Väčšina pretekárskych áut na dráhe má v rukáve nejaké triky, ako prekonať konkurenciu. Keďže ide o vrchol motoristického športu, autá F1 nie sú cudzie komplikované systémy navrhnuté tak, aby autá jazdili rýchlejšie.
Jedným z takýchto systémov je KERS. Bol predstavený v roku 2009 na podporu dvojitej stratégie F1 na podporu vývoja ekologických a cestných automobilových technológií v pretekoch F1, no vo veľkej miere bol prijatý až v roku 2011.
Odvtedy je prítomný na každom aute.
Čo je KERS a ako funguje?
KERS je skratka pre Kinetic Energy Recovery System. Zakaždým, keď brzdíte, aby ste spomalili svoje auto, kinetická energia sa stráca vo forme tepla z trenia medzi brzdovými doštičkami a skutočným kolesom. KERS namiesto toho využíva túto energiu a šetrí ju na použitie neskôr, keď je to pre vodiča výhodné.
Existujú dva hlavné typy KERS - mechanické a elektrické. Zatiaľ čo akékoľvek nasadenie cestných vozidiel môže používať mechanický KERS, konštruktéri F1 doteraz používali všetky elektrické systémy.
Tie sú poháňané elektrickým generátorom s názvom Motor Generator Unit - Kinetic (MGU-K), ktorý premieňa teplo vznikajúce pri brzdení na elektrickú energiu. Premenená elektrická energia sa potom ukladá do batérie s kapacitou 2 MJ na kolo regulovanej FIA, ktorá sa nazýva Energy Storage (ES).
V prípade potreby môže vodič stlačiť tlačidlo na volante a túto silu zlúčiť s výkonom motora vďaka elektromotoru spravidla umiestnenému na prednej strane kľukový hriadeľ.
Celkový výkon MGU-K je tiež regulovaný FIA. Predchádzajúce systémy boli obmedzené na 60 kW (približne 80 k), ale limit bol neskôr zvýšený na 120 kW (takmer 160 k) v roku 2014 vyvážiť slabší 1,6-litrový V6, ktorý nahradil starší, výkonnejší 2,4-litrový V8 motora.
Zatiaľ čo presné špecifikácie systému KERS konštruktéra F1, ktorý sa v športe nazýva jednoducho ERS, by bolo prísne stráženým tajomstvom, vyššie uvedený systém tvorí základy elektrického KERS.
MGU-K verzus MGU-H
MGU-K by sa nemalo zamieňať s MGU-H (Heat), čo je samostatné elektronické zariadenie tvoriace zostávajúcu časť F1 ERS. Ide o podobný koncept, ale namiesto toho, aby zachytával teplo z bŕzd, zachytáva tepelnú energiu generovanú výfukovými plynmi motora.
Kombinácia týchto dvoch systémov znamená, že batériu je teraz možné nabíjať, aj keď vozidlo aktívne nebrzdí. Navyše, keďže FIA neukladá žiadne predpisy pre MGU-H, akákoľvek energia, ktorú vygeneruje, môže byť privádzaná priamo do MGU-K, čím sa v podstate obchádzajú akékoľvek predpisy týkajúce sa MGU-H.
MGU-H tiež rieši oneskorenie turba pomocou motora na pohon kompresora, a preto nevyžaduje, aby turbína čakala na výfukové plyny. Tieto dva systémy spolu tvoria ERS alebo systém obnovy energie na aute F1.
Ako už bolo spomenuté, výkon na kolesá sa ovláda tlačidlom na volante vodiča. Tímy často pomáhajú jazdcom agresívnejšie brzdiť alebo určitým spôsobom preraďovať, aby každé kolo dobili maximum energie alebo ju nasadili taktickejšie.
Líši sa ERS od regeneratívneho brzdenia?
Zatiaľ, ak ERS znie veľmi podobne ako regeneračné brzdenie, ktoré vidíte v elektromobiloch na ceste, nemýlite sa. Sú v podstate to isté. Oba systémy využívajú brzdenie vozidla na dobíjanie autobatérie, ktorá sa potom používa na pohon kolies.
ERS je však oveľa komplikovanejšie a výkonnejšie ako jednoduché aplikácie regeneratívneho brzdenia, ktoré vidíte v cestných autách. Cestné autá majú regeneračné brzdové systémy, ktoré sú zamerané na maximálne nabitie batérie bez toho, aby vodič musel neustále brzdiť, aby zo systému niečo dostal.
Toto pomohlo dosiahnuť čo sa nazýva jazda jedným pedálom vo väčšine elektromobilov. Keď pustíte plyn, systém naštartuje a spomalí auto s agresivitou, ktorú často ovláda vodič.
To zaisťuje, že sa batéria počas každodenného dochádzania a výletov nabíja tak dlho, ako je to len možné. ERS by sa namiesto toho sústredil na nabíjanie tej istej batérie s čo najmenším brzdením, teda kombináciou MGU-K a MGU-H. Nasadenie uloženej energie je tiež oveľa agresívnejšie.
KERS v cestných autách
Mohli by ste teda nasadnúť do KERS v bežnom cestnom aute a mať vozidlá s úžasným dojazdom? Nie presne, vzhľadom na to, že ERS je oveľa agresívnejšie ako bežné regeneratívne brzdenie, bude tu niekoľko problémov, počnúc batériou.
Batérie používané v ERS sú oveľa odolnejšie voči rýchlemu nabíjaniu a vybíjaniu, pretože znášajú bremeno auta F1 vrhajúceho viac ako 60 kôl po trati. Dokážu odobrať veľké množstvo energie, aby sa rýchlo dobili, a potom poskytnú rovnako veľké množstvo energie, aby sa pridalo k celkovému výkonu auta.
Batérie pre cestné autá sú zamerané na odolnosť, dlhšiu životnosť, aby udržali viac nabíjacích cyklov, a čo je dôležitejšie, bezpečnosť. To neznamená, že ERS nie je bezpečný, len batéria bežného cestného elektrického alebo hybridného auta nebude schopná držať krok so systémom.
Regeneračné brzdové systémy na autách tiež nevyrábajú ani zďaleka toľko energie na vrátenie do batérie, koľko je potrebné na pohyb samotného auta. To znamená, že získaný náboj je oveľa menší, ako by poskytol MGU-K.
Napokon, nasadenie energie je tiež dosť odlišné, najmä ak jazdíte v hybridnom aute, kde elektrické systémy majú často nahradiť výkon auta vyrobený plynovým motorom. Na elektrických autách nie je potrebné žiadne elektrické nasadenie, pretože systém iba nabíja batériu.
Naproti tomu ERS v F1 alebo KERS vo všeobecnosti je zameraný na využitie uloženej elektrickej energie do existujúceho výkonu motora.
Budúcnosť KERS
Keďže pokroky v F1 zefektívňujú batérie a regeneračné systémy, nakoniec sa dostanú aj do cestných áut, v ktorých jazdíme každý deň. To znamená, že získame autá, ktoré sa nabíjajú rýchlejšie a so zlepšeným dojazdom.
Dovtedy sa môžete pochváliť existujúcimi regeneračnými systémami vášho vozidla, ktoré ušetria toľko energie ako doteraz.
