Kuinka regeneratiivinen jarrutus toimii?

Jokainen ajoneuvo tiellä tarvitsee kaksi perusasiaa: jotain, joka saa sen liikkeelle, ja jotain, joka saa sen pysähtymään. Bensiinikäyttöisten autojen polttomoottori (ICE) on yli vuosisadan täyttänyt ensimmäisen tarpeen, kun taas tuhlaavat kitkajarrut ovat vastanneet jälkimmäiseen. Yksi tapa, jolla sähköajoneuvot erottuvat joukosta, on se, että ne voivat osua molempiin kohteisiin yhdellä laukauksella: sama sähkömoottori, joka tekee sähköautosta liikkeen, voi vetää myös kaksinkertaisena generaattorina, mikä auttaa hidastamaan ajoneuvoa ja lataa samalla ylimääräistä sähköä prosessissa, joka tunnetaan regeneratiivisena jarrutus.

Mikä on regeneratiivinen jarrutus?

Regeneratiivinen jarrutus on kuvaava termi, joka tarkoittaa juuri sitä mitä se sanoo. Kun regeneratiiviset jarrut aktivoidaan, ajoneuvo hidastaa vauhtia samalla kun se regeneroi osan sähköstä, jota alun perin käytettiin sen kiihdyttämiseen. Tämä sähkö syötetään takaisin akkuihin, joissa se on käytettävissä ajoneuvon kiihdyttämiseen tulevaisuudessa.

Tämä eroaa perinteisistä jarruista, jotka eivät tuota muuta kuin lämpöä ja ääntä hidastaessaan ajoneuvoa. Toisin kuin ICE-ajoneuvot, jotka käyttävät vain perinteisiä jarruja, sähköautot käyttävät molempia perinteisiä ja regeneratiivinen jarrutus.

Kuinka tällainen jarrutus toimii?

Kun käytät sähköautossa regeneratiivisia jarruja, sähkömoottori, joka tavallisesti vastaa ajoneuvon kiihdytyksestä, siirtyy toimimaan generaattorina. Sen sijaan, että se ottaisi sähköä akuista ja käyttäisi sitä pyörien pyörittämiseen ja ajoneuvon kiihdyttämiseen, generaattori käyttää ajoneuvon vauhti eteenpäin ja pyörien jatkuva pyöriminen sähkön tuottamiseksi, joka voidaan varastoida akkuihin. Akkujen lataamisen lisäksi tämä prosessi myös hidastaa ajoneuvoa.

Toisin kuin perinteiset jarrut, jotka aktivoituvat vain, kun painat jarrupoljinta, regeneratiiviset jarrut käynnistyvät usein heti, kun nostat jalkasi kaasupolkimelta. Tämä prosessi on voimakkaampi joissakin ajoneuvoissa kuin toisissa, joten jalan nostaminen sähköauton kaasupolkimelta voi jopa johtaa aggressiiviseen jarrutukseen joissakin ajoneuvoissa.

Jokainen sähköauto on hieman erilainen siinä, miten se käyttää jarrujärjestelmiään. Jotkut sähköautot on suunniteltu ajettavaksi koskematta jarrupoljinta, ja regeneratiiviset jarrut käynnistyvät aina, kun helpottaa kaasupoljinta ja aggressiivisempaa jarrutusta tapahtuu, jos nostat jalkasi kaasupolkimelta yhteensä. Toisissa ajoneuvoissa käytetään lievempää regeneratiivista jarrutusta, jossa aggressiivinen jarrutus tapahtuu vain, kun painat jarrupoljinta, ja joissakin ajoneuvoissa voit vaihtaa eri tilojen välillä.

Miksi sähköautot käyttävät regeneratiivista jarrutusta

Regeneratiivisen jarrutuksen päätarkoitus on lisätä tehokkuutta ja kantamaa. Ilman regeneratiivista jarrutusta sähköautoa rajoittaa auton akkuun varastoitunut varaus, kun irrotat sen pistorasiasta ja aloitat ajon. Regeneratiivisen jarrutuksen avulla ajoneuvo voi edelleen tuottaa enemmän tehoa kuin mitä akkuun oli tallennettu.

Tämä johtuu siitä, että osa ajoneuvon kiihdyttämiseen käytetystä akun tehosta otetaan takaisin ja tallennetaan aina, kun ajoneuvo hidastaa tai pysähtyy, ja tätä tehoa voidaan käyttää myöhemmin ajoneuvon kiihdyttämiseen uudelleen. Kaikki nämä toiminnot antavat sähköajoneuvolle laajennetun kantaman, vaikka sitä olisi vain vähän siellä tai täällä.

Sen lisäksi, että hyötyjarrutus tekee sähköautosta tehokkaamman ja laajentaa sen toiminta-aluetta, sillä on myös toinen hyödyllinen sivutuote: vähemmän saasteita. Vaikka sähköautot on varustettu perinteisillä jarruilla, niitä käytetään paljon vähemmän kuin vastaavassa ICE-ajoneuvossa. Tämä tarkoittaa, että niitä ei tarvitse huoltaa niin usein, ja ne tuottavat paljon vähemmän jarrupölyä. Koska jarrupöly lisää ilman saastumista ja voi hengitettynä johtaa hengityselinten komplikaatioihin, Science Dailyn mukaan, näyttää siltä, ​​että mitä vähemmän sitä on, sen parempi.

Miksi sähköautot käyttävät edelleen perinteisiä jarruja?

