Publicidade

ERS

Energy Recovery System
Sistema de Recuperação de Energia

O ERS é parte do que o regulamento técnico da FIA define como Unidade de Energia (Potência ou Força), composto por “motor de combustão interna, com seus auxiliares, qualquer sistema de recuperação de energia e todos os sistemas de atuação necessários para fazê-los funcionar sempre”.
É um sistema projetado para recuperar, armazenar e tornar disponível a energia para impulsionar o carro e, opcionalmente, acionar todos os auxiliares, incluindo todos os sistemas auxiliares e de atuação necessários para o seu funcionamento adequado.
O ERS consiste de duas unidades:

1 – Unidade Geradora de Energia Cinética (MGU-K, na sigla em inglês), ou KERS, recupera a energia cinética produzida na freada do carro e joga potência diretamente no virabrequim do motor. Na freada, usa a o movimento do seu mecanismo para gerar energia elétrica e recarregar sua fonte de alimentação. Na entrada de curva, na redução da aceleração para a freada, o MGU-K recupera a energia dissipada e a armazena na bateria. Na saída da curva e aumento da aceleração, o MGH-K funciona com o gerador de energia. Pelo regulamento da FIA, o MGU-K só pode ser usado pelos carros que largam da pit lane e na pista só depois que passem dos 100 km/h. As equipes poderão suar dispositivos eletrônicos para frenagem das rodas traseiras, para controlar a potência aumentada pelo MHU-K.

2 – Unidade Geradora de Energia Calor (MGU-H), ligado ao turbocompressor, recupera a energia térmica, isto é, o calor residual que sai do escapamento na desaceleração ou aceleração, e a envia ao MGU-K ou para a bateria, se ela não estiver totalmente carregada. Nas freadas, o MGU-H funciona como um motor elétrico para manter a rotação da turbina alta suficiente para evitar o turbo lag, que ocorre quando a velocidade da rotação da turbina é reduzida por causa da diminuição do volume de gases do escapamento. Para evitar o atraso na volta à rotação máxima no início da aceleração, o MGU-H gira a turbina eletricamente, antes de o fluxo de gases do escapamento chegar ao turbocompressor, mantendo a velocidade perto da ideal. Ele faz o compressor funcionar e manda potência para o motor antes de a turbina ser acionada pelos gases do escapamento.

O ERS combina a ação das duas unidades e, em relação ao uso do KERS, apenas, armazena energia recuperada em baterias até 10 vezes mais potentes e duplica a potência de 80bhp para 160bhp. Com isso aumenta de 6,67 segundos para 33,3 segundos o tempo em que o piloto poderá usá-lo por volta, o que poderá diminuir em mais de dois segundos o tempo de cada volta. Ao contrário do que acontecia com o uso do KERS, somente, uma falha do ERS poderá custar ao piloto vários segundos a cada volta e o risco de ficar fora da disputa, se o sistema não for confiável.

ERS imagem

Trocando em miúdos

No seu blog (http://flaviogomes.warmup.com.br/) o jornalista Flávio Gomes, em linguagem coloquial, simples e bem objetiva, ajuda a entender o que é e como funciona a nova unidade de força (potência ou energia) potência da F1:

“MOTORES

Esqueçam aquela coisa antiga de um motor aspirado a explosão, igual aos primeiros inventados no século XIX — eram muito parecidos com os de hoje, no seu princípio de funcionamento.
Os carros de F-1 neste ano terão unidades de força. Em inglês, a turma está usando a expressão “power unit”.

Foram aposentados os aspirados V8 de 2,4 litros de cilindrada, 750 hp e limitados a 18 mil rpm. Essa configuração vinha sendo usada desde 2006.
As novas unidades de força são compostas por três motores diferentes. Um deles, o principal, é um V6 turbo de 1,6 litro de cilindrada com giros limitados a 15 mil rpm. Motor normal, a explosão, quatro tempos, tudo direitinho. Mas turbinado. Só para lembrar, os turbos foram banidos da F-1 no final da temporada de 1988. Os turbos que serão usados neste ano vão girar a 125 mil rpm. E os motores vão funcionar integrados a um negócio chamado ERS, Energy Recovery System, ou sistema de recuperação de energia. Uma evolução do KERS.

São motores com mais torque, o que significa que o desgaste dos pneus traseiros será mais acentuado neste ano. Serão permitidos cinco motores por piloto para toda a temporada. Quem passar disso vai perder posições no grid.

O TAL DO ERS

Os motores V6 turbo trabalharão, como já informado, de maneira integrada ao sistema de recuperação de energia, doravante denominado apenas “ERS”. Este sistema é composto por dois outros motores: o MGU-K e o MGU-H.
O primeiro é a sigla para “motor generator unit-kinetic”, montado diretamente no motor principal. É o velho KERS, que acumula a energia desperdiçada nas frenagens. Essa energia se dissipa em forma de calor, e também acaba sendo desperdiçada de outra forma porque a rotação do motor, quando o carro está brecando, não é transformada em potência, não leva o carro para a frente (ele está parando, não se esqueçam). Um desperdício dos infernos.

Para entender melhor: quando um carro está parado no farol (semáforo, sinal, sinaleira), em marcha-lenta, há desperdício de energia. Afinal, os pistões e bielas continuam virando, há queima de combustível, mas a potência gerada vai para o espaço sideral porque o automóvel está desengatado, não há transferência para os eixos que o movem. Entenderam? Em outras palavras, carro com motor ligado desperdiça energia, o que a gente chama de maneira chula de “gasta gasolina à toa”. Pronto. E carro brecando também gera um desperdício de energia, porque aquilo que o motor está tentando fazer, fazer o carro andar para a frente, acaba entrando em confronto aberto com o sistema que faz com que ele freie. Um empurra, o outro segura. É mais ou menos isso. Nesse empurra-segura, há desperdício de energia. Essa energia, cinética, é acumulada em baterias e jogada no nosso querido MGU-K, que a um comando singelo despeja mais energia no motorzão V6 turbo.

O MGU-H, que na prática é o terceiro motor dessas unidades de força compostas também pelo turbão V6 e pelo MGU-K, significa “motor generator unit-heat”. É um gerador de energia que pesca o calor produzido pela turbina do turbo (ah, o didatismo) e, da mesma forma que o nosso querido “K”, encaminha essa energia a uma bateria. Mais energia acumulada, pois. Essa salada toda de energia acumulada em baterias vai gerar 160 hp extras, que poderão ser usados durante 33s33 a cada volta, o dobro do que o KERS gerava para uso durante apenas 6s7 por volta no ano passado. Sem o KERS, neguinho perdia alguns décimos de segundo por volta, mas dava para se virar. Se o ERS não funcionar direito, os engenheiros calculam que o piloto pode perder mais de 2s por volta neste ano, o que será um desastre completo. Ou seja: ou esse negócio funciona direito, ou o piloto está fodido e mal pago. Simples assim.

Ao contrário do KERS, o ERS não vai carregar plenamente as baterias apenas com as freadas de uma volta. O piloto vai ter de administrar essa carga para poder usá-la adequadamente, para ultrapassar alguém ou se defender de outrem. Gestores de energia, é o que serão os pilotos e seus engenheiros nos boxes.”