Forum

Ich denke es wird dennoch einem Kurbelwellen Starter Generator ähnlich sein...ist m.E. eine platzsparende Lösung.

@uncle David
es ist richtig daß man beim Runterschalten keine Last anliegen soll, aber man muß den Drehsinn auch einbeziehen. Da der KERS durch Energieentzug bremsen würde, wäre der Drehsinn der Last "richtig" und das müsste nicht stören.( ich bleibe noch bei der Idee, daß dies ein Motorschleppmoment darstellt)

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:
Da der KERS durch Energieentzug bremsen würde, wäre der Drehsinn der Last "richtig" und das müsste nicht stören.( ich bleibe noch bei der Idee, daß dies ein Motorschleppmoment darstellt)

---

Hm stimmt, das könnte sein.

Zitat:

---

Original erstellt von Maschine:
Aber an den Bremsen direkt kannst du keine kinetische Energie abgreifen...nur wärme. Wenn du im Antriebsstrang eine kraftübertragende Welle (über einen Generator) elektrodynamisch abbremmst, bremst du damit ja auch die räder und gewinnst gleichzeitig elektrische Energie.
So wie es uncedavid gesagt hat.

---

Okay.
Dennoch seh ich nicht das Problem eines bremsenden KERS.
Da ein negatives Drehmoment (als Last) beim Schalten eh unerwünscht ist, wird beim Runterschalten ergo sowieso elektronisch ausgekuppelt. Dann ists auch egal ob das KERS da gerade "bremst".

HaPe

Zitat:

---

Original erstellt von uncleDavid:
Laut Reglement kann man man pro Runde 400kJ verbrauchen, also müsste man pro Runde auch 400kJ aufnehmen können müssen.

---

Diese Logik erschliesst sich mir nicht!
400kJ pro Runde aufzunehmen ist der theoretische Idealwert (da mehr keinen Sinn macht).
Das bedeutet aber keineswegs, dass man es techn. schon "kann" oder gar "muss".

Deine Beispielrechnung zeigt ja, wie schwierig das ist.


HaPe

Strategisch würde ich pro Runde soviel aufnehmen wie ich "darf" und technisch geht...zur Vefügung darf nur 300kJ stehen...und als kontinuirlicher Aufladefluss 20kJ (Punkt 5.2.2, das dürfte die Amperezahl reduzieren)( wenn ich das richtig verstanden habe)
EDIT: maximal 400kJ dürfen pro Runde abgegeben werden.

[ 14.04.2008, 20:38: Beitrag editiert von: tamarillo ]

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:
Strategisch würde ich pro Runde soviel aufnehmen wie ich "darf"...zur Vefügung darf nur 300kJ stehen...

---

Mit Ausnahme des voll aufgeladenen KERS (steht da)

**eine etwas merkwürdige Reglementierung, da das KERS doch das einzige Bauteil ist, mit dem regenierte Energie gespeichert werden darf.

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:
...und als kontinuirlicher Aufladefluss 20kJ (Punkt 5.2.2)( wenn ich das richtig verstanden habe)

---

Wenn die Aufnahmerate > 2kW ist - ja.

HaPe

Zitat:

---

Original erstellt von HaPe:
Diese Logik erschliesst sich mir nicht!
400kJ pro Runde aufzunehmen ist der theoretische Idealwert (da mehr keinen Sinn macht).
Das bedeutet aber keineswegs, dass man es techn. schon "kann" oder gar "muss".

Deine Beispielrechnung zeigt ja, wie schwierig das ist.

---

Ja daran habe ich auch schon gedacht. Möglicherweise hat man das absichtlich so angegeben, damit nicht gleich von Beginn an jedes Team das Maximum ausschöpfen kann.

Aber das ändert ja nichts an dem Problem. Man muß versuchen so viel Energie wie möglich zu gewinnen, damit man soviel wie möglich diesen "push-to-pass-button" benutzen zu können. Und wenn ein Konzept garnicht dazu geeignet ist das Maximum des erlaubten zu erreichen, dann wird das in der F1 keiner benutzen wollen.

Andererseits sind die Ings der Teams sicher technisch versierter und cleverer als ich. Womöglich können die Probleme lösen, die mir unlösbar scheinen. Ich bin gespannt wie sie's machen.

