Arabanızın fren pedalına her bastığınızda, enerjiyi boşa harcarsınız. Fizik kanunlarına göre enerji yok edilemez. Yani, arabanız yavaşladığında, onu ileri iten kinetik enerji bir yere gitmelidir. Yararlı amaçlar için kullanılabilmesine rağmen çoğu ısı şeklinde dağılır ve kaybolur.
Bu olumsuz süreci önlemek için ne yapabilirsiniz?
Hiçbir şey, çünkü fren yapmadan sürmek imkansızdır ve kaybedilen enerji trafik frenlerinin sonucudur.
Neyse ki, otomobil üreticileri kaybedilen kinetik enerjiyi yeniden kullanabilen ve elektriğe dönüştürebilen bir fren sistemi icat ettiler. Bu, aşağıda bahsedeceğimiz frenleme enerjisinin (veya rejeneratif frenlemenin) geri kazanılmasıdır.
Şu anda, bu fren sistemi esas olarak hibrit otomobiller (örn. Toyota Prius) ve tam elektrikli otomobiller (örn. Tesla Roadster) için kullanılmaktadır. Bunun nedeni, bu tür bir araçta aküyü her zaman şarjlı tutmak son derece önemlidir.
Rejeneratif frenleme nasıl çalışır?
Kurtarma sisteminin nasıl çalıştığını görmeden önce, klasik sistemle bir karşılaştırma yapılması gerekir. Bu nedenle, geleneksel bir fren sisteminde fren balatası, aracı yavaşlatmak veya durdurmak için fren diskiyle sürtünme oluşturur. Yavaşlayan tekerlekler ile yol yüzeyi arasında ek sürtünme oluşur. Bu sürtünme, arabanın kinetik enerjisini ısıya dönüştüren şeydir.
Diğer yandan frenleme enerjisi geri kazanım sistemi içerisinde aracı iten motorun frenleme işlevi de bulunuyor. Sistem, çift fonksiyonlu bir elektrik motorundan oluşmaktadır. Tek yönde motor, ters yönde jeneratör olarak çalışır. Motor olarak çalıştığında elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirerek tekerleklerin hareket etmesine neden olur.
Ancak fren yaparken ters yönde çalışır ve pratikte bir elektrik jeneratörüne dönüşür. Elektrikli veya hibrit bir araca fren uygulamak, elektrik motorunun ters yönde çalışmasına ve tekerleklerin yavaşlamasına neden olur.
Bu arada, tekerlekler kinetik enerjiyi (veya momentumu) jeneratöre geri aktarır.
Dönme sırasında jeneratör kinetik enerjiyi elektriğe çevirerek aküye aktarır.
Fren enerjisi geri kazanım sistemi, motorun iki dönüş yönü (ileri / geri) arasında seçim yapan karmaşık bir elektronik devreler sistemi temelinde çalışır.
Bazı durumlarda, bu tip frenler tarafından üretilen enerji, daha sonra kullanılmak üzere bir dizi kondansatörde depolanır. Ek olarak, rejeneratif fren kullanan araçlar aynı zamanda standart bir sürtünme fren sistemi ile donatıldığından, otomobilin elektronik bileşenleri her durumda hangi fren sisteminin uygun olduğuna karar vermelidir.
Aynı zamanda, rejeneratif frenlemenin çoğu elektronik olarak kontrol edildiğinden, sürücünün duruma bağlı olarak aracın tepki vereceği belirli yolları belirleme olasılığı vardır.
Örneğin, bazı arabalarda sürücü, fren enerjisi geri kazanım sisteminin hemen etkinleştirilip etkinleştirilmeyeceğini, ayak gaz pedalından her kaldırıldığında ve fren sisteminin aracı 0 km / saate getirip getirmeyeceğini seçebilir. Yavaş yavaş yavaşla.
İşletim sınırlamaları
Fren enerjisi geri kazanım sisteminin de bazı sınırlamaları vardır. Bunlardan biri, özellikle sık durma ve çalıştırma durumlarında, yalnızca belirli hızlara kadar verimli çalışmasıdır.
Aynı zamanda, frenleme geleneksel frenlemeden daha yavaştır ve düşük hızlarda o kadar verimli değildir. Bu nedenle, frenleme sorumluluğu tamamen rejeneratif frenlemeye düşmez.
Bunun yerine, yalnızca normal frenlerin daha verimli çalışmasına yardımcı olur. Motor aracı hızlı bir şekilde yavaşlatmazsa, elektronik kontrol modülü geleneksel frenleri uygular ve aracı durdurur.
Sonuç
Yenileyici frenlemenin tek başına enerji için sihirli bir değnek olmadığını hatırlamak önemlidir. Temel olarak, araçları daha verimli hale getirmez, sadece onları daha az verimsiz yapar.
Teorik olarak, en etkili sürüş yolu, sabit bir hıza çıkmak ve ardından fren pedalına dokunmayı bırakmaktır. Frenleme enerji kullanacağından ve aracın seyir hızına geri dönmesi için ekstra enerjiye ihtiyacı olacağından, en verimli şey asla yavaşlamamak olacaktır.
Açıkçası, bu gerçekte olamaz. Özellikle şehir trafiğinde sık sık fren yapmamız gerektiğinden, frenleme enerjisini geri kazanmak en iyi çözümdür, çünkü frenleme verimini alır ve özellikle de taşıtlar söz konusu olduğunda bataryayı şarjlı tutmak hayati önem taşıdığından, süreci daha az savurgan hale getirir. Elektrik.
Fotoğraf kaynağı: quora.com, mechanics.stackexchange.com
