RSS FEED10.04.09KERS według Renault
Mistrzowie świata z lat 2005-06 to jeden z czterech zespołów, które używają systemu KERS od początku sezonu 2009. Zespół Renault wyjaśnia filozofię stojącą za wprowadzeniem tej nowinki do Formuły 1.
Zacznijmy od podstaw. Czym dokładnie jest KERS?
Według definicji KERS to System Odzyskiwania Energii Kinetycznej. Został wprowadzony przez FIA, aby ukierunkować rozwój samochodów F1 w stronę „ekologicznej” technologii. Energia kinetyczna jest magazynowana w czasie ruchu i może być rozumiana jako energia wymagana do zatrzymania poruszającego się pojazdu. Przykładowo, zatrzymanie ruchu roweru, samochodu czy też pociągu polega po prostu na „usunięciu” energii kinetycznej.
W dużym uproszczeniu, energia kinetyczna jest „usuwana” za pomocą hamulców ciernych, które zamieniają ją w energię cieplną. W normalnych warunkach ta energia odpowiada za niewielkie dogrzanie środowiska naszej planety, natomiast dzięki systemowi KERS nie jest ona tracona bezpowrotnie. Można jej użyć do napędzania samochodu, dzięki „przechowaniu” za pomocą baterii (energia chemiczna), koła zamachowego (mechaniczna), akumulatora (hydrauliczna), lub też przy pomocy innych technologii. Przechowywana energia może być wykorzystana do wytworzenia dodatkowej mocy, przy regulaminowym ograniczeniu mocy KERS do 60 kW i 400 kJ w ciągu jednego okrążenia. Mówiąc wprost, dostajemy 60 kW mocy przez nieco ponad 6 sekund w czasie przejazdu każdego okrążenia.
Dlaczego Renault zdecydowało się na wykorzystanie baterii?
Na początku pracy nad KERS najważniejszym zagadnieniem było przestudiowanie wszelkich możliwych rozwiązań. Wybór między bateriami i czysto mechanicznym rozwiązaniem, wykorzystującym koło zamachowe, nie był łatwy. Baterie okazały się bardziej obiecujące, a dodatkowo ta technologia może zostać zaadoptowana w ciągu najbliższych dziesięciu lat w samochodach drogowych. System KERS stosowany przez zespół Renault wykorzystuje chemiczne przechowywanie energii w bateriach litowo-jonowych, dostarczanych przez SAFT – francuską firmę, która zapewnia najlepsze rozwiązania w tej dziedzinie, specjalnie z myślą o zastosowaniu na torach wyścigowych.
Jak dokładnie działa system KERS?
Aby działać w pełni efektywnie, KERS nie potrzebuje jedynie systemu przechowywania energii. Trzeba jeszcze ją odpowiednio przetwarzać pomiędzy kinetyczną, elektryczną i chemiczną formą. Przemiana dokonywana jest za pomocą elektrycznego generatora-silnika (MGU), który zamienia energie kinetyczną samochodu w elektryczną i vice versa.
Urządzenia dokonujące odpowiedniej przemiany energii z reguły ważą około 50 kilogramów i zajmują bardzo dużo miejsca, czego z kolei zespoły Formuły 1 starają się za wszelką cenę uniknąć. Dlatego bardzo ważna jest jak najmniejsza waga układu MGU. Tutaj bardzo ważne było zaangażowanie firmy Magneti Marelli, która we współpracy z nami opracowała kompaktowe i lekkie rozwiązanie, które spełniło nasze szczególne wymagania.
Układ MGU jest bardzo mały i uaktywnia się jedynie w czasie hamowania i nieco ponad sześciu sekund wykorzystania „dopalacza”, a przez resztę okrążenia odpoczywa i rozprasza ciepło, wytwarzane w czasie pracy. Im bardziej wydajny jest system KERS, tym mniejsze są straty energii. Układ Renault F1 Team może się wykazać efektywnością na poziomie 70% w zakresie odzyskiwania energii z tylnej osi samochodu, przemiany w energię elektryczną, przechowywania jej w bateriach i wreszcie wykorzystywania do ponownego napędzania tylnej osi.
Co system KERS oznacza dla fanów wyścigów?
Dodatkowe 60 kW mocy (czyli 80 koni mechanicznych), ograniczone do 400 kJ na okrążenie, pozwala na zredukowanie czasu jednego okrążenia o 0,2-0,3 sekundy. Fernando Alonso i Nelson Piquet pokazali podczas startu do Grand Prix Malezji, że w tej fazie wyścigu system pozwala na zyskanie wielu pozycji (odpowiednio sześć i cztery lokaty). Aby wykorzystać KERS w maksymalny możliwy sposób, cały system musi być jak najlżejszy i jak najbardziej kompaktowy. W przeciwnym wypadku wszelkie zalety natychmiast znikają. Waga systemów stosowanych przez poszczególne zespoły jest zatem pilnie strzeżonym sekretem. Biorąc pod uwagę wpływ dodatkowej wagi na czasy okrążeń (10 kilogramów balastu przekłada się na stratę 0,35 sekundy na okrążeniu), nie dziwi fakt, że wiele samochodów przeszło podczas zimy kurację odchudzającą.
W rzeczywistości przy dążeniu do optymalnego zysku 0,2-0,3 sekundy na okrążeniu w grę wchodzi wiele innych czynników – jak rozmieszczenie masy, nie tylko wzdłużne (przód i tył), ale także pionowe. Bez rozważenia wszystkich czynników łatwo jest stracić cały potencjał, wiążący się z zastosowaniem KERS. Jeśli jednak uda się dobrać idealne rozwiązanie i właściwie ustawić samochód, dodatkowe 60 kW mocy powinno pomóc w wyprzedzaniu, przynajmniej w walce bolidu wyposażonego w KERS z samochodem pozbawionym tego rozwiązania. Oczywiście system jest jeszcze w bardzo wczesnej fazie rozwoju i zespoły dopiero uczą się, jak optymalnie wykorzystywać KERS w warunkach wyścigowych. W dalszej części sezonu korzyści płynące z KERS powinny być bardziej widoczne.
Źródło: materiały prasowe zespołu ING Renault F1 Team.
