Phân tích kỹ thuật F1: Hệ thống phục hồi năng lượng

Trên chiếc xe đua Thể thức 1 trong những năm gần đây đã được tích hợp hệ thống phục hồi năng lượng với tên gọi đơn giản là KERS (Kinetic Energy Recovery System). Đến thời kỳ V6 Turbo nó đã được nâng cấp lên một tầm cao mới khi được gọi là ERS- Energy Recovery System để kết hợp với động cơ đốt trong (ICE) tạo thành Power Unit.

Còn MGU-H có thêm một nhiệm vụ nữa là triệt tiêu turbo-lag (đã được nhắc đến ở phần đầu). Nó được điều khiển bằng phần mềm, trước khi tay đua đạp chân ga tăng tốc, nghĩa là ngay từ thời điểm cuối giai đoạn xe giảm tốc, phần mềm máy tính sẽ ra lệnh cho CE lấy điện từ pin để làm tăng tốc độ quay của MGU-H, do MGU-H đồng trục với turbin nên máy nén cũng được tăng tốc độ quay theo, không khí sẽ được nén sớm hơn bình thường (lúc này turbin chưa thể quay mạnh vì động cơ đốt trong chưa được tăng tốc-khí xả chưa ra mạnh-vì tay đua chưa đạp ga).

Chính vì vậy, không khí đã được nén trước khi xe tăng tốc, cho đến khi tay đua đạp ga, thì khí nén đã ở ngay cửa xilanh để sẵn sàng đi vào và được đốt cháy. Turbo-lag được triệt tiêu - chiếc xe tăng tốc nhanh chóng.

Để hiệu quả hơn, MGU-K cũng được nối trực tiếp với MGU-H ngoài việc thông qua CE. Trong một số thời điểm thích hợp, năng lượng điện mà MGU-K thu được khi xe giảm tốc sẽ được truyền trực tiếp cho MGU-H để thực hiện quá trình triệt tiêu turbo-lag.

Má phanh sau được thiết kế nhỏ hơn phanh trước

Phần đầu bài viết đã nhắc đến vấn đề hệ thống phục hồi năng lượng hỗ trợ việc phanh xe. Từ đó một hệ thống phanh kiểu mới cũng được giới thiệu: B-b-W (Brake by Wire).

Khi tay đua đạp phanh, lực phanh của bánh trước được truyền đến dĩa trước, lực phanh của bánh sau sẽ được truyền đến bộ điều khiển lực phanh. Đồng thời lúc này, bộ điều khiển điện CE cũng sẽ truyền thông tin về năng lượng thu được từ MGU-K đến bộ điều khiển lực phanh. Từ thông tin từ CE, bộ điều khiển lực phanh sẽ tính toán xem MGU-K đã đóng góp được bao nhiêu lực hãm cho bánh sau, từ đó nó sẽ truyền phần lực còn thiếu đến dĩa phanh sau để hoàn thành lực hãm mà tay đua cần.

Như phần trước đã đề cập, hệ thống KERS (hay MGU-K) sẽ góp phần vào việc hãm xe cùng với dĩa phanh thông thường, do đó hệ thống phanh dĩa cho bánh sau sẽ nhỏ gọn hơn. Điều đó đồng nghĩa với việc, một khi hệ thống ERS bị sự cố, thì lực hãm cho bánh sau từ MGU-K sẽ mất.

Khi đó toàn bộ áp lực hãm này sẽ dồn lên dĩa phanh sau, đáng tiếc là dĩa phanh sau đã được thiết kế chỉ để chịu một phần lực này nên nó không thể chịu nổi toàn bộ áp lực đó dẫn đến phanh sau có thể bị hỏng, xe sẽ thiếu lực hãm, dĩ nhiên là va chạm có thể xảy ra trên đường đua hoặc tay đua phải bỏ cuộc.

Ví dụ: ở cuối đoạn thẳng toàn bộ lực hãm lớn nhất cho xe để vào cua là 10: bánh trước chịu 5 phần, bánh sau 5 phần. Trong 5 phần của phanh sau thì MGU-K sẽ sản sinh ra 2 phần, còn 3 phần thì dĩa phanh sau sẽ chịu, khi MGU-K bị lỗi, toàn bộ 5 phần sẽ dồn lên dĩa phanh sau, nhưng nó chỉ được thiết kế để chịu tối đa 3 phần lực hãm mà thôi, hậu quả là phanh dĩa sau bị quá tải và hỏng. Cả 2 chiếc xe của Mercedes phải bỏ cuộc Canadian GP 2014 là một điển hình của trường hợp này.

Rõ ràng, KERS trước đây và bây giờ là ERS không đơn thuần chỉ là hệ thống thu hồi năng lượng, nó còn đóng góp một phần quan trọng vào hiệu suất tổng thể của chiếc xe đua F1. Vì bất kỳ lý do gì khiến nó không hoạt động sẽ làm chiếc xe có thể phải dừng cuộc đua.