Braket tradicionale dhe të ashtuquajturat energjitë e humbura
Teknologjia e frenave nuk ka ndryshuar shumë në qindra vitet e fundit, por frenimi rigjenerues paraqet një ndryshim të detit në mënyrën se si mendojmë për frenimin. Përparimet kanë qenë kryesisht përsëritëse dhe jo inovative, si kalimi nga frenat e tamburit në frenat e diskut. Ka pasur gjithashtu përparime të konsiderueshme në materialet fizike që janë bërë nga jastëkët e frenave, gjë që ka rezultuar me materiale fërkimi që zgjasin më gjatë, krijojnë më pak pluhur dhe kanë më pak gjasa të bëjnë zhurmë. Teknologjitë si frenat antibllokuese kanë bërë gjithashtu teknologjinë e frenimit më të sigurt, por parimi themelor i konvertimit të energjisë kinetike në nxehtësi ka mbetur i pandryshuar.
Frenat tradicionale funksionojnë mirë, por janë jashtëzakonisht të kota. Çdo herë që shtypni poshtë pedalin e frenave, në mënyrë efektive shtypni në rrota tuaj me forcën e mijëra paund presioni hidraulik. Mekanizmi i saktë përfshin rotors metalike me formë disku, të cilat janë të vendosura në mes të çdo gomë dhe shpërndarës të rrotave, duke u shtrydhur midis pads frenimit organik, metalik ose qeramike. Në automjetet më të vjetra përdoren bateri më pak efikase dhe këpucët e frenave. Në të dyja rastet, vetura ngadalësohet për shkak të fërkimit të jashtëzakonshëm që gjenerohet ndërmjet pads dhe disqe ose këpucë dhe bateri. Kjo fërkim në thelb kthen energjinë kinetike në energji të nxehtësisë (dhe nganjëherë një zhurmë të madhe), dhe makina juaj ngadalëson si rezultat.
Problemi me frenat tradicionale është se motori juaj duhet të shpenzojë shumë lëndë djegëse për të ndërtuar atë energji kinetike dhe është e humbur në thelb kur frenat tuaja e kthejnë atë në nxehtësi. Ideja themelore pas frenimit rigjenerues është se një shumëllojshmëri e teknologjive bëjnë të mundur që të rimarrë disa pjesë të asaj energjie kinetike, ta kthejnë atë në energji elektrike dhe pastaj ta ripërdorin atë.
Si funksionojnë frenat rigjeneruese?
Forma më e zakonshme e teknologjisë së frenimit rigjenerues e rimarr një motor elektrik si një gjenerator, prandaj frenat rigjeneruese shpesh gjenden në automjete hibride dhe elektrike. Gjatë përdorimit normal, motor elektrik tërheq energji nga bateria dhe e përdor atë për të lëvizur automjetin. Kur pedali i frenave është në depresion, motori elektrik është në gjendje ta kthejë këtë proces dhe të furnizojë me energji elektrike përsëri në bateri. Kjo mund të ndihmojë në mbajtjen e një baterie të ngarkuar pa mbyllur në një automjet elektrik ose duke përdorur alternatorin në një hibrid, gjë që çon në rritjen e efikasitetit.
Meqenëse frenat rigjeneruese në mënyrë efektive e kthejnë energjinë kinetike në energji elektrike, ata janë në gjendje të ngadalësojnë një automjet poshtë. Megjithatë, ekzistojnë kufizime për efikasitetin e një sistemi frenues rigjenerues. Një nga çështjet kryesore është se frenat rigjeneruese nuk punojnë edhe në shpejtësi të ulëta siç bëjnë me shpejtësi të lartë. Për shkak të kësaj kufizimi të pandarë në frenimin rigjenerues, shumica e automjeteve janë të pajisura gjithashtu me një sistem frenimi tradicional shtesë.
Kufizimet e frenave rigjeneruese
Përveç rënies natyrore të efikasitetit rigjenerues të frenimit me shpejtësi të ulët, teknologjia gjithashtu vuan nga një numër kufizimesh të tjera. Disa nga më të rëndësishmet përfshijnë:
- Frenimi rigjenerues funksionon vetëm në "rrotat me rrota".
- Frenat rigjeneruese zakonisht nuk ofrojnë fuqi të mjaftueshme frenimi nën kushtet e ndalimit të panikut.
- Efikasiteti i një sistemi rigjenerues është i kufizuar nga faktorë si kapaciteti i sistemit të magazinimit të energjisë dhe prodhimi i motorit elektrik.
- Sistemet tradicionale rigjeneruese nuk janë në përputhje me mjetet joelektrike dhe jo hibride.
- Disa sisteme rigjeneruese janë të detyruar të përdorin "frenim dinamik" shtesë që nuk ruan energjinë kinetike të rikuperuar.
Binar kapacitoresh dhe motorë me djegie tradicionale
Meqenëse sistemet e frenimit rigjenerues në mënyrë tipike mbështeten në motorët e tyre elektrikë për të gjeneruar energji elektrike, ato janë në thelb të papajtueshme me automjetet që përdorin motorët me djegie të brendshme. Megjithatë, ka disa teknologji alternative rigjeneruese që mund të aplikohen për motorët me djegie të brendshme tradicionale. Një sistem i tillë përdor kondensatorë të mëdhenj për të ruajtur dhe lëshuar me shpejtësi energji elektrike, e cila pastaj kalon nëpër një transformator poshtë-poshtë. Dalja prej 12 voltit pastaj futet në sistemin elektrik të automjetit, i cili merr pak ngarkesë nga motori. Kjo teknologji aktualisht është në gjendje të rrisë efikasitetin e karburantit deri në 10 përqind, megjithëse është ende në fillimet e saj.
Çfarë makinash përdorin frenat rigjeneruese?
Shumica e automjeteve hibride dhe elektrike përdorin një lloj sistemi frenimi rigjenerues. OEMs si Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota, dhe Tesla ishin të gjithë në bord në fillim me teknologjinë e frenimit rigjeneruese në automjetet e tyre hibride dhe elektrike. Automjetet jo hibride që përdorin një lloj frenimi rigjenerues, janë dukshëm më pak të zakonshme, por BMW dhe Mazda ishin adoptues të hershëm të teknologjisë në modele të caktuara.