[Thread tecnico]:KERS,Sistema Cinetico Recupero dell’Energia

[Computerboy]

KERS: Kinetic Energy Recovery System

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Formula1: la rivoluzione del 2009 passa dal KERS. Gomme slick, rivoluzione aerodinamica e sistema cinetico di recupero di energia. La stagione 2008 di Formula1 è appena iniziata ma già si guarda al 2009 (basti pensare agli ultimi test a Barcellona).

E se, come sottolineato dal capo progettista Ferrari Tombazis, i cambiamenti regolamentari riguardanti l’aerodinamica sono paragonabili a quelli che vennero adottati nel 1983 quando si introdusse per la prima volta il concetto di fondo piatto, anche il KERS (Kinetic Energy Recovery System) è altrattanto rivoluzionario.
Scopriamo di che cosa si tratta.
Il KERS, applicato al sistema frenante, consentirà di recuperare l’energia termica dissipata dai freni e di trasformarla in energia meccanica. In tal modo, si garantiscono prestazioni elevate del motore, limitando i consumi di carburante. E’ il primo passo verso la Formula1 ibrida. E quindi più ecologica. Entro il 2013, infatti, verrà utilizzato un nuovo motore turbo depotenziato.
“Possiamo assicurare – ha dichiarato Mosley – che eccezionali ingegneri ed importanti budget sono stati spesi per rendere disponibile, per la Formula1, tecnologie di recupero energetico che sono dirette all’industria dell’automobile per ridurre le emissioni di CO2”. Quindi a fronte di una Formula1 meno potente e performante, è questa l’unica nota positiva di tutta la faccenda.[/quote]Nei giorni scorsi, il presidente della FIA Max Mosley ha presentato un nuovo ed innovativo progetto che coinvolge il mondo della Formula 1, il quale è sempre più vicino ai problemi ambientali.
L’annuncio ufficiale è stato dato durante la seduta plenaria dell’International Advanced Mobility Forum, durante il Salone dell’automobile di Ginevra che si è tenuto a metà marzo. Gia da tempo si parla del debutto nel Circus degli eco-veicoli, ossia vetture con un impatto ambientale ridotto. Il KERS potrebbe essere il primo passo di questa evoluzione storica per uno sport come la Formula 1.

Il KERS, acronimo di Kinetic Energy Recovery System ossia Sistema Cinetico di Recupero dell’Energia, è un sistema ibrido che recupera l’energia termica che altrimenti verrebbe dissipata durante la fase di decelerazione e frenata e la trasforma in energia meccanica, garantendo così prestazioni del motore più elevate ed un minor consumo di carburante, con la conseguente diminuzione di produzione di anidride carbonica. La FIA ha disposto che questo meccanismo deve essere presente già dalla prossima stagione su tutte le vetture ed ha imposto dei limiti sul recupero di energia che si otterrà con questo sistema, che non deve superare i 58 kW, mentre l’energia che sarà rilasciata non deve essere maggiore di 400 kJ per giro.

Il KERS è un innovativo dispositivo meccanico compatto, efficiente e realmente poco inquinante. Vediamo come è fatto il KERS. Questo dispositivo è molto semplice e consiste di un volano connesso al sistema di trazione da una trasmissione a rapporto variabile che sfrutta dei comuni ingranaggi. Il volano è costituito da fibre di carbonio avvolte attorno ad una struttura in acciaio del peso di 5 kg. Se si sposta il rapporto verso valori alti, allora il sistema accumulerà energia, per valori di rapporto di trasmissione bassi invece l’energia accumulata verrà rilasciata. Sarà introdotta anche una frizione con lo scopo di separare il sistema di trasmissione dal dispositivo nel caso in cui vengano superati i limiti imposti dal regolamento.

Visto dall’interno, il KERS è costituito da due dischi, uno utilizzato per l’ingresso dell’energia da recuperare (di input) ed uno utilizzato per rilasciare l’energia accumulata (di output), ciascun disco ha forma toroidale (a ciambella) all’interno dei quali passano due o tre cilindri, posizionati in modo tale che il bordo più esterno di ciascuno di essi sia in contatto con la cavità dei dischi di input ed output. Quando il disco di input ruota, il movimento viene trasferito attraverso i cilindri al disco di output, così questo inizia a ruotare con direzione opposta al disco di input.

