¿Qué es el sistema KERS y cómo funciona.?

A ver si podemos explicarlo, se trata de una especie de volante de inercia que recibe parte de la “energía” que se pierde durante las frenadas en forma de calor disipado.
La idea en general es recuperar esa energía, que es el calor que se pierde en los frenos o el escape. El sistema KERS almacena parte de esa energía, y la pone “a disposición” del coche.
El mismo sistema que en los monoplazas servirá para aumentos puntuales de potencia que podría llegar a los coches de producción para disminuir los consumos y las emisiones.
El volante va subiendo de manera gradual de revoluciones durante las aceleraciones, momento en que su energía acumulada sirve para aumentar las prestaciones del auto.
Aunque suena sencillo, el KERS es un elemento semi-mecánico de alta complejidad, capaz de soportar las exigencias de la F1; y todo en un conjunto de apenas 4,5 kg. de peso y las dimensiones pequeñas de un monoplaza.
Si demuestra su eficacia, como todo en competición no debería de tardar en hacer su aparición en coches de calle, por que es un valor añadido, y puede hacer aprovechar cómo hemos dicho una energía que hasta ahora la despreciábamos.
Su mecanismo de acción lo convierte en una solución interesante sobre todo para el urbano, con continuas paradas y arrancadas.
Pongámonos en situación.
Y vayamos a las situaciones que vivimos cada dñia en el tráfico habitual de nuestras ciudades. Cuando un vehículo, va reduciendo la velocidad bien bruscamente, bien poco a poco, sufre una variación (positiva o negativa) de la aceleración. Esa aceleración se transforma en cada momento en energía. Una energía inercial que es la que nos lleva a veces asentir que el vehículo de no corregir tiende a seguir la trayectoria que llevaba en cada momento.
Todos hemos estudiado física, o al menos tenemos unas ciertas nociones de ella. La física dice que todo elemento en movimiento tiene un cierto movimiento inercial. Toda esa masa por esa inercia tiende a seguir la tangente o bien la trayectoria que está siguiendo en cada momento del movimiento.
Si frenamos evidentemente la tendencia de la masa, es a adelantarse al cuerpo de la masa (en este caso que nos ocupa a nuestro vehículo) hasta que el vehículo se para de manera definitiva. Espero que este ejemplo os haya ayudado en parte a comprender de momento lo que queremos explicar.
Ahora hablemos de esa energía que acabamos de tratar. Vayamos a esa energía inercial que tenemos en cada momento tal y cómo hemos hablado. Todo se transfiere en forma de calor que se transmite al chasis y se convertiria en “calor” para los discos. El compromiso del dispositivo es el de reutilizarlo en cierto modo.
EL KERS en detalle.
Vayamos detallando más el dispositivo.
Cómo es el dispositivo del que hablamos.
Pues se trata de un dispositivo algo más sencillo, (almenos el concepto), de lo que parece.
Básicamente se podría decir que estamos hablando de un engranaje algo vasto, un volante de inercia al estilo de un disco metálico, en el cual cada que vez que hay un giro, se carga de energía inercial.
Hagamos un símil sencillo para todos. Un coche de niño pequeño, en el que estamos haciendólo correr, cuando lo movemos medio metro hacia atrás y sale disparado hacia adelante cierta distancia.
Los movimientos del “disco” que hemos comentado que es el “elemento central del dispositivo” de recuperación de energía y está intrínsecamente relacionado con los diferentes tipo de KERS que en este momento las marcas tiene en desarrollo.
En este momento las escuderías y las marcas más generalistas trabajan con estos tipos:
1. KERS Semimecánico: Hay una transferencia mecánica a elementos mecánicos con ayuda del palier.
2. KERS N-Neumático: Transmisión de la energía poe elementos neumáticos tales como el xtrac systrem, y los transfiere con el palier.
Y por último:
3. KERS Eléctrico: Generación de la energía, con el volante y se transfiere mediante baterías, que alimenta a un “motor” que ayuda al palier.
Puede haber (algunas escuderías así lo tienen contemplado) un sistema mixto que combine los anteriores tipos en menos o mayor grado en función de las necesidades de cada desarrollo o del monoplaza en cuestión.
Pero todo este dispositivo, (además de caro y costoso en cuanto a horas de investigación y desarrollo), tiene la cuestión pendiente por nuestra parte de dónde y cómo es montado. Los técnicos han estado cientos de horas buscando el lugar perfecto para ubicarlo, y aún hay cierta controversia a cerca de la ubicación más idónea de este elemento.
Como previo a la explicación, hemos de aclarar, que en un monoplaza de competición, y en concreto en el de la máxima categoría del automobilismo, aproximadamente, el 61% de la potencia total de frenada esta situado en la parte (anterior) delantera y el resto en la parte (posterior) trasera. de esta manera podríamos llegar a la falsa conclusión que lo más lógico es situra el dispositivo delante. Sin embargo, no es así.
Y no es así por no variar la delicada distribución de pesos. Y no romper la más que frágil compensación de reglas para mantener equilibrados los elementos del coche y el peso total que es un elemento sagrado para los ingenieros.
Por lo que por estas razones, y por la forma y el diseño del vehículo rn concreto hace mucho mejor ponerlo en la parte posterior (tarsera )del monoplaza.
Una conexión compleja y aún en mejora por parte de las escuderías. Como decimos, la conexión de los diferentes elementos del sistema, es algo compleja. Sin entrar en muchos detalles, básicamente es un semiembrague conectado a una transmisión mecánica contínua. A partir de este punto, un dispositivo electrónico complejo (fabricado por McLaren Electronic Systems) lo conecta por la salida de la caja de cambios al piñón de salida de nuestro diferencial.
A partir de aquí, como os podeís imaginar, la conexión a los paliers es directa.
1. ¿Pero realmente qué importancia tiene el Kers en rendimiento?
El Kers no supondrá una gran diferencia con respecto al tiempo por vuelta, porque la potencia extra sólo estará disponible en alrededor de 6.5s por vuelta, por lo que una ventaja de unos 0.1s y 0.3s por vuelta es realista, sin tener en cuenta la distribución de peso y el tamaño. Sin embargo, este beneficio adicional del Kers podría ofrecer una oportunidad de adelantar.
2. ¿El coche con el Kers será más pesado que un coche que no lo lleve?
No, esto es uno de los mitos que se está propragando acerca del Kers. Si suponemos que el peso base del Kers es de 25-35kg de peso, entonces tenemos menos lastre para desplazar y esto podría tener su importancia por la limitación de las oportunidades para cambiar la distribución de peso.
3. ¿Es una opción la de no utilizar el Kers la próxima temporada?
En el 2009 los reglamentos hacen del Kers opcional, no obligatorio, por lo que es lógico que cada equipo haya considerado esa posibilidad. Sin embargo, el Kers tiene el potencial para lograr una mejora en el tiempo por vuelta.
4. ¿Vamos al tema económico. ¿El Kers ha provocado un aumento en los costes?
Inevitablemente, una nueva tecnología de este tipo requiere importantes recursos con el fin de desarrollar una solución de forma segura y eficaz. Los costes han sido particularmente significativos con Kers porque es una nueva e importante tecnología de la Fórmula 1 y hay una serie de posibles soluciones que debían examinarse.
5. ¿Es seguro el Kers?
Los sistemas híbridos de las diferentes marcas que lo tiene en utilitarios de calle (Toyota, Honda, Mercedes) en carretera han demostrado ser seguros y fiables, está fuera de toda duda, por lo que la tecnología no es un problema. pero, claro estamos en la etapa de desarrollo de Kers en la Fórmula 1.