Cómo revolucionará el KERS los coches de F1 y los de serie

La tecnologí­a al servicio de los monoplazas.

Cómo revolucionará el KERS los coches de F1 y los de serie

Mensajepor Iceman1 » 15 Julio 2008, 22:40

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Técnico de Honda ajustando el dispositivo KERS

La filosofía del KERS (Kinetic Energy Recovery System o sistema de recuperación de energía cinética) es muy simple: recuperar energía en las frenadas. Un modo sencillo de sintetizar el espíritu de esta innovación que pretende revolucionar la Fórmula 1, en teoría, a partir de 2009. El deporte entrará en otra dimensión y será más sofisticado aún. Pero, lejos de los circuitos, usted mismo podrá disfrutar de esos mismos avances en su coche particular.


La idea fundamental es aplicar las mejoras introducidas en la Fórmula 1 en los coches de serie. BMW lleva años haciéndolo, y asegura que con el KERS no sólo también lo hará, sino que están impacientes, tal y como señala Mario Theissen, patrón del equipo de Fórmula 1 de la firma alemana: "Para nosotros, el KERS es un proyecto extremadamente emocionante y una gran oportunidad. Estamos ante el umbral del conjunto convencional de motor y transmisión independiente y un sistema integral. La densidad de potencia de los componentes del KERS sobrepasará de largo a los vehículos híbridos actuales. El KERS verá a la Fórmula 1 tomar un papel pionero en la producción en serie de tecnología adelantada".

Tan importante cree Mario que será esta innovación que no duda en que significará sólo el principio: "La Fórmula 1 tiene un bautismo de fuego en conceptos innovadores cuya vida útil y fiabilidad todavía no han alcanzado el nivel requerido para la producción de vehículos en serie, y su desarrollo se impulsará a toda velocidad. En BMW hemos usado siempre a la Fórmula 1 como un laboratorio para la producción en serie. Con el KERS, este planteamiento adquiere una nueva dimensión. La Fórmula 1 se recolocará y se someterá a un cambio de imagen, respetando el deporte para tener avances significativos en la aceptación del público".

Cambios, mejoras, ilusión... En BMW trabajan con millones de conductores: no sólo con los que en cada carrera se juegan la vida en el mundial; los clientes de a pie también son mimados y recibirán toda la experiencia acumulada durante estos meses de pruebas, tal y como afirma el Dr Klaus Draeger, del BMW AG Board of Management: "El grupo BMW puede transferir la experiencia ganada con el equipo de Fórmula 1 BMW-Sauber directamente a la producción estándar de vehículos. Esto convierte a la Fórmula 1 en la plataforma previa ideal para innovar tecnologías de conducción. Las nuevas regulaciones de la Fórmula 1 nos dan la oportunidad de usar tecnología innovadora e híbrida en condiciones extremas y, al hacerlo, hacemos también acopio de la experiencia crucial para el desarrollo en serie. Como resultado, los clientes de BMW se beneficiarán. La unidad de KERS diseñada para el BMW-Sauber F1.09 es una variante altamente eficiente de la tecnología regenerativa de la energía de frenado, y es similar a la manera en que funciona la tecnología ActiveHybrid desarrollada por BMW en la producción de vehículos de serie".

El KERS del monoplaza del año que viene de BMW tendrá un sistema híbrido que contendrá una combinación de un motor eléctrico, un generador y un acumulador de energía, además de la electrónica inevitable. La magia en las carreras llegará cuando el piloto pulse el botón que le permita aprovechar la potencia extra acumulada por el KERS durante las frenadas, y su motor V8 se impulse como en un videojuego. El BMW-Sauber F1.09 brindará 60Kw extra al piloto en una aceleración de unos seis segundos y medio. Para lograrlo, BMW-Sauber se ha centrado especialmente en los sistemas electrónicos que permiten el funcionamiento del KERS. El año que viene veremos los resultados. Y pronto, quizá, usted mismo lo disfrute.


http://www.thef1.com/noticias/noticias- ... s-de-serie
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Mensajepor Carina » 05 Septiembre 2008, 22:00

El otro dia un mecanico de BMW se electrocutó y lo tuvieron que llevar al hospital, me da que tendrian que hacerlo un poco más seguro, porque la idea en sí está muy bien y tal, pero creo que aún puede evolucionar un poco.

