Rejeneratif Frenleme Nasıl Çalışır?

Yoldaki her aracın iki temel şeye ihtiyacı vardır: onu harekete geçirecek bir şey ve onu durduracak bir şey. Yüzyılı aşkın bir süredir, benzinle çalışan otomobillerin kullandığı içten yanmalı motor (ICE) ilk ihtiyacı karşılarken, savurgan sürtünmeli frenler ikinci ihtiyacı karşılamıştır. Elektrikli araçların (EV'ler) gerçekten öne çıkmasının bir yolu, her iki hedefi de tek atışta vurabilmeleridir: Bir EV'yi çalıştıran aynı elektrik motoru, aynı zamanda bir jeneratör olarak çifte görev yapar, aracı yavaşlatmaya yardımcı olurken aynı zamanda rejeneratif olarak bilinen bir süreçte fazladan elektrik biriktirir frenleme.

Rejeneratif Frenleme Nedir?

Rejeneratif frenleme, tam olarak ne söylediği anlamına gelen açıklayıcı bir terimdir. Rejeneratif frenler etkinleştirildiğinde, araç yavaşlar ve aynı zamanda onu hızlandırmak için kullanılan elektriğin bir kısmını yeniden üretir. Bu elektrik, gelecekte aracı tekrar hızlandırmak için mevcut olduğu akülere geri beslenir.

Bu, bir aracı yavaşlatırken sadece ısı ve gürültü üreten geleneksel frenlerden farklıdır. Yalnızca geleneksel frenleri kullanan ICE araçlarının aksine, EV'ler hem geleneksel frenleri kullanır

ve rejeneratif frenleme.

Bu Tür Frenleme Nasıl Çalışır?

Bir EV'de rejeneratif frenleri kullandığınızda, normalde aracı hızlandırmaktan sorumlu olan elektrik motoru bir jeneratör olarak çalışmaya başlar. Jeneratör, akülerden elektrik alıp tekerlekleri döndürmek ve aracı hızlandırmak için kullanmak yerine, aracın ileri momentumu ve daha sonra akülerde depolanabilecek elektrik üretmek için tekerleklerin sürekli dönüşü. Bu işlem aküleri şarj etmenin yanı sıra aracı yavaşlatır.

Bir EV'yi yavaşlatmanın aslında enerjiyi aküye geri beslemek için nasıl dönüştürdüğünü gösteren çizim.

Bailey Mariner

Sadece fren pedalına bastığınızda devreye giren geleneksel frenlerin aksine, rejeneratif frenler genellikle ayağınızı gaz pedalından kaldırdığınız anda devreye girer. Bu süreç bazı araçlarda diğerlerinden daha belirgindir, bu nedenle ayağınızı EV gaz pedalından kaldırmak bazı araçlarda agresif frenlemeye bile neden olabilir.

Her EV, fren sistemlerini nasıl kullandığı konusunda biraz farklıdır. Bazı EV'ler, fren pedalına hiç dokunmadan sürülmek üzere tasarlanmıştır ve ne zaman isterseniz rejeneratif frenler devreye girer. gaz pedalını gevşetin ve ayağınızı gaz pedalından çekerseniz daha sert frenleme meydana gelir tamamen. Diğer araçlar, agresif frenlemenin yalnızca fren pedalına bastığınızda gerçekleştiği ve bazılarının farklı modlar arasında geçiş yapmanıza izin verdiği daha yumuşak bir rejeneratif frenleme biçimi kullanır.

EV'ler Neden Rejeneratif Frenleme Kullanıyor?

Rejeneratif frenlemenin temel amacı, verimliliği ve menzili artırmaktır. Rejeneratif frenleme olmadan, bir EV, fişini çektiğiniz ve sürmeye başladığınız anda otomobilin aküsünde depolanan şarj miktarı ile sınırlıdır. Rejeneratif frenleme ile araç, aküde depolananın ötesinde ek güç üretmeye devam edebilir.

Bunun nedeni, aracı hızlandırmak için harcanan pil gücünün bir kısmının geri alınması ve Araç yavaşladığında veya durduğunda depolanır ve bu güç daha sonra aracı hızlandırmak için kullanılabilir. Yeniden. Tüm bu eylemler, biraz burada veya orada olsa bile, EV'ye genişletilmiş bir menzil sağlamak için çalışır.

Bir EV'yi daha verimli hale getirmenin ve menzilini genişletmenin yanı sıra, rejeneratif frenlemenin başka bir faydalı yan ürünü daha vardır: azaltılmış kirlilik. EV'ler geleneksel frenlerle donatılmış olsa da, benzer bir ICE aracında olacağından çok daha az kullanılırlar. Bu, sık sık servise gitmeleri gerekmediği ve çok daha az fren tozu ürettikleri anlamına gelir. Fren tozu hava kirliliğine katkıda bulunduğundan ve solunduğunda solunum komplikasyonlarına yol açabileceğinden, Science Daily'ye göre, ne kadar az olursa o kadar iyi gibi görünüyor.

EV'ler Neden Hala Geleneksel Frenleri Kullanıyor?