Il trasferimento vero e proprio del movimento, e di conseguenza della potenza, è affidato ad un sottilissimo film di liquido di trazione ad elevato peso molecolare sviluppato appositamente. Questo liquido è costituito da molecole molto lunghe che, durante il funzionamento dell’apparato, si distendono completamente. Il liquido viene posto tra la superficie interna dei dischi ed i cilindri e su tutte le superfici di contatto tra i cilindri. Lo scopo del liquido di trazione è esattamente l’opposto di quello di un lubrificante: il liquido di trazione deve mantenere “incollati” gli organi, cilindri e dischi, in modo da favorire la trasmissione della maggior quantità possibile di energia cinetica. I due dischi sono inoltre fissati insieme e la pressione che mantiene assieme questi due organi può essere variata, all’aumentare di essa aumenta la viscosità del fluido di trasmissiome, migliorando ulteriormente l’efficienza dell’apparato.

Il pilota deciderà quando utilizzare l’energia accumulata da questo sistema, impostando un adeguato setup di esso. Il modo migliore per utilizzare tale energia potrebbe essere all’inizio di un lungo tratto dritto. Questo sistema non dovrebbe avere alcun effetto sui sorpassi ma ciascun pilota può decidere quando utilizzare questa energia aggiuntiva.

Spoiler:

http://www.eracemotorblog.it/2008/04/22/il-kers-sistema-cinetico-di-recupero-dellenergia.html
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[Computerboy]

Il Kers è pronto: più potenza, più sorpassi, minor consumi, meno anidride carbonica. Ma...

di Ronny Mengo

Tutti riuniti nel motorhome Toyota, attorno a un tavolo imbandito e profumato di brioschine, yogurt e cereali. I team principal da un lato, Bernie Ecclestone dall'altro. Motivo della mega riunione/colazione di questo sabato spagnolo? Capire se la Formula 1 si attaccherà al Kers.

Spieghiamo. L'acronimo sta per Kinetic Energy Recovery System, tradotto Sistema Cinetico di Recupero dell'Energia ed è la concretizzazione di un'idea in giro da un po': rendere il Circus verde o comunque sensibile ai problemi ambientali. Bene, l'eco-F1 potrebbe recuperare l'energia termica prodotta in fase di frenata e utilizzarla, trasformandola in energia meccanica. Come? Con un volano in acciaio e fibra di carbonio montato sull'impianto frenante posteriore.
Calmi, eliminiamo i termini astrusi. L'idea nasce da Mosley e in realtà ha il suo bel lato competitivo, nel senso che sarebbe sì un modo per non disperdere energia (vedi i veicoli ibridi già in giro per le strade) ma anche per creare sul volante una sorta di bottone del turbo per i sorpassi. L'energia in surplus potrebbe in effetti trasformarsi in un margine di potenza da aggiungere a quella normale, utilizzabile per i benedetti sorpassi.
Cinquanta cavalli (ma qualcuno spara anche 80) in più da inserire solo in alcuni momenti nevralgici per buttarsi fuori dalla scia e bruciare la macchina davanti, stile cartoni animati. Non solo, turbo effetto a parte, ci sarebbe un minor consumo di carburante, mentre verrebbe prodotta meno anidride carbonica.
Per la Fia il Kers andrebbe piazzato già dalla prossima stagione: l'energia recuperata non dovrà superare i 58 kW mentre quella rilasciata dovrà sottostare a 400 kj per giro. Il panico di qualche team (sono molto più interessati quelli che hanno auto di serie in giro, ovviamente) nasce dai costi, dalla necessità di uno studio particolarmente delicato e dal capitolo legato alla sicurezza, perché ci sarebbe comunque una bombetta di elettricità agganciata alla monoposto.
Data per scontata la nobiltà dell'idea rimane qualche dubbio. Se per 18 gare in cui risparmi un tot devi spendere milioni in test in giro per il mondo, forse l'idea scricchiola un po'.

