Kinetic energy recovery system
एक गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणाली (के. ई. आर. एस.) एक गतिशील वाहन की गतिज ऊर्जा को ब्रेक के तहत पुनर्प्राप्त करने के लिए एक मोटर वाहन प्रणाली है। पुनर्प्राप्त ऊर्जा को बाद में त्वरण के तहत उपयोग के लिए एक जलाशय (उदाहरण के लिए एक फ्लाईव्हील या उच्च वोल्टेज बैटरी) में संग्रहीत किया जाता है। उदाहरणों में फॉर्मूला वन रेसिंग में उपयोग की जाने वाली जाइटेक, फ्लाईब्रिड, टोरोट्रैक और एक्सट्रैक जैसी जटिल उच्च अंत प्रणालियाँ और कैम्ब्रिज पैसेंजर/कमर्शियल व्हीकल काइनेटिक एनर्जी रिकवरी सिस्टम (सी. पी. सी.-के. ई. आर. एस.) जैसी सरल, आसानी से निर्मित और एकीकृत अंतर आधारित प्रणालियाँ शामिल हैं। एक्सट्रैक और फ्लाईब्रिड दोनों ही टोरोट्रैक की प्रौद्योगिकियों के लाइसेंसधारी हैं, जो एक छोटे और परिष्कृत सहायक गियरबॉक्स को नियोजित करते हैं जिसमें एक निरंतर परिवर्तनशील संचरण (सीवीटी) शामिल होता है। सी. पी. सी.-के. ई. आर. एस. समान है क्योंकि यह ड्राइवलाइन असेंबली का भी हिस्सा है। हालांकि, फ्लाईव्हील सहित पूरा तंत्र पूरी तरह से वाहन के केंद्र में बैठता है (ड्रम ब्रेक की तरह दिखता है)। सी. पी. सी.-के. ई. आर. एस. में, एक अंतर सी. वी. टी. की जगह लेता है और फ्लाईव्हील, ड्राइव व्हील और रोड व्हील के बीच टॉर्क स्थानांतरित करता है। मोटरस्पोर्ट इतिहास में उपयोग इनमें से पहली प्रणाली जिसका खुलासा किया गया वह फ्लाईब्रिड थी। इस प्रणाली का वजन 24 किलोग्राम (53 पाउंड) है और आंतरिक नुकसान की अनुमति देने के बाद इसकी ऊर्जा क्षमता 400 केजे है। 6. 67 सेकंड के लिए 60 किलोवाट (81.6 पीएस, 80.4 एचपी) की अधिकतम शक्ति वृद्धि उपलब्ध है। व्यास के फ्लाईव्हील का वजन 5 किग्रा (11 पाउंड) है और यह 64,500 आरपीएम तक घूमता है। फ्लाईव्हील पर अधिकतम टोक़ 18 एनएम (13.3 फीटएलबीएस) है, और गति में परिवर्तन के लिए गियरबॉक्स कनेक्शन पर टोक़ तदनुसार अधिक है। इस प्रणाली का आयतन 13 लीटर है। पहले से ही 2006 में, "फॉर्मूला एस 2000" के विकास के ढांचे में ई. पी. एफ. एल. (इकोले पॉलीटेक्निक फेडरेल डी लुसाने) में सुपरकैपेसिटर्स पर आधारित पहली के. ई. आर. एस. प्रणाली का अध्ययन किया गया है। अन्य संस्थानों के सहयोग से एक 180kJ प्रणाली विकसित की गई है (एक रेसकार अनुप्रयोग के लिए एक हाइब्रिड प्रणोदन प्रणाली का बहुभौतिक मॉडलिंग, ए. रूफर, पी. बैरेड, एम. कोर्रेवॉन और जे. एफ. वेबर, आई. ए. एम. एफ. ई. टी.