Рекуперативне гальмування

Рекуперативне гальмування — вид гальмування за допомогою електродвигуна. Назва походить від латинського слова, яке можна перевести як "збір". При рекуперативному гальмуванні відбувається частковий збір енергії, витраченої на уповільнення руху автомобіля. Фактично це означає, що вали тягових електродвигунів, що обертаються у зворотний бік.

Як відомо, при певній схемі підключення електродвигун при зворотному обертанні працює в режимі генератора. Обертання вала створює протидіючий зусилля, завдяки яким знижується швидкість автомобіля, а енергія, яку в цей момент виробляє двигун-генератор, повертається в електричну мережу і накопичується в акумуляторі.

Звідки прийшло в автомобіль рекуперативного гальмування

Рекуперативне гальмування з'явилося в епоху переходу залізничного транспорту на електричну тягу. В електровозах, потягах метро, трамваях нових моделей і в тролейбусах електродвигуни, що обертаються в іншу сторону, працюють як електрогенератори. Оскільки потреби в накопиченні електрики працює від мережі електровозі немає, вироблена електроенергія передається через контактну мережу на розподільну підстанцію, звідки вона знову повертається в ту ж мережу.

Найбільш просунуті виробники застосовують рекуперативную систему гальмування і у звичайних автомобілях з бензиновим ДВС

З появою електромобілів, а також гібридних автомобілів рекуперація знайшла нове застосування. Принцип вироблення енергії залишився колишніми - її створюють при гальмуванні електродвигуни. Однак в мережу воно не передається, а використовується для підзарядки акумуляторів. Використовується рекуперативного гальмування і в двоколісних транспортних засобах на електричній тязі. У різний час компанії, які стали піонерами створення гібридних автомобілів, проводили різні експерименти з метою створення ефективної системи збору електричної енергії при гальмуванні: для вироблення та зберігання енергії інженери намагалися використовувати маховики, пневматичні акумулятори, гідроакумулятори і інші пристрої.

Використання на легкових і вантажних автомобілях

З розвитком ринку гібридів рекуперативного гальмування стало стандартним засобом для допоміжного накопичення електроенергії. Системи рекуперативного збору встановлені, наприклад, в таких відомих гібридних автомобілях, як Toyota Prius або Chevrolet Volt.

Основний недолік рекуперативного гальмування - низький рівень ефективності, який робить витрати на оснащення автомобіля системою практично безповоротними

Найбільш просунуті виробники застосовують рекуперативную систему гальмування і у звичайних автомобілях з бензиновим ДВЗ. Наприклад, в деяких моделях Ferrari енергія, отримана за рахунок рекуперації, забезпечує роботу мультимедійної системи і кліматичної установки. Енергія накопичується в додатковому акумуляторі.

Обставини, що заважають розвитку рекуперативного гальмування

Вчені не раз вказували на недоліки систем рекуперативного гальмування. Насамперед, це низький рівень ефективності, який робить витрати на оснащення автомобіля системою практично безповоротними. Дійсно, автомобіль може проїхати за день сотні кілометрів і майже не гальмувати при цьому. У кращому випадку гальмівний шлях складе кілька сотень метрів, за які буде вироблено нікчемна кількість енергії.

Крім витрат на створення системи рекуперативного гальмування, автомобіль необхідно оснастити і звичайної гальмівною системою, так як лише вона гарантує безпеку водія. В силу ряду причин рекуперативного гальмування не може бути ефективним у всіх дорожніх ситуаціях і служить лише доповненням до робочих гальм. Не може вирішити електромотор і завдання блокування коліс під час стоянки, так як стопором його вал не оснащений. Якщо на рівній поверхні електромотор не дозволяє легко зрушити автомобіль з місця, то при наявності ухилу з вагою машини йому вже не впоратися.

Використання рекуперативного гальмування в автоспорті

У 2009 році в гонках Formula 1 боліди ряду команд були оснащені системою рекуперації кінетичної енергії (KERS). Застосування системи носило характер промо-акції - суспільство проявляє до гонок пильний інтерес, тому що виробники розраховували популяризувати ідею гібридних автомобілів і рекуперації. Результати сезону показали, що застосування рекуперативного гальмування не створює оснащеним їй болідам переваги.

На сезон 2010 року за угодою команд було вирішено не використовувати систему KERS з метою скорочення витрат на технічне оснащення. У наступному році інженери знову повернулися до ідеї рекуперації. В техрегламенті на 2014 рік передбачено перехід на застосування моторів з внутрішньою системою рекуперації. Рекуперативне гальмування використовується також в інших класах перегонів. До прикладу, в класі LMP1 беруть участь прототипи Audi R18 e-tron quattro і Toyota TS030 Hybrid, оснащені системою рекуперативного гальмування.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read