¿Esto es el KERS? Parte 2. Respuesta a Víctor

Vamos a invertir el proceso.
Continuación del artículo ¿Esto es el KERS?

Artículo INEDITO de Ricardo Mario Ponce publicado en el blog “La F1, la web y yo”

Ha resultado muy provechoso esto de invertir las cosas, ustedes explican y yo aprendo. El comentario de Víctor ha sido muy bueno y las implicancias tremendas, mucho más de lo que él quizás pensó y mucho más sorprendende ha sido la elaboración de la respuesta para tratar de abarcar todo el contexto y obtener con método una respuesta coherente y válida.

Vamos entonces al comentario recibido:

= = =
Victor dijo:

“muy buena la explicacion, pero habria que dejar clara una cosa, que a mi parecer, y corrijanme si me equivoco no ha dejado clara la FIA.”

“De los distintintos tipos de kers planteados el mecanico (volante de inercia) y el electrico, la diferencia final que yo veo a uno y a otro es que en el del volante de inercia la enegia recuperada se aprovecha en la aceleracion posterior a la frenada, mientras que en el sistema electrico el piloto puede disponer de esta energia almacenada en la bateria en el momento que mejor le venga.”

“buscan lo equipos aprovechar la energia del volante de inercia en el momento que el piloto decida?”

a mi eso “no me queda claro”

“muchas gracias a todos”
# 16-11-2008 at 13:46 pm

= = =

Hola Víctor.

¡Muy buena tu observación!.

Conceptualmente, al analizar varias explicaciones, antes de hacer el primer esquema, y ahora al leer tu comentario, me percato que tengo que rehacer el esquema incorporando “algo”. Además, sin volver a ver nada, me haces “repensar” lo visto y lo único que me atrevo a afirma es lo siguiente, por el momento es:

El KERS como todo “depósito” en algún momento se llena.

Ejemplo:

El ejemplo más clásico que se me ocurre plantearte es el milenario “flotante” que desactiva “la carga” de agua cuando el depósito del inodoro se “llenó” el cualquier baño del planeta. Nosotros como usuarios, cumplimos la función del “sensor” cuando tomamos la “decisión” de descargar el depósito cuando lo estimamos necesario, accionando “la válvula”, que en alguna parte debe estar presente en el “sistema”. Apretamos un botón, “tiramos la cadena”, levantamos una perrilla, por decir algunas de las acciones. Vuelvo a aclarar que no he vuelto a ver nada, y que lo que estoy expresando es en base de una “similitud” de sistemas y como “usuario” de sistemas.

Me caben las siguientes posibilidades a plantearme respecto de la respuesta a tu comentario para abarcar todas las opciones . Trato de hacerme un cuadro lógico para abarcar todas las posibilidades y estar seguro que “no se queda en el tintero”, queno se “escape” ninguna ninguna opción.

Posibilidades que se plantean “a priori”.

1) El sistema llena el depósito y no se desactiva su entrada.
2) El sistema llena el depósito y se desactiva su entrada.
3) El sistema llena el depósito y se descarga automáticamente en su totalidad.
4) El sistema llena el depósito y se descarga manualmente a discreción.

Desarrollo de posibilidades

1) El sistema llena el depósito y no se desactiva su entrada.

Caso inodoro con depósito sin flotante o flotante roto o en malas condiciones de funcionamiento.

Consecuencias: El depósito se rompe o se desborda por el exceso de carga.

Usualmente, encontramos el piso del baño con agua, dado que el sistema no es hermético, o se humedece la pared si el depósito está empotrado en ella o simplemente el agua en exceso si el fabricante ha previsto esta situación corre y corre por la salida hacia el inodoro.

Conclusión práctica para el KERS:

El sistema se rompe y la energía en exceso se desborda “por alguna parte”. Los sistemas KERS hasta donde he leído son herméticos y algunos, por no decir todos, al vacío.

Descartamos esta opción

Comentario: Esto me hace ver que debo corregir el esquema realizado de la siguiente manera.