Gracias por la información, aunque veo que el post es de hace tiempo.
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Mensajepor kamikaze666 » 05 Septiembre 2008, 23:14

Carina escribió:El otro dia un mecanico de BMW se electrocutó y lo tuvieron que llevar al hospital, me da que tendrian que hacerlo un poco más seguro, porque la idea en sí está muy bien y tal, pero creo que aún puede evolucionar un poco.

Gracias por la información, aunque veo que el post es de hace tiempo.


yo tambien ley lo del mecanico, luego dijeron que tambien fue algo de fallo por su parte, de todas maneras estas cosa no tenian que pasar :wink:
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Mensajepor NIZOME » 08 Septiembre 2008, 01:15

Todavia no entiendo el sentido de las experimentaciones con motores electricos y todo eso en F1, que tan buen resultado le a dado a Toyota y Honda en las carreras de resistencia. Ya que el sistema aprovado por FIA para la F1 es la de un acumulador de inercia asistido por una transmision variable continua (TVC).
Yo creo que es mas una campaña publicitaria pàr vender estos sistemas de dudosa efectividad.

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Mensajepor meteoro » 10 Septiembre 2008, 13:31

ALMS: El Zytek híbrido realiza sus primeras vueltas


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El circuito de Donington Park en Inglaterra acogió el shakedown del que es uno de los coches más esperados de este final de año.

Hablamos del precioso Zytek 07S híbrido desarrollado por Zytek y que se encargará de poner en pista Corsa Motorsports. El coche, con un motor de gasolina y un sistema eléctrico similar al KERS de la Formula 1 -cuyas pilas de litio pueden proporcionar hasta 40cv extras-, hizo sus primeros kilómetros en Donington Park con el piloto inglés Johnny Mowlem al volante.

El coche se comportó de forma correcta para ser una primera toma de contacto y Bill Gibson, máximo responsable de Zytek, se mostraba bastante satisfecho. El coche tiene por delante casi un mes para seguir siendo desarrollado antes de que debute en una prueba tan exigente como Petit Le Mans.

Una carrera en la que será pilotado por el mencionado Mowlem, un reputado piloto de GT con experiencia en ALMS, FIA GT, Grand Am, International GT Open e incluso Campeonato de España de GT. Aunque su experiencia como decimos ha sido sobre todo en coches cerrados no es ajeno a un LMP, ya que pilotó para Zytek Engineering en dos carreras de 2006 en Estados Unidos con uno de sus Zytek 06S, y este mismo 2008 en las 24 horas de Le Mans para Creation Autosportif con un CA07-AIM.

Su compañero en estas lides será el norteamericano Gunnar Jeanette, un piloto con experiencia también en este tipo de vehículos tradicionalmente ligado a Panoz con sus Panoz LMP01-Elan LMP900. En los últimos años también ha estado más centrado en los GT.

Christian Traginer para SportMotores.es
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Mensajepor NIZOME » 14 Septiembre 2008, 00:25

Insisto, el sistema del Zytek, como asi el del Toyota, que ganara las 24 hs de Tokachi en 2007, no tienme nada que ver con el KERS que presento la FIA, no encuentro claro este punto ya que todos los informes que lei hablan de un volante acumulador de inercia, y no un "super condensador" como en el caso del toyota.
Este sistema es muy cuestionado por los fabricantes, especialmente los que ya tienen experiencia en sistemas como los mencionados, pronto reproducire una nota con muy buena explicacion tecnica sobre el tema.

JUAN
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Mensajepor NIZOME » 14 Septiembre 2008, 00:29

Les recomiendo leer este post de Magicnano

http://clubf1.es/viewtopic.php?t=7751

JUAN
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Mensajepor meteoro » 15 Septiembre 2008, 18:20

Lo que hay que saber sobre el KERS

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Hace ya algún tiempo que habitualmente se habla del KERS, de su función y cometido en los coches de F1 para la próxima temporada 2009, de los problemas que están encontrando los equipos para desarrollarlo y de su utilidad en carrera, pero ¿qué sabemos de tal dispositivo?, en este artículo espero aclarar algo el confuso ambiente que rodea a tal artilugio.

