Wenn Sie in einem städtischen Gebiet fahren, stellen Sie wahrscheinlich fest, dass Sie ständig anhalten und auf der Straße beginnen. Es ist eine große Zeitverschwendung, aber Sie werden vielleicht auch nicht erkennen, dass es eine enorme Energieverschwendung ist. Um ein Auto vorwärts zu bringen, ist ein großer Kraftaufwand erforderlich, und jedes Mal, wenn Sie auf das Auto treten BremsenDie gesamte Energie, die Sie aufgebaut haben, geht verloren. Laut dem Regeln der PhysikEnergie kann nicht zerstört werden. Das heißt, wenn Ihr Auto langsamer wird, muss die kinetische Energie, die es vorwärts bewegt hat, irgendwohin gehen - es geht in den Bremsbelägen verloren und wird als Wärme freigesetzt. Aber was wäre, wenn Sie diese Energie speichern und nutzen könnten, wenn Sie das nächste Mal anfangen zu beschleunigen? Das ist das Grundprinzip dahinter regenerative Bremsen, die in Elektroautos und Zügen weit verbreitet sind.
Definition
Regeneratives Bremsen ist ein System, bei dem der Elektromotor, der normalerweise a antreibt
Hybrid oder ein reines Elektrofahrzeug wird beim Bremsen oder Ausrollen im Wesentlichen rückwärts (elektrisch) betrieben. Anstatt Energie zu verbrauchen, um ein Fahrzeug anzutreiben, fungiert der Motor als Generator, der das Bord auflädt Batterien mit elektrischer Energie, die normalerweise durch herkömmliche mechanische Reibung als Wärme verloren gehen würden Bremsen. Da der Motor „rückwärts arbeitet“, erzeugt er Strom. Die damit verbundene Reibung (elektrischer Widerstand) unterstützt die normalen Bremsbeläge bei der Überwindung der Trägheit und verlangsamt das Fahrzeug.Traditionell vs. Regenerativ
In einem herkömmlichen Bremssystem erzeugen Bremsbeläge Reibung mit den Bremsscheiben, die das Auto anhalten oder verlangsamen. Es entsteht auch Reibung zwischen den Rädern und der Fahrbahnoberfläche. Beide erzeugen Wärme aus der kinetischen Energie des Autos.
Bei regenerativen Bremsen übernimmt das System, das das Fahrzeug antreibt, den größten Teil der Bremsung. Wenn Sie das Bremspedal eines Hybrid- oder Elektroautos betätigen, schalten diese Bremsen den Elektromotor des Autos in den Rückwärtsgang, wodurch es rückwärts läuft und die Räder des Autos verlangsamt werden. Während des Rückwärtslaufs fungiert der Motor auch als elektrischer Generator, indem er Strom erzeugt, der in die Batterien des Autos geliefert wird.
Beste Situationen
Regenerative Bremsen sind bei bestimmten Geschwindigkeiten effektiver. Sie sind tatsächlich am nützlichsten in Stop-and-Go-Situationen. Hybride und Elektroautos haben auch Reibungsbremsen, die in Szenarien, in denen regeneratives Bremsen nicht genug Leistung zum Anhalten liefern kann, als eine Art Reservesystem fungieren. In diesen Fällen sollte der Fahrer beachten, dass das Bremspedal unterschiedlich auf Druck reagieren kann. Es drückt manchmal weiter in Richtung Boden als gewöhnlich - ein Gefühl, das den Fahrer vorübergehend in Panik versetzen kann.
Hydraulisches regeneratives Bremsen
Die Ford Motor Company und die Eaton Corporation haben ein neueres regeneratives Bremssystem namens Hydraulic Power Assist oder HPA entwickelt. Wenn der Fahrer die Bremse mit HPA betätigt, werden die Autos kinetische Energie treibt eine reversible Pumpe an, die Hydraulikflüssigkeit von einem Niederdruckspeicher (einer Art Speichertank) in einen Hochdruckspeicher leitet. Schätzungen für HPA zufolge könnten 80 Prozent der durch Verzögerung verlorenen Bewegungen gespeichert und das Auto vorwärts bewegt werden.