Двадцать лет назад тормоза были просто тормозами:вы нажимаете на педаль, и машина замедляется до полной остановки. В последние годы, когда автомобили с гибридными, электрическими и аккумуляторными двигателями становятся все более популярными, рекуперативное торможение стало предметом обсуждения. Популярные гибридные и электрические автомобили, такие как Tesla и Prius, используют революционную аэродинамику, аккумулятор и инженерные технологии для обеспечения высокоэффективного вождения. Рекуперативное торможение — одна из тех энергосберегающих технологий, которые используются.
Если вы подумываете о покупке электрического или гибридного транспортного средства, то вы, вероятно, хотя бы несколько раз слышали термин «рекуперативное торможение». Что такое рекуперативное торможение и что нужно для управления таким автомобилем?
Регенеративное торможение — это процесс рекуперации энергии, который замедляет и в конечном итоге останавливает движущееся транспортное средство путем преобразования его кинетической энергии, созданной во время замедления, в форму, которую можно использовать немедленно или сохранить в аккумуляторе для питания электродвигателя. Рекуперативное торможение было разработано как метод увеличения запаса хода электрических и гибридных транспортных средств.
Форма рекуперативного торможения обычно используется на большинстве современных автомобилей, построенных сегодня. В дизельных и бензиновых автомобилях рекуперативное торможение помогает заряжать аккумулятор, питающий вспомогательные системы автомобиля, что снижает эффективность работы двигателя. Однако в гибридных и электрических автомобилях рекуперативное торможение играет более активную роль. Эти автомобили полагаются на систему рекуперативного торможения, которая постоянно заряжает аккумулятор, приводящий в движение автомобиль. Системы рекуперативного торможения основаны на гибридном или электрическом транспортном средстве с электродвигателем для преобразования потерянной кинетической энергии в энергию, накопленную в аккумуляторе транспортного средства.
Знаете ли вы, что каждый раз, когда вы нажимаете на тормоз, тратится куча энергии? Согласно законам физики, энергию нельзя уничтожить. Поэтому, когда вы включаете тормоза и машина останавливается, вся эта энергия рассеивается в виде тепла, сгорает и становится бесполезной. В обычном автомобиле с обычной тормозной системой потеря энергии является неизбежным побочным продуктом торможения.
Автомобильные инженеры создали систему рекуперативного торможения, чтобы улавливать часть этой потерянной энергии. Рекуперативное торможение улавливает кинетическую энергию, преобразует ее в электричество и использует это электричество для подзарядки аккумуляторной батареи автомобиля. В гибридных и электрических автомобилях очень важно постоянно заряжать аккумулятор.
Кинетическая энергия захватывается во время торможения. Гибридные автомобили, в которых используется электродвигатель и бензиновый двигатель, полагаются исключительно на рекуперативное торможение для постоянной подзарядки двигателя, поэтому его не нужно подключать. В системе рекуперативного торможения двигатель приводит в движение колеса во время ускорения, а во время торможения колеса приводят в движение двигатель. Этот уникальный обмен потоками энергии помогает двигателю служить генератором, препятствуя вращению колес, тем самым вырабатывая электричество для подзарядки аккумуляторной батареи автомобиля.
Регенерация происходит, когда:
Как правило, на электрических и гибридных транспортных средствах вы можете увидеть этот регенеративный эффект на индикаторе зарядки.
С другой стороны, электромобили работают от заряда аккумулятора, который был подключен к источнику питания. Поскольку аккумуляторы полностью электрических транспортных средств заряжаются от розетки, для подзарядки аккумулятора используется только рекуперативное торможение, поэтому их все равно необходимо подключить к зарядной или док-станции и полностью зарядить до ста процентов.
Чтобы полностью понять, как работают системы рекуперативного торможения, вам необходимо иметь некоторое представление о работе обычного торможения. В то время как основной задачей обычных тормозов является остановка автомобиля, системы рекуперативного торможения сосредоточены на сборе части энергии, потерянной во время торможения, и преобразовании ее в энергию для зарядки аккумулятора.
