Volvo Car Group heeft de kinetische vliegwieltechnologie uitgebreid getest op de openbare weg en de resultaten bevestigen dat dit een lichte, goedkope en zeer milieu-efficiënte oplossing is.
"We hebben dit volledige proefsysteem voor de terugwinning van kinetische energie getest in 2012. Uit de resultaten blijkt dat deze technologie, in combinatie met een viercilinder turbomotor, tot 25 procent minder brandstof verbruikt dan een zescilinder turbomotor bij een vergelijkbaar prestatieniveau", zegt Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering bij Volvo Car Group. "Door de extra 80 pk onder de motorkap krijgt een wagen met een viercilindermotor eenzelfde acceleratie als een zescilinder."
Het proefsysteem, dat ‘Flywheel KERS' (Kinetic Energy Recovery System) werd gedoopt, wordt bevestigd op de achteras. Bij het vertragen begint het vliegwiel onder invloed van de remenergie te draaien tegen een snelheid van tot 60.000 toeren per minuut. Als de wagen opnieuw optrekt, wordt de rotatie van het vliegwiel via een speciaal ontworpen transmissie overgezet op de achterwielen.
De verbrandingsmotor die de voorwielen aandrijft, wordt uitgeschakeld zodra de bestuurder begint te remmen. De energie in het vliegwiel kan dan worden gebruikt om te versnellen als de bestuurder weer optrekt of om de wagen aan te drijven als die op kruissnelheid is gekomen.
Het meest efficiënt in stadsverkeer
"Er zit voldoende energie opgeslagen in het vliegwiel om de wagen gedurende korte periodes aan te drijven. Dit heeft een enorme impact op het brandstofverbruik. Uit onze berekeningen blijkt dat de verbrandingsmotor ongeveer de helft van de tijd uitgeschakeld kan worden als de bestuurder rijdt volgens de officiële New European Driving Cycle", legt Derek Crabb uit.
Omdat het vliegwiel geactiveerd wordt door te remmen en de energie slechts korte tijd wordt opgeslagen (zolang het vliegwiel draait), werkt deze technologie het efficiëntst als de wagen vaak start en stopt. Met andere woorden, de brandstofbesparing is het grootst in druk stadsverkeer en bij een actieve rijstijl.
Als de energie in het vliegwiel gecombineerd wordt met het volledige vermogen van de verbrandingsmotor, dan krijgt de wagen 80 pk meer. Dankzij de snelle torsieopbouw zorgt dit voor een snelle acceleratie en kan de wagen seconden sneller optrekken van 0 naar 100 km/u. De testwagen, een Volvo S60, trekt op van 0 tot 100 km/u in 5,5 seconden.
Koolstofvezel voor een lichte en compacte oplossing
Vliegwielen als bijkomende aandrijving werden in de jaren ‘80 getest in een Volvo 260 en verschillende fabrikanten hebben de voorbije jaren tests uitgevoerd met stalen vliegwielen. Die zijn echter geen haalbare optie door hun grootte, gewicht en vrij beperkte rotatiecapaciteit.
Het vliegwiel dat Volvo Cars gebruikt in dit proefsysteem is gemaakt van koolstofvezel. Het weegt ongeveer zes kilogram en heeft een diameter van 20 centimeter. Het koolstofvezelwiel draait in een vacuüm om wrijvingsverlies tot een minimum te beperken.
"We zijn de eerste fabrikant die de vliegwieltechnologie toepast op de achteras van een wagen uitgerust met een verbrandingsmotor die de voorwielen aandrijft. De volgende stap na deze succesvolle tests is nagaan hoe de technologie geïntegreerd kan worden in onze volgende modellen", sluit Derek Crabb af.
