Volvo Personvagnar testar svänghjulsteknik - minskar bränsleförbrukningen med upp till 20 procent
En lätt, billig och mycket miljövänlig lösning som gör att en fyrcylindrig motor känns som en sexa, samtidigt som bränsleförbrukningen minskar med upp till 20 procent.
I höst kommer Volvo Personvagnar att bli en av världens första biltillverkare som testar svänghjulsteknikens möjligheter på allmänna vägar.
Företaget har fått ett anslag på 6,57 miljoner SEK från Energimyndigheten för att utveckla nästa generations teknik för kinetisk återvinning av bromskraften i ett gemensamt projekt tillsammans med Volvo Powertrain och SKF.
"Vårt mål är att utveckla ett komplett system för återvinning av kinetisk energi. Tester i en av Volvos bilar kommer att inledas under andra halvåret 2011. Tekniken skulle kunna minska bränsleförbrukningen med upp till 20 procent. Den ger dessutom föraren extra hästkrafter, vilket gör att en fyrcylindrig motor accelererar som en sexcylindrig", berättar Derek Crabb, ansvarig för Volvo Powertrain.
60 000 varv i minuten
Det nya systemet, som kallas Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System), är monterat på bakaxeln. Under inbromsning gör bromskraften så att svänghjulet börjar rotera med upp till 60 000 varv i minuten. När bilen startar på nytt överförs svänghjulets rotation till hjulen på bakaxeln via en specialkonstruerad transmission.
Förbränningsmotorn som driver framhjulen stängs av så snart inbromsningen inleds. Energin i svänghjulet kan användas för att accelerera bilen när det är dags att starta igen eller till att driva bilen när den väl uppnår marschhastighet.
"Svänghjulets lagrade energi är tillräcklig för att driva bilen under kortare perioder. Det får emellertid stor betydelse för bränsleförbrukningen. Enligt våra beräkningar kommer man att kunna köra med förbränningsmotorn avstängd ungefär halva tiden när man kör enligt den officiella nya europeiska körcykeln", förklarar Derek Crabb.
Eftersom svänghjulet aktiveras genom inbromsning och energilagringens varaktighet - det vill säga den tid under vilken svänghjulet roterar - är begränsad, är tekniken som mest effektiv under körning med upprepade stopp och starter. Med andra ord blir bränslebesparingen som störst när man kör i tät stadstrafik eller under aktiv körning.
Om energin i svänghjulet kombineras med förbränningsmotorns hela kapacitet ger den motorn en extra vitamininjektion på 80 hästkrafter och tack vare att vridmomentet byggs upp så snabbt ger detta snabb acceleration - siffrorna för 0 till 100 km/t minskar betydligt.
Kolfiber för låg vikt och kompakta lösningar
Svänghjulstekniken testades i en Volvo 240 så tidigt som på 1980-talet och svänghjul av stål har utvärderats av olika tillverkare på senare tid. Eftersom en enhet av stål blir stor och tung och har ganska begränsad rotationskapacitet är detta emellertid inget realistiskt alternativ.
Det svänghjul som Volvo Personvagnar tänker använda i sin provbil är tillverkat av kolfiber. Det väger cirka sex kilo och har en diameter på 20 cm. Kolfiberhjulet roterar i ett vakuum för att minimera friktionsförlusterna.
"Vi är inte den första biltillverkaren som testar svänghjulstekniken. Men ingen annan har applicerat den på bakaxeln i en bil som har en förbränningsmotor som driver på framhjulen. Om våra tester och den tekniska utvecklingen går som planerat väntar vi oss att svänghjulstekniken ska nå utställningshallarna inom några år", säger Derek Crabb. Han säger avslutningsvis:
"Svänghjulstekniken är ganska billig. Den kan användas i betydligt fler av våra bilar än mer avancerad teknik som laddningshybriden. Det betyder att den har möjlighet att spela en framträdande roll i vår strategi DRIVe Towards Zero för att minska koldioxidutsläppen."
