Je leest:

Zuinigste race ter wereld van start

Zuinigste race ter wereld van start

Eco-Runner TU Delft wint bij de waterstofauto’s

Auteur: | 22 mei 2015

Het afgelopen weekend werd de Shell Eco-marathon gereden op een circuit rond de Ahoy in Rotterdam. Studententeams uit heel Europa reden er met hun zelfgebouwde bolides op onder andere elektriciteit, waterstof of benzine. En niet de snelste, maar de zuinigste wint.

Ruim 3500 kilometer rijden op 1 liter benzine? Dat kan best. Ieder jaar in mei rijdt er een stoet van 200 van de zuinigste bolides ter wereld door de straten van Rotterdam. Ze vechten tijdens de Shell Eco-marathon uit wie zich kampioen zuinig rijden mag noemen.

Eco-Runner TU Delft wint Eco-marathon

Met een verbruik van omgerekend 3653 kilometer op een liter benzine is de Eco-Runner van het studententeam van de TU Delft eerste geworden in de Protoptype-klasse op waterstof. Ze lieten daarmee de concurrentie van onder andere de Hogeschool van Amsterdam ver achter zich, en waren zelfs dichtbij het record voor waterstofauto’s. De teams van de TU’s uit Eindhoven en Enschede vielen niet in de prijzen. Het team uit Eindhoven eindigde op een elfde plaats in de UrbanConcept-klasse op batterijen. De Tukkers kregen technische mankementen doordat de noodstop van hun wagen meerdere malen ongewild aansloeg.

De teams – die voornamelijke door studenten worden bezet – halen alles uit de kast. Elektromotoren, brandstofcellen, ingenieuze aandrijvingen, lichtgewicht materialen en extreem aerodynamische ontwerpen zijn de troeven. De zuinigste exemplaren rijden duizenden kilometers met de (omgerekende) energie-inhoud van een liter benzine.

Verwacht geen piepende banden, ronkende motoren en inhaalacties op het scherpst van de snede. Als je dit weekend de Eco-marathon bezoekt dan zul je tot in de puntjes geoptimaliseerde wagens zien, die zo dicht mogelijk op de ideale lijn blijven en gecontroleerd hun rondjes rijden op het 1,6 kilometer lange straatcircuit.

Impressie van de Eco-marathon.

Naast verschillende brandstofcategorieën worden alle auto’s ingedeeld in ofwel de UrbanConcept-klasse of de Prototype-klasse. In de eerste klasse lijken de wagens enigszins op wegvoertuigen, en moeten bijvoorbeeld voorzien zijn van lichten, vier wielen en de bestuurder moet rechtop zitten. In de Prototype-klasse verkennen de auto’s echt de grenzen met bolides die gestript zijn van alles dat zuinigheid in de weg staat. Kennislink houdt een voorbeschouwing met de drie deelnemende teams van de Nederlandse technische universiteiten.

Green Team Twente: aandrijving als wapen

Volgens Maurice Koopman, voorzitter van het 21 koppen tellende Green Team Twente, is het roer dit jaar omgegooid. Waar de vorm van hun éénzitter – de H2ZERO – in de drie voorgaande jaren eigenlijk hetzelfde bleef is dat nu volledig opnieuw ontworpen. “De hoek waaronder de auto afloopt is minder groot, hij loopt minder snel af”, zegt hij. “Daardoor blijven de luchtstromen zo lang mogelijk ‘plakken’ aan de auto. Op het moment dat die luchtstroom loslaat krijg je turbulentie en meer weerstand.”

De H2ZERO doet mee in de UrbanConcept-klasse. De waterstofauto weegt minder dan 100 kilo.
Green Team Twente

Verder is er een betere en volledig afstelbare vering – afgekeken van de Formule 1, volgens Koopman – zijn de elektrische systemen vervangen, is de efficiëntie van de brandstofcel die de motoren van stroom voorziet opgekrikt van 45 procent tot 60 procent en maakt de H2ZERO gebruikt van een speciaal koppelsysteem voor de motoren.

