Το περιεχόμενο του άρθρου:
- Τι είναι ένας μηχανισμός αποκατάστασης
- Συσκευή
- Αρχή λειτουργίας
- Τύποι μηχανισμών
- Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Το αναγεννητικό σύστημα πέδησης, ή όπως συνηθέστερα ονομάζεται αναγεννητικό φρενάρισμα, είναι λατινικό για λήψη ή επιστροφή. Εάν δεν επιδεινωθεί, τότε πρόκειται για έναν τύπο ηλεκτρικού φρεναρίσματος που παράγει ηλεκτρική ενέργεια από τους κινητήρες των γεννητριών κατά το φρενάρισμα ή την αυθαίρετη κίνηση του οχήματος. Αυτός ο μηχανισμός δεν χρειάζεται να εγκατασταθεί σε αυτοκίνητα, μπορεί να βρεθεί σε ηλεκτρικά σκούτερ ή ποδήλατα.
Τι είναι ένα αναγεννητικό σύστημα πέδησης
Με μια μικρή προηγούμενη περιγραφή, γίνεται σαφές ότι το αναγεννητικό σύστημα πέδησης ανήκει στην κατηγορία του ηλεκτρικού τμήματος και σχετίζεται με την κινητική ενέργεια με πολλούς τρόπους. Με απλά λόγια, τη στιγμή της πέδησης ενός οχήματος ή της κίνησης, χωρίς φορτίο στον κινητήρα, σπαταλάται ενέργεια που δεν είχε χρησιμοποιηθεί πουθενά στο παρελθόν. Τυπικά, αυτή η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια και στη συνέχεια διαχέεται.
Η βάση για το αναγεννητικό σύστημα πέδησης είναι ένας ηλεκτροκινητήρας που είναι ενσωματωμένος στο κιβώτιο ταχυτήτων του οχήματος. Τη στιγμή της πέδησης, ο ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία γεννήτριας, αρχίζοντας έτσι να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Για να το πούμε απλά, το αναγεννητικό σύστημα πέδησης είναι ένας ειδικός μηχανισμός που μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια κατά το φρενάρισμα ή την ακτοπλοΐα. Επιπλέον, η ενέργεια που λαμβάνεται συσσωρεύεται σε μπαταρίες ή φορτίζει την μπαταρία και αποθηκεύεται μέχρι την απαιτούμενη στιγμή.
Τις περισσότερες φορές, αυτή η στιγμή μπορεί να είναι η στιγμή που το αυτοκίνητο ξεκινάει στο φανάρι. Σε μια τέτοια κατάσταση, το σύστημα ενεργοποιεί αυτόματα τον ηλεκτροκινητήρα, μειώνοντας έτσι το φορτίο στον κύριο κινητήρα καύσης. Τη στιγμή της εκκίνησης, οι ηλεκτροκινητήρες κινούν τον άξονα του αυτοκινήτου. Είναι επίσης εφεδρική πηγή του αυτοκινήτου για οδήγηση σε μικρές αποστάσεις και σε χαμηλή ταχύτητα. Σύμφωνα με διάφορες πηγές, το απόθεμα φόρτισης μιας τέτοιας μπαταρίας θα διαρκέσει 30-50 χιλιόμετρα.
Συνήθως, η αναγεννητική πέδηση εγκαθίσταται σε υβριδικά οχήματα ή σύγχρονα ηλεκτρικά οχήματα. Έτσι, αποδεικνύεται ότι η ενέργεια που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της αναγεννητικής πέδησης στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα χρησιμοποιείται για τη φόρτιση της μπαταρίας, σε μη ηλεκτρικές (υβριδικές) αυτή η ενέργεια προορίζεται να μειώσει τη δύναμη κατά τη στιγμή της εκκίνησης του οχήματος.
Αναγεννητική συσκευή πέδησης
Δεν έχει νόημα να μιλάμε για ένα συγκεκριμένο γέλιο της αναγεννητικής συσκευής πέδησης, αφού κάθε κατασκευαστής έχει τη δική του. Επιπλέον, εξαρτάται από τη μάρκα και τη συσκευή του ίδιου του αυτοκινήτου. Αυτός ο μηχανισμός εφαρμόζεται πιο εύκολα σε υβριδικά αυτοκίνητα, οπότε θα τα πάρουμε ως παράδειγμα μιας συσκευής και στο μέλλον, την αρχή της λειτουργίας.