Me percato que hace falta colocar una válvula en la “entrada de Energía”. Se agrega al esquema inicial. De esta forma inicial, trabajan los ingenieron al partir de la “idea”, uno se fija parámatros que cubran todas las posibilidades lógicas y se va replanteando todo el proceso. Y eso que todavía, como ingenieros, no habríamos ni llegado al taller.

2) El sistema llena el depósito y se desactiva su entrada.

Caso inodoro con depósito con flotante en buenas condiciones de funcionamiento.

Conclusión práctica para el KERS:

El sistema debe de tener un “sensor” que cuando se llena se accione una “válvula” para regular el “flujo de energía” en la ENTRADA al depósito. Sería la primera fase deseada, la carga. Hay que plantear la fase siguiente, como se descarga la energía acumulada.

3) El sistema llena el depósito y se descarga automáticamente en su totalidad.

Lo que tú dices, tu comentario, entra aquí. Caso depósito del inodoro que se llena y la acción siguiente al estar el sistema en “estado lleno” es descargarse en su totalidad. No importa si usé o no usé el baño.

Lo he visto en los baños públicos, en los minguitorios que regularmente se “autolimpian” todo el tiempo. Está muy buena esta “automatización” en esos lugares y es muy deseable, ya que a la vista está todo reluciente, el agua clarita, no hay vahos ni olores que te arrugen la cara.

Conclusión práctica para el KERS

El sistema debe de tener un “sensor”, que cuando el “depósito” esté en “estado lleno” se descargue “abriendo totalmente” la “válvula” que regula la SALIDA del depósito.

Comentario

Aplicando el llamado “sentido común”, que es poco común, el piloto aquí, estaría que “agarrate catalina” ya que vaya a saber el pobre en que instante se termina la carga y se viene la descarga, esté donde esté, en prácticas, en clasificación, en recta, en curva, con piso seco o con piso mojado o simplemente FRENANDO.

Imaginate si estuvieran en las “eses” de Suzuka, frena a la entrada, se carga el KERS, frena ahí nomás otra vez se carga más el KERS, frena ahí nomás por tercera vez y se cargó del todo y se descarga el KERS. No es nada deseable para el piloto esta situación y mucho menos una situación segura.

Conclusión:

No es nada conveniente que el KERS funcione así. Se descarta esta posibilidad.

4) El sistema llena el depósito y se descarga manualmente a discreción.

Conclusión práctica para el KERS

El sistema debe de tener un “sensor”, que cuando el “depósito” esté en “estado lleno” se descargue “abriendo totalmente o parcialmente” la “válvula” que regula la SALIDA del depósito.

Cónclusión

Esta es la situación ideal y la “más controlada”, por así decir, que sí tiene en cuenta al piloto. El tomará la “decisión” de cuando descargar el KERS.

= = =

Volviendo a tu comentario, donde dices:

“De los distintintos tipos de kers planteados el mecanico (volante de inercia) y el electrico, la diferencia final que yo veo a uno y a otro es que en el del volante de inercia la enegia recuperada se aprovecha en la aceleracion posterior a la frenada, mientras que en el sistema electrico el piloto puede disponer de esta energia almacenada en la bateria en el momento que mejor le venga.” “¿buscan lo equipos aprovechar la energia del volante de inercia en el momento que el piloto decida?”

= = =

Lo traduzco así:

a) KERS mecánico (volante de inercia): “la enegia recuperada se aprovecha en la aceleracion posterior a la frenada”.
Habría que investigar haciéndose estas preguntas:

1) ¿El sistema llena el depósito y no se desactiva su entrada?.
2) ¿El sistema llena el depósito y se desactiva su entrada?.
3) ¿El sistema llena el depósito y se descarga automáticamente en su totalidad?.

De tu comentario se desprende que el KERS mecánico no tiene esta opción, la pregunta 4) estaría demás, ya que en la aceleracion posterior a la frenada el KERS se descarga, no hay nada que lo regule.

4) ¿El sistema llena el depósito y se descarga manualmente a discreción?.

b) KERS eléctrico (baterías): “el piloto puede disponer de esta energia almacenada en la bateria en el momento que mejor le venga.”

1) ¿El sistema llena el depósito y no se desactiva su entrada?.
2) ¿El sistema llena el depósito y se desactiva su entrada?.
3) ¿El sistema llena el depósito y se descarga automáticamente en su totalidad?.
4) ¿El sistema llena el depósito y se descarga manualmente a discreción?.

