Hamowanie rekuperacyjne bez tajemnic
FacebookTwitterLinkedInEmailPrint

Hamowanie rekuperacyjne bez tajemnic

Hamowanie rekuperacyjne bez tajemnic

Jedną z zalet pojazdów hybrydowych i elektrycznych (HEV) jest możliwość odzyskiwania przez nie energii hamowania zwanej hamowaniem rekuperacyjnym. W tym artykule wyjaśniamy, jak działa ten oszczędzający energię układ i jak wygląda jego serwisowanie.

Czym jest hamowanie rekuperacyjne?

Przypomnijmy sobie szkolne lekcje fizyki i zasadę, że energia nie powstaje z niczego i nie można jej zniszczyć, a jedynie jej postać może ulegać przemianom. Ta sama zasada odnosi się do hamowania. Aby zatrzymać auto, energia kinetyczna nagromadzona podczas poruszania się musi zostać gdzieś odprowadzona. W konwencjonalnym, hydraulicznym układzie hamulcowym wykorzystuje się tarcie pomiędzy klockiem hamulcowym a tarczą lub bębnem i szczęką, aby zamienić energię kinetyczną pojazdu na ciepło. Ciepło to jest następnie rozpraszane do atmosfery i samochód zwalnia.
 
W autach elektrycznych i hybrydowych taka energia jest o wiele lepiej wykorzystana. Zamiast ulotnić się w powietrzu, samochód zamienia ją na energię elektryczną przechowywaną w akumulatorze. Oprócz pomocy w zatrzymaniu pojazdu, energia ta zapewnia silnikowi elektryczność do dalszej jazdy, tym samym zwiększając jego wydajność.

Jak działa hamowanie rekuperacyjne?

Podczas jazdy samochodem wyposażonym w system hamowania rekuperacyjnego, silnik elektryczny czerpie moc z akumulatora i obraca koła, tworząc energię kinetyczną niezbędną do poruszania się pojazdu. Jednak po naciśnięciu hamulca, proces ten się odwraca. Teraz energia kinetyczna wcześniej użyta do napędzania pojazdu sprawia, że koła inicjują obroty silnika elektrycznego, który zmienia się w rodzaj generatora. Zamiast zużywać elektryczność silnik/generator zaczyna ją produkować, korzystając z energii kinetycznej pojazdu. Energia elektryczna jest przechowywana w wysokonapięciowym akumulatorze, skąd znowu pobiera się ją do napędzania auta. Ponieważ hamowanie rekuperacyjne zamienia energię kinetyczną pojazdu na elektryczność, może również go spowolnić w taki sam sposób, jak hamulec hydrauliczny, poprzez tarcie.

Czy pojazdy HEV nadal posiadają hydrauliczny układ hamulcowy?

W większości przypadków silnik elektryczny/generator zapewnia wystarczającą moc hamowania, aby spowolnić pojazd. Jednak, kiedy porusza się on bardzo szybko lub bardzo wolno, stoi albo akumulator jest w pełni naładowany, zbyt gorący bądź zbyt zimny, silnik elektryczny nie jest w stanie sam zapewnić wystarczającego momentu hamowania i potrzebuje wsparcia hamulców hydraulicznych. Jego zakres zależy w dużym stopniu od samochodu. Na przykład w Toyocie Prius wcześniejszej generacji (2001-2004), nie korzysta się z hamulców hydraulicznych do momentu kiedy prędkość nie spadnie poniżej 11 km/h, z wyjątkiem gwałtownego zatrzymania.

Co to oznacza dla serwisowania hamulców?

Ponieważ hamulce hydrauliczne stanowią system wsparcia, są rzadziej używane i teoretycznie powinny służyć dłużej. Rzeczywistość jednak może być zupełnie inna — mniejsze wykorzystanie powoduje, że rdza i zanieczyszczenia osadzają się na powierzchniach ciernych tarcz hamulcowych, mocowaniach klocków i tłokach zacisków/sworzni. Zatem stan kluczowych elementów układu hamulcowego nadal się pogarsza, ale w inny sposób.

Weźmy na przykład wspornik zacisku. Ze względu na korozję spowodowaną brakiem korzystania z hamulca, klocki mogą nie być w stanie w pełni cofnąć się od tarczy, powodując przyśpieszone, nierównomierne zużycie. Ewentualnie, w zależności od miejsca występowania korozji, przyleganie klocków do tarczy może nie być wystarczające. Z tego powodu korozja tarczy nie zostaje w pełni usunięta, co powoduje również rdzewienie tarcz.

Oczywiście wiek pojazdu, warunki jazdy i czynniki środowiskowe, takie jak woda, rozpylona sól i zmiany temperatur będą powodowały zużycie komponentów układu. Podobnie jak w przypadku każdego innego samochodu. Zatem nadal najlepszym rozwiązaniem są regularne kontrole całego układu hamulcowego, niezależnie czy chodzi o hybrydę, samochód elektryczny czy pojazd z silnikiem spalinowym — należy pamiętać o przestrzeganiu środków ostrożności podanych przez producenta w instrukcji obsługi.