2018-07-02
Jazda samochodem to następujący po sobie ciąg kolejnych zmian wektora przyspieszeń: o zwrocie dodatnim, kiedy przyspieszamy i ujemnym, kiedy zwalniamy, oddzielanych odcinkami czasu, kiedy jedziemy ze stałą prędkością.

Częstotliwość zmian prędkości jest najmniejsza w trakcie jazdy autostradą, kiedy można włączyć tempomat i długo jechać ze stałą prędkością, a największa w mieście, gdzie bez przerwy dostosowuje się prędkość do innych pojazdów, sygnalizacji świetlnej i natężenia ruchu.

W trakcie hamowania zawsze wytwarzana jest energia. W samochodzie spalinowym, wykorzystującym tradycyjny hamulec cierny, cała energia kinetyczna samochodu zamieniana jest po prostu na ciepło. Intensywne używanie hamulców podczas agresywnej jazdy potrafi rozgrzać tarcze hamulcowe do wiśniowego żaru, znacząco obniżając ich sprawność. Dlatego w hamulcach samochodów sportowych stosuje się materiały ceramiczne zamiast stali. Jednak bez względu na konstrukcję, tradycyjne hamulce cierne służą po prostu do rozproszenia i bezpowrotnej utraty energii kinetycznej. Zapłaciliśmy za nią spaleniem drogiego (już ponad 5 zł/litr) i coraz droższego paliwa.

Energia wytwarzana podczas hamowania nie musi być tracona bezpowrotnie. Można ją ponownie wykorzystać do rozpędzenia samochodu. W przypadku samochodów spalinowych problem polega na tym, jak można ją przechwycić i przechować. Skoro w tym przypadku źródłem energii jest jakieś paliwo kopalne, ani silnik spalinowy ani samochód, w którym jest ukryty, nie może go wyprodukować. Energię hamowania można by odzyskać używając specjalnych kół zamachowych jednak działa to tylko w teorii i pojazdach specjalnych, ale nie w zwykłym samochodzie osobowym.

W samochodach elektrycznych wygląda do znacznie lepiej. Konkretnie o 20% lepiej, bo maksymalnie tyle energii udaje się odzyskać z montowanych w nich nowoczesnych systemów rekuperacyjnych.

Jak to działa?

Samochód elektryczny ma dwa narzędzia, które mogą energię hamowania odzyskać i przechować: silnik lub silniki elektryczne i wystarczająco duży akumulator. Zasadniczo silnik elektryczny może również działać "w odwrotną stronę". Jeśli jest zasilany energią elektryczną i ma więcej energii na osi napędowej, niż sam jej zużywa, działa jak generator, a więc produkuje energię elektryczną, zamiast ją zużywać. Większość silników elektrycznych nie może tego zrobić i nie używa tej energii, ale z samochodem elektrycznym jest inaczej. Zastosowana tu technologia i zaawansowana elektronika kontroli trakcji pozwalają na produkcję energii przez silniki napędowe. Nowoczesne systemy akumulatorów mają również odpowiednie możliwości techniczne, aby przełączać się między rozładunkiem a ładowaniem w bardzo krótkim czasie.
Lekkie dotknięcie pedału hamulca czy tylko zwolnienie pedału gazu w samochodzie elektrycznym, uruchamia tryb hamowania elektrycznego i pozwala odzyskać energię. Mocniejsze naciśnięcie hamulca uruchamia hamulce konwencjonalne. W tym przypadku kierowca nie zauważa różnicy efektywności: im mocniej naciska na hamulec, tym szybciej hamuje. Cały proces decyzyjny w samochodach elektrycznych przejmuje od niego zaawansowana elektronika.

W samochodach wykorzystuje się hamowanie silnikiem, kiedy zdjęcie stopy z pedału gazu powoduje, że samochód traci prędkość przez zamianę energii kinetycznej na jałowe obracanie silnikiem. Korzyścią takiego hamowania jest brak zużycia paliwa w trakcie jego trwania, bo odcinany jest po prostu dopływ paliwa. W przypadku samochodu elektrycznego ta energia nie rozprasza się, a odzyskuje. Hamując silnikiem w samochodach z napędem elektrycznym można odzyskać do 70% energii potrzebnej do jego wtoczenia na górę! W połączeniu z faktem, że samochody elektryczne w ruchu miejskim, gdzie zużycie energii jest prawie dwukrotnie większe od przeciętnego, potrafią jej oszczędzić do 20%, wykorzystywanie ich, jako podstawowy środek komunikacji indywidualnej ma naprawdę sens.

Współczesna rekuperacja w samochodach elektrycznych, to przede wszystkim precyzyjna interakcja pomiędzy wytwarzaniem energii a konwencjonalnym hamowaniem, która w normalnej, codziennej eksploatacji w znacznym stopniu przyczynia się do wydajności, efektywności i wreszcie coraz większej popularności napędu elektrycznego.

Więcej informacji na temat samochodów elektrycznych i ich użytkowania na stronie http://greenwaypolska.pl.

Nadesłał: slawek