Para empezar diremos que las siglas KERS son el acrónimo en inglés de Kinetic Energy Recovery System , lo que en castellano sería Sistema de Recuperación de Energía Cinética.

Empecemos con lo que dice el reglamento de la FIA para este dispositivo:

Reglas del KERS para el año 2009:

El uso de cualquier dispositivo que entregue potencia a los palieres, salvo el KERS y el motor atmosférico de 4 tiempos y 2,4 litros, no está permitido.

Con la excepción del KERS a carga completa, la cantidad de energía de retorno almacenada en el auto no debe exceder los 300kJ. Todo lo que pueda ser recuperado a un ritmo superior a 2kW no deberá ser superior a 20kJ.
La potencia máxima, dentro o fuera, de cualquier KERS no deberá ser superior a 60kW (81bhp). La energía liberada del KERS no podrá ser superior a 400kJ en una vuelta. Las mediciones se tomarán en la conexión con la rueda trasera del tren de mando.

Cualquier KERS sólo podrá ser capaz de aumentar la energía almacenada, mientras que el coche se esté moviendo en la pista. La liberación de energía de cualquier sistema de este tipo debe permanecer bajo el control completo del conductor en todo momento mientras el coche esté en la pista.

Los coches deberán estar equipados con sensores homologados que proporcionen todas las señales necesarias para el DEG (control FIA) a fin de verificar que los requisitos arriba señalados están siendo respetados.

Todos los componentes necesarios como parte de un KERS serán controlados por la SECU (centralita electrónica)

A la vista de lo anterior, queda claro que el aparato es capaz de entregar potencia en los palieres, obviamente a través de la caja de cambios, al estilo del famoso botón P2P o PTP (push to pass, pulsar para adelantar) disponible en las fórmulas americanas.
Es evidente que el KERS no será 100% eficiente, pero el 90% de eficiencia se piensa que es factible.
¿pero cuánta energía son esas cantidades que se mencionan?

Para aclarar este punto nos basta con saber :

Un joule es un vatio segundo, y un Kw/h es equivalente a 1,341cv de potencia.
Por lo que el máximo 300kJ almacenado es de 5 segundos a 60kW, redondeando... 80cv de potencia disponible durante 5 segundos.

La FIA ha definido la cantidad de recuperación de energía a 400kJ por vuelta, dando al conductor un extra de 80cv a lo largo de un período de 6,67 segundos, mientras que los motores son capaces de entregar alrededor de 740cv.

Bueno, hemos visto que con el susodicho artilugio se podrá disponer de una potencia “considerable” durante 5 segundos como máximo, o menos potencia durante más tiempo, lo que obviamente supondrá un aliciente para los intentos de adelantamiento, lo cual, desde el punto de vista del aficionado será de agradecer.


En qué se basa el KERS

Mucho se ha hablado también de que este sistema será el encargado de recoger la energía que se desperdicia en las frenadas en forma de calor en los discos de freno y sus zapatas, lo que es cierto solo a medias, ya que hay quien ha entendido que este dispositivo recogerá dicho calor para generar esa energía extra, lo cual es erróneo.

Para aclarar el asunto es necesario entender el aspecto físico teórico del proceso de frenado en un objeto o coche cualquiera, y los F1 no son ninguna excepción.

Cuando un objeto (coche a partir de ahora) lleva una velocidad determinada y ha de reducirla de manera más o menos rápida, solo tiene una manera posible, introducir una resistencia al avance más o menos intensa, según el régimen de frenada a conseguir, lo que resulta obvio.

Pero lo que ocurre cuando hay una aceleración negativa o frenada, tal y como postulan las leyes de Newton, es que el coche tiende a seguir en movimiento inercial y las masas tienden a adelantarse respecto al objeto en deceleración o frenando, todos habremos podido comprobarlo en un coche cuando se produce una frenada brusca, ese desplazamiento hacia delante de los objetos mal sujetos al coche, hasta que se encuentran con algo bien sujeto que lo retiene y transfiere esa fuerza al propio coche.

