Como funciona a frenagem regenerativa?

Cada veículo na estrada precisa de duas coisas básicas: algo para fazê-lo andar e algo para fazê-lo parar. Por mais de um século, o motor de combustão interna (ICE) usado por carros movidos a gasolina atendeu a primeira necessidade, enquanto os desperdícios de freios de fricção atenderam a última. Uma maneira que os veículos elétricos (EVs) realmente se destacam é que eles podem acertar ambos os alvos com um tiro: O mesmo motor elétrico que faz um EV ir pode também puxa a função dupla como um gerador, ajudando a desacelerar o veículo enquanto também acumula eletricidade extra em um processo que é conhecido como regenerativo frenagem.

O que é frenagem regenerativa?

A frenagem regenerativa é um termo descritivo que significa exatamente o que diz. Quando os freios regenerativos são ativados, o veículo desacelera enquanto também regenera parte da eletricidade que foi originalmente usada para acelerá-lo. Essa eletricidade é alimentada de volta nas baterias, onde está disponível para acelerar o veículo novamente no futuro.

Isso é diferente dos freios tradicionais, que não geram nada além de calor e ruído ao reduzir a velocidade de um veículo. Ao contrário dos veículos ICE que usam apenas freios tradicionais, os EVs fazem uso de ambos os e travagem regenerativa.

Como funciona esse tipo de frenagem?

Quando você usa os freios regenerativos em um EV, o motor elétrico que normalmente é responsável por acelerar o veículo muda para funcionar como um gerador. Em vez de tirar eletricidade das baterias e usá-la para girar as rodas e acelerar o veículo, o gerador usa o impulso para a frente do veículo e rotação contínua das rodas para gerar eletricidade que pode então ser armazenada nas baterias. Além de carregar as baterias, esse processo também desacelera o veículo.

Ao contrário dos freios tradicionais, que só são ativados quando você pisa no pedal do freio, os freios regenerativos geralmente são acionados no momento em que você tira o pé do pedal do acelerador. Esse processo é mais pronunciado em alguns veículos do que em outros, portanto, tirar o pé do pedal do acelerador EV pode até resultar em frenagem agressiva em alguns veículos.

Cada EV é um pouco diferente na forma como usa seus sistemas de freio. Alguns EVs são projetados para serem dirigidos sem nunca tocar no pedal do freio, com os freios regenerativos acionando sempre que você aliviar o pedal do acelerador e ocorrer uma travagem mais agressiva se você tirar o pé do pedal do acelerador completamente. Outros veículos usam uma forma mais branda de frenagem regenerativa, em que a frenagem agressiva só ocorre quando você pressiona o pedal do freio, e alguns permitem alternar entre os diferentes modos.

Por que os EVs usam frenagem regenerativa

O objetivo principal da frenagem regenerativa é aumentar a eficiência e o alcance. Sem frenagem regenerativa, um EV é limitado pela quantidade de carga que é armazenada na bateria do carro no momento em que você o desconecta e começa a dirigir. Com a frenagem regenerativa, o veículo pode continuar produzindo energia adicional além da armazenada na bateria.

Isso ocorre porque parte da energia da bateria que é gasta para acelerar o veículo é recapturada e armazenado sempre que o veículo diminui ou para, e essa energia pode ser usada posteriormente para acelerar o veículo novamente. Todas essas ações funcionam para dar um alcance estendido EV, mesmo que seja um pouco aqui ou ali.

Além de tornar um VE mais eficiente e ampliar seu alcance, a frenagem regenerativa também tem outro subproduto benéfico: redução da poluição. Embora os EVs venham equipados com freios tradicionais, eles são usados ​​muito menos do que em um veículo ICE comparável. Isso significa que eles não precisam ser reparados com tanta frequência e geram muito menos poeira de freio. Uma vez que a poeira dos freios contribui para a poluição do ar e pode levar a complicações respiratórias quando inalada, de acordo com o Science Daily, parece que quanto menos, melhor.

