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El sistema de recuperación de energía cinética (KERS)

El sistema de recuperación de energía cinética (KERS)
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Por fin el tan esperado post sobre el KERS, siglas para denominar al Kinetic Energy Recovery System, o lo que es lo mismo, el sistema de recuperación de energía cinética. La idea es tan sencilla como imaginarnos un dispositivo capaz de recuperar la energía cinética que se pierde en forma de calor en las frenadas, para acumularla de algún modo y transformarla cuando nos convenga (mediante un botón, por ejemplo) en energía mecánica que ayude en la aceleración del monoplaza.

En principio, la idea generalizada que asocia el KERS a una Fórmula 1 más verde no es del todo correcta, pues si bien es cierto que se recuperará energía de las frenadas, la misma no se utilizará para reducir los consumos de combustible, sino para inyectar un extra de potencia puntual cuando se necesite. Será una potencia “gratuita” medioambientalmente, eso sí, pero mientras no haya cambios de motorización, con KERS o sin KERS, los consumos y las emisiones será idénticos a los actuales.

De entrada, los 60 kW (unos 80 CV) adicionales que tendrán los pilotos en 2009 durante unos escasos 6,67 segundos pueden parecer poca cosa, pero pensemos que 2009 todavía no será un año en el que el KERS marque diferencias reales a nivel energético, ni mucho menos. Cuando lleguen en la próxima década los motores limitados a 400 CV, y la normativa permita al KERS extraer energía de ambos ejes para aportar una potencia adicional de cerca de 270 CV durante 8 segundos, disponer de un dispositivo eficiente será fundamental.

Ya que hemos mencionado entre líneas el necesario desarrollo del KERS, es poco comprensible que la FIA defienda a ultranza la reducción de costes para áreas como la del motor, y aventure a los equipos a invertir ingentes cantidades de dinero en una tecnología novedosa en la Fórmula 1 (aunque fue prohibida por la FIA en el 99 cuando Mario Illien diseñó un sistema hidráulico para McLaren que le hubiera proporcionado 45 CV adicionales durante 4 segundos). Estamos todos de acuerdo que el reto es tecnológicamente interesantísimo, y que los avances en este campo serán fácilmente trasladables a los coches de calle, pero no olvidemos que los Williams, Red Bull o Force India no se meten en la Fórmula 1 para mejorar los coches de calle. En definitiva, es un claro guiño a los fabricantes, y una nueva patada a los privados.

Centrándonos un poco más en el dispositivo en cuestión, las alternativas que deben barajar todas las escuderías son tres: un sistema mecánico, un sistema eléctrico, o un sistema neumático. Parece que la tendencia generalizada será la opción mecánica, aunque pudiera ser que algún equipo se descolgara en 2009 con una solución basada en un motor eléctrico que almacenaría la energía en una batería o un volante de inercia.

Diagrama del KERS mecánico

La opción mecánica tiene la ventaja de ser un sistema mucho más compacto, ligero (20-25 kg) y eficiente, aunque cuenta con el inconveniente de tener que estar obligatoriamente ubicado cercano a la transmisión. Sin embargo, aunque el sistema eléctrico es menos eficiente energéticamente, pues la energía debe transformarse en eléctrica y posteriormente en mecánica, con las consiguientes pérdidas, su gran ventaja radica en poder colocar el volante de inercia o la batería en el lugar deseado del monoplaza, y eso a nivel de diseño integral puede ser una gran ventaja. Además, la eficiencia energética no es fundamental mientras el límite de energía por vuelta sea de 400 kJ, muy inferior a la energía recuperable en frenada en la mayoría de circuitos.

Para poner un ejemplo práctico de lo que sería un KERS, os describo a continuación de una forma muy básica un sistema mecánico diseñado a raíz de la colaboración de tres empresas británicas (Torotrak, Xtrak y Flybrid Systems), en el que ya se han interesado un par de escuderías. Su sistema está basado en un volante de inercia acoplado a una CVT (transmisión continuamente variable): en función de la relación de transmisión escogida en el CVT, el volante de inercia, fabricado en acero y fibra de carbono, se acelerará para acumular energía cuando el monoplaza esté frenando (¡el volante puede girar hasta las 60.000 rpm!), o bien se frenará cuando la esté liberando a petición del piloto.

En Racingpasión | La FIA presenta los planes de desarrollo del KERS

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