De tu comentario se desprende que las cuatro preguntas están demás.

El KERS eléctrico tendría todo resuelto para tí.

c) “¿buscan lo equipos aprovechar la energia del volante de inercia en el momento que el piloto decida?”

Si el KERS mecánico estuviera en el grado de desarrollo señalado en el punto a), siguiendo tu comentario, si sería el caso o paso que faltaría desarrollar, resolver o responder a la pregunta 4) ¿El sistema llena el depósito y se descarga manualmente a discreción?.

Pero no tengo ni idea en que grado de desarrollo estén, y por lo visto, si tuviera que preguntarle a alquien de la F1, no sé quién habría ya resuelto esto en el KERS mecánico o por lo menos se lo hubiera planteado. Lo que si te diría que con ver los videos que hay en danza en la web, no nos proporcionan datos para resolver todas las preguntas.

Lo que sí queda claro, es que tendrían que tener un “corte” en la entrada del KERS mecánico, cuando se llena de energía el volante de inercia por más que siga frenando el piloto no capta más “energía”y una “válvula” en la salida del KERS, para que el piloto regule la descarga en una franja cuyos extremos marquen “total” y en el otro diga “parcial”.

Mi Realimentación, nuevas preguntas.

Me surgen estas preguntas luego de todo esto y se las planteo.

A) ¿Si el KERS eléctrico respondiera a todas las preguntas o sea tiene más avance en su desarrollo, para que embarcarse en un KERS mecánico, estarían todos los equipos con el KERS eléctrico?

B)¿En el KERS mecánico, cómo resolverán el efecto “giróscopo” o “inercia griroscopiaca”?

¿De que estamos hablando?

Vamos al diccionario:

GIROSCOPO: FÍS. Aparato constituido principalmente por un volante pesado que gira rápidamente y tiende a conservar el plano de rotación reaccionando contra cualquier fuerza que lo aparte de dicho plano: el barco lleva un giróscopo para controlar su dirección.
En la primaria recuerdo, que el profesor de física, trajo una rueda de bicicleta suelta, que le había “agregado” dos mangos o manijas a ambos lados de su eje para que se pudiera sujetar la rueda.

Como siempe fuí el “último de la fila” por lo grandote, me llamó, me hizo agarrar la rueda por los mangos, estirar los brazos y otros dos compañeors a cada lado se tomaban la molestIa de hacerla girar lo más rápido que podía.

A la orden del profesor, se apartaron y me pidió que tratara de inclinar la rueda que estaba girando a toda velocidad. Apenitas pude moverla un poco hacia un costado a medida que perfía velocidad de giro, diría unos milímetros haciendo “toda mi fuerza”. Era impresionante la “resistencia” de la rueda a que la saquen de su “vertical”.

Todos mis compañéros se mataban de la risa, “no puede”, “no puede”, me gritaban. La verdad que eso me disgustaba y más fuerza hacía, pero ahora sé que era un empresa imposible, la de “mover” la rueda de su vertical. Ahora con los añós, esa experiencia que ME CONSTA sobre todo por la burla de mis compañeros, me vuelve a servir. Pero me quedó clarísimo lo que es la “inercia giroscópica”

Inercia giroscópica

“La rigidez en el espacio de un giróscopo es consecuencia de la primera ley del movimiento de Newton, que afirma que un cuerpo tiende a continuar en su estado de reposo o movimiento uniforme si no está sometido a fuerzas externas.”

Esto me recuerda a los autitos de mi niñez, que tenías que tomarlo con la punta de los dedos, no eran muy grandes y frotarlos contra el piso (en el sentido opuesto al que quería que avanzaran) así una ruedita interior (el volante) tomaba “revoluciones” y más “revoluciones” y luego cuando uno consideraba que era sufiente, se los ponía en el piso y “salían derechito y disparados” a merced de la “inercia giroscópica”.

