动能回收系统| KERS |一级方程式(F1) KERS |工作原理

动能回收系统(KERS)

动能回收系统KERS的引入是f1最重要的技术引入之一。f1一直以不环保的形象存在，已经失去了与公路车辆技术的相关性。这最终导致了KERS的引入。

KERS是一种节能安装在发动机上的装置，用来转换制动过程中产生的一些浪费能量变成一种更有用的能量形式。的系统储存制动时产生的能量然后在加速度下释放储存的能量。引入这一技术的主要目的是显著提高圈速，帮助超车。不介绍KERS提高燃油效率或减轻发动机的重量。主要是为了提高赛车性能。

KERS是国际汽联主席马克斯·莫斯利的创意。这是F1为展示现代F1赛车的环保和道路相关性．这是一款混合动力装置，它将彻底改变f1的环境友好型、道路相关型、尖端技术．

动能回收系统(KERS)部件

KERS的三个主要组成部分如下:

• 电机位于油箱和发动机直接连接到发动机曲轴以产生额外的动力。
• 高电压锂离子电池是用来储存和快速传递能量的．
• 一个KERS控制框监视的工作电动马达充电和释放能量．

A -电动机

B -电子控制单元

C -电池组

动能回收系统(KERS)工作原理

动能回收系统或KERS基本工作“能量不能被创造或毁灭，但它可以无限地转化。”

当一辆车被驾驶时，它有动能能量和同样的能量被转换成热量制动能量。它是旋转的力来的车在刹车的情况下停止，在那个时候，一部分能量也被浪费了。与引入KERS系统，将同样未使用的能量储存在车内，当司机按下加速器，存储的能量再次转化为动能。根据F1的规则，KERS系统为F1赛车提供了额外的85马力不到七秒。

这些系统从汽车中吸收废弃能源制动过程中，储存它，然后重新使用它，暂时提高发动机功率。这张图和下面的图显示了主要部件在油箱底部的典型位置，并说明了系统的基本功能性——充电阶段和加速阶段。在充电阶段，

• 后刹车动能(1)
• 由电动交流发电机/电机(2)捕获，
• 由中央处理单元(CPU)(3)控制，
• 然后充电电池(4)。

在升压阶段，当驾驶员按下发动机上的升压按钮时，电动交流发电机/电机将存储的能量连续不断地反馈给发动机方向盘．这种能量相当于大约80马力，每圈最多可以使用6.6秒。该位置的主要动能回收系统(KERS)组件的基础燃料箱减少燃油容量(2008年通常是90-100公斤)增加了大约15公斤，这足以影响比赛策略，特别是在以前只能跑一站的赛道上。

的系统还需要额外的散热器来冷却电池．机械动能回收系统(KERS)，与这里所示的电动KERS相反，工作原理相同，但使用飞轮来存储和再利用废弃能源。

动能回收系统(KERS)类型

有基本上有两种KERS系统:

电子KERS

意大利马瑞利公司提供的电子KERS是红牛、红牛二队、法拉利、雷诺和丰田在F1比赛中常用的系统。

这方面面临的主要挑战动能回收系统类型(KERS)系统的缺点是锂离子电池会变热，因此需要在汽车中添加额外的管道。宝马使用超级电容器代替电池来保持系统的冷却。

用这个系统中，当刹车作用于汽车时，一小部分转动力或动能被安装在发动机一端的电动机捕获曲轴。的电动机的主要功能是给电池充电在吠叫下，加速时释放同样的能量。这然后电动机将动能转化为电能，电能进一步储存在高压电池中．当驾驶员按下油门时，电池中储存的电能就会被使用开车．

机电KERS

机电KERS是由Ian Foley发明的。的系统完全是基于真空中的碳飞轮，通过CVT变速器连接到差速器。这样，一个巨大的蓄水池就可以储存机械能和能量系统具有独立的优势变速箱。制动能量被用来转动飞轮和当需要更多的能量时，汽车的轮子是耦合的直到旋转的飞轮。这给了一个促进动力和改进赛车的性能。

动能回收系统(KERS)的局限性

虽然动能回收系统(KERS)是f1最重要的引入之一，但它在性能和效率方面有一些局限性。以下是KERS的一些主要限制:

• 一辆汽车现有的发动机只能配备一台KERS。
• 最大输入输出功率为60kwKERS系统的功率．
• KERS每圈释放的最大能量不超过400公斤。
• 能量回收系统只有在汽车行驶时才能发挥作用。
• KERS释放的能量必须保持在驾驶员的完全控制之下。
• 经济复苏系统必须由用于控制发动机的同一电子控制单元控制、变速器、离合器和差速器。
• 无级变速器系统不允许与KERS一起使用。
• 能量回收系统必须在后轮驱动系统的一个点上连接．
• 如果KERS连接在差速器和车轮之间，则施加到每个车轮上的扭矩必须相同。
• KERS只能在汽车里工作只有一个刹车系统。