I temi dell’inquinamento e dei consumi sono sempre più sentiti e negli ultimi anni il mondo dell’automobile ha cercato soluzioni che garantissero una riduzione delle emissioni ed il recupero dell’energia. L’esempio noto anche ai non appassionati è la Toyota Prius, che grazie ad un motore elettrico in fase di accelerazione aiuta il benzina, riducendone i consumi, ed in frenata recupera energia ricaricando le batterie.
I sistemi ibridi, malgrado la loro complessità, si stanno diffondendo rapidamente. Molte case anche per una pura questione di immagine stanno dotando o doteranno i loro veicoli di sistemi di questo tipo e anche il circus della F1 si è avvicinato a tali temi, con una soluzione apparentemente più semplice ma altrettanto valida.
Il sistema in questione è denominato KERS, acronimo la cui traduzione sta per sistema di recupero dell’energia cinetica. E donerà alla F1 un’immagine più “pulita”. Vediamo in dettaglio come funziona questo sistema.
In una scatola da 5 Kg è contenuto un CVT (cambio a variazione continua) collegato con un disco che si comporta volano. Durante le fasi di frenata tramite il CVT, che si comporta come un cambio automatico, viene collegato il disco ad uno degli assi delle ruote. In questo modo il disco viene messo in rotazione ed accumula energia, sottraendola alla macchina che decelera.
Quando la frenata termina il KERS viene sganciato, il disco continuerà a ruotare per effetto dell’energia accumulata. Non sono previste batterie per il recupero dell’energia, bensì il pilota potrà decidere quando utilizzare l’energia accumulata nel KERS per ottenere un effetto Push-to-Pass. Che consiste in un aumento, per brevi periodi, della potenza disponibile alle ruote in modo da agevolare il sorpasso. Ovviamente con il passare del tempo l’energia accumulata dal disco decresce, perché per effetto degli attriti diminuisce la sua velocità di rotazione.
La funzione del CVT è assimilabile a quella di una valvola direzionale, nelle fasi di decelerazione fa in modo che l’energia vada dall’auto al disco, il contrario quando il pilota chiede “birra” per un sorpasso.
Da sempre la F1 è il banco di prova delle innovazioni tecnologiche che poi giungono sulle auto di serie, forse tra qualche anno tra gli optional potremmo anche noi scegliere dispositivi come il KERS. Inoltre questa soluzione potrebbe rappresentare una soluzione ai problemi di spettacolo nati negli ultimi anni.
Via | Motor Authority
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KITT
12 gen 2008 - 19:31 - #51Io non mi riferivo a dinamo che producono corrente, l’energia sfruttata è proprio quella meccanica dell’albero in rotazione. Certo che qui l’idea alla base è stata utilizzata in modo molto differente
Wolfsburg
12 gen 2008 - 21:27 - #52@19: Scusa come l’hai fatto il conto a spanne se non hai definito il diametro del volano? Come fai a calcolare il momento di inerzia?
Ti ricordo che per un volano E=1/2*J*ω²
Dario (autore autoblog)
12 gen 2008 - 22:02 - #53Hai ragione ho sbagliato a scrivere, ho scritto un volano da 1Kg mentre dovevo scrivere da 1Kgm^2.
Il senso ovviamente non cambia.
ilCuoreSportivo
13 gen 2008 - 00:12 - #54se davvero la F1 fosse ancora un luogo dove testare le soluzioni da mandare poi in produzione ora i motori sarebbero turbo come minimo… sulle auto di serie l’elettronica aumenta sempre più, lì la tolgono. I motori si evolgono in una direzione, loro restano dove sono e addirittura bloccano gli sviluppi. ora montano questo dispositivo, vedremo…
Nikt75
13 gen 2008 - 03:12 - #55re 50-,
beh a 18000giri 5kg non sono pochi
federacer
13 gen 2008 - 13:02 - #56Ma 1Kgm^2 non è poco!
Se ho un disco di 2Kg devo avere un raggio di 1m, non vedo molto bene dove potrebbe essere messo un disco di 2m di diametro su una F1.
Se con una massa sempre di 1Kg voglio un raggio di 20cm, che mi sembra più realistico, ho un momento di inerzia di 0,02 Kgm^2, per cui per accumulare la stessa energia calcolata di 5000J deve ruotare a circa 700rad/s cioè circa 7000 giri/minuto.
Di per se l’inerzia del dico non limita l’energia accumulabile perché si può aumentare la velocità di rotazione del disco.
Ad ogni modo 5000J sono pochi anche quelli se consideriamo che equivale ad una potenza di 5kW erogata per un secondo, cioè meno di 7cv (circa l’1% della potenza massima del motore) per un solo secondo.
Per cui penso che i dischi saranno un po’ più pesanti, forse anche un po’ più grossi, con velocità di rotazione molto alte.
Correggetemi se ho sbagliato qualcosa.
Io avrei preferito l’elettrico, almeno si avrebbe avuto un minimo di sviluppo utile per la serie. In una macchina di serie a chi può interessare portarsi dietro una zavorra di 5kg per poter accelerare 1cv in più appena dopo una frenata? Esclusi ovviamente quelli che lo vogliono solo perché ce l’ha anche la F1. Nella guida normale ci si porta sempre dietro la zavorra ma l’energia accumulata si perde dopo pochi secondi dall’accumulo.
Dario (autore autoblog)
13 gen 2008 - 13:52 - #57Non è nota la forma del volano e non necessariamente sarà un disco in senso classico ne si sa se la distribuzione di massa sarà uniforme.
Certo 1Kgm^2 non è poco, ma ho lasciato questo valore per lasciare inalterato i valori del precedente post.
Ovviamente il dimensionamento dipende dagli ingombri a disposizione che non sono noti, inoltre la velocità di rotazione che può assumere il disco è anche legata al rapporto che si riesce ad ottenere con il CVT. Quindi non si può dare per assunto che possano farla ruotare a velocità stratosferiche.
Io personalmente penso che non si andrà oltre i 4-5000 giri/min e si utilizzeranno dischi con forma e peso specifico opportuno. Se poi ci saranno notizie ufficiali o ufficiose a riguardo si vedrà che soluzione hanno scelto.
Alessios4
16 gen 2008 - 08:49 - #58Soluzione carina ma inutile, non penso si ridurranno i consumi con questo metodo
gfhfds
12 giu 2008 - 16:54 - #59@vanni
siii bravo! l’albero motore in fibra di carbonio! siii! certo! semmai in carbonio…..che comunque è una cazzata viste le proprietà meccaniche del carbonio…e cmq un bel motore brushless non pesa poi tanto…..
OF370
15 gen 2009 - 22:56 - #60Strano che nessuno si sia accorto che questo sistema di recupero energia sia già in funzione su alcuni autobus.
Ma nessuno di voi ha avuto a suo tempo la Citroen Diane?, quella macchina aveva un volano motore- frizione esageratamente sovradimensionato per il tipo di vettura, l’effetto più evidente era una ripresa incredibile (per quel piccolo motore bicilindrico boxer) ad ogni cambio marcia, specialmente in salita.
Forse tenendo conto che il volano inserito nella nuova Ferrari è di un materiale con peso specifico elevato e potrebbe pesare qualche chilo, e che magari grazie al cambia infinito, nel caso di una frenata decisa, viene fatto girare diciamo a 200.000 mila giri minuto, anche gli scettici dovrebbero capire che la strada è molto interessante.
OF370GTD-CH