गतिज ऊर्जा पुनः प्राप्ति प्रणाली

एक काइनेटिक ऊर्जा पुनः प्राप्ति प्रणाली (केईआरएस) एक गतिमान वाहन के गतिज ऊर्जा पुनर्योजी ब्रेक ऊर्जा पुन: प्राप्ति प्रणाली इस तरह की प्रणाली है जो पुन:प्राप्त ऊर्जा को  त्वरण के  उपयोग के लिए एक जलाशय जैसे- चक्का या उच्च वोल्टेज बैटरी, में संग्रहीत किया जाता है। उदाहरणों में जायटेक, फ्लाईब्रिड, जैसे कुछ  प्रणालियाँ सम्मिलित हैं। टोरोट्रक  और Xtrac Limited का उपयोग फॉर्मूला वन रेसिंग आसानी से किया जाता है एकीकृत अलग(मैकेनिकल डिवाइस) आधारित प्रणाली जैसे कैम्ब्रिज यात्री  वाणिज्यिक व्हीकल ऊर्जा  पुन: प्राप्ति(सीपीसी-केईआरएस) में किया जाता है।

एक्स्ट्राक और फ्लाईब्रिड दोनों ही टोरोट्रैक की तकनीकों के लाइसेंसधारी हैं जो एक निरंतर चर संचरण (सीवीटी) को सम्मिलित करते हुए एक छोटे और परिष्कृत सहायक गियरबॉक्स का उपयोग करते हैं। सीपीसी-केईआरएस के समान है क्योंकि यह ड्राइवलाइन सभा का भी हिस्सा है। जबकि, चक्का सहित पूरा तंत्र  वाहन के हब (नगाड़ा की तरह दिखने वाला) में बैठता है। सीपीसी-केईआरएस में एक अलग सीवीटी की जगह लेता है और फ्लाईव्हील, ड्राइव व्हील और रोड व्हील के बीच टॉर्क भेजता है।

इतिहास
इनमें से पहली प्रणाली का खुलासा फ्लाईब्रिड था। इस प्रणाली का वजन 24 किलोग्राम (53 पाउंड) है और आंतरिक नुकसान की अनुमति देने के बाद इसकी ऊर्जा क्षमता 400 किलोजूल है। 6.67 सेकंड के लिए 60 किलोवाट (81.6 पीएस, 80.4 एचपी) की अधिकतम शक्ति मानक उपलब्ध है। 240 mm व्यास वाले फ्लाईव्हील का वजन 5.0 किलोग्राम (11 पाउंड) होता है और यह 64,500 आरपीएम तक घूमता है। चक्का पर अधिकतम टोक 18 एनएम (13.3 एफटीएलबीएस) है और गति में परिवर्तन के लिए गियरबॉक्स कनेक्शन पर टोक समान रूप से अधिक है। प्रणाली में 13 लीटर की मात्रा होती है।

पहले से ही 2006 में फॉर्मूला S2000 के विकास के ढांचे में ईपीएफएल (इकोले पॉलीटेक्निक फेडेरेल डी लॉज़ेन) में सुपरकैपेसिटर पर आधारित पहली केईआरएस प्रणाली का अध्ययन किया गया है। अन्य संस्थानों के सहयोग से एक 180केजे प्रणाली विकसित की गई है (एक रेसकार एप्लिकेशन के लिए एक संकर प्रणोदन प्रणाली की बहुभौतिक प्रतिरूपण ए. रूफर, पी. बैरेड, एम. कोरेवॉन और जे.-एफ. वेबर, आईएएमएफ ईईटी-2008: यूरोपीय हाथी) -ड्राइव कॉन्फ्रेंस, अंतर्राष्ट्रीय अग्रिम गतिशीलता प्रारूप जिनेवा, स्विट्जरलैंड, 11-13 मार्च 2008)।

2008 में विभिन्न केईआरएस प्रणाली के परीक्षण के दौरान दो छोटी घटनाएं   दर्ज की गई ।  में पहली घटना तब हुई जब रेड बुल रेसिंग टीम ने जुलाई में पहली बार अपनी केईआरएस बैटरी का परीक्षण किया यह खराब हो गई और आग लगने का डर पैदा हो गया जिसके कारण टीम के कारखाने को खाली कर दिया गया। दूसरे सप्ताह में भी कम समय था जब एक मैकेनिक  बीएमडब्ल्यू को बिजली का झटका दिया गया था तब उसने जेरेज़ का सर्किट सर्किट में एक परीक्षण के दौरान ईसाई ग्राहक केईआरआर की सुसज्जित कार को छुआ था।

