गतिज ऊर्जा पुनः प्राप्ति प्रणाली

एक काइनेटिक ऊर्जा पुनःप्राप्ति सिस्टम (केईआरएस) एक गतिमान वाहन के गतिज ऊर्जा पुनर्योजी ब्रेक से एनर्जी रिकवरी के लिए एक ऑटोमोटिव सिस्टम है। पुनर्प्राप्त ऊर्जा को बाद में त्वरण के तहत उपयोग के लिए एक जलाशय (उदाहरण के लिए एक चक्का या उच्च वोल्टेज बैटरी) में संग्रहीत किया जाता है। उदाहरणों में जायटेक, फ्लाईब्रिड, जैसे जटिल उच्च अंत प्रणालियाँ शामिल हैं। टोर्ट्रैक और Xtrac Limited का उपयोग फॉर्मूला वन रेसिंग और सरल, आसानी से निर्मित और एकीकृत डिफरेंशियल (मैकेनिकल डिवाइस) आधारित सिस्टम जैसे कैम्ब्रिज पैसेंजर / कमर्शियल व्हीकल काइनेटिक एनर्जी रिकवरी सिस्टम (CPC-KERS) में किया जाता है।

एक्स्ट्राक और फ्लाईब्रिड दोनों ही टोरोट्रैक की तकनीकों के लाइसेंसधारी हैं, जो एक निरंतर चर संचरण (सीवीटी) को शामिल करते हुए एक छोटे और परिष्कृत सहायक गियरबॉक्स का उपयोग करते हैं। CPC-KERS समान है क्योंकि यह ड्राइवलाइन असेंबली का भी हिस्सा है। हालाँकि, चक्का सहित पूरा तंत्र पूरी तरह से वाहन के हब (नगाड़ा की तरह दिखने वाला) में बैठता है। CPC-KERS में, एक डिफरेंशियल CVT की जगह लेता है और फ्लाईव्हील, ड्राइव व्हील और रोड व्हील के बीच टॉर्क ट्रांसफर करता है।

इतिहास
प्रकट होने वाली इन प्रणालियों में से पहली फ्लाईब्रिड थी। इस प्रणाली का वजन 24 किलो (53 पाउंड) है और आंतरिक नुकसान की अनुमति देने के बाद इसकी ऊर्जा क्षमता 400 kJ है। 6.67 सेकंड के लिए 60 kW (81.6 Pferdestärke#PS, 80.4 HP) का अधिकतम पावर बूस्ट उपलब्ध है। 240 mm }} व्यास वाले फ़्लाईव्हील का वज़न 5.0 किग्रा (11 पाउंड) होता है और यह 64,500 आरपीएम तक घूमता है। फ्लाईव्हील पर अधिकतम टॉर्क 18 Nm (13.3 ftlbs) है, और गियरबॉक्स कनेक्शन पर टॉर्क गति में बदलाव के लिए तदनुसार 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 180kJ प्रणाली विकसित की गई है (एक रेसकार एप्लिकेशन के लिए एक हाइब्रिड प्रणोदन प्रणाली की बहुभौतिक मॉडलिंग, ए. रूफर, पी. बैरेड, एम. कोरेवॉन और जे.-एफ. वेबर, आईएएमएफ ईईटी-2008: यूरोपीय हाथी) -ड्राइव कॉन्फ्रेंस, इंटरनेशनल एडवांस्ड मोबिलिटी फोरम, जिनेवा, स्विट्जरलैंड, 11-13 मार्च 2008)।

में विभिन्न केईआरएस सिस्टम के परीक्षण के दौरान दो मामूली घटनाओं की सूचना मिली थी. पहली घटना तब हुई जब रेड बुल रेसिंग टीम ने जुलाई में पहली बार अपनी KERS 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। दूसरा एक सप्ताह से भी कम समय बाद था जब फॉर्मूला वन मैकेनिक में एक बीएमडब्ल्यू को बिजली का झटका दिया गया था जब उसने जेरेज़ का सर्किट सर्किट में एक परीक्षण के दौरान ईसाई ग्राहक केईआरआर से सुसज्जित कार को छुआ था।

फार्मूला वन
फ़ॉर्मूला वन ने कहा है कि वे विश्व की पर्यावरणीय चुनौतियों के उत्तरदायित्वपूर्ण समाधानों का समर्थन करते हैं, और Fédération Internationale de l'Automobile ने इसके उपयोग की अनुमति दी 60 kW 2009 फॉर्मूला वन सीज़न के नियमों में KERS। टीमों ने 2008 में सिस्टम का परीक्षण शुरू किया: ऊर्जा को या तो यांत्रिक ऊर्जा (फ्लाईव्हील के रूप में) या विद्युत ऊर्जा (बैटरी या इलेक्ट्रिक डबल-लेयर कैपेसिटर के रूप में) के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है।

