KERS 是动能回收系统（KineticEnergy Recovery Systems） 的英文缩写。其基础原理是：通过技术手段将车身制动能量存储起来，并在需要时将能量释放出来。按照欧洲最新的汽车监测工况设计，有了 KERS 系统之后，相同的工况下，发动机工作时间能够减少近一半的时间，这也就意味着发动机能够大幅减少油耗。我们会发现，普瑞斯等油电混合动力汽车不就是能实现这个功能吗？没错，油电混合动力可以说是 KERS 系统的一种形式。

KERS 系统目前主要有四种形式，电池－电机动能回收系统，也就是最常见的油电混合动力系统；机械飞轮式动能回收系统，即本文将探讨的混合动力形式；电驱飞轮式动能回收系统；液压动能回收系统等。

一、系统的基本原理及工作过程

当汽车在制动的过程中，车身动能会通过无级变速器传入飞轮，此时与变速器相连的 KERS 飞轮被驱动、高速旋转积蓄能量。而当需要时，飞轮积蓄的能量则通过无级变速器释放，在主变速器的输出端与发动机的动力汇合后，输出到驱动轮。从以上工作过程可以看出，机械飞轮式动能KERS 系统是将制动能量转换成KERS 飞轮的动能，当需要时，再将飞轮的动能直接输出。由于该系统不需要像油电混合动力那样要先将制动能量转换成电能，然后再转换成机械能输出，因此其能量转换效率较 高 ， 可 达 65% ～70%。

系统简图见图1，图 2 为系统的核心部件———飞轮模块和无极变速模块。

二、系统结构

整套机械飞轮式KERS 系统主要由飞轮模块、无级变速模块（圆环曲面无极变速器 IVT）、输出齿轮组和液压控制系统等组成（见图 3、图 4）。

1. 飞轮模块机械飞轮式KERS 是靠飞轮的惯性储存并释放能量，因此为了要储存足够多的动能，可以采取的办法是增加飞轮的质量或提高飞轮的转速。显然在汽车上为了储存回收的能量而安装一个巨大的飞轮并不现实，所以机械 飞 轮 式KERS 系统的飞轮一般都很小，而转速却相当高。如沃尔沃的机械飞轮式 KERS 系统使用的碳纤维本体钢制飞轮质量只有 6kg，直径20cm，最高转速可达 6000r/min 以上。

KERS 飞轮是由碳纤维缠绕的钢圈制成的（见图 5），同时为了降低飞轮高速旋转时产生的空气摩擦阻力，飞轮被套在一个真空容器中（见图 6）。飞轮通过一个离合器与 CVT模块相连，当飞轮转速超限时离合器断开，以保护飞轮。

2. 无级变速模块

由于飞轮的转速与车轮转速相差过大，因此在飞轮与车轮之间需要一套超大速比的变速系统。

市场上有许多汽车安装了无级变速器 CVT，但这些变速器都是利用钢带和带轮传递动力和变速的，而机械飞轮式 KERS 系统的无级变速器采用的是圆环曲面式的，简称 IVT（见图 7）。

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