F1技术特辑 KERS系统深度分析
2008年11月26日 14:09新浪体育 】 【打印
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但高转速带来的挑战还不只是这些,首先,64500转/分意味着飞轮自身在运动的过程中,将承受着巨大的G值,这正是飞轮要采用碳纤维和钢制造的原因,第二,64500转/分的转速并非普通的轴承系统能够承受,因为根本无法在真空内部给轴承润滑。但希尔顿和克罗斯还是做到了,只是没有公布其中的奥秘。

飞轮动能回收方案面临的最后一道考验是如何保证超高转速的飞轮安全可靠,为此,它需要像F1赛车的鼻锥一样进行严格的碰撞测试。去年8月29日,FB公司在英国的Cranfield碰撞测试中心对飞轮进行了碰撞测试,Cranfield是FIA认可的碰撞试验室。FB公司反映他们的飞轮在峰值减速度超过20G的情况下,仍完好无损,事后仍能继续胜任高转速工作。

D,FB公司飞轮动能回收系统技术参数预览

技术方案:飞轮动能回收系统

技术原理:通过飞轮存储并释放能量

飞轮材质:钢/碳纤维

飞轮质量:5KG

飞轮转速:64500转/分

最大功率:60KW(FIA规定上限)

最大扭矩:130牛.米(理论)

最大能储:400千焦

系统总重:24KG

系统体积:13升

系统效率:65~70%

E,FB公司飞轮动能回收系统优缺点

飞轮动能回收系统的优点包括:制造成本低、效率高、结构简单、体积紧凑、重量轻、工作温度区间广、安全稳定、寿命长、可重复使用和环保。为了更加形象的说明飞轮动能回收系统的技术优势,FB公司还专门给出了计划应用于民用车的该系统,与下面要讲的电池-电动动能回收系统相比的几个值得骄傲的数值,如下:

1)功率相同,飞轮动能回收系统的尺寸和重量只有电池-电机动能回收系统的一半

2)功率相同,造价只有电池-电动回收系统系统的1/4,

3)制造材料容易,易回收。

由于像FB这种高转速的产品(低转速产品工程界早有使用)应用极少,目前已知的弱点是:扭矩输出小和能量存储有限。另外技术欠成熟也是其弱点所在。

2,电池-电机动能回收系统(民用领域叫油电混合动力系统)

A,背景

和FB公司的飞轮动能回收系统相比,电池-电机动能回收系统是更主流的方案,使用车队占绝大多数,这和大多数汽车制造商在量产车上的研发经历直接相关。众所周知,日本的两大汽车厂商丰田和本田在油电混合技术上已经有了相当长的研发历史,并在世界处于领先地位,因此采用电池-电机动能回收系统是必然的。

目前,除这两家公司外,已经确认正在测试此类方案的还有宝马和红牛。后者目前使用雷诺引擎,上面我们提到雷诺和威廉姆斯都打算采用飞轮动能回收方案,因此从中可以看到KERS的研发具有较高的独立性。

另外,由于奔驰和宝马在民用车领域有过合作开发双模式混合动力的经历(即宝马、通用和前戴-克携手开发的双模式混合动力,将用于宝马X6和奔驰S400),因此几乎可以肯定迈凯轮也是采用的电池-电机动能回收系统。

现在唯一不确定的是法拉利。已知的事实是:法拉利在民用车领域还没有油电混合动力系统的研发经历。但是,面对能源紧缺、排放越来越严格的大趋势,即便FIA没有引入KERS的计划,法拉利的量产车部门也应当开始启动相关的节能研发项目。因此关于跃马在这方面的相关技术经验情况,妄加评价是不合适的。但不管怎样,如果采用电池-电机动能回收系统,法拉利面临的挑战无论如何都要比其他大型汽车制造商大很多。

在KERS的态度上,法拉利内部存在不同的看法,副总裁皮尔诺-法拉利认为这和FIA节约的大方向是相悖的。而迈克尔-舒马赫则表示支持,德国车王的视角和马克思-莫斯利相同,他看重的是F1的长远未来 。今年年初,印度力量曾明确表示来年会购买法拉利的KERS系统。

B,技术原理

动能   KERS   回收系统  

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