Zitat:

---

Original erstellt von uncleDavid:
Aber das ändert ja nichts an dem Problem. Man muß versuchen so viel Energie wie möglich zu gewinnen, damit man soviel wie möglich diesen "push-to-pass-button" benutzen zu können. Und wenn ein Konzept garnicht dazu geeignet ist das Maximum des erlaubten zu erreichen, dann wird das in der F1 keiner benutzen wollen.

---

Wo siehst du das Problem?
Dann dauert es eben 2 (oder 3) Runden, bis wieder "volle Power" am P2P-Button anliegt.

Ideal wäre es natürlich, dass schon in 1 Runde wieder aufgeladen zu haben. Obs machbar ist, ist dann eine Aufgabe der Ingenieure.

HaPe

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:
und als kontinuirlicher Aufladefluss 20kJ (Punkt 5.2.2, das dürfte die Amperezahl reduzieren)

---

Ich dachte, da gehts um die Einspeisung der Leistung ("push-to-pass-button" wenn man so will). Das soll bedeuten: wenn man mehr als 2kw Leistung abgeben will, dann darf man das höchstens bis 20kJ machen. Aus dem englischen Text wird das nicht so recht klar, aber wenn mich mein rostiges Schulfranzösisch nicht täuscht, dann wird da von der Verwendung der Energie geredet.

Das bedeutet man könnte beispielsweise einstellen, daß das System 6,67 kW einspeist. Dann könnte man für genau 3 Sekunden den Knopf drücken. Man könnte aber auch 10kW einstellen. Dann könnte man den Knopf für 2 Sekunden drücken. Wie man das macht hängt dann halt von der Strecke oder den Vorlieben des Fahrers ab.

Zitat:

---

Original erstellt von HaPe:
Wo siehst du das Problem?
Dann dauert es eben 2 (oder 3) Runden, bis wieder "volle Power" am P2P-Button anliegt.

---

Wenn dein Gegner mehr dieser Energie zur Verfügung hat ist das Problem, daß du keine Chance hast zu überholen bzw sein Überholen zu verhidnern.

400kJ pro Runde zu gewinnen ist kein Problem, wenn man das an der Kurbelwelle oder der Antriebswelle macht. Es ist nur eins, wenn mans an der Bremse versucht.

Zitat:

---

Original erstellt von uncleDavid:

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:
und als kontinuirlicher Aufladefluss 20kJ (Punkt 5.2.2, das dürfte die Amperezahl reduzieren)

---

Ich dachte, da gehts um die Einspeisung der Leistung ("push-to-pass-button" wenn man so will).

---

Nope. Es geht um die Gewinnung:

Any which may be recovered at a rate greater than 2kW must not exceed 20kJ.

Für den Push-to-Pass-Button stehen bis zu 60kW zur Verfügung (erlaubt) - so man es schafft, dass aus 400kJ zu erzeugen:

The maximum power, in or out, of any KERS must not exceed 60kW. Energy released from the KERS may not exceed 400kJ in any one lap.

HaPe

Zitat:

---

Original erstellt von uncleDavid:

Zitat:

---

Original erstellt von HaPe:
Wo siehst du das Problem?
Dann dauert es eben 2 (oder 3) Runden, bis wieder "volle Power" am P2P-Button anliegt.

---

Wenn dein Gegner mehr dieser Energie zur Verfügung hat ist das Problem, daß du keine Chance hast zu überholen bzw sein Überholen zu verhidnern.

---

Wie kann er denn mehr haben??!
Er darf nur 400kJ abgeben - genau wie "ich" in der Runde.
Einziger Nachteil für "mich" ist, dass ich länger warten muss, bis ich wieder 400kJ voll habe (also mich ggf. 1 Runde gedulden muss).

Beim Verhindern des Überholtwerdens ist sowas dann freilich ein Problem.
Aber wir wollen das Überholen ja nicht verhindern!

HaPe

Zitat:

---

Original erstellt von HaPe:
The maximum power, in or out, of any KERS must not exceed 60kW. Energy released from the KERS may not exceed 400kJ in any one lap.

---

Oh, das hab ich übersehen. Ja, dann macht das andere in Bezug auf die Aufnahme von Energie Sinn. Dann dürfte es wohl nicht viele Kurse geben, auf denen man nur annähernd 400kJ in einer Runde "auftanken" kann. Mit weniger als 10 anzubremsenden Kurven pro Runde schafft man das dann bestenfalls in 2 Runden.

Zitat:

---

Original erstellt von HaPe:
Beim Verhindern des Überholtwerdens ist sowas dann freilich ein Problem.
Aber wir wollen das Überholen ja nicht verhindern!