Commenti degli addetti ai lavori:

Briatore è contrario all’introduzione KERS nel 2009

Tante sono le novità che la FIA sta introducendo per la stagione 2009 nel campionato di Formula Uno.
Ci sarà un ritorno alle gomme slick, ovvero quelle senza battistrada, lisce come quelle attualmente in uso nella GP2. Verranno abolite estensioni aerodinamiche come flap, musetti particolari e tutto ciò che rende una vettura di Formula Uno innovativa. Lo spettacolo è l’obiettivo principale da introdurre sempre maggiormente nelle gare automobilistiche di Formula Uno. Già quest’anno tra le tante novità ce stato l’abolizione del Traction Control che oltre a segnare una drastica riduzione dei componenti elettrici in una vettura, mette in mostra la determinante bravura del singolo pilota che si ritrova a dover prestare maggiore attenzione sull’uso dell’acceleratore specialmente in curva.
Macchine quasi uguali, con pochi aggiornamenti aerodinamici ed una meccanica più semplice in modo da far determinare le gare ai piloti, invece che a gli ingegneri. Questo è l’obiettivo della FIA, ovvero cercare di eliminare il vantaggio di alcune squadre come Ferrari e Mclaren, in modo da avere vetture più competitive tra loro e quindi un maggiore spettacolo reso da imprevisti e schemi non programmati.
A far parlare molto in questo giorno è la novità di una possibile introduzione del sistema KERS (sistema di ritenzione e riuso dell’energia). Questo nuovo componente permette di trasformare l’energia termica ottenuta dalle decelerazioni e quindi dalle frenate, in energia meccanica, garantendo maggiore potenza al motore ed un minor consumo di carburante.
Inoltre attraverso questo dispositivo si otterrà una drastica diminuzione di inquinamento generato dalle vetture, ma la cosa più importante è che il singolo pilota avrà a disposizione un bottone in più sul suo sterzo, col quale potrà decidere di inserire quando lo desidera, il dispositivo che permetterà in alcuni tratti, specialmente nei sorpassi una maggiore potenza di motore da sfruttare.In questi giorni in Spagna tutti i team boss si sono riuniti per decidere se far introdurre questa novità nel 2009 o posticiparla.

Team come Bmw e Williams sono favorevoli, mentre personaggi come Briatore e Ron Dennis hanno dichiarato di essere contrari ad una imminente introduzione nel prossimo anno, perché potrebbe comportare numerose uscite economiche per lo sviluppo di questi dispositivi.

La Ferrari e Michael Schumacher in disaccordo sull'efficacia del sistema KERS in F1

Michael Schumacher e' apparso in disaccordo con l'apparente opposizione della Ferrari all'introduzione, prevista per l'anno prossimo, del sistema KERS di ritenzione e riuso dell'energia accumulata dalle monoposto in frenata. Piero Ferrari, vice presidente del Cavallino, si e' detto ieri contrario all'attuale direzione delle regole, incluso il regime limtiato, il congelamento dei motori e appunto il KERS che permettera' al pilota di avere, dal 2009, un "boost button" che aumentera' le prestazioni del propulsore per un periodo limitato.
Ai microfoni della rivista Autosprint, Ferrari ha dichiarato che a suo parere i motoristi sono stati lasciati "a rigirarsi i pollici" mentre per lo sviluppo dei nuovi sistemi sara' necessario ricorrere ad esperti esterni.
Secondo Schumacher, pero', si tratta di una tecnologia molto importante per la F1: "Il reparto delle Ferrari stradali e gli altri Costruttori ne beneficieranno molto e anche l'ambiente" ha dichiarato il tedesco al The Times. "La gente dice che la F1 dovrebbe fare di piu' ma non si puo' cambiare il mondo in un giorno, non e' possibile. Lo si puo' fare per gradi e bisogna comprendere il problema. Credo che il problema dell'ambiente sia stato recepito e che la F1 stia reagendo".

