Il KERS, sistema di recupero dell’energia cinetica attualmente in fase di sviluppo per le monoposto di Formula 1, potrebbe avere in un futuro neanche troppo lontano, delle ricadute sulle auto di normale produzione.
Il sistema sviluppato dall’inglese XTrac, arriverà sui circuiti della massima serie all’inizio della prossima stagione, e secondo i suoi creatori, potrà essere sfruttato dai grandi costruttori in vari modi: il KERS potrà aumentare le prestazioni dei motori più piccoli, estendere l’autonomia delle ibride, o garantire il funzionamento di tutti i sistemi ausiliari che oggi assorbono potenza dal motore. Inizialmente, il dispositivo era nato per essere applicato sulle auto di grande serie, e non, come invece accadrà, sulle monoposto di F1.
Problemi per la produzione e l’utilizzo su modelli comuni dunque, non ce ne dovrebbero essere. Del resto, se considerate che le frenate in F1 arrivano a livelli di decelerazione frontale pari a 5G, è facile capire come la quantità di energia recuperata e la capacità di immagazzinamento del KERS sui modelli di serie, potrà essere molto inferiore. L’unica incognita a quanto pare, rimangono i tempi di commercializzazione.
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MuscleCarsRocks
12 giu 2008 - 09:36 - #1ma come funziona?
Pigolo
12 giu 2008 - 09:40 - #2@1 è tutto spiegato nel link dell’articolo:
http://www.autoblog.it/post/12040/recupero-energia-anche-per-la-f1/
Fulvio
12 giu 2008 - 09:41 - #3recupero d’energia in fase di frenata….. in poche parole è un’inverter dell’energia dispersa in frenata, accumulatore… per farla breve! Una svolta che ci voleva, auspico un montaggio after sales, con incentivi statali, così, c.a.z.z.o si fa una politica energetica con le palle!!
ziopeppe
12 giu 2008 - 09:45 - #4Praticamente vedremo in giro tutti i risparmiosi (me compreso) tirare staccate alla Valentino Rossi per avere + recupero energia…
mmmm…mumble mumble…
Berserkher
12 giu 2008 - 09:46 - #5ancora una volta il circus della F1 viene usato come banco prova per soluzioni tecnico-meccaniche che miglioreranno la vita di tutti i giorni…e pensare che c è gente stupida che reputa le corse una cosa inutile…forse è anche vero che ci girano troppi soldi attorno ma va detto che grazie ad esso abbiamo fatto passi da gigante nn solo per la sicurezza ma anche per le innovazioni tecnologiche
il bingo bongo
12 giu 2008 - 09:49 - #6Sicuramente un sistema del quale è auspicabile un messa in commercio quanto prima, l’ unico limite deriva dal fatto che per ottenere risultati significativi necessita di un’ auto ad alte prestazioni, ad esempio mi pare che la Ferrari avesse allo studio un sistema molto simile a questo, capace di offrire potenza anche durante le cambiate e di recuperare energia in frenata…
tocia
12 giu 2008 - 09:51 - #7L’energia che si recupera in frenata sarà riutilizzata in fase di accelerazione.. quindi ci sarà un motore elettrico (magari coassiale all’albero motore o al cambio) che fornirà questa energia… la FIA dovrà stare attenta alle regole, perchè con i motori elettrici si possono fare più magagne che con quelli meccanici.
un’altra cosa. L’energia recuperata in frenata, secondo me, sarà poca se paragonata a quella generata, perchè c’è poco tempo per immagazzinarla. dei 3.000 cv generati da una frenata quanti se ne recupererebbero? sarebbe come acquisire energia da un fulmine… ne ha tanta ma per troppo poco tempo. Sulle auto di serie è un altro discorso, perchè le frenate sono più lunghe, ci sono le discese… cmq iniziativa lodevole
Vanni
12 giu 2008 - 09:58 - #8i freni di un’auto hanno anche 5 volte la potenza del motore.
in frenata i freni di una formula 1 (o di una veyron) producono anche 4/5mila cavalli di potenza (!!!), però viene tutta dissipata sotto forma di calore.
avete idea di che significhi poter recuperare tutta questa energia, e rilasciarla in accelerazione? significa che basterebbero motori molto più piccoli per mantenere la velocità di crociera, e in accelerazione il surplus di potenza arriverebbe dai sistemi di recupero dell’energia in frenata, come questo kers.
vi ricordo che per procedere a 160 all’ora bastano circa 55 cv.
tocia
12 giu 2008 - 09:58 - #9Rettifico quanto detto prima, non c’è bisogno di motore elettrico nè di accumulatori… funziona come le macchinine dell’uovo kinder di quando ero piccolo, c’è un volano che viene messo in rotazione quando la macchima frena e cede la sua energia quando si acccelera
..sagge parole
12 giu 2008 - 10:00 - #10..sagge parole
12 giu 2008 - 10:02 - #11ops!