Pues es esa misma fuerza inercial de esas masas, la que se utiliza en el KERS para conseguir esa energía extra. Fuerza que de otra manera habría sido transferida al chasis y obviamente habría sido transformada en calor en los discos para ser contrarrestada y obtener la deceleración y velocidad necesaria para lo que fuere (tomar una curva, no chocar con algo…etc), por eso está bien el decir que transforma el calor de los frenos en energía reutilizable, aunque eso no esté estrictamente ajustado al proceso real.


Cómo se consigue esa energía

Este asunto ya “es harina de otro costal”.
Para entender cómo se realiza esa “captura” de energía, estaría muy bien poder entrar en la teoría de la física, pero eso es lo que pretendo evitar, aunque vamos a intentarlo.

Supongo que todos habremos usado alguna vez uno de esos juguetes a los que hay que darles con la mano unas “cortas carreritas” para que “se carguen”, y al soltarlos salen corriendo hacia delante…, bueno, pues el caso está basado en lo mismo, en esencia, hay colocado un disco de metal más o menos gordo y pesado pero siempre de mucho mayor diámetro o grosor que el eje de las ruedas del juguete en el que está sujeto, de tal manera que lo que hacemos cuando le damos esas “carreritas para cargarle” es imprimir una elevada velocidad de giro en ese disco de metal, lo que unido a su masa (peso) le confiere una notable cantidad de “inercia” al disco y por consiguiente al eje de las ruedas, lo que obviamente hace correr al cochecito, tortuga o lo que fuere…

Ese disco de metal es lo que se llama un volante de inercia. Y un volante de inercia es la base del funcionamiento del KERS.

Resumiendo mucho, se puede decir que un volante de inercia está montado en el sistema del KERS, de tal manera que durante las frenadas e incluso durante las aceleraciones, se le va confiriendo cada vez más velocidad de giro a ese volante de inercia, hasta alcanzar los valores energéticos definidos en la reglamentación.

En esencia ese es todo el misterio, aunque aún queda otro no menos importante para solventar, cómo almacenar, conectar y entregar las energías adquiridas por ese volante de inercia, pero eso quedará para el segundo y (creo, pero no es seguro...) último capítulo.


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Volante de inercia y Variador (CTV, Transmisión de Variación Contínua) de Torotrak y Xtrac Inc.,
su prototipo de KERS mecánico.

En la entrega anterior aclaramos algunos aspectos sobre el tan manido KERS, así como en qué se basa su funcionamiento, el llamado volante de inercia. Vimos también que se trataba de hacer girar dicho volante a altas revoluciones, así como el principio en el que se basa para “capturar” esa energía.

Tipos de KERS

El principio es claro, pero los métodos para hacer girar ese volante, así como la utilización de esa energía contenida en dicho volante de inercia puede ser de lo más variada, por y en base a ello se pueden clasificar (por decirlo de algún modo) los distintos tipos de KERS

* Mecánico : El volante transfiere la fuerza mecánicamente a otros dispositivos mecánicos también, que posteriormente será trasladada al palier mediante el acople necesario.

* Neumático : El volante transfiere la energía contenida a dispositivos neumáticos (esto incluye los hidráulicos), y estos a su vez la transfieren al acople con el palier.

* Eléctrico : El volante se puede comportar como un generador eléctrico, que entrega esa carga a unos acumuladores y pilas, para que surtan de energía a un motor eléctrico para el acople con el palier.

* Híbrido : Obviamente, será una combinación de los anteriores.

Desventajas y problemas

Las diferencias de unos a otros resultan óbvias, y cada uno de ellos tiene una serie de ventajas e inconvenientes propios de su idiosincrasia, por ejemplo:

* Mecánico : puede resultar frágil, pues las potencias transmitidas en momentos muy puntuales son “bestiales”, por lo que para asegurar un funcionamiento “fiable” pueden resultar en un pesado paquete, lo que le resulta difícil de ubicar en el coche sin complicar en exceso (si esto es posible) el asunto de la distribución de pesos, el centro de gravedad, los lastres…

* Hidráulico : La utilización de fluidos siempre es “un riesgo”, además el depósito de líquido hidráulico o liga deberá de ser mayor, y aunque su incremento de peso no es tan elevado, no es algo que se deba desdeñar. Además no parece haber grandes desarrollos en dicho tipo de sistema.

