Hvordan kan man genbruge bremseenergi?
Spørg Scientariet
Nu kan du også udfordre dine venner med ekspert-spørgsmål fra Scientariet i Ingeniørens Facebook-quiz "Så ka' du lære det!".
Klik for at deltage i quizzen og test dine venner.
Dokumentation
Martin Kristensen vil gerne vide, om ikke man kan genbruge sin bremseenergi:
"Når man bremser sin bil ned, så omdanner (spilder) man al den kinetiske energi, man har oplagret, til slitage på bremseklodser, varme og andet, det kun kan være til ulempe. Kunne det ikke være muligt at udnytte den energi ved at omdanne den til evt. elektricitet, ved fx. at lave en anordning, der driver en generator med trinløs gearing, monteret direkte på akslen, der bliver aktiveret af bremsepedalen, så modstanden bliver tilsvarende en konventionel bremse? På den måde kunne man jo så oplagre energien i batterier, og så udnytte den igen til acceleration (i en hybridbil)."
Anders Roikjær, 22 år og teamleader på DTU Roadrunners 2010/2011, svarer:
"Idéen at oplagre bremseenergien i biler og efterfølgende bruge den til fremdrift er noget, der forskes meget i. Generelt er der to principper til at oplagre bremseenergi, som allerede bliver brugt. Det ene er som forslået i spørgsmålet, at bruge en generator til at omdanne energien til elektrisk energi på et batteri. Det andet princip er at have et svinghjul med en trinløs gearkasse koblet på en af akslerne.
Problemet ved at have en generator som bremse er, at den kraft, der er nødvendig for at bremse en personbil, er relativt stor. Det ville kræve en meget stor generator, og tilsvarende et batteri, der kan tåle at blive opladt med mange tusinde watt for at imitere en konventionel bremse. Derfor benytter denne type løsning ofte en mellemvej, med både konventionel bremse og generator. Desuden benyttes superkondensator (supercapacitors) i stedet for batterier, da de bedre kan tåle den kraftige opladning og afladning. Dette princip bliver mest brugt i elbiler eller hybridbiler.
I normale personbiler med forbrændingsmotorer er et svinghjul mere brugbart. Ideen er her at have et svinghjul koblet på akslen, og bruge bremseenergien til at accelerere svinghjulet op. Så kan svinghjulet benyttes til at accelerere bilen op igen. Dette kendes allerede fra Formel 1-biler, som benytter sig at dette princip. For personbiler er løsningen mest praktisk i bykørsel, hvor man stopper og starter ofte, da svinghjulet naturligvis ikke kan holde på energien som et batteri. Volvo har udviklet et koncept, de mener, kan indføres i almindelige biler indenfor de næste par år.
Volvo’s Flywheel KERS (Kinetic Energi Recovery System) består af et kulfiber-svinghjul i vakuum som kobles på bagakslen via en trinløs gearkasse som vist på tegningen. Svinghjulet accelereres op til 60.000 omdrejninger per minut ved opbremsning. Ved acceleration vil svinghjulet trække på bagakslen, samtidig med at forbrændingsmotoren trækker på forakslen. Volvo skønner, at man med dette system kan spare omkring 20% brændstof ved bykørsel, og desuden få en forøgelse på omkring 80hK ved acceleration.
FPN har bl.a. en artikel om Volvo KERS: http://fpn.dk/motor/bil/article2449741.ece
Anders Roikjær er 22 år gammel og ved at færdiggøre sin bachelor i Produktion og Konstruktion på Danmarks Tekniske Universitet. Han har arbejdet som teamleader på DTU Roadrunners 2010/2011 og har i den sammenhæng arbejdet med brændstoføkonomi.
Endnu en SpaceX-succes: Dragon koblet på ISS
Er mørkt stof en negativ tyngdekraft?
