F1這兩年在倒騰啥 聊聊ERS能量回收系統(tǒng)

● ERS的工作原理

　　說(shuō)得這么神，那么這個(gè)能量回收系統(tǒng)是在什么情況下回收并利用能量的呢？前方本文高能內(nèi)容預(yù)警。

　　下面筆者在加速、減速、超車、出減速區(qū)這四個(gè)比較常見(jiàn)典型的行車狀態(tài)來(lái)解釋這個(gè)牛X轟轟的ERS是怎么讓強(qiáng)者更強(qiáng)。

　　上文有提過(guò)，剎車的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)能是被浪費(fèi)的，當(dāng)有了動(dòng)能回收系統(tǒng)的存在后，原本浪費(fèi)掉的那部分動(dòng)能在剎車的時(shí)候被回收。動(dòng)能回收系統(tǒng)（MGU-K）與曲軸連接，在剎車的時(shí)候，動(dòng)力從曲軸輸出，通過(guò)一系列齒輪傳動(dòng)，將動(dòng)力傳送到MGU-K，然后再通過(guò)動(dòng)能回收系統(tǒng)控制器（CE）將能量?jī)?chǔ)存到電池（ES）。

　　加速的時(shí)候ERS一般會(huì)根據(jù)引擎的需要分成兩種工作情況，一種是需要給電池充電，另一種是不需要給電池充電。如上圖，藍(lán)色的箭頭所指就是給電池充電工作狀態(tài)的路徑，而紅色的將頭所指則是在熱能回收電機(jī)回收了熱能以后，能量不經(jīng)過(guò)電池，直接提供給動(dòng)能回收系統(tǒng)（MGU-K），以快速提供給發(fā)動(dòng)機(jī)使用。

　　關(guān)于此處出減速區(qū)，筆者需要解釋解釋，它可以是1.出彎，2.出減速帶，3.“前方路口有違章測(cè)速”以后……
　　通過(guò)以上解釋，大家應(yīng)該都能理解車輛這時(shí)是一個(gè)由高速－低速－高速的運(yùn)行狀態(tài)，由于減速后排氣相應(yīng)的減少，渦輪開(kāi)始減速，但在隨后開(kāi)始出減速區(qū)需要加速的時(shí)候，渦輪增壓器無(wú)法快速進(jìn)入增壓狀態(tài)，從而導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)增壓過(guò)晚，也就是我們常說(shuō)的渦輪遲滯現(xiàn)象，而熱能回收系統(tǒng)在這個(gè)時(shí)候釋放能量給熱能電機(jī)，帶動(dòng)與之同軸的渦輪迅速進(jìn)入增壓狀態(tài)，以消除渦輪遲滯，它的最高轉(zhuǎn)速能達(dá)到125000rpm。

　　由于超車的時(shí)候需要更大的動(dòng)力輸出，當(dāng)加速的需求過(guò)高的時(shí)候，電池會(huì)釋放電能提供給動(dòng)能回收系統(tǒng)，與此同時(shí)，熱能回收系統(tǒng)所回收的能量也直接提供給動(dòng)能回收系統(tǒng)，從而滿足發(fā)動(dòng)機(jī)更強(qiáng)的動(dòng)力需求，完成超車。

● 結(jié)語(yǔ)：

　　看起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單的一個(gè)系統(tǒng)，動(dòng)能回收系統(tǒng)更是早已民用，為什么F1還要去大費(fèi)資金去玩？這并不是能從整個(gè)能量回收系統(tǒng)（ERS）中單獨(dú)來(lái)討論的，在這臺(tái)系統(tǒng)中從上文的介紹就可以知道，ERS-K和ERS-H的工作配合是密不可分的，相互配合的。同時(shí)ERS-H的轉(zhuǎn)速可達(dá)到125000rpm，要知道超過(guò)十萬(wàn)轉(zhuǎn)速的電機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域還是一張白紙，并且還是在如此高溫的環(huán)境下工作，這對(duì)電機(jī)更是很大一項(xiàng)考驗(yàn)。

　　例如2015賽季邁凱輪本田車隊(duì)就因此在賽場(chǎng)上頻頻退賽，積分歷史最差也是不可避免的，因?yàn)橹灰獰崮芑厥障到y(tǒng)一出問(wèn)題對(duì)整個(gè)動(dòng)力單元的影響是巨大的，對(duì)引擎開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)，掌握了這個(gè)技術(shù)就是能玩轉(zhuǎn)整個(gè)賽季的節(jié)奏，比如梅賽德斯-奔馳車隊(duì)。

　　在這樣的一個(gè)系統(tǒng)加入規(guī)則中，讓很多的引擎制造商望而卻步，也降低了比賽精彩層度，必然會(huì)流失一部分的觀眾，但不得不說(shuō)，克服了困難以后這項(xiàng)技術(shù)于民用領(lǐng)域是一項(xiàng)巨大的進(jìn)步，對(duì)于未來(lái)汽車工業(yè)的發(fā)展有著很巨意義，究竟是何取舍還得看FIA的了。（圖/文：太平洋汽車網(wǎng) 遲東寧）