…stiamo attenti a non piegare i dischi! :-p
tok
12 giu 2008 - 10:06 - #12secondo me per la produz in serie cè un problema di costi e di rendimento, nel senso che nelle monoposto con grandi decelerazioni e masse relativamente piccole riesci ad avere un vantaggio mentre sulle nostre auto è ancora difficile guadagnare una potenza che valga l installazione del sistema………beh speriamo ke sia solo questine di tempo
..sagge parole
12 giu 2008 - 10:07 - #13@8
sì per “procedere” a 160 bastano quei cavalli, ma bisogna vedere se per raggiungere quelle velocità servono 13km di rettilineo…allora…!
Comunque è di sicuro una delle più intelligenti innovazioni di questi anni, anche perchè è una delle poche innovazioni reali che non siano catalogabili come finalizzate alla sola sicurezza. E’ importantissimo procedere a passo spedito verso la più assoluta sicurezza…ma al contempo anche queste rare novità sono di tutto rispetto. vedremo tradotto in pratica comunque.
Boio
12 giu 2008 - 10:10 - #14qualcuno si ricorda il prototipo chrysler che avrebbe dovuto partecipare a le-mans ma non ha potuto epr motivi di sicurezza?
infatti la rottura del volano di quell’auto avrebbe rilasciato un’energia tale da far alzare l’auto dal suolo…
lupin3rd
12 giu 2008 - 10:35 - #15Mah vediamo una formula 1 è così distante da un’auto di serie se riescono a trovare degli spunti per migliorare l’efficienza della nostre vetture ben venga ovviamente
Duetto
12 giu 2008 - 10:37 - #16Una soluzione molto interessante e che spero venga applicata in serie nel più breve tempo possibile!
Solo una nota: ci voleva sta crisi del petriolo per progettare un sistema del genere??
Vanni
12 giu 2008 - 10:43 - #17onestamente, temo che questo metodo di recupero dell’energia in frenata sia sorpassato, rispetto ai soliti sistemi ibridi basati su alternatori che producono e accumulano energia elettrica, al posto di quella cinetica. inoltre, come già detto da qualcuno, è pure pericoloso: immaginate che danni possa fare un volano da 10 kg, che ruota a 100.000 giri al minuto, lasciato libero…
per quanto riguarda #13
per accelerare sommi la potenza del motore termico con la potenza del tuo sistema di recupero. quando hai raggiunto la velocità di crociera, funziona solo il motore termico.
foo
12 giu 2008 - 11:10 - #18Le bmw stradali ce l’hanno gia’ il recupero di energia in frenata…
Vanni
12 giu 2008 - 11:19 - #19#18
hanno pure la macchina del vapore incorporata all’albero motore…
reo85
12 giu 2008 - 11:19 - #20più che dai freni mi pare di aver capito che prende energia dalla rotazione dell’albero in fase di decellerazione (quindi in rilascio).
potrebbe diventare quindi un maggior aiuto anche in frenata visto che forse aumenterà un po’ il freno motore che sulle auto di ultima generazione è minore che su quelle di una volta.
..sagge parole
12 giu 2008 - 11:21 - #21@17
sì ma tutto questo se il tuo sistema di recupero è carico. a livello intuitivo dico, si dovrebbe capire se l’accumulo è a lunga durata o meno, altrimenti vi sarebbero momenti nei quali non ci si può contare, o per lo meno appieno. penso a lunghi momenti di sosta dell’auto, o a momenti di code infinite e ripetute, ecc.
ripeto, dipende dalla velocità di accumulo e dalla capacità di mantenere nel tempo l’accumulo. anche perchè non credo che lievi decelerazioni genereranno grandi accumuli. dico solo che mi piacerebbe poter contare sempre su una riserva di potenza costante sull’auto, per cui ben ben ben venga questo recupero, però deve essere studiato al meglio, e son sicuro che lo sappiano già da molto tempo anche loro e non aspettino di certo me!
K.I.T.T.