फार्मूला वन
फार्मूला वन ने कहा है कि वे विश्व की पर्यावरणीय चुनौतियों के उत्तरदायित्वपूर्ण समाधानों का समर्थन करते हैं। और एफआईए 2009 फॉर्मूला वन सीज़न के नियमों में 60किलेावाट (82पीएस;80पीएचबी) केईआरएस के उपयोग की अनुमति दी थी। टीमों ने 2008 में प्रणालियों का परीक्षण शुरू किया ऊर्जा को या तो यांत्रिक ऊर्जा के रूप में(फ्लाईव्हील  में) या विद्युत ऊर्जा (बैटरी या इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर के रूप में) के रूप में संग्रहीत की जा सकती है।

किमी राइक्कोनेन ने केईआरएस ऐडेड ओवरटेक के साथ बेल्जियम ग्रां प्री का नेत्रत्व किया और बाद में दौड़ जीत ली।2009 सीज़न में केईआरएस की शुरुआत के साथ केवल चार टीमों ने इसका प्रयोग किया स्क्यूडेरिया फेरारी, रेनॉल्ट एफ 1  बीएमडब्ल्यू और मैरेनॉल्  ने इस प्रणाली का उपयोग करना बंद कर दिया। निक हेडफेल्ड मलेशियाई ग्रैंड प्रिक्स में केईआरएस से लैस कार के साथ पोडियम स्थान लेने वाले पहले ड्राइवर थे। जब लुईस हैमिल्टन ने 26 जुलाई 2009 को हंगेरियन ग्रां प्री जीता तब मैकलारेन केईआरएस सुसज्जित कार का उपयोग करके एफ1जीपी जीतने वाली पहली टीम बन गई। उनकी दूसरी केईआरएस सुसज्जित कार पांचवें स्थान पर रही। निम्नलिखित दौड़ में, लुईस हैमिल्टन केईआरएस कार के साथ पोल पोजीशन लेने वाले पहले ड्राइवर बने, उनकी टीम के साथी हिक्की कोवलैनेन दूसरे स्थान पर रहे। यह केईआरएस फ्रंट रो का पहला उदाहरण भी था। 30 अगस्त 2009 को किमी रैक्कोनिन ने अपनी केईआरएस  फेरारी के साथ बेल्जियम ग्रांड प्रिक्स जीता। यह पहली बार था जब केईआरएस ने रेस की जीत में सीधे योगदान दिया तथा दूसरे स्थान पर रहे।जियानकार्लो फिस्चिल्ला ने दावा किया कि मैं किमी से तेज था। उन्होंने  शुरुआत में मुझे केर्स के कारण ही लिया था। जबकि केईआरएस अभी भी 2010 के सीजन एफ1 में वैध था, सभी टीमों ने इसका उपयोग न करने पर सहमति व्यक्त की थी। 2011 एफ1 सीजन के लिए नए नियम, जिसने कार और ड्राइवर की न्यूनतम वजन सीमा को 20 किलोग्राम से बढ़ाकर 640 किलोग्राम कर दिया फॉर्मूला वन टीम एसोसिएशन की टीमों के साथ एक बार फिर केईआरएस उपकरणों के उपयोग के लिए सहमति व्यक्त की जिसका अर्थ है कि केईआरएस 2011 सीजन के लिए वापस आ गया। सीजन 2009 की तरह केईआरएस का उपयोग अभी भी वैकल्पिक था और 2011 की शुरुआत में तीन टीमों ने इसका प्रयोग न करने का फैसला किया। विलियम्सF1 ने अपना फ्लाईव्हील-आधारित केईआरएस प्रणाली विकसित की लेकिन पैकेजिंग मुद्दों के कारण इसे अपनी एफ1 कारों में प्रयोग न करने का फैसला किया और इसके बाद उन्होंने अपना खुद की इलेक्ट्रिकल केईआरएस प्रणाली विकसित की। जबकि, उन्होंने अपने विकास को बेचने के लिए विलियम्स हाइब्रिड शक्ति की स्थापना की। 2012 में यह घोषणा की गई थी कि ऑडी ले मैंस आर18 हॉइब्रिड कारें विलियम्स हाइब्रिड शक्ति का उपयोग करेंगी। 2014 से केईआरएस इकाइयों की बिजली क्षमता 60 kW से बढ़ाकर 120 kW कर दी गई है।इसे 2.4लीटर V8 इंजन से 1.6 लीटर V6 टर्बो इंजन में खेल की चाल को संतुलित करने के लिए पेश किया गया था।

