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Schwungrad zur Rekuperation der Bremsenergie
Mit der Verknappung 'bezahlbaren' Öls und ständig steigenden Energiekosten wächst das Interesse an weiterer Forschung zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs auch im Individualverkehr. Neben Elektromobilität, Hybridantrieben, Brennstoffzellen und Biokraftstoffen liegen weitere Potentiale in der Rekuperation von Bremsenergie.
Weder die herkömmlichen Starterbatterien, noch verbesserte Akkus, wie sie heute in einer Start-Stop-Automatik eingesetzt werden, können die beim Bremsen verfügbaren Energiemengen aufnehmen und zwischenspeichern. Heute verbaute SSA-Systeme taugen durchschnittlich lediglich zum Erhalt von 2-3% der Bremsenergie. An der Weiterentwicklung von Superkondensatoren wird geforscht. Alternativ eröffnet die Schwungradtechnologie die Chance, an die 30% der Bremsenergie zu erhalten und zur Verbrauchsreduzierung/Beschleunigung einzusetzen.
Hier der Link zu einem Fernsehbeitrag, der sich mit diesem Thema befaßt:
Beste Antwort im Thema
Es gibt Systeme, die statt der Schwungscheibe verbaut werden können. Diese Systeme können fast die Leistung zurück gewinnen, die sie auch selber als Antriebsleistung aufbringen. (klick!)
Sie sitzen zwischen Motor und Getriebe. Verbaut wie die herkömmliche Schwungscheibe und fungieren als Anlasser und Generator. Finden leider noch viel zu selten als Micro/Mild-Hybrid Anwendung!
Gekoppelt mit einem geeignetem Speicher wie dem Kreisel, wäre das eine gute Lösung.
MfG
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16 Antworten
Hier stellt sich die Frage, warum sich die Fahrzeughersteller nicht verstärkt dieser Technologie widmen.
Kreiselkräfte
Crash/Defekt - wohin fliegen die Trümmer der Schwungscheibe
Gewicht
Platzbedarf
Kondensatoren/Akkus lassen sich unproblematischer in ein Fahrzeug integrieren und beeinflussen nicht über Kreiselkräfte das Fahrverhalten
Im Nutzfahrzeug-Bereich ist das aber auf jeden Fall eine Option.
Es gibt Systeme, die statt der Schwungscheibe verbaut werden können. Diese Systeme können fast die Leistung zurück gewinnen, die sie auch selber als Antriebsleistung aufbringen. (klick!)
Sie sitzen zwischen Motor und Getriebe. Verbaut wie die herkömmliche Schwungscheibe und fungieren als Anlasser und Generator. Finden leider noch viel zu selten als Micro/Mild-Hybrid Anwendung!
Gekoppelt mit einem geeignetem Speicher wie dem Kreisel, wäre das eine gute Lösung.
MfG
Zitat:
Original geschrieben von Moers75
Kreiselkräfte
Crash/Defekt - wohin fliegen die Trümmer der Schwungscheibe
Gewicht
Platzbedarf
Kondensatoren/Akkus lassen sich unproblematischer in ein Fahrzeug integrieren und beeinflussen nicht über Kreiselkräfte das Fahrverhalten
Volvo will offenbar Schwungradtechnik schon bald in seinen Pkw anbieten. Porsche setzt die Technik bereits im Motorsport ein (Porsche 911 Hybrid mit kurzzeitig 200 PS zusätzlich abrufbarer Leistung). Das Entwicklungsziel für den Straßenverkehr wäre demgegenüber weniger hochgesteckt: eine moderate Unterstützung des Motors beim Beschleunigen, und die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Jedenfalls sind die Kreiselkräfte von den Ingenieuren schon heute beherrschbar; also wohl doch keine technische Sackgasse, sondern ein lohnendes Feld für die weitere Entwicklung.
Der Platzbedarf von 2 Schuhkartons ist im Pkw integrierbar. Und das von Compact Dynamics für die Formel 1 fertig entwickelte Schwumgradsystem ist nur 18 kg schwer und stellt kurzzeitig bis zu 100 PS bereit. Für ein Straßenfahrzeug kann das wohl nochmals leichter ausgelegt werden, die Anforderungen sind hier weniger extrem. Am Gewicht dürfte es also nicht scheitern.
Im verlinkten Beitrag wird ebenfalls gezeigt, wie die Sicherheit auch bei Crash/Defekt gewährleistet werden kann: keine Gefahr von herumfliegenden Trümmern. Solche Systeme können außerdem verschleißarm und standfest sein und sie benötigen keine besonders seltenen Rohstoffe.
Von Kondensatoren und Akkus habe ich bislang nicht gelesen, daß sie im heutigen Entwicklungsstand vergleichbare Leistungen zeigen - vielleicht noch sehr lange nicht, oder auch nie zu vertretbaren Kosten. Geforscht und entwickelt muß aber selbstverständlich auch in dieser Richtung werden.
Zitat:
Original geschrieben von MENA-C
Der Platzbedarf von 2 Schuhkartons ist im Pkw integrierbar. Und das von Compact Dynamics für die Formel 1 fertig entwickelte Schwumgradsystem ist nur 18 kg schwer und stellt kurzzeitig bis zu 100 PS bereit.
