Tradicionalne zavore in tako imenovane izgubljene energije
Zavorna tehnologija se v zadnjih sto letih ni spremenila veliko, vendar regenerativno zaviranje pomeni spremembo morja na način, kot si mislimo o zaviranju. Napredek je bil v veliki meri preusmerjen in ne inovativen, kot je prehod z bobnih zavor na disk zavore. V fizičnih materialih je bilo tudi znaten napredek pri izdelavi zavornih ploščic, zaradi česar so torni materiali trajali dlje, ustvarjajo manj prahu in manj verjetno povzročajo hrup. Tehnologije, kot so protiblokirne zavore, so tudi zavorno tehnologijo varnejše, vendar osnovno načelo pretvorbe kinetične energije v toploto ostane nespremenjeno.
Tradicionalne zavore delujejo v redu, vendar so izredno potratne. Vsakič, ko pritisnete na zavorni pedal, učinkovito vpenjate na kolesa s silo tisočev funtov hidravličnega tlaka. Natančen mehanizem vključuje kovinske rotorje v obliki plošč, ki so med vsako pnevmatiko in pesto kolesca stisnjeni, stisnjeni med organske, kovinske ali keramične zavorne ploščice. V starejših vozilih se namesto tega uporabljajo manj učinkoviti bobni in zavorni čevlji. Voznik v vsakem primeru upočasni zaradi ogromnega trenja, ki nastane med blazinicami in ploščami ali čevlji in bobni. Ta trenja v bistvu pretvarja kinetično energijo v toplotno energijo (in včasih tudi veliko hrupa), zato se vaš avtomobil upočasni.
Problem pri tradicionalnih zavorah je, da je moral vaš motor porabiti veliko goriva, da bi ustvaril to kinetično energijo, in je v bistvu zapravljen, ko ga zavora pretvori v vročino. Osnovna ideja o regenerativnem zaviranju je, da različne tehnologije omogočajo ponovitev določenega dela te kinetične energije, pretvorbo v električno energijo in ponovno uporabo.
Kako delujejo regenerativne zavore?
Najpogostejša oblika regenerativne zavorne tehnologije je električni motor kot generator, zato se v hibridnih in električnih vozilih pogosto pojavljajo regenerativne zavore. Med normalnim delovanjem električni motor porabi napajanje iz akumulatorja in ga uporablja za premikanje vozila. Ko je zavorni pedal pritisnjen, lahko elektromotor preusmeri ta proces in napaja električno energijo nazaj v akumulator. To lahko pripomore k ohranjanju baterije brez priklopa električnega vozila ali uporabe alternatorja v hibridu, kar vodi k večji učinkovitosti.
Ker regenerativne zavore učinkovito spreminjajo kinetično energijo v električno energijo, lahko spuščajo vozilo. Vendar pa obstajajo omejitve glede učinkovitosti regenerativnega zavornega sistema. Eno od glavnih problemov je, da regenerativne zavore ne delujejo pri nizkih hitrostih, kot pri visokih hitrostih. Zaradi te omejitve pri regenerativnem zaviranju je večina vozil opremljena tudi z dodatnim tradicionalnim zavornim sistemom.
Omejitve regenerativnih zaviranj
Poleg naravnega padca regenerativne učinkovitosti zaviranja pri nizkih hitrostih tehnologija tudi trpi zaradi številnih drugih omejitev. Med najbolj opaznimi so:
- Regenerativno zaviranje deluje samo na "pogonskih kolesih".
- Regenerativne zavore ponavadi ne zagotavljajo dovolj zavorne sile v paničnih pogojih.
- Učinkovitost regenerativnega sistema omejujejo dejavniki, kot so zmogljivost sistema za shranjevanje energije in proizvodnja elektromotorja.
- Tradicionalni regenerativni sistemi so nezdružljivi z neelektričnimi, nehibridnimi vozili.
- Nekateri regenerativni sistemi so prisiljeni uporabljati dodatna "dinamična zaviranja", ki ne shranjujejo obnovljene kinetične energije.
Kapacitivni zavoji in tradicionalni motorji z notranjim zgorevanjem
Ker so regenerativni zavorni sistemi običajno odvisni od svojih električnih motorjev za proizvodnjo električne energije, so po naravi nezdružljivi z vozili, ki uporabljajo motorje z notranjim zgorevanjem. Vendar pa obstajajo nekatere alternativne regenerativne tehnologije, ki se lahko uporabljajo za tradicionalne motorje z notranjim zgorevanjem. En tak sistem uporablja velike kondenzatorje za hitro shranjevanje in sproščanje električne energije, ki se nato prenese skozi transformator navzdol. 12-voltni izhod se nato napaja v električni sistem vozila, ki odvzame motor. Ta tehnologija je trenutno sposobna povečati učinkovitost porabe goriva do 10 odstotkov, čeprav je še vedno v povojih.
Kaj avtomobili uporabljajo regenerativne zavore?
Večina hibridnih in električnih vozil uporablja vrsto regenerativnega zavornega sistema. Proizvajalci originalne opreme, kot so Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota in Tesla, so bili na začetku na začetku s tehnologijo regenerativne zavore v svojih hibridnih in električnih vozilih. Ne-hibridna vozila, ki uporabljajo neke vrste regenerativno zaviranje, so bistveno manj pogosta, vendar sta bila BMW in Mazda oba prevzela tehnologijo v določenih modelih.