Svänghjulsteknik kan spara bränsle
- Testerna har genomförts under 2012 med ett komplett experimentsystem för kinetisk energiåtervinning. Resultaten visar att tekniken i kombination med en fyrcylindrig turbomotor kan minska bränsleförbrukningen med upp till 25 procent jämfört med en sexcylindrig turbo med jämförbara prestanda. Bilen med den fyrcylindriga motorn accelererar som en sexcylindrig genom att föraren får 80 extra hästkrafter, säger Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering vid Volvo Car Group.
Experimentsystemet, Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System), är monterat på bakaxeln. Vid inbromsning får bromsenergin svänghjulet att rotera med upp till 60 000 varv i minuten. När bilen startar på nytt, överförs svänghjulets rotation till bakhjulen via en specialkonstruerad transmission.
Förbränningsmotorn som driver framhjulen stängs av när föraren börjar bromsa. Energin i svänghjulet kan användas för att accelerera bilen igen, eller för ge extra energi när den är uppe i marschfart.
- Svänghjulets lagrade energi är tillräcklig för att driva bilen under kortare perioder. Detta har stor inverkan på bränsleförbrukningen. Våra beräkningar visar att förbränningsmotorn kan vara avstängd ungefär halva tiden när man kör enligt den officiella nya europeiska körcykeln, förklarar Derek Crabb.
Eftersom svänghjulet aktiveras vid inbromsning och energilagringens längd - det vill säga tiden som svänghjulet roterar - är begränsad, är tekniken som mest effektiv under körning med upprepade stopp och starter. Med andra ord blir bränslebesparingen störst vid körning i tät stadstrafik samt vid aktiv körning.
Energin i svänghjulet kombinerad med förbränningsmotorns fulla kapacitet, ger bilen 80 extra hästkrafter och tack vare att vridmomentet byggs upp snabbt, minskar svänghjulstekniken accelerationen 0-100 km/h med sekunder. Testbilen, en Volvo S60, accelererar från 0-100 km/h på 5,5 sekunder.
En teknik med svänghjul testades i en Volvo 260 redan på 1980-talet, och svänghjul av stål har utvärderats av flera biltillverkare på senare år. Men eftersom en lösning i stål är stor och tung med begränsad rotationskapacitet, är detta inget realistiskt alternativ.
Svänghjulet som Volvoanvänt i testsystemet är tillverkat av kolfiber. Det väger cirka sex kilo och har en diameter på 20 centimeter. Kolfiberhjulet roterar i ett vakuum för att minimera friktionsförlusterna.
- Vi är den första tillverkare som har tillämpat svänghjulstekniken på bakaxeln i en bil utrustad med en förbränningsmotor på framhjulen. Efter de senaste framgångsrika testerna är nästa steg att utvärdera hur tekniken kan implementeras i våra kommande bilmodeller, avslutar Derek Crabb.