-2008: यूरोपीय एली-ड्राइव सम्मेलन, अंतर्राष्ट्रीय उन्नत गतिशीलता मंच, जिनेवा, स्विट्जरलैंड, 11-13 मार्च 2008)। विभिन्न के. ई. आर. एस. प्रणालियों के परीक्षण के दौरान दो छोटी-मोटी घटनाएं सामने आईं। पहला तब हुआ जब रेड बुल रेसिंग टीम ने जुलाई में पहली बार अपनी के. ई. आर. एस. बैटरी का परीक्षण कियाः यह खराब हो गई और आग लगने की आशंका पैदा हो गई जिसके कारण टीम के कारखाने को खाली कराया गया। दूसरा एक सप्ताह से भी कम समय बाद था जब एक बीएमडब्ल्यू सॉबर मैकेनिक को बिजली का झटका दिया गया था जब उसने जेरेज़ सर्किट में एक परीक्षण के दौरान क्रिश्चियन क्लेन की केआरएस से लैस कार को छुआ था। फॉर्मूला वन फॉर्मूला वन ने कहा है कि वे दुनिया की पर्यावरणीय चुनौतियों के जिम्मेदार समाधानों का समर्थन करते हैं, और एफ. आई. ए. ने 2009 फॉर्मूला वन सत्र के नियमों में के. ई. आर. एस. के उपयोग की अनुमति दी। टीमों ने 2008 में परीक्षण प्रणालियों की शुरुआत कीः ऊर्जा को या तो यांत्रिक ऊर्जा (जैसे एक फ्लाईव्हील में) या विद्युत ऊर्जा (जैसे एक बैटरी या सुपरकैपेसिटर में) के रूप में संग्रहीत किया जा सकता है। 2009 के सीज़न में के. ई. आर. एस. की शुरुआत के साथ, सीज़न में केवल चार टीमों ने इसका उपयोग कियाः फेरारी, रेनॉल्ट, बी. एम. डब्ल्यू. और मैकलारेन। आखिरकार, सीज़न के दौरान, रेनॉल्ट और बीएमडब्ल्यू ने सिस्टम का उपयोग करना बंद कर दिया। निक हेडफेल्ड मलेशियाई ग्रैंड प्रिक्स में के. ई. आर. एस. से लैस कार के साथ पोडियम पोजीशन लेने वाले पहले ड्राइवर थे। मैकलारेन मर्सिडीज एक के. ई. आर. एस. सुसज्जित कार का उपयोग करके एफ1 जी. पी. जीतने वाली पहली टीम बन गई जब लुईस हैमिल्टन ने 26 जुलाई, 2009 को हंगेरियन ग्रैंड प्रिक्स जीता। उनकी दूसरी के. ई. आर. एस. से लैस कार पांचवें स्थान पर रही। अगली दौड़ में, लुईस हैमिल्टन के. ई. आर. एस. कार के साथ पोल पोजीशन लेने वाले पहले ड्राइवर बने, उनके साथी, हेक्की कोवालेनेन ने दूसरे स्थान पर क्वालीफाई किया। यह ऑल के. ई. आर. एस. अग्रिम पंक्ति का भी पहला उदाहरण था। 30 अगस्त 2009 को, किमी राइकोनेन ने अपने केआरएस से लैस फेरारी के साथ बेल्जियम ग्रांड प्रिक्स जीता। यह पहली बार था जब के. ई. आर. एस. ने दौड़ जीत में सीधे योगदान दिया, दूसरे स्थान पर रहने वाले जियानकार्लो फिसिचेला ने दावा किया, "वास्तव में, मैं किमी से तेज था। उन्होंने मुझे शुरुआत में केवल KERS की वजह से लिया था। हालाँकि 2010 के सत्र में एफ1 में के. ई. आर. एस. अभी भी वैध था, लेकिन सभी टीमें इसका उपयोग नहीं करने पर सहमत हुई थीं। 2011 एफ1 सत्र के लिए नए नियम जिन्होंने कार और चालक के न्यूनतम वजन की सीमा को 20 किलोग्राम से बढ़ाकर 640 किलोग्राम कर दिया, साथ ही एफ. ओ. टी. ए. दल एक बार फिर के. ई. आर. एस. उपकरणों के उपयोग के लिए सहमत हुए, इसका मतलब था कि के. ई. आर. एस. 2011 सत्र के लिए लौट आया। के. ई. आर. एस. का उपयोग अभी भी वैकल्पिक था जैसा कि 2009 के सत्र में था और 2011 के सत्र की शुरुआत में तीन टीमों ने इसका उपयोग नहीं करने का फैसला किया। विलियम्स एफ1 ने अपनी खुद की फ्लाईव्हील-आधारित के. ई. आर. एस. प्रणाली विकसित की लेकिन पैकेजिंग के मुद्दों के कारण अपनी एफ1 कारों में इसका उपयोग नहीं करने का फैसला किया, और इसके बजाय अपनी खुद की विद्युत के. ई. आर. एस. प्रणाली विकसित की। हालाँकि, उन्होंने अपने विकास को बेचने के लिए विलियम्स हाइब्रिड पावर की स्थापना की। 