Por que os EVs ainda usam freios tradicionais

Enquanto os EVs são projetados para usar freios regenerativos em uma variedade de situações, até mesmo no tráfego de pára-arranca, cada EV vem equipado com um sistema de freio tradicional também. Este segundo sistema de frenagem traz poder de parada adicional em emergências e também assume o controle em certas situações, como quando um VE está parado e precisa permanecer parado.

Outro exemplo envolve pontos finais. Alguns EVs usam os freios regenerativos para parar o veículo e, em seguida, engatam automaticamente os freios tradicionais para manter o veículo no lugar até que seja hora de se mover novamente. Quase não há desgaste no sistema de freio tradicional quando ele é usado dessa maneira e nenhuma poeira de freio é gerada.

O poder de frenagem dos freios tradicionais também pode ser adicionado ao poder de frenagem dos freios regenerativos quando uma desaceleração rápida é necessária. Este tipo de uso causa algum desgaste, mas não tanto quanto você veria em um veículo ICE conduzido em circunstâncias semelhantes.

A frenagem regenerativa é realmente tão útil?

A frenagem regenerativa é sempre útil, pois executa uma tarefa necessária, mas é mais eficiente em algumas situações do que em outras. Embora a frenagem regenerativa possa aumentar o alcance de um veículo, e aumenta o alcance em muitas situações, o aumento geral na eficiência sempre depende de fatores como condições de direção, quão agressivo o motorista é ao acelerar e desacelerar e até mesmo o tamanho e peso do veículo.

A frenagem regenerativa é normalmente considerada cerca de 60 a 70 por cento eficiente ao desacelerar um veículo, gerar eletricidade e armazená-la nas baterias. Esse nível de eficiência não se traduz em um aumento de 60 a 70 por cento no alcance, porque os freios regenerativos apenas carregam as baterias quando o sistema está realmente em uso. É por isso que as condições de direção desempenham um papel tão importante na eficácia dos freios regenerativos.

Tráfego Stop-and-Go

Em geral, os freios regenerativos são muito mais úteis no trânsito que pára e arranca do que na condução de longa distância em autoestradas. Isso ocorre porque os freios são usados ​​muito mais no tráfego para e vai, então os freios regenerativos naturalmente carregam muito as baterias mais do que fariam se o veículo estivesse dirigindo por longos períodos de tempo sem desacelerar ou parar em uma rodovia não congestionada ou auto-estrada.

Terreno

O terreno também pode contribuir para a eficácia dos freios regenerativos. Dirigir em declives naturalmente oferece mais oportunidades para os freios regenerativos recarregarem as baterias do que em declives. Subir consistentemente uma colina e descer outra também resultará em mais energia recuperada do que dirigir. terreno plano, já que parte da energia usada para mover o veículo subindo cada colina pode ser recuperada no caminho de volta baixa.

Peso do Veículo

O tamanho e o peso de um EV também afetam a eficácia dos freios regenerativos. Veículos mais pesados ​​consomem mais energia para acelerar em primeiro lugar, então há mais energia disponível para os freios regenerativos recapturarem ao desacelerar. Embora os freios regenerativos sejam usados ​​em veículos tão pequenos e leves quanto scooters elétricos, eles têm mais impacto quanto mais pesado for o veículo.

Modos Diferentes

Alguns veículos permitem que você alterne entre diferentes modos de frenagem regenerativa e isso também pode afetar a eficácia. Alternar entre esses modos fará com que um sistema regenere mais ou menos energia e também mudará a maneira como o veículo se comporta. Por exemplo, definir um modo de frenagem regenerativa menos agressivo permitirá que um veículo desça mais quando você tira o pé do pedal, mas não pode recuperar tanta energia nesse modo de redução.

Taxas de recaptura

Em condições do mundo real, os motoristas de EV normalmente relatam taxas de recaptura em qualquer lugar entre 5 a 30 por cento. Taxas mais baixas estão associadas a veículos mais leves e muito tráfego em autoestradas, enquanto taxas mais altas estão associadas a veículos mais pesados ​​e condução na cidade. Portanto, embora os freios regenerativos sejam mais úteis em algumas situações do que em outras, eles ainda desempenham um papel importante no aumento da eficiência geral dos EVs.