"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)."
"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.
Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til Scientariet.
Jeg kan huske, at HT i 1980'erne kørte med et antal såkaldte "hybridbusser" i København. Busserne gemte en del af bremseenergien i form af trykluft, og brugte så overtrykket til hjælp ved acceleration.
I loftet forrest i bussen et display med et antal lamper, som indikerede trykket i trykbeholderen. Så kunne man følge med i, om chaufføren fik sparet på dieselolien.
I princippet, kunne energien jo også oplagres ved at hejse en 1000 kg tung dims op i en flagstang på bilens tag. Næppe praktisk brugbart, men det ville se muntert ud.
Hvis svinghjulet er meget stort og drejer hurtigt, kan det være en ulempe i f.eks. sving. Men det er nok derfor de har monteret aksen på gyroen lodret. Var den monteret vandret, ville præcessionen fra gyroen modvirke drejet ...
Det er på mange måde svært at lave et billigt system baseret på hurtig roterende svinghjul. Dette skyldes at det vakuum, der skal opretholdes for korrekt funktion, kræver en ganske kompliceret forsegling. Dette gør at systemet ofte kræver en vakuumpumpe, der øger tabene og vægten af systemet. Derudover giver det anledning til øget vedligehold.
Ovenstående er en af grundene til at man ser så få svinghjulsbaserede nødstrømsanlæg.
Når dette er sagt, skal jeg da indrømme at min viden kun er baseret på de ting, der hidrører fra nødstrømsbranchen og derfor kan være forkerte i denne sammenhæng.
Martin.
Mig bekendt benytter Formel 1 bilerne et system bestående af en generator med tilhørende batteri.
http://www.formula1.com/inside_f1/understa...
mvh.
Ole
Hvordan mon svinghjul og drej-problematikken løses i et jagerfly med en forholdsvis tung rotor med højt omdrejningstal?
Se også http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_hybrid
mvh Jens
På et jagerfly er motorens akse placeret parallelt med bevægelsesretningen. Modsat en bil kan flyet så lægge sig 90 grader ind i svinget og bruge højderor istedet for sideror (håber min terminologi slår til her).
I en jetmotor vil man desuden forsøge at centrere vægten omkring aksen (og helst kun lade bladene stikke ud). I et svinghjul skal vægten længst muligt væk fra aksen for at trække(s).
Men jeg erkender at der kan være et problem at forholde sig til.
I princippet, kunne energien jo også oplagres ved at hejse en 1000 kg tung dims op i en flagstang på bilens tag. Næppe praktisk brugbart, men det ville se muntert ud.
Så vil jeg hellere foreslå nogle stempler i forlængese af støddæmperene, så det er selve bilen der agerer vægt ;-)
Yep. Så hudt jeg visker havde Williams et svinghjul-baseret system til 2009, men droppede det inden starten af sæsonen.
I år kører alle med batteri-baserede systemer, så vidt jeg ved.
Så vil jeg hellere foreslå nogle stempler i forlængese af støddæmperene, så det er selve bilen der agerer vægt ;-)
Så kan bilen også køre igennem dybe floder, uden du får våde fødder ;-)
[quote]Så vil jeg hellere foreslå nogle stempler i forlængese af støddæmperene, så det er selve bilen der agerer vægt ;-)
Så kan bilen også køre igennem dybe floder, uden du får våde fødder ;-)[/quote]
Ja, bare du bemser lige inden vandkanten ;-)
Er der ikke et potentielt problem med den slags?
Forestil jer, man kommer kørende, og så bremser. Til at starte med vil flywheelet jo skulle accelleres meget kraftig op, og optage meget energi, men når den når maks. rpm, så er det bilens normale bremser der tager 100% over.
Risikerer man ikke en noget ujævn nedbremsning, eller endda parkering i forankørendes baggagerum?
Og hvis man vender den om, er der så ikke igen et problem ved tilkoblingen, når der skydes 80hk. ind kortvarrigt, som ikke styres direkte af den normale kobling.
Det er den opgave ingeniørerne skal løse for at systemet bliver brugbart.
Hvis brugeren bemærker det, er opgaven ikke løst.
@Michael: Dette er sikkert en af grundene til at regenerativ opbremsning kun er slået igennem inden for elbiler og hybridbiler, hvor det rent elektriske system lettere kan udglatte forskellen.
Wikipedia er i øvrigt informativ: http://en.wikipedia.org/wiki/Regenerative_...
SAAB havde heller ikke dengang økonomiske muskler, men Platell har fortsat sit arbejde - også i hans i dag relativt høje alder.
Var det ikke den der cirkelrunde dampmotor... ???
hvis man planlægger sin køre stil, så man har lovlig bremselængder,
kan man ganske enkelt bruge motoren som bremse,
når dette gøres bruger den INGEN benzin, og bremseskiverne bliver ikke slidt.
Det er korrekt, og nedgearing kan også bruges.... Men det er vist også omtalt et sted, at hvis man udsætter den for meget hårde opbremsninger, og meget stor accelleration af omdrejningerne, så kan undertrykket i motoren skade den. Så man skal nok ikke bruge den til alt for hårde opbremsninger.
Mener BMW's løsning også kun lader på batteriet, når den motorbremser, så den ikke trækker generatoren mere end aller højst nødvendigt.
Ideen med at løfte bilen bliver allerede brugt mange steder i landet. Dog ikke med fjedrene, men med høje til- og fra-kørsler på motorvejen.
Man kunne vel i teorien bruge vægten fra batteri og elmotor og rotere dem, det ville være imponerende. Det store problem er vel at svinghjulet er inaktiv dødvægt, der forøger bilens totalvægt. Så ville det være billigere, smartere og nemmere at oplagre energien i en spiralfjeder.
Her hos Jaguar er vi lidt længere end blot ved planer, de første prototyper kører allerede:
Her er en artikel om Flybrid XF og nogle billeder:
Kommentarer (21)