KERSの構造：ルノーF1チーム

最も一般的な運動エネルギーは、摩擦ブレーキによって取り除かれているものだ。運動エネルギーを熱エネルギーに変えるので、地球の温度を少しだけ上げていることになる。KERSによって、そのエネルギーは失われることなく、バッテリー（化学エネルギー）、フライホイール（機械エネルギー）、蓄圧器（油圧エネルギー）などに蓄積され、マシンの駆動のために利用される。蓄積されたエネルギーは、その後エンジンに馬力を追加するために再利用される。レギュレーションでは1周あたりのKERSの最大出力は60kW、エネルギー放出は400kJと規定されている。簡単に言うと、各周回につき6秒あまりの間60kWをマシンの「ブースト」に使うことができる。ルノーがバッテリー方式を選んだ理由は？KERSプロジェクトが始まったときに最優先事項となったのは、可能な限りのエネルギー蓄積ソリューションを研究することだった。バッテリーと純粋な機械的フライホイールのどちらか選ぶには非常に難しかったが、バッテリーの方が有望であり、今後10年間にわたってこの技術を乗用車に応用できる可能性があった。ルノーのKERS装置は、最先端のバッテリー・ソリューションを提供してきた実績のあるフランスのSAFT社製のリチウムイオン電池の化学的蓄積方法を採用している。その次はどうなるのですか？KERSが完全なシステムになるためには単にエネルギーを蓄積するだけでは足りない。運動エネルギー、電気エネルギー、化学エネルギーの各種の形態どうしを「変換」しなければならない。このエネルギーの「変換」は、マシンの運動エネルギーを電気エネルギーに変えたり、その逆を行う電動発動機ユニット（MGU）が担当する。しかし、このような変換装置は通常50kg程度の重量があり、多くのスペースを必要とする。これはF1チームがどんなことをしても避けたいことである。したがって、MGUをできるだけ軽量化することが重要であり、そのためにマニエッティ・マレリの協力を得て、我々のニーズにあった小型かつ軽量のソリューションを生み出すことができた。ただ、ブレーキングと加速時の6秒あまりの間だけ活性化すればよいので、結果としてMGUは非常に小さなものになった。それ以外の時間は稼動時の熱を発散している。KERSシステムの効率が上がれば、熱の損失は少なくなる。ルノーF1のシステムは、後車軸のエネルギーを電気に変換してバッテリに蓄積し、再びバッテリから取り出して後車軸にエネルギーを供給するという1サイクルの効率として70%以上を達成している。ファンにとってKERSの意義は何でしょう？1周あたり400kJに制限されている60kW（80馬力に相当）のブーストは、ラップタイムを0.2〜0.3秒短縮させる。マレーシアGPでのフェルナンド・アロンソとネルソン・ピケのスタート（それぞれ6番と4番順位を上げた）で証明されたように、スタンディングスタートでのこのシステムの使用には明確なメリットがある。しかし、KERSを最大限活用するためには、システム全体をできるだけ軽量・小型にする必要がある。そうでなければこのアドバンテージはすぐに失われてしまう。各チームのシステムの重量は極秘だが、不要な10kgが加わるたびに1周あたり0.35秒遅くなることを考えれば、多くのマシンが冬の間にダイエットに励んだのも当然である。実際には、縦方向（フロントとリア）だけではなく垂直方向の重量配分など、さらに多くの微妙な影響が理論的には0.2〜0.3秒のラップタイム短縮の達成を妨害する。これらの影響をよく考えないと、KERSによるラップタイムのポテンシャルを簡単に全て失ってしまう。しかし、理想的なソリューションを手に入れ、マシンを正しくセットアップすれば、エンジンへの60kWのブーストは、オーバーテイクを助けるだろう。少なくともKERS搭載マシンと非搭載マシンの間ではね。もちろんKERSはまだ開発の初期段階にあり、チームはレーシング・ツールとしてKERSの最適化を学習中なので、アドバンテージはシーズンが進むにつれより明確になってくるだろう。関連：KERS