Обычная тормозная система состоит из дисковых и барабанных тормозов, которые используют трение для замедления и остановки автомобиля. Неотъемлемой частью тормозной системы являются гидравлические тормоза, приводящие ее в действие. Гидравлические тормоза состоят из главного цилиндра, заполненного жидкостью, который соединен с рабочим цилиндром. Педаль тормоза соединена с главным цилиндром, при срабатывании поршня главный цилиндр проталкивает жидкость по трубкам. Когда жидкость поступает в рабочие цилиндры, она заставляет поршень оказывать давление на тормоза.
Гидравлическая система, которая активируется во время торможения, подает гидравлическую жидкость к поршням тормозного суппорта, чтобы замедлить и остановить тормозной диск.
Рекуперативное торможение
В то время как обычные тормозные системы используют дисковые и барабанные тормоза для создания трения, замедления и остановки автомобиля, рекуперативные тормоза достигаются за счет вращения двигателя задним ходом. Когда водитель активирует тормоз, электродвигатель переключается в режим заднего хода, и двигатель начинает вращаться назад, замедляя колеса. Это обратное движение вызвано импульсом автомобиля. Этот маневр также генерирует электричество, которое заряжает аккумулятор.
Электрические и гибридные автомобили также оснащены электрическими и гибридными транспортными средствами, которые срабатывают, когда рекуперативная система торможения не обеспечивает достаточной мощности для остановки автомобиля. Бортовой компьютер автомобиля определяет, когда использовать традиционную фрикционную тормозную систему, а когда перевести автомобиль в режим заднего хода. Если водителю нужно нажать на педаль тормоза, чтобы быстро остановиться, автомобиль включит традиционные тормоза. Рекуперативные тормоза идеально подходят для частых остановок.
Традиционное торможение и рекуперативное торможение
У рекуперативного торможения есть свои ограничения. Даже самые лучшие системы рекуперативного торможения не обладают достаточной тормозной способностью, как традиционные тормоза. Таким образом, аварийная остановка практически невозможна при одном лишь рекуперативном торможении, она не способна удержать автомобиль неподвижно на склоне.
Рекуперативные тормоза снимают нагрузку с тормозных колодок и роторов. Меньше нагрузок - меньше тепла. В результате они теряют материалы медленнее, а значит, служат намного дольше.
Система рекуперативного торможения расширяет возможности электрических и гибридных транспортных средств, при этом эффективность рекуперации этой энергии составляет около семидесяти процентов. Ведь по законам физики ни одна машина не может работать на 100%, любая передача энергии приведет к некоторой потере тепла, света и шума. Однако она может варьироваться в зависимости от транспортного средства, двигателя. Все зависит от стиля вождения и от того, как часто водитель тормозит.
Важно отметить, что коэффициент эффективности 70% не означает увеличение запаса хода на семьдесят процентов в электрическом или гибридном транспортном средстве. Скорее 70% кинетической энергии, потерянной во время торможения, могут быть позже преобразованы в ускорение.
Эффективность
Как насчет эффективности? Эффективность рекуперативного торможения измеряет, как можно увеличить запас хода? Эффективность рекуперативного торможения зависит от множества факторов, включая условия вождения, рельеф местности и, конечно же, размер автомобиля.
Условия вождения могут быть основным фактором, определяющим запас хода электрического или гибридного транспортного средства. Езда в пробках с частыми остановками, требующая от вас более частого нажатия на педаль тормоза и восполнения потерянной энергии, увеличит емкость аккумулятора в большей степени, чем езда по шоссе. Рельеф также играет роль, потому что при движении вниз по склону требуется увеличение периодов торможения для регулирования скорости при постоянной подзарядке аккумулятора. Когда дело доходит до эффективности рекуперативной тормозной системы, размер автомобиля. Да, более тяжелые автомобили имеют больший импульс и кинетическую энергию.
Техника одного вращения педалей
В некоторых гибридах и электромобилях водитель может определить, сколько рекуперативного торможения используется, регулируя рычаг переключения передач при замедлении автомобиля. Агрессивный режим захватывает и хранит больше энергии, но это также приводит к более быстрому замедлению автомобиля и, в некоторых случаях, к полной остановке. Эту технику вождения часто называют «одной педалью».
Одно педалирование. Когда используется техника с одним вращением педалей, водитель управляет транспортным потоком, используя только дроссельную заслонку, ускоряясь только тогда, когда ему нужно двигаться вперед, отпуская педаль и позволяя рекуперативному торможению остановить автомобиль. Вместо того, чтобы двигать ногой между педалью акселератора и педалью тормоза, водитель должен продолжать модулировать тормоз правой ногой при ускорении или замедлении. Наоборот, рекуперативное торможение всегда способно остановить транспортное средство, особенно когда оно движется на высоких скоростях.