Vaikka sähköautot on suunniteltu käyttämään regeneratiivisia jarruja erilaisissa tilanteissa, jopa pysähtyneessä liikenteessä, jokainen sähköauto on varustettu myös perinteisellä jarrujärjestelmällä. Tämä toinen jarrujärjestelmä tuo lisää pysäytysvoimaa hätätilanteissa, ja se ottaa myös vallan tietyissä tilanteissa, kuten sähköauton ollessa paikallaan ja sen on pysyttävä paikallaan.

Toinen esimerkki koskee pisteitä. Jotkut sähköautot käyttävät regeneratiivisia jarruja ajoneuvon pysäyttämiseen ja kytkevät sitten automaattisesti perinteiset jarrut päälle, jotta ajoneuvo pysyy paikallaan, kunnes on aika lähteä uudelleen. Perinteisessä jarrujärjestelmässä ei ole juurikaan kulumista, kun sitä käytetään tällä tavalla, eikä jarrupölyä synny.

Perinteisten jarrujen pysäytysvoima voidaan lisätä myös regeneratiivisten jarrujen pysäytystehoon, kun tarvitaan nopeaa hidastamista. Tämäntyyppinen käyttö aiheuttaa jonkin verran kulumista, mutta ei niin paljon kuin näkisi vastaavissa olosuhteissa ajetussa ICE-ajoneuvossa.

Onko regeneroiva jarrutus todella hyödyllinen?

Regeneratiivisesta jarrutuksesta on aina hyötyä, sillä se suorittaa tarpeellisen tehtävän, mutta se on joissain tilanteissa tehokkaampi kuin toisissa. Vaikka regeneratiivinen jarrutus voi lisätä ajoneuvon toimintasädettä ja lisää kantamaa monissa tilanteissa, kokonaistehokkuuden kasvu aina riippuu tekijöistä, kuten ajo-olosuhteista, siitä, kuinka aggressiivinen kuljettaja on kiihdyttäessään ja hidastaessaan, ja jopa auton koosta ja painosta. ajoneuvoa.

Regeneratiivisen jarrutuksen sanotaan tyypillisesti olevan noin 60–70 prosenttia tehokasta ajoneuvoa hidastaessa, sähkön tuotannossa ja akkuissa varastoinnissa. Tämä tehokkuus ei kuitenkaan tarkoita 60–70 prosentin lisäystä toimintasäteenä, koska regeneratiiviset jarrut lataavat akkuja vain, kun järjestelmä on todella käytössä. Siksi ajo-olosuhteet vaikuttavat niin suurelta osin regeneratiivisten jarrujen tehokkuuteen.

Stop-and-Go-liikenne

Yleensä regeneratiiviset jarrut ovat paljon hyödyllisempiä stop-and-go-liikenteessä kuin pitkän matkan moottoritiellä ajettaessa. Tämä johtuu siitä, että jarruja käytetään paljon enemmän stop-and-go-liikenteessä, joten regeneratiiviset jarrut lataavat akkuja luonnollisesti paljon enemmän kuin jos ajoneuvo ajaisi pitkiä aikoja hidastamatta tai pysähtymättä ruuhkattomalla moottoritiellä tai moottoritie.

Maasto

Maasto voi myös vaikuttaa regeneratiivisten jarrujen tehokkuuteen. Alamäkeen ajaminen tarjoaa luonnollisesti enemmän mahdollisuuksia regeneratiivisille jarruille ladata akkuja kuin ylämäkeen ajaminen. Johdonmukainen ajaminen mäkeä ylös ja alas toisesta tuottaa myös enemmän energiaa takaisin kuin ajaminen eteenpäin tasaisella maalla, koska osa ajoneuvon siirtämiseen kuluvasta energiasta voidaan ottaa talteen paluumatkalla alas.

Ajoneuvon paino

Sähköauton koko ja paino vaikuttavat myös regeneratiivisten jarrujen tehokkuuteen. Raskaammat ajoneuvot kuluttavat enemmän energiaa kiihdyttämiseen, joten regeneratiivisilla jarruilla on enemmän energiaa talteenottoa varten, kun ne hidastavat. Vaikka regeneratiivisia jarruja käytetään niin pienissä ja kevyissä ajoneuvoissa kuin sähköskoottereissa, niillä on itse asiassa suurempi vaikutus mitä raskaampi ajoneuvo on.

Eri tilat

Joissakin ajoneuvoissa voit vaihtaa eri regeneratiivisten jarrutustilojen välillä, mikä voi myös vaikuttaa tehokkuuteen. Vaihtaminen näiden tilojen välillä saa järjestelmän regeneroimaan enemmän tai vähemmän energiaa ja muuttaa myös ajoneuvon ajotapaa. Jos esimerkiksi asetat vähemmän aggressiivisen regeneratiivisen jarrutustilan, ajoneuvo voi liikkua pidempään, kun otat jalkasi pois polkimelta, mutta se ei pysty keräämään takaisin yhtä paljon energiaa alemmassa tilassa.

Takaisinpyyntihinnat

Reaalimaailman olosuhteissa sähköajoneuvojen kuljettajat raportoivat tyypillisesti 5-30 prosentin talteenottosuhteen. Alhaisemmat hinnat liittyvät kevyempiin ajoneuvoihin ja runsaaseen moottoritieajoon, kun taas korkeammat hinnat liittyvät raskaampiin ajoneuvoihin ja kaupunkiajossa. Joten vaikka regeneratiiviset jarrut ovat joissakin tilanteissa hyödyllisempiä kuin toisissa, niillä on silti tärkeä rooli sähköautojen yleisen tehokkuuden lisäämisessä.