Peugeot HYbrid Air 2L
Peugeot toont op de komende autosalon van Parijs hun technologieën om de CO2-uitstoot zo ver mogelijk terug te dringen, waaronder ‘rijden op lucht‘.

Het Franse merk toont een nieuwe reeks Euro 6 motoren en de 1.6 THP met start-stop en de derde generatie Efficient Automatic Transmission 6 (EAT6), die eraan bijdragen dat Peugeot één van de schoonste autofabrikanten van Europa is. Het doel om een verbruik van 2 liter per 100 kilometer te behalen in 2020 wordt extra benadrukt met het showen van de 208 HYbrid Air 2L, de opvolger van het 208 HYbrid FE studiemodel.

Deze auto kan dit doel helpen behalen, mits hij op een betaalbare wijze kan worden geproduceerd. Door te rijden op ‘lucht’ in plaats van zware accu’s, kan het brandstofverbruik worden gehalveerd in vergelijking met de toch al zuinige gewone 208. Tijdens het rijden (energie van motor, banden en remmen) wordt er lucht gepompt in een cilinder. Deze lucht kan vervolgens in de hybride modus worden gebruikt om een hydraulische pomp aan te drijven, die op zijn beurt de wielen laat draaien.

Volgens de NEDC-cyclus correspondeert een gram minder CO2 met:
– 10 kg minder gewicht;
– of 50 W minder elektrisch verbruik;
– of 6 N minder rolweerstand;
– of een 0,03 m² kleiner frontoppervlak (lagere SCx).
Aan de andere kant, als het motorrendement stijgt met 1% wordt er net zoveel CO2 minder uitgestoten.

De 208 HYbrid Air 2L conceptcar is gebaseerd op een standaardmodel, de 208 1.2 PureTech 82 BVM5 met de volgende specificaties:
– verbruik: 4,5 l/100 km;
– CO2-uitstoot: 104 g/km;
– gewicht: 960 kg;
– SCx: 0,65 m².

Om het verbruik te beperken tot 2,0 l/100 km hebben de ingenieurs van PEUGEOT gebruik gemaakt van vele uiteenlopende technologieën, afkomstig uit de autosport. Daarbij hebben ze zich geconcentreerd op technologieën die in de huidige bestaande fabrieken op grote schaal toegepast zouden kunnen worden.

Materialen
De standaard PEUGEOT 208 is voor een groot deel van staal gemaakt, zowel voor de structuur als in het interieur. Bij een volumetrische massa van 7.850 kg/m3 biedt het gebruik van alternatieve materialen zoals composiet of aluminium grote voordelen. Deze materialen hebben een veel lagere massa, koolstofcomposiet ongeveer 1.200 kg/m3 en aluminium ongeveer 2.700 kg/m3. Toch is het niet mogelijk om al het staal systematisch te vervangen door aluminium. Er moet immers ook rekening gehouden worden met de mechanische eigenschappen en de kosten van het materiaal.

Het concept van een auto gemaakt van verschillende materialen vormt een echte uitdaging. Doel is om de juiste combinatie van staal/aluminium/composiet te vinden en nieuwe assemblagetechnieken te ontwikkelen.

De stalen structuur van de 208 HYbrid Air 2L staat op een composiet bodemplaat die de bij een aanrijding vrijkomende energie kan absorberen. De bodemplaat bestaat uit 3 afzonderlijke delen die met een thermohardende kunststof aan elkaar gelijmd zijn. Het geheel werd vervolgens in een bad ondergedompeld voor een kataforesebehandeling.

De sterkte van composietmateriaal wordt ook gebruikt om bepaalde delen te vereenvoudigen. Zo bestaat de achterklep uit een buitenkant en een binnenplaat met een dikte van 1,5 mm die voorkomt dat de klep kan torderen. De binnenplaat is op de vlakke delen extra verstevigd door de richting van de koolstofvezels af te stemmen op de krachten die op de klep worden uitgeoefend. Door de sterkte en het lage gewicht kon één van de gasdempers van de achterklep vervallen, waardoor extra gewicht bespaard kon worden. Door het aanbrengen van een groef in de binnenplaat is er ruimte voor elektrische bedrading en zijn er minder klemmetjes nodig.

Voor de flanken, de schermen, de portieren en het dak werd op soortgelijke wijze gebruik gemaakt van koolstofvezels, net als voor de schroefveren. Voor deze laatste geldt dat het gebruik van koolstof een gunstige invloed heeft op de rijeigenschappen vanwege het lagere onafgeveerde gewicht.

Het voorste subframe en de langsdragers zijn gemaakt van aluminium, een sterk en corrosiebestendig materiaal. Het is stabiel aan de lucht dankzij een dun en gesloten oxidelaagje op het oppervlak. Dit voorkomt aantasting van het materiaal meer naar binnen toe. Bovendien veranderen de mechanische eigenschappen van aluminium niet bij het recyclen.

Toch is de vermindering van het gewicht niet alleen een resultaat van het gebruik van nieuwe materialen, ook alle bestaande onderdelen werden nog eens grondig bekeken. Zo is de wanddikte van de roestvrijstalen uitlaat aangepast, wat alleen al een besparing van 20 % opleverde.

Een standaard 208 weegt al niet veel maar de 208 HYbrid Air 2L conceptcar laat zien dat er nog veel meer mogelijk is. Door het gebruik van nieuwe materialen, nieuwe technieken en de aanpassing van bestaande onderdelen kon er maar liefst 100 kg worden gewonnen.

