Volvo senkt Kraftstoffverbrauch um bis zu 25% mit KERS

Volvo senkt Kraftstoffverbrauch mit mechanischer
Bremskraft-Rückgewinnung um bis zu 25 Prozent

• Schwungrad speichert Energie und hilft beim Anfahren
• Technik besonders effektiv im Stadtverkehr
• Kurzzeitig 80 Zusatz-PS für Zwischensprints verfügbar

Köln. Ein mechanisches System zur Bremsenergie-Rückgewinnung kann den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen deutlich senken. Wie der schwedische Premium-Hersteller Volvo in einer umfangreichen Testreihe 2012 im Straßenverkehr festgestellt hat, bildet die sogenannte Schwungrad-Technik eine kostengünstige, leichte und umweltfreundliche Methode zur Verbrauchsreduzierung.
„Kombiniert mit einem Turbo-Vierzylinder, kann die Schwungrad-Technik den Kraftstoffverbrauch um bis zu 35 Prozent gegenüber einem vergleichbaren Sechszylinder-Turbomotor senken", erklärt Derek Crabb, Vice President Powertrain Engineering bei der Volvo Car Group. „Durch die kurzzeitige Bereitstellung von 80 zusätzlichen PS beschleunigt der Vierzylinder zudem ebenso gut wie ein Sechszylinder."
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 Umdrehungen pro Minute. 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.

Besonders 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.
Durch die 80 Zusatz-PS verbessern sich außerdem die Fahrleistungen. So beschleunigte das mit der Technik ausgestattete Testfahrzeug, ein Volvo S60, in nur 5,5 Sekunden von null auf 100 km/h.

Kohlefaser für leichte und kompakte Lösung

Als Antriebsunterstützung wurde die Schwungrad-Technik bereits in den 1980er Jahren in einem Volvo 260 getestet; viele Autohersteller probierten sich in der Vergangenheit an 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 Kohlefaser. Es wiegt lediglich rund sechs Kilogramm und hat einen Durchmesser von 20 Zentimetern. Das Kohlefaser-Rad dreht sich außerdem 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", so Crabb.

Da solltest Du Dich jetzt aber mit Kuni einigen....... 
KUM( ansonsten schon interessant, aber Ferne Zukunft)

Schon wider zu langsam ... das gibts doch garnicht ;-)
ich verzichte das nächste mal auf die Textformatierung ..aber recht hast du

Wird spannend, wenn das Lager frisst. Denn im Gegensatz zu einem Turbolader hat das System natürlich richtig Rotationsenergie.
Wobei: Wieviel eigentlich? Das Trägheitsmoment eines Zylinders ist bekannt, Masse und Durchmesser sowie Winkelgeschwindigkeit auch. Ergo: E = 15 kJ = 0.00417 kwh. Bzw. 30 kJ und 0.00834 kwH, wenn die Masse auf den Zylindermantel konzentriert ist. Das ist das Energieäquivalent von 1 ml Benzin. 80PS (= 58kW) können mit diesem Rad für fast genau 1/2 Sekunde bereitgestellt werden.
Die kinetische Energie eines Fzg von 1500kg, das sich mit 50km/h bewegt, beträgt etwa 145 kJ.
Also: An sich nicht dumm, aber das Rad muss sich etwa 2x so schnell drehen können (mit 4x soviel Energie), um sinnvoll zu werden. Und die dann entstehenden Kreiselkräfte werden sich beim Kurvenfahren bemerkbar machen.
Amen

Zitat:

Original geschrieben von Amen

Also: An sich nicht dumm, aber das Rad muss sich etwa 2x so schnell drehen können (mit 4x soviel Energie), um sinnvoll zu werden. Und die dann entstehenden Kreiselkräfte werden sich beim Kurvenfahren bemerkbar machen.

Das hängt wohl von der Lagerung ab,.. ich denke, dass es technisch möglich sein muss, das System zu lagern, dass die Kräfte keinen Einfluss auf die eigentliche Bewegung des Fahrzeugs haben.

Laaaaaaangweilt mich

5,5 schafft mein Bimmer ohne KERS. Ist heut 1. April? Steigt Volvo jetzt auf Aufziehautos um?

Zitat:

Original geschrieben von v1P

Schon wider zu langsam ... das gibts doch garnicht ;-)
ich verzichte das nächste mal auf die Textformatierung ..aber recht hast du

ich warte das nächste mal eine Stunde mit dem veröffentlichen :-)

LG

Na ob die reichen wird ?!;-) Sorry wollte nicht schon wieder eine Doppelpost machen
( den haben wir übrigens auch bei dem C30 Electric Post.. Ich habe den Artikel im C30 Forum gepostet )

Zitat:

Original geschrieben von Baumbart

5,5 schafft mein Bimmer ohne KERS. Ist heut 1. April? Steigt Volvo jetzt auf Aufziehautos um?

