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Kers: l’accumulatore di energia

Il KERS (Kinetic Energy Recovery System), è un dispositivo che consente un parziale recupero dell’energia cinetica dispersa in decelerazione e frenata(sotto forma di calore), in energia meccanica o elettrica, utilizzabile per la propulsione del veicolo, il funzionamento dei suoi dispositivi e consente anche una diminuzione del consumo di carburante. Tale sistema risulta(generalmente) costituito da un motore/dinamo, un accumulatore di energia(elettrico o meccanico) ed un sistema di controllo.

racecar-engineering.com

Il kers dal 2009 viene impiegato in formula uno, migliorando le prestazioni delle monoposto, recuperando 400 KJ di energia erogabili con una potenza di 60 KW (circa 80 CV) per 6,6 secondi. A seconda del sistema d’immagazzinamento dell’energia utilizzato, distinguiamo il kers in elettrico e meccanico.

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Il kers meccanico è costituito da un volano connesso al motore mediante una trasmissione a rapporto variabile. L’energia prodotta dal  veicolo in fase di frenata viene conservata e convertita grazie ad un sistema di ingranaggi e pulegge che lavorano sul blocco cambio-variatore-volano.

Il kers elettrico rispetto a quello meccanico presenta uno schema costruttivo più semplice, ma risulta più complesso dal punto di vista della gestione e logistica dei pesi(pesa circa una decina di kg in più).

Il sistema è costituito da un motore-alternatore collegato ad una serie di pile. In fase di frenata il motore funziona da alternatore trasformando l’energia meccanica in energia elettrica, convertita poi in energia chimica per caricare le batterie; viceversa al momento dell’accelerazione il procedimento sarà invertito, alimentando il motore elettrico che funzionerà simultaneamente al propulsore termico. Questo tipo di kers, è caratterizzato da un processo di conversione dell’energia più complesso ed è in grado di recuperare il 40% dell’energia rispetto al 70% della soluzione meccanica. Il suo vantaggio principale risiede nella possibilità di modificare la configurazione d’installazione a seconda delle esigenze.

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Matteo Claudio Cainazzo
Ingegnere Meccanico appassionato di tutto ciò che riguarda la meccanica dei veicoli; attualmente frequenta la magistrale in Ingegneria del veicolo.