2012 में यह घोषणा की गई थी कि ऑडी ले मैन्स आर18 हाइब्रिड कारों में विलियम्स हाइब्रिड पावर का उपयोग किया जाएगा। 2014 से, के. ई. आर. एस. इकाइयों की बिजली क्षमता में वृद्धि की गई थी। यह 2.4 लीटर वी8 इंजन से 1.6 लीटर वी6 टर्बो इंजन तक खेल के कदम को संतुलित करने के लिए पेश किया गया था। केआरएस ऑटोपार्ट निर्माताओं के लिए कार्यशील आरेख बॉश मोटरस्पोर्ट सर्विस मोटर रेसिंग में उपयोग के लिए एक केआरएस विकसित कर रहा है। संकर और इंजन कार्यों के लिए इन बिजली भंडारण प्रणालियों में स्केलेबल क्षमता या फ्लाईव्हील के साथ एक लिथियम-आयन बैटरी, चार से आठ किलोग्राम विद्युत मोटर (60 किलोवाट (81 एचपी) के अधिकतम शक्ति स्तर के साथ) के साथ-साथ बिजली और बैटरी प्रबंधन के लिए के. ई. आर. एस. नियंत्रक शामिल हैं। बॉश वाणिज्यिक और लाइट-ड्यूटी अनुप्रयोगों के लिए विद्युत संकर प्रणालियों की एक श्रृंखला भी प्रदान करता है। कार निर्माता कई वाहन निर्माता के. ई. आर. एस. प्रणालियों का परीक्षण कर रहे हैं। 2008 के 1000 किमी सिल्वरस्टोन में, प्यूज़ो स्पोर्ट ने प्यूज़ो 908 एचवाई का अनावरण किया, जो के. ई. आर. एस. के साथ डीजल 908 का एक संकर विद्युत संस्करण है। प्यूज़ो ने 2009 के ले मैन्स सीरीज़ सीज़न में कार का प्रचार करने की योजना बनाई, हालाँकि इसे चैंपियनशिप अंक प्राप्त करने की अनुमति नहीं दी गई थी। मैकलारेन ने 2009 एफ1 सत्र की तैयारी के लिए सितंबर 2008 में जेरेज़ में अपने के. ई. आर. एस. प्रणाली का परीक्षण शुरू किया, हालांकि उस समय यह अभी तक ज्ञात नहीं था कि वे एक विद्युत या यांत्रिक प्रणाली का संचालन करेंगे या नहीं। नवंबर 2008 में, यह घोषणा की गई थी कि फ्रीस्केल सेमीकंडक्टर 2010 के बाद से मैकलारेन की फॉर्मूला वन कारों के लिए अपने के. ई. आर. एस. को और विकसित करने के लिए मैकलारेन इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम्स के साथ सहयोग करेगा। दोनों पक्षों का मानना था कि इस सहयोग से मैकलारेन की के. ई. आर. एस. प्रणाली में सुधार होगा और प्रणाली को अपनी तकनीक को सड़क कारों में स्थानांतरित करने में मदद मिलेगी। टोयोटा ने अपनी सुप्रा एचवी-आर हाइब्रिड रेस कार पर पुनर्जनन के लिए एक सुपरकैपेसिटर का उपयोग किया है जिसने जुलाई 2007 में टोकाची 24-घंटे की धीरज दौड़ जीती थी। यह सुप्रा मोटरस्पोर्ट के इतिहास में इस तरह की दौड़ जीतने वाली पहली हाइब्रिड कार बन गई। एन. ए. आई. ए. एस. 2011 में, पोर्श ने अपनी पोर्श 918 अवधारणा कार के एक आर. एस. आर. संस्करण का अनावरण किया जो एक फ्लाईव्हील-आधारित के. ई. आर. एस. का उपयोग करता है जो यात्री डिब्बे में चालक के बगल में बैठता है और सामने के पहियों को चलाने वाले दोहरे विद्युत मोटरों को बढ़ावा देता है और 565 बी. एच. पी. वी. 