Як працює електрична АВТОСИСТЕМА KERS? Під час гальмування енергія, яка була використана на розгін, згодом перейде в тепло на гальмівних колодках і дисках. Іншими словами, заощадження енергії, яка утворюється під час гальмування автомобіля, тобто рекуперація кінетичної енергії. KERS - принцип роботи автосистеми - саме це і лягло в основу автосистеми KERS.
KERS - принцип роботи автосистеми
Головною місією її використання стало удосконалення динамічних характеристик авто при розгоні і гальмуванні з наступним набором швидкості. Також причинами просування системи KERS стали:
- допомога пілотам при обгонах.
Атакуючий штурман, використовуючи електричну систему, цілком здатний обігнати болід, в той же час атакується штурман, активує електричну систему, щоб захистити свої позиції. Першим відкриттям фахівців в області інженерії став маховик.
Суть полягає в високошвидкісному маховику зі сталі і вуглецевого волокна, який рухається зі швидкістю шістдесят тисяч обертів на хвилину у вакуумній камері. Маховик під'єднується до трансмісії крізь зубчасті передачі з фіксованим передавальним числом, варіатор і зчеплення. Він продовжував обертання всередині вакуумної камери до того часу, поки штурман не закінчується зусилля з маховика для набору швидкості авто.
Існують межі на використання системи KERS, тому штурман вирішує де і коли його активувати.
Крім цього були винайдені два варіанти системи KERS: гідравлічний і електричний.
У першому варіанті гідравлічна рідина виступала накопичувачем, саме вона давала енергію на майбутній розгін боліда. Але в нинішніх болідах система не прижилася.
Перша сучасна модель системи KERS була встановлена на Феррарі, зокрема, вона накопичує енергію за допомогою енергетичних акумуляторів і коли захоче штурман авто направляє її на розгін.
Основні модулі KERS
Давайте обговоримо суть роботи електричної системи KERS. Для початку, розберемо з чого ж складається ця система.
Головною деталлю, безумовно, є електричний мотор, який виробляючи енергію, витягує кінетичну енергію з вала двигуна, перетворює в електричну енергію. Загалом діє як генератор. А зворотний процес перетворення енергії з електричної в обертальну з перенесенням її на вал двигуна взяв на себе мотор.
Але безпосередньо «головою» всієї системи є центральний процесор (CPU). Саме цей блок займається зарядкою і розрядкою акумуляторів, вмикає і вимикає мотори. А також процесор стежить за навантаженням двигуна та температурою всієї системи.
І не менш важливим є набір батарей. Для балансу вони закріплені під сидінням штурмана, важать ні багато - ні мало 30 кілограм і видають вісімсот вольт. Один мінус все-таки є, батарея не накопичує заряд, а пристрій акумуляторів руйнується при швидкій зарядці. Для інформації, встановлений мінімум на вагу автомобіля на офіційних змаганнях становить близько шестисот кілограм. Більшість команд розглядає використання суперконденсаторів для накопичення енергії при гальмуванні разом з акумуляторними батареями, про це повідомляють деякі джерела.
Система активується тільки при достатньо високій швидкості, більше ста кілометрів на годину, кнопка активації знаходиться в легкодоступних місцях - на кермі пілота. Найчастіше штурман активує її ще на старті.
Як працює система KERS
Кінетична енергія надходить на вал мотора за допомогою ведучих коліс при гальмуванні боліда, відбувається збирання енергії. Далі блок управління системи розосереджують енергію по батареях. Цю функцію несе в собі мотор. Ось ми і ознайомилися з першим циклом системи.
У чому ж полягає другий цикл?
Пілотові потрібно ще енергія, так як під час розгону відбувається витрата енергії. Штурман проводить активацію кнопку на кермі, що служить спонуканням до дії блоку управління системи, який в свою чергу посилає сигнал мотору. Працюючи швидше, мотор трансформує енергію в крутний момент і в підсумку направляє всю силу на вал двигуна.
Активація приводу мотора в автомобілях здійснюється гідравлічною системою через передавальні шестерні.
Мотор в відключеному стані не має продуктивності і для економії енергії, яка безглуздо витрачається на обертаючі моменти мотора, ось тут і потрібна гідравліка.
Згадаємо також про те, що електричний мотор використовує систему співвідношення один до двох. На вісімнадцять тисяч оборотів основного двигуна доводиться тридцять шість тисяч звернень генератора. При такому співвідношенні електричному двигуну не проблема приводити в рух основний двигун. Але, не забуваємо про те, що будуть потрібні певні зусилля для зупинки такого двигуна.
Використання системи KERS на сьогоднішній день
Кожен, хто цікавиться перегонами, знає, що мати відрив від суперника на тридцять секунд або кілька сантиметрів, величезна перевага. Саме його дає система KERS, видаючи потужність в шістдесят кіловат за якихось сім секунд або одне коло. А це немало, цілих вісімдесят кінських сил.
Наука рухається вперед семимильними кроками, в тому числі і інженерія, тому системи збереження енергії випускають все більш значної потужності при меншій вазі. І, звичайно, питання безпеки заступає на перше місце.
Не забувайте, акумулятори працюють при неймовірно високу напругу з прихованого запасу енергії. Це підтверджує історія з техніком, який розробляв систему, від потужного удару струмом він був госпіталізований в лікарню.
Та й акумуляторні батареї знаходяться під сидінням штурмана і вихід з ладу, їх перенагрівання, веде до займання всього автомобіля і перш за все місця штурмана.
KERS - принцип роботи автосистеми ми розповіли.