Benzine-auto kan veel zuiniger

Zelfs de 'zuinigste' verbrandingsmotor zet maar een derde van de energie uit brandstof om in beweging, de rest is vooral warmte. Op zoek naar het volgende grammetje co2 kijken fabrikanten naar warmtemanagement.

De doorsnee leaserijder is wel vertrouwd met de technieken die automotoren efficiënter maken, zodat de co2-uitstoot beperkt blijft. Directe inspuiting voor benzinemotoren, (dubbele) turbo's en natuurlijk elektrische hulpmotoren; gesneden koek. Samen met toeters en bellen als start&stop, remenergie terugwinnen, zuinigere randapparatuur, banden met lage rolweerstand en wat ingrepen aan de carosserie zijn vele procenten co2-uitstoot te besparen.

Warmtemanagement

En toch moeten autofabrikanten blijven zoeken naar die volgende gram Co2, liefst met technologie die een auto betaalbaar houdt en hun winstmarges overeind. De ingenieurs van BMW staan erom bekend, dat ze hybride aandrijving een veel te dure manier vinden om auto's efficiënter te maken. Voor de korte termijn zien ze meer mogelijkheden om via een beter warmtemanagement energie te besparen. Nu gaat de helft nog via het koelsysteem de lucht in, de rest via de uitlaat.

Uitlaat als energiebron 

Uitlaatwarmte biedt het grootste potentieel voor de toekomst, stelt BMW. Die reduceren, of juist terugwinnen, dat hebben de ingenieurs van de afdeling EfficientDynamics zich ten doel gesteld. Olangs lieten ze twee interessante projecten zien: de Turbosteamer en een thermo-elektrische generator (TEG). Ze zouden goed moeten zijn voor een brandstofbesparing van 10 procent.

Turbosteamer

Bij het project Turbosteamer draait het om terugwinning van warmte op basis van de bekende stoomgenerator.  In elektriciteitscentrales wordt dat al tijden op grote schaal toegepast: een gasturbine zorgt daar in combinatie met een stoomcircuit voor de omzetting van brandstof in elektriciteit met een redelijk hoog rendement. BMW heeft een miniatuurversie ontwikkeld van dit proces.  Een eerste generatie van zijn turbosteamer bestond uit een warmtewisselaar die de energie uit zowel de uitlaatgassen als de motorkoeling overbracht naar een circuit.

Tweede generatie

Inmiddels zijn we een paar jaar verder en is de turbosteamer doorontwikkeld tot een veel compacter (zie foto), eenvoudiger apparaat met een betere verhouding tussen kosten en opbrengsten. Voortaan wordt alleen uitlaatgaswarmte 'afgetapt'. De hitte verwarmt een vloeistof die onder druk staat en snel in stoom wordt omgezet. De stoom drijft een turbine aan die elektriciteit opwekt. "Als we hiermee klaar zijn, hebben we een systeem dat tien tot vijftien kilo weegt dat alle elektriciteit kan opwekken die je nodig hebt bij een rit over de autoweg," aldus BMW-ingenieur Jürgen Ringler. Dit zou het brandstofverbruik met tien procent moeten terugdringen. 

Thermo-elektrische generator

Het andere project is meer gericht op de recirculatie van uitlaatgas. De thermo-elektrische generator (TEG) zet energie direct om in eektriciteit. Dat kunstje hebben de Duitsers afgekeken van de NASA, die de techniek al decennia inzet om ruimtesondes van energie te voorzien. Het principe erachter is het Seebeck Effect, het fenomeen dat er tussen twee semiconducters van verschillende temepratuur een stroom gaat lopen. Materiaalonderzoek heeft de afgelopen jaren het rendement van deze technlogie zo ver opgeschroefd, dat het interessant is om hem toe te passen op auto's.

1000 watt

Aanvankelijk heeft BMW de generator opgenomen in het uitlaatsysteem en leverde maximaal 200 watt, relatief weinig. Inmiddels is het vermogen in deze opstelling 600 watt, terwijl 1000 watt binnen bereik zou zijn. Opgenomen in het uitlaatgasrecurculatiesysteem levert de generator 250 watt. Bijkomend voordeel: de TEG kan ook elektriciteit omzetten in warmte (het Peltier-effect), wat bij een koude start van pas kan komen. Vooral tijdens fel accellereren is veel energie terug te winnen, wat tot een brandstofbesparing van 5 procent moet kunnen leiden.

Lees ook:

• Accenture rijdt elektrisch
• Consument wil niet puur elektrisch
  
• Zo rijdt u (bijna) gratis elektrisch
  
• Elektrisch rijden niet zo duurzaam
  
• TB Test: Opel Ampera
• Gedeelde elektrische Smart
  
• Epyon: Auto opladen in een kwartiertje
• Volle tank voor 5 euro
  
• TB Test: MItsubishi iMiEV
  

Elke week het beste van TechBusiness in de mail? Vraag de nieuwsbrief aan.
 

.

Dagelijks de nieuwsbrief van Management & Leiderschap ontvangen?

E-mail *

Door je in te schrijven ga je akkoord met de algemene en privacyvoorwaarden.

Verstuur