Регенеративные тормоза это?
Технология торможения не сильно изменилась за последние сто лет, но регенеративное торможение действительно представляет собой огромное изменение в том, что мы думаем о торможении. Вместо того, чтобы использовать грубую силу, чтобы остановить транспортные средства, физически зажимая или выталкивая компонент такой как тормозной диск или барабан, эта технология ловко использует способ, которым гибридные и полностью электрические автомобили работают, чтобы на самом деле восстановить немного энергии каждый раз, когда транспортное средство замедляется.
Как работают тормоза в легковых и грузовых автомобилях?
Прогресс в области тормозных технологий был в значительной степени итеративным, а не инновационным на протяжении многих лет, как переход от барабанных тормозов к дисковым тормозам. Кроме того, были достигнуты значительные успехи в использовании физических материалов, из которых изготовлены тормозные колодки, что привело к тому, что фрикционные материалы дольше сохраняются, создают меньше пыли и с меньшей вероятностью создают шум. Такие технологии, как антиблокировочные тормоза, также сделали технологию торможения более безопасной, но основной принцип преобразования кинетической энергии в тепловую остался неизменным.
Традиционные тормоза работают просто прекрасно, но они чрезвычайно расточительны по самой своей природе. Каждый раз, когда вы нажимаете на педаль тормоза, вы эффективно зажимаете свои колеса с силой тысяч фунтов гидравлического давления. Точный механизм включает дискообразные металлические роторы, которые зажаты между каждой шиной и ступицей колеса, будучи зажатыми между органическими, металлическими или керамическими тормозными колодками.
В старых автомобилях и задних тормозах некоторых легких грузовиков вместо них используются менее эффективные барабаны и тормозные колодки. В любом случае, автомобиль замедляется из-за огромного трения, которое создается между колодками и дисками. Это трение по существу превращает кинетическую энергию в тепловую энергию (и иногда дает очень много шума), и в результате ваш автомобиль замедляется.
Проблема с традиционными тормозами заключается в том, что ваш двигатель должен был расходовать много топлива, чтобы накопить эту кинетическую энергию, и это по существу впустую, когда ваши тормоза преобразуют его в тепло.
Основная идея, лежащая в основе рекуперативного торможения, заключается в том, что различные технологии позволяют отбирать некоторую часть этой кинетической энергии, преобразовывать ее в электричество и затем повторно использовать.
Как Работают Регенеративные Тормоза?
Наиболее распространенная форма технологии регенеративного тормоза повторно использует электрический двигатель в качестве генератора, поэтому регенеративные тормоза часто встречаются в гибридных и электрических транспортных средствах.
Во время нормальной работы электродвигатель получает питание от аккумулятора и использует его для перемещения транспортного средства. Когда педаль тормоза нажата, электрический двигатель может обратить этот процесс вспять, стать генератором, работающим на вращающихся колесах, и подавать электричество обратно в аккумулятор.
Поскольку регенеративные тормоза эффективно заряжают аккумулятор без подключения к зарядному устройству, в случае электрического транспортного средства или с использованием генератора переменного тока в гибридном автомобиле, общая эффективность транспортного средства повышается. Это означает, что между зарядами или заправками больше миль.
Поскольку регенеративные тормоза эффективно превращают кинетическую энергию в электричество, они способны замедлять движение транспортного средства в дополнение к зарядке аккумулятора. Однако существуют ограничения в отношении эффективности системы рекуперативного торможения. Одна из главных проблем заключается в том, что регенеративные тормоза не работают так же хорошо на низких скоростях, как на высоких. В связи с этим свойственным рекуперативному торможению ограничением большинство транспортных средств также оснащено дополнительной традиционной тормозной системой.
Точно так же, как традиционные органы управления рулем, торможением и ускорением часто включаются в качестве резервной копии для систем привода по проводам, традиционные тормоза могут служить в качестве резервной копии для рекуперативного торможения. Традиционные системы могут включаться только в случае неисправности оборудования, либо они могут использоваться совместно с рекуперативным торможением все время.
Ограничения регенеративных тормозов
Помимо естественного снижения эффективности рекуперативного торможения на малых скоростях, эта технология также страдает рядом других ограничений. Некоторые из наиболее заметных включают в себя:
- Рекуперативное торможение работает только на ведущих колесах: если электромобиль не имеет полного привода, с двигателем для каждого колеса, то колеса, которые не имеют роторов, не могут извлечь выгоду из рекуперативного торможения.
