Er is hoop voor verbrandingsmotoren. Het gaat om een ​​nieuwe brandstof.

• We vertellen studenten niet welke aandrijftechnologie ze moeten gebruiken. Dus hebben we voertuigen met verbrandingsmotoren, elektromotoren en waterstofmotoren , zegt Norman Koch.
• Toen de Eco-marathon in 1985 van start ging, reden de teams 600-700 km op één liter brandstof. Tegenwoordig is dat 2500-3000 km.
• Een aantal teams experimenteert al jaren met biologisch afbreekbare materialen op plantenbasis, op basis van bamboevezels en verschillende soorten harsen.

Hoe is Shell Eco-marathon ontstaan?

- Het begon 80 jaar geleden met een wedstrijd tussen twee medewerkers van het onderzoekslaboratorium van Shell, die het erop waagden wie het langst kon rijden op dezelfde hoeveelheid brandstof. In zijn huidige vorm is het een wedstrijd tussen academische en studententeams, die zelf voertuigen prepareren en ermee racen op circuits.

Deelnemers strijden in twee klassen: Prototype (ultralichte, zeer efficiënte voertuigen) en Urban Concept (meer vergelijkbaar met stadsauto's).

Het evenement wordt al 40 jaar in deze vorm georganiseerd. Wereldwijd doen er momenteel 300 universiteiten uit 50 landen mee.

122 teams uit Europa en Afrika gingen van start in Kamień Śląski, waaronder vier teams uit Polen: Project Hydrive - AGH in Krakau, Hydrogreen Pollub - Technische Universiteit Lublin, Iron Warriors - Technische Universiteit Lodz, Rotor - Staatsacademie voor Toegepaste Wetenschappen in Krosno.

De Shell Eco-marathon stelt hen in staat de kennis die ze tijdens de lessen hebben opgedaan, te testen. En het gaat niet alleen om technische kennis op het gebied van voortstuwing. Hier werken teams van een tiental mensen, waarin naast ontwerpers van voortstuwing ook programmeurs, managers, projectmanagers en crowdfundingspecialisten zitten.

Welke vooruitgang hebben studenten geboekt in de afgelopen 40 jaar?

- Toen we in 1985 begonnen, reden teams 600-700 km op één liter brandstof. Een standaard Volkswagen Golf, een vrij zuinige auto, reed 15-20 km op één liter brandstof.

Het wereldrecord op dit gebied staat momenteel op 3771 km op 1 liter brandstof! De studententeams rijden afstanden van 2500-3000 km. Dit vereist extreem lichte carrosserieën, meestal gemaakt van koolstofvezel, zeer zuinige motoren, software ter ondersteuning van de aandrijving, maar ook rijstrategieën.

Wij geloven dat efficiëntie een van de belangrijkste voorwaarden is voor een koolstofarme mobiliteit van de toekomst.

Welke werkelijke impact heeft deze gebeurtenis op de efficiëntie van massa geproduceerde auto's zoals de eerder genoemde Volkswagen Golf?

We zien die invloed wel, maar die is natuurlijk niet direct. Studenten die aan deze strijd meedoen, komen vaak terecht bij autobedrijven, met al enige kennis, een brede ervaring en het vermogen om in teamverband te werken. Dat is onze grootste bijdrage.

Om even terug te komen op meer praktisch terrein, zouden we bijvoorbeeld de stop-starttechnologieën kunnen noemen, die studenten die deelnamen aan de Shell Eco-marathon in de jaren 80 gebruikten. Tegenwoordig zijn ze gangbaar, maar destijds begon dit idee pas in de praktijk te worden gebracht. Veel problemen met deze technologie moesten worden opgelost, zoals hoe je de motor in een fractie van een seconde kon uit- en weer aanzetten zonder de sleutel om te draaien.

Teams proberen al jaren het gewicht van hun voertuigen te verminderen

Jarenlang hebben we verhoogde efficiëntie geassocieerd met een lager voertuiggewicht. Daarom testte Shell Eco-marathon materialen die tegenwoordig veel worden gebruikt, zoals koolstofvezel. Dit is een uitstekend, lichtgewicht en sterk materiaal, maar niet erg duurzaam vanwege de recyclingproblemen.

Sommige teams experimenteren al jaren met biologisch afbreekbare plantaardige materialen, gebaseerd op bamboevezels en verschillende soorten harsen. Het resulterende materiaal is niet zo hard als koolstofvezels, maar wel volledig biologisch afbreekbaar.

