再生製動能否恢復失去的能量?

傳統剎車和所謂的失能

在過去的一百年中,制動技術並沒有發生很大的變化,但再生製動的確體現了我們對製動的看法。 先進技術在很大程度上是迭代的而不是創新的,就像從鼓式製動器到盤式製動器的過渡一樣。 在剎車片製造的物理材料方面也取得了重大進展,這導致了摩擦材料的壽命更長,產生的灰塵更少,並且不易產生噪音。 像防抱死制動器這樣的技術也使製動技術更安全,但將動能轉化為熱量的基本原理仍未改變。

傳統的剎車系統工作得很好,但它們非常浪費。 每次踩下制動踏板時,都會用數千磅液壓力有效地夾緊車輪。 精確的機構涉及盤形金屬轉子,夾在每個輪胎和輪轂之間,被擠壓在有機,金屬或陶瓷剎車片之間。 在較舊的車輛中,使用效率較低的鼓和剎車蹄。 在任何一種情況下,由於在摩擦片和摩擦片或者鞋和鼓之間產生的巨大摩擦,車輛減速。 這種摩擦本質上將動能轉化為熱能(有時會產生很大的噪音),結果導致車輛減速。

傳統制動器的問題在於你的發動機不得不花費大量的燃料來建立動能,而當你的製動器將其轉化為熱量時,它基本上被浪費了。 再生製動的基本思想是,各種技術可以重新捕獲動能的一部分,將其轉化為電能,然後再使用。

再生製動器如何工作?

再生製動技術的最常見形式是將電動機重新用作發電機,這就是為什麼在混合動力車和電動車中經常使用再生製動器的原因。 在正常運行期間,電動機從電池獲取動力並使用它來移動車輛。 踩下制動踏板時,電動機能夠逆轉這一過程並將電力回饋給電池。 這可以幫助在不插入電動車輛的情況下保持電池充電或在混合動力車中使用交流發電機,這導致效率提高。

由於再生製動器有效地將動能轉化為電能,因此它們能夠減慢車輛的速度。 但是,再生製動系統的效率存在限制。 其中一個主要問題是再生製動器在低速行駛時不能像高速行駛時那樣工作。 由於再生製動的固有限制,大多數車輛還配備了補充傳統制動系統。

再生製動器的局限性

除了低速時再生製動效率的自然下降之外,該技術還存在許多其他限制。 其中一些最顯著的包括:

電容式製動器和傳統燃燒發動機

由於再生製動系統通常依靠其電動機來發電,因此它們本身與使用內燃機的車輛不兼容。 但是,還有一些可應用於傳統內燃機的替代性再生技術。 一個這樣的系統使用大電容器來快速存儲和釋放電力,然後通過降壓變壓器。 然後將12伏輸出饋送到車輛的電氣系統中,這會從發動機上帶走一些負載。 該技術目前能夠將燃油效率提高10%,儘管它仍處於起步階段。

什麼車使用再生製動器?

大多數混合動力車輛和電動車輛使用某種類型的再生製動系統。 像雪佛蘭,本田,妮莎,豐田和特斯拉等原始設備製造商都早早地在混合動力和電動汽車中採用再生製動技術。 使用某種再生製動的非混合動力車輛通常不那麼常見,但寶馬和馬自達在某些車型中都是該技術的早期採用者。