- Проблемы с аварийными остановками: регенеративные тормоза обычно не обеспечивают достаточного тормозного усилия в условиях аварийной остановки. Это одна из областей, где традиционные тормоза все еще работают намного лучше.
- Ограничения батареи и мотора : эффективность регенеративной системы ограничена факторами как емкость системы накопления энергии и выхода электрического двигателя.
- Работают только с электрическими и гибридными транспортными средствами: традиционные регенеративные системы несовместимы с неэлектрическими, негибридными транспортными средствами. Поскольку эти транспортные средства не имеют электродвигателей, осуществление рекуперативного торможения является дорогостоящим и сложным делом.
- Динамические тормозные ограничения: некоторые регенеративные системы вынуждены использовать дополнительное «динамическое торможение», которое не сохраняет рекуперированную кинетическую энергию.
Емкостные тормоза и традиционные двигатели внутреннего сгорания
Поскольку системы рекуперативного торможения обычно полагаются на свои электродвигатели для выработки электроэнергии, они по своей сути несовместимы с транспортными средствами, использующими двигатели внутреннего сгорания. Однако существуют некоторые альтернативные регенеративные технологии, которые могут быть применены к традиционным двигателям внутреннего сгорания.
Одна из таких систем использует большие конденсаторы для быстрого хранения и высвобождения электроэнергии, которая затем пропускается через понижающий трансформатор. Затем 12-вольтовый выход подается в электрическую систему автомобиля, которая снимает некоторую нагрузку с двигателя. Эта технология в настоящее время способна увеличить топливную экономичность до 10 процентов , хотя она все еще находится в зачаточном состоянии.
Какие Автомобили Используют Регенеративные Тормоза?
Большинство гибридных и электрических транспортных средств используют некоторые типы систем рекуперативного торможения. OEM-производители, такие как Chevrolet, Honda, Nissan, Toyota и Tesla, все были на борту рано с технологией регенеративного торможения в своих гибридных и электрических транспортных средствах. Негибридные транспортные средства, которые используют некоторые типы рекуперативного торможения, включают в себя значительно менее распространенные, но BMW и Mazda были ранними последователями этой технологии в некоторых моделях.
Технология торможения не сильно изменилась за последние сто лет, но регенеративное торможение действительно представляет собой огромное изменение в том, что мы думаем о торможении. Вместо того, чтобы использовать грубую силу, чтобы остановить транспортные средства, физически зажимая или выталкивая компонент такой как тормозной диск или барабан, эта технология ловко использует способ, которым гибридные и полностью электрические автомобили работают, чтобы на самом деле восстановить немного энергии каждый раз, когда транспортное средство замедляется.
Как работают тормоза в легковых и грузовых автомобилях?
Прогресс в области тормозных технологий был в значительной степени итеративным, а не инновационным на протяжении многих лет, как переход от барабанных тормозов к дисковым тормозам. Кроме того, были достигнуты значительные успехи в использовании физических материалов, из которых изготовлены тормозные колодки, что привело к тому, что фрикционные материалы дольше сохраняются, создают меньше пыли и с меньшей вероятностью создают шум. Такие технологии, как антиблокировочные тормоза, также сделали технологию торможения более безопасной, но основной принцип преобразования кинетической энергии в тепловую остался неизменным.
Традиционные тормоза работают просто прекрасно, но они чрезвычайно расточительны по самой своей природе. Каждый раз, когда вы нажимаете на педаль тормоза, вы эффективно зажимаете свои колеса с силой тысяч фунтов гидравлического давления. Точный механизм включает дискообразные металлические роторы, которые зажаты между каждой шиной и ступицей колеса, будучи зажатыми между органическими, металлическими или керамическими тормозными колодками.
В старых автомобилях и задних тормозах некоторых легких грузовиков вместо них используются менее эффективные барабаны и тормозные колодки. В любом случае, автомобиль замедляется из-за огромного трения, которое создается между колодками и дисками. Это трение по существу превращает кинетическую энергию в тепловую энергию (и иногда дает очень много шума), и в результате ваш автомобиль замедляется.
Проблема с традиционными тормозами заключается в том, что ваш двигатель должен был расходовать много топлива, чтобы накопить эту кинетическую энергию, и это по существу впустую, когда ваши тормоза преобразуют его в тепло.
Основная идея, лежащая в основе рекуперативного торможения, заключается в том, что различные технологии позволяют отбирать некоторую часть этой кинетической энергии, преобразовывать ее в электричество и затем повторно использовать.
