Como Funciona o KERS

Introdução ao KERS

KERS não é um nome - é a sigla de Kinetic Energy Recovering System (sistema de recuperação de energia cinética). Apesar de ser chamado de sistema, o KERS é na verdade um conceito. Diferentes sistemas podem ser usados para cumprir o objetivo do KERS, que é acumular energia gerada nas frenagens - que seria desperdiçada - para ser usada quando o carro precisa acelerar. O KERS foi incluído no regulamento da F-1 para 2009, inicialmente como opcional. As regras permitem que as equipes desenvolvam seu próprio sistema ou comprem de terceiros, sem obrigá-las a usar o equipamento.

© Williams Grand Prix Engineering Limited

A potência fornecida pelo KERS representa cerca de 10% da potência máxima de um motor de F-1 e deverá ser particularmente útil em ultrapassagens. Pelo regulamento, a cada volta o KERS poderá liberar no máximo 400 kJ, e nunca mais de 60 kW (1 kW = 1 kJ/s) num determinado instante, o que na prática significa que o piloto terá por 6,7 segundos toda a potência adicional (são cerca de 81,5 cv). Os pilotos precisam o tempo todo ter controle sobre o KERS - não pode haver sistemas automáticos para ligá-lo nem desligá-lo. O mais provável é que o piloto use um botão no painel do carro.

Princípio de Funcionamento:

Um dos fabricantes de KERS é a Flybrid, que desenvolveu um sistema baseado num volante acoplado por embreagem a um câmbio CVT, ligado ao câmbio do carro. O volante, feito de aço e fibra de carbono, gira a mais de 60.000 rpm no vácuo, graças a uma câmara selada, para diminuir o atrito. O equipamento completo pesa 24 kg e é capaz de gerar até 60 kW (pouco mais de 81,5 cv).É o controle da relação das polias do câmbio CVT que define quando o sistema armazena ou libera energia. Na desaceleração, o movimento é dirigido ao volante, que acumula energia cinética (energia em movimento - para saber mais, leia Como funcionam a força, a potência, o torque e a energia).A tecnologia da Flybrid não é exatamente nova. A própria empresa explica que alguns veículos híbridos, como ônibus, e até protótipos de carros, já empregaram algo semelhante. A Flybrid conseguiu no entanto melhorar o sistema, graças ao uso de um volante muito leve, que compensa a falta de massa com a altíssima rotação. Segundo a Flybrid, foi possível também uma redução significativa do efeito giroscópico.

Esquema do sistema Flybrid

O sistema desenvolvido pela Williams também usa um volante, mas ele é acionado eletricamente, e não há um câmbio CVT. No KERS da Williams o volante, também mantido em compartimento com vácuo, é produzido em fibra de carbono, com rolamentos de cerâmica e eixo de aço, e ultrapassa 100.000 rpm. No volante do sistema da Williams partículas magnéticas são incorporadas ao material do volante, e a passagem de corrente (gerada nas frenagens, graças à ligação dos semi-eixos com um gerador o leva a acelerar. Um inversor permite o fluxo no sentido contrário - quando o piloto aperta o botão de acionamento do KERS, o volante funciona como um gerador, enviando corrente ao motor elétrico auxiliar.

Outros sistemas em desenvolvimento usam tecnologias diferentes, como o emprego de geradores, baterias (de íon-lítio) ou supercapacitores e motor elétrico para respectivamente produzir, armazenar e despejar potência extra.

Vantagens e desvantagens do KERS:

Vantagens: Mais potência na hora de acelerar (só que por pouco tempo - o KERS pode ser acionado durante 6 segundos a cada volta). E essa potência é realmente extra, porque não há peso adicional no carro nem consumo de combustível. Os 81,5 cv despejados pelo KERS representam 10% a mais de potência.

Desvantagens: Apesar de pequeno, o KERS ocupa espaço - e num carro de F-1 não há muito lugar sobrando. Além disso, o KERS pesa - embora o peso não seja o real problema. É a concentração do peso num ponto que pode afetar o desempenho dos carros.
O regulamento da F-1 estabelece um peso mínimo para o carro, medido com o piloto a bordo. O conjunto é mais leve que o peso mínimo aceito, e as equipes recorrem a lastros, pequenos pesos, para chegar ao número permitido. Esses lastros podem ser distribuídos livrementes - e são posicionados de forma a melhorar a estabilidade do carro. O KERS elimina ou diminui a possibilidade de uso de lastros. O equipamento da Flybrid, por exemplo, tem 24 kg. A Williams não declara o peso, mas diz que seu KERS produz 5 kW por kg; fazendo a regra de três, o equipamento, que gera 60 kW, deve ter 12 kg.Outra possível desvantagem é o risco de quebra. Qualquer que seja o fabricante ou sistema adotado por uma equipe, é algo novo, que não foi testado em corridas. E segundo a Lei de Murphy... tudo que pode dar errado dá errado. Só como exemplo, em testes no final de 2008 um mecânico da BMW-Sauber levou um choque ao encostar no carro da equipe - culpa do KERS.