[Computerboy]

Animazioni, immagini e video:
-Animazioni a cura dell'ing. Fabiano Vandone (si rigrazia GazzettaTV)

KERS: il funzionamento sistema elettronico ---------------------------------- KERS: sistema ibrido meccanico dell'Honda 2009
[youtube]http://it.youtube.com/watch?v=yCjueI9FQG0[/youtube] [youtube]http://it.youtube.com/watch?v=wr_77ZtdW6I[/youtube]
KERS: generatore elettrico inglonato nel cambio ---------------------------------- KERS: generatore e batterie montate davanti
[youtube]http://it.youtube.com/watch?v=hjhW9G5hPyc[/youtube] [youtube]http://it.youtube.com/watch?v=t8dWuMZY1xs[/youtube]

Il thread è puramente tecnico e riguardante questo nuovo e particolare sistema che sarà integrato nella stagione 2009 sulle auto di Formula 1. Onde evitare di andare off-topic, prego tutti di limitare i commenti solo a tale argomento, per il Mondiale di F1 2008 è presente [Solo gli utenti registrati possono vedere questo collegamento. ] .

[Computerboy]

Prolemi al sistema Kers: un meccanico BMW si è preso una bella scossa

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Di lui non si è ancora parlato molto, ma sta salendo velocemente alla ribalta e non in positivo per ora: stiamo parlando del sistema di recupero dell’energia cinetica - altresì detto Kers - che dall’anno prossimo sarà installato sulle monoposto. Un sistema che proprio ieri nel corso dei testi di Jerez della F1 ha creato un incidente decisamente poco piacevole.

Un meccanico della Bmw ha infatti preso la scossa nel momento in cui ha toccato la vettura di Christian Klien provvista di KERS quando è rientrata ai box: il collaudatore BMW aveva infatti effettuato soli tre giri di pista per poi rientrare al box come programma.
Ma nel momento in cui i meccanici si apprestavano a spingere la macchina all’interno del box, il primo a toccarla è però crollato al suolo dopo aver subito una forte scossa elettrica.

Il malcapitato meccanico si è poi rialzato con l’aiuto dei suoi colleghi, ed è stato condotto immediatamente al centro medico dove gli esami hanno escluso ogni tipo di danno serio. Ma l’incidente ha comunque convinto la Bmw - che si è attivata immediatamente per ricercare le cause - ad abbandonare questa prima giornata di test.

Un fatto decisamente strano insomma, ma cosa ben più grave, potenzialmente pericoloso e che solleva di nuovo diverse domande sulla sicurezza del sistema che con quello di ieri è già al secondo incidente in pochi giorni: la settimana scorsa infatti c’era stato un principio d’incendio nella fabbrica della Red Bull a Milton Keynes causato da una batteria danneggiata del sistema.

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IL KERS SEMPRE PIU’ SOTTO ACCUSA DAI TEAM DOPO L’INCIDENTE DI JEREZ

Da quando Max Mosley e la FIA hanno annunciato l’introduzione del sistema KERS nel regolamento tecnico 2009 della Formula 1, non pochi team hanno espresso setticismo sui tempi ridotti per lo sviluppo del sistema stesso. In particolare, oltre al grande investimento economico per lo sviluppo, ci sono stati grandi dubbi sul poter rendere sicura la monoposto e tutto il sistema in così poco tempo. Due gioni fa questi timori si sono trasformati in realtà con l’incidente nel quale è stato vittima un meccanico della BMW Sauber finito in ospedale, per fortuna solo per precauzione e controlli.
In realtà quello che è successo martedì è stato un incidente imprevedibile di cui non si conoscono ancora le cause, e per questo ancora più grave e pericoloso. Ciò che i team temevano era il pericolo di avere a bordo un sistema in grado di accumulare energia che in caso di mal funzionamenti poteva rendere la vettura incontrollabile, magari per un’attivazione non voluta dello stesso in curva o in frenata. La FIA, che spesso e volentieri introduce regole senza pensare troppo alle conseguenze che queste comporteranno, è però sempre stata in prima fila per la sicurezza dei piloti e per questo crediamo che il non aver previsto certi rischi sia frutto della poca esperienza in pista dei suoi tecnici.

