Solar Team Twente slaat andere richting in met driewielige zonneauto

Donderdag 8 april 2021

Solar Team Twente heeft de eerste tekeningen van het ontwerp van hun nieuwe zonneauto prijsgegeven. Het team van studenten van Hogeschool Saxion en Universiteit Twente gaat elke twee jaar de uitdaging aan om de meest efficiënte zonneauto ter wereld te bouwen. Deze auto wordt ontworpen om meer dan 3.000 kilometer te rijden door alleen gebruik te maken van zonne-energie. Dit jaar kiest het studententeam uit Enschede voor een compleet nieuw ontwerp met slechts drie wielen

Innovatie voorop

De zonneauto’s van Solar Team Twente worden ontworpen voor de tweejaarlijkse Bridgestone World Solar Challenge in Australië, waarin studententeams vanuit de hele wereld strijden om het wereldkampioenschap. De organisatie van de studentencompetitie wijzigt elke editie de reglementen voor de zonneauto’s om studenten te stimuleren om te blijven innoveren en nieuwe technieken te ontdekken. De race in Australië is dit jaar afgelast vanwege de coronamaatregelen in het land, maar dit weerhoudt de fanatieke studenten niet om de meest efficiënte zonneauto te bouwen.

Het ontwerp van de nieuwe auto van het Twentse studententeam wijkt drastisch af van het ontwerp van de vorige drie zonneauto’s van het team. De nieuwe reglementen van de race openden veel nieuwe mogelijkheden voor het ontwerp. De zonneauto’s uit het verleden leken visueel erg veel op elkaar doordat de meesten het catamaran ontwerp toepasten. “Deze keer gingen we voor een ander concept, dat het team erg uitdaagde om een nieuw en innovatief ontwerp te maken,” zegt aerodynamica ingenieur Tim Traas. Innovaties op het gebied van zonneracen hebben veel toepassingen bewezen in verschillende industrieën. Lightyear One is daar een van de beste voorbeelden van. “Dit jaar zijn driewielige auto’s toegestaan. Dit opende de potentie voor een ander en beter ontwerp,” zegt technisch manager Reinoud Mulder.

Een nieuw concept

De nieuwe auto krijgt de vorm van een scherpe pijl. Terwijl de mechanische onderdelen van de auto bepalen of je de race uitrijdt, bepalen de aerodynamische eigenschappen hoe efficiënt en snel je dat doet. “De luchtweerstand bepaalt hoeveel energie je nodig hebt om te rijden. De vorm van de auto heeft veel invloed op de luchtstroom rondom de auto en daarmee ook op de luchtweerstand. Hoe lager de luchtweerstand, hoe minder energie je nodig hebt en hoe sneller je kunt rijden,” legt aerodynamica ingenieur Caterina Solombrino uit. “De nieuwe auto heeft naar verwachting een luchtweerstand dat te vergelijken is met dat van een bierflesje.”

Ontwerpkeuzes moeten zorgvuldig worden gemaakt. Met name de keuze tussen een driewielig concept en een vierwielig concept was een grote uitdaging voor het team, net als de keuze tussen het catamaran concept en het nieuwe ‘monohull’ concept. Dit laatste heeft een pijlvormig ontwerp. “Een driewielig concept zorgt voor minder aerodynamische weerstand dan een vierwielig concept. Ook het nieuwe monohull concept biedt veel aerodynamische voordelen. In het monohull concept bevinden de wielen zich in één kuip in plaats van in twee zoals bij het catamaran concept. Het monohull concept biedt een hogere stabiliteit bij het gebruik van een driewielig ontwerp,” aldus Caterina.

Interdisciplinair werken

Solar Team Twente is een interdisciplinair team waarin de teamleden nauw moeten samenwerken om de meest efficiënte en betrouwbare auto te realiseren. “Het ontwerpen zelf was geen grote uitdaging, maar de complexiteit van het hele proces wel. Alle disciplines moeten goed op elkaar afgestemd worden,” legt mechanica ingenieur Paul Heineman uit. “Je wilt de best mogelijke aerodynamische vorm met voldoende ruimte voor alle technische componenten, zoals de ophanging en de accu. Je hebt ook voldoende oppervlakte aan de bovenkant nodig om de ongeveer vier vierkante meter aan zonnecellen te huisvesten. En tot slot moet de paspop PVC Pat moeiteloos in de auto passen.” Voorheen konden teams met kleinere coureurs een kleinere auto bouwen. Met de introductie van de paspop met een lengte van twee meter kunnen zelfs lange Nederlanders in de auto.

De volgende uitdaging

Momenteel bouwen de jonge ingenieurs een testversie van de auto. Het team zal de mechanische en elektrische onderdelen testen in deze eenvoudigere versie van de auto om er zeker van te zijn dat deze naar behoren presteren. Na eventuele aanpassingen gaat de laatste fase van start: de bouw van de zonneauto. Solar Team Twente presenteert deze auto naar verwachting in juni. Door de afgelasting van de race in Australië werkt het team ondertussen samen met andere solarteams ook hard aan het organiseren van een alternatieve race om te laten zien waartoe de nieuwe auto in staat is.

Ontwerp zonne-auto Solar Team Twente. Foto door Andreas Kajim