Η κύρια λίστα εξαρτημάτων για αναγεννητικό σύστημα πέδησης για υβριδικό όχημα περιλαμβάνει:
- γεννήτρια ηλεκτρικού κινητήρα.
- μηχανισμοί μετάδοσης ·
- μηχανή εσωτερικής καύσης;
- αντιστροφέας;
- συσσωρευτής μπαταρία?
- συμπλέκτης;
- ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου.
Ανάλογα με το μοντέλο και τις τροποποιήσεις των μηχανικών, η λίστα μπορεί επίσης να περιλαμβάνει πρόσθετους μηχανισμούς, αισθητήρες μέτρησης ταχύτητας κ.λπ., γεγονός που συμβάλλει στη σταθερή και υψηλής ποιότητας λειτουργία του συστήματος.
Ο ηλεκτροκινητήρας, γνωστός και ως γεννήτρια, λειτουργεί αμφίδρομα. Σε μια περίπτωση, ο μηχανισμός μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια με επεξεργασία κινητικής ενέργειας, στην άλλη περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιήσει τη συσσωρευμένη ενέργεια από την μπαταρία για τη λειτουργία επιτάχυνσης. Η ίδια η δομή ενός τέτοιου ηλεκτρικού κινητήρα μπορεί να διαφέρει σημαντικά, με τον ίδιο τρόπο όπως η ισχύς. Ο μηχανισμός μετάδοσης, εγκατεστημένος σε διαφορετικές μονάδες, παίζει επίσης πολύ σημαντικό ρόλο. Λόγω αυτού, η δύναμη μεταφέρεται μεταξύ των διαφόρων στοιχείων του αναγεννητικού συστήματος πέδησης.
Όσον αφορά τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, δεν έχει ιδιαίτερες διαφορές. Συγκεκριμένα, είναι συγχρονισμένη λειτουργία με ηλεκτροκινητήρα, καθώς και χαρακτηριστικά σχεδιασμού για κάθε κατασκευαστή. Ομοίως, δεν θα υπάρχουν ιδιαίτερες διαφορές στην μπαταρία, τα χαρακτηριστικά είναι σημαντικά για τη χωρητικότητα, την ταχύτητα φόρτισης και το ρεύμα. Η ελάχιστη διαφορά θα είναι στον μετατροπέα, το κύριο καθήκον του είναι να μετατρέψει έναν τύπο ηλεκτρικής ενέργειας σε άλλον (συχνότερα μεταβλητός σε σταθερός ή από 12V σε 45V).
Ο συμπλέκτης θεωρείται αναπόσπαστο μέρος του αναγεννητικού συστήματος πέδησης, χάρη σε αυτό, η μονάδα ελέγχου μπορεί να συνδέσει ή να απενεργοποιήσει τη γεννήτρια ηλεκτρικού κινητήρα, καθώς και να καθορίσει την κατεύθυνση του μηχανισμού (παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή κατανάλωση από την μπαταρία).
Το τελευταίο και ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία είναι η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Είναι αυτός που εκτελεί τον κύριο ρόλο διαχείρισης όλων των στοιχείων του μηχανισμού και επίσης αποφασίζει πότε και σε ποια κατεύθυνση θα ενεργοποιήσει τη γεννήτρια του αναγεννητικού συστήματος. Εκτός από τις κύριες λειτουργίες για τον έλεγχο του συστήματος ανάκτησης των φρένων, η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου παρακολουθεί:
- ταχύτητα τροχού?
- διατήρηση της λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα ·
- υποστήριξη ροπής κινητήρα εσωτερικής καύσης.
- κατανομή της δύναμης πέδησης.
Όπως μπορείτε να δείτε, η συσκευή ενός τέτοιου μηχανισμού δεν είναι περίπλοκη, καθένα από τα στοιχεία εκπληρώνει το έργο που έχει ανατεθεί και έχει σημασία στην αλυσίδα του συστήματος. Αυτό όχι μόνο μειώνει το φορτίο στον κύριο κινητήρα, αλλά αυξάνει επίσης την οικονομία καυσίμου.