EV'ler, çeşitli durumlarda, hatta dur-kalk trafiğinde bile rejeneratif frenleri kullanmak üzere tasarlanmış olsa da, her EV'de geleneksel bir fren sistemi de bulunur. Bu ikinci fren sistemi, acil durumlarda ek durdurma gücü sağlar ve ayrıca bir EV'nin sabit olduğu ve sabit kalması gerektiği gibi belirli durumlarda devreye girer.

Başka bir örnek, tam durakları içerir. Bazı EV'ler, aracı durdurmak için rejeneratif frenleri kullanır ve ardından tekrar hareket etme zamanı gelene kadar aracı yerinde tutmak için otomatik olarak geleneksel frenleri devreye sokar. Bu şekilde kullanıldığında geleneksel fren sisteminde neredeyse hiç aşınma olmaz ve fren tozu oluşmaz.

Hızlı yavaşlama gerektiğinde, geleneksel frenlerin durdurma gücü, rejeneratif frenlerin durdurma gücüne de eklenebilir. Bu tür bir kullanım biraz aşınmaya neden olur, ancak benzer koşullarda sürülen bir ICE aracında gördüğünüz kadar değil.

Rejeneratif Frenleme Gerçekten O Kadar Faydalı mı?

Rejeneratif frenleme her zaman yararlıdır, çünkü gerekli bir görevi yerine getirir, ancak bazı durumlarda diğerlerinden daha verimlidir. Rejeneratif frenleme, bir aracın menzilini artırabilir ve birçok durumda menzili arttırırken, verimlilikteki genel artış her zaman sürüş koşulları, hızlanma ve yavaşlama sırasında sürücünün ne kadar agresif olduğu ve hatta aracın boyutu ve ağırlığı gibi faktörlere bağlıdır. araç.

Rejeneratif frenlemenin, bir aracı yavaşlatırken, elektrik üretirken ve pillerde saklarken tipik olarak yüzde 60 ila 70 civarında verimli olduğu söylenir. Bu verimlilik seviyesi, menzilde yüzde 60 ila 70'lik bir artış anlamına gelmez, çünkü rejeneratif frenler yalnızca sistem gerçekten kullanımdayken pilleri şarj eder. Bu nedenle, sürüş koşulları, rejeneratif frenlerin etkinliğinde bu kadar büyük bir rol oynar.

Dur-Git Trafik

Genel olarak, rejeneratif frenler dur-kalk trafikte uzun mesafeli otoyol sürüşüne göre çok daha kullanışlıdır. Bunun nedeni, dur-kalk trafiğinde frenlerin çok daha fazla kullanılmasıdır, bu nedenle rejeneratif frenler doğal olarak pilleri çok fazla şarj eder. araç, sıkışık olmayan bir otoyolda yavaşlamadan veya durmadan uzun süreler boyunca sürüyorsa veya Otoban.

Arazi

Arazi, rejeneratif frenlerin etkinliğinde de rol oynayabilir. Yokuş aşağı sürüş doğal olarak yokuş yukarı sürüşten daha fazla rejeneratif frenlerin aküleri şarj etmesi için daha fazla fırsat sağlar. Sürekli olarak bir yokuş yukarı ve diğerinden aşağı inmek, aynı zamanda, sürmekten daha fazla enerji geri kazanımına neden olur. düz zemin, aracı her bir yokuş yukarı hareket ettirmek için kullanılan enerjinin bir kısmı dönüş yolunda geri alınabileceğinden aşağı.

Araç Ağırlığı

Bir EV'nin boyutu ve ağırlığı da rejeneratif frenlerin etkinliğini etkiler. Daha ağır araçlar ilk etapta hızlanmak için daha fazla enerji harcar, bu nedenle yavaşlarken rejeneratif frenlerin yeniden yakalaması için daha fazla enerji mevcuttur. Elektrikli scooterlar kadar küçük ve hafif araçlarda rejeneratif frenler kullanılsa da, aslında bir araç ne kadar ağırsa, etkileri de o kadar fazladır.

Farklı Modlar

Bazı araçlar, farklı rejeneratif frenleme modları arasında geçiş yapmanıza izin verir ve bu da verimliliği etkileyebilir. Bu modlar arasında geçiş yapmak, bir sistemin daha fazla veya daha az enerji üretmesine neden olacak ve ayrıca aracın kullanım şeklini de değiştirecektir. Örneğin, daha az agresif bir rejeneratif frenleme modunun ayarlanması, ayağınızı pedaldan çektiğinizde aracın daha uzun süre yanaşmasına izin verir, ancak o daha düşük modda o kadar fazla enerji yakalayamaz.

Yeniden Yakalama Oranları

Gerçek dünya koşullarında, EV sürücüleri tipik olarak yüzde 5 ila 30 arasında herhangi bir yerde yeniden yakalama oranlarını rapor eder. Daha düşük oranlar, daha hafif araçlar ve çok sayıda otoyol sürüşü ile ilişkilendirilirken, daha yüksek oranlar daha ağır araçlar ve şehir içi sürüş ile ilişkilidir. Bu nedenle, rejeneratif frenler bazı durumlarda diğerlerinden daha kullanışlı olsa da, EV'lerin genel verimliliğini artırmada hala önemli bir rol oynuyorlar.