Il Kers. La storia segreta del successo del 2011
Gran Premio d’Italia – Monza
09-11 Settembre
Monza, Italia. 10 settembre 2011. Quest’anno la Formula Uno ha attirato l’attenzione sia per l’uso del DRS che per le caratteristiche delle prestazioni dei pneumatici Pirelli, mentre il ritorno del KERS è stato un po “nascosto” agli occhi del pubblico. Eppure questo sistema ha svolto il proprio ruolo fondamentale per consentire l’aumento significativo dei sorpassi durante il 2011, con il sistema viene utilizzato dai piloti in svariate forme per aumentare la velocità nella “zona del ‘DRS’ (cioè quando l’auto che attacca è a meno di un secondo dietro). Durante la manovra di sorpasso in sé, o anche per difendersi da una macchina dietro con DRS in funzione. Mentre non esistono dati concreti su questo punto, dai dati raccolti risulta che il KERS ha un ruolo in quasi ogni manovra di sorpasso per le auto equipaggiate con il sistema – oltre a fornire uno spazio prezioso di ricerca di alto livello nella tecnologia dell’elettronica e delle batterie. Infatti, esattamente quello che è la vera filosofia della Formula Uno.
Come funziona il sistema KERS di Mercedes-Benz?
Il sistema KERS (Kinetic Energy Recovery System) di Mercedes-Benz è stato sviluppato da Mercedes-Benz High Performance Engines a Brixworth, nel Regno Unito, con l’appoggio della Mercedes-Benz R & S a Sindelfingen, in Germania – un processo che ha comportato il trasferimento di conoscenze significative alla produzione in serie delle tecnologie ibride. Il KERS è costituito da un motore generatore (MGU), l’elettronica di potenza (PE) e un numero di batterie che compongono il sistema di immagazzinamento dell’energia (ESS). Durante la raccolta di energia che sarebbe altrimenti dissipata sotto forma di calore attraverso l’impianto frenante, l’MGU funziona come un generatore, che fornisce energia elettrica trifase per il PE. Questo trasforma l’energia elettrica a tensione continua, e immagazzina l’energia nella batteria. Il processo funziona al contrario quando il guidatore richiede spinta, con il gruppo elettrogeno che diventa un motore per integrare la potenza del motore.
I processi di recupero e rilascio dell’energia ha un’efficienza di circa l’80%.
Quanto è grande il KERS della Mercedes-Benz?
Il motore della MGU è un’unità circa dieci volte più piccola da quella commerciale automotive, mentre la batteria è di circa otto volte più piccola di quelle disponibili in commercio. Nel complesso, ci sono circa 3.500 pezzi in un unico KERS! E ‘un vero esempio di avanguardia di ingegneria.
Qual è il vantaggio del KERS nel tempo sul giro a Monza?
Il guadagno di tempo sul giro pieno a Monza usando il KERS è di circa 0.4s. Questo a fronte del valore più basso di guadagno finora registrato in questa stagione di circa 0.3s al giro in Ungheria.
Perché Monza è un circuito così potente per l’utilizzo del KERS?
La migliore delle ipotesi per l’uso del KERS è quella nelle curve relativamente lente seguite da lunghi rettilinei – esattamente quelle che sono le caratteristiche di Monza. Ci sono quattro punti nel giro quando l’auto accelera da velocità relativamente bassa fino a quasi la velocità massima finale, e questo significa che vi è una relativamente grande quantità di tempo sul giro nella quale è possibile di beneficiare l’aumento di velocità dopo ciascuna di queste quattro curve. Tipico uso del KERS a Monza sarebbe vedere quattro boost per giro, che danno un’ulteriore spinta di 20ms alle ruote dopo che il pulsante viene premuto.
Oltre alle alte velocità, Monza ha le caratteristiche delle dure frenate. Questo la rende un buon circuito per la raccolta di energia?
Le vetture spendono oltre il 12% del giro (più di 10 secondi) in fase di frenatai a Monza, con il momento di frenata nella Curva 1 dove in pochi metri riducono la velocità di circa 265kph. Tuttavia, Monza è in realtà il circuito più marginale dell’anno per il recupero di eneregia con il KERS, a causa del basso numero di punti di frenata durante il giro: solo sei in totale (Nelle curve 1, 4, 6, 7, 8 e 11).
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