Volvo: Skalierbare Plattform-Architektur und Konzentration auf Vierzylinder-Motoren

Die Volvo Car Corporation beschreitet neue Wege bei der Fahrzeugentwicklung und setzt auf eigenständige Lösungen für zukünftige Volvo Modelle. Dieser neuen Entwicklungs-Philosophie liegen zwei Strategieansätze zugrunde: Eine neue skalierbare Plattform-Architektur, die die Produktion verschiedener Volvo Modelle innerhalb einer Fertigungsstraße ermöglicht, unabhängig von Fahrzeuggröße und -komplexität. Zum anderen eine neue Generation von Vierzylinder-Triebwerken, die als Benzin- und auch als Dieselmotoren zum Einsatz kommen.

„Wir nehmen unsere technische Zukunft in die eigenen Hände. Mit der neuen Plattform-Architektur und unseren selbstentwickelten Vierzylinder-Motoren sind wir in der Lage, uns mit den Besten zu messen, sie sogar in den besonders sensiblen Bereichen wie Fahrdynamik, Material und Verarbeitung zu übertreffen", sagt Peter Mertens, Senior Vice President Forschung und Entwicklung bei der Volvo Car Corporation.

Volvo entwickelt eigenständige Plattform-Architektur
Mit der neu geschaffenen Plattform-Architektur setzt die Volvo Car Corporation eine weitere neue Entwicklungsstrategie um. Basierten die Volvo Baureihen bisher in der Regel auf unterschiedlichen Chassis, wird der überwiegende Teil zukünftiger Volvo Modelle auf einer einheitlichen Karosseriestruktur aufgebaut. Darüber hinaus ermöglicht die neue Plattform-Architektur SPA (Scalable Platform Architecture) weitere Synergien bei der Fertigung der Sitze, der Elektrik und beim Antriebssystem. Die neue Technik sorgt für einen höchst effizienten Fahrzeugbau, denn über eine einheitliche Plattform können mehrere unterschiedliche Modelle entwickelt und gebaut werden. Bereits heute bilden zum Beispiel die aktuellen Baureihen Volvo S60, Volvo V60 und Volvo XC60, drei überaus unterschiedliche Fahrzeugtypen (Limousine, Kombi, SUV), eine gemeinsame Modellgruppe. Mithilfe von zahlreichen Schnittstellen, gleichen Komponenten und skalierbaren Karosseriemodulen lassen sich in Zukunft in weit höherem Umfang flexible Produktionsprozesse und damit auch eine äußerst effiziente Fahrzeugproduktion realisieren.

„Mit dem SPA-System startet Volvo in eine neue technische Zukunft. Wenn in wenigen Jahren das erste SPA-Modell vom Band läuft, werden darin rund 90 Prozent aller verbauten Teile neu entwickelt sein. Darüber hinaus erreichen wir ein neues Niveau in punkto Qualität und Verarbeitung. Wir setzen neue Maßstäbe bei den technischen Standards und werden mindestens auf Augenhöhe mit unseren härtesten Wettbewerbern agieren", sagt Peter Mertens.
Die gemeinsame Plattform-Architektur sorgt neben dem enormen Zugewinn an Produktivität und Effektivität zudem für zusätzliche signifikante produktbezogene Vorteile in folgenden Bereichen:

Gewicht
Elektronik
Fahrdynamik
Fahrzeug-Proportionen

Gewichtseinsparung von 150 bis 200 Kilogramm
Mit der neuen SPA-Produktionsstrategie übernimmt Volvo auch eine Spitzenposition im Bereich des Fahrzeug-Leichtbaus. Um die größtmögliche Steifigkeit bei hochfesten Stählen im heutigen Karosseriebau zu erreichen, muss bisher eine große Menge Aluminium im Frontbereich, in den Türen sowie beim Chassis und Antriebsstrang verbaut werden. Aufgrund der innovativen SPA-Architektur werden dagegen zukünftige Volvo Modelle bis zu 200 Kilogramm leichter sein, als aktuelle Volvo Fahrzeuge mit vergleichbaren Fahrzeugabmessungen. Die neue Volvo Plattform-Architektur ermöglicht Gewichtseinsparungen beispielsweise beim Einbau fortschrittlicher Techniken wie dem Start-Stop-System bis hin zum vollständigen Elektroantrieb, ohne dabei zusätzlichen Platz im Innen- beziehungsweise im Kofferraum beanspruchen zu müssen.

