Categorie archief: Boeken

Vliegwiel van Formule 1 tot graafmachine

In: Technisch Weekblad, 7 februari 2014

Rijkert Knoppers

 

Maximaal zestigduizend toeren per minuut draait het vliegwiel, dat in de experimentele 18 ton wegende graafmachine van het internationale ingenieursbureau Ricardo is ondergebracht. Elke keer als de graafbak daalt, zorgt een omzettingsmodule ervoor dat het vliegwiel harder gaat draaien, bij het omhoog gaan van de graafbak staat het vliegwiel de opgeslagen energie weer af aan het aandrijfsysteem. Het in vacuüm draaiend vliegwiel van koolstofvezel is opgehangen in keramische lagers. Bij een maximaal toerental kan het vliegwiel 960 kilojoule (kJ) aan energie bevatten, de massatraagheid bedraagt 0,0489 kg per vierkante meter. Het totale systeem weegt 32 kg.
Het onder meer in Londen gevestigde Ricardo is vier jaar geleden begonnen met onderzoek naar het gebruik van vliegwielen binnen de Formule 1 autosport. Dit gebeurde in een tijd dat ook autofabrikanten, zoals Volvo, hun aandacht vestigden op de mogelijkheid om Kinetic Energy Recovery Systems (Kers), waaronder vliegwielen, te gebruiken voor het verhogen van de efficiëntie. Ricardo werkte ook samen met Volvo aan verschillende concepten met vliegwielen. Dit leidde onder meer tot een demonstratieproject met een Volvo S60, waaruit bleek dat het gebruik van vliegwielen tot 20 procent brandstofbesparingen kan leiden.
Maar volgens Ricardo zijn toepassingen bij auto’s alleen aantrekkelijk in druk verkeer, wanneer auto’s in korte tijd veelvuldig moeten remmen en optrekken. Bij bijvoorbeeld graafmachines is de investering veel eerder terugverdiend, omdat er sprake is van veel cyclische bewegingen in een korte periode. ‘Het Ricardo vliegwiel blijkt goed te combineren met een hydraulische aandrijving,’ verduidelijkt Simon Mall van Ricardo, ‘we hebben in ons onderzoeksprogramma inmiddels relevante informatie verzameld om een kosteneffectief en brandstofbesparend systeem voor hydraulische toepassingen, zoals graafmachines, op de markt te brengen. Momenteel werken we aan de High Efficiency Excavator (HFX), een vliegwielsysteem voor graafmachines, die zich binnen twee jaar moet terugverdienen.’ Dit zou betekenen dat het vliegwielsysteem een brandstofbesparing van ongeveer 10 procent zou moeten opleveren. Dit is te verwachten bij bijvoorbeeld een graafmachine van 24 ton, die 1.500 uur per jaar in bedrijf is. Op wat voor een termijn Ricardo de HFX op de markt gaat brengen is nog niet bekend.