12 giu 2008 - 11:21 - #22Io non capisco una cosa, ma perchè non recuperano energia dai gas di scarico? Qualcosa di simile ad un turbo ma che produca energia elettrica. La tecnologia praticamente c’è, basta regolarsi per non rompere un alternatore da collegare a qualcosa di simile ad un turbo (solo turbina, senza compressore). Avoglia a caricare batterie per l’ibrido con tutta quell’energia sprecata!
tocia
12 giu 2008 - 11:27 - #23@22
Un’alternatore è tosto da far girare, se attaccato ad una turbina servono pressioni importanti, non credo che i gas di scarico abbiano pressione sufficiente e tapperebbero lo scarico facendo respirare male il motore… tutto secondo me…
Alex Rossì
12 giu 2008 - 11:27 - #24Appunto
..sagge parole
12 giu 2008 - 11:32 - #25@23
Tutto sommato i gas di scarico sono già sfruttati con le varie valvole egr a riutilizzo, e già in quel caso migliorano sì il fattori inquinamento, ma penalizzano in parte la potenza del motore. cmq l’egr resta utilissima per certi aspetti, e ora mi sembra giusto cavalcare al meglio il kers.
Grand Soleir
12 giu 2008 - 11:38 - #26Il fatto che le F1 sviluppino delle decelerazioni mostruose non centra nulla. L’energia accumulabile dipende esclusivamente dalla differenza di velocità, prima e dopo la frenata. (ah…ah… Autoblog!)
Inoltre, minore è il tempo in cui avviene questa variazione, minore è la quantità di energia che il sistema riesce ad accumulare.
Il problema di un dispositivo di questo tipo è che l’energia accumulata è disponibile per poco tempo, perché gli attriti (che su un volano che gira ad alta velocità sono forti!) dissipano questa energia in forma di calore.
tocia
12 giu 2008 - 11:41 - #27@25
se si vogliono riutilizzare i gas di scarico per generare potenza la soluzione migliore è il turbo. Questo kers non lo vedo bene sulle auto di serie. accumula molta dell’energia cinetica dell’auto, ma andrebbe utilizzata con parsimonia nell’uso e col traffico di tutti i giorni. Ma a questo può mettere una pezza l’elettronica. In un’ auto da F1 invece i cavalli in uscita di curva non sono mai abbastanza e questo sistema agirebbe come una fionda che si carica prima della curva in frenata per scaricarsi all’uscita. Per le auto di serie credo sia meglio un sistema simile a quelli BMW o meglio ancora Toyota
..sagge parole
12 giu 2008 - 11:53 - #28@27
sì il concetto per me ottimale è quello espresso da #8 e #17, ossia di accorpare due sistemi gestibili a seconda delle richieste, possibilmente direttamente dalla centralina dell’auto, per non complicare la guida. Però quel concetto vede “a mio avviso”, lo sottolineo, un problema di accumulo. Quando dico di sfruttare in serie il kers lo intendo applicato in quest’ottica. Come…non so, ma si può provare.
Poi per quanto riguarda i gas di scarico, la soluzione del turbo è anch’essa utile, al pari dell’egr, per una questione però diversa.
Facciamo così, adottiamo un pò tutto quel che vogliamo, ma l’ordine di sviluppo deve essere per me:
-sicurezza
-ambiente
…
-potenze specifiche
altrimenti non mi vedo d’accordo!
Vanni
12 giu 2008 - 12:01 - #29quoto #22.
mettere direttamente una turbina nel condotto di scarico, e coassialmente montarci un alternatore. è la maniera più semplice e più redditizia di recuperare energia dai gas di scarico. in un futuro prossimo, avremo solo motori elettrici a spingere l’auto, e il 100% dell’energia verrà fornita da una turbina azionata da dei gas di scarico, precompressi e combusti in un’apposita camera, e poi rilasciati. sono tutte tecnologie che vedranno la luce dopo che il petrolio sarà oltre i 250 dollari al barile…
..sagge parole
12 giu 2008 - 12:06 - #30@29
…tra 6 mesi praticamente!!
M.i.c.h.e.l.e.
12 giu 2008 - 12:12 - #31si, come le macchinette della kinder, però il volano pesava più della macchinetta di plastica…io con una guida tranquilla senza accelerate inutili per poi frenare in continuazione, con la mia 156 1.9 ci faccio 20 km/l. Poi ovvio che in F1 ha il suo rendimento, le frenate ci devono essere!!
Sba
12 giu 2008 - 12:13 - #32Il recuper dell’energia in frenata esiste già e si chiama BMW efficient dynamics. La F1 si è svegliata tardi, questo è certo, xè in bmw l’hanno sviluppato prima.