L’idea di introdurre il sistema KERS[...] può essere un’idea davvero rivoluzionaria che può portare benefici alla Formula 1 e alla produzione di serie, ma prima di tutto deve essere sicura. La FIA, dopo tutto, ha inserito il KERS nel regolamento 2009 senza però imporne l’obbligo fino al 2010 e questo serve ai team più indietro con lo sviluppo a non rischiare ad inizio campionato introducendo un sistema non sicuro. Ci si domanda però quanti saranno i team a rinunciare ad utilizzarlo se i team più forti o direttamente concorrenti ne faranno uso fin da subito.

Mi scuso per la poca tempestività, il fatto è accaduto martedì scorso......certo queste sono notizie scioccanti...
Siamo ancora in una fase di preparazione, questo è vero....tuttavia il tempo rimasto per lo sviluppo non è poi moltissimo ed il dispositivo è di uso obbligatorio per il 2009; ne piloti ne costruttori sono ancora pronti per questa novità, che poi è del tutto sconosciuta nel mondo motoristico legato alla F1. Oltretutto i costruttori non sono ben preparati sull'argomento visto che non è legato esclusivamente a fattori meccanici o motori termici, qui si parla di inveter, alternatori e batterie.....da usare in una competizione mondiale.

Per la cronoca la carica contenuta nella batteria supera una differenzia di potenziale di 400 Volts...il meccanica ha subito un forte choc elettrico ma sembra sia bene per fortuna

[Murloc]

il problema della scossa si può risolvere imho....

magari dovrebbero lasciare un po' più di tempo........

[Computerboy]

Il KERS troppo caro? Williams e Red Bull non sono dello stesso avviso

L’anno prossimo le vetture di F1 saranno tutte equipaggiate del nuovo sistema KERS per il recupero di energia. Per i piccoli team lo sviluppo di un simile sistema potrebbe diventare un vero e proprio incubo.
In casa Williams ad esempio, si è piuttosto fiduciosi. "L’unica cosa che nel 2009 avrà un effetto sui nostri costi è il KERS," ha indicato sul sito ufficiale della F1 Adam Parr, direttore generale.
"Il nostro budget per la messa a punto del KERS rappresenta il 10% di quello che è consacrato all’aerodinamica e alla fabbricazione di pezzi in materiali compositi. Per cui non si tratta di una somma enorme e vediamo nel KERS un ottimo investimento per il futuro del nostro sport."

Alla Red Bull invece, alla quale non mancano certamente i mezzi finanziari, l’entusiasmo nei confronti del KERS è molto più contenuto. "Il sistema KERS è previsto dal regolamento 2009, per cui è un qualcosa che svilupperemo, ma è molto costoso e come squadra indipendente non abbiamo i mezzi finanziari dei grandi costruttori," ha precisato Christian Horner, direttore del team Red Bull.
Williams, BMW e Honda sono le scuderie che si oppongono fermamente al rinvio dell’introduzione del KERS, con successo poiché sarà obbligatorio dall’anno prossimo. Anche se in verità non sarà proprio obbligatorio, sarà opzionale, ma tutti i team lo impiegheranno perché apporterà in ogni caso un certo guadagno.

"La FIA ha stabilito un regolamento che minimizza la differenza tra le squadre che dispongono di un ottimo KERS e quelle che invece ne possiedono uno scarso. La potenza sarà disponibile solo per 6.5 secondi al giro. Il guadagno sarà dunque da uno a tre decimi al giro. Bisognerà inoltre riflettere alla ripartizione delle masse e quindi e quindi all’installazione del sistema. Quello che può apportare il KERS è un potenziale di sorpasso. Quando l’aderenza è buona permetterà di superare più facilmente," spiega Luca Marmorini, ingegnere presso la Toyota.

Questa specie di turboost non è niente male come idea...decisamente impegantivo da sviluppare e un po' complicato da gestire per squadre e piloti (che verranno messi a dieta!) :D

[Murloc]

beh è interessante per dare qualche altra cosa per variare le gare, usare il nos al momento giusto

poi è sempre sviluppo di tecnologia, non fa mai male

[Computerboy]

Ferrari in pista con due F2008K - Luca Badoer ha girato a Fiorano

Ieri la scuderia di Maranello ha iniziato i suoi preparativi per la stagione 2009 con Luca Badoer, il quale è sceso in pista a Fiorano al volante di una F2008 modificata denominata F2008K.

