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Technologie F1: Le dispositif KERS expliqué

Technologie F1: Le dispositif KERS expliqué

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En 2009, la Formule 1 a adopté un nouveau dispositif appelé KERS en anglais, l'acronyme de système de récupération d'énergie cinétique, qui rend les monoplaces de Formule 1 plus « vertes » et plus économes de carburant.

Le KERS est un système qui transforme de l'énergie normalement perdue en une force qui améliore les performances des voitures lors des accélérations.

Illustration 1

Ainsi, un KERS n'est pas un système hybride adapté aux voitures de course même si les deux mécanismes se ressemblent.

L'énergie ne peut être créée ou perdue, mais elle peut être convertie à l'infini. Ainsi, quand vous roulez à bord de votre véhicule, celui-ci possède une énergie cinétique. Quand vous appuyez sur la pédale de frein, cette énergie cinétique est transformée en chaleur par la friction des plaquettes sur les disques.

Le KERS récupère donc cette énergie gaspillée durant le freinage de la monoplace. Il l'emmagasine dans des batteries qui, en retour, alimentent un moteur auxiliaire qui améliore les accélérations.

L'illustration 1 est un dessin de conception assistée par ordinateur qui montre le dispositif installé au-dessus de la boîte de vitesses qui capte l'énergie cinétique dégagée par le ralentissement des roues arrière lors des freinages.

L'illustration 2 montre l'installation des principales composantes du KERS habituellement logées sur la boîte de vitesses, dans un ponton et sous le réservoir d'essence.

Illustration 2

La recharge des batteries s'effectue aux freinages des roues arrière (1). L'énergie cinétique, normalement gaspillée, est récupérée par un bloc alternateur-moteur (2). La recharge est gérée par une unité centrale électronique (3) qui contrôle la charge des batteries.

Quand le pilote désire bénéficier d'une meilleure accélération, pour doubler un concurrent par exemple, il appuie sur le bouton KERS situé sur son volant. Le bloc alternateur-moteur, situé à un bout du vilebrequin et alimenté par les batteries, aide alors à faire tourner le moteur thermique.

Le surplus de puissance obtenu est de 80 chevaux et peut être employé durant 6,6 secondes par tour.

Les batteries plates sont logées sous le réservoir d'essence, ce qui diminue sa contenance d'une quinzaine de kilos, ce qui modifie aussi les stratégies de course. Les batteries doivent aussi être refroidies par une sorte de radiateur ou un échangeur de température.

Mais le principal inconvénient du KERS est son poids. Les équipes avancent un chiffre situé entre 35 et 40 kilos. Haut placé, il hausse le centre de gravité de la voiture de plusieurs centimètres, ce qui altère la tenue de route de la voiture dans les virages.

Une équipe, Williams, développe un KERS qui n'est pas électronique comme celui décrit ici, mais mécanique. Les deux fonctionnent de la même façon, mais le dispositif mécanique emploie un volant qui tourne à très haute vitesse pour emmagasiner et utiliser l'énergie cinétique.




photo:Ferrari, Magneti Marelli