Los sistemas de recuperación de energía cinética (KERS) utilizan volantes para recuperar energía del movimiento cinético de los automóviles. Utilizan un volante giratorio que genera energía a medida que gira; esto genera la energía eléctrica para la recuperación. ¿Estos sistemas usan el volante al frenar, de modo que cuando el automóvil frena, el volante giratorio genera electricidad? ¿O la recuperación de energía se realiza incluso cuando el automóvil está en movimiento, cuando el volante gira con los ejes de los automóviles? Además, ¿cuál es el porcentaje de recuperación de energía (es decir, la energía recuperada del volante frente a la energía necesaria para girar el volante, si es una buena medida) de estos mecanismos?
KERS también se conoce como frenado regenerativo. Es un sistema que se encuentra en los últimos coches híbridos. Cuando un vehículo se detiene, los frenos se aplican a los discos para generar fricción y reducir la velocidad. Esto genera calor, que es energía que se pierde o se desperdicia.
El frenado regenerativo crea fricción además de los frenos, sin embargo, parte de la energía se convierte en potencial eléctrico en lugar de calor.
Usar el volante de inercia en todo momento durante el viaje/carrera daría como resultado un rendimiento más bajo. Solo se usa al frenar, sin embargo, en KERS la energía se usa como un impulso en las rectas en una carrera, por ejemplo.
La eficiencia dependería del generador que estuvieras usando. Más bobinas, mejor eficiencia, sin embargo, más bobinas significan más peso. Necesitas encontrar el equilibrio.
Los sistemas KERS (como se usan en los autos de F1 y LeMans) se basan en un volante de inercia para almacenar energía cinética. Al frenar, la transmisión se acopla a través de una caja de cambios 1:n al volante. Es decir, una revolución completa de las ruedas del automóvil hará que el volante gire n revoluciones. El sistema de volante almacenará la energía hasta que se necesite. Dado que un sistema de volante de inercia gira sobre cojinetes de bolas y dentro de un vacío, las pérdidas son mínimas. Cuando se necesita la energía en la aceleración, hay dos formas de usarla:
a) Embragar el volante a la transmisión con un reductor n:1 y recuperar directamente la energía cinética almacenada
b) Almacenar la energía del volante como electricidad en una batería, mediante la conexión del volante a un alternador. Esa energía es luego transformada nuevamente en cinética por motores eléctricos.
En cuanto a la eficiencia, por supuesto que el método a) es mucho más eficiente, ya que no hay transformaciones. solo pérdidas en forma de calor y arrastre a través de las cajas de engranajes.
El método b) es tan eficiente como lo son el alternador, la batería y el motor eléctrico. Y también tiene las cajas de cambios en el medio.
En términos prácticos, para un auto de carrera, que está acelerando o frenando con fuerza, se prefiere el método a) por ser más eficiente y directo.
Sin embargo, para un tranvía, es diferente. Como siempre se detiene, la opción de almacenamiento a largo plazo de una batería es mucho más útil.
Hoy en día, incluso los coches de carreras están obligados, por normas, a confiar exclusivamente en el método b), como un medio para desarrollar aún más la tecnología para el uso diario.
Steven