* Eléctrico : Aparentemente el más sencillo, pero con el lastre (nunca mejor dicho) del enorme peso de los acumuladores o pilas necesarias para el almacenamiento de esa cantidad de energía, ya que el piloto la usará cuando lo considere oportuno.

Como podemos ver uno de los grandes inconvenientes de los sistemas KERS, parece que puede ser su peso, según fabricantes, hablan de conjuntos de entre 4 a 5Kg sólo el volante y su blindaje.
El sistema completo con menos peso es el hiráulico, que no baja de los 15Kg (pero no es factible por el momento por su rendimiento y complejidad), el mecánico no baja de los 20Kg y el eléctrico depende de los acumuladores y baterías, pero tampoco baja de los 25Kg. Estos pesos se supone que serán reducidos en las versiones "finales", pero no parece que vaya a haber mucha más reducción, el más propenso a una gran rebaja es el eléctrico (según la química de los acumuladores) pero no se cree que pierda más de unos 5Kg como mucho.

Tras esto…, cierto es que nos puede proporcionar 80cv en unos momentos concretos, pero esto puede ser un chiste si nos obliga a penalizar con más de 1 seg./vuelta debido al peso del artilugio. Este es el principal argumento de los que dicen que puede merecer la pena correr sin KERS…

Otro efecto a tener en cuenta cuando se usan volantes de inercia de altas velocidades, es el referente a la generación de cargas electroestáticas, creo que todos conocemos ese fenómeno, pero para quien no lo tenga claro, es el que se produce debido al roce de dos materiales entre sí, el famoso ejemplo de la ebonita, la lana y el papel, si se frota ebonita con lana, se pueden “atraer” trozos de papel como si de imanes se tratase. Ese efecto se debe a la carga eléctrica de un cuerpo mediante el roce, y cuando por el medio que sea, un cable, una persona que lo toca, o se produce cualquier otra forma de conexión al suelo (masa), se produce la descarga del cuerpo hacia el suelo, lo que se traduce en una descarga eléctrica de peligrosos efectos… como hemos podido ver ya en algún técnico de algún equipo. Para solventar esto solo se puede hacer una correcta conexión de planos de masa en los puntos adecuados, además de encerrar el volante de inercia en una carcasa metálica y bien conectada a los planos de masa equilibrados.
Si en las operaciones de repostajes siempre existe la posibilidad de incendios por chispas de estática, con los sistemas Kers las posibilidades son mucho más altas.


Para finalizar, podemos comentar que este sistema puede ofrecer un efecto secundario nada desdeñable para el comportamiento del vehículo en carrera.

Se trata del efecto que genera una masa giratoria en el balance de fuerzas que concurren en el vehículo cuando hay aceleraciones o deceleraciones junto con un cambio de dirección, es decir, cuando se toma una curva. Es el efecto giroscópico sobre un eje horizontal.

Resumiendo este efecto, digamos que tiende a hacer que el coche sea mucho más estable en el comportamiento de la dirección, aunque también hace más difícil la gestión de entrada en las curvas, duro en terminos de fuerza a aplicar por parte del piloto al volante de la dirección para hacer girar adecuadamente las ruedas, aunque también tiende a disminuir los efectos del subviraje y sobreviraje.

Seguridad

Los aspectos de seguridad son vitales para la FIA y los pilotos, así que los problemas que este tipo de artilugios conllevan son múltiples y variados.

* Mecánico : puesto que la rigidez y tenacidad de los materiales ha de ser muy alta y el régimen de giro del volante de inercia es realmente alto, en caso de una rotura de dicho elemento o sus sujecciones, podría convertirse en una pequeña bomba, causando la total ingobernabilidad del vehículo.

* Neumático : sin duda el menos problemático en asuntos de seguridad, pero parece el más difícil de implementar.

