До сегодняшнего дня энергия, вырабатываемая при остановке транспортного средства, не использовалась и просто рассеивалась в окружающей среде. Но сейчас эта проблема решена в электрических машинах с помощью рекуперации в момент остановки.
Основной задачей системы является преобразование энергии, вырабатываемой во время остановки автомобиля, в электрическую. Благодаря представленной статье вы сможете узнать, что такое система рекуперативного торможения и, следовательно, регенерация энергии торможения.
Основная информация о рекуперации энергии торможения
Во время движения автомобиля, а особенно в городе, водителю приходится практически постоянно ускоряться и тормозить. При разгоне мощность двигателя тратится на увеличение скорости, а при остановке кинетическая энергия автомобиля просто теряется. Именно для использования этой мощности и была разработана тормозная регенерация, с помощью которой заряжается аккумулятор.
Наиболее элементарно это реализовано в гибридном автомобиле. Современные гибридные автомобили используют рекуперативную систему торможения. Эта система основана на методе электронного восстановления.
При движении автомобиль обязательно обладает кинетической энергией. Когда автомобиль останавливается с помощью обычной тормозной системы, избыточная кинетическая сила преобразуется в тепло и рассеивается в окружающую среду.
Тормозной эффект производит электродвигатель, входящий в трансмиссию машины. Когда транспортное средство остановлено, электронный двигатель работает в генераторном режиме, на валу двигателя создается тормозной момент, а электричество накапливается в аккумуляторе. Накопленная электроэнергия позже используется для движения машины.
Использование этой системы обеспечивает максимальную передачу каждого заряда аккумулятора и высокий уровень экономии топлива. Рекуперация энергии торможения наиболее эффективна на передней оси автомобиля, так как до семидесяти процентов усилия при торможении приходится именно на эту ось.
Благодаря отдельному электронному блоку управления реализованы следующие функции:
- контроль скорости вращения колес автомобиля;
- поддержка электронного тормозного момента двигателя, необходимого для остановки машины;
- поддержка крутящего момента, необходимого для зарядки аккумулятора
- перераспределение тормозного усилия на дробную тормозную систему.
- механическая связь между колодками и педалью тормоза представленной тормозной системы нет. Анализируя действия водителя и характер движения автомобиля, электроника принимает решение об остановке.
Система рекуперации кинетической энергии
Существует не только электрический метод остановки рекуперации энергии, но и такие методы, как:
- гидравлический;
- пневматический;
- механический.
Наиболее распространенным из вышеперечисленных способов является механический, а также разработанная на его основе система рекуперативного торможения. В такой системе кинетическая энергия движущегося транспортного средства возвращается во время остановки и сохраняется для последующего использования маховиком.
Основное различие между рекуперацией энергии и рекуперативной системой торможения заключается в том, что система не может создавать тормозной момент.
Маховик включен в трансмиссию автомобиля, вращение осуществляется в вакуумном баке, а во время остановки он может разогнаться до шестидесяти тысяч оборотов в минуту. Конструкция системы позволяет хранить энергию до шестисот килоджоулей и передавать мощность до восьмидесяти лошадиных сил или шестидесяти киловатт. Накопленная энергия используется при кратковременном скоростном беге во время движения или начала движения.
Используется в автомобилях Формулы 1 с 2009 года. Что касается серийного применения, то оно только в планах разработчиков.
Есть мнение, что первыми использовать в серию будут разработчики из компании Volvo. Разработчики Volvo утверждают, что за счет использования процесса рекуперации затраты на топливо снижаются на двадцать процентов, а также значительно снижаются вредные выбросы.