achtergrond

Veel auto’s hebben een bezetting van slechts één persoon, eventueel twee. Waarom ca. 1200 kg meeslepen om ca. 80 kg mens te vervoeren? Waarom een frontaal oppervlak van bijna 2m2 om één of twee mensen te vervoeren?

 

 

 

 

 

VW Polo (bron afb: Wikipedia)

Wat is de basis voor een laag brandstofverbruik?

Als er uitgegaan wordt van een verbrandingsmotor, dan moeten we nagaan wat er gebeurt met de energie die uit de brandstof wordt gehaald. Een groot gedeelte van de energie gaat als “afvalwarmte” verloren (koelsysteem, uitlaatgassen, wrijving in lagers e.d.). De chemische energie van de brandstof wordt dus maar beperkt gebruikt voor de voortstuwing. Een verlaging van het brandstofverbruik kan worden gehaald indien het rendement van de verbrandingsmotor wordt verhoogd. Hier wordt door vele fabrikanten hard aan gewerkt. Het probleem is echter dat het rendement aan een theoretisch maximum is gebonden (te bewijzen met de nodige thermodynamica). De haalbare winst is hier vrij beperkt, en vooral in zelfbouwsferen is een hoger rendement uit moderne motoren halen niet erg realistisch (er vanuit gaande dat aan de milieu eisen voldaan moet worden).

Een andere manier om het brandstofverbruik te verlagen is het verlagen van de te overwinnen wrijvingskrachten. Bij een constante snelheid en horizontale weg, wordt alle energie die we effectief tot beschikking hebben omgezet in wrijving: luchtweerstand en rolweerstand.  Voor een laag verbruik is een lage lage luchtweerstand en een lage rolweerstand noodzakelijk. Hier is wel winst te behalen ten opzichte van voertuigen die op de markt zijn.

Wel moet erop gelet worden dat de motorisering is afgestemd op het benodigde vermogen. Een traditionele benzinemotor behaalt doorgaans het hoogste rendement dichtbij vollast. Een dieselmotor heeft geen smoorklep welke bij deellast de hoofdoorzaak is van het beperkte rendement van de  traditionele benzinemotor. Een dieselmotor heeft bij deellast een hoger rendement dan een vergelijkbare traditionele benzinemotor. Bij vollast liggen de rendementen echter redelijk dicht bij elkaar! (het minimale specifieke brandstofverbruik in g/kWh is ongeveer gelijk aan elkaar).

De rolweerstand is in belangrijke mate afhankelijk van de massa van een voertuig. Het is dus van belang om de massa van het voertuig laag te houden. De luchtweerstand is afhankelijk van de vorm (de Cw-waarde) en het frontaal oppervlak. Het is dus van belang om de Cw-waarde laag zien te krijgen, en het frontaal oppervlak klein.

 

Eerdere ontwerpen met vergelijkbare doelstellingen.

Het idee om de luchtweerstand en rolweerstand te verkleinen is vanzelfsprekend beslist niet nieuw. Het wordt soms gebruikt voor een lager brandstofverbruik, soms voor een hogere topsnelheid, soms voor beide. In onderstaande afbeeldingen is een indruk te krijgen van eerdere ontwerpen.

    

 

 

 

 

Messerschmitt kabinenroller (bron afb: wikipedia)

 

 

 

 

 

 

Rumpler tropfenwagen (bron afb: wikipedia)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Peraves ecomobil (bron afb: thekneeslider.com)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VW 1L bj 2002 (bron afb: treehugger.com). Mijn grootste voorbeeld. Helaas heb ik niet de middelen, kennis en ervaring om het zó mooi en goed te doen...