2009 सीज़न में KERS की शुरुआत के साथ, सीज़न में किसी समय केवल चार टीमों ने इसका इस्तेमाल किया: स्क्यूडेरिया फेरारी, रेनॉल्ट एफ 1, फॉर्मूला वन में बीएमडब्ल्यू और मैकलारेन। आखिरकार, सीज़न के दौरान, रेनॉल्ट और बीएमडब्ल्यू ने सिस्टम का उपयोग करना बंद कर दिया। निक हेडफेल्ड मलेशियाई ग्रैंड प्रिक्स में KERS 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 KERS सुसज्जित कार का उपयोग करके F1 GP जीतने वाली पहली टीम बन गई। उनकी दूसरी KERS सुसज्जित कार पांचवें स्थान पर रही। निम्नलिखित दौड़ में, लुईस हैमिल्टन KERS कार के साथ पोल पोजीशन लेने वाले पहले ड्राइवर बने, उनकी टीम के साथी हिक्की कोवलैनेन दूसरे स्थान पर रहे। यह सभी KERS फ्रंट रो का पहला उदाहरण भी था। 30 अगस्त 2009 को Kimi Räikkönen ने अपनी KERS सुसज्जित फेरारी के साथ बेल्जियम ग्रांड प्रिक्स जीता। यह पहली बार था जब KERS ने रेस की जीत में सीधे योगदान दिया, दूसरे स्थान पर रहे जियानकार्लो फिस्चिल्ला ने वास्तव में दावा किया कि मैं किमी से तेज था। वह मुझे केवल शुरुआत में KERS के कारण ले गया। हालांकि KERS अभी भी 2010 सीज़न में F1 में वैध था, सभी टीमों ने इसका उपयोग नहीं करने पर सहमति व्यक्त की थी। 2011 F1 सीज़न के लिए नए नियम, जिसने कार और ड्राइवर की न्यूनतम वजन सीमा को 20 किग्रा से बढ़ाकर 640 किग्रा कर दिया, फॉर्मूला वन टीम एसोसिएशन की टीमों के साथ एक बार फिर KERS उपकरणों के उपयोग के लिए सहमत होने का मतलब था कि KERS 2011 सीज़न के लिए वापस आ गया। 2009 सीज़न की तरह KERS का उपयोग अभी भी वैकल्पिक था; और 2011 सीज़न की शुरुआत में तीन टीमों ने इसका इस्तेमाल नहीं करने का फैसला किया। विलियम्सF1 ने अपना फ्लाईव्हील-आधारित केईआरएस सिस्टम विकसित किया, लेकिन पैकेजिंग मुद्दों के कारण इसे अपनी एफ1 कारों में इस्तेमाल नहीं करने का फैसला किया और इसके बजाय उन्होंने अपना खुद का इलेक्ट्रिकल केईआरएस सिस्टम विकसित किया। हालांकि, उन्होंने अपने विकास को बेचने के लिए विलियम्स हाइब्रिड पावर की स्थापना की। 2012 में यह घोषणा की गई थी कि ऑडी R18#R18 ई-ट्रॉन क्वाट्रो विलियम्स हाइब्रिड पावर का उपयोग करेगी। 2014 से, केईआरएस इकाइयों की बिजली क्षमता में वृद्धि हुई है 60 kW को 120 kW. इसे 2.4 लीटर V8 इंजन से 1.6 लीटर V6 टर्बो इंजन में खेल की चाल को संतुलित करने के लिए पेश किया गया था।

KERS
के लिए कार्य आरेख



ऑटो पार्ट्स निर्माता
रॉबर्ट बॉश GmbH मोटरस्पोर्ट सर्विस मोटर रेसिंग में उपयोग के लिए एक KERS 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 (60 kW (81 hp) के अधिकतम शक्ति स्तर के साथ), साथ ही KERS नियंत्रक शामिल हैं। बिजली और बैटरी प्रबंधन के लिए। बॉश वाणिज्यिक और लाइट-ड्यूटी अनुप्रयोगों के लिए इलेक्ट्रिक हाइब्रिड सिस्टम की एक श्रृंखला भी प्रदान करता है।

