什么是F1赛车的能量回收系统，是如何工作的？
动能回收系统 前不久曾说过，FIA有意实施新的F1规则，主要目的是减少赛车对环境的影响，并降低成本，使赛车技术对现实世界更有价值。其中一项要求就是将减速能量存下来用于加速，使出弯后加速更为凌厉，或者“尾随-甩出-超车”式的进攻更容易得手。 现在，第一个商业化的产品已在开发中，Xtrac获得了Torotrak的专利授权，将利用后者的圆环曲面传动方案，开发高效、紧凑、速比连续可变的传动装置，在F1赛车上实现动能回收的设想。而且我们也很容易预见，它会出现在普通的道路车辆上。 所谓圆环曲面在这里就是指圆环内圈的表面形状，你可以想象出一个多纳圈，用砂子把它中央的孔塞实，之后你如果有本事把多...全部
动能回收系统 前不久曾说过，FIA有意实施新的F1规则，主要目的是减少赛车对环境的影响，并降低成本，使赛车技术对现实世界更有价值。其中一项要求就是将减速能量存下来用于加速，使出弯后加速更为凌厉，或者“尾随-甩出-超车”式的进攻更容易得手。
现在，第一个商业化的产品已在开发中，Xtrac获得了Torotrak的专利授权，将利用后者的圆环曲面传动方案，开发高效、紧凑、速比连续可变的传动装置，在F1赛车上实现动能回收的设想。而且我们也很容易预见，它会出现在普通的道路车辆上。
所谓圆环曲面在这里就是指圆环内圈的表面形状，你可以想象出一个多纳圈，用砂子把它中央的孔塞实，之后你如果有本事把多纳圈吃干净，那么剩下的砂型就是圆环曲面了。是不是象个沙漏瓶的小腰？在这个细腰的中间截开，就是Torotrak变速器的核心——两个尖对尖的转盘，其中一个当动力输入用，另一个别无选择，就只好用来输出了。
光靠两个尖顶着肯定是传递不了动力的，更别提变速了。于是在转盘之间还安置了两到三个滚轮。两个转盘对向夹紧，就会夹住这些滚轮，输入转盘转动时，会带着滚轮转，输出转盘自然也跟着转起来。看得出，力是通过滚动摩擦传递的。
那么怎样实现变速呢？只要让滚轮的轴线摆动起来就行了。开始时滚轮的一边顶着输入转盘半径较大的位置，另一边按在输出转盘靠近尖顶的地方，就是低档。随着滚轮的摆动，速比便会越来越小，而且，这个变化是连续的，即CVT。
现在市场上常见的CVT是皮带轮 带或链条的式样，与之相比，这种圆环曲面变速器的效率更好，而且能传递更大的扭矩，Torotrak的演示车就是辆Ford的SUV，475Nm扭矩的5。4升V8发动机充分证明了这种传动方案的负载能力。
Torotrak还为变速器取名IVT，即infinitely variable transmission，以示区别。 还记得Atkinson循环吗？很多人类发明都要在历史长河里经世累代地潜水，才能修成正果，圆环曲面变速器也是如此。
早在1877年，Charles Hunt就申请到了专利，而直到1920年代，经Frank Hayes改进之后才推向市场，在1930年前后安装到Austin 7上。Perbury公司在1960～1980年代期间对其继续完善，成果甚至打动了军方——在著名的鹞式战机上用来带动一台25千瓦的发电机，虽然扭力不是很大，但转速特高，从7000到17000rpm。
1986年BTG集团接手相关业务，又过了十几年，掌握这项技术的部门脱离了BTG，才有了今天的Torotrak。 当今材料的发展使这种变速机构日臻完善。理论上，转盘和滚轮是紧紧地贴在一起的，这样才能产生摩擦力，但事实上它们并没有真的接触，这要归功于一种特别开发的长分子链摩擦液。
这种液体在压力之下粘度也会大涨，不但能传递摩擦力，还能形成0。05至0。4微米的液膜，将转盘和滚轮隔开。要形成如此薄的膜，肯定也离不了精密的加工技术和精良的钢材。给Torotrak加工转盘、滚轮的是光洋精工（去年初和丰田工机合并，现在的名字叫JTEKT），它的当家产品就是滚珠轴承。
无独有偶，日本精工NSK也为Jatco加工类似的部件，不用说也知道NSK是干什么的。Jatco为日产制造的Extroid被称为半圆环曲面变速器，说白了就是曲面的圆弧短了点，速比变化范围只有4。
36，不得不借助液力变扭器滋补一下扭力，但也不是说它无扶鸡之力，只要车子一动起来，变扭器就能立即锁住，无需再劳动了。相比之下Torotrak的底气要冲一些，它的演示机型速比跨度已经达到了6。05，所以才敢号称“无限可变”。
典型的圆环曲面变速器由两组机构串列而成，这样传递的扭力可以加倍，而尺寸也不会比一般的齿轮式变速箱更大。由于滚轮被禁锢在圆环曲面内，其转轴用不着承受任何负载。转盘受液压驱动沿轴向夹紧，而夹紧力度则由电控装置根据传递扭矩的大小来调节。
Torotrak完整的IVT变速器中，不仅有一个圆环曲面变速机构，还有一套行星齿轮。低速的时候，发动机一方面直接连到行星架，另一方面通过圆环曲面变速机构驱动太阳轮，从而实现从前进到倒车的速度连续变化，中间当然有完全停止的状态，因此称它速比无限可变。
换言之，理论上其输出扭矩也可以变到无限大，控制系统通过控制速比就能克服很棘手的障碍，另一方面，速比的改变在曲轴仅转过半圈的瞬间里就能完成，所以不用担心因突然过载而损坏发动机或传动机构。只是这种状态下，按照美国CAFE工况测算，平均动力损耗超过19%，故而只用于倒车和起步。
车速提高后，行星架被脱开，太阳轮和外齿圈被锁在一起，动力完全通过环形曲面变速机构传递。 再回到动能回收上来，圆环曲面装置本身肯定不能吸收、存储和释放动能，干这活儿的是一个飞轮（就是图中那个虚的大圆辊子）。
Torotrak的变速装置也没有取代常规的多档齿轮式变速器，它的角色其实是连接飞轮和变速器的桥梁，通过调节速比，让动能以最优的方式在两者之间来回走动，而不是完全通过刹车盘散失掉。这种模式不但结构紧凑——Torotrak相信商业化的变速单元会轻于5公斤，而且其能量传递效率甚至高过90%，明显优于电机-蓄电池模式。
F1对尺寸和重量的要求都非常严苛，如果成功的话，普及到其它领域就是轻而易举的事。 Xtrac将只提供变速单元，飞轮部分还要各车队自行开发（所以是虚的），Torotrak可以提供控制程序方面的专家意见。收起
