Jedes Jahr treten Ingenieurstudierende beim Shell Eco‑marathon Americas gegeneinander an. Ziel ist es, ein Fahrzeug zu entwerfen, zu bauen und eine außergewöhnliche Kraftstoffeffizienz zu demonstrieren. In diesem Jahr holte ein Team der Université Laval aus Québec, Kanada, den Grand‑Prix für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Das von ihnen eingesetzte Fahrzeug kann 2.713,1 Meilen (4.366 Kilometer) mit einem Gallon (3,8 Liter) Benzin zurücklegen. Das ist weiter als eine Autofahrt von Atlanta, Georgia, nach Seattle, Washington.
Die Hochschule hat eine Tradition, bemerkenswerte Prototypenfahrzeuge mit solcher Kraftstoffeffizienz zu produzieren. 2016 nahmen Studierende der Université Laval an einem anderen Supermileage‑Wettbewerb an, der vom Society of Automotive Engineers veranstaltet wurde. Beim Event erreichte das von ihnen eingesetzte Fahrzeug eine Kraftstoffeffizienz von 3.788 Meilen (6.096 Kilometer) pro Gallon.
Im Vergleich zu den heute effizientesten Fahrzeugen laut United States Department of Energy ist das aktuell effizienteste Modell der Hyundai Ioniq Electric. Obwohl er keinen Benzin verwendet, wird er vom Department of Energy als äquivalent zu einem Fahrzeug mit 136 Meilen (219 Kilometer) pro Gallon angegeben. Das ist beeindruckend, doch die Prototypen von Laval liegen in einem völlig anderen Bereich. Wie ist das möglich?
Supermileage‑Fahrzeuge können all diese Energie aus Benzin durch eine mehrseitige Strategie herausziehen. Das Offensichtliche ist ein Hochleistungsmotor, doch das ist erst der Anfang. Man möchte das Design auf das Minimum an Elementen reduzieren, um das Fahrzeug betriebsbereit, aber dennoch sicher zu machen. Das Design muss aerodynamisch sein, um Luftwiderstand zu minimieren. Man muss den Rollwiderstand bzw. die Luftreibung – das ist die Reibung zwischen einem bewegten Objekt und einer Oberfläche – reduzieren. Schließlich muss eine Fahrtechnik entwickelt werden, um alle anderen Elemente maximal zu nutzen.
Das Alerion Supermileage‑Fahrzeug der Universität ist ein Einpersonen‑Auto. Das Team hält die meisten Informationen über das Fahrzeug geheim, um Wettbewerbsvorteile zu wahren. Ein früheres Prototypenmodell derselben Universität verfügte über einen 3,5 PS‑Motor von Briggs & Stratton mit einem Zylinder. Das entspricht einem Rasenmähermotor. Das Team hat umfangreiche Änderungen am Motor vorgenommen, obwohl sie nicht erläuterten, welche Änderungen sie vornahmen.
Um den Rollwiderstand zu reduzieren, machten die Teammitglieder die Reifen dünn, um die Kontaktfläche zu verringern. Die Reifen werden zudem mit hohem Druck betrieben. Darüber hinaus haben die meisten Supermileage‑Fahrzeuge nur drei Räder, um den von einem unnötigen vierten Reifen erzeugten Luftwiderstand zu minimieren.
Der Fahrzeugkörper besteht aus Kohlefaser, einem starken und leichten Material. Das Design minimiert die Frontalfläche, um Luftwiderstand zu reduzieren. So hatte das Prototypenmodell von 2011 eine Frontalfläche von 0,285 Quadratmetern (3,068 Quadratfuß). Das ist ein Bruchteil dessen, was man bei Konsumfahrzeugen findet.
Die von Teams in diesen Wettbewerben eingesetzten Prototypen werden aller Wahrscheinlichkeit nach nicht bald auf den Schauplätzen lokaler Händler zu sehen sein. Sie sind nicht als Serienfahrzeuge gedacht. Doch die Fortschritte, die Ingenieure bei der Entwicklung dieser Maschinen erzielen, könnten in zukünftige Konsumfahrzeuge übergehen. Wer weiß? Vielleicht werden Sie eines Tages nicht mehr nervös, wenn Sie das Schild sehen, das besagt „Letzte Tankstelle für 200 Meilen“.
Der Aston Martin V12 Vantage S, der Ferrari F12 tdf und der Lamborghini Aventador Coupe (und Roadster) LP740-4 liegen derzeit gemeinsam an der untersten Effizienzskala für Zweisitzer, jeweils mit einem kombinierten Verbrauch von 12 Meilen pro Gallone.
Interessantes Projekt, aber die Praxis zeigt oft, dass Laborwerte im Alltag nicht halten.
Wahnsinnige Effizienz! Wenn das skalierbar wäre, könnten wir den Spritverbrauch drastisch senken.