* Eléctrico : sin dudas el más peliagudo en este asunto. Su facilidad para producir chispas es incuestionable, y en el coche hay gasolina y aceite caliente, además de un piloto dentro. El asunto del calentamiento de los acumuladores en condiciones de uso extremo es realmente serio, ya que puede llegar a reventar algún acumulador, produciendo desde una explosión hasta un vertido de sustancias altamente peligrosas en caso de su rotura, o supongamos un accidente...


Colocación y Conexionado

Otro de los puntos confusos de cara al aficionado, es el lugar en donde iría colocado el susodicho volante de inercia, que como hemos visto, dispone de una masa considerable. En los F1, la potencia de frenada viene a estar distribuida, aproximadamente y en promedio según pistas, en un 58% en el tren delantero y el 42% restante en el tren trasero. Ante esto parece obvio que lo mejor sería colocarle en el tren delantero, pero esto es extremadamente complicado, pues ese peso en la parte delantera “desequilibra” demasiado el balance de pesos y la estabilidad de frenada en el frontal del coche, por lo que aunque tenga un menor rendimiento, las facilidades que conlleva el ponerlo en la parte trasera no dan lugar a dudas, y además, el tren trasero dispone también de la suficiente “inercia” como para poder cargar el KERS a ritmos más que aceptables.

En todos los casos el acople de dicha fuente de potencia con el palier sigue un esquema como el siguiente, es decir mediante un embrague propio que le conecta al correspondiente CTV (Transmisión de Variación Contínua, y vulgarmente en este asunto Variador) y este se conecta mediante el árbol de salida de la caja de cambios al piñon de engrane que desemboca en el diferencial y de ahí a los palieres.


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Tampoco se puede olvidar el hecho de que este sistema estará monitorizado por los correspondientes sensores que servirán, entre otras cosas, para el correcto funcionamiento e inspección por parte de la FIA de su conformidad al reglamento.

Tras esto, podemos hacernos una idea de lo complicados y variados que pueden ser estos sistemas, por lo que hablar simplemente de KERS, puede no querer decir nada si se está hablando de uno u otro tipo distinto.




fuente: escrito en otro foro por calleja
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Mensajepor Crackissimo » 16 Septiembre 2008, 02:23

Grazie meteoro :wink:
Por lo visto hay 3 escuderías por encima de las demás en el desarrollo de esta tecnología...
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Mensajepor Mr. Fittipaldi » 27 Septiembre 2008, 13:24

SERIA BUENO QUE TAMBIEN SIRVIERA PARA AHORRAR COMBUSTIBLE, NO POR LO CARO QUE ESTA PERO SI PARA EVITAR UNA MAYOR CONTAMINACION
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Mensajepor Winfield » 27 Septiembre 2008, 13:27

LATIGASO DE VINO Y PESCAI escribió:SERIA BUENO QUE TAMBIEN SIRVIERA PARA AHORRAR COMBUSTIBLE, NO POR LO CARO QUE ESTA PERO SI PARA EVITAR UNA MAYOR CONTAMINACION


Hola, no escribas en mayúsculas, da la impresion de que estás chillando.
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Mensajepor NIZOME » 29 Septiembre 2008, 01:04

No creo que el ahorro sea el fin del sistema, sino piensen en el despilfarro de energia que se produjo durante la carrera nocturna.
Se pueden iluminar ciudades completas con lo que se uso alli.

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Mensajepor RoBe » 18 Febrero 2009, 23:50

Bonito hilo la verdad, tanto el primer post explicando generalidades, como el de meteoro, que poco deja que comentar salvo opiniones y demás xD!

Y bueno, en cuanto a las escuderías, no se puede hablar de un triunfo del KERS, sino más bien de falta de tiempo para prepararlo, y un resultado que bien es muy dudoso en cuanto a resultados y seguridad.
Ya veremos cuántas escuderías empiezan con el KERS funcionando, porque dudo que hasta final de año se vean KERS realmente competitivos (y más con la limitación de energía por vuelta...).
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F1 2009 KERS SIMULACION - KERS en la practica.

Mensajepor carter18 » 09 Marzo 2009, 19:28

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=qM_uEDqXXWo&feature=related[/youtube]

Ferrari F2009 KERS.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=R-A6ZcenX7s&feature=related[/youtube]
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Mensajepor tuformula1 » 12 Marzo 2009, 15:39

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