Sba
12 giu 2008 - 12:14 - #33#22
Sempre bmw, ho letto 1 mese fa su questo blog, sta sviluppando una cosa del genere per recuperare energia dai gas di scarico, sia come cinetica grazie a una turbina che come energia termica sfruttando il calore del gas. Aspettiamo fiduciosi
Sba
12 giu 2008 - 12:17 - #34#29
Eh si, xè per produrre i gas in pressione cosa usi, il pane? Quella soluzione non elimina affatto l’uso dei combustibili fossili nelle auto, inoltre non elimina nemmeno l’inquinamento visto che i gas di scarico dall’auto ci usciranno cmq. Quindi in sostanza aumenti il peso introducendo motori elettrici e alternatori ma non risolvi nè il problema consumi, xè il petrolo lo compri cmq, nè il problema dell’ambiente. Gran soluzione!
Grand Soleir
12 giu 2008 - 12:20 - #35@ Sba,
quello di BMW è sostanzialmente uno start&stop che esiste da molto tempo su vetture di “rango” inferiore a BMW e che tutto sommato serve davvero a poco, perché il recupero di energia effettuato in frenata è solo parziale, visto che i tempi di ricarica di una batteria non enormi!
Tant’è che i risultati di questo sistema sono risibili anche su panzer da 2 tonnellate quali i SUV!
..sagge parole
12 giu 2008 - 12:26 - #36@22
non ho capito la questione “solo motori elettrici” e “energia prodotta da una turbina che sfrutterà i gas di scarico”??!!
forse intendevi dire prima che diventeranno solo motori elettrici quelli che ci faranno muovere il cu.. sarà meglio sfruttare i gas di scarico… (???)
..sagge parole
12 giu 2008 - 12:27 - #37scusa…volevo rtispondere al #29 e non al #22
SORRY…
Vanni
12 giu 2008 - 12:28 - #38#34
e invece lo diminuisci il peso, perchè non hai più bisogno di blocco motore-pistoni-bielle-albero motore-alberi a camme-valvole-cinghie-testata.
sono di un turboreattore, come quello degli aerei di linea, coassiale e collegato all’alternatore (di modeste dimensioni).
si chiama propulsione a reazione, o più semplicemente propulsione jet… solo che questa, invece di muovere il veicolo direttamente con la spinta dei gas che escono dalla turbina, va a produrre energia elettrica, che alimenterà dei motori elettrici collegati al cambio e alle ruote.
la utilizzano già per i treni merci, in germania e pure in giappone, e anche per certe navi: tra i più famosi costruttori c’è pure l’ex alfa romeo avio.
#32
in formula 1 corrono delle costosissime stufe a legna.
è molto più evoluta una r8 a benzina o r10 diesel che corrono e vincono a le mans.
Vanni
12 giu 2008 - 12:34 - #39#36
lo sai come funziona il motore di un aereo? davanti c’è un compressore, che aspira l’aria e la comprime dentro ad una camera. dentro questa camera ci sono degli iniettori di carburante, che spruzzano combustibile dentro all’aria in pressione, innescando una combustione. il prodotto di questa combustione fuoriescie dalla camera ad alta pressione e altissima temperatura, e va a mettere in rotazione la girante di una turbina.
il moto di quest’ultima può essere usato per produrre energia elettrica, attraverso un alternatore, e poi questa energia alimenterà dei motori elettrici e un accumulo. non si può trasferire il moto direttamente dalla girante alle ruote poichè le turbine soffrono di una grande inerzia, e non è possibile farle accelerare e frenare in tempi sufficientemente brevi. l’unica soluzione, è la gestione di tale energia attraverso un compound jet+elettrico.
..sagge parole
12 giu 2008 - 12:43 - #40@39
apprezzo il tuo post, perchè alcune cose in più le ho imparate, anche se in linea generale sapevo come funziona la cinematica di un aereo.
il fatto è che stavo commentando il tuo post, e non avevo e non ho ben capito cosa intendessi! forse tu parlavi per l’appunto di integrare l’elettrico e non passare al solo elettrico 100% come avevi scritto, altrimenti la frase non filava. tutto qui!
per il resto capisco e condivido…
Vanni
12 giu 2008 - 12:53 - #41forse mi sono spiegato male.
quello che volevo dire io è che il motore a pistoni stantuffanti prima o poi verrà abbandonato, perchè troppo pesante, troppo antiquato e soprattutto poco efficiente (la macchina a vapore è del 1800…), perchè rilascia nell’atmosfera una grandissima quantità di gas ancora in pressione e ancora caldi, cioè ancora in grado di cedere energia.
l’efficienza di una turbina è molto più alta di quella del motore delle auto di oggi, non vorrei sbagliami, ma attorno al 50-60%, o forse anche 70%: la rotazione della girante della turbina servirà per far funzionare un alternatore, e produrre energia elettrica, che a sua volta azionerà 1 o più motori elettrici collegati al cambio e perciò alle ruote.
