ERS

Un ERS, o sistema de recuperación de energía, es un tren motriz híbrido eléctrico instalado en los coches de carreras de Fórmula 1 que captura la energía desperdiciada del motor y del sistema de frenado, la almacena en baterías y la despliega bajo demanda para ayudar a la aceleración. Desde 2014, cuando la FIA introdujo el ERS como un componente obligatorio en el reglamento de motores del deporte, cada coche de F1 ha llevado dos motores eléctricos: la unidad generadora de motor-cinética (MGU-K) recicla la energía de frenado, mientras que la unidad generadora de motor-calor (MGU-H) recupera el calor residual del turbocompresor del motor. Un piloto puede desplegar la energía eléctrica almacenada a través de cualquiera de los sistemas para obtener hasta 160 CV de potencia adicional durante períodos limitados por la regulación, típicamente alrededor de 6 a 10 segundos por vuelta, dependiendo del circuito y la estrategia de combustible.

La MGU-K está acoplada mecánicamente al eje trasero y captura energía cada vez que el piloto frena, convirtiendo la energía cinética que de otro modo se perdería como calor en carga eléctrica que alimenta un paquete de baterías montado en la parte baja del chasis. La MGU-H funciona de forma independiente, girando con el eje del turbocompresor y generando electricidad a partir de los gases de escape de alta temperatura que de otro modo pasarían sin usar a la atmósfera. Este enfoque dual permite a los equipos recuperar energía de dos fuentes de desecho distintas simultáneamente. La potencia recuperada fluye hacia una unidad de potencia híbrida (HPU), esencialmente un sofisticado sistema de batería de iones de litio que pesa alrededor de 20 kg, que almacena carga eléctrica hasta un límite de estado de carga establecido por la FIA.

Despliegue y estrategia

Los equipos gestionan el despliegue del ERS a través de software y la entrada del piloto mediante un botón o una palanca montados en el volante. El presupuesto de energía eléctrica disponible para un piloto por vuelta depende de cuánta energía haya recuperado el coche, lo que permita el límite de energía de la FIA y el estado de carga del coche. El uso estratégico del ERS se ha convertido en un elemento central de las carreras de F1: los pilotos lo despliegan en las rectas para maximizar las oportunidades de adelantamiento o defender la posición, pero también deben equilibrar la ganancia de potencia inmediata con la disponibilidad en vueltas posteriores. La gestión térmica de la batería es crítica; una descarga excesiva genera calor que debe disiparse a través de sistemas de refrigeración activos integrados en la carrocería del coche.

El límite de energía introducido en 2015 restringe la energía eléctrica total que un coche puede usar por vuelta a aproximadamente 120 megajulios de la MGU-K y alrededor de 90 megajulios de la MGU-H, con regulaciones estrictas sobre las ventanas de potencia máxima de salida. Este marco regulatorio evita la asistencia ilimitada a la aceleración y obliga a los ingenieros a optimizar la eficiencia de recuperación y la distribución de potencia a lo largo de toda la distancia de una carrera. Los equipos invierten mucho en dinámica térmica y software de control eléctrico porque incluso pequeñas ganancias en la eficiencia del ERS se traducen en ventajas de rendimiento significativas durante un fin de semana de carrera.

El ERS representa un compromiso entre la identidad de la F1 como una fórmula de carreras de combustión interna pura y la presión de la industria automotriz para demostrar la tecnología de propulsión híbrida y eléctrica. El sistema sigue siendo secundario al motor de gasolina, que aún suministra la mayor parte de la potencia de conducción, pero el ERS ha cambiado fundamentalmente las tácticas de carrera y el diseño del coche, influyendo en el posicionamiento de los conductos de freno, la arquitectura térmica de la batería y las estrategias de mezcla de combustible. La complejidad y el costo del desarrollo competitivo del ERS también han generado debate dentro del paddock sobre la dirección de las regulaciones técnicas del deporte.