Ahora entiendo que tenían una especie de KERS mecánico que devolvía la energía “haciendolos salir disparados” e iban “derechitos” respondiendo a la “inercia giroscópica” de su “volante de inercia”, “derechitos” cuando eran nuevos, cuando acusaban desgastes dejaban de ir derecho y se iban siempre hacia un costado, era más divertido que se fuera para un costado ya que chocaba con todo.

¿Me pregunto, cómo doblaría un coche de F1, si el volante de inercia pierde en algún momento su vertical, por el efecto giroscopo? En este caso no sería ya para mí ver que un F1 avanza y avanza chocando con todo.

Si se pusiera el volante de inercia horizontal, ¿que pasaría en un coche F1, en las subidas, bajadas?. En una bajada tendería a seguir en el mismo plano que venía “volaría” hasta que la gravedad lo “bajara”, en una subida la tendencia sería a que la trompa se incrustrara en la pista que “sube” dado que también tenderia a seguir en el mismo plano.

Como ejemplo, le cuento que los “pilotos automáticos” de los aviones son una combinación de un giroscopo vertical y uno horizontal. Son asistidos por computadoras para sus compensaciones.

¿Unas razones más para inclinarse por el KERS eléctrico, si realmente respondiera satisfactoriamente a las 4 preguntas que formulabamos arriba, dado que no estarían en la lista de problemas los comentados?.

¡Vaya uno a saber!

Habría que investigar en que estado de desarrollo están los KERS eléctricos y cuáles serían sus problemas básicos, pero no es el fin de esta respuesta. Conceptualmente espero haberte ayudado en algo con todo este “rollo”, que quedó limitado a los KERS mecáncos.

De todo esto nos quedamos con el nuevo esquema, mejorado a consecuencia del comentario de Victor.

Fuente: La F1, la web y yo
(Todos los derechos de este artículo INEDITO están reservados por el autor. El artículo es sólo para lectura personal de los lectores y no para su uso comercial por parte lectores y/o terceros)

6 comentarios sobre «¿Esto es el KERS? Parte 2. Respuesta a Víctor»

  1. Recuerdo haber leído la noticia de que un mecánico de BMW tuvo que recibir atención médica tras ser víctima de una descarga eléctrica del sistema KERS. Supongo entonces que se usa el KERS eléctrico. pongo la dirección: http://www.formula1.com/news/headlines/2008/8/8247.html

    También supe que algunos mecánicos están usando guantes de goma durante las pruebas de Montmeló. ¿Será por lo mismo?

    Mario Theissen hablando del KERS: http://www.formula1.com/news/headlines/2008/7/8086.html

  2. Siguiendo con mi comentario anterior, se me ha ocurrido otro ejemplo más ilustrativo para justificar que no haga falta una válvula en la entrada del “depósito” que almacena la energía cinética. ¿Alguna vez habéis pedaleado con la bicicleta cuesta abajo a gran velocidad?. Os habréis dado cuenta de que en estas condiciones no transmitimos fuerza a la rueda y de que las piernas giran sin esfuerzo. Es la misma situación que se dará en el KERS cuando el volante de inercia ya esté girando al tope de su capacidad. Y lo mismo que cuando la batería esté a tope.

  3. Me parece que estáis complicandoos la vida con suposiciones que no tienen sentido sobre si ha de haber una válvula en la entrada del “depósito” que almacena la energía cinética, bien sea eléctrica en la batería, o mecánica en el volante de inercia. No hace falta la válvula que comentáis para nada. En realidad el único efecto resultante en ese caso de llegar al 100% de capacidad del depósito será que los frenos clásicos trabajarán más ya que el KERS frenará menos el coche por no tener que trabajar para cargar la batería o el volante de inercia. Es lo mismo que pasa con el alternador del coche cuando no se está consumiendo electricidad y la batería está al 100%, no hace nada.