Πώς λειτουργεί το αναγεννητικό φρενάρισμα
Έχοντας λάβει υπόψη το σχεδιασμό του αναγεννητικού συστήματος πέδησης, καθώς και το τι είναι υπεύθυνο για ένα συγκεκριμένο τμήμα, μπορείτε να εξετάσετε την αρχή λειτουργίας ολόκληρου του μηχανισμού. Όπως ήδη αναφέρθηκε, η αρχή λειτουργίας του μηχανισμού είναι αμφίδρομη, δηλαδή μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και να καταναλώνει. Όλη η εργασία του μηχανισμού αναγεννητικής πέδησης ξεκινά από τον άξονα του αυτοκινήτου, κατά κανόνα, αυτό είναι πίσω άξονας. Ένας ηλεκτροκινητήρας ή μια γεννήτρια μπορεί να συμπεριληφθεί στη μετάδοση ή να συνδεθεί με τη μετάδοση μέσω μηχανισμών μετάδοσης. Τη στιγμή του φρεναρίσματος ή της καθόδου, ο ηλεκτροκινητήρας μπαίνει σε λειτουργία γεννήτριας, δημιουργώντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια και μετατρέποντας την κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου. Ο ηλεκτρισμός που προκύπτει τροφοδοτείται στον μετατροπέα, ο οποίος, με τη σειρά του, μετατρέπει (στην περίπτωση αυτή, μπορεί να μειώσει ή να αυξήσει) την ηλεκτρική ενέργεια και την τροφοδοτεί με την μπαταρία αποθήκευσης για αποθήκευση.
Είναι πιθανό ότι σε αυτήν την αλυσίδα μπορούν να εγκατασταθούν διάφοροι ελεγκτές, πρόσθετοι μετατροπείς και άλλοι βοηθητικοί μηχανισμοί, οι οποίοι συμβάλλουν στη λειτουργία της αναγεννητικής πέδησης. Αξίζει να θυμηθούμε ότι τη στιγμή που η γεννήτρια λειτουργεί (παράγει ηλεκτρική ενέργεια), ο κινητήρας εσωτερικής καύσης αποσυνδέεται από το κιβώτιο ταχυτήτων. Σε ορισμένα μοντέλα αυτοκινήτων, το σύστημα μπορεί να το κλείσει εντελώς αυτόματα, εξοικονομώντας έτσι καύσιμο.
Εάν λάβουμε υπόψη την αντίστροφη διαδικασία εργασίας, την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στον ηλεκτροκινητήρα, τότε υπάρχουν μικρές διαφορές. Σε αυτήν την περίπτωση, ο συμπλέκτης εμπλέκεται, ο οποίος μετατρέπει τη γεννήτρια σε ηλεκτρικό μοτέρ και συνδέει έτσι τον κινητήρα εσωτερικής καύσης για να βοηθήσει. Η τροφοδοτούμενη ισχύς από την μπαταρία περνά μέσω του μετατροπέα και μεταδίδεται στον ηλεκτροκινητήρα, διευκολύνοντας την εκκίνηση του αυτοκινήτου από ένα μέρος. Η ίδια αρχή λειτουργίας του μηχανισμού όταν το αυτοκίνητο κινείται σε εξαιρετικά χαμηλή ταχύτητα και μόνο σε ηλεκτρική έλξη.
Ποιοι είναι οι τύποι αναγεννητικής πέδησης
Παρά το γεγονός ότι το αναγεννητικό σύστημα πέδησης εγκαθίσταται συχνότερα σε υβριδικά οχήματα, οι ειδικοί εντοπίζουν διάφορους άλλους τύπους ανάκτησης κινητικής ενέργειας. Η παραπάνω μέθοδος ανάκτησης κινητικής ενέργειας είναι μια ηλεκτρική μέθοδος, αλλά υπάρχουν επίσης πνευματικές, μηχανικές και υδραυλικές μέθοδοι που δίνουν παρόμοια αποτελέσματα.
Από τις τρεις τελευταίες μεθόδους ανάκτησης, η μηχανική επιλογή θεωρείται η πιο κοινή. Διαφορετικοί κατασκευαστές αυτοκινήτων διαθέτουν έναν μηχανισμό που ονομάζεται KERS (Kinetic Energy Recovery Systems). Η βάση για αυτόν τον τύπο είναι ο σφόνδυλος, ο οποίος, περιστρέφοντας τη στιγμή του φρεναρίσματος, επεξεργάζεται ενέργεια. Σε έναν τέτοιο μηχανισμό, ο σφόνδυλος βρίσκεται στο κιβώτιο ταχυτήτων και, κατά κανόνα, μπορεί να επιταχύνει στις 60.000 σ.α.λ. Χάρη σε αυτά τα χαρακτηριστικά, η ισχύς μεταφέρεται σε επιπλέον 80 ίππους. (60 kW). Συχνά, αυτός ο συσσωρευμένος ηλεκτρισμός χρησιμοποιείται για μια μικρή επιτάχυνση από στάση ή ένα τράνταγμα υψηλής ταχύτητας τη στιγμή της προσπέρασης.
Τα αυτοκίνητα της Formula 1 από το 2009 μπορούν να θεωρηθούν παράδειγμα χρήσης. Αν μιλάμε για αυτοκίνητα σειριακής παραγωγής, τότε αυτή η επιλογή σχεδιάζεται μόνο να εισαχθεί. Όπως δείχνουν οι στατιστικές, αυτή η τεχνολογία θα εφαρμοστεί ταχύτερα σε αυτοκίνητα Volvo. Ο κατασκευαστής δοκιμάζει ήδη αυτήν την τεχνολογία στον αστικό κύκλο σε πρωτότυπα. Σύμφωνα με τη Volvo, η χρήση οποιουδήποτε τύπου αναγεννητικής πέδησης βοηθά στην εξοικονόμηση περίπου 20% καυσίμου από την κύρια κατανάλωση.
Θετικές και αρνητικές πλευρές του συστήματος ανάρρωσης
Από τη θετική πλευρά ενός τέτοιου συστήματος, μπορούν να διακριθούν πολλές λεπτομέρειες, συγκεκριμένα, πρόκειται για αύξηση του αποθέματος ισχύος και μείωση του φορτίου στον κινητήρα εσωτερικής καύσης κατά την εκκίνηση. Επίσης στα σύγχρονα αυτοκίνητα, οι μηχανικοί άρχισαν να εισάγουν βοηθητικά συστήματα Start / Stop και προσαρμοστικό cruise control με δυνατότητα να σταματούν τελείως και να οδηγούν σε μποτιλιάρισμα.
Όσο για τις αρνητικές πτυχές του αναγεννητικού συστήματος πέδησης, δεν ήταν χωρίς αυτές. Εάν ο μηχανισμός είναι αποτελεσματικός σε χαμηλή ταχύτητα και έχει νόημα από αυτό, τότε σε υψηλή ταχύτητα το αναγεννητικό φρενάρισμα καθίσταται άχρηστο, καθώς η δύναμη πέδησης είναι λιγοστή, πρακτικά δεν υπάρχει φόρτιση μπαταρίας. Επίσης, από την άλλη πλευρά, υπάρχει ένα μικρό απόθεμα φόρτισης, που σημαίνει ότι ένα υβριδικό αυτοκίνητο δεν θα μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη απόσταση.
Ένα άλλο σημαντικό μειονέκτημα του συστήματος αναγέννησης πέδησης είναι το κόστος. Κατά μέσο όρο, η διαφορά στην τιμή ενός αυτοκινήτου μεταξύ της παρουσίας και της απουσίας αυτού του μηχανισμού μπορεί να είναι περίπου $ 5000. Οι έμπειροι ιδιοκτήτες ενός αυτοκινήτου με παρόμοιο μηχανισμό λένε ότι η συχνή εκκίνηση και διακοπή του κινητήρα οδηγεί σε απροσδόκητες βλάβες, επιπλέον, η συντήρηση ενός τέτοιου συστήματος κοστίζει επίσης χρήματα. Ως αποτέλεσμα, η γνώμη των ιδιοκτητών αυτοκινήτων συχνά χωρίζεται σε δύο απόψεις, κάποιος έχει θετική στάση απέναντι σε ένα τέτοιο σύστημα, ενώ άλλοι είναι αρνητικοί και προσπαθούν να μην το χρησιμοποιήσουν, παρά την αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. Σήμερα, αυτή η τεχνολογία δεν μπορεί να βρεθεί σε όλα τα σύγχρονα αυτοκίνητα · ως επί το πλείστον, το σύστημα είναι εγκατεστημένο στην Tesla, υδρίδια από την Toyota, τη Honda και την Porsche.