Von Kondensatoren und Akkus habe ich bislang nicht gelesen, daß sie im heutigen Entwicklungsstand vergleichbare Leistungen zeigen
Leistung ist nicht alles, in der F1 geht es um kurzzeitige Beschleunigung, die 100PS stellt das System wie lange zur Verfügung? In den 18kg steckt nicht wirklich so viel Energie. Lt. Hersteller maximal 324kJ
Im PKW braucht man die hohen Kurzzeitleistungen nicht, dafür eher mehr Speichervermögen. Zudem hat man eh einen hohen Stromverbrauch den man decken muss, warum also einen weiteren Speicher einbauen? Trotz Schwungradspeicher braucht man ja trotzdem Akku, Lichtmaschine, Starter usw.., sinniger ist es da das Zeugs rauszuschmeissen, durch diese schöne Schwungscheibenmaschine zu ersetzen, größere Batterie, ggf. gekoppelt mit kleinem Kondensator um kurze hohe Spitzenleistungen zu puffern und gut ist.
Zitat:
Im PKW braucht man die hohen Kurzzeitleistungen nicht, dafür eher mehr Speichervermögen.
Doch.
Und zwar dann, wenn möglichst viel Bremsenergie zurückgewonnen werden soll.
Man rechne sich die Bremsleistung eines Kleinwagens wie dem Fiat Punto aus, wenn dieser mit 0,3 g verzögert und staune ....... 
Den meisten Fahrern ist nicht klar, welch große Energie beim Bremsen als Abwärme nutzlos verloren geht. Und genau da kann im Stadtverkehr am meisten gespart werden. Die Speicherzeit spielt dabei keine Rolle, weil nach dem Ampelhalt mit Sicherheit zeitnah der Ampelstart kommt 
Gruß SRAM
1000kg und 0,3g? Nehmen wir mal 10m/s² für g dann macht das 3m/s², also F=1000kg * 3 m/s² = 3000N. Wären bei 36km/h=10m/s also P=F*v=30000 Nm/s=30kW Spitzenleistung.
Zieht man davon ab: Rollwiderstand, Luftwiderstand, Wirkungsgrad Generator und Leistungselektronik, Nebenverbraucher usw. kommen vermutlich noch 20kW am Kondensator/Akku an. Bei 72km/h 40kW in der Spitze. Und 0,3g ist schon eine relativ kräftige Bremsung. Je höher das Tempo desto mehr geht in die Bremsung ja schon der normale Fahrwiderstand ein, man lässt das Auto in der Praxis mehr ausrollen usw.. Wirklich relevant sind die ständigen Bremsvorgänge in der Stadt, mit effektiven Aufnahmeleistungen von gut 20-30kW bekommt man da im Alltag >90% der Bremsenergie aufgenommen.
Und da man zum Anfahren in der City keine 100PS braucht, kommt man mit der Energie auch etwas länger hin und kann schon den Wagen gut beschleunigen!
MfG
Zitat:
Original geschrieben von Johnes
Und da man zum Anfahren in der City keine 100PS braucht, kommt man mit der Energie auch etwas länger hin und kann schon den Wagen gut beschleunigen!
Kommt drauf an, wenn du den voll krass 3er-BMW an der Ampel neben dir versägen willst ... 
Wer sowas braucht, fährt sowieso kein Hybrid! Zudem helfen auch schon 15-20kW aus dem Stand, um den 3er auf den ersten Metern ordentlich zu versägen! Auch wenn der nen M5-Motor drin hat.
MfG
Also bitte, Moers!
Wie wär's damit, ein praxistaugliches System voll-krass fett zu entwickeln und die Konkurrenz der Entwickler zu versägen?
Gesucht sind bessere Lösungen.
Zitat:
Original geschrieben von MENA-C
Gesucht sind bessere Lösungen.
Gute Lösungen gibt es ja mittlerweile, sie müssen nur noch in größeren Stückzahlen hergestellt werden um so vor allem günstiger zu werden. Die integrierten Systeme ala S400 Hybrid können einfach in jedes Auto integriert werden und haben deutliches Sparpotential mit überschaubarem Aufwand.
Gesucht sind nicht bessere Lösungen, gesucht sind Lösungen die in der Massenfertigung günstig und damit für den Käufer rentabel sind. Wenn Hybridfahrzeuge sich rechnen würden hätte ich längst eins, bisher ist es bei Micro-Hybrid (=Start-Stopp plus rekuperative Lichtmaschinensteuerung) geblieben.
Zitat:
Original geschrieben von Moers75
Micro-Hybrid (=Start-Stopp plus rekuperative Lichtmaschinensteuerung) geblieben.
Das ist kein Hybrid! Der Verbrenner ist der einzige Antrieb für das Fahrzeug. Ein echter Mikrohybrid ist für ich ein kleiner E-Antrieb, der den Wagen die ersten Meter beschleunigt und dann auf den Verbrenner umschaltet.
MfG