8 गैसोलीन इंजन पीछे की ओर 767 बी. एच. पी. के संयुक्त शक्ति उत्पादन को चलाता है। इस प्रणाली में फ्लाईव्हील के कारण वाहन को होने वाले असंतुलन सहित कई समस्याएं हैं। पोर्शे वर्तमान में एक विद्युत भंडारण प्रणाली विकसित कर रहा है। 2011 में, मज़्दा ने आई-ईएलओओपी की घोषणा की है, एक ऐसी प्रणाली जो मंदी के दौरान गतिज ऊर्जा को विद्युत शक्ति में बदलने के लिए एक चर-वोल्टेज अल्टरनेटर का उपयोग करती है। दो परत संधारित्र में संग्रहीत ऊर्जा का उपयोग वाहन विद्युत प्रणालियों द्वारा आवश्यक बिजली की आपूर्ति के लिए किया जाता है। जब मज़्दा के स्टार्ट-स्टॉप सिस्टम, आई-स्टॉप के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है, तो कंपनी 10 प्रतिशत तक ईंधन की बचत का दावा करती है। बॉश और पी. एस. ए. प्यूज़ो सिट्रोएन ने एक संकर प्रणाली विकसित की है जो संपीड़ित नाइट्रोजन टैंक में और उससे ऊर्जा स्थानांतरित करने के तरीके के रूप में हाइड्रोलिक्स का उपयोग करती है। ईंधन की खपत में 45 प्रतिशत तक की कमी का दावा किया जाता है, जो प्यूज़ो 208 जैसे कॉम्पैक्ट फ्रेम के लिए एन. ई. डी. सी. चक्र पर 2.9 एल/100 किमी (81 एम. पी. जी., 69 ग्राम सी. ओ. 2/किमी) के अनुरूप है। इस प्रणाली के प्रतिस्पर्धी इलेक्ट्रिक और फ्लाईव्हील प्रणालियों की तुलना में बहुत अधिक किफायती होने का दावा किया जाता है और 2016 तक सड़क कारों पर इसकी उम्मीद की गई थी, लेकिन 2015 में इसे छोड़ दिया गया था। 2020 में, एफ. आई. ए. टी. ने के. ई. आर. एस. प्रौद्योगिकी के साथ एफ. आई. ए. टी. पांडा माइल्ड-हाइब्रिड की श्रृंखला शुरू की। मोटरसाइकिल केटीएम रेसिंग के प्रमुख हेराल्ड बार्टोल ने खुलासा किया कि कारखाने ने 2008 के वैलेन्सियन कम्युनिटी मोटरसाइकिल ग्रांड प्रिक्स की 125 सीसी दौड़ के दौरान तोमोयोशी कोयामा की मोटरसाइकिल में लगे एक गुप्त गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणाली के साथ दौड़ लगाई। कोयामा 7वें स्थान पर रहे। बाद में इस प्रणाली को अवैध घोषित कर दिया गया और इस प्रकार इसे प्रतिबंधित कर दिया गया। लिट सी-1 इलेक्ट्रिक मोटरसाइकिल में पुनर्योजी ब्रेकिंग प्रणाली के रूप में के. ई. आर. एस. का भी उपयोग किया जाएगा। साइकिल पर साइकिल चलाना भी संभव है। ई. पी. ए. ने मिशिगन विश्वविद्यालय के छात्रों के साथ काम करते हुए हाइड्रोलिक रीजनरेटिव ब्रेक लॉन्च असिस्ट (आर. बी. एल. ए.) विकसित किया है। गियर