Jaguar Land Rover heeft op het CENEX Low Carbon Vehicle evenement de nieuwste innovaties op het gebied van CO2-reductie en emissievrije technologie gepresenteerd. Behalve Battery Electric Vehicle, Plug-in Hybrid en Mild Hybrid technologie toonde Jaguar Land Rover ook nieuwe oplossingen voor een efficiënter verwarmings- en ventilatiesysteem en een lager voertuiggewicht.
Verwarmings-, airco- en ventilatiesystemen zijn enorme energieverbruikers en hebben veel invloed op het brandstofverbruik. Het onderzoeksteam van Jaguar Land Rover concentreert zich dan ook op het verbeteren van deze systemen, wat een substantiële energiebesparing kan opleveren tijdens het verwarmen en koelen van het interieur.
Dr. Wolfgang Epple, Director of Research and Technology bij Jaguar Land Rover, zegt daarover: “De verwarmings- en aircosystemen van tegenwoordig verbruiken wel 8 tot 10 kW aan elektrische energie. Dat is genoeg om de actieradius van een elektrisch voertuig met wel 40% te verminderen, terwijl de airconditioning de actieradius van een brandstofauto met 20% vermindert. Om de uitstoot van brandstofmotoren te verlagen en de actieradius van elektrische auto’s te vergroten, hebben we het temperatuurmanagement in het interieur opnieuw tegen het licht gehouden. Als gevolg daarvan ontwikkelen we nieuwe, energiebesparende technieken om de passagiersruimte te verwarmen of te koelen.”
In plaats van voortdurend de luchtstroom te verwarmen of te koelen, onderzoekt Jaguar Land Rover hoe een auto in één keer een ‘Air Bubble’ kan verwarmen of koelen, waarna de temperatuur en de luchtkwaliteit van die luchtbel behouden kan worden met behulp van innovatieve technologie. Een van die technieken is infrarood reflecterend (IRR) glas, op maat gemaakt voor het zonnestralings-profiel van een regio of een land. Dit type glas weerkaatst de zonnestraling, waardoor minder energie nodig is om het interieur op temperatuur te houden. Een speciale luchtfilter in de bagage ruimte trekt CO2, vocht en deeltjes uit de lucht en houdt de luchtkwaliteit in het interieur op peil.
Deken van warme lucht
Het verwarmen of koelen van het gehele interieur is in de toekomst wellicht niet meer nodig. In plaats daarvan zouden inzittenden direct kunnen worden verwarmd of gekoeld door de verwarmbare en geventileerde stoelen. Infraroodpanelen die onzichtbaar zijn geïntegreerd in de zonnepanelen, de klep van het dashboardkastje, de deurlijsten en de zijkanten van de middentunnel zorgen voor verdere verwarming van inzittenden. Dankzij deze ‘warme deken’ heeft iedere passagier zijn eigen microklimaat en is het dus niet nodig om het gehele interieur op temperatuur te brengen.
Doordat de panelen snel en efficiënt worden verwarmd en de warme lucht vrijwel direct voelbaar is, kan het energieverbruik drastisch worden verminderd. Tests wijzen uit dat een combinatie van deze technieken het energieverbruik van een verwarmings- en aircosysteem kan halveren, van 8-12 kW tot 4-6 kW.
Gewichtsbesparende innovaties
“Gewichtsbesparing is van cruciaal belang om het brandstofverbruik en de uitstoot te reduceren. De ingenieurs van Jaguar Land Rover zijn toonaangevend in het ontwikkelen van lichtgewicht carrosserieën om het weggedrag, het brandstofverbruik en de uitstoot te verbeteren. Zij kijken echter verder dan alleen de carrosserie. Zo onderzoeken de ingenieurs ook de toepassing van lichtgewicht stoelen en de mogelijkheden om conventionele kabelbomen te vervangen door printplaten”, zegt dr. Epple. “Tevens onderzoeken we hoe we koolstofvezel in toekomstige voertuigen kunnen toepassen door het te combineren met nieuwe materialen zoals vlas. Verder kijken we naar methoden om koolstofvezel componenten in grotere aantallen te produceren dan tot nu toe mogelijk is.”
Het onderzoeksteam van Jaguar Land Rover bekijkt momenteel hoe de grotendeels uit koper opgebouwde kabelboom en de elektrische componenten kunnen worden vervangen door flinterdunne, geprinte elektrische circuits, die ook in moderne televisies met gebogen beeldschermen worden toegepast. Deze technologie is gewicht- en ruimtebesparend en kan worden toegepast voor schakelaars, sensoren, verlichting, verwarming en displays.
Door een zogeheten ‘thermoplastic composite stamping’ vormgevingsproces te implementeren, zijn de onderzoekers er in geslaagd een nieuw type polymeer toe te passen in de productie van stoelframes. Hierdoor wegen de stoelen 30% minder dan vergelijkbare stoelen van staal. De zogenoemde ‘PLACES’-stoeltechnologie zorgt ervoor dat structurele componenten ook bijdragen aan het zitcomfort. Dat scheelt ruimte en gewicht. Door ook de stoelkussens en de bekleding te optimaliseren en minder schuimrubber te gebruiken, kunnen de stoelen dunner worden vormgegeven, wat meer binnenruimte oplevert.
Met het project ‘CARBIO’ kijkt Jaguar Land Rover hoe koolstofvezel milieuvriendelijker en kostenefficiënt geproduceerd kan worden, terwijl de resonantie- en geluidseigenschappen verbeteren. CARBIO combineert lagen koolstofvezel en vlas met een milieuvriendelijke hars op basis van cashewnootolie. vlas is een natuurlijk en duurzaam plantmateriaal. Het is gekozen vanwege zijn uitstekende eigenschappen op het gebied van geluidsdemping. CARBIO combineert de sterkte en het lage gewicht van koolstofvezel met de duurzaamheid en de lage kosten van vlas. En terwijl de productiekosten van CARBIO vergelijkbaar zijn met die van conventionele koolstofvezel, liggen de materiaalkosten van koolstofvezel-vlas een derde lager.
Onderdelen van CARBIO zijn 28% lichter dan aluminium en 55% lichter dan staal. Dankzij de betere geluiddempende eigenschappen in vergelijking met conventioneel koolstofvezel is minder geluidsisolatie nodig, wat nog meer gewichtsbesparing oplevert.
