 viene alimentata da un convertitore DC/DC e da una piccola batteria con la necessaria tensione di 12 volt.

Il motore elettrico supporta il motore TDI in fase di accelerazione (funzione boost); tuttavia, come già anticipato, esso può anche garantire alla XL1 fino a 50 km di autonomia. In questo caso, il motore TDI viene scollegato dalla catena cinematica mediante l’apertura della frizione. La frizione lato cambio resta invece chiusa e il cambio DSG quindi pienamente integrato. Un altro fattore importante: il guidatore può decidere se utilizzare la XL1 in modalità di trazione puramente elettrica (purché la batteria sia sufficientemente carica). Per fare ciò è sufficiente la pressione di un apposito tasto sulla plancia. Il processo di riavvio del motore TDI è molto confortevole. Per garantire il cosiddetto impulso di avviamento del motore TDI durante la marcia, il rotore del motore elettrico ruota velocemente e la frizione lato motore viene chiusa altrettanto rapidamente. Il motore TDI viene quindi portato al regime necessario. Il tutto avviene senza strappi in modo tale che il guidatore non percepisca praticamente il riavvio del motore TDI.

In fase di frenata, il motore elettrico della Volkswagen XL1 funge da alternatore utilizzando l’energia in frenata per ricaricare la batteria (sistema di recupero dell’energia). Nel bilancio energetico del sistema ibrido, in determinate condizioni di funzionamento, lo spostamento del punto di carico del TDI consente una riduzione dei consumi del motore TDI, regalando al contempo al Turbodiesel un miglior grado di efficacia. Anche l’innesto delle marce da parte del cambio automatico DSG a 7 rapporti viene effettuato nell’ottica della riduzione dei consumi. Tutto il sistema di gestione dell’energia e di propulsione viene controllato dalla centralina motore tenendo conto delle diverse richieste di carico del guidatore. Per la selezione della modalità di guida ottimale vengono presi in considerazione parametri quali la posizione del pedale dell’acceleratore, la spinta richiesta al motore, la riserva di energia e l’energy-mix dato dall’energia cinetica ed elettrica.

Il motore TDI 2 cilindri (con cilindrata di 0,8 litri) è basato sul 4 cilindri TDI (cilindrata 1.6) ed è caratterizzato da una distanza tra i cilindri di 88 mm, da un alesaggio di 81 mm e da una corsa di 80,5 mm. Con il motore 1.6 TDI condivide importanti accorgimenti tecnici per la riduzione delle emissioni. Sempre in quest’ottica vengono utilizzati speciali cavità ricavate nei pistoni, l’iniezione multipla e l’orientamento individuale dei singoli getti. Le buone caratteristiche di comfort dei motori common rail sono state trasferite al 2 cilindri. Inoltre, un albero di equilibratura, azionato dall’albero motore che ruota alla stessa velocità, ottimizza la silenziosità di funzionamento del motore.

Il basamento in alluminio del motore TDI è costruito in modo da ottenere un’elevata precisione geometrica e, di conseguenza, ridotte perdite per attrito. Nell’ottica della riduzione delle emissioni, vengono inoltre impiegati un sistema di ricircolo dei gas di scarico, un catalizzatore di ossidazione e un filtro antiparticolato. Così equipaggiato, il motore 0.8 TDI soddisfa già i valori limite della norma sui gas di scarico Euro 6.

Proprio come tutto il sistema di propulsione, anche il sistema di raffreddamento della XL1 è orientato alla massima efficienza: la pompa dell’acqua a regolazione meccanica viene attivata dalla centralina di gestione motore in modo tale che il raffreddamento del TDI avvenga solo se lo richiedono le condizioni del motore. Nella parte anteriore della vettura è posizionata una presa d’aria adattiva a regolazione automatica dedicata al raffreddamento del motore.

Questo sistema di gestione termica contribuisce anch’esso alla riduzione dei consumi. In un circuito acqua separato, una seconda pompa ad azionamento elettrico, anch’essa attivata in base al fabbisogno, provvede al necessario raffreddamento dell’alternatore del motorino di avviamento e dell’elettronica di potenza.

Design all’avanguardia La XL1 ha una lunghezza di 3.888 mm per 1.665 mm di larghezza a fronte di appena 1.153 mm di altezza. Si tratta di dimensioni estreme: la Polo, sebbene simile per lunghezza (3.970 mm) e larghezza (1.682 mm), risulta ben più alta (1.462 mm). E un altro tocco da supersportiva per la XL1 è rappresentato dalle porte ad ali di gabbiano, incernierate in due punti: in basso sotto ai montanti anteriori e poco sopra il parabrezza nella struttura del tetto, spostandosi così non soltanto verso l’alto, ma anche leggermente in avanti. Inoltre, le porte abbracciano buona parte del tetto: una volta aperte, regalano quindi massimo comfort di accesso e discesa dalla vettura.

