Традиционалне кочнице и такозвана изгубљена енергија
Технологија кочења се није много променила у последњих сто година, али регенеративно кочење представља промену на мору на начин на који мислимо о кочењу. Напредак је у великој мјери био итеративан, а не иновативан, попут преласка са бубњевих кочница на диск кочнице. Такође је постигнут значајан напредак у физичким материјалима од којих су направљене кочионе плочице, што је резултирало у фрикционим материјалима који трају дуже, стварају мање прашине и мање су шансе да праве буку. Технологије као што су анти-блок кочнице такође су учиниле безбеднијом технологијом кочења, али основни принцип претварања кинетичке енергије у топлоту остао је непромењен.
Традиционалне кочнице раде добро, али су изузетно расипне. Сваки пут када притиснете педалу кочнице, ефикасно се притискате на своје точкове силе хиљадама фунти хидрауличног притиска. Прецизни механизам подразумева металне роторе у облику дискове, који су спојени између сваке гуме и главчине точка, који се стисне између органских, металних или керамичких кочних подлога. У старијим возилима користе се мање ефикасни бубњеви и кочионе ципеле. У сваком случају, возило се успорава због огромног трења који се ствара између јастука и дискова или ципела и бубњева. Та трења у суштини претвара кинетичку енергију у топлотну енергију (а понекад и велику количину буке), а ваш аутомобил успорава.
Проблем са традиционалним кочницама је тај што је ваш мотор морао да троши доста горива како би изградио ту кинетичку енергију, и у суштини је потрошен када су ваше кочнице претвориле у топлоту. Основна идеја иза регенеративног кочења је да различите технологије омогућавају повратак неког дела те кинетичке енергије, претварање у електричну енергију, а затим га поново употребити.
Како функционишу регенеративне кочнице?
Најчешћи облик регенеративне кочне технологије преуређује електрични мотор као генератор, због чега се регенеративне кочнице често налазе у хибридним и електричним возилима. Током нормалног рада, електрични мотор извлачи снагу из батерије и користи га за помицање возила. Када је педала кочнице притиснута, електрични мотор може преокренути овај процес и вратити струју у батерију. То може помоћи прихрањивању батерије без укључивања електричног возила или коришћења алтернатора у хибриду, што доводи до повећане ефикасности.
Пошто регенеративне кочнице ефикасно претварају кинетичку енергију у електричну енергију, они су у стању да успорите возило. Међутим, постоје ограничења у ефикасности регенеративног кочног система. Једно од главних проблема је да регенеративне кочнице не раде на малим брзинама, као што то раде при великим брзинама. Због тог инхерентног ограничења у регенеративном кочењу, већина возила је опремљена и додатним традиционалним кочионим системом.
Ограничења регенеративних кочница
Поред природног пада ефикасности регенеративне кочења при малим брзинама, технологија такође пати од бројних других ограничења. Неки од најзначајнијих укључују:
- Регенеративно кочење ради само на "погонским точковима".
- Регенеративне кочнице обично не пружају довољну снагу кочења у условима заустављања панике.
- Ефикасност регенеративног система ограничена је факторима попут капацитета система за складиштење енергије и излаза електромотора.
- Традиционални регенеративни системи су некомпатибилни са неелектричним, нехибридним возилима.
- Неки регенеративни системи су приморани да користе додатни "динамичко кочење" који не складишти обновљену кинетичку енергију.
Капацитивне кочнице и традиционални мотори сагоревања
С обзиром на то да