Как Работают Регенеративные Тормоза?
Наиболее распространенная форма технологии регенеративного тормоза повторно использует электрический двигатель в качестве генератора, поэтому регенеративные тормоза часто встречаются в гибридных и электрических транспортных средствах.
Во время нормальной работы электродвигатель получает питание от аккумулятора и использует его для перемещения транспортного средства. Когда педаль тормоза нажата, электрический двигатель может обратить этот процесс вспять, стать генератором, работающим на вращающихся колесах, и подавать электричество обратно в аккумулятор.
Поскольку регенеративные тормоза эффективно заряжают аккумулятор без подключения к зарядному устройству, в случае электрического транспортного средства или с использованием генератора переменного тока в гибридном автомобиле, общая эффективность транспортного средства повышается. Это означает, что между зарядами или заправками больше миль.
Поскольку регенеративные тормоза эффективно превращают кинетическую энергию в электричество, они способны замедлять движение транспортного средства в дополнение к зарядке аккумулятора. Однако существуют ограничения в отношении эффективности системы рекуперативного торможения. Одна из главных проблем заключается в том, что регенеративные тормоза не работают так же хорошо на низких скоростях, как на высоких. В связи с этим свойственным рекуперативному торможению ограничением большинство транспортных средств также оснащено дополнительной традиционной тормозной системой.
Точно так же, как традиционные органы управления рулем, торможением и ускорением часто включаются в качестве резервной копии для систем привода по проводам, традиционные тормоза могут служить в качестве резервной копии для рекуперативного торможения. Традиционные системы могут включаться только в случае неисправности оборудования, либо они могут использоваться совместно с рекуперативным торможением все время.
Ограничения регенеративных тормозов
Помимо естественного снижения эффективности рекуперативного торможения на малых скоростях, эта технология также страдает рядом других ограничений. Некоторые из наиболее заметных включают в себя:
- Рекуперативное торможение работает только на ведущих колесах: если электромобиль не имеет полного привода, с двигателем для каждого колеса, то колеса, которые не имеют роторов, не могут извлечь выгоду из рекуперативного торможения.
- Проблемы с аварийными остановками: регенеративные тормоза обычно не обеспечивают достаточного тормозного усилия в условиях аварийной остановки. Это одна из областей, где традиционные тормоза все еще работают намного лучше.
- Ограничения батареи и мотора : эффективность регенеративной системы ограничена факторами как емкость системы накопления энергии и выхода электрического двигателя.
- Работают только с электрическими и гибридными транспортными средствами: традиционные регенеративные системы несовместимы с неэлектрическими, негибридными транспортными средствами. Поскольку эти транспортные средства не имеют электродвигателей, осуществление рекуперативного торможения является дорогостоящим и сложным делом.
- Динамические тормозные ограничения: некоторые регенеративные системы вынуждены использовать дополнительное «динамическое торможение», которое не сохраняет рекуперированную кинетическую энергию.
Емкостные тормоза и традиционные двигатели внутреннего сгорания
Поскольку системы рекуперативного торможения обычно полагаются на свои электродвигатели для выработки электроэнергии, они по своей сути несовместимы с транспортными средствами, использующими двигатели внутреннего сгорания. Однако существуют некоторые альтернативные регенеративные технологии, которые могут быть применены к традиционным двигателям внутреннего сгорания.
Одна из таких систем использует большие конденсаторы для быстрого хранения и высвобождения электроэнергии, которая затем пропускается через понижающий трансформатор. Затем 12-вольтовый выход подается в электрическую систему автомобиля, которая снимает некоторую нагрузку с двигателя. Эта технология в настоящее время способна увеличить топливную экономичность до 10 процентов , хотя она все еще находится в зачаточном состоянии.
Какие Автомобили Используют Регенеративные Тормоза?
Большинство гибридных и электрических транспортных средств используют некоторые типы систем рекуперативного торможения. OEM-производители, такие как Chevrolet, Honda, Nissan, Toyota и Tesla, все были на борту рано с технологией регенеративного торможения в своих гибридных и электрических транспортных средствах. Негибридные транспортные средства, которые используют некоторые типы рекуперативного торможения, включают в себя значительно менее распространенные, но BMW и Mazda были ранними последователями этой технологии в некоторых моделях.
Также может быть интересно:
Чип-тюнинг оборудование. Что необходимо для самостоятельной прошивки
