Tradicionalne kočnice i takozvana izgubljena energija
Tehnologija kočenja se u poslednjih sto godina nije mnogo promenila, ali regenerativno kočenje predstavlja promenu na moru na način na koji mislimo o kočenju. Napredak je u velikoj mjeri bio ierativan, a ne inovativan, poput prelaska sa bubnjevih kočnica na disk kočnice. Takođe je postignut značajan napredak u fizičkim materijalima od kojih su napravljene kočione pločice, što je rezultiralo u frikcionim materijalima koji traju duže, stvaraju manje prašine i manje su šanse da prave buku. Tehnologije kao što su anti-lock kočnice takođe su učinile sigurnijom tehnologiju kočenja, ali osnovni princip pretvaranja kinetičke energije u toplotu ostao je nepromijenjen.
Tradicionalne kočnice dobro funkcionišu, ali su izuzetno rasipane. Svaki put kada pritisnete na pedalu kočnice, efikasno ćete stegnuti svoje točkove sile hiljadama funti hidrauličnog pritiska. Precizni mehanizam podrazumeva metalne rotore u obliku diskove, koji se postavljaju između svake gume i točka točka, koji se stiska između organskih, metalnih ili keramičkih kočnih podloga. U starijim vozilima koriste se manje efikasni bubnjevi i kočione cipele. U svakom slučaju, vozilo usporava zbog ogromnog trenja koji se stvara između jastuka i diskova ili obuće i bubnjeva. Ta trenja u suštini pretvara kinetičku energiju u toplotnu energiju (a ponekad i veliku količinu buke), a vaš automobil usporava.
Problem sa tradicionalnim kočnicama je taj što je vaš motor morao da troši dosta goriva kako bi izgradio tu kinetičku energiju, i u suštini je potrošen kada su vaše kočnice pretvorile u toplotu. Osnovna ideja iza regenerativnog kočenja jeste da razne tehnologije omogućavaju povratak nekog dela te kinetičke energije, pretvaranje u električnu energiju, a zatim ga ponovo upotrebiti.
Kako funkcioniraju Regenerativne kočnice?
Najčešći oblik regenerativne kočne tehnologije ponavlja električni motor kao generator, zbog čega se regenerativne kočnice često nalaze u hibridnim i električnim vozilima. Tokom normalnog rada, električni motor izvlači snagu iz baterije i koristi ga za pomicanje vozila. Kada je pedala kočnice pritisnuta, električni motor može preokrenuti ovaj proces i vratiti struju u bateriju. To može pomoći prihranjivanju baterije bez uključivanja električnog vozila ili korištenja alternatora u hibridu, što dovodi do povećane efikasnosti.
Pošto regenerativne kočnice efikasno pretvaraju kinetičku energiju u električnu energiju, oni su u stanju da uspore vozilo. Međutim, postoje ograničenja u efikasnosti regenerativnog kočnog sistema. Jedno od glavnih problema je to što regenerativne kočnice ne rade na malim brzinama, kao što to rade sa velikim brzinama. Zbog tog inherentnog ograničenja u regenerativnom kočenju, većina vozila je opremljena i dodatnim tradicionalnim kočionim sistemom.
Ograničenja regenerativne kočnice
Pored prirodnog pada efikasnosti regenerativne kočenja pri malim brzinama, tehnologija takođe pati od brojnih drugih ograničenja. Neki od najznačajnijih uključuju:
- Regenerativno kočenje radi samo na "pogonskim točkovima".
- Regenerativne kočnice obično ne pružaju dovoljnu snagu kočenja u uslovima zaustavljanja panike.
- Efikasnost regenerativnog sistema ograničena je faktorima poput kapaciteta sistema za skladištenje energije i izlaza elektromotora.
- Tradicionalni regenerativni sistemi nisu kompatibilni sa neelektričnim, nehibridnim vozilima.
- Neki regenerativni sistemi su prisiljeni da koriste dodatni "dinamičko kočenje" koji ne skladišti obnovljenu kinetičku energiju.
Kapacitivne kočnice i tradicionalni motori sa sagorijevanjem
Pošto se regenerativni sistemi kočenja obično oslanjaju na svoje električne motore da bi proizveli električnu energiju, oni su inherentno nekompatibilni sa vozilima koja koriste motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Međutim, postoje i neke alternativne regenerativne tehnologije koje se mogu primijeniti na tradicionalne motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Jedan takav sistem koristi velike kondenzatore za brzo skladištenje i oslobađanje struje, a zatim se prolazi kroz stepeni niz transformator. Izlaz od 12 volti se zatim unosi u električni sistem vozila, koji uzima određeno opterećenje motora. Ova tehnologija trenutno može povećati efikasnost potrošnje goriva do 10%, iako je još uvijek u povoju.
Šta automobili koriste regenerativne kočnice?
Većina hibridnih i električnih vozila koristi neku vrstu regenerativnog kočionog sistema. Ovi proizvođači kao što su Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota i Tesla bili su na rangu ranije sa regenerativnom tehnologijom kočenja u svojim hibridnim i električnim vozilima. Nehibridna vozila koja koriste neku vrstu regenerativnog kočenja uključuju znatno manje uobičajene, ali BMW i Mazda su obojica rano usvojili tehnologiju u određenim modelima.