केईआरएस -के लिए कार्य आरेख



ऑटो पार्ट्स निर्माता
रॉबर्ट बॉश जीएमबीएच मोटरस्पोर्ट सर्विस मोटर रेसिंग में उपयोग के लिए एक केईआरएस विकसित कर रही है। हाइब्रिड और इंजन कार्यों के लिए इन बिजली भंडारण प्रणालियों में स्केलेबल क्षमता वाली लिथियम आयन बैटरी या एक चक्का, चार से आठ किलोग्राम की विद्युत मोटर, 60किलोवाट (81 hp) के अधिकतम शक्ति के साथ ही केईआरएस नियंत्रक सम्मिलित हैं। बिजली और बैटरी प्रबंधन के लिए। बॉश वाणिज्यिक और लाइट-ड्यूटी अनुप्रयोगों के लिए इलेक्ट्रिक हाइब्रिड प्रणाली की एक श्रृंखला भी प्रदान करता है।

कार निर्माता
कई वाहन निर्माता केईआरएस प्रणाली का परीक्षण कर रहे हैं। 2008 में सिल्वरस्टोन के 1000 किलोमीटर पर, प्यूगॉट स्पोर्ट ने केईआरएस के साथ प्यूज़ो 908 एचडीआई एफएपी का अनावरण किया, जो केईआरएस के साथ डीजल 908 का एक हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन संस्करण है। प्यूज़ो ने 2009 ले मैंस सीरीज़ सीज़न में कार का प्रचार करने की योजना बनाई, जबकि इसे चैंपियनशिप अंक हासिल करने की अनुमति नहीं थी। मैकलेरन ने सितंबर 2008 में सर्किटो डे जेरेज़ में 2009 फॉर्मूला वन वर्ल्ड चैंपियनशिप की तैयारी के लिए अपने केईआरएस प्रणाली का परीक्षण शुरू किया, जबकि उस समय यह तक ज्ञात नहीं था कि वे एक इलेक्ट्रिकल या मैकेनिकल प्रणाली का संचालन करेंगे या नहीं। नवंबर 2008 में, यह घोषणा की गई थी कि फ्रीस्केल सेमीकंडक्टर 2010 के बाद से मैकलेरन की फॉर्मूला वन कारों के लिए अपने केईआरएस को और विकसित करने के लिए मैकलेरन इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम्स के साथ सहयोग करेगा। दोनों पक्षों का मानना ​​था कि यह सहयोग मैकलेरन के केईआरएस प्रणाली में सुधार करेगा और प्रणाली को अपनी तकनीक को सड़क कारों में स्थानांतरित करने में मदद करेगा। टोयोटा ने मोटरस्पोर्ट में अपने टोयोटा सुप्रा पर पुनर्जनन के लिए एक इलेक्ट्रिक  कैपेसिटर का उपयोग किया है।सुप्रा एचवी  हाइब्रिड रेस कार जिसने जुलाई 2007 में टोकाची 24-घंटे की धीरज दौड़ जीती थी। यह सुप्रा पहली हाइब्रिड कार बन गई मोटरस्पोर्ट के इतिहास में ऐसी रेस जीतने के लिए। उत्तर अमेरिकी अंतर्राष्ट्रीय ऑटो शो में, पोर्श ने अपनी पोर्श 918 कॉन्सेप्ट कार के एक आरएसआर संस्करण का अनावरण किया, जो फ्लाईव्हील-आधारित केईआरएस का उपयोग करता है, जो यात्री डिब्बे में ड्राइवर के पास में बैठता है और आगे के पहियों को चलाने वाले दोहरे इलेक्ट्रिक मोटर्स और 565 बीएचपी V8 को बढ़ाता है। गैसोलीन इंजन 767 बीएचपी के संयुक्त बिजली उत्पादन के लिए पीछे चला रहा है। इस प्रणाली में चक्का के कारण वाहन को होने वाले असंतुलन सहित कई समस्याएं हैं। पोर्श वर्तमान में एक विद्युत भंडारण प्रणाली विकसित कर रहा है। 2011 में, मज्दा ने आई-ईएलओओपी की घोषणा की, एक प्रणाली जो मंदी के दौरान गतिज ऊर्जा को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करने के लिए एक चर-वोल्टेज आवर्तित्र का उपयोग करती है। इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर | डबल-लेयर कैपेसिटर में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग वाहन विद्युत प्रणालियों द्वारा आवश्यक बिजली की आपूर्ति के लिए किया जाता है। मज़्दा के स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम, आई-स्टॉप के संयोजन में उपयोग किए जाने पर, कंपनी 10प्रतिशत की ईंधन बचत का दावा करती है। रॉबर्ट बॉश जीएमबीएच और पीएसए प्यूगॉट किटरॉन ने एक हाइब्रिड प्रणाली विकसित किया है जो एक संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण टैंक से ऊर्जा को स्थानांतरित करने के तरीके के रूप में हाइड्रोलिक्स का उपयोग करता है। ईंधन की खपत में 45प्रतिशत की कमी का दावा किया गया है, जो 2.9l/100 किलोमीटर (81 mpg, 69 g CO2) के अनुरूप है। Peugeot 208 जैसे कॉम्पैक्ट फ्रेम के लिए नई यूरोपीय ड्राइविंग साइकिल चक्र पर। प्रणाली को प्रतिस्पर्धी इलेक्ट्रिक और फ्लाईव्हील प्रणाली की तुलना में बहुत अधिक किफायती होने का दावा किया जाता है और 2016 तक सड़क कारों पर इसकी आशा थी लेकिन 2015 में इसे छोड़ दिया गया था।  2020 में, एफईएटी ने केईआरएस तकनीक के साथ फाइट पांडा  हाइब्रिड माइल्ड-हाइब्रिड की श्रृंखला विकसित की।

