Регенеративно Спиране На Съвременните Автомобили

Вижте принципа на действие и дизайна на регенеративната спирачна система. Въведени са принципът на действие, характеристиките, структурата на механизма и други детайли на системата. В края на статията, видео преглед на принципа на действие на регенеративното спиране.

Съдържанието на статията:

  • Какво представлява рекуперативният механизъм

  • Устройство

  • Принцип на действие

  • Видове механизми

  • Предимства и недостатъци

  • Видео

Системата за регенеративно спиране или както е по-често наричана рекуперативна спирачка е латински за приемане или връщане. Ако не се влоши, това е вид електрическо спиране, което генерира електричество от двигателите на генераторите по време на спиране или произволно движение на превозното средство. Този механизъм не трябва да се инсталира на автомобили, той може да бъде намерен на електрически скутери или велосипеди.

Какво е регенеративна спирачна система

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

С малко предишно описание става ясно, че регенеративната спирачна система принадлежи към категорията на електрическата част и е свързана с кинетичната енергия в много отношения. С прости думи, в момента на спиране на превозно средство или движение, без товар върху двигателя, се губи енергия, която преди това никъде не е била използвана. Обикновено тази кинетична енергия се преобразува в топлинна енергия и впоследствие се разсейва.

Основата на регенеративната спирачна система е електрически мотор, който е вграден в трансмисията на автомобила. В момента на спиране електродвигателят работи в режим на генератор, като по този начин започва да генерира електричество. Казано по-просто, регенеративната спирачна система е специален механизъм, който може да генерира електричество, когато превозното средство спира или движи. Освен това получената енергия се натрупва в батерии или зарежда батерията и се съхранява до необходимия момент.

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Най-често този момент може да бъде моментът, в който колата потегли на светофар. В такава ситуация системата автоматично включва електрическия мотор, като по този начин намалява натоварването на главния двигател с вътрешно горене. В момента на стартиране електрическите двигатели задвижват оста на автомобила. Той е и резервен източник на автомобила за шофиране на къси разстояния и с ниска скорост. Според различни източници резервът от заряд на такава батерия ще продължи 30-50 км.

Обикновено регенеративното спиране се инсталира на хибридни превозни средства или модерни електрически превозни средства. По този начин се оказва, че енергията, получена в резултат на регенеративно спиране в електрическите автомобили, се използва за зареждане на акумулатора, при неелектрическата (хибридна) такава енергия е предназначена да намали силата в момента на стартиране на автомобила.

Регенеративно спирачно устройство

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Няма смисъл да се говори за известен смях на устройството за регенеративно спиране, тъй като всеки производител има свой собствен. Нещо повече, това зависи от марката и устройството на самата кола. Този механизъм се прилага най-лесно на хибридни автомобили, затова ще ги вземем като пример за устройство и в бъдеще принципа на действие.

Основният списък с части за регенеративна спирачна система за хибридно превозно средство включва:

  • генератор на електродвигател;

  • предавателни механизми;

  • двигател с вътрешно горене;

  • инвертор;

  • акумулаторна батерия;

  • съединител на кола;

  • електронен блок за управление.

В зависимост от модела и модификациите на инженерите списъкът може да включва и допълнителни механизми, сензори за измерване на скоростта и др., Което допринася за стабилната и висококачествена работа на системата.

Електродвигателят, известен още като генератор, работи двупосочно. В единия случай механизмът може да генерира електричество чрез обработка на кинетична енергия, в другия случай може да използва натрупаната енергия от батерията за режим на ускорение. Самата структура на такъв електродвигател може да се различава значително по същия начин като мощността. Предавателният механизъм, инсталиран на различни единици, също играе много важна роля. Благодарение на него силата се пренася между различните компоненти на регенеративната спирачна система.

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Що се отнася до двигателя с вътрешно горене, той няма особени разлики. По-специално, това е синхронизирана работа с електрически двигател, както и конструктивни характеристики за всеки производител. По същия начин няма да има специални разлики в батерията, характеристиките са важни за капацитета, скоростта на зареждане и тока. Минималната разлика ще бъде в инвертора, основната му задача е да преобразува един вид електричество в друг (най-често променлив в постоянен или от 12V до 45V).

Съединителят се счита за неразделна част от регенеративната спирачна система, благодарение на него блокът за управление може да свързва или изключва генератора на електродвигателя, както и да задава посоката на механизма (генерира електричество или консумира от батерията).

