Volkswagen e-Golf: Muutama ajatus tekniikasta

egolf_eup_gte-9

Golffin latausvirtaa voidaan säätää ainakin väliaikaisen latauksen laatikosta. Ei siis auton kojelaudasta kuten Tesla Model S:ssä? Laturi on KOPP Percedos, Volkswagen ei siis ole brändännyt laturia, toisin kuin Nissan ja Tesla.

Volkkarin e-Golf ensiesiteltiin Suomessa perjantaina 19.9. Ensimmäiset tunnelmat on kirjoitettu, on aika käydä läpi auton sähkötekniikkaa.

Akusto

Golffin akusto on sijoitettu istuimien alle, sekä keskikonsoliin, tilaan jossa nelivetoautossa kulkisi kardaaniakseli. Esimerkiksi Tesla Model S:ään ja BMW:n i3:een verrattuna akusto on suorastaan ripoltetu pitkin autoa.

egolf_eup_gte-16

egolf_eup_gte-6

e-Golffissa ei ole yhtäkään Xenon-, halogen- tai hehkulamppua. Kaikki lediä.

Akuston vapaata sijoittelua auttanee nestejäähdytyksen puuttuminen. Toisin kuin kilpailijansa, e-Golffin akuston lämpötilaa ei hallita nestekierrolla, vaan Volkswagen luottaa ilmajäähdytykseen ja ylimääräisen lämmön johtamiseen auton runkorakenteisiin.

Nissan teki saman ratkaisun Leafinsä kanssa, ja olikin suurissa ongelmissa Yhdysvaltojen kuumimmissa osavaltioissa tämän takia. Kuumuus vahingoittaa autojen akustoa pysyvästi.

egolf_eup_gte-12

VV-auton väliaikainen ABB Terra -pikalatausasema sai sähkönsä 3×63 A liitännästä. Laite pystyy jakelemaan virtaa jopa noin 80 kW teholla. Ikävää vaan, että e-Golf pystyy hyödyntämään vain 40 kW. Vertailun vuoksi: Tesla Model S voidaan ladata 135 kW teholla.

Volkswagen kuitenkin myöntää akulle 160 000 km ja 8 vuoden takuun. Takuu tarkoittaa käytännössä sitä, että akun kapasiteetti putoaa enintään 30% suhteessa uuteen akkuun. Volkswagen on siis ilmeisesti keksinyt keinon saada akusto kestämään suuria lämpötilaeroja.

Nestekierron poisjättö vähentää huoltotarvetta, keventää autoa ja tekee siitä yksinkertaisemman (==halvemman) valmistaa. Aika näyttää miten hyvin lämpöhallinta toimii. Suomen oloissa kuumuus ei liene ensimmäinen murhe sähköautoilijalle.

Akusto koostuu yhteensä 264 kennosta, ja se painaa 318 kiloa. Akuston nimellisjännite on 323 volttia ja kapasiteetti  24,4 kWh. BMW i3:n vastaavat numerot ovat 96 kennoa, 230 kg, 360 V ja 22 kWh. Golffin moottori antaa 85 kW tehon, bemari puolestaan noin 50% enemmän, eli 125 kW.

Akuston sijainti auton pohjassa laskee painopistettä ja tuo etu- ja taka-akselin painojakauman lähelle 50:50 -suhdetta. Tämä yhdistettynä sähkömoottorin välittömään vääntöön tekee autosta varsin muikean ajettavan.

egolf_eup_gte-20

Pakollinen sähköautomeitsie, Vantaalla.

Lataus

Golf ladataan normaaliin tapaan joko vaihtovirralla tyypin 2 “Mennekes” -liitännän kautta, tai tasavirta-pikalatauksella eurooppalaisen CCS-standardin avulla. Suomessa Nissan on ollut tiennäyttäjänä pikalatausverkoston perustamisessa, ja siksi meillä onkin tiheämmässä Nissanin käyttämiä ChaDeMo-pikalatureita. Esimerkiki Helsingin keskustassa ei CCS-latausasemaa ole, mutta ChaDeMo on rakennettu Kamppiin.

CCS-lataaja onkin ainakin toistaiseksi heikommassa asemassa Nissan Leaf -kollegaansa nähden. Latausasemaverkostolle on kuitenkin luvassa tihennystä, mutta nähtäväksi jää kenen rahalla tämä verkostonrakennus tehdään, ja millä aikataululla. Ainakaan sähköautoilijat eivät tule verkoston rakentamista maksamaan latausmaksuissa.

egolf_eup_gte-4

Golffin latausliitin. Ylempänä seitsenpinninen Type2 Mennekes, jota jatketaan kahdella alemmalla 40 kW tasajännite-CCS -tulolla. 

