Existen muchas más aplicaciones de un sistema KERS, que significa exactamente Kinetic Energy Recovery System, o en español, Sistema de Recuperación de Energía Cinética. Desde principios del siglo XX se han puesto en marcha sistemas que, de una forma u otra, caben dentro de la definición de KERS, sobre todo en trenes y tranvías. Antes de continuar, diremos que el KERS es un sistema que aprovecha el exceso de energía disponible en cada momento y la usa o almacena para otros fines.
¿Cómo es eso de aprovechar el exceso de energía?
Al principio parece algo bastante confuso. Cuando nos dicen que el sistema de recuperación de frenada de nuestro coche híbrido lo que consigue es convertir la energía cinética en electricidad, posiblemente nos quedemos un poco pasmados. ¿Cómo se convierte energía cinética en electricidad? ¿Y cómo es eso en los frenos?
Cuando frenamos normalmente, aplicamos una fuerza sobre los discos de freno que disipa energía en forma de calor por la fricción. Es una forma muy sencilla de explicar el fenómeno, y los físicos espero que me perdonen por la simpleza, pero la energía es una cosa muy versátil que podemos convertir de un tipo a otro con un poco de imaginación.
En el caso concreto de los coches híbridos de Toyota, el KERS se llama Freno Regenerativo. Para entenderlo hay que entender que los motores eléctricos pueden funcionar como motores o como generadores. Es decir, en condiciones normales pasa una corriente por el motor que hace que funcione como tal, pero si alguna otra fuerza externa hace funcionar el motor, éste puede generar electricidad. Convertimos energía eléctrica en energía mecánica en un sentido, y energía mecánica en energía eléctrica en el sentido inverso, para entendernos.
Cuando dejamos de acelerar, el movimiento del eje de tracción activa el motor eléctrico, de forma que se convierte en un generador de electricidad, y la electricidad que se obtiene puede almacenarse para usos posteriores. El sistema combina entonces el freno hidráulico normal con el Freno Regenerativo para reaprovechar la energía cinética en forma de electricidad, y así no se pierde toda en forma de calor.
Ahora ya tenemos energía acumulada, ¿para qué la usamos?
Los usos de la energía recaudada por el sistema de freno regenerativo pueden ser muchos. Los primeros sistemas de freno regenerativo se incorporaron a los tranvías, y luego a los trenes. La cantidad de energía eléctrica obtenida era tan grande que se usaban para dar energía eléctrica a las casas. Imaginad la cantidad de energía cinética que puede aprovecharse en un convoy de N vagones llenos de carbón.
Otro uso claro es, como mencionamos al principio del artículo, proporcionar energía extra al eje de tracción. Esta variante se utiliza en competición, pero no solo en Fórmula 1, ya que en resistencia y pruebas mixtas tenemos el caso del Toyota Supra HV-R que venció en las 24 Horas de Tokachi en 2007, que llevaba un supercapacitor y utilizaba freno regenerativo.
En las 24 Horas de Le Mans de 2012 veremos por primera vez los prototipos híbridos compitiendo junto a los motores diesel y los de gasolina, y Toyota irá a por todas en la categoría LMP1 con el TS030 Hybrid. Dentro del reglamento y para este uso de competición, la energía recuperada y almacenada sirve para aportar caballos extra entre eventos de frenada.
Y para uso doméstico, el KERS o más concretamente el freno regenerativo se utiliza para recargar las baterías y prolongar la autonomía en modo eléctrico. En los coches híbridos de calle es lo más sensato: reutilizar la energía sobrante como "combustible" que nos permita llegar más lejos. Estoy seguro de que a muchos nos gustaría disfrutar de un botón de KERS que nos transmita 20 o 30 CV adicionales al eje, pero también nos gusta alargar la autonomía todo lo que podamos, ¿verdad?
En Espacio Toyota:
- "Vídeo: ¿qué es un coche híbrido?":https://www.motorpasion.com/espaciotoyota/video-que-es-un-coche-hibrido
- "¿Por qué los coches híbridos tienen cambio automático?":https://www.motorpasion.com/espaciotoyota/por-que-los-coches-hibridos-tienen-cambio-automatico