PAC-Car II



Weltrekordhalter von 2005-2016: Das Wasserstofffahrzeug kommt – die Energie umgerechnet auf einen Liter Benzin – 5385 km weit.

Das an der ETH-Zürich entstandene PAC-Car II fährt mit H2 Brennstoffzelle (Pile A Combustible = PAC). Mit über 1000km Vorsprung gegenüber mehr als 200 Konkurrenten wurde in Ladoux (F) 2005 ein neuer Weltrekord in Energieeffizienz für Motorfahrzeuge aufgestellt. Als Industriepartner waren wir an der Gesamtkonzeption beteiligt, haben dem Fahrzeug und dem Team das Design verpasst und zusätzlich die Technologie für die Brennstoffzellen-Verspannung beigesteuert. Mit Fokus auf Leichtbau sind wir bei der Verspannung an die Grenze des technologisch machbaren gegangen. Die gleichmässige Druckverteilung im Zellstapel stellt die Dichtheit sicher, verringert den Kontaktwiderstand, entlastet die spröden Bipolarplatten und macht sie unempfindlicher gegen Erschütterungen.

Das Industriedesign und das CAD-Modeling der Monocoque-Carbon Hülle erfolgte unter der Leitung von Tribecraft. Fast jeder Formübergang am Fahrzeug ist beschleunigungsstetig, was für eine vorzügliche Aerodynamik sorgt. Die gemeinsamen Anstrengungen der 70 Involvierten von ETH und Projekt-Partnern resultierten in: 30kg Fahrzeuggewicht, einem cw-Wert von fast 0.075 und einem Weltrekord

Übrigens: Weil nach dem Rekord die Daten von der ETH Zürich Open-Source zugänglich gemacht wurden, ist die Bauweise heute auf der Rennstrecke das Dominant Design. Der Weltrekord von 5385 km/l Benzinäquivalent wurde erst 2016 geschlagen.

Designskizzen für die aerodynamisch verbesserte "hochbeinige" Fahrzeugform mit zwei Rädern vorne und einem hinten.
Die Freiform-Hülle des Fahrzeugs ist kompromisslos strömungsoptimiert. Im Bild: Neigungsanalyse der Flächen bezogen auf die Front und Windkanal-Test.
High-End Class A Modeling: Jeder Freiformübergang am Fahrzeug ist nicht nur krümmungs-, sondern beschleunigungsstetig. Im Bild: Reflektionsanalyse und Curvature Combs.
Die Vorderräder sind geneigt, um die strömungsrelevante Stirnfläche zu minimieren und gleichzeitig eine breite Abstützung zu erreichen. Dadurch steigt aber der Rollwiderstand. Im Bild: Rollwiderstands-Messvorrichtung zum Eruieren der optimalen Neigung
Die strömungsoptimierte Abrisskante am Heck des Fahrzeugs
Corporate Design für das Weltrekord-Team: Fahrzeug-Grafik unter Einbezug des Rennreglements und der Sponsorenvorgaben, Team-Shirts
PAC-Car II: Schema und Visualisierung von Brennstoffzelle und Fahrzeug
Der PAC-Car II Brenstoffzellenstapel im Vergleich mit dem vom PAC-Car I. Das Gewicht bei gleicher Anzahl und Grösse Zellen wurde mit der D.bow Verspannung von Tribecraft von 9 auf 4 kg reduziert.
Die Zellstapel-Verspannbänder aus Glasfaser im Zerreisstest.
Pius Kobler beim zusammenpressen des Zellstapels
Test der gleichmässigen Einleitung des Anpressdrucks in den Stapel mittels spezieller druckempfindlicher Folie
1
/
„Luft-Widerstandswert cw:
Tropfen (Optimum): 0.02
Flugzeugtragfläche: 0.05
PAC-car II: 0.075
Ferrari 488 GTB: 0.32“

Launch:

2005

Unser Beitrag:

Transportation Design Concept
Graphic & Corporate Design
High End Free-Form Modeling
D.bow Endplatten Technologie
Studentenbetreuung

Partner:

ETH Zürich (Initiator, Lead)
Esoro AG
HTA Luzern
PSI
RUAG
UVHC


D.bow Endplattentechnologie

D.bow spannt die Bipolar-Platten eines Brennstoffzellen-Stapels absolut gleichmässig zu einem Stapel. Mit der patentierten Technologie konnte im Pac-Car das Gewicht des Stapels von 9 auf 4 kg reduziert werden. Mehr lesen...


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D.bow

Endplattentechnologie für die gleichmässige Verspannung von Brennstoffzellen
D.bow