मोटरसाइकिलें
केटीएम रेसिंग मालिक हैराल्ड बर्टोल

ने खुलासा किया कि 2008 वैलेंसियन कम्युनिटी मोटरसाइकिल ग्रैंड प्रिक्स की 125 सीसी दौड़ के दौरान टोमोकिची कोयामा की मोटरसाइकिल में लगे एक गुप्त गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणाली के साथ कारखाने में दौड़ लगाई गई थी। कोयामा 7वें स्थान पर रहे। इस प्रणाली को बाद में अवैध करार दिया गया था और इस प्रकार इसे प्रतिबंधित कर दिया गया था। लिट सी-1 इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिल पुनर्योजी ब्रेकिंग प्रणाली के रूप में केईआरएस का भी उपयोग करेगी।

साइकिल
साइकिल पर भी केईआरएस संभव है। मिशिगन विश्वविद्यालय के छात्रों के साथ काम कर रहे EPA ने हाइड्रोलिक रीजेनरेटिव ब्रेक लॉन्च असिस्ट (आरबीएलए) विकसित किया । बाइक के फ्रेम पर एक चक्का चढ़ाकर और इसे पिछले पहिए में एक निरंतर परिवर्तनशील संचरण के साथ जोड़कर भी प्रदर्शित किया गया है। गियर को शिफ्ट करके, 20प्रतिशत गतिज ऊर्जा को फ्लाईव्हील में संग्रहित किया जा सकता है, जो गियर को फिर से शिफ्ट करके त्वरण को बढ़ावा देने के लिए तैयार है। प्रायोगिक मशीनिस्ट डगलस गॉन्ज ने 2007 में एक 4पीडीटी टॉगल कुंजी के साथ श्रृंखला समानांतर में एक इलेक्ट्रिक हब से लैस लेटा हुआ साइकिल पर तीन अल्ट्राकैपेसिटर पैक कनेक्ट किए और परिणामी मोबाइल एक्सपेरिमेंटल फिजिक्स एजुकेशनल (एमओईपीईडी) और इसके 19 किलोजूल इलेक्ट्रिक फ्लाईव्हील को समाचार समूह पोस्टिंग में वर्णित किया। संचालित समाचार समूह विज्ञान.भौतिकी.अनुसंधान उस वर्ष के 11/9 दिनांकित एमओईपीईडी अद्यतन शीर्षक और कीवर्ड एमओईपीईडी के तहत अन्य समाचार समूह थ्रेड में समानांतर में, पैक पुनर्योजी ब्रेक  श्रृंखला में  स्रोत थे। वाहन 2010 तक इस तरह सुसज्जित उपयोग में रहा। जैसे 2013 में अधिशेष का निपटारा किया गया था।

