Rekuperační brzdění moderních automobilů

Viz princip činnosti a konstrukce rekuperačního brzdového systému. Byl zaveden princip činnosti, charakteristiky, struktura mechanismu a další podrobnosti systému. Na konci článku video recenze principu činnosti rekuperačního brzdění.

Obsah článku:

Systém rekuperačního brzdění, nebo jak se tomu běžněji říká rekuperační brzdění, je latina pro příjem nebo návrat. Pokud se nezhorší, jedná se o druh elektrického brzdění, které generuje elektřinu z motorů generátorů v době brzdění nebo libovolného pohybu vozidla. Tento mechanismus nemusí být instalován na automobilech, lze jej nalézt na elektrických skútrech nebo jízdních kolech.

Co je to rekuperační brzdový systém

Rekuperační brzdění moderních automobilů

S trochou předchozího popisu je zřejmé, že rekuperační brzdový systém patří do kategorie elektrické části a je v mnoha ohledech spojen s kinetickou energií. Jednoduše řečeno, v okamžiku brzdění vozidla nebo pohybu, bez zatížení motoru, dochází k plýtvání energií, která nebyla nikde dříve použita. Tato kinetická energie se obvykle převádí na tepelnou energii a následně se rozptýlí.

Základem systému rekuperace brzd je elektrický motor zabudovaný do převodovky vozidla. V okamžiku brzdění pracuje elektromotor v režimu generátoru, čímž začíná vyrábět elektřinu. Zjednodušeně řečeno, rekuperační brzdový systém je speciální mechanismus, který může generovat elektřinu při brzdění nebo dojezdu vozidla. Přijatá energie se dále akumuluje v bateriích nebo nabíjí baterii a ukládá se do požadovaného okamžiku.

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Nejčastěji může být tento okamžik okamžikem, kdy auto začíná na semaforu. V takové situaci systém automaticky zapne elektrický motor, čímž sníží zatížení hlavního spalovacího motoru. V okamžiku spuštění pohánějí nápravu automobilu elektromotory. Je také záložním zdrojem vozu pro jízdu na krátké vzdálenosti a při nízké rychlosti. Podle různých zdrojů bude rezerva nabíjení takové baterie trvat 30-50 km.

Regenerativní brzdění je obvykle instalováno na hybridních vozidlech nebo moderních elektrických vozidlech. Ukazuje se tedy, že energie přijímaná v důsledku rekuperačního brzdění v elektrických automobilech se používá k nabíjení baterie, u neelektrických (hybridních) je tato energie určena ke snížení síly v okamžiku nastartování vozidla.

Rekuperační brzdové zařízení

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Nemá smysl mluvit o jistém smíchu zařízení s rekuperační brzdou, protože každý výrobce má své vlastní. Navíc záleží na značce a zařízení samotného automobilu. Tento mechanismus je nejsnadněji implementován na hybridních automobilech, takže je vezmeme jako příklad zařízení a v budoucnu jako princip fungování.

Hlavní seznam dílů rekuperačního brzdového systému pro hybridní vozidlo zahrnuje:

  • generátor elektromotoru;
  • přenosové mechanismy;
  • spalovací motor;
  • invertor;
  • akumulátorová baterie;
  • spojka;
  • elektronická řídicí jednotka.

V závislosti na modelu a úpravách inženýrů může seznam obsahovat také další mechanismy, snímače měření rychlosti atd., Které přispívají ke stabilnímu a vysoce kvalitnímu provozu systému.

Elektromotor, známý také jako generátor, pracuje obousměrně. V jednom případě může mechanismus generovat elektřinu zpracováním kinetické energie, ve druhém případě může použít akumulovanou energii z baterie pro režim zrychlení. Samotná struktura takového elektromotoru se může výrazně lišit, stejně jako výkon. Velmi důležitou roli hraje také převodový mechanismus instalovaný na různých jednotkách. Díky tomu je síla přenášena mezi různými součástmi rekuperačního brzdového systému.

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Pokud jde o spalovací motor, nemá žádné zvláštní rozdíly. Jedná se zejména o synchronizovaný provoz s elektromotorem, jakož i konstrukční prvky pro každého výrobce. Stejně tak nebudou žádné zvláštní rozdíly v baterii, vlastnosti jsou důležité pro kapacitu, rychlost nabíjení a proud. Minimální rozdíl bude ve střídači, jeho hlavním úkolem je převést jeden typ elektřiny na jiný (nejčastěji proměnný na konstantní nebo z 12V na 45V).

Spojka je považována za nedílnou součást rekuperačního brzdového systému, díky ní může řídicí jednotka připojit nebo vypnout generátor elektromotoru a také nastavit směr mechanismu (vyrábět elektřinu nebo spotřebovávat z baterie).

