Volvo Schwungrad Kers (Kinetic Energy Recovery System) - Experimental System
Volvo
Volvo hat die Schwungradtechnik im Straßenverkehr auf die Probe gestellt. Dabei heraus gekommen ist: "Kombiniert mit einem Turbo-Vierzylinder, kann die Schwungrad-Technik den Kraftstoffverbrauch um bis zu 25 Prozent gegenüber einem vergleichbaren Sechszylinder-Turbomotor senken", erklärt Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering bei der Volvo Car Group.
Durch die kurzzeitige Bereitstellung von rund 59 zusätzlichen kW beschleunige der Vierzylindermotor zudem ebenso gut wie ein Sechszylinder, fügt Crabb hinzu. Der schwedische Automobilhersteller Volvo hat in einer umfangreichen Testreihe im vergangenen Jahr 2012 im Straßenverkehr nach eigenen Angaben festgestellt, dass ein mechanisches System zur Bremsenergie-Rückgewinnung den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen deutlich senken kann, und dass die Schwungrad-Technik eine kostengünstige, leichte und umweltfreundliche Methode zur Verbrauchsreduzierung darstellt.
Das System, das als Schwungrad Kers (Kinetic Energy Recovery System) bekannt ist, arbeitet an der Hinterachse. Bei der Verzögerung des Fahrzeugs beschleunigt die Bremsenergie das Schwungrad auf bis zu 60.000/min. Sobald das Fahrzeug wieder anfährt oder beschleunigt, leitet das rotierende Schwungrad die gespeicherte Energie über ein spezielles Getriebe auf die Hinterräder. Der Verbrennungsmotor, der seine Kraft an die Vorderräder überträgt, wird während des Bremsvorgangs abgeschaltet.
Effizient im Stadtverkehr
"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", erläutert Crabb. Da das Schwungrad durch Bremsmanöver in Bewegung versetzt wird und die Speicherung der Bremsenergie auf die Dauer der Rotation begrenzt ist, arbeitet das System im Stadtverkehr mit ständigen Brems- und Beschleunigungsvorgängen besonders effizient, erläutern die schwedischen Experten. Durch zusätzliche 59 kW, also 80-Zusatz-PS, verbesserten sich außerdem die Fahrleistungen, und das mit der Technik ausgestattete Testfahrzeug, ein Volvo S60, beschleunigte in 5,5 s von null auf 100 km/h, wie der Hersteller angibt.
Kohlefaser für leichte und kompakte Lösung
Das Schwungrad, das Volvo jetzt im Alltagsbetrieb getestet hat, ist aus Kohlefaser. Es wiegt rund 6 kg und hat einen Durchmesser von 20 cm. Das Kohlefaser-Rad drehe sich in einem Vakuum, um Reibungsverluste zu minimieren. "Wir sind der erste Autohersteller, der ein verbessertes Schwungrad für die Hinterachse mit einem Verbrennungsmotor an der Vorderachse kombiniert. Nach Abschluss dieser erfolgreichen Tests werden wir in einem nächsten Schritt überprüfen, inwiefern sich die Technik in künftigen Autos einsetzen lässt", verdeutlicht Crabb abschließend.
Tipp der Redaktion Automobil- und Motorentechnik:
Lesen Sie zum Thema Schwungradspeicher auch unseren Hintergrundbericht aus dem Bereich "Auf der Agenda" mit dem Titel "Schungradspeicher: Auf dem Weg in die Serie?"