耗资建1个1:1的风洞开销大于5000万欧元

新浪体育讯 明年,F1将在动力系统上进行一次重大改革、引入旨在提高能效利用的动能回收系统(KERS)。虽然目前多支车队的技术方案已进入赛道测试阶段,但因技术保密,公众对其知...


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F1技术特辑-KERS系统深度分析80马力的学问(附图)

  明年,F1将在动力系统上进行一次重大改革、引入旨在提高能效利用的动能回收系统(KERS)。虽然目前多支车队的技术方案已进入赛道测试阶段,但因技术保密,公众对其知之甚少、关注度极低。直至近日,发生在红牛和宝马身上的两起技术事故,才让KERS成为了热门关键词。

  为此,我们推出了下面这篇关于KERS的专题报道。内容涉及:KERS原理概述、FIA改革初衷、配套规则环境、具体技术方案详解和优缺点对比四大方面。其中最后一点是本文的重点,为了便于理解,我们又将其细分为五个小方面进行讲解。希望通过本文,能为大家了解这项技术,以及观看未来的比赛,起到帮助作用!

  一,什么是KERS?

  KERS是动能回收系统(Kinetic Energy Recovery Systems)的英文缩写。其基础原理是:通过技术手段将车身制动能量存储起来,并在赛车加速过程中将其作为辅助动力释放利用!具体的使用方法可能模仿A1的加速按钮来实现。

  二,FIA为何要引入KERS?

  很多人认为F1引入KERS的是FIA为增加超车机会-提高比赛兴奋度,压制引擎研发-控制成本飚升而采取的一时之举,这是完全错误的!

  现在,全世界的汽车工业都面临着产业发展与保护环境这对矛盾。能源问题,二氧化碳排放,早已不再是时髦的话题,而是就摆着面前,并需要立即动手解决的问题。去年,德国出台了每公里二氧化碳排放量不得超过120克的指标,这一指标如果成为法规,将意味着大排量发动机不再有发展前途。与此同时,现在有的城市甚至计划只允许在市中心使用混合动力车,这意味着厂商在开发产品时,必须保证他们的车型可以选装混合动力系统。通过这两例,我们可以看到高效率的环保技术对于汽车工业的发展有多迫切。时下,虽然各大制造商从未达成过任何共识,但已基本形成了默认的发展思路:先从混合动力入手,然后向氢动力或纯电力过渡。只有这样,汽车工业才可能有未来。

  此时,以高科技著称、位居汽车运动金子塔尖的F1,如果无视这一社会趋势,必将面临被涛汰的危险。FIA主席马克思-莫斯利曾在2006年说过: “世界的趋势正在发生改变,你将看到最明显的是关于全球变暖问题。在世界每一个地方,都有非常突出的民意运动。如果现在我们不改革,我们将错过这一趋势,F1将变得落后,并最终死亡。”

  也许有人会认为莫斯利的话是在危言耸听,但F1的现状就是下面这样:2.4升V8引擎的百公里油耗高达49KG,19000转的极限转速对于民用引擎没有任何参考意义,耗资建1个1:1的风洞开销大于5000万欧元,不计全年24小时运转的成本,一站一改的空气动力学套件实用价值是零……。

   很显然,现在F1的技术发展方向,是完全与社会脱节的,而且随着能源和环境问题的加剧,它正在与社会发展方向背道而驰。过去,F1被称为汽车工业的试验田,先进民用技术的发源地;而现在,随着技术发展趋势的变化,它的这项功能已越来越弱!在这种情况下,改革势在必行,而且刻不容缓。因为没有任何有社会责任的人,会对采用“过时”技术、大幅浪费能源、危害环境的运动顶礼膜拜!

  KERS正是F1顺应这一社会趋势,保持先进性迈出的第一步。(关于F1动力系统的远景规划,请【点击】查看我们之前的报道)

  三,FIA对KERS的规则限制

  为了鼓励、推动KERS技术的发展,FIA给予了车队充足的发挥空间。在今年7月11日发布的2009版F1技术规则中,国际汽联只对KERS几项技术指标做了规定,其余所有环节都是开放的。按照莫斯利的说法,KERS的发展几乎不受限。下文便是新规则中仅有的约束条款:

  1,KERS系统的最大输出和输入功率不得超过60KW,每圈的能量释放总量不得超过400KJ。(规则原文5.2.3)

  2 赛车在进站加油的过程中,不得向KERS的系统增加能量存储。(规则原文5.2.4)

  3 赛车引擎、变速箱、离合器、差速器和KERS以及所有的相关激活机构,必须由FIA指定的ECU供应商提供的ECU控制(即迈凯轮提供的标准ECU)。(规则原文8.2.1)

  现版09款规则对KERS的限制仅此而已!

  四:两种技术原理的KERS系统及其优缺点(本文重点)

  在FIA宽松的规则框架下,现在存在两种技术原理的KERS系统正在研发当中:飞轮动能回收系统和电池-电机动能回收系统。下面,我们将从研发背景、技术原理、参数指标、技术难点和方案优缺点五个方面对其进行详细介绍。首先讲已经面世的“飞轮动能回收系统”。

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