Dat koppelsysteem zorgt ervoor dat wanneer de auto een bepaalde snelheid bereikt de motoren worden uitgeschakeld en volledig los komen te draaien van de wielen. “We laten de auto als het ware even uitlopen, zonder dat de motoren mee hoeven te draaien” zegt Koopmans. “Dit is een techniek die soms in verbrandingsmotoren wordt gebruikt om energie te besparen, wij doen het nu bij een elektrische auto en dat is een troef van ons. We trekken steeds op tot 30 km/h en laten hem dan uitlopen tot 25 km/h.”

Het tanken van waterstof.

Maar waarom rijden de Twentenaren eigenlijk op waterstof? Uiteindelijk wordt dit (brandbare) gas door de brandstofcel omgezet in elektriciteit, zou het niet veel logischer en veiliger zijn om batterijen te gebruiken? Koopman: “Accu’s zijn doorgaans zwaar, dat is ongunstig in bijvoorbeeld het stadsverkeer dat continu stopt. Waterstof meenemen is veel lichter, en het tanken is veel sneller dan het laden van accu’s. Wij hebben een litertank waterstof mee.”

Het is op het moment van schrijven alleen nog een kwestie van kleinigheden voordat de auto de baan op kan. Het gaat om het installeren van ruitenwissers – een eis voor de UrbanConcept-klasse – en het iets strakker afstellen van de remmen.

“Vanaf september hebben we een volledige auto ontworpen en gebouwd”, zegt Koopman. “Daardoor hebben we eigenlijk nog weinig tijd gehad om alles te testen. Pas op de baan zullen we erachter komen wat het verbruik van onze auto is. Dat wordt dus spannend! Maar we ambiëren zeker een plek bij de eerste twee in onze klasse.”

Zie ook:

Eco-Runner Team Delft: gestroomlijnde sigaar

De mensen van het Eco-Runner Team van de Technische Universiteit Delft lijken een beetje haast te hebben. Voorlichter Rick Settels van het team laat op maandag weten dat ze zo snel mogelijk door de keuring op dinsdag willen. Daarna mogen ze het circuit op om te testen.

“We hebben van te voren al redelijk veel getest, onder andere in een hangaar van vliegveld Valkenburg en op een wielerbaan”, zegt Settels. “De auto doet het wel, daar heb ik het volste vertrouwen in, maar we willen nog wel een rijstrategie voor deze baan ontwikkelen. Zoals bepalen wanneer we moeten versnellen, bij hoogteverschillen in de baan. Verder moeten de bestuurders de baan op hun duimpje kennen, ze moeten iedere putdeksel, richel en hobbel ontwijken.”

De Eco-Runner is extreem gestroomlijnd, de bestuurder mag maximaal 1,60 meter lang zijn.
Ecorunner

De grootste troef van de Ecorunner, die op waterstof rijdt, is zijn gestroomlijnde vorm. Om die zo goed mogelijk te krijgen gebruikte het team naast computermodellen een schaalmodel en de windtunnel van de Technische Universiteit. “Wij beschikken als een van de weinige teams over die faciliteiten, anderen zijn daar misschien wel jaloers op”, zegt Settels. Uiteindelijk heeft de Ecorunner zo een luchtweerstand van slechts 1 Newton bij 25 km/h, dat is ongeveer dertig keer beter als je het vergelijkt met de luchtweerstand van een personenauto.

Settels laat weten dat het in de vorm echt op details aankomt. Hij vertelt over een voorval in de windtunnel waarbij het model opeens 10 procent meer luchtweerstand ondervond dan verwacht. Na inspectie bleek er een minuscuul stukje plakband omhoog te steken. "Dat was echt in de orde van millimeters, maar als je de luchtlaag aan de voorkant van de auto verstoort dan heeft dat effect over de gehele lengte van het voertuig’, zegt Settels.

Bestuurders van de Ecorunner hebben het niet breed.
Ecorunner

Niet alleen de Ecorunner zelf is geoptimaliseerd op zuinigheid, zelfs de bestuurders zijn speciaal voor de race geselecteerd. Het team ging daarvoor werven bij de studentenroeivereniging. “Stuurvrouwen van boten zijn doorgaan klein en licht, precies wat wij zochten. De twee bestuursters van de Ecorunner zijn niet zwaarder dan 50 kilo en niet langer dan 1,60 meter. De auto is zelfs ontworpen op hun heupbreedte, aan weerszijden is er maar een halve centimeter speling”, aldus Settels.

“Als we voor een verbetering van onze prestatie vorig jaar willen gaan dan is er maar een plek mogelijk”, zegt Settels. “We werden toen op de laatste dag overtroefd door de Hogeschool van Amsterdam. Dit jaar gaan we voor de eerste plek.”

Zie ook:

TU/ecomotive: zo de weg op

Bij het Eindhovense TU/ecomotive maken ze zich niet zo druk. Hun auto, NOVA, is helemaal af en getest. “Vorige week hebben we al een promotietour gedaan langs onze sponsors en bovendien moest de auto al helemaal klaar zijn voor de kentekenkeuring”, zegt Steven Nelemans, voorzitter van het team. “Het halen van een kenteken was een van onze doelstellingen.”

Het team baalt dan ook dat dit nog niet gelukt is voor de Eco-marathon. “Net voor de keuring gingen er een aantal lagers kapot, waardoor we de test moesten uitstellen”, zegt Nelemans. “Maar over een paar weken krijgen we hopelijk alsnog een kenteken.”

NOVA kan binnenkort waarschijnlijk zo de weg op. Met drie accupakketten van 10 kilo per stuk kan hij 150 kilometer rijden.
TU/ecomotive

NOVA lijkt op een auto die je op de weg zou zien. Misschien is hij wel wat klein uitgevallen, en apart, met het stuur in het midden. Bijzonder is dat de studenten uit Eindhoven een volledig modulaire auto hebben ontwikkeld, dat betekent dat de meeste onderdelen makkelijk te vervangen zijn.

“Eigenlijk zijn alleen het frame, de ophanging en de wielen níet modulair”, zegt Nelemans. “De rest, de panelen aan de buiten- en binnenkant, het dashboard, de accu-pakketten en de motoren, zijn te vervangen. Daardoor is de auto precies aan te passen aan de rit die je gaat maken.”

Hoewel autobezitters verschillende ritten maken, gebruiken ze daar wel dezelfde auto voor. Nelemans denkt dat dit beter kan, en dat er daardoor een hoop te winnen is qua zuinigheid. “Als je naar de supermarkt gaat hoef je eigenlijk helemaal niet zoveel accu’s en sterke motoren mee te nemen, en wil je veel ruimte voor de boodschappen hebben. Waarom verwijder je dan niet een aantal accu’s en de achterbank?”

Ook het dashboard van NOVA is aan te passen.
TU/ecomotive

Maar het gaat nog verder. Nelemans vertelt over de mogelijkheid om de boordcomputer te vervangen op het moment dat hij verouderd is, om het dashboard aan te passen aan de persoonlijke wensen en om bijvoorbeeld een extra bank in te bouwen voor de kinderen.

Of mensen zitten te wachten op het gehannes met panelen, accu’s en banken? Volgens Nelemans is dat geen probleem. “Wij willen dit makkelijk en leuk maken. In 5 tot 10 minuten kunnen we de auto volledig strippen. Er is wel eens een autofabrikant geweest die heeft geëxperimenteerd met een modulair model maar dan was je twee dagen bezig met een schroevendraaier.”

En wat zijn de kansen op goud? “Nou, we gaan niet winnen op zuinigheid,” verzekert Nelemans, “daar zijn we veel te zwaar voor. Ik denk dat wij de enige auto hebben die moeite heeft onder het maximumgewicht (225 kilo – red.) te blijven. Toch laten we zien dat de huidige auto’s met een verbruik van rond de 1 liter op 20 kilometer veel zuiniger kunnen. Wij mikken op omgerekend 1 op 800.”

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 mei 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.