Jeśli jeździsz w terenie miejskim, prawdopodobnie zdajesz sobie sprawę, że ciągle się zatrzymujesz i ruszasz w drogę. To wielka strata czasu, ale możesz też nie zdawać sobie sprawy, że jest to ogromna strata energii. Aby samochód poruszał się do przodu, potrzebny jest duży wkład mocy, a za każdym razem, gdy na nim nadepniesz hamulce, cała energia, którą zbudowałeś, rozprasza się. Zgodnie z prawami fizyki energii nie można zniszczyć. Oznacza to, że kiedy twój samochód zwalnia, energia kinetyczna, która napędzała go do przodu, musi gdzieś iść – jest tracona w klockach hamulcowych i uwalniana jako ciepło. Ale co by było, gdybyś mógł zgromadzić tę energię i wykorzystać ją, gdy następnym razem zaczniesz przyspieszać? To podstawowa zasada hamulców regeneracyjnych, które są szeroko stosowane w samochodach elektrycznych i pociągach.
Definicja
Hamowanie regeneracyjne to system, w którym silnik elektryczny, który normalnie napędza pojazd hybrydowy lub czysto elektryczny, działa zasadniczo na biegu wstecznym (elektrycznie) podczas hamowania lub wybiegu. Zamiast zużywać energię do napędzania pojazdu, silnik działa jak generator, który ładuje pokładowy pojazd baterie z energią elektryczną, która normalnie byłaby tracona w postaci ciepła w wyniku tradycyjnego tarcia mechanicznego hamulce. Ponieważ silnik „działa odwrotnie”, wytwarza energię elektryczną. Towarzyszące temu tarcie (opór elektryczny) pomaga normalnym klockom hamulcowym pokonywać bezwładność i pomaga spowolnić pojazd.
Tradycyjne vs. Regeneracyjny
W tradycyjnym układzie hamulcowym klocki hamulcowe wytwarzają tarcie z tarczami hamulcowymi, które zatrzymują lub spowalniają samochód. Tarcie powstaje również między kołami a nawierzchnią drogi. Oba wytwarzają ciepło z energii kinetycznej samochodu.
Jednak w przypadku hamulców regeneracyjnych, system, który napędza pojazd, wykonuje większość hamowania. Kiedy naciśniesz pedał hamulca w samochodzie hybrydowym lub elektrycznym, hamulce te przestawiają silnik elektryczny samochodu na bieg wsteczny, co powoduje jego jazdę do tyłu, co z kolei spowalnia koła samochodu. Podczas jazdy do tyłu silnik działa również jako generator elektryczny, wytwarzając energię elektryczną dostarczaną do akumulatorów samochodu.
Najlepsze sytuacje
Hamulce regeneracyjne są bardziej skuteczne przy określonych prędkościach. W rzeczywistości są najbardziej przydatne w sytuacjach stop-and-go. Hybrydy i samochody elektryczne mają również hamulce cierne, które działają jako rodzaj systemu zapasowego w sytuacjach, w których hamowanie regeneracyjne nie może dostarczyć wystarczającej mocy do zatrzymania. W takich przypadkach kierowcy powinni mieć świadomość, że pedał hamulca może inaczej reagować na nacisk. Czasem obniża się bardziej w kierunku podłogi niż zwykle – uczucie, które może chwilowo wywołać panikę u kierowców.
Hydrauliczne hamowanie regeneracyjne
Ford Motor Company i Eaton Corporation opracowały nowszy typ układu hamulcowego z odzyskiem energii o nazwie Hydraulic Power Assist lub HPA. Kiedy kierowca naciska hamulec za pomocą HPA, energia kinetyczna samochodu napędza pompę odwracalną, która kieruje płyn hydrauliczny z akumulatora niskociśnieniowego (rodzaj zbiornika magazynowego) do wysokociśnieniowego akumulator. Szacunki dotyczące HPA wskazują, że może on przechowywać 80 procent ruchów utraconych podczas zwalniania i wykorzystywać je do poruszania się samochodu do przodu.
