Jak działa hamowanie regeneracyjne

Jeśli jeździsz po mieście, prawdopodobnie zdajesz sobie sprawę, że ciągle się zatrzymujesz i zaczynasz od drogi. To wielka strata czasu, ale możesz nie zdawać sobie sprawy, że to ogromna strata energii. Ruszanie samochodem do przodu wymaga dużego nakładu mocy i za każdym razem, gdy naciskasz hamulce, cała zgromadzona przez ciebie energia rozprasza się. Według zasady fizyki, energia nie może zostać zniszczona. Oznacza to, że gdy samochód zwalnia, energia kinetyczna, która jechała do przodu, musi gdzieś iść - gubi się w klockach hamulcowych i uwalnia w postaci ciepła. A gdybyś mógł zgromadzić tę energię i wykorzystać ją, gdy zaczniesz przyśpieszać? To podstawowa zasada hamulce regeneracyjne, które są szeroko stosowane w samochodach elektrycznych i pociągach.

Hamowanie regeneracyjne to układ, w którym silnik elektryczny, który normalnie napędza a hybrydowy lub pojazd wyłącznie elektryczny jest zasadniczo poruszany do tyłu (elektrycznie) podczas hamowania lub wybiegu. Zamiast zużywać energię do napędzania pojazdu, silnik działa jak generator ładujący pokład akumulatory z energią elektryczną, która normalnie byłaby tracona jako ciepło w wyniku tradycyjnego tarcia mechanicznego hamulce Gdy silnik „działa w odwrotnym kierunku”, wytwarza prąd. Tarcie towarzyszące (opór elektryczny) pomaga normalnym klockom hamulcowym w pokonywaniu bezwładności i pomaga spowolnić pojazd.

W tradycyjnym układzie hamulcowym klocki hamulcowe wytwarzają tarcie przy tarczach hamulcowych, 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 układ, który napędza pojazd, wykonuje większość hamowania. Po naciśnięciu pedału hamulca w samochodzie hybrydowym lub elektrycznym hamulce te przesuwają silnik elektryczny samochodu na bieg wsteczny, co powoduje, że biegnie on do tyłu, co z kolei spowalnia koła samochodu. Podczas biegu wstecznego silnik działa również jako generator elektryczny, wytwarzając energię elektryczną dostarczaną do akumulatorów samochodu.

Hamulce regeneracyjne są bardziej skuteczne przy określonych prędkościach. Są one najbardziej przydatne w sytuacjach stop-and-go. Hybrydy i samochody elektryczne mają również hamulce cierne, które działają jak rodzaj systemu rezerwowego w scenariuszach, w których hamowanie regeneracyjne nie może zapewnić wystarczającej mocy do zatrzymania. W takich przypadkach kierowcy powinni wiedzieć, że pedał hamulca może reagować inaczej na nacisk. Czasami obniży się bardziej niż zwykle w kierunku podłogi - uczucie, które może na chwilę doprowadzić do paniki.

Ford Motor Company i Eaton Corporation opracowały nowszy typ układu hamulcowego z odzyskiwaniem energii o nazwie Hydraulic Power Assist lub HPA. Gdy kierowca wciśnie hamulec za pomocą HPA, samochody energia kinetyczna zasila pompę zwrotną, która kieruje płyn hydrauliczny z akumulatora niskociśnieniowego (rodzaj zbiornika magazynowego) do akumulatora wysokociśnieniowego. Szacunki dotyczące HPA wskazują, że może on przechowywać 80 procent ruchów utraconych przez spowolnienie i wykorzystywać go do poruszania się samochodu do przodu.