Экономия топлива
Вся концепция гибридных и электрических транспортных средств основана на их способности снижать или устранять расход топлива. Гибриды, как правило, лучше экономят топливо при движении в городском потоке. В этих транспортных средствах рекуперативные тормоза являются ключом к полной зарядке аккумулятора. Когда тормоза не активируются, батарея разряжается, и это увеличивает мощность газового двигателя. Если заряд батареи становится слишком низким, он перестает работать вместе с газовым двигателем и вместо этого перекачивает часть своей мощности, чтобы перезарядить батарею.
Когда вы управляете этими автомобилями, вам придется изменить свои привычки вождения. Водителям нужно будет научиться заблаговременно замедляться и останавливаться накатом, что дает больше энергии, чем резкое нажатие на тормоза.
Системы рекуперативного торможения имеют свои преимущества и недостатки. Ознакомьтесь со списком главных преимуществ систем рекуперативного торможения:
Возможно, главное преимущество рекуперативного торможения заключается в том, что оно улучшает экономию топлива. Отчет, опубликованный Ford, показал, что рекуперативное торможение позволило сэкономить более 100 миллионов галлонов бензина за последние 15 лет.
<старт ="2">
Энергия, захваченная рекуперативными тормозами, поддерживает заряд аккумулятора автомобиля. Кинетическая энергия, которая в противном случае была бы потеряна, транспортное средство может длительное время заряжаться во время движения.
<старт ="3">
Гибридные и электрические автомобили также оснащены традиционными тормозными системами. Рекуперативное торможение снимает часть нагрузки с фрикционных тормозов, что предотвращает их износ.
К основным недостаткам систем рекуперативного торможения относятся:
Управление автомобилем с рекуперативным торможением отличается от управления автомобилем только с традиционной тормозной системой. Многие утверждают, что педали тормоза в этих автомобилях мягкие и кажутся мягкими. Чтобы обеспечить непрерывную зарядку аккумулятора, вам необходимо использовать правильные методы торможения, чтобы энергия возвращалась.
<старт ="2">
Эффективность системы рекуперативного торможения в гибридном или электрическом транспортном средстве основана на постоянно меняющихся проблемах. Эффекты рекуперативного торможения уменьшаются при движении на высоких скоростях. Фрикционные тормоза необходимо активировать на низких скоростях или при необходимости резкой остановки.
Да, гибриды и электромобили — это интегрированные системы, предназначенные для оптимизации эффективности, и рекуперативное торможение — лишь один из таких важных процессов. Рекуперативное торможение снижает потери кинетической энергии, помогает увеличить запас хода на электротяге и снижает износ тормозов и роторов. Эта революционная технология также используется в велосипедах и скутерах.
В:Что означает термин рекуперативное торможение?
Регенеративное торможение — это метод рекуперации энергии, который снижает скорость и останавливает движущийся объект, улавливая и сохраняя его кинетическую энергию для немедленного или последующего использования.
В:Насколько эффективно рекуперативное торможение?
Эффективность рекуперативного торможения составляет около 60-70%. Однако его эффективность может варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как транспортное средство, тип двигателя, размер транспортного средства, манера вождения и многое другое.
В:Долго ли работают рекуперативные тормоза?
Регенеративные тормоза являются инновационными и производятся для эффективного рекуперации энергии. Таким образом, вы можете ожидать, что рекуперативные тормоза прослужат дольше, чем традиционные тормоза. Некоторые владельцы гибридных и электрических транспортных средств сообщают, что их тормоза, колодки и роторы служат около 80 000 миль.
В:Есть ли у Tesla рекуперативное торможение?
Да, у Tesla есть рекуперативные тормоза. На старых моделях Tesla у водителей есть возможность изменить уровень рекуперативного торможения со стандартного на низкий.
Все, что вам нужно знать о шинах
Что такое моторное масло? Все, что вам нужно знать
Герметик для радиатора:все, что вам нужно знать!
Двигатель Vortec 6.0:все, что вам нужно знать!
Вождение с одной педалью:все, что вам нужно знать