Volvo Personvagnars teknologiska framtid:
Ny fordonsarkitektur och fokus
på fyrcylindriga motorer
Volvo Personvagnars tekniska framtid baseras på två egenutvecklade strategier:
Nytänkandet innehåller också en ny åttastegad automatisk växellåda - och senare under 2011 startar tester av ett nytt Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System) på allmänna vägar.
- Vi tar nu vår teknologiska framtid i egna händer. Både vår nya arkitektur och det nya motorprogrammet gör det möjligt för oss att ligga på samma nivå och till och med före våra tuffaste konkurrenter på nyckelområden som kördynamik och bränsleförbrukning, säger Peter Mertens, Senior Vice President Research and Development på Volvo Personvagnar.
Egen skalbar plattformsarkitektur
Volvo Personvagnar skapar skalekonomi inom företagets egna modellprogram med en ny arkitektur som kommer att omfatta merparten av produkterna.
Inom den nya gemensamma SPA (Scalable Product Architecture) finns flera plattformar, grupper av bilar som delar samma grundläggande chassistruktur, sätesram, elsystem och drivlina.
Plattformarna är basen för olika fordonsgrupper, alltså ett antal kompletta bilmodeller. I dagens modellutbud utgör t.ex. Volvo S60, V60 och XC60 en grupp.
Målet är ett modellprogram med bilar baserade på gemensamma moduler och gränssnitt, skalbara system och komponenter - byggda i ett flexibelt produktionssystem.
- SPA ger oss en teknologisk nystart. När den första SPA-modellen lanseras om några år kommer runt 90 procent av komponenterna att vara nya och unika. Dessutom höjer vi ribban när det gäller kvalitets- och tekniknivå på alla områden. Vi kommer att ligga på minst samma höga nivå som våra tuffaste konkurrenter, säger Peter Mertens.
Utöver de industriella fördelarna med en gemensam fordonsarkitektur finns också stora produktfördelar när det gäller:
Mellan 100 och 150 kg lättare
Med SPA blir Volvo Personvagnar branschledande inom lättviktskonstruktion. Bilindustrins högsta andel höghållfasta stålkvaliteter så här långt kombineras med en stor del aluminium i frontstruktur, dörrar, chassin och drivlinor.
Detta innebär att kommande SPA-modeller kommer att vara 100-150 kg lättare än nuvarande bilmodeller i samma storlek.
Den nya arkitekturen möjliggör elektrifiering på alla nivåer, från start/stopp teknik till ren eldrift, utan att inkräkta på utrymmet inne i bilen och lastutrymmet.
Nya chassitekniker kombinerade med lägre vikt och förbättrad viktfördelning gör det möjligt att konkurrera med de allra bästa när det gäller kördynamik - utan att kompromissa med komforten.
Den elektriska arkitekturen bäddar för alla framtida multimedia- och uppkopplingsslösningar. Den blir ryggraden i Volvo Personvagnars strävan att stärka sin ledande position inom aktiv säkerhet.
Nya proportioner främjar en spännande design
Den förbättrade packningseffektiviteten bäddar för en mer attraktiv design och ger samtidigt dessutom väsentligt förbättrad aerodynamik.
Nuvarande designbegränsningar när det gäller hjulbas, överhäng, fordonshöjd och fronthöjd har ändrats. Detta ger formgivarna större frihet att ge kommande Volvomodeller en mer spännande design.
- Proportionerna kan ge helt olika utseenden även om man använder exakt samma komponenter. Jämförelsen mellan en åsna och en fullblodshäst är ett utmärkt exempel: båda har ett huvud, en kropp och fyra ben. Men man uppfattar dem helt olika på grund av proportionerna på och mellan de enskilda kroppsdelarna, förklarar Volvo Personvagnars designchef Peter Horbury. Han tillägger:
- För oss innebär den nya arkitekturen att vi kan vässa vårt designspråk ytterligare. Vi kan få fram den rätta atletiska och dynamiska utstrålningen som är så viktig för de flesta prestigebilköparna. Concept You är ett utmärkt exempel på detta. Konceptbilen visar vad vi kan uppnå med den nya arkitekturen.
Fyrcylindriga motorer med samma prestanda som dagens sexcylindriga
Det kommande motorprogrammet VEA (Volvo Environmental Architecture) innehåller enbart fyrcylindriga motorer som i vissa konfigurationer kommer att få extra prestanda med elektrifiering eller annan spjutspetsteknik.
- Det är dags att sluta räkna cylindrar. Fokus på fyrcylindriga motorer är det bästa sättet att snabbt minska CO2-utsläpp och bränsleförbrukning utan att kompromissa med kundernas förväntningar på körglädje och prestanda, kommenterar Peter Mertens och tillägger:
- Målet är att ta fram fyrcylindriga motorer med högre prestanda än dagens sexcylindriga motorer och lägre bränsleförbrukning än våra nuvarande fyror.
Färre delar, lättare vikt och lägre bränsleförbrukning
VEA är en modulserie diesel- och bensinmotorer. Common rail är standard på dieslarna liksom direktinsprutning på bensinmotorerna. Olika turboladdningsnivåer täcker in hela spannet från hög prestanda och vridmoment till bränslesnåla varianter. För att möta alla kundbehov kommer vissa motorer att få ytterligare krydda med hybriddrift eller annan spjutspetsteknik.
Modulerna är baserade på förbränningsrum med 500 kubik som standard. Detta ger optimal termodynamik. De kan också användas för att bygga trecylindriga motorer.
VEA ger flera fördelar:
- För närvarande varierar motorinstallationen mellan alla bilmodeller. Med den nya helhetslösningen kan konstruktörerna fokusera helt på att förbättra motortekniken i stället för att lägga tid på att modifiera installationerna. Dessutom blir monteringen i fabriken enklare. Utvecklingskostnaderna är höga i början, men de sjunker därefter kraftigt, förklarar Peter Mertens.
Med VEA introducerar Volvo Personvagnar också en ny åttastegad automatisk växellåda, som ger föraren förbättrade köregenskaper och utmärkt bränsleekonomi.
Först ut med vägtester av svänghjulsteknik
Senare i höst blir Volvo Personvagnar en av de första biltillverkarna i världen som testar svänghjulsdriftens potential på allmänna vägar.
Svänghjulsdrift, så kallad Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System), installeras på bilens bakre axel medan förbränningsmotorn driver framhjulen. Vid inbromsning får bromsenergin svänghjulet att snurra med upp till 60 000 varv i minuten.
När bilen börjar köra igen överförs svänghjulets rotation till bakhjulen via en specialutformad växellåda. På så sätt används motorns och KERS samlade kraft på alla fyra hjulen.
Energin som lagrats i svänghjulet kan accelerera bilen eller användas till att driva fordonet när det når sin marschfart.
- Systemet ger 80 extra hästkrafter, som ger en fyrcylindrig motor samma acceleration som en sexa. Dessutom misnkar bränsleförbrukningen med upp till 20 procent. Svänghjulstekniken skulle vara en passande lösning för våra stora bilar. Konceptbilen Concept You är ett utmärkt exempel, säger Peter Mertens.
