Lo que hay que saber sobre el KERS
Hace ya algún tiempo que habitualmente se habla del KERS, de su función y cometido en los coches de F1 para la próxima temporada 2009, de los problemas que están encontrando los equipos para desarrollarlo y de su utilidad en carrera, pero ¿qué sabemos de tal dispositivo?, en este artículo espero aclarar algo el confuso ambiente que rodea a tal artilugio.
Para empezar diremos que las siglas KERS son el acrónimo en inglés de Kinetic Energy Recovery System , lo que en castellano sería Sistema de Recuperación de Energía Cinética.
Empecemos con lo que dice el reglamento de la FIA para este dispositivo:
Reglas del KERS para el año 2009:
El uso de cualquier dispositivo que entregue potencia a los palieres, salvo el KERS y el motor atmosférico de 4 tiempos y 2,4 litros, no está permitido.
Con la excepción del KERS a carga completa, la cantidad de energía de retorno almacenada en el auto no debe exceder los 300kJ. Todo lo que pueda ser recuperado a un ritmo superior a 2kW no deberá ser superior a 20kJ.
La potencia máxima, dentro o fuera, de cualquier KERS no deberá ser superior a 60kW (81bhp). La energía liberada del KERS no podrá ser superior a 400kJ en una vuelta. Las mediciones se tomarán en la conexión con la rueda trasera del tren de mando.
Cualquier KERS sólo podrá ser capaz de aumentar la energía almacenada, mientras que el coche se esté moviendo en la pista. La liberación de energía de cualquier sistema de este tipo debe permanecer bajo el control completo del conductor en todo momento mientras el coche esté en la pista.
Los coches deberán estar equipados con sensores homologados que proporcionen todas las señales necesarias para el DEG (control FIA) a fin de verificar que los requisitos arriba señalados están siendo respetados.
Todos los componentes necesarios como parte de un KERS serán controlados por la SECU (centralita electrónica)
A la vista de lo anterior, queda claro que el aparato es capaz de entregar potencia en los palieres, obviamente a través de la caja de cambios, al estilo del famoso botón P2P o PTP (push to pass, pulsar para adelantar) disponible en las fórmulas americanas.
Es evidente que el KERS no será 100% eficiente, pero el 90% de eficiencia se piensa que es factible.
¿pero cuánta energía son esas cantidades que se mencionan?
Para aclarar este punto nos basta con saber :
Un joule es un vatio segundo, y un Kw/h es equivalente a 1,341cv de potencia.
Por lo que el máximo 300kJ almacenado es de 5 segundos a 60kW, redondeando... 80cv de potencia disponible durante 5 segundos.
La FIA ha definido la cantidad de recuperación de energía a 400kJ por vuelta, dando al conductor un extra de 80cv a lo largo de un período de 6,67 segundos, mientras que los motores son capaces de entregar alrededor de 740cv.
Bueno, hemos visto que con el susodicho artilugio se podrá disponer de una potencia “considerable” durante 5 segundos como máximo, o menos potencia durante más tiempo, lo que obviamente supondrá un aliciente para los intentos de adelantamiento, lo cual, desde el punto de vista del aficionado será de agradecer.
En qué se basa el KERS
Mucho se ha hablado también de que este sistema será el encargado de recoger la energía que se desperdicia en las frenadas en forma de calor en los discos de freno y sus zapatas, lo que es cierto solo a medias, ya que hay quien ha entendido que este dispositivo recogerá dicho calor para generar esa energía extra, lo cual es erróneo.
Para aclarar el asunto es necesario entender el aspecto físico teórico del proceso de frenado en un objeto o coche cualquiera, y los F1 no son ninguna excepción.
Cuando un objeto (coche a partir de ahora) lleva una velocidad determinada y ha de reducirla de manera más o menos rápida, solo tiene una manera posible, introducir una resistencia al avance más o menos intensa, según el régimen de frenada a conseguir, lo que resulta obvio.
Pero lo que ocurre cuando hay una aceleración negativa o frenada, tal y como postulan las leyes de Newton, es que el coche tiende a seguir en movimiento inercial y las masas tienden a adelantarse respecto al objeto en deceleración o frenando, todos habremos podido comprobarlo en un coche cuando se produce una frenada brusca, ese desplazamiento hacia delante de los objetos mal sujetos al coche, hasta que se encuentran con algo bien sujeto que lo retiene y transfiere esa fuerza al propio coche.
Pues es esa misma fuerza inercial de esas masas, la que se utiliza en el KERS para conseguir esa energía extra. Fuerza que de otra manera habría sido transferida al chasis y obviamente habría sido transformada en calor en los discos para ser contrarrestada y obtener la deceleración y velocidad necesaria para lo que fuere (tomar una curva, no chocar con algo…etc), por eso está bien el decir que transforma el calor de los frenos en energía reutilizable, aunque eso no esté estrictamente ajustado al proceso real.
Cómo se consigue esa energía
Este asunto ya “es harina de otro costal”.
Para entender cómo se realiza esa “captura” de energía, estaría muy bien poder entrar en la teoría de la física, pero eso es lo que pretendo evitar, aunque vamos a intentarlo.
Supongo que todos habremos usado alguna vez uno de esos juguetes a los que hay que darles con la mano unas “cortas carreritas” para que “se carguen”, y al soltarlos salen corriendo hacia delante…, bueno, pues el caso está basado en lo mismo, en esencia, hay colocado un disco de metal más o menos gordo y pesado pero siempre de mucho mayor diámetro o grosor que el eje de las ruedas del juguete en el que está sujeto, de tal manera que lo que hacemos cuando le damos esas “carreritas para cargarle” es imprimir una elevada velocidad de giro en ese disco de metal, lo que unido a su masa (peso) le confiere una notable cantidad de “inercia” al disco y por consiguiente al eje de las ruedas, lo que obviamente hace correr al cochecito, tortuga o lo que fuere…
Ese disco de metal es lo que se llama un volante de inercia. Y un volante de inercia es la base del funcionamiento del KERS.
Resumiendo mucho, se puede decir que un volante de inercia está montado en el sistema del KERS, de tal manera que durante las frenadas e incluso durante las aceleraciones, se le va confiriendo cada vez más velocidad de giro a ese volante de inercia, hasta alcanzar los valores energéticos definidos en la reglamentación.
En esencia ese es todo el misterio, aunque aún queda otro no menos importante para solventar, cómo almacenar, conectar y entregar las energías adquiridas por ese volante de inercia, pero eso quedará para el segundo y (creo, pero no es seguro...) último capítulo.
Continua aqui Monográfico KERS (2ª parte)
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Iniciado por calleja