Gähn!! Das ein Bimmer das schafft wissen wir alle.

Grüße vom Ostelch

Zitat:

Original geschrieben von v1P

( den haben wir übrigens auch bei dem C30 Electric Post.. Ich habe den Artikel im C30 Forum gepostet )

Für solche Modellübergreifenden Themen existiert das

Hauptforum

. Im

News

Forum kann man als "normaler" User ja keine Beiträge erstellen.

Gruß, Olli

Zitat:

Original geschrieben von Ostelch

Zitat:

Original geschrieben von Baumbart

5,5 schafft mein Bimmer ohne KERS. Ist heut 1. April? Steigt Volvo jetzt auf Aufziehautos um?

Gähn!! Das ein Bimmer das schafft wissen wir alle.
Grüße vom Ostelch

jeder Bimmer kann das, egal mit welcher Motorisierung :-)

Zitat:

Original geschrieben von Azrael1278

Zitat:

Original geschrieben von Ostelch

Gähn!! Das ein Bimmer das schafft wissen wir alle.
Grüße vom Ostelch

jeder Bimmer kann das, egal mit welcher Motorisierung :-)

Dann ist es ja gut! Wollte es nur nochmal in Erinnerung bringen

:-)

Moin zusammen

Zitat:

Original geschrieben von Amen

[...]
Wobei: Wieviel eigentlich? Das Trägheitsmoment eines Zylinders ist bekannt, Masse und Durchmesser sowie Winkelgeschwindigkeit auch. Ergo: E = 15 kJ = 0.00417 kwh. Bzw. 30 kJ und 0.00834 kwH, wenn die Masse auf den Zylindermantel konzentriert ist.

Den Ansatz, das mal quantitativ nachzuvollziehen, finde ich gut. Allerdings kann ich die Ergebnisse nicht nachvollziehen. Das Trägheitsmoment des Schwungrads ist wegen geringer Masse und kleinem Durchmesser in der Tat sehr überschaubar: Nur 0,03 kg m² bei homogener Masseverteilung. Aber die hohe Rotationsfrequenz (60.000/min) bedeutet eine Kreisfrequenz von fast 6.300/s. Die Rotationsenergie beträgt damit 592 kJ. Das reicht immerhin (theoretisch, bei Vernachlässigung der Reibung) aus, um einen Volvo von 1.700 kg auf 95 km/h zu beschleunigen. Wenn das Schwungrad seine Energie innerhalb von 10 s komplett an die Hinterachse abgeben kann, ergibt das gerade die von Volvo angegebenen 80 PS.

Zitat:

Und die dann entstehenden Kreiselkräfte werden sich beim Kurvenfahren bemerkbar machen.

Auch ein guter Punkt. Die Kreiselkräfte hängen mit dem Drehimpuls zusammen - in den geht die Kreisfrequenz des Schwungrads aber nicht wie in die Rotationsenergie quadratisch sondern nur linear ein. Man kann den Drehimpuls des Schwungrads mit dem der Räder vergleichen. Wenn ich für einen Reifen mal eine Masse von 15 kg ansetze und das Trägheitsmoment zu 0,7 kg m² abschätze, erhalte ich bei einer Geschwindigkeit des Autos von 100 km/h einen Drehimpuls pro Rad von 57 kg m²/s - für alle Räder in Summe etwa 229 kg m²/s. Das ist schon mehr als die 189 kg m²/s des mit höchster Geschwindigkeit rotierenden Schwungrads. Insofern denke ich, dass sich die Kreiselkräfte nicht so gigantisch bemerkbar machen. Vielleicht kann man das Schwungrad sogar gegenläufig rotieren lassen, sodass sich die Kreiselkräfte von Rädern und Schwungrad teilweise gegenseitig eliminieren.

Zitat:

Original geschrieben von v1P

Das hängt wohl von der Lagerung ab,.. ich denke, dass es technisch möglich sein muss, das System zu lagern, dass die Kräfte keinen Einfluss auf die eigentliche Bewegung des Fahrzeugs haben.

Nein, damit hat das nichts zu tun, die Kreiselkräfte kommen daher, dass ein bestimmtes Drehmoment benötigt wird, um die Richtung des Drehimpulses des Schwungrads zu ändern.

Ansonsten: Ich finde die Technik wirklich sehr attraktiv und für viele Einsatzszenarien besser als die Energiespeicherung in einer Batterie. Es war ja schon bekannt, dass Volvo daran arbeitet, insofern hatte ich gehofft, dass man schon etwas näher an der Serienproduktion ist. Die Pressemitteilung klingt für mich eher nach einem Lebenszeichen des Projekts, nicht so, als ob es bald eine Umsetzung in die Praxis gibt :-(.

Viele Grüße,

Oliver