Laag verbruik
De standaard 208 heeft een 1.2 PureTech 82 benzinemotor gekoppeld aan een handgeschakelde 5-versnellingsbak. Deze aandrijfunit is bij de 208 HYbrid Air 2L conceptcar vervangen door een hybride-aandrijving (benzine/perslucht). De HYbrid Air-technologie combineert twee vormen van energie voor een optimaal rendement onder verschillende omstandigheden. Zo kan de perslucht de benzinemotor assisteren of zelfs vervangen, voor de optimale aandrijving in elke fase: bij het wegrijden en tijdens het accelereren.

Het systeem bestaat uit:
– een luchttank gevuld met samengeperste lucht, die onder de vloer van de bagageruimte is aangebracht,
– een lagedruktank ter hoogte van de achteras die dienst doet als expansievat,
– een hydraulische unit bestaande uit een motor en een pomp die op de versnellingsbak onder de motorkap gemonteerd is.
Deze laatste bestaat uit een planetair tandwielstelsel dat elektronisch wordt aangestuurd om de verdeling van de beide energievormen te regelen. Deze vervangt de handgeschakelde versnellingsbak en biedt de bijkomende voordelen van een automaat.

De beide tanks zijn aan de achterzijde onder de auto gemonteerd en bestaan uit een aluminium kern met een omhulsel van composietmateriaal.

De control unit stuurt de beide energiebronnen zodanig aan dat er altijd sprake is van een maximaal rendement al naar gelang de omstandigheden. In de Air (ZEV) modus rijdt de auto volledig op lucht. Deze vorm van aandrijving (zonder benzine te gebruiken, zonder CO2-uitstoot is de basis in het stadsverkeer.

In de benzine modus werkt, uiteraard, alleen de benzinemotor. Deze manier van aandrijving is het meest geschikt voor het rijden met constante snelheden(en op de snelweg). De gecombineerde aandrijving is vooral bedoeld voor de overgangsfases in de stad en op de buitenweg (wegrijden, accelereren). Beide energiebronnen worden gebruikt om op die manier een zo laag mogelijk brandstofverbruik te realiseren.

De energievoorraad wordt aangevuld tijdens het afremmen op de motor (gas loslaten of remmen) of door een gedeelte van het vermogen van de 3-cilinder benzinemotor te gebruiken. In beide gevallen wordt de tank heel snel weer volledig maximaal gevuld, dit duurt slechts 10 seconden.

De 3-cilinder 1.2 PureTech 82 werd nog verder verbeterd, vooral op het punt van wrijvingsverliezen. Wrijvingsverliezen kunnen leiden tot een verlies van ongeveer 20% van het beschikbare motorvermogen. Om dat te voorkomen zijn beide nokkenassen en de zuigers bekleed met DLC (Diamond Like Carbon). Andere voorbeelden zijn nieuwe lagers met een bekleding van polymeren en het gebruik van motorolie met een hele lage viscositeit waardoor de motor heel snel onder ideale omstandigheden functioneert. Dankzij al deze maatregelen steeg het motorrendement met 4%.

Een efficiënte styling
De carrosserie werd op een paar punten aangepast om de luchtweerstand nog verder te verminderen. De winst van de 208 HYbrid Air 2L conceptcar zit voornamelijk in het terugdringen van luchtwervelingen. Daarom is de auto verlaagd en wordt de luchttoevoer elektronisch geregeld zodat precies de juiste hoeveelheid lucht onder de motor kan komen.

Sierlijsten op de overgang tussen de A-stijlen en de voorruit zorgen voor minder luchtweerstand. Aan de achterzijde zien we een spoiler op de achterklep en een diffuser aan de onderzijde. Deze voert de lucht die zich onder de auto zou ophopen, af.

Verder is de buitenspiegel op de zijkant van de auto vervangen door een camera op een geprofileerde steun, mooi en effectief tegelijk. De grote wielen zijn afgedekt met aerodynamische wieldoppen.

Ook de banden leveren een actieve bijdrage aan de doelstelling. Door de keuze van het materiaal en de structuur van het loopvlak hebben ze een geringe breedte en een grote diameter. De lucht- en rolweerstand van deze banden is opvallend laag.

Daarnaast hebben deze nog andere voordelen: ze absorberen oneffenheden in het wegdek beter, ze hebben minder neiging tot aquaplaning en ze zijn stiller. De totale luchtweerstand is opvallend laag! De stylisten en ingenieurs van Peugeot hebben een winst van ruim 20 % weten te boeken zonder iets aan ruimte in te leveren!

Een initiatief van de automobielindustrie
De Franse automobielindustrie met fabrikanten, toeleveranciers, distributeurs, dealers enz. biedt werk aan 800.000 medewerkers. De overheid is zich bewust van haar verantwoordelijkheid voor de Franse economie en heeft daarom de oprichting van het Plate-Forme Automobile (PFA) gestimuleerd. Belangrijkste taak van de PFA is het ontwikkelen van een duidelijke visie op de grote uitdagingen van de toekomst voor de industrie en het inzetten van acties die daar een antwoord op kunnen geven.

De 208 HYbrid Air 2L conceptcar past binnen dat kader en werd gerealiseerd in samenwerking met partners van het Plate-Forme Automobile (PFA): Faurecia, Michelin, Plastic Omnium en Valeo.


Meer lezen over: , , , , , ,

Deel dit artikel

Gerelateerde artikelen

Is dqt gebqseerd op die Frqnse quto wqqrvqn ik de nqqm ben vergeten?

Reactie plaatsen

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten.