KERS
2009年から大幅に改正されるF1レギュレーション。その中でも、最も大きな変化となるのがKERS(運動エネルギー回生システム)だろう。

KERS(Kinetic Energy Recovery System)とは、これまで熱として放出されていた減速時のエネルギーを回収し、機械的または電気的エネルギーとして貯蔵し再利用するシステムである。

F1ではまったく未知のデバイスとなるKERS。果たしてKERSはF1にどのような変化をもたらすのだろうか。

KERS

2009年のF1レギュレーションでは、KERSの対象となるのはリアブレーキのみ。1周あたりの最大放出エネルギーは400kJで、KERSシステムの出力は60kW(約80馬力)と定められている。計算すると400kJ=60kW×6.67秒となり、ドライバーは1周あたり約6.7秒にわたって80馬力のパワーを利用できることになる。ラップタイムにすると、0.3秒〜0.5秒の短縮がKERSにより可能になるとのことである。



KERSの方式

KERSのエネルギー貯蔵システムとしては、バッテリー(電気式)とフライホイール(機械式)の2つが考えられる。

電気式KERSは、制動時の運動エネルギーでモーター/ジェネレーターを回しすことによりバッテリーに蓄え、必要なときにホイールの駆動力として放出する。一方、機械式KERSは、ブレーキング時の回転とフライホイールの回転をCVTが調整することによって、エネルギー回生と出力が行われる。

現時点では、ウィリアムズがフライホイールを採用し、他のチームは電気式を採用するとみられている。



KERSのデメリット

KERSの導入は重量配分にも大きな影響を与える(画像)

1周あたり0.3〜0.5秒というアドバンテージを得られるKERSだが、その反面デメリットもある。KERSのシステムは、およそ35kgの重量負担となる。しかも、それを車両後方の決して理想的とはいえない場所に配置しなければならない。その結果、重量配分と低重心化が大きな問題となる。

現在のF1マシンの前後重量配分は、エンジンやギアボックスなどをリアに搭載しているにも関らず、およそ52:48と言われている。トップチームでは最低重量制限を80kgも下回っていると言われ、フロントウィングなどマシン前方にバラストを配置することで、最低重量制限を保ちつつ理想的な重量配分を可能としている。

しかし、KERSを搭載することで前後バランスはリア寄りに傾くことになる。ダウンフォースが50%に軽減され、スリックタイヤを履く2009年は、フロントに荷重を配分し、フロントタイヤのグリップが重要になってくるため、エンジニアリング的に大きな挑戦となるだろう。

また、重量制限は現在と変更がないため、大柄なドライバーにとっては不利になることだろう。



KERSの安全性

KERSテスト中に事故を起こしたBMW(画像)

7月のヘレステストでBMWのメカニックが感電するという事故が起きた。BMWは電気式KERSを採用しており、今回の事故はバッテリーからの漏電が原因との見方が強い。今回の事故は数ミリのアンペアだったため大事には至らなかったものの、命を落とす危険性もあるのだ。

またレッドブルは、KERSの開発中に出火するという事故を起こしている。火事は小規模なものだったが、発生した有毒な化学ガスにより、ファクトリー内のスタッフは全員避難しなければならなかった。

KERSは、高圧の電流の扱いやバッテリー火災時の対処など、まだまだ安全面に課題が残っている。現在、各F1チームは2009年のKERS導入に対して様々な議論が繰り返されており、その動向に注目したい。



KERSとコスト

コスト削減が進んでいるF1において、KERSを開発することは新たなコストを生み出すことになる。そのため、FIAとFOTAは、2009年はKERS規約の一部であるが、強制ではないとの決定を下した。2010年については、FOTAは標準化KERSシステムの提案を検討している。



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カテゴリー: F1関連