दौड़
ऑटोमोबाइल क्लब डी ल'ऑएस्ट, वार्षिक 24 घंटे ले मैन्स इवेंट और ले मैस श्रृंखला  के पीछे आयोजक, ने 2000 के दशक के अंत से ले मैंस प्रोटोटाइप वर्ग में गतिज ऊर्जा पुन: प्राप्ति प्रणालियों के उपयोग को बढ़ावा दिया है। प्यूगॉट सिल्वरस्टोन में 2008 ऑटोस्पोर्ट 1000 km दौड़ में प्यूगॉट 908 एचडीआई एफपीए 908 हाइब्रिड इलेक्ट्रिक रूप में पूरी तरह कार्यात्मक एलएमपी1 कार का अनावरण करने वाला पहला निर्माता था। 2011 24 आवर्स ऑफ़ ले मैंस में आशा दौड़ ने फ्लाईब्रिड प्रणालियां मैकेनिकल केईआरएस के साथ प्रवेश किया, जो हाइब्रिड के साथ प्रतियोगिता में प्रतिस्पर्धा करने वाली पहली कार थी। इस प्रणाली में उच्च गति वाले स्लिपिंग क्लच सम्मिलित थे जो वाहन सेऔर वाहन से टॉर्क को स्थानांतरित करते हैं, जो 60,000 आरपीएम फ्लाईव्हील से जुड़ा होता है।ऑडी और टोयोटा दोनों ने 2012 और 2013 के 24 घंटे ले मैन्स के लिए काइनेटिक एनर्जी रिकवरी प्रणाली के साथ एलएमपी1 कारों का विकास किया। ऑडी R18 ई-ट्रॉन क्वाट्रो फ्लाईव्हील-आधारित प्रणाली का उपयोग करती है, जबकि टोयोटा TS030 हाइब्रिड supercapacitor-आधारित प्रणाली का उपयोग करती है। जब पोर्शे ने 2014 में ले मैन्स में अपनी वापसी की घोषणा की, तो उसने काइनेटिक एनर्जी रिकवरी प्रणाली के साथ एक एलएमपी1 कार का भी अनावरण किया। पोर्श 919 हाइब्रिड, जिसे 2014 में पेश किया गया था जो एक बैटरी प्रणाली का उपयोग करता है, जो पिछले पोर्श 911 जीटी3 आर हाइब्रिड के विपरीत था, जिसमें फ्लाईव्हील प्रणाली का प्रयोग किया गया था।

लंदन की बसें
मूल रूप से विलियम्स फॉर्मूला वन रेसिंग टीम के लिए विकसित कार्बन फाइबर फ्लाईव्हील का उपयोग करने वाले एक केईआरएस के मौजूदा लंदन डबल डेकर बसों में रेट्रोफिटिंग (दुतल्ला बसें) के लिए संशोधित किया गया है। आगे बढ़ो समूह की 500 बसों को 2014 से 2016 तक इस तकनीक से लैस किया जाएगा जिसे लगभग 20 प्रतिशत ईधन दक्षता में सुधार होने की उम्मीद है ।

तकनीक विकसित करने वाली टीम को 2015 में रॉयल ऑटोमोबाइल क्लब की देवर ट्रॉफी से सम्मानित किया गया।

यह भी देखें

 * बैयोगी ब्रेक
 * कारों को हरा-भरा बनाएं

संदर्भ
Freno regenerativo