Volvo: Schwungrad im Auto soll Spritverbrauch um bis zu 25 Prozent senken

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Volvo will ein mechanisches System zur Bremsenergie-Rückgewinnung einsetzen, um den Spritverbrauch von Autos zu senken. 2012 wurde das System im Straßenverkehr getestet. Dabei konnten bis zu 80 Zusatz-PS abgerufen werden beim Beschleunigen. Und das alles wegen einer simplen Scheibe.

Die Volvo-Ingenieure haben das Schwungradsystem in ein Fahrzeug mit Turbo-Vierzylinder eingebaut und stellten fest, dass man damit den Kraftstoffverbrauch um bis zu 25 Prozent gegenüber einem vergleichbaren Sechszylinder-Turbomotor senken kann. Dieser auf den ersten Blick recht seltsame Vergleich ist darin begründet, dass das Schwungrad kurzzeitig 80 zusätzlichen PS bereitstellt, was Vierzylinder ebenso gut wie ein Sechszylinder beschleunigt.

Das Schwungrad-System KERS (Kinetic Energy Recovery System) sitzt auf der Hinterachse. Wenn man bremst, dreht das Schwungrad mit bis zu 60.000 Umdrehungen pro Minute. Wenn das Auto wieder beschleunigt wird die Schwungkraft über ein Getriebe an die Hinterräder wieder abgegeben und der Verbrennungsmotor abgeschaltet. In der Formel 1 hingegen wird ein elektrisches KERS-System eingesetzt, das einen Akku benötigt. Das ist bei Volvo nicht der Fall.

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Das System soll aufgrund der häufigen Beschleunigungs- und Bremsvorgänge natürlich seinen Vorteil besonders im Stadtverkehr ausspielen.

“Die Energie des Schwungrads treibt das Fahrzeug für kurze Zeit allein an. Dies hat maßgeblichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch. Nach unseren Berechnungen wäre der Verbrennungsmotor im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) die Hälfte der Zeit abgeschaltet”, so Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering bei der Volvo Car Group.

Und Spaß macht die Technik offenbar auch noch. Der Volvo S60 beschleunigte damit in nur 5,5 Sekunden von null auf 100 km/h.

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Vollkommen neu ist die Schwungrad-Technik nicht. Volvo testete sie in den 1980er Jahren und andere Autohersteller probierten den Einsatz von Schwungrädern aus Stahl. Da diese Schwungräder jedoch recht groß und schwer waren und nur eine begrenzte Rotationskapazität besaßen, war ihr Einsatz keine praktikable Lösung.

Das Schwungrad, das Volvo jetzt im Alltagsbetrieb getestet hat, ist dagegen aus Carbon. Es wiegt lediglich rund sechs Kilogramm und hat einen Durchmesser von 20 Zentimetern. Das Kohlefaser-Rad dreht sich außerdem in einem nahezu luftleeren Raum, was noch einmal die Reibung reduzieren soll.

Wann die Technik in Serie geht, ließ Crabb offen.

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  1. Den 4 Zylinder durch die 80 Zusatz – PS mit dem 6 Zylinder zu vergleiche und für gleichwertig zu befinden ist Blödsinn.

    Die 80 PS können 1x für eine sehr sehr begrenzte Zeit genutzt werden, danach muss erst wieder gebremst werden. Beim Beschleunigen auf der Landstraße oder auf der Autobahn wo weniger gebremst wird als im Stadtverkehr ist das System Haushoch unterlegen.

    Im Prinzip aber ne gute Idee für Stadtmobile.

  2. Das Thema wurde damals aber auch verworfen, da der Verschleiß der Scheibe bzw. der Lager zu groß war und es in einigen Versuchen vorkam das die Scheibe sich löste und mit 60.000 U/min durch die Gegend flog

    1. Das sollte heutzutage möglich zu sein, moderne Turbolader drehen teilweise bis 300.000 U/min.

      Klar, höhere Masse, aber 60.000 U/min sind absolut machbar.

  3. Nicht die Masse macht es, die Schwungscheibe ist ja nur in dem luftleeren Raum und dient lediglich als Energiespeicher.
    Das Ding dreht sich also die ganze Zeit – es wird kaum Energieverbraucht, dass heißt, dass die Scheibe so viel Kraft abgeben kann wie ihr zugetragen wurde und es ist ja auch nicht so, dass die Scheibe die Räder direkt antreibt (vgl. 2. Bild).
    Ich kann mir das schon sehr gut vorstellen und wenn man den Informationen glauben schenkt und ich das jetzt alles richtig verstanden hab, dann wird das Auto mit zusätzlichen 80PS (Netto) angetrieben.
    aber wieso bringt es eine schnellere Beschleunigung, wenn gleichzeitig der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird?

  4. Aus “Kohlefaser” gebaut ist das Ganze sowieso ganz bestimmt nicht, sondern aus mit Carbonfasern verstärktem Kunststoff oder anderen Materialien. ;)
    Und auf das Material kommt es halt an, das ist dem Einsatzzweck entsprechend auszuwählen und für das Gewicht ausschlaggebend, das kann dabei auch Leichtmetall oder Keramik sein. Die Scheibe braucht auch eine bestimmte Dicke, so dass man eine Achse oder eine Lagerung darin einbauen kann, aber es stimmt schon, im Vergleich zu den sonst mit derartigen Verbundwerkstoffen umgesetzten Leichtbaulösungen wirken die sechs Kilogramm schon recht schwer.

  5. Hallo, Ich denke, wir haben einen Schritt zur Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Treibhausgasemissionen. die ist eine sehr gute Sache für den Fahrer, sondern auch für die Umwelt danke für den Artikel.
    ______
    galaxy s4

  6. naja..bis das ganze gescheid funktioniert, in serie geht, erste fehler verbessert sind, sind immer mehr elektrofahrzeuge unterwegs, die für die umwandlung der bremsenergie in elektrische energie viel besser geeignet sind..
    meiner meinung nach natürlich ne nette idee, doch wird sie in einigen jahren unötig sein, somit könnte man die kohle, die in diese forschung geht auch echt besser verwenden..

  7. Ich bin wirklich gespannt wie das nachher Funktioniert hört sich wirklich gut an.
    Der Clou ist, dass diese 6kG Scheibe auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird und man somit in diesen 6KG Schwungmasse jede Menge kinetische Energie gespeichert hat.
    Interessant wäre vielleicht gewesen, wieviel Energie denn un in dem Schwungrad steckt.
    Und der Gedanke der mir gerade gekommen ist : Was passiert eigentlich, wenn das Schwungrad mal kaputt geht bei 60000u/min.
    Denn fast die komplette kinetische Energie vom Fahrzeug, das sind bei einer Tonne und 100kmh in etwa 100 Wattstunden, ist dann ja in diesem Rad gespeichert und das wäre die selbe Energie, die bei einem Frontalaufprall gegen eine Wand freigesetzt wird. Diese Energie würde dann beispielsweise beim “zerreissen” der Scheibe auch freigesetzt.

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