動能回收系統
編輯動能回收系統(KERS)是一種汽車系統,用于在制動時回收移動車輛的動能。回收的能量儲存在一個儲存器(例如飛輪或高壓電池)中,以供以后在加速時使用。示例包括復雜的高端系統,例如一級方程式賽車中使用的Zytek、Flybrid、Torotrak和Xtrac,以及簡單、易于制造和集成的基于差速器的系統,例如劍橋乘用車/商用車動能回收系統(CPC-KERS)。Xtrac和Flybrid都是Torotrak技術的被許可人,它們采用了一個小型且復雜的輔助變速箱,其中包含無級變速器(CVT)。CPC-KERS類似,因為它也是傳動系統組件的一部分。然而,包括飛輪在內的整個機構完全位于車輛的輪轂中(看起來像鼓式制動器)。在CPC-KERS中,差速器取代了CVT,并在飛輪、驅動輪和負重輪之間傳遞扭矩。
用于賽車運動
編輯歷史
其中xxx個被揭示的系統是Flybrid。該系統重24千克(53磅),考慮到內部損耗后的能量容量為400kJ。xxx功率提升為60kW(81.6PS,80.4HP),持續6.67秒。直徑240毫米(9.4英寸)的飛輪重5.0千克(11磅),轉速高達64,500rpm。飛輪處的xxx扭矩為18Nm(13.3ftlbs),變速箱連接處的扭矩相應地隨著速度的變化而更高。該系統的體積為13升。早在2006年,EPFL(洛桑聯邦理工學院)就在方程式S2000的開發框架內研究了xxx個基于超級電容器的KERS系統。已與其他機構合作開發了180kJ系統(用于賽車應用的混合動力推進系統的多物理場建模,A.Rufer,P.Barrade,M.Correvon和J.-F.Weber,iamfEET-2008:EuropeanEle-DriveConference,國際先進交通論壇,瑞士日內瓦,2008年3月11日至13日)。
一級方程式
一級方程式表示,他們支持負責任地解決世界環境挑戰,國際汽聯允許在2009年一級方程式賽季的規定中使用60kW(82PS;80bhp)KERS。團隊于2008年開始測試系統:能量可以存儲為機械能(如飛輪)或電能(如電池或超級電容器)。隨著2009賽季KERS的推出,只有四支車隊在本賽季的某個時間點使用過它:法拉利、雷諾、寶馬和邁凱輪。最終,在賽季期間,雷諾和寶馬停止使用該系統。NickHeidfeld是xxx個在馬來西亞大獎賽上駕駛配備KERS的賽車登上領獎臺的車手。當劉易斯·漢密爾頓于2009年7月26日贏得匈牙利大獎賽時,邁凱輪梅賽德斯成為xxx支使用配備KERS的賽車贏得F1GP的車隊。他們的第二輛配備KERS的賽車獲得了第五名。在接下來的比賽中,劉易斯·漢密爾頓成為xxx個駕駛KERS賽車獲得桿位的車手,他的隊友海基·科瓦萊寧排在第二位。這也是全KERS前排的xxx個實例。2009年8月30日,KimiRaikkonen駕駛配備KERS的法拉利贏得比利時大獎賽。這是KERSxxx次直接為比賽勝利做出貢獻,第二名GiancarloFisichella聲稱實際上,我比Kimi快。一開始他只是因為KERS才帶我去的。盡管KERS在2010賽季在F1中仍然是合法的,但所有車隊都同意不使用它。2011F1賽季的新規則將賽車和車手的最低體重限制提高了20公斤至640公斤,以及FOTA車隊再次同意使用KERS設備,這意味著KERS將在2011賽季回歸。與2009賽季一樣,使用KERS仍然是可選的;在2011賽季開始時,三支球隊選擇不使用它。WilliamsF1開發了他們自己的基于飛輪的KERS系統,但由于包裝問題決定不在他們的F1賽車中使用它,而是開發了自己的電動KERS系統。然而,他們成立了WilliamsHybridPower來出售他們的開發項目。2012年宣布奧迪勒芒R18混合動力汽車將使用威廉姆斯混合動力。自2014年以來,KERS機組的功率容量從60千瓦(80bhp)增加到120千瓦(160bhp)。這是為了平衡這項運動從2.4升V8發動機到1.6升V6渦輪發動機的轉變。
KERS工作圖
汽車零部件制造商
BoschMotorsportService正在開發用于賽車的KERS。這些用于混合動力和發動機功能的電力存儲系統包括容量可擴展的鋰離子電池或飛輪、4至8公斤電動機(xxx功率水平為60kW(81hp))以及KERS控制器用于電源和電池管理。博世還為商業和輕型應用提供一系列電動混合動力系統。
汽車制造商
幾家汽車制造商一直在測試KERS系統。在2008年的1000公里銀石賽道上,PeugeotSport推出了帶有KERS的Peugeot908HY,這是柴油908的混合動力電動車型。標致計劃在2009年勒芒系列賽中為這輛車出戰,盡管它沒有獲得冠軍積分。邁凱輪于2008年9月在赫雷斯開始測試他們的KERS系統,為2009年F1賽季做準備,盡管當時還不知道他們是否會使用電氣或機械系統。2008年11月,宣布飛思卡爾半導體將與邁凱輪電子系統公司合作,從2010年起進一步開發用于邁凱輪一級方程式賽車的KERS。雙方認為,此次合作將改進邁凱輪的KERS系統,并幫助該系統將其技術轉移到公路車上。豐田在其SupraHV-R混合動力賽車上使用了超級電容器進行再生,該賽車在2007年7月贏得了十勝24小時耐力賽。這款Supra成為賽車運動歷史上xxx輛贏得此類比賽的混合動力汽車。在2011年NAIAS上,保時捷推出了保時捷918概念車的RSR變體,它使用基于飛輪的KERS,位于乘客艙內的駕駛員旁邊,并為驅動前輪的雙電動機和565BHPV8汽油發動機提供動力。后部的組合功率輸出為767BHP。該系統存在許多問題,包括飛輪對車輛造成的不平衡。保時捷目前正在開發一種電力存儲系統。2011年,馬自達發布了i-ELOOP,這是一種在減速過程中使用可變電壓交流發電機將動能轉換為電能的系統。儲存在雙層電容器中的能量用于提供車輛電氣系統所需的電力。當與馬自達的啟停系統i-Stop結合使用時,該公司聲稱可節省高達10%的燃油。博世和PSAPeugeotCitro?n開發了一種混合系統,該系統使用液壓系統將能量傳遞到壓縮氮氣罐和從壓縮氮氣罐傳遞能量。據稱,對于標致208等緊湊型車架,在NEDC循環中,燃油消耗量最多可減少45%,相當于2.9升/100公里(81英里/加侖,69克二氧化碳/公里)。據稱該系統更實惠與競爭的電動和飛輪系統相比,預計到2016年將用于公路汽車,但在2015年被放棄。
摩托車
KTM賽車老板HaraldBartol透露,在2008年巴倫西亞社區摩托車大獎賽的125cc比賽中,工廠使用安裝在小山智吉摩托車上的秘密動能回收系統進行比賽。小山獲得第7名。該系統后來被裁定為非法,因此被禁止。LitC-1電動摩托車也將使用KERS作為再生制動系統。
自行車
KERS也可以在自行車上使用。EPA與密歇根大學的學生合作開發了液壓再生制動啟動輔助系統(RBLA)通過在自行車車架上安裝飛輪并將其與CVT連接到后輪也證明了這一點。通過換檔,20%的動能可以存儲在飛輪中,隨時準備通過換檔提供加速助力。2007年,實驗機械師DouglasGoncz將三個超級電容器組連接到配備有4PDT撥動開關的電動輪轂上串聯/并聯的臥式自行車上,并在發布到主持新聞組sci.physics.research日期為當年11月9日,標題為MOEPED更新,并在關鍵字MOEPED下的其他新聞組線程中。同時,這些電池組是一個再生制動器。在系列中,它們是一個提升源。直到2010年,這輛車一直在使用,直到2010年。剩余的車輛在2013年被處置。
比賽
汽車俱樂部del'Ouest是一年一度的勒芒24小時耐力賽和勒芒系列賽的組織者,自2000年代后期以來一直在LMP1級別推廣動能回收系統的使用。標致是xxx家在銀石賽道舉行的2008年Autosport1000公里比賽中以908HY的形式推出全功能LMP1賽車的制造商。在2011年的勒芒24小時耐力賽中,HopeRacing使用FlybridSystems機械KERS參賽,這是有史以來xxx輛使用混合動力賽車參加比賽的賽車。該系統由高速滑動離合器組成,該離合器將扭矩傳遞到車輛和從車輛傳遞,并連接到一個60,000rpm的飛輪。奧迪和豐田都為2012年和2013年勒芒24小時耐力賽開發了帶有動能回收系統的LMP1汽車。奧迪R18e-tronquattro使用基于飛輪的系統,而豐田TS030Hybrid使用基于超級電容器的系統。當保時捷在2014年宣布重返勒芒時,還推出了一款配備動能回收系統的LMP1賽車。2014年推出的保時捷919Hybrid使用電池系統,與之前使用飛輪系統的保時捷911GT3RHybrid形成鮮明對比。
在公共交通中使用
編輯倫敦巴士
最初為威廉姆斯一級方程式賽車隊開發的使用碳纖維飛輪的KERS已經過改裝,用于改裝現有的倫敦雙層巴士。從2014年到2016年,Go-AheadGroup的500輛公共汽車將配備這項技術,預計可將燃油效率提高約20%。開發該技術的團隊在2015年獲得了皇家汽車俱樂部的杜瓦獎杯。
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