को स्थानांतरित करके, गतिज ऊर्जा का 20 प्रतिशत फ्लाईव्हील में संग्रहीत किया जा सकता है, जो गियर को फिर से स्थानांतरित करके त्वरण को बढ़ावा देने के लिए तैयार है। रेस ऑटोमोबाइल क्लब डी ल 'ओउस्ट, वार्षिक 24 आवर्स ऑफ ले मैन्स कार्यक्रम और ले मैन्स श्रृंखला के आयोजक, ने 2000 के दशक के अंत से एलएमपी1 वर्ग में गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणालियों के उपयोग को बढ़ावा दिया है। प्यूज़ो सिल्वरस्टोन में 2008 की ऑटोस्पोर्ट 1000 किमी दौड़ में 908 एचवाई के रूप में पूरी तरह से काम करने वाली एलएमपी1 कार का अनावरण करने वाला पहला निर्माता था। 2011 के 24 आवर्स ऑफ ले मैन्स में होप रेसिंग ने एक फ्लाईब्रिड सिस्टम मैकेनिकल केआरएस के साथ प्रवेश किया, जो एक हाइब्रिड के साथ प्रतियोगिता में भाग लेने वाली पहली कार थी। इस प्रणाली में उच्च गति वाले फिसलने वाले चंगुल शामिल थे जो 60,000 आरपीएम फ्लाईव्हील के साथ वाहन से टॉर्क को स्थानांतरित करते हैं। ऑडी और टोयोटा दोनों ने 2012 और 2013 24 आवर्स ले मैन्स के लिए गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणालियों के साथ एल. एम. पी. 1 कारें विकसित कीं। ऑडी आर18 ई-ट्रॉन क्वाट्रो एक फ्लाईव्हील-आधारित प्रणाली का उपयोग करता है, जबकि टोयोटा टीएस030 हाइब्रिड एक सुपरकैपेसिटर-आधारित प्रणाली का उपयोग करता है। जब पोर्शे ने 2014 में ले मैन्स में अपनी वापसी की घोषणा की, तो उसने गतिज ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणाली के साथ एक एल. एम. पी. 1 कार का भी अनावरण किया। पोर्श 919 हाइब्रिड, 2014 में पेश किया गया, एक बैटरी प्रणाली का उपयोग करता है, पिछले पोर्श 911 जीटी3 आर हाइब्रिड के विपरीत जो एक फ्लाईव्हील प्रणाली का उपयोग करता था। सार्वजनिक परिवहन लंदन बसों में उपयोग कार्बन फाइबर फ्लाईव्हील का उपयोग करने वाले एक के. ई. आर. एस., जिसे मूल रूप से विलियम्स फॉर्मूला वन रेसिंग टीम के लिए विकसित किया गया था, को मौजूदा लंदन डबल-डेकर बसों में रेट्रोफिटिंग के लिए संशोधित किया गया है। गो-हेड समूह की 500 बसों को 2014 से 2016 तक इस तकनीक से सुसज्जित किया जाएगा, जिससे ईंधन दक्षता में लगभग 20 प्रतिशत की वृद्धि होने की उम्मीद है। तकनीक विकसित करने वाली टीम को 2015 में रॉयल ऑटोमोबाइल क्लब की देवर ट्रॉफी से सम्मानित किया गया था। पैरी पीपल मूवर पैरी पीपल मूवर रेलगाड़ियां चलने के लिए एक छोटे इंजन और बड़े फ्लाईव्हील का उपयोग करती हैं। यह प्रणाली पुनर्योजी ब्रेकिंग का भी समर्थन करती है। पुनर्योजी ब्रेक मेक कार्स ग्रीन संदर्भ ऑटोमोटिव प्रौद्योगिकियां गतिशील ब्रेकिंग ऊर्जा पुनर्प्राप्ति ऊर्जा भंडारण फ्लाईव्हील फॉर्मूला वन ईएसः फ्रेनो regenerativo#Uso एन एल ऑटोमोविलिस्मो (के. ई. आर. एस.)