ERS (Sistema de Recuperación de Energía)

Entramos a una nueva  era de la fórmula 1 donde nuevas tecnologías se hacen más presentes, tomando un papel más fundamental en el funcionamiento del coche, Kers, el sistema de recuperación de energía cinética ya lleva con el deporte un tiempo, por momentos solo siendo un accesorio más y que no ejercía un papel muy importante, a no ser por los pocos segundos en que se empleaba, ahora con una dependencia mucho mayor en estos sistemas de energía eléctricos, la forma en que se deben emplear tienen un efecto importante.

En principio se debe mantener en mente que como nueva tecnología empleada en un medio tan agresivo como lo es un coche de carreras, llevara tiempo el quitarle algunas de sus complicaciones, el que tan robustos y fiables sean estos mecanismos, será lo que de momento de las ventajas.

Con los trabajos realizados por Toyota en el año 2000 en tecnología hibrida, la fórmula 1 comenzó a seguir de cerca sus avances, los grupos de medio ambiente comenzarían a presionar desde varios ángulos para que estas nuevas tecnologías avanzaran y no sería difícil de imaginar que esto con el paso del tiempo llegaría a todos los niveles de competencia donde el principal blanco es el quemar combustible, Kers apareció en 2009 en las carreras, básicamente tomando las enormes cantidades de energía que se desperdiciaban al frenar estas fenomenales máquinas y convertirla en electricidad que se contenía en baterías para dar por unos escasos 6.7 segundos por vuelta un aumento de potencia de  80 bhp.

La idea detrás del kers era en principio que dando esa arma por esos segundos, los pilotos podrían así planear un adelantamiento y conseguirlo, era también fundamental en conseguir los tiempos ideales, aceleración  por medio de un botón en la salida de curvas, el piloto debía administrar esa potencia por ese tiempo hasta que nuevamente el sistema se reiniciaba al cruzar la línea en cada sucesiva vuelta, no pasaría mucho tiempo para que los ingenieros vieran que también se podía usar como un arma de defensa y pronto, las ventajas que parecía dar en un aspecto fueron negadas por otro.

Crear un sistema de este tipo daba sus problemas, requería espacio y ante todo era pesado, los ingenieros trabajaron duro en conseguir reducirlo y alivianar sus unidades, para fines de 2013, toda esa unidad no pesaba más de 25 kgs, por la ventaja marginal que parecía dar de a momentos, estaban las complicaciones, no siempre funcionaban al 100%, calentaban causando otros problemas, las unidades necesitaban de un espacio en los apretados rincones del coche y los equipos diseñaron sus propios pack de baterías siempre con vistas a reducir, peso y tener una cierta flexibilidad de donde colocarlo con un fácil acceso al servicio.

Para 2014, ERS toma un espacio mucho más principal, debe trabajar en conjunto con el turbo y el motor V6, haciendo que todo el coche emplee una tecnología hibrida, de lado queda llamar motor a la unidad que daba la potencia al coche, de ahora en adelante serán Power Units(PU), un conjunto de componentes que deberán de trabajar y depender el uno del otro de alguna forma u otra, esto introduce una nueva terminología para darle nombre a cada componente que forma parte de esa nueva PU, Kers ahora ya llevara el nombre de ERS-K, sistema de recuperación de energía- Cinética, ahora con el doble de capacidad y cinco veces más en almacenamiento de esa energía, luego tendremos el ERS-H o sistema de recuperación de energía-Calor, que está montado al turbo, la unidad puede devolver lo recuperado tanto al ERS-K como al turbo, ambas ERS también poseen un MGU o generador.

El empaquetamiento de todos estos componentes es complicado, soluciones deben de buscarse por razones de peso, la distribución del mismo, que afectan al balance del coche, calor generado, estas unidades en conjunto necesitan de una buena circulación de aire y la instalación necesaria para que estén en comunicación entre si y la ECU, que es el cerebro electrónico del coche, cuando el turbo está girando, el generador del ERS-H lo hará a la misma velocidad(100.000 rpm) a menos que se le coloque una reducción de velocidad, los dos generadores( MGU) estarán conectados a un control de potencia y a las baterías de los sistemas ERS, que ahora serán denominados ES (Energy Store), estas baterías ahora serán más grandes, requiriendo de mayor espacio, debido a los requerimientos de peso y centro de gravedad del coche, generalmente se colocaran debajo del tanque de combustible.

El piloto puede solo demandar potencia desde el pedal de acelerador, eliminando así el botón de Kers en el volante en teoría, la ECU será quien decida qué tipo de energía le pone a disposición, si eléctrica, del motor V6 o si es una combinación, que medida de ambas usa, esto será calculado, pre establecido entre el ingeniero y piloto que crearan distintos mapas de variables para así mediante un selector en el volante ir usando esos recursos en la medida que le sean más convenientes, el botón que se pensaba eliminar, difícilmente lo haga ya que podría ahora ser un botón de uso táctico donde podrían existir máxima potencia, de ser necesaria durante el transcurso de la carrera.

Una importante consideración de estos sistemas será el efecto que estos tengan sobre los frenos traseros, en la medida que estos sistemas ERS tratan de recuperar energía, también funcionan como un freno y los ingenieros deben de ser precisos en los niveles de recuperación que usan en todo momento para que el piloto no pierda estabilidad, el piloto deberá de a momentos compensar ajustando el balance de frenos de acuerdo a la situación pero ese balance será difícil de controlar por momentos, para compensar de alguna manera se permite el uso de la tecnología Brake-by-wire, el cual se describe como un sistema de control de frenos trasero, cuando el piloto desacelere el sistema reaccionara de acuerdo al nivel de recuperación que existe en ese momento en las ruedas traseras, el proceso pasa por la ECU por lo que se podrán controlar los intentos en usar un sistema activo.

Balancear estos nuevos recursos a disposición del piloto, serán clave en su suceso en pista, los sistemas pueden trabajar a distintos grados de cooperación, deben ser los ingenieros y pilotos quienes busquen las soluciones necesarias que le permitan cubrir la distancia necesaria dado el límite de 100kg de combustible que ahora llevaran a bordo, lo que significa una reducción de aproximadamente un 30%, los sistemas eléctricos deberán compensar por el uso de combustible y administrarse de manera continua durante todo el evento, por momentos los espectadores se verán con ritmos o tácticas que parecerán ilógicas, pero que luego de un tiempo empezaran a mostrar la verdadera practica detrás, como ocurrió con el Kers, estos sistemas son sensibles a problemas, sean de software o de las baterías mismas que pueden condicionar las cantidades de recursos que estos sistemas pueden poner a disposición del piloto en todo momento, esa recuperación de energía genera mucho calor que es el enemigo principal de las baterías que deben de contenerlo, por esta razón la instalación de los componentes y la ventilación que reciban es fundamental en todo momento.

Las carreras pasaran a ser mucho más tácticas de ahora en adelante, el piloto deberá ahora más que nunca trabajar de una manera mucho más coordinada con su ingeniero y estar al tanto de lo que hay disponible bajo su pie derecho, ante todo, estos nuevos sistemas darán una clara visión de lo adaptable de los pilotos con mucho énfasis en sus decisiones, a que es lo mejor a usar en todo momento.