Hypermoderne windtunnel reduceert CO2-uitstoot en brandstofverbruik van nieuwe Volvo's
Een van 's werelds meest geavanceerde windtunnels is Volvo's nieuwste instrument om de CO2-uitstoot en het brandstofverbruik van zijn modellen te verlagen.
Volvo is de eerste autofabrikant die over een windtunnel beschikt waarin de volledige luchtstroom rondom een rijdende auto kan worden nagebootst. De investering van 20 miljoen euro betaalt zich nu al terug. Volvo Car Corporation is erin geslaagd om de luchtweerstand van de nieuwe Volvo C30 DRIVe met meer dan 10 procent te reduceren. Dit levert een besparing op van circa 3 gram CO2-uitstoot per kilometer.
Vertaald naar brandstofverbruik levert de verbeterde aerodynamica volgens de officiële meetmethode van de EU, aan de hand waarvan brandstofverbruik en CO2-uitstoot worden vestgesteld, een besparing op van iets meer dan 0,1 liter per 100 kilometer. In de praktijk, als de snelheid en dus de luchtweerstand vaak hoger is, kan de besparing zelfs meer dan verdubbelen. Een besparing in het brandstofverbruik van bijna 0,3 liter per 100 kilometer is dan haalbaar. Een automobilist die zo'n 15.000 kilometer per jaar rijdt, bespaart op jaarbasis zo bijna een volle tank (45 liter), een economisch voordeel waarvan ook het milieu profiteert.
‘Met het oog op het milieu is onze verbeterde windtunnel een waardevol instrument voor de nabije toekomst. Aerodynamische verbeteringen aan de carrosserie en de onderkant van de auto helpen ons om de CO2-uitstoot voor alle modellen in ons gamma te verminderen', zegt Magnus Jonsson, Senior Vice President, Research & Development bij Volvo Car.
Topfaciliteit
De windtunnel die Volvo oorspronkelijk in 1986 bouwde, was toen al een topfaciliteit. Twintig jaar later, na een grondige verbouwing en aanpassing, is hij dat opnieuw. Volvo's vernieuwde windtunnel zet dankzij zijn precisie opnieuw de maatstaf voor metingen in aerodynamica ten behoeve van de auto-industrie.
Aangezien de onderkant en de wielen van een auto zijn luchtweerstand voor meer dan 50 procent bepalen, geven metingen in een traditionele windtunnel - waarin de auto stilstaat - een incompleet beeld. Het is vergelijkbaar met het meten van de aerodynamische waarden van een geparkeerde auto tijdens een krachtige storm. De nieuwe windtunnel is juist ontworpen voor een exacte weergave van de luchtstroom rond en onder de auto, terwijl hij rijdt. Dat kan tot snelheden van wel 250 kilometer per uur. De windtunnel maakt daarvoor gebruik van de nieuwste techniek op het gebied van aërodynamica.
Draaiende wielen en een rollend wegdek
De grootste verbeteringen aan de nieuwe windtunnel zijn samen te vatten in drie punten:
* vier platte, stalen banden die alle wielen laten draaien;
* één centrale, 5,3 meter lange en 1 meter brede stalen band die de onder de auto een ‘rollende' weg simuleert;
* een ventilator van 8,15 meter doorsnede met bladen van koolstofvezel, die windsnelheden kan opwekken die overeenkomen met rijsnelheden tot 250 km/uur.
De testauto is met kleine steunen aangesloten op een zeer gevoelige weegschaal. De steunen houden de auto in positie terwijl het gewicht van de auto op de weegschaal wordt gelegd via de stalen banden die hierboven beschreven zijn.
Hierdoor kan een situatie voor de wielen en banden nagebootst worden die exact hetzelfde is als wanneer de auto op de openbare weg zou rijden. De weegschaal is zo gevoelig dat hij zelfs zou uitslaan als je ‘s werelds kleinste mobieltje op een van de voorstoelen zou gooien.
Flexibiliteit is een ander groot voordeel van deze windtunnel; de auto-industrie heeft immers te maken met een toenemende druk op de tijd die beschikbaar is om producten te ontwikkelen. De experts van Volvo kunnen meer dan honderd verschillende testopstellingen behandelen in slechts zestien uur.
Aanzienlijk potentieel
Volgens de zogenoemde Combined Driving Cycle van de EU is de luchtstroming bij een gemiddelde rijsnelheid van 33 km/uur verantwoordelijk voor iets meer dan een kwart van het totale brandstofverbruik. Bij een constante snelheid van 90 km/uur stijgt dat aandeel al naar meer dan 50 procent. Deze cijfers tonen aan hoe belangrijk de aerodynamica van een auto is voor het brandstofverbruik en zijn impact op het milieu.
Bij de nieuwe DRIVe-modellen met een CO2-uitstoot van tussen de 115 (C30) en 118 g/km (S40 and V50), hebben de windtunneltests geleid tot subtiele maar effectieve veranderingen aan de voorspoiler, de bodempanelen, het dak en de achterklep of het kofferdeksel. Vanzelfsprekend variëren de wijzigingen afhankelijk van het model.
Zo hebben bij de Volvo C30 DRIVe zorgvuldige aanpassingen aan de dakspoiler, de achterbumper en bodempanelen geresulteerd in 10 procent minder luchtweerstand in vergelijking tot de huidige Volvo C30 1.6D.
In de oorspronkelijke windtunnel lag de focus op de carrosserie. De nieuwe tunnel levert een totaalbeeld, waarin ook de onderkant en wielen zijn opgenomen. Dankzij de betere simulatietechniek die de tunnel biedt, is de geleiding van de luchtstroom met een derde verbeterd. Op dit onderdeel zullen ook in de toekomst de belangrijkste verbeteringen worden bereikt. Eigenlijk kan de toekomstige ontwikkeling voor efficiëntere bodempanelen en wielen niet anders dan een revolutie genoemd worden.
Feiten over de nieuwe windtunnel:
Ventilatorkracht: 5 Megawatt (6.800 pk)
Ventilatorgrootte (diameter) : 8,15 meter
Type ventilator: koolstofvezel, negen bladen.
Windsnelheid: 250 km/uur
Precisie windsnelheid: +/-0,05 m/sec
Grondsnelheid: 2 - 72,22 m/sec (260 km/uur)
Grootte testsectie: lengte 15,8 meter, breedte 6,6 meter, hoogte 4,1 meter
Diameter draaischijf: 6,6 meter
Hellingshoek: +/-30 graden
Maximale druk op weegschaal: 3.000 kilo
Maximale laaddruk per wiel: 1.000 kilo
Gevoeligheid weegschaal: +/- 30 gram