Welke andere technologieën worden vandaag de dag door studenten gebruikt die in de toekomst in massa geproduceerde auto's gebruikt zouden kunnen worden?

- We geven studenten niet aan welke aandrijftechnieken ze moeten gebruiken. We hebben dus zowel voertuigen met verbrandingsmotoren als elektrische voertuigen die worden aangedreven door batterijen of waterstofbrandstofcellen. De nieuwigheid is de opkomst van waterstof als brandstof in verbrandingsmotoren .

Dit zou een interessante optie kunnen zijn waar vrachtwagenfabrikanten al een paar jaar over praten. Hier is er sprake van verbranding, maar de "uitlaatgassen" bestaan ​​grotendeels uit waterdamp...

- Waterstofverbranding zou een oplossing kunnen zijn voor de problemen die elektrische voertuigen in de zware goederensector ondervinden, met name op het gebied van actieradius, vermogen en laadtijd. We hebben contact met verschillende universiteiten die hieraan werken. Teams van twee universiteiten stonden klaar en kwamen met hun auto's.

Voor de verbranding van waterstof is de ontwikkeling van veel technologische elementen nodig.

Dit jaar rijden ze buiten de competitie om, controleren ze de werking van individuele systemen over langere afstanden en beoordelen ze wat ze nodig hebben om aan de competitie te beginnen. Bovenal controleren ze de techniek, waar nieuwe problemen opduiken. Van een van de teams heb ik vernomen dat zelfontbranding een ernstig probleem is.

Waterstof is zo'n klein en vluchtig, en tegelijkertijd extreem brandbaar, molecuul dat het vaak al ontbrandt voordat het de verbrandingskamer bereikt. Dit is een van de problemen die moeten worden opgelost op weg naar een brede toepassing van deze aandrijving. Daarom denk ik dat verbrandingsmotoren nog een toekomst hebben.

Welke rol speelt software?

- Kijkend naar de samenstelling en werking van studententeams, kunnen we stellen dat deze steeds groter wordt. Het aantal computers en programmeurs groeit gestaag. Dit is een van de snelst groeiende gebieden binnen ons evenement.

Tegenwoordig is de efficiëntie van voertuigen grotendeels afhankelijk van intelligente softwareoplossingen. In het geval van elektrische voertuigen, of ze nu op batterijen of waterstofbrandstofcellen rijden, heeft de manier waarop de batterijen worden geladen en ontladen bijvoorbeeld een grote invloed op de rij-efficiëntie.

Sommige teams gebruiken digitale twintechnologie om de prestaties van hun ontwerpen te controleren en te verbeteren. In het geval van de wedstrijd zelf zorgen computersimulaties voor een betere selectie van de racestrategie. Dankzij de digitale kaartweergave van het circuit en de simulaties weten de teams op welk punt op het circuit ze de motor moeten uitzetten en op welk punt ze moeten accelereren om optimale resultaten te behalen.

Heeft het nog zin om te investeren in verbrandingstechnologieën? Sommigen zijn van mening dat, aangezien verbrandingstechnologieën al zo ver gevorderd zijn dat we met grote investeringen slechts een kleine verbetering bereiken, het wellicht beter is om dit geld te besteden aan het optimaliseren van nieuwe aandrijvingen, wat een veel grotere verbetering oplevert.

- Naar mijn mening moeten we proberen om op alle mogelijke gebieden verbetering te bereiken. We moeten alle technologieën ontwikkelen, want vandaag de dag kunnen we nog niet zeggen welke daarvan daadwerkelijk een revolutionaire verandering zullen zijn, of wanneer dat zal gebeuren - morgen of over tien jaar.

Welke technologieën zullen in de nabije toekomst op de parcoursen van Shell Eco-marathon verschijnen?

- Ik heb het al gehad over het gebruik van waterstof als brandstof in verbrandingsmotoren. De tweede groeiende trend zijn autonome voertuigen. Die hebben we een paar jaar geleden al in de racerij geïntroduceerd. Dit jaar stonden er 11 teams aan de start in deze categorie. Vergeleken met alle startende teams is dat niet veel, maar vorig jaar waren het er maar 7.

Ook moet worden opgemerkt dat de competitie zich bij hen niet alleen beperkt tot het rijden over de baan, maar dat er ook behendigheidsopdrachten zijn, zoals parkeren.

Het belang van software neemt nog steeds toe, waarbij kunstmatige intelligentie een steeds grotere rol speelt.