Come funziona la frenata rigenerativa

Se guidi in un'area urbana, probabilmente ti rendi conto che ti fermi e inizi continuamente sulla strada. È un grande spreco di tempo, ma potresti anche non rendertene conto che è un enorme spreco di energia. Far avanzare un'auto richiede un grande apporto di energia e ogni volta che sali sulla Freni, tutta l'energia che hai accumulato si dissipa. Secondo il regole della fisica, l'energia non può essere distrutta. Ciò significa che quando l'auto rallenta, l'energia cinetica che la muoveva in avanti deve andare da qualche parte: si perde nelle pastiglie dei freni e viene rilasciata come calore. E se potessi accumulare questa energia e usarla quando inizi ad accelerare? Questo è il principio di base alla base freni rigenerativi, che sono ampiamente utilizzati in auto e treni elettrici.

La frenata rigenerativa è un sistema in cui il motore elettrico che normalmente guida a ibrido o il veicolo elettrico puro è essenzialmente azionato al contrario (elettricamente) durante la frenata o la marcia per inerzia. Invece di consumare energia per spingere un veicolo, il motore funge da generatore che carica a bordo batterie con energia elettrica che normalmente andrebbero perse sotto forma di calore per attrito meccanico tradizionale Freni. Poiché il motore "agisce al contrario", genera elettricità. L'attrito di accompagnamento (resistenza elettrica) aiuta le normali pastiglie dei freni a superare l'inerzia e aiuta a rallentare il veicolo.

In un sistema frenante tradizionale, le pastiglie dei freni creano attrito con i rotori dei freni che arrestano o rallentano la vettura. L'attrito viene inoltre prodotto tra le ruote e la superficie della strada. Entrambi creano calore dall'energia cinetica dell'auto.

Tuttavia, con i freni rigenerativi, il sistema che guida il veicolo fa la maggior parte delle frenate. Quando si preme il pedale del freno su un'auto ibrida o elettrica, questi freni spostano il motore elettrico dell'automobile in retromarcia, facendolo scorrere all'indietro, rallentando a sua volta le ruote dell'auto. Mentre corre all'indietro, il motore funge anche da generatore elettrico creando elettricità che viene erogata nelle batterie dell'auto.

I freni rigenerativi sono più efficaci a determinate velocità. In realtà sono più utili in situazioni di stop-and-go. Gli ibridi e le auto elettriche hanno anche freni a frizione che agiscono come un tipo di sistema di backup in scenari in cui la frenata rigenerativa non può fornire abbastanza potenza per arrestarsi. In questi casi, i conducenti dovrebbero sapere che il pedale del freno potrebbe rispondere in modo diverso alla pressione. A volte deprimerà più del solito rispetto al solito, una sensazione che può causare momentaneamente il panico ai conducenti.

Ford Motor Company e Eaton Corporation hanno sviluppato un nuovo tipo di sistema di frenatura rigenerativa chiamato Hydraulic Power Assist o HPA. Quando il conducente preme il freno con HPA, le auto energia cinetica alimenta una pompa reversibile che dirige il fluido idraulico da un accumulatore a bassa pressione (un tipo di serbatoio di accumulo) e in un accumulatore ad alta pressione. Le stime per HPA indicano che potrebbe memorizzare l'80% dei movimenti persi a causa della decelerazione e usarlo per spostare la macchina in avanti.