Posledním a jedním z nejdůležitějších prvků je elektronická řídicí jednotka. Je to on, kdo vykonává hlavní roli řízení všech prvků mechanismu a také rozhoduje, kdy a jakým směrem zapnout generátor regeneračního systému. Kromě hlavních funkcí pro ovládání systému rekuperace brzd sleduje elektronická řídicí jednotka:

  1. rychlost kola;
  2. udržování činnosti elektromotoru;
  3. podpora točivého momentu spalovacího motoru;
  4. rozložení brzdné síly.

Jak vidíte, zařízení takového mechanismu není komplikované, každý z prvků plní přiřazený úkol a nese důležitost v řetězci systému. To nejen snižuje zatížení hlavního motoru, ale také zvyšuje spotřebu paliva.

Jak funguje rekuperační brzdění

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Po zvážení konstrukce rekuperačního brzdového systému a také toho, za co je určitá část odpovědná, můžete zvážit princip fungování celého mechanismu. Jak již bylo zmíněno, princip fungování mechanismu je obousměrný, to znamená, že může jak vyrábět elektřinu, tak spotřebovávat.

Veškerá práce regeneračního brzdného mechanismu začíná od nápravy automobilu, zpravidla se jedná o zadní nápravu. Do přenosu může být zahrnut elektrický motor nebo generátor nebo k němu může být připojen pomocí převodových mechanismů. V okamžiku brzdění nebo dojezdu přejde elektromotor do režimu generátoru, čímž generuje elektřinu a přeměňuje kinetickou energii automobilu. Výsledná elektřina se přivádí do měniče, který zase přeměňuje (v tomto případě může snížit nebo zvýšit) elektřinu a dodává ji do baterie pro skladování.

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Je možné, že v tomto řetězci mohou být instalovány různé ovladače, přídavné měniče a další pomocné mechanismy, které přispívají k činnosti rekuperačního brzdění. Je třeba si uvědomit, že v okamžiku, kdy generátor běží (vyrábí elektřinu), je spalovací motor odpojen od převodovky; v některých modelech automobilů jej může systém automaticky automaticky vypnout, čímž šetří palivo.

Pokud vezmeme v úvahu obrácený proces práce, dodávku elektřiny do elektromotoru, pak existují malé rozdíly. V tomto případě se spojka spojí, čímž se generátor přemění na elektrický motor, a tím spojí pomocný spalovací motor. Dodaná energie z baterie prochází střídačem a přenáší se na elektromotor, což usnadňuje nastartování vozidla z místa. Stejný princip fungování mechanismu, když se vůz pohybuje extrémně nízkou rychlostí a pouze na elektrický pohon.

Automobily Volvo. Výrobce již tuto technologii testuje v městském cyklu na prototypech. Podle Volva pomáhá použití některého z jejich typů rekuperačního brzdění ušetřit přibližně 20% paliva z hlavní spotřeby.

Pozitivní a negativní stránky rekuperačního systému

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Na pozitivní straně takového systému lze rozlišit několik detailů, zejména jde o zvýšení výkonové rezervy a snížení zatížení spalovacího motoru v době spuštění. Také v moderních automobilech začali inženýři zavádět pomocné systémy Start / Stop a adaptivní tempomat se schopností zcela zastavit a jet v dopravní zácpě.

Pokud jde o negativní aspekty rekuperačního brzdového systému, nebyly bez nich. Pokud je mechanismus účinný při nízké rychlosti a má z toho smysl, pak se při vysoké rychlosti stává rekuperační brzdění zbytečné, protože brzdná síla je nízká, prakticky nedochází k žádnému nabití baterie. Na druhou stranu také existuje malá rezerva nabíjení, což znamená, že hybridní vůz nebude schopen ujet velkou vzdálenost.

Rekuperační brzdění moderních automobilů

Další významnou nevýhodou rekuperačního brzdového systému jsou náklady. V průměru může být rozdíl v ceně automobilu mezi přítomností a nepřítomností tohoto mechanismu asi 5 000 USD. Zkušení majitelé automobilů s podobným mechanismem říkají, že časté spouštění a zastavování motoru vede k neočekávaným poruchám, kromě toho údržba takového systému také stojí peníze. Výsledkem je, že názor majitelů automobilů se často dělí na dva názory, někdo má k takovému systému pozitivní vztah, zatímco jiní jsou negativní a snaží se jej i přes zvýšení spotřeby paliva nepoužívat. Dnes tuto technologii nelze najít na všech moderních automobilech; systém je z velké části nainstalován na Tesle, hydridech od Toyota, Hondy a Porsche.

Video přezkoumání principu činnosti rekuperačního brzdění: