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Todos hemos oído hablar del kers (Kinetic Energy Recovery System o Sistema de Recuperación de Energía Cinética). Muy comentado especialmente entre los amantes de la F1. El kers es un freno regenerativo. Es decir, es un dispositivo que se aprovecha de la velocidad del coche al ser frenado para almacenar esa energía cinética de diversas maneras aunque la más conocida es la eléctrica.
Para entender el funcionamiento del kers hemos de entender un principio de la física muy sencillo: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Funcionamiento del Frenado Tradicional
El frenado tradicional es llamado reostático frente a los regenerativos. Los frenos tradicionales, a través de la fricción, transforman la energía cinética en energía calorífica que se irradia al aire que refrigera las pastillas o el tambor de frenado. Lo que sucede aquí es que la energía se desperdicia.
Podríamos decir que (en condiciones ideales) la energía que lleva al coche del reposo a una velocidad es la misma que se transforma para pararlo y que, en estas condiciones, si se conservara al cien por cien, bastaría para poner el el coche a la misma velocidad de antes. Pero en la vida real no es así.
Muchos factores operan y restan energía por los costados con el freno motor en cinética, el aire y las ruedas en rozamiento… Las propias conversiones de energías suponen otro gasto.
Por eso la batalla de la ingeniería de la industria automovilística centra su ataque en el aprovechamiento de la energía como una prioridad importante además de avanzar en el desarrollo de baterías.
Funcionamiento del Kers en eléctricos e híbridos
En los vehículos eléctricos y en los híbridos la energía cinética se convierte a energía eléctrica y se almacena en condensadores o baterías para un uso posterior.
También existe una transformación de la energía cinética a un almacenaje de energía cinética que salva el gasto de conversión. Funciona al conducir parte de la frenada a un giroscopio que la devuelve en el momento de acelerar.
El freno tradicional por fricción está presente de manera conjunta con el kers por que una vez recargadas las baterías o condensadores o acelerado el giroscopio hasta el punto en el que gire a la misma velocidad que el eje, ya no frenan el vehículo así que hay que contar con los frenos tradicionales para poder detener el vehículo sin peligro.
¿Cómo recupera el Kers electrico parte de la energía?
La clave es que entendamos el Kers como un motor eléctrico con su batería. Entonces, al comprender el funcionamiento de un motor eléctrico entenderemos el kers como receptor de energía.
El funcionamiento de los motores eléctricos puede tener dos direcciones. Voy a explicarme. Cuando la corriente se dirige al motor eléctrico provoca el movimiento de la bobina en el campo magnético y se gasta su energía en el movimiento cinético del eje. Entonces, si nosotros movemos ese eje, la electricidad comenzaría a fluir en el sentido contrario hacia la batería o condensador. Se recupera de ese modo la energía.
Estos procesos se pueden ver en directo en la pantalla informativa que los híbridos disponen donde indican que fuerza está moviendo el coche y cómo se está recuperando energía de las baterías.
El frenado eléctrico también puede funcionar como el tradicional calorífico ya que unas resistencias eléctricas generan calor. Este sistema se basa en enviar la energía generada por la frenada eléctrica a resistencias que gasten esa energía. Esta aplicación se puede utilizar, por ejemplo, para el aire acondicionado.
En comparación con el motor de combustión o explosión es como si al reducir el motor girara al revés y convirtiera todos los residuos que se iban por el escape en gasolina que entrara al depósito. Otro punto para el motor eléctrico.
Más información: Wikipedia
En Tecmovia: Volvo prepara un sistema KERS con giroscopio que quiere reducir el consumo un 20%
Imagenes: jurvetson, theKCB
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