  4. Los Felicito. Definitivamente tienen conocimientos de ingenerìa que yo no poseo, pero el planteamiento y las respuestas, son muy interesantes. Como datos tecnològicos, tengo poco que aportar; pero si comentar, que el dispositivo, funcione como finalmente funcione, para efectos pràcticos, tendrìa que preveer un sistema discrecional por parte del piloto, que le permita utilizar ese plus de potencia cuando mejor convenga a su plan o posiciòn durante la carrera. En cuanto al efecto de giroscopio que comentaba Mario, tengo que comentar algo que yo sì, experimentè en la pràctica, como poseedor de un Mazda Rx-7 con motor rotatorio Wankel, de manejo difìcil en lo trabado, justamente por la presencia de èse efecto indeseable ( de ahì que en competencias, se destacaba sobre todo en las rectas largas y usaba unas llantas enormes y alerones para mejorar la sustentaciòn ), que produce cierto de grado de subvirancia cuando se lo lleva ràpido, con lo que le otorga muy poco màrgen de error al piloto, que debe ser muy fino con el timòn, meterlo a pequeños golpes y nunca uno fuerte, porque intempestivamente, pasa de subvirador a extraordinariamente sobrevirador…

  5. sencillamente genial, me ha encantadolo de la cisterna.
    a ver, en mi planteamiento, que gracias a dios parece que lo exprese bien, estan claras las hiptesis y tras tu magistral planteamiento mas ahun.

    pero mi duda nace en que en la mayoria de webs y links que veo por las paginas relacionadas con la f1 (algunas muy importantes) veo esquemas y videos del kers mecanico y esto me llamaba la atencion por lo “a priori” poco eficaz del sistema mecanico (como muy bien has explicado)
    no se si se trata de fallos del editor o de lo verde que ahun esta el asunto o de si realmente los mecanicos se plantean tal barbaridad pues he de decir en continuacion a tu comentario del giroscopo que la masa que tendria dicho volante de inercia no seria muy grande como para actuar de sobre el coche al punto de desequilibrarlo o de aumentar su inercia en curvas…. (habri que verlo en la practica) pero lo que es seguro que cualquier volante de inercia como el giroscopo en el momento que variamos la direccion del eje de rotacion la energia se deriva tagencialmente y por lo tanto el gisroscopo tiende a ir parandose, de ahi que haya que aprovechar la energia acumulada inmediataente despues de la acumulacion.

    ej: recargas en la frenada de fin de recta de japon y cuando lleges a la 5 curva posiblemente ya hayas perdido buena parte de ese empuje, o lo que es peor no te llegaria para tratar de adelantar en la misma recta prinipal.

    de ahi me habia yo pensado que dicho sistema quedaba descartado (salvo magistrales innovaciones) y sin embargo sigo viendolo como si fuese una opcion consistente.

    muchas gracias a todos y sobre todo a ti, y siento haberte hecho cambiar el esquema.

    un saludo

  6. Buenos días,

    impresionantes articulos los que has desarrollado en estos dos post. Solo un apunte, un pequeño detalle a cerca de una de las afirmaciones del primer post de esta serie, pero que no desvirtua el resto de razonamientos planteados.

    En tu primer artículo, donde describes los elementos de tu esquema tecnológico, he de hacer una pequeña aclaración. La nube que representa la fuente de energía tiene una pequeña errata. A saber, la energía cinética no se encuentra en los frenos, sino en la rotación del eje rueda. ¿Qué hacen los frenos? Sencillamente transforman la energía cinéctica en dos estados nuevos de energía (principio fundamental de la energía: ni se crea ni se destruye solo se transforma). Los frenos, al ser accionados para absorver la energía cinética del eje de las ruedas que transmiten movimiento al coche, transforman esa energía en dos nuevas, energía calorífica (fruto de la fricción de las pastillas contra los discos) y energía lumínica (fruto del calentamiento de discos y frenos que los vuelve casi incandescentes).

    Así pues, el KERS, pretende aprovechar la energía cinética almacenada en un Giróscopo que va tomando energía cinética mientras el coche funciona normalmente, y que queda liberado en el momento de la frenada.

    Otras opciones de KERS podrían ser convertir la energía calorífica o lumínica en nuevas fuentes que puedan ser reutilizadas para dotar de potencia al coche, incrementando nuevamente su energía cinéctica. Pero lo cierto es que los KERS que vamos a empezar a ver solo aprovecharán parte de la energía cinéctica disipada en el momento en que el piloto acciona el freno.

    El resto del planteamiento es saber en que modo la energía recuperada por el KERS es almacenada y reutilizada, para lo que tus planteamientos son de un razonamiento perfecto.

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