Poslední dobou je v souvislosti se závody formule 1 stále častěji slyšet magická zkratka KERS. Ta pochází z anglického sousloví "kinetic energy recovery system" a česky tedy značí systém pro znovuvyužití kinetické energie.
Právě systém schopný znovu využít energii, která by se bez užitku ztratila při brzdění automobilu, budou moci týmy formule 1 od příští sezony využívat. V současnosti tak probíhá čilý vývoj, aby byl tento systém pro nadcházející rok připraven k nasazení v závodech. Podle posledních informací to ale vypadá, že nebude trvat o mnoho déle a KERS si najde cestu také do běžných automobilů.
Pokud budeme přesní, tak KERS již dnešní automobily využívají. Ve své podstatě totiž zkratka označuje prakticky jakýkoli druh pohonu, který nějak získává energii z brzdění. A tu dokážou do baterií ukládat prakticky všechny dnešní hybridní automobily (myšleno vozy se spalovacím motorem v kombinaci s elektromotorem), energii z brzdění dokáže také ukládat i systém EfficientDynamics od BMW. Ten však ukládá elektrickou energii pouze do standardní automobilové baterie a motoru tak odlehčuje od nutnosti jejího dobíjení.
To systémy KERS ve formuli 1 přinesou v této oblasti novinky. FIA totiž tentokráte nedefinovala, jak přesně má takový KERS vypadat, pouze stanovila, kolik energie může maximálně systém pojmout a jaký výkon smí podávat. Systém smí sbírat energii pouze ze zadní nápravy, může uložit maximálně 400 kJ energie za kolo a maximální výstupní výkon může být 60 kW.
V budoucnu se však počítá s rozšířenými možnostmi – v roce 2011 bude moci KERS uchovat až 800 kJ energie a povolený výkon stoupne na 100 kW, v roce 2013 se počítá s výkonem 200 kW, 1 600 kJ energie a možností sbírat ji z obou náprav. Konstruktéři formule 1 tak zkoumají několik cest, jak energii ze zpomalení auta využít.
V podstatě se dnes uvažuje o dvou způsobech využití energie. Ten první je podobný dnešním klasickým hybridům a stejně jako ony používá elektromotor a alternátor v jednom. Rozdíl je pouze v tom, že různé týmy formule 1 zkouší různé způsoby uchování elektrické energie – někdy jde o klasické baterie, jinde se zkouší vysokokapacitní kondenzátory a jinde zase setrvačníky.
Z této vývojové větve ale asi do samotného automobilového průmyslu mnoho inovací nepřijde, však třeba taková Toyota si již stěžovala, že automobilka má v současnosti k dispozici daleko pokročilejší hybridní technologie, než jaké může v F1 využít. Zajímavé mohou být opravdu jen rozdílné přístupy ke způsobu uložení elektrické energie a možná i vaši pozornost upoutal výše uvedený setrvačník.
Právě na něm je založený i druhý princip KERS, pro který se několik týmů F1 rozhodlo. Tento princip je čistě mechanický a setrvačník zde neslouží k uložení energie, která se posléze přemění na elektrickou.
Setrvačník je v tomto případě samotným zásobníkem mechanické energie, která se přímo použije k urychlení vozidla. Zdánlivě celá záležitost funguje relativně jednoduše – přes převodovku s plynule proměnným převodem (CVT) je setrvačník napojen na hnací hřídel.
Jakmile začne vůz brzdit, setrvačník se začne roztáčet (a díky tomu bude vlastně vůz brzdit). V ideálním případě se bude setrvačník točit rychlostí až 60 000 otáček za minutu. Při potřebě využití energie z takového systému pak převodovka opět sepne a roztočený setrvačník začne pohánět hnací hřídel.
Tento systém v současnosti vyvíjí společenství firem Xtrac, Torotrac a Flybrid a podle všeho si jej zvolily již dva týmy F1. Co je možná ale ještě důležitější, je fakt, že zároveň se počítá s přenesením této technologie do běžných osobních vozů.
Společně s dalšími firmami - konkrétně jde o Prodrive, Ricardo a Ford - se výše zmíněné společnosti podílí na vývoji setrvačníkového hybridu pro auta takzvaného premium segmentu. Vedoucím tohoto projektu je automobilka Jaguar a vývoj bude částečně financován z grantů britské vlády.
V automobilech nebude systém KERS klást tak vysoké nároky na jeho nízkou hmotnost (verze pro F1 váží 6,5 kilogramu) a zástavbové poměry, rovněž nebude omezen výkonem. Na druhou stranu bude klást daleko vyšší nároky na rozsah CVT převodovky – pokud se má setrvačník točit otáčkami 60 000 1/min, znamená to, že pro použití v automobilech musí být rozsah převodovky zhruba v rozmezí 1:10 až 1:80.
Setrvačníkový KERS by se měl v podobě pro sériové automobily objevit do dvou let. Navíc výše zmíněné firmy jistě nejsou jediné, které na vývoji obdobného systému pracují. A tak možná opravdu není příliš daleko doba, kdy budeme jezdit auty, kterým bude při zrychlování pomáhat setrvačník.
Smutné je to, že se zdá, že ani v případě KERS nebude F1 tím technologickým hybatelem – prvotní impuls z ní sice vzešel, ale díky omezením v pravidlech budou možná brzy setrvačníky v běžných autech výkonnější.
Ostatně, celý nápad ohledně znovuvyužití energie z brzdění v monopostu F1 není ničím novým. Již v roce 1999 navrhl Mario Illian u Mercedesu systém, který využíval tlaku hydraulického oleje k tomu, aby zpětně poskytl asi 33 kW po dobu zhruba 4 sekund.
Na rozdíl od současného KERS navíc mohl být tento systém použit několikrát za kolo. FIA ovšem tehdy tuto novinku, jako spoustu jiných, zakázala a tak teprve o deset let později stojíme na prahu zavedení hybridního pohonu v F1. Kde mohly za těch 10 let vývojově tyto systémy být, se raději neodvážíme spekulovat...
