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KERS分类
飞轮（机械动能）回收系统
电池-电机动能(或油电混合动力)系统
F1为何引进KERS系统
比赛规则对KERS设置限制
比赛中车手如何释放被储存的能量

KERS分类

         目前市面上有两种KERS系统，其一是电池-电机动能(或油电混合动力)系统，其二是飞轮（机械动能）回收系统。

飞轮（机械动能）回收系统

（一）飞轮回收系统简介及工作原理

          飞轮（机械动能）回收系统是雷诺采用的技术方案，其工作原理很简单，该系统是捕捉刹车制动能量并利用它来驱动一个转速可高达每分钟80,000转的飞速旋转的飞轮。当需要额外的能量时，飞轮被连接到汽车的后轮上，与电动式的回收系统形成对照的是，机械式的动能回收并不改变状态，因此也效率更高。

         当赛车在制动过程中，车身动能会通过无级变速箱传到飞轮中，这个时候在真空盒内的飞轮会被驱动，在高速旋转下积蓄能量，当赛车出弯时飞轮积蓄的能量则通过无级变速箱反向释放，并在主变速箱的输出端和引擎动力汇合后，作为推动力传递给后轴。

（二）飞轮回收系统技术难点
         F1赛车上每一公斤的质量都是有用的，为了让系统对赛车的配置产生的影响降到最低，则需要蓄能的飞轮主体尽可能的小，但是还必须满足能量储存的指标。而目前开发此系统的公司采用的是提高转速的方式，在试制品中飞轮转速已达到64500转/分，但是高转速就有对飞轮提出了新要求，那就是必须安全可靠，因为高转速意味着系统会产生巨大的热量和面临巨大的风阻损耗。

（三）飞轮回收系统优点
         飞轮（机械动能）回收系统结构简单紧凑，由有SECU的配套程序进行控制。而且外形上可根据用户需求，做针对性调整，也就是说可以具有不同的外形选择。除此之外该系统制造成本低、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。

（四）飞轮回收系统缺点

        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。

（五） 飞轮动能回收系统技术参数
　　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%

电池-电机动能(或油电混合动力)系统

（一）电池-电机动能回收系统简介以及工作原理

        相比于飞轮动能回收系统，电池-电机动能回收系统是更主流的方案，大多是车队都是使用的该系统，这一点与多数汽车制造商在量产车上的研发经历有关。大家都知道，日本丰田和本田在油电混合技术上有很长的研究历史了，且技术领先，因此采用电池-电机动能回收系统是必然的。

        目前电池-电机动能回收系统，即油电混合动力系统在民用车领域已发迅速而且可以说是白鸟齐鸣，从丰田的HSD、本田的IMA，到宝马、前戴-克、通用合作开发的双模式混合动力、再到斯太尔和西门子携手研发的HYSUV，它们的基础原理相同，但具体技术方案和实际效果却存在很大的差异。技术原理是电池-电机动能(或油电混合动力)系统是运用设置在赛车传动系统中的电动发动机将机械能转为电能的，或是将电能转为机械能，能量会在转化处理之后储存在电池中，并之需要的时候释放利用。

（二）电池-电机动能回收系统技术难点
         电池技术的瓶颈是一个技术难点，　因此现在各大汽车厂商都将目光转向了锂电池。目前几乎所有选用电池-电机动能回收系统的F1车队，都是使用的这种类型的电池，但这几乎是一个全新的技术领域。还有一个技术难点就是如何保证安全，电池可能会因为温度过高自燃，除此之外电压以及安放位置也是需要解决的难题。

（三）电池-电机动能回收系统优点
         电池-电机动能回收系统矩输出大、能量释放便于控制、技术成熟(不包含新电池技术)、有民用车研发经历作为参考，另外由于电池技术对未来汽车工业极为重要，因此F1电池-电机动能回收系统在电池方面的研究，对未来汽车工业的贡献极大。

（四）　电池-电机动能回收系统缺点
         电池-电机动能回收系统系统沉、体积大、对F1车身布局和配重均带来较大的冲击(这也正是年初很多车队要求FIA放宽F1最低质量605KG下限的原因)、安全隐患多、成本高、电池对环境污染大等等。

（五）电池-电机动能回收系统技术参数
　　技术方案：电池-电机动能回收系统
　　技术原理：通过电池存储并释放能量(宝马称自己的系统类似将用于X6的ActiveHybrid，即双模式混合动力)
　　工作电压：-
　　最大功率：60KW(FIA规定上限)
　　最大扭矩：>180牛米(预计)
　　最大能储：400千焦
　　系统总重：<40KG(预计)
　　系统体积：-
       系统效率：35-45% F1为何引进KERS系统

F1为何引进KERS系统

        F1引进该系统有两个目的，首先提升在一级方程式赛车中的环境友好度，并且提高与道路车辆有关的技术；其次是有助于超车。一个紧追前车的赛手可以利用助推按钮来帮助他超越前车，而前车可以利用助推按钮来摆脱逃离后车的追赶。与其他赛事规则一脉相承，对于该设施的使用是有规则限制的，因此何时何地使用KERS能是需要技战术的。

比赛规则对KERS设置限制

        目前赛事规则允许系统最多传送大约80制动马力的能量；而存储量被限定为400千焦耳。这意味着对于任何每圈耗时6.67秒的赛车而言都可以有80马力的能量可用。该能量可以一下子释放出来，亦可在赛道的不同赛点逐渐释放。这样，每一赛圈的速度提幅的范围可达0.1-0.4秒。

比赛中车手如何释放被储存的能量

        比赛规则规定这种释放必须在车手的完全掌控之中。在驾驶方向盘上装有一助推按钮，车手可随时按动该钮。