Volante de inercia

La firma sueca vuelve a sorprendernos con su tecnología FlyWheel Tech, un dispositivo KERS (Kinetic Energy Recovery System) con marcados tintes ecológicos. Una solución ligera, barata y ecoeficiente que ofrece el rendimiento de un motor 4 cilindros o 6 cilindros pero que, al mismo tiempo, reduce el consumo de combustible más de 20%.

El Volvo FlyWheel Tech es el nuevo sistema que desarrolla la fabricante sueca con el fin de darle al sistema KERS, otras funciones diferentes a las ya conocidas, pero con el mismo objetivo de mejorar las prestaciones del vehículo, y además contribuir a reducir el consumo del combustible.

Como se sabe el sistema KERS de recuperación de energía cinética en frenadas y deceleraciones en la Fórmula Uno se emplea básicamente para recuperar energía y utilizarla como apoyo o complemento de fuerza adicional al motor de combustión. Volvo quiere agregar otra función a este sistema y continúa desarrollando su propio sistema para recuperar esa energía eléctrica generada y utilizarla con fines eficientes. En tal sentido, crea la tecnología FlyWheel KERS, que es un dispositivo que va montado sobre el eje trasero, que en situaciones de frenado, el disco interno es capaz de girar hasta 60.000 revoluciones acumulando energía, que se utiliza para impulsar el vehículo cuando el conductor pisa el acelerador. Cuando el auto comienza a moverse de nuevo, la rotación del volante se transfiere a las ruedas traseras a través de una transmisión especialmente diseñada. El motor de combustión que impulsa las ruedas delanteras se desconecta tan pronto como empieza el frenado o la retención del motor. La energía en el volante de inercia puede ser utilizada para acelerar el vehículo cuando es necesaria una dosis extra, por ejemplo adelantamientos, o para impulsar el vehículo una vez que alcanza la velocidad de crucero.

Volvo asegura que será en el tráfico urbano donde su sistema FlyWheel KERS se podrá aprovechar al máximo, ya que será la electricidad que mueve las ruedas traseras del auto la que impulsa realmente al mismo durante unos instantes. En estos momentos, el motor de combustión (gasolina o Diesel) está apagado, alcanzando el consiguiente ahorro de combustible. Éste, según todas las pruebas que se han realizado, se sitúa en torno a 25%. Si la energía del volante se combina con toda la capacidad del motor de combustión, se le dará al auto un impulso extra de 80 CV de potencia, y gracias a la acumulación rápida de par motor, esto se traduce en una aceleración rápida, recortando significativamente los valores de tiempo en el 0 a 100 km/h.

La asistencia del volante de inercia ya se probó en un Volvo 240 en la década de 1980, y los volantes de acero han sido evaluados por varios fabricantes en los últimos tiempos. Sin embargo, dado que una unidad de chapa de acero es grande y pesada y más bien ha limitado la capacidad de rotación, esto no es una alternativa viable. Sin embargo, el volante de inercia que Volvo utilizará en su auto de prueba está hecho de fibra de carbono. Su peso es de alrededor de seis kilos y tiene un diámetro de 20 centímetros. Los giros de las ruedas de fibra de carbono en un vacío reducen al mínimo las pérdidas por fricción.

Un dato poco significativo para una tecnología que entre algunas de sus muchas virtudes se encuentra en una notable simplificación técnica y reducción de costos frente a los sistemas híbridos convencionales basados en baterías. Este sistema Flywheel KERS cuenta con fabricantes muy interesados en su desarrollo, tales como Porsche o Audi. Su implementación suele estar asociada a altas demandas de energía en espacios limitados de tiempo, motivo por el cual, el la tecnología Flywheel KERS se ha convertido en una gran opción de propulsión híbrida para competición. Frente a baterías y supercondensadores, el volante de inercia habla de reducido tamaño y peso para cumplir con una demanda energética muy repetida, pero mínima en lo que a cantidad se refiere.

El dispositivo Flywheel KERS fue instalado en un Volvo S60 asociándose junto a un propulsor turboalimentado de cuatro cilindros. Este sistema híbrido finalmente consigue reducir el consumo de carburante en 25%, permitiendo ofrecer prestaciones de un propulsor gasolina de mayor envergadura gracias a los 80 CV extras que arroja el volante de inercia durante la entrega de energía. Volvo subraya la realización del 0-100 Km/h en 5,5 segundos que ni siquiera es capaz de realizar la variante T6 con 224 CV y un tiempo de 6,1 segundos para el 0-100 Km/h.

El fabricante británico Torotrak, por su parte, pretende llevar al mercado esta tecnología de recuperación de energía a partir de 2016, puesto que según un estudio realizado por sus expertos en colaboración con los de la empresa Ricardo, esta tecnología a la que patentaron como M-KERS (Mechanical Kinetic Energy Recovery System) permite ofrecer una economía de combustible similar a los sistemas híbridos eléctricos a baterías, necesitando tan sólo un tercio de la inversión.

Para aplicaciones en vehículos ligeros destinados al transporte de pasajeros, el estudio realizado ofrece un dato significativo sobre el potencial de la tecnología M-KERS. La reducción de emisiones de CO2 es de 30 gramos por kilómetro recorrido, mientras que el costo de cada gramo reducido sería de 23 €. Un valor que contrasta con la estimación de que cada gramo reducido empleando sistemas híbridos eléctricos.

Para Torotrak, se trata de una de las tecnologías que más potencial aguarda, teniendo en cuenta que es capaz de recuperar hasta 70% de la energía cinética que se genera en las fases de frenada. Por capacidad de acumulación no es una solución equiparable a las baterías, más bien guardan una mayor relación con la alta velocidad de carga y descarga de supercondensadores.

El sistema M-KERS, Mechanical Kinetic Energy Recovery System, cuenta con amplio respaldo en competición como una solución eficaz de peso muy reducido y costos de fabricación menores a los que supone la implementación de un sistema híbrido eléctrico basado en baterías.

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