Sotto il profilo estetico, la XL1 conserva le linee della L1 presentata nel 2009. La XL1 risulta tuttavia più imponente, data la maggiore larghezza. Il design della carrozzeria è stato orientato senza compromessi alle leggi dell’aerodinamica: la XL1 raggiunge infatti la larghezza massima davanti, rastremandosi quindi verso la coda. Osservata dall’alto, la forma della XL1 assomiglia a quella di un delfino. Specialmente nel posteriore, le linee sono praticamente disegnate dai flussi aerodinamici e riducono quindi la resistenza aerodinamica della vettura.

Il profilo del tetto segue una linea arcuata dal montante anteriore sino alla parte posteriore della vettura. I cerchi posteriori sono carenati integralmente, in modo da evitare turbolenze aerodinamiche in questo punto. I flussi dell’aria sono ulteriormente ottimizzati da piccoli spoiler davanti e dietro alle ruote. Quanto agli specchietti retrovisori esterni, l’osservatore li cercherebbe invano: al loro posto vengono infatti impiegate piccole videocamere, integrate nelle porte ad ala, che come specchietti digitali visualizzano la zona dietro alla vettura su due display nell’abitacolo. Il frontale della XL1, pur non presentando la tipica calandra del radiatore, corrisponde nella concezione al nuovo DNA del design Volkswagen: in tale zona dominano quindi le linee orizzontali. Più in dettaglio, una banda trasversale nera e i doppi proiettori a LED, anch’essi ad alta efficienza, formano una linea continua. L’afflusso dell’aria per il raffreddamento del motore TDI, della batteria e dell’abitacolo avviene mediante prese d’aria a regolazione elettrica, situate nella parte bassa del frontale. E sempre in tecnologia a LED sono le piccole strisce degli indicatori di direzione, che seguono in direzione angolare l’andamento della ruota e orizzontalmente formano una linea al di sotto dei gruppi ottici. Ne risulta un frontale che, sebbene completamente ridisegnato e adattato esternamente alle nuove dimensioni, viene immediatamente riconosciuto per chiarezza come il design di una Volkswagen.

Il design del posteriore percorre, al contrario, nuove strade, mantenendo chiaramente riconoscibili due valori distintivi della Marca, quali precisione e qualità. E non è tutto: la XL1 rappresenta una nuova gamma di filosofie di design Volkswagen. Quattro caratteristiche risultano particolarmente evidenti. Innanzitutto, la particolare forma a delfino con le linee della carrozzeria che si stringono verso la coda e descrivono una forma perfettamente aerodinamica. Poi la linea del tetto da coupé senza lunotto. In questa linea è stato integrato un ampio portellone che nasconde il propulsore e il bagagliaio da 120 litri. E ancora, una striscia di LED rossi che incornicia il posteriore verso l’alto e lateralmente. In tale striscia sono integrati gruppi ottici posteriori, fari di retromarcia, retronebbia e luci di stop. Infine, un diffusore nero che si collega senza soluzione di continuità al sottoscocca completamente rivestito.

Telaio in materiali high-tech Anche il telaio si distingue per l’adozione di materiali leggeri, comunque senza compromessi sulla sicurezza. Anteriormente viene utilizzato un asse a doppi bracci trasversali; posteriormente, un asse a bracci obliqui. Entrambi gli assi hanno una struttura molto compatta ed offrono un elevato comfort di marcia. Nei punti principali, i componenti del telaio sono incernierati direttamente sulla monoscocca in CFK.

Nella zona del telaio, il peso viene ridotto grazie a elementi in alluminio (tra gli altri, la struttura degli assi, le pinze dei freni, gli ammortizzatori e il carter del gruppo sterzo), CFK (barre antirollio), ceramica (dischi freno), magnesio (ruote) e plastica (struttura del volante). I cuscinetti delle ruote e gli alberi di trasmissione ad attrito ottimizzato e gli pneumatici Michelin più scorrevoli con resistenza al rotolamento ottimizzata (115/80 R 15 per l’asse anteriore e 145/55 R 16 per quello posteriore) contribuiscono a loro volta alla riduzione del consumi della nuova XL1. La sicurezza della vettura viene inoltre potenziata dal sistema antibloccaggio (ABS) e dal programma di controllo elettronico della stabilizzazione: sicurezza ed ecocompatibilità devono infatti andare di pari passo. E la nuova XL1 ne è la dimostrazione.