Durch die neue Karosseriebau-Technik, die deutliche Gewichtsreduktion und die optimierte Gewichtsverteilung setzt Volvo auch bei der Fahrdynamik ganz neue Maßstäbe bei gleichbleibend einzigartigem Fahrkomfort. Darüber hinaus ergeben sich bemerkenswerte Möglichkeiten zum Einsatz neuer Kommunikations- und Infotainmentanwendungen sowie bei der Vernetzung unterschiedlicher Fahrassistenzsysteme. Gerade im Bereich der aktiven Sicherheit gewinnt die Volvo Car Corporation dadurch zusätzliche Möglichkeiten, um ihre Ausnahmestellung kräftig zu untermauern.

Neue Proportionen fördern außergewöhnliches Design
Durch die neue Volvo Plattform-Architektur kann der Fokus noch stärker auf die Entwicklung des unverwechselbaren Volvo Exterieurs gelegt werden. Eine extravagante Linienführung führt indes nicht nur zu einer noch attraktiveren Formensprache, sondern auch zu einer deutlich verbesserten Aerodynamik. Bestimmte Konstruktionsrichtwerte wie Radstand, Überhang, Fahrzeughöhe oder Frontpartieumfang, die das Fahrzeug-Design bisher eingeschränkt haben, fallen nun weniger ins Gewicht oder verlieren teilweise sogar ganz an Bedeutung.
„Wir können komplett unterschiedliche Modelle bauen, obwohl wir bei allen dieselben Teile und Komponenten verwenden. Der Vergleich zwischen einem Esel und einem Vollblutrennpferd ist ein sehr passendes Beispiel. Beide haben einen Kopf, einen Körper und vier Beine. Trotzdem werden sie total unterschiedlich wahrgenommen, weil sie unterschiedliche Proportionen haben, weil sich ihre Körper und ihr Aussehen deutlich voneinander abheben. Mit der neuen Plattform-Architektur wird uns die Möglichkeit gegeben, unsere Formensprache weiter zu schärfen, unserem Design eine noch athletischere und dynamischere Aura zu verleihen, wie sie von unseren sehr anspruchsvollen Premiumkunden gewünscht wird. Unsere aktuelle Studie Concept You ist ein exzellentes Beispiel dafür, welch außergewöhnlichen Anspruch zukünftige Volvo Modelle erfüllen werden", erklärt Peter Horbury, Vice President Design der Volvo Car Corporation.

Leistungsstarke Vierzylinder-Triebwerke mit der Kraft heutiger Sechszylinder-Motoren
Die neue Motorengeneration VEA (Volvo Environmental Architecture) besteht ausschließlich aus leistungsstarken Vierzylinder-Triebwerken, die äußerst variabel einsetzbar sind. Selbst neueste Antriebssysteme, wie beispielsweise der Elektroantrieb oder andere innovative Systeme, können damit, bei entsprechender Konfiguration, adaptiert und genutzt werden.
„Es ist an der Zeit, damit aufzuhören, Zylinder zu zählen. Bei der Entwicklung unserer neuen Motorengeneration stand deshalb die Reduzierung der Emissionen und die Senkung des Kraftstoffverbrauchs im Vordergrund, ohne dabei die Agilität und den Fahrspaß außer Acht zu lassen. So ist es uns gelungen, die neuen Vierzylinder-Triebwerke leistungsstärker zu machen, als es die heutigen Sechszylinder-Motoren sind, und gleichzeitig sogar den Verbrauch soweit zu drosseln, dass er noch unter dem Wert der aktuellen Vierzylinder liegt", erklärt Peter Mertens weiter.
Reduzierung von Bauteilen, Gewicht und Kraftstoffverbrauch
Die neue Volvo Vierzylinder-Generation VEA umfasst Benzin- und Dieselmotoren. Zu den Standardkomponenten gehören Benzin-Direkteinspritzung beziehungsweise Speichereinspritzung (Common Rail) bei den Selbstzündern. Außerdem verfügen die Aggregate über Turboaufladung, die in verschiedenen Ausführungen bereit steht, sodass das gesamte Leistungsspektrum moderner und agiler Antriebseinheiten abgedeckt wird. Um sämtliche Kundenwünsche und Entwicklungen berücksichtigen zu können, lässt sich die Leistung der neuen VEA-Motoren zudem via Hybrid-Antrieb oder durch andere innovative Technologien zusätzlich erhöhen. Der modulare Aufbau der Antriebseinheiten basiert auf einer standardisierten Brennraumgröße von 500 Kubikzentimetern je Zylinder, mit der die Voraussetzungen für optimale thermodynamische Eigenschaften erfüllt werden. Mit dieser Entwicklungsstrategie ließe sich beispielsweise auch eine neue Generation von Dreizylinder-Motoren entwickeln.
Die neuen Volvo VEA Motoren haben gleich mehrere Vorteile:

• Die Anzahl der Einzelteile konnte um 60 Prozent reduziert werden. Dies gewährleistet hohe Fertigungsqualität, steigert die Produktivität und senkt die Kosten. Darüber hinaus sorgt die äußerst schlanke Herstellungslinie für höchst effiziente Produktionsprozesse, mit denen sich auch zukünftige Entwicklungen und Projekte äußerst effektiv gestalten lassen.
• Der neue Antrieb ist um bis zu 90 Kilogramm leichter als die bisherigen.
• Die Kraftstoffeffizienz wurde um bis zu 35 Prozent verbessert.
• Die Modularität und die kompakte Bauweise der quer eingesetzten Motoren ermöglichen auch die unkomplizierte Adaption zukünftiger Entwicklungen im Bereich der Elektromobilität.
• Die neuen Volvo Motoren erfüllen weltweit alle gesetzlich vorgeschriebenen Emissionsstandards bis einschließlich 2017.

„Zurzeit ist der Einbau des Antriebsstrangs bei den verschiedenen Volvo Modellen jeweils unterschiedlich. Mit dem neuen, ganzheitlichen Entwicklungsansatz wird unsere Fahrzeugproduktion nicht nur deutlich effizienter und effektiver, vor allem können sich unsere Ingenieure uneingeschränkt auf die Verbesserung der Leistungswerte konzentrieren, statt weiterhin unnötige Ressourcen für die Motoren-Montage in unterschiedlichen Modellen verwenden zu müssen. Darüber hinaus wird die gesamte Fahrzeugproduktion wesentlich einfacher. Die Anschubfinanzierung ist zwar hoch, doch danach sinken die Kosten bei der Entwicklung zukünftiger Volvo Modelle extrem", erklärt Peter Mertens. Parallel zur neuen Motoren-Generation VEA führt die Volvo Car Corporation auch ein neues Achtgang-Automatikgetriebe ein, das für eine nochmalige Steigerung des Fahrkomforts und eine exzellente Fahrökonomie sorgt.

Volvo testet Schwungradspeicher-Technologie
Ab Herbst dieses Jahres testet Volvo, als einer der ersten Automobilproduzenten weltweit, ein sogenanntes Schwungradspeicher-System im öffentlichen Verkehr. Das neue System, auch bekannt unter der Bezeichnung Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System), ist an die Hinterachse gekoppelt, während der Motor die Vorderräder antreibt. Im Zuge des Bremsvorgangs erzeugt das Schwungrad (Flywheel) bis zu 60.000 Umdrehungen in der Minute. Sobald die Bremsen betätigt werden, schaltet sich der Motor automatisch ab. Beim Anfahren wird die gewonnene Bremsenergie vom Schwungradspeicher über einen speziell entwickelten Transformator an die Hinterräder übertragen. Die Schwungrad-Energie kann sowohl für die Beschleunigung beim Anfahren als auch zur Unterstützung des normalen Fahrbetriebs genutzt werden.

„Das System liefert dem Fahrer eine zusätzliche Leistung von 80 PS. Es ist eine sehr intelligente, günstige und äußerst effiziente Lösung, mit der ein Vierzylinder-Motor die Leistung eines Sechszylinders erreichen kann, bei gleichzeitiger Kraftstoffersparnis von bis zu 20 Prozent. Diese innovative Technologie passt hervorragend zu unseren großen, zukünftigen Limousinen. Wie ein neues Volvo Flaggschiff aussehen könnte, ist bereits bei unserer aktueller Studie Concept You deutlich zu sehen", sagt Peter Mertens.