A maioria dos carros de corrida baseados em pista tem alguns truques na manga para superar a competição. Sendo o auge do automobilismo, os carros de F1 não são estranhos a sistemas complicados projetados para fazer os carros irem mais rápido.
Um desses sistemas é o KERS. Foi introduzido em 2009 para apoiar a estratégia dupla da F1 para promover o desenvolvimento de tecnologias ecológicas e relevantes para carros de rua nas corridas de F1, mas não foi amplamente adotado até 2011.
Ele está presente em todos os carros desde então.
O que é KERS e como funciona?
KERS significa Sistema de Recuperação de Energia Cinética. Toda vez que você freia para diminuir a velocidade do carro, a energia cinética é perdida na forma de calor pelo atrito entre as pastilhas de freio e a roda real. Em vez disso, um KERS aproveita essa energia e a salva para ser implantada mais tarde, quando for benéfico para o motorista.
Existem dois tipos principais de KERS - mecânico e elétrico. Embora qualquer implantação de carro de rua possa usar um KERS mecânico, os construtores de F1 até agora adotaram sistemas elétricos.
Estes são alimentados por um gerador elétrico denominado Unidade Motor Geradora - Cinética (MGU-K) que converte o calor produzido na frenagem em energia elétrica. A energia elétrica convertida é então armazenada em uma bateria com capacidade regulada pela FIA de 2MJ por volta, denominada Energy Storage (ES).
Quando necessário, o motorista pode pressionar um botão no volante para implantar esse poder, mesclando-o com a saída do motor graças a um motor elétrico geralmente localizado na extremidade dianteira do Virabrequim.
A produção total do MGU-K também é regulada pela FIA. Os sistemas anteriores foram limitados a 60kW (aproximadamente 80bhp), mas o limite foi posteriormente aumentado para 120kW (quase 160bhp) em 2014 para equilibrar o V6 de 1,6 litros mais fraco, que estava substituindo o V8 de 2,4 litros mais antigo e mais potente motor.
Embora as especificações exatas do sistema KERS de um construtor de F1, chamado simplesmente de ERS no esporte, seria um segredo bem guardado, o sistema acima mencionado forma os fundamentos de um sistema elétrico KERS.
MGU-K x MGU-H
Um MGU-K não deve ser confundido com um MGU-H (Heat), que é um dispositivo eletrônico separado que forma a parte restante de um F1 ERS. É um conceito semelhante, mas em vez de capturar o calor dos freios, ele captura a energia térmica gerada pelo escapamento do motor.
A combinação dos dois sistemas significa que a bateria agora pode ser carregada mesmo quando o carro não está freando ativamente. Além disso, como a FIA não impõe nenhum regulamento ao MGU-H, qualquer energia gerada por ele pode ser alimentada diretamente ao MGU-K, essencialmente ignorando quaisquer regulamentos sobre o último.
O MGU-H também resolve o turbo lag usando um motor para alimentar o compressor e, portanto, não requer que a turbina espere pelos gases de escape. Os dois sistemas combinados formam o ERS ou Sistema de Recuperação de Energia em um carro de F1.
Conforme mencionado anteriormente, a distribuição de energia nas rodas é controlada por um botão na direção do motorista. As equipes geralmente ajudam os pilotos a frear de forma mais agressiva ou mudar de marcha de uma certa maneira para recarregar a quantidade máxima de energia a cada volta ou aplicá-la de forma mais tática.
O ERS é diferente da frenagem regenerativa?
Até agora, se um ERS soa muito como a frenagem regenerativa que você vê em carros elétricos na estrada, você não está errado. Eles são essencialmente a mesma coisa. Ambos os sistemas aproveitam a frenagem de um veículo para recarregar a bateria do carro, que é então usada para alimentar as rodas.
No entanto, um ERS é muito mais complicado e poderoso do que as simples aplicações de frenagem regenerativa que você vê em carros de passeio. Os carros de passeio têm sistemas de frenagem regenerativa que são voltados para carregar a bateria o máximo possível sem fazer o motorista frear o tempo todo para tirar alguma coisa do sistema.
Isso ajudou a alcançar o que é chamado de condução de pedal único na maioria dos carros elétricos. Quando você solta o acelerador, o sistema entra em ação e reduz a velocidade do carro com uma agressividade muitas vezes controlável pelo motorista.
Isso garante que a bateria seja carregada o máximo possível durante os deslocamentos diários e as viagens rodoviárias. Em vez disso, um ERS se concentraria em carregar a mesma bateria com o mínimo de frenagem possível, daí a combinação do MGU-K e MGU-H. A implantação da energia armazenada é muito mais agressiva também.
KERS em carros de estrada
Então, você poderia entrar em um KERS em um carro comum e ter veículos com uma gama incrível? Não exatamente, considerando que um ERS é muito mais agressivo do que a frenagem regenerativa normal, haverá alguns problemas, começando pela bateria.
As baterias usadas em um ERS são muito mais resistentes ao carregamento e descarregamento rápido, pois suportam o peso de um carro de F1 dando mais de 60 voltas em uma pista. Eles podem consumir grandes quantidades de energia para se recarregar rapidamente e, em seguida, fornecer uma quantidade igualmente grande de energia para adicionar à produção total do carro.
As baterias de carros de estrada são voltadas para durabilidade, vida útil mais longa para sustentar mais ciclos de carga e, mais importante, segurança. Isso não quer dizer que um ERS não seja seguro, é apenas que a bateria de um carro elétrico ou híbrido comum não será capaz de acompanhar o sistema.
Os sistemas de frenagem regenerativa em carros também não geram tanta energia para colocar de volta na bateria quanto para mover o próprio carro. Isso significa que a carga obtida é muito menor do que a fornecida por um MGU-K.
Por fim, a implantação de energia também é bastante diferente, especialmente se você estiver dirigindo um carro híbrido, onde os sistemas elétricos costumam substituir a energia produzida pelo motor a gasolina do carro. Nos carros elétricos, não há nenhum acionamento elétrico a ser feito, pois o sistema carrega apenas a bateria.
Em contraste, o ERS na F1 ou o KERS, em geral, é focado na distribuição da energia elétrica armazenada na saída existente do motor.
O Futuro do KERS
À medida que os avanços na F1 tornam as baterias e os sistemas regenerativos mais eficientes, eles acabam chegando aos carros que dirigimos todos os dias. Isso significa que teremos carros que recarregam mais rápido, com alcance aprimorado.
Até então, você pode se orgulhar dos sistemas regenerativos existentes do seu veículo por economizar tanta energia quanto eles já fazem.