Hieman yllättäen e-Golfin vaihtovirtalataus tukee vain 16 A liitäntää, eli 3,6 kW latausta. On hämmentävää, että vielä 2014 jokin valmistaja tuo auton ilman 32 A 7.2 kW -latausta. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että kotilataus tyhjästä täyteen on aina kahdeksan tuntia, eikä neljä kuten muilla valmistajilla. Esimerkiksi Teslan tavallinen lataus on 11 kW, ja nopea 22 kW. Toki akustokin on paljon suurempi.

Kansainväliset autosivustot kuitenkin toteavat ainakin jonkin e-Golffin laturin olevan 7,2 kW, vakiona. Tuodaanko Suomeen jostain syystä huonompaa versiota?

Kantama, eli ajomatka yhdellä latauksella

e-Golffin kantamaksi ilmoitetaan 130-190 kilometriä. Tämä lienee totta. Erityisen mielenkiintoista olisi päästä testaamaan Golffin kantamaa moottoritienopeuksissa, suunnilleen 100-120 km/h alueella. Tällöin ilmanvastuksen aiheuttama ajomatkan lyhentyminen pitäisi olla jo merkittävä. Esimerkiksi Nissan Leaf kulkee suurilla nopeuksilla vain noin 70-80 kilometriä, vaikka ilmoitettu kantama on tuplasti tähän nähden.

Toisaalta Tesla Model S:n yhteydessä kantaman menetys moottoritiellä ei ole yhtä dramaattinen. Jotain voidaan siis tehdä eri tavalla.

egolf_eup_gte-7

e-Golf on vaihdekeppiä myöten tavallisen Golfin tyyliin tehty. Vaihdekeppi säätää lähinnä eteen- ja taaksepäin menemistä, sekä jarrutusenergian talteenoton tasoa.

e-Golf on suunniteltu hyvän hyötysuhteen autoksi. Ilmoitettu energiankulutus, 12,7 kWh satasella on erittäin hyvä lukema. Tätä pitäisi päästä testaamana ja mittaamaan.

Lämmitys

Suomen oloissa yksi keskeisimpiä toimintoja on lämmitys. Polttomoottorikäytöissä auton lämmitys ratkaistaan tyypillisesti ohjaamalla moottorin hukkalämpöä matkustamoon. Kovilla pakkasilla tätä tehostetaan polttoainekäyttöisellä lisälämmittimellä, kuten Webastolla.

Kaikkien sähköautojen lämmityksen perusratkaisu on suora sähkölämmitys. Lähtökohtaisesti auto lämmitetään tai jäähdytetään latausliittimessä ollessaan haluttuun lämpötilaan, joten akustoa käytetään vain lämpötilan ylläpitoon.

egolf_eup_gte-19

Konehuone on väljä. Moottori on alhaalla eturenkaiden välissä. Voima tuodaan renkaille suoralla alennusvaihteella. Moottorin tehoelektroniikka on tuotu moottorin päälle (kuvassa keskellä, oranssien kaapelien kanssa), se muuntaa akuston tasamuotoisen korkeajännitteen kolmivaihevirraksi moottorille. Laturi on kirkas laatikko teloelektroniikan vasemmalla puolella. Normaali 12V autonakku on tehoelektroniikan oikealla puolella. Muut osat ovat yleisiä Golffin komponentteja.

e-Golffissa on kuitenkin BMW i3:n tapaan käytössä ilmalämpöpumpputekniikka. Kokonaisuus on fiksusti mietitty, sillä pumppu osaa hyödyntää paitsi ulkoilman, myös tehoelektroniikan ja moottorin hukkalämpöä. Idea on siis osittain sama kuin polttomoottoriautoissa. Lämmityksen pitäisikin olla esimerkiksi Leaffiin verrattuna varsin vähävirtainen. Hyötyjä saavutettaneen parhaiten nollakeleillä ja ehkä vielä pikkupakkasilla. Tämän jälkeen lämmitetään suoralla sähköllä.

e-Golffissa on vakiona etulasin sähkölämmitys. Hieman erikoista on kuitenkin se, että takapenkeille ei ilmeisesti ole lämmitystä saatavilla. Leafille ja Teslalle saa lämmityksen myös takaistuimiin.

Kaikenkaikkiaan e-Golf on myös insinööriteknisesti mielenkiintoinen nelipyöräinen. Nyt se pitäisi vaan saada pidemmälle koeajolle!