कार निर्माता
कई वाहन निर्माता KERS सिस्टम का परीक्षण कर रहे हैं। 2008 1000 किमी सिल्वरस्टोन|2008 1000 किमी सिल्वरस्टोन पर, प्यूज़ो स्पोर्ट ने 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, हालांकि 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 सिस्टम का परीक्षण शुरू किया, हालांकि उस समय यह अभी तक ज्ञात नहीं था कि वे एक इलेक्ट्रिकल या मैकेनिकल सिस्टम 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 KERS को और विकसित करने के लिए मैकलेरन इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम्स के साथ सहयोग करेगा। दोनों पक्षों का मानना ​​था कि यह सहयोग मैकलेरन के केईआरएस सिस्टम में सुधार करेगा और सिस्टम 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 डबल-लेयर कैपेसिटर का उपयोग किया है#Supra HV-R|Supra HV-R 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 RSR संस्करण का अनावरण किया, जो फ्लाईव्हील-आधारित KERS का उपयोग करता है, जो यात्री डिब्बे में ड्राइवर के बगल में बैठता है और आगे के पहियों को चलाने वाले दोहरे इलेक्ट्रिक मोटर्स और 565 BHP 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, माजदा 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 10% तक की ईंधन बचत का दावा करती है। रॉबर्ट बॉश GmbH और PSA Peugeot Citroën ने एक हाइब्रिड सिस्टम 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 45% तक की कमी का दावा किया गया है, जो 2.9l/100 km (81 mpg, 69 g CO2) के अनुरूप है2/ किमी) Peugeot 208 जैसे कॉम्पैक्ट फ्रेम के लिए नई यूरोपीय ड्राइविंग साइकिल चक्र पर। सिस्टम को प्रतिस्पर्धी इलेक्ट्रिक और फ्लाईव्हील सिस्टम की तुलना में बहुत अधिक किफायती होने का दावा किया जाता है और 2016 तक सड़क कारों पर इसकी उम्मीद थी लेकिन 2015 में इसे छोड़ दिया गया था। 2020 में, FIAT ने KERS तकनीक के साथ Fiat पांडा # पांडा हाइब्रिड माइल्ड-हाइब्रिड की श्रृंखला लॉन्च की।

मोटरसाइकिलें
केटीएम रेसिंग मालिक हैराल्ड बर्तोल 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 सिस्टम के रूप में केईआरएस का भी उपयोग करेगी।

साइकिल
साइकिल पर भी KERS संभव है। मिशिगन विश्वविद्यालय के छात्रों के साथ काम कर रहे EPA ने हाइड्रोलिक रीजेनरेटिव ब्रेक लॉन्च असिस्ट (RBLA) 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, 20% 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 4PDT टॉगल स्विच 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 डिमॉन्स्ट्रेटर (MOEPED) और इसके 19 kJ इलेक्ट्रिक फ्लाईव्हील को समाचार समूह पोस्टिंग में वर्णित किया। संचालित समाचार समूह विज्ञान.भौतिकी.अनुसंधान उस वर्ष के 11/9 दिनांकित MOEPED अद्यतन शीर्षक और कीवर्ड MOEPED के तहत अन्य समाचार समूह थ्रेड में। समानांतर में, पैक पुनर्योजी ब्रेक थे; श्रृंखला में, वे एक बढ़ावा स्रोत थे। वाहन 2010 तक इस तरह सुसज्जित उपयोग में रहा। यह 2013 में अधिशेष का निपटान किया गया था।

दौड़
ऑटोमोबाइल क्लब डी ल'ऑएस्ट, वार्षिक 24 घंटे ले मैन्स इवेंट और ले मैंस सीरीज़ के पीछे आयोजक, ने 2000 के दशक के अंत से ले मैंस प्रोटोटाइप क्लास में गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणालियों के उपयोग को बढ़ावा दिया है। Peugeot सिल्वरस्टोन में 2008 Autosport 1000 km दौड़ में Peugeot 908 HDi FAP#908_Hybrid_Electric के रूप में पूरी तरह कार्यात्मक LMP1 कार का अनावरण करने वाला पहला निर्माता था। 2011 24 आवर्स ऑफ़ ले मैंस में आशा दौड़ ने फ्लाईब्रिड सिस्टम्स 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 शामिल थे जो वाहन से और 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 सिस्टम के साथ LMP1 कारों का विकास किया। ऑडी R18#R18 ई-ट्रॉन क्वाट्रो | ऑडी R18 ई-ट्रॉन क्वाट्रो फ्लाईव्हील-आधारित सिस्टम का उपयोग करती है, जबकि टोयोटा TS030 हाइब्रिड supercapacitor-आधारित सिस्टम का उपयोग करती है। जब पोर्शे ने 2014 में ले मैन्स में अपनी वापसी की घोषणा की, तो उसने काइनेटिक एनर्जी रिकवरी सिस्टम के साथ एक LMP1 कार का भी अनावरण किया। पोर्श 919 हाइब्रिड, जिसे 2014 में पेश किया गया था, एक बैटरी सिस्टम का उपयोग करता है, जो पिछले पोर्श 911 जीटी3 आर हाइब्रिड के विपरीत था, जिसमें फ्लाईव्हील सिस्टम का इस्तेमाल 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 KERS को मौजूदा लंदन दुतल्ला बसें में रेट्रोफिटिंग के लिए संशोधित किया गया है। आगे बढ़ो समूह की 500 बसों को 2014 से 2016 तक इस तकनीक से लैस किया जाएगा, जिससे ईंधन दक्षता में लगभग 20% 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

 * पुनर्योजी ब्रेक
 * कारों को हरा-भरा बनाएं

संदर्भ
Freno regenerativo