Последният и един от най-важните елементи е електронният блок за управление. Той е този, който изпълнява основната роля на управление на всички елементи на механизма, а също така решава кога и в каква посока да включи генератора на регенеративната система. В допълнение към основните функции за управление на системата за възстановяване на спирачките, електронният блок за управление следи:

  1. скорост на колелото;

  2. поддържане работата на електродвигателя;

  3. поддръжка на въртящ момент на двигателя с вътрешно горене;

  4. разпределение на спирачната сила.

Както можете да видите, устройството на такъв механизъм не е сложно, всеки от елементите изпълнява възложената задача и носи значение в системната верига. Това не само намалява натоварването на главния двигател, но също така увеличава разхода на гориво.

Как работи регенеративното спиране

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Като разгледате дизайна на регенеративната спирачна система, както и за какво отговаря определена част, можете да разгледате принципа на действие на целия механизъм. Както вече споменахме, принципът на действие на механизма е двупосочен, тоест той може както да генерира електричество, така и да консумира.

Цялата работа на регенеративния спирачен механизъм започва от оста на автомобила, като правило това е задната ос. Електрически двигател или генератор може да бъде включен в предаването или свързан към предаването посредством предавателни механизми. В момента на спиране или движение, електродвигателят преминава в режим на генератор, като по този начин генерира електричество и преобразува кинетичната енергия на автомобила. Полученото електричество се подава към инвертора, който от своя страна преобразува (в този случай може да намали или увеличи) електричество и го подава към акумулатора за съхранение.

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Възможно е в тази верига да бъдат монтирани различни контролери, допълнителни преобразуватели и други спомагателни механизми, които допринасят за работата на регенеративното спиране. Струва си да се помни, че в момента, в който генераторът работи (генерира електричество), двигателят с вътрешно горене е изключен от трансмисията; при някои модели автомобили системата може напълно да го изключи автоматично, като по този начин спестява гориво.

Ако разгледаме обратния процес на работа, доставката на електричество към електродвигателя, тогава има малки разлики. В този случай съединителят се включва, което превръща генератора в електрически двигател и по този начин свързва двигателя с вътрешно горене, за да помогне. Доставената мощност от акумулатора преминава през инвертора и се предава към електродвигателя, което улеснява стартирането на автомобила от място. Същият принцип на действие на механизма, когато автомобилът се движи с изключително ниска скорост и само на електрическа тяга.

Автомобили Volvo. Производителят вече тества тази технология в градския цикъл на прототипи. Според Volvo, използването на който и да е от техните видове регенеративно спиране помага да се спестят около 20% гориво от основния разход.

Положителни и отрицателни страни на рекуперативната система

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Положителната страна на такава система е да се разграничат няколко детайла, по-специално това е увеличаване на резерва на мощност и намаляване на натоварването на двигателя с вътрешно горене по време на стартиране. Също така в съвременните автомобили инженерите започнаха да въвеждат помощни системи Start / Stop и адаптивен круиз контрол с възможност за пълно спиране и шофиране в задръствания.

Що се отнася до отрицателните аспекти на регенеративната спирачна система, те не бяха без тях. Ако механизмът е ефективен при ниска скорост и има смисъл от него, тогава при висока скорост регенеративното спиране става безполезно, тъй като спирачната сила е оскъдна, на практика няма зареждане на батерията. Също така, от друга страна, има малък резерв за зареждане, което означава, че хибридната кола няма да може да шофира на голямо разстояние.

Регенеративно спиране на съвременните автомобили

Друг съществен недостатък на регенеративната спирачна система е цената. Средно разликата в цената на автомобила между наличието и отсъствието на този механизъм може да бъде около $ 5000. Опитните собственици на автомобили с подобен механизъм казват, че честото стартиране и спиране на двигателя води до неочаквани повреди, освен това поддръжката на такава система също струва пари. В резултат на това мнението на собствениците на автомобили често се разделя на две мнения, някой има положително отношение към такава система, докато други са отрицателни и се опитват да не я използват, въпреки увеличаването на разхода на гориво. Днес тази технология не може да бъде намерена във всички съвременни автомобили; в по-голямата си част системата е инсталирана на Tesla, хидриди от Toyota, Honda и Porsche.

Видео преглед на принципа на действие на регенеративното спиране:

Подобен...