Questa vettura non presentava più nessuna piccola appendice aerodinamica perché sono ormai vietate dal regolamento. La macchina avrebbe inoltre utilizzato alcuni elementi del sistema KERS.

La Ferrari spera di avere un KERS operativo entro le prossime prove di Barcellona. Sarà ancora Badoer a scendere in pista la prossima settimana a Barcellona, dal 17 al 19 novembre.

Tante novità dal 2009 in poi....

[Computerboy]

Problemi per molti col KERS - I team potrebbero non usarlo in Australia

Sembra ormai diventata un’eventualità più che probabile che la maggior parte dei team di Formula Uno non utilizzino il nuovo sistema KERS per il recupero di energia in occasione della gara di apertura di Melbourne.

Una fonte di alto livello ha suggerito alcuni giorni fa che forse la BMW Sauber sarà l’unico team ad impiegare il KERS sulle vie dell’Albert Park. Tuttavia, Robert Kubica ritiene che il KERS sia lungi dall’essere una questione chiusa. Il polacco teme infatti di essere molto condizionato da questo strumento nel 2009, a causa soprattutto della sua altezza e del suo peso.

La Ferrari deve ancora testare in pista un sistema funzionante, il Cavallino ammette che la fase di sviluppo del KERS avrà un costo molto superiore rispetto a quanto era stato inizialmente previsto.
"Il nostro obiettivo è essere pronti con un KERS funzionante per la prima gara, intanto stiamo anche studiando la macchina senza KERS," ha indicato Aldo Costa.

Considerato lo svantaggio in termini di peso dei sistemi KERS del 2009, Kubica suggerisce che l’approccio della Ferrari non è unico. "Dovremo vedere nelle fasi finali, quando saremo vicini alla prima gara, quale sarà la configurazione più veloce," ha affermato Kubica sul sito ufficiale della F1.

In una recente intervista Montezemolo ha dichiarato che non ha molto senso questo dispositivo........in effetti non ha tutti i torti.
Vorrei intanto farvi notare una foto delle auto 2009, molto diverse dagli anni passati:

[andy84]

miii se sono brutte però

[Computerboy]

miii se sono brutte però

sono molto f3000........

Approposito di Kers, non tutte le squadre utilizzeranno il modello con batteria/alternatore/motore elettrico. Alcune utilizzeranno il sistema meccanico di recupero di energia meccanica, cioè quella di una volano pesante di elevata inerzia; altra squadre lo compreranno, per mancanza di fondi di ricerca

[Computerboy]

Il KERS Ferrari su una Peugeot 908 ? - E’ la voce del momento

Secondo alcune fonti anonime, la Ferrari vorrebbe testare a lungo il proprio KERS su una Peugeot 908, scenario che potrebbe portare ad una nuova polemica.

Secondo questa speculazione, non confermata, la Ferrari starebbe incontrando delle difficoltà nella messa a punto del suo KERS e avrebbe trovato un accordo con la Peugeot per accelerarne lo sviluppo piazzandolo a bordo di un prototipo 908. Così facendo la scuderia di Maranello potrebbe trovare un escamotage per contornare il divieto di prove private tra il primo e l’ultimo Gran Premio della stagione, ma questo non sarebbe l’unico obiettivo del Cavallino e della Peugeot.

La marca francese vorrebbe schierare una vettura ibrida (diesel-elettrica) nel 2009 che dovrebbe anch’essa essere equipaggiata di un sistema KERS.
La Ferrari vorrebbe quindi vendere il proprio KERS ad altri ?

In ogni caso, affinché questa collaborazione eventuale tra i due costruttori porti i suoi frutti bisogna superare uno scoglio a livello del partner rispettivo per quanto riguarda l’elettronica : Magneti-Marelli per la Ferrari e Tag Heuer per la Peugeot.

devo dire che sto leggendo di parecchi problemi con questo kers.......
BMW sembra che abbia intrapreso una buona strada tuttavia