Svinghjul sætter sving i Volvos miljø

En lille dims, der roterer 60.000 omgang i minutter, kan bruges til at opsamle bremseenergi i stedet for et batteri. Det tror Volvo, som nu går i gang med forsøg.

Svinghjulsteknikken er pakket ind i "hjulet" til venstre. Indmaden ses til højre; den mørkeblå er selve svinghjulet, resten gear
Nyt om biler

Svinghjul kan blive et begreb, som fremtidens bilister og mekanikere skal føje til listen over komponenter i en moderne bil.

Volvo har nu føjet sig til en lille kreds af bilproducenter, der tror på et ekstremt hurtigtroterende svinghjul som et middel til at gemme energi og dermed i sidste ende til at nedbringe brændstofforbruget.

Elbiler og hybrider genbruger energi

Sådan ser svinghjuls-teknikken ud i oversigtsform. Øverst til venstre ses sivinghjulet i sin runde kasse, og bagakslen er til højre. Elementerne imellem er gear og differentialer, som får flyttet energien mellem bagaksel og svinghjul.
Sådan ser svinghjuls-teknikken ud i oversigtsform. Øverst til venstre ses sivinghjulet i sin runde kasse, og bagakslen er til højre. Elementerne imellem er gear og differentialer, som får flyttet energien mellem bagaksel og svinghjul.
Opsamling af bremseenergi bruges i dag i alle elbiler og hybridbiler, hvor det er lige til at sætte elmotoren til at køre baglæns og producere strøm til batteriet, når bilen skal bremses. Det samme udnyttes i mange almindelige biler med stop-start-teknik, bl.a. VWs Blue Motion-modeller.

Men der er andre måder til at gemme bremseenergien, der normalt bare går til spilde som varme.

Svinghjul med 60.000 o/m

Det hedder svinghjul, og vi skal lige en hurtig tur tilbage til fysiktimerne. Svinghjul kan i kraft af deres masse og hastighed - 60.000 omdrejninger i minuttet - gemme energi som kinetisk energi - det vil sige bevægelsesenergi. Det er også kinetisk energi, der er i en bil i bevægelse.

Ved hjælp af sindrige koblingsmekanismer kan energien under opbremsning flyttes fra bilen til svinghjulet. Senere kan energien sendes tilbage til bilen. Volvo vurderer, at svinghjul er et efffektivt og billigt alternativ til en elmotor/generator og batteri.

Testes til efteråret

Til efteråret bliver Volvo en af de første bilproducenter, som tester svinghjulsteknikken på offentlig vej. Det sker sammen med firmaerne Volvo Powertrain og SKF og ved hjælp af en offentlig bevilling på 5,5 mio. kr.

- Teknologien har potentiale til at mindske brændstofforbruget med op til 20 procent, og oveni booster det hestekræfterne, så en firecylindret motor får samme acceleration som en sekscylindret, forklarer Derek Crabb, direktør i VCC Powertrain Engineering.

Sidder på bagakslen

Systemet, kaldet Flywheel KERS (Kinetic Energy Recovery System), monteres på bilens bagaksel. Forbrændingsmotoren, der driver forhjulene, slås fra når bilen begynder at breme. Energien i svinghjulet kan efterfølgende anvendes til acceleration eller til at drive bilen, når den når op i hastighed.

- Vores beregninger viser, at forbrændingsmotoren kan være slået fra op mod halvdelen af tiden. Hvis prøverne og den tekniske udvikling går efter planen, regner vi med, at sende biler med svinghjulsteknologi ud i forretningerne inden for få år, tilføjer Derek Crabb.

Bedst til bykørsel

Energien kan kun gemmes, så længe svinghjulet spinder, så teknologien er mest effektiv, når man kører med gentagne stop/starter, dvs. i brændstofbesparelsen størst i tæt bytrafik.

Svinghjulet er udført i kulfiber, vejer omkring seks kg og har en diameter på 20 cm. Det spinder i et vakuum for at minimere friktionen.

Prøvede også i 1980erne

Volvo testede svinghjulsdrift i en Volvo 240 i 1980erne, men den gang var det udført i stål og var stor og tung og havde begrænset rotationskapacitet. Desuden var brændstofbesparelse ikke nær så vigtigt som i dag.

KERS er bl.a. blevet benyttet i Formel 1-biler i 2009-sæsonen og igen her i 2011.