..sagge parole
12 giu 2008 - 13:00 - #42l’importante è che tu non pensi che volessi mettere in dubbio ciò che avevi in testa! non era quello che pensavo di fare!
cmq adesso risolto! anche perchè tutta sta tecnica mi mette un pò in apprensione…sto già facendo gli schemi per riuscire a starti dietro! scherzo :-p
Vanni
12 giu 2008 - 13:05 - #43sulle navi, e pure sui treni viene già usato questo tipo di propulsione. spero che un giorno arrivi pure sulle auto.
DrSlump
12 giu 2008 - 14:08 - #44Bravo Vanni, vedo che ci sei molto vicino ;)
Il KERS, è assolutamente inutile nelle auto ibride che verranno commercializzate nel 2010, perchè non avranno alcun collegamento meccanico tra generatore endotermico e trasmissione alle ruote. Inoltre il KERS è un sistema inefficiente: aggiunge ulteriore peso alla vettura. Insomma, hanno applicato un idea vecchia come la ruota.
L’idea della turbina come generatore è ottima ed è in valutazione, il problema da risolvere è quello dell’efficienza in relazione alle dimensioni.
KITT
12 giu 2008 - 14:11 - #45Usando solo motori elettrici potrebbe anche essere rimosso il cambio perchè generano potenza (quella fornita tramite corrente elettrica) a qualsiasi rmp
Volendo si potrebbe anche frenare con gli stessi motori, ma forse è più sicuro lasciare i freni classici ^_^
DrSlump
12 giu 2008 - 14:16 - #46Ciao KITT, la tua idea è già una realtà. I motori “in-wheels” sono già in produzione e verranno utilizzati nella prossima generazione di auto che verranno commercializzate a partire dall’anno 2010. Alcuni useranno ancora un motore elettrico con trasmissione meccanica, altri come Volvo stanno testando la soluzione da te mensionata. Il gruppo PML fornisce già questi propulsori, dotati già di elettronica di controllo e freni elettromagnetici. La sicurezza è garantita da sistemi di feedback e da una quadrupla ridondanza nei circuiti.
Il costo, il peso e l’efficienza di questi motori sono straordinari. La manutenzione consiste nel cambiare i cuscinetti ogni 3.000.000Km.
Vanni
12 giu 2008 - 14:33 - #47esistono già freni magnetici, e sono potenti ed affidabili come i freni ad attrito classici. è più che altro una questione di mentalità.
cmq non è correttissimo dire che il motore elettrico non necessita di cambio, perchè è si vero che a zero giri dà già il massimo della coppia motrice, ma salendo di giri la va perdendo, perciò cmq avremo bisogno di un cambio per mantenere basso il regime, e sfruttare il massimo di coppia motrice prodotta. basta anche un 3 marce (la panda elettra aveva 4 marce).
Vanni
12 giu 2008 - 14:37 - #48certo, l’idea di integrare le 4 ruote con motore-alternatore-freni tutto in uno è veramente quanto di più corretto e tecnologicamente sensato: si libera un sacco di spazio in un’auto, e si ha un 4×4 che non grava in alcuna maniera sui consumi…
DrSlump
12 giu 2008 - 14:48 - #49No Vanni, la tendenza è proprio quella di diminuire il numero di componenti meccaniche tra propulsore e ruota. Il limite massimo del numero di giri di un motore asincrono è dettato dal fenomeno di scorrimento, che impone una diminuzione lineare di coppia e potenza, ma si parla di numeri di giri veramente elevati.
In questo video viene mostrata il prototipo proposto dalla volvo, la cui commercializzazione è prevista, guarda caso, nel 2010:
http://it.youtube.com/watch?v=h0niFw9X3wg
KITT
12 giu 2008 - 15:22 - #50Scusa drslump, ma il motore asincrono non va in corrente alternata? Pensavo che qui si usassero motori in continua. E’ solo una curiosità!