---

Da stimme ich zu. Wenn man sich als Fahrer geschickt anstellt sollte das das Überholen ermöglichen selbst wenn nur wenige Zehntel zwischen den Autos liegen. Hoffentlich funktioniert das wie geplant.

Zitat:

---

Original erstellt von HaPe:
Dann dauert es eben 2 (oder 3) Runden, bis wieder "volle Power" am P2P-Button anliegt.

---

Ja, das wäre beim Aufladen schon noch einigermaßen egal, da man ja nicht in jeder Ecke die zusätzliche Leistung abrufen muss und auch nicht über das ganze Rennen einen anderen Wagen "im Getriebe hängen" haben dürfte...

Der Punkt ist nur der, wenn die Generatoren leistungsmäßig eher klein sind, dann hab ich zwar kein Problem damit die "erzeugte" Energie zu verarbeiten, habe dann im Gegenzug aber auch keine Möglichkeit zu einer ausreichenden Einspeisung zusätzlicher Leistung, unabhängig davon, wie voll die Energie-Speicher auch sein mögen...

uncleDavid hat das vorhin sehr gut erklärt...in dem von ihm angenommenen Fall müsste man 86 Ampere von den Generatoren zu den Speichern leiten, und da diese aber sicher nicht mit 230V gespeist werden können, wäre an dieser Stelle der Stromwert dann nochmals um einiges höher...wohl so um die einige 1.000 Ampere...

Für einen nur sehr kurzfristigen Einsatz entspricht dieser Stromwart ungefähr dem einer etwas stärkeren Autobatterie...

Ok, auch eine kurzfristige Überlastung wäre technisch kein Problem in Hinsicht auf ein thermisches Problem des Systems oder dessen Komponenten, da dies ja jeweils nur Sekunden arbeiten würde...

Wenn man dann noch bedenkt, dass das ja noch lange nicht alle Komponenten sind, die man benötigt, man denke da an Trafo(s), Gleichrichter, die zugleich ja auch Wechselrichter sein müssten und die Steuer-Elektronik, dann kling das auch für mich nicht ganz so einfach in der Realisierung...und zwar sowohl bei der Technik selbst, wie auch beim Gewicht und bei der Unterbringung im Chassis...

EDIT: OK, mit den 20kj siehts dann gleich anders aus...

[ 14.04.2008, 21:46: Beitrag editiert von: f1devil ]

Muss das System elektrisch sein?

Es gibt mittlerweilen interessante Mechanische Speicher, in denen eine kleine Masse im Vakkum mit >200.000 u/min rotiert , gehalten von einem Magnetfeld.

Das Amerikanische Militär nutzt solche Speicher, u.a. für in USV-Anlagen für Großrechner.

Zitat:

---

Original erstellt von Feldo:
Muss das System elektrisch sein?

---

Keineswegs! Die frage welches Konzept man benutzt hängt von vielen Faktoren ab. Mal ein paar Ideen:

- man könnte die Energiegewinnung und die Einspeisung beide an der Kurbelwelle machen. Vorteil wäre, das das relativ einfach ist. Nachteil ist, daß man damit kaum die kinetische Energie des Autos nutzen kann.

- man könnte Energiegewinnung und Einspeisung beides im Antriebsstrang irgendwo zwischen Getriebe und Rädern machen. Vorteil wäre daß man die kinetische Energie des Autos sehr leicht nutzen kann. Nachteil wäre, daß man dann ne Extra-Kupplung für's KERS braucht (Verschleiß...)

- man könnte die Energie im Antriebsstrang gewinnen und auf die Kurbelwelle einspeisen. Vorteil wäre, daß man die kinetische Energie nutzen kann und die Einspeisung auch einfach ist. Aber das System wäre natürlich sperriger und an mindestens zwei verschieden schnellen Wellen angeschlossen (komplexer).

Ich glaube bei 11 Teams werden wir am Ende circa 9 verschiedene Umsetzungen sehen. Da werden sowohl mechanische als auch elektrische dabei sein.

Zitat:

---

Original erstellt von Feldo:
Muss das System elektrisch sein?
Es gibt mittlerweilen interessante Mechanische Speicher, in denen eine kleine Masse im Vakkum mit >200.000 u/min rotiert , gehalten von einem Magnetfeld.

---

Es sind die von mir erwähnten Hochdrehzahlschwungräder, aber auch hier gibt es 2 Varianten: Abgabe mechanisch über ein stufenloses Getriebe oder als Strom über ein Generator.

Das mit den 11 Teams sehe ich ein bißchen anders, ich denke die, die Leihmotoren haben, werden auch eher die gleichen Systeme einsetzen und dann eher elektrische (sie sind besser regelbar)

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:
Hi Ed,
wenn das "Ding" Energie im Antriebsstrang abgeben kann (und eingekuppelt ist) dreht sich der Motor mit...

---

Danke

Schwungrad als Energiespeicher
Zur Info, einer der Hersteller: Torotrak ..
Bitte oben bei der Suchfunction KERS eingeben und da kommen PDF's und Infos.Eine davon

Einer der mitentwickelt: Flybird

Fand ich interessant:
- als Schwungmaterial werden Kohlefaser verwendet, zuerst widersprühlich aber die Drehzahl geht in Quadrat ein, daher geht es mit leichten Materialien und die werden gewählt um die Lagerkräfte und Gesamtgewicht gering zu halten.(Nachteil: sind aber schlecht zum Auswuchten)
- Vakuum ist notwendig, da die Umfangsgeschwindigkeiten die Schallgeschwindigkeit überschreiten, das würde zu zerstörerischen Druckwellen innerhalb des Speichers führen. (Keine "Luft", keine Schallübertragung)
- die Formel, die sich dahinter verbirgt: (Rotations)Energie=1/2*I*(2*PI*Frequenz)^2
{I=Trägheitsmoment der Scheibe}
- Bekannte Speicher im Einsatz: U-Bahn Stromnetz (Spitzenleistung 5,4MW, mittlere Leistung 1,7MW)
- Hybridzug mit Schwungradspeicher

Williams also scheint den Weg der Schwungmassenspeicher zu gehen:

KERS: Williams gründet eigene Firma

Hier ist übrigens ein sehr interessanter Artikel zur mechanischen Speicherung von (Brems) Energien:
Speicher für mechanische Energie ...

Die neuen Regeln für 2009 sind jetzt offiziell:
Fia-regel-Seite

Beim ersten durchstöbern sehe ich:
- tatsächlich verstellbarer Frontflügel
- RBRs Motorabdeckung bleibt scheinbar erlaubt
- KERS erlaubt
- Gas in Reifen nur noch Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid

Was jetzt an Bodywork noch erlaubt ist und was nicht, da müsste man sehr genau lesen. Es gibt jedenfalls Unmengen von Punkten dazu.

Zitat:

---

Original erstellt von uncleDavid:
- Gas in Reifen nur noch Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid

---

Gibt es "Hinweise" dass irgendein Team auch etwas anderes verwendet hätte? (neugierig)

Ja Ferrari benutzt irgend so ein komisches Gasgemisch. Da sind irgendwelche Tetra-Fluoride drin. Stand vor ein paar Wochen mal was bei F1Technical.net oder im Atlas-Forum dazu.

edit: habs gefunden -> Post im Atlas-Forum

[ 12.07.2008, 18:36: Beitrag editiert von: uncleDavid ]

Zitat:

---

Original erstellt von tamarillo:

Fand ich interessant:
- als Schwungmaterial werden Kohlefaser verwendet, zuerst widersprühlich aber die Drehzahl geht in Quadrat ein, daher geht es mit leichten Materialien und die werden gewählt um die Lagerkräfte und Gesamtgewicht gering zu halten.(Nachteil: sind aber schlecht zum Auswuchten)

---

das argument für kohlefaser ist die bessere reisslänge. Verhältnis gewicht/festigkeit.
damit kann mehr energie gespeichert werden.

gedankenexperiment :
mein schwungrad wiegt 500gr.

das aus stahl hat bei gegebenem durchmesser breite 1

das aus kohlefaser hat die breite 3.

das breitere carbon-schwungrad ist viel drehzahlfester (bei gleicher masse und durchwesser), weil die masse aus dreimal mehr fasermaterial besteht (das sein eigengewicht besser tragen kann).

oder so

vielleicht kann das jemand eleganter formulieren.

flyer

@Uncle David
Danke für den link . Die Datenblätter habe ich bei Kälteanlagen gefunden (z.B. für mittelgroße Kühllaster)

@flyer07
Ich probiere es
Abgesehen von den besseren Materialeigenschaften, ist ein Schwungrad aus Kohlefaser besser, da mehr Leistung bei geringerem Eigengewicht gespeichert werden kann.Entscheidend ist die Drehzahl (geht ins Quadrat), nicht das Gewicht der Schwungscheibe.