Ang teknolohiya ng brake ay hindi nagbago nang malaki sa nakalipas na daang taon, ngunit ang regenerative braking ay kumakatawan sa isang pagbabago sa dagat sa paraan na iniisip natin tungkol sa pagpepreno. Sa halip na gumamit ng malupit na puwersa upang ihinto ang mga sasakyan sa pamamagitan ng pisikal na pag-clamping o pagtutulak palabas tulad ng isang bahagi tulad ng isang brake disc o drum, ang teknolohiyang ito ay matalinong sinasamantala ang paraan kung paano gumagana ang mga hybrid at ganap na de-koryenteng sasakyan upang aktwal na makabawi ng kaunting enerhiya sa tuwing bumagal ang sasakyan..
Paano Gumagana ang Mga Preno sa Mga Sasakyan at Truck?
Ang mga pag-unlad sa teknolohiya ng preno ay higit na umuulit sa halip na makabago sa paglipas ng mga taon, tulad ng paglipat mula sa drum brakes patungo sa disc brakes. Nagkaroon din ng mga makabuluhang pag-unlad sa mga pisikal na materyales kung saan ginawa ang mga brake pad, na nagresulta sa mga friction na materyales na mas tumatagal, lumilikha ng mas kaunting alikabok, at mas malamang na gumawa ng ingay. Ang mga teknolohiya tulad ng mga anti-lock na preno ay ginawa ring mas ligtas ang teknolohiya ng preno, ngunit ang pinagbabatayan na prinsipyo ng pag-convert ng kinetic energy sa init ay nanatiling hindi nagbabago.
Ang mga tradisyunal na preno ay gumagana nang maayos, ngunit ang mga ito ay lubhang mapag-aksaya sa pamamagitan ng kanilang likas na katangian. Sa bawat oras na itinutulak mo pababa ang iyong pedal ng preno, epektibo kang nakakapit sa iyong mga gulong sa lakas ng libu-libong libra ng haydroliko na presyon. Kasama sa tumpak na mekanismo ang mga metal na rotor na hugis disc, na nasa pagitan ng bawat gulong at wheel hub, na iniipit sa pagitan ng mga organic, metal, o ceramic na brake pad.
Sa mas lumang mga sasakyan, at ang mga rear brake ng ilang light truck, hindi gaanong mahusay na mga drum at brake shoes ang ginagamit sa halip. Sa alinmang sitwasyon, bumagal ang sasakyan dahil sa matinding alitan na nabuo sa pagitan ng mga pad at disc o sapatos at drum. Ang friction na iyon ay mahalagang ginagawang enerhiya ng init ang kinetic energy (at kung minsan ay napakalakas ng ingay), at bumagal ang iyong sasakyan bilang resulta.
Ang problema sa mga tradisyunal na preno ay ang iyong makina ay kailangang gumastos ng maraming gasolina upang mabuo ang kinetic energy na iyon, at ito ay talagang nasasayang kapag ang iyong preno ay ginawa itong init.
Ang pangunahing ideya sa likod ng regenerative braking ay ginagawang posible ng iba't ibang teknolohiya na makuha muli ang ilang bahagi ng kinetic energy na iyon, i-convert ito sa kuryente, at pagkatapos ay muling gamitin ito.
Paano Gumagana ang Regenerative Brakes?
Ang pinakakaraniwang anyo ng regenerative brake technology ay muling naglalayon ng electric motor bilang generator, kaya naman madalas na makikita ang regenerative brake sa hybrid at electric na sasakyan.
Sa normal na operasyon, kumukuha ng power ang de-koryenteng motor mula sa baterya at ginagamit ito upang ilipat ang sasakyan. Kapag naka-depress ang brake pedal, magagawa ng de-koryenteng motor na baligtarin ang prosesong ito, maging generator na pinapagana ng mga umiikot na gulong, at ibalik ang kuryente sa baterya.
Dahil epektibong na-charge ng mga regenerative brakes ang baterya nang hindi nakasasaksak sa charger, sa kaso ng isang de-kuryenteng sasakyan, o gumagamit ng alternator sa isang hybrid, ang pangkalahatang kahusayan ng sasakyan ay tumataas. Iyon ay isinasalin sa higit pang milya sa pagitan ng mga singil o fuel-up.
Dahil epektibong ginagawang kuryente ng mga regenerative brakes ang kinetic energy, nagagawa nitong pabagalin ang sasakyan bilang karagdagan sa pag-charge ng baterya. Gayunpaman, may mga limitasyon sa kahusayan ng isang regenerative brake system. Ang isa sa mga pangunahing isyu ay ang mga regenerative brakes ay hindi gumagana nang maayos sa mababang bilis tulad ng ginagawa nila sa mataas na bilis. Dahil sa likas na limitasyong iyon sa regenerative braking, karamihan sa mga sasakyan ay nilagyan din ng pandagdag na tradisyonal na braking system.
Sa parehong paraan kung saan kadalasang isinasama ang tradisyonal na steering, braking, at acceleration controls bilang backup para sa drive-by-wire system, ang mga tradisyunal na preno ay maaaring magsilbing backup para sa regenerative braking. Ang mga tradisyunal na system ay maaari lamang magsimula kapag may pagkabigo sa kagamitan, o maaaring gamitin ang mga ito kasabay ng regenerative braking sa lahat ng oras.
Mga Limitasyon ng Regenerative Brakes
Bilang karagdagan sa natural na pagbagsak ng regenerative braking efficiency sa mababang bilis, dumaranas din ang teknolohiya ng ilang iba pang limitasyon. Ang ilan sa mga pinakakilala ay kinabibilangan ng:
- Gumagana lang ang regenerative braking sa mga gulong ng drive: Kung ang isang de-koryenteng sasakyan ay hindi lahat ng wheel drive, na may motor para sa bawat gulong, kung gayon ang mga gulong na walang mga rotor ay hindi magagawang makinabang mula sa regenerative braking.
- Mga problema sa panic stop: Ang mga regenerative brakes ay karaniwang hindi nagbibigay ng sapat na lakas ng pagpepreno sa ilalim ng mga kondisyon ng panic stop. Iyan ang isang lugar kung saan mas mahusay pa ring gumagana ang tradisyonal na preno.
- Mga limitasyon sa baterya at motor: Ang kahusayan ng isang regenerative system ay nalilimitahan ng mga salik tulad ng kapasidad ng energy storage system at ang output ng electric motor.
- Gumagana lang sa mga de-kuryente at hybrid na sasakyan: Ang mga tradisyonal na regenerative system ay hindi tugma sa mga non-electric, non-hybrid na sasakyan. Dahil kulang sa mga de-kuryenteng motor ang mga sasakyang ito, magastos at kumplikado ang pagpapatupad ng regenerative braking.
- Dynamic braking constraints: Napipilitang gumamit ang ilang regenerative system ng karagdagang "dynamic braking" na hindi nag-iimbak ng na-reclaim na kinetic energy.
Capacitive Brakes at Traditional Combustion Engine
Dahil karaniwang umaasa ang mga regenerative brake system sa kanilang mga de-koryenteng motor upang makabuo ng kuryente, likas na hindi tugma ang mga ito sa mga sasakyang gumagamit ng mga internal combustion engine. Gayunpaman, may ilang alternatibong teknolohiyang nagbabagong-buhay na maaaring ilapat sa mga tradisyonal na internal combustion engine.
Ang isang ganoong system ay gumagamit ng malalaking capacitor upang mabilis na mag-imbak at magpalabas ng kuryente, na pagkatapos ay ipapasa sa isang step-down na transformer. Ang 12-volt na output ay ipinapasok sa electrical system ng sasakyan, na kumukuha ng kaunting load mula sa makina. Ang teknolohiyang ito ay kasalukuyang nakakapagpataas ng fuel efficiency ng hanggang 10 porsiyento, kahit na ito ay nasa simula pa lamang.
Anong Mga Kotse ang Gumagamit ng Regenerative Preno?
Karamihan sa mga hybrid at electric na sasakyan ay gumagamit ng ilang uri ng regenerative braking system. Ang mga OEM tulad ng Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota, at Tesla ay maagang nakasakay sa regenerative braking technology sa kanilang hybrid at electric na sasakyan. Ang mga non-hybrid na sasakyan na gumagamit ng ilang uri ng regenerative braking ay may kasamang hindi gaanong karaniwan, ngunit ang BMW at Mazda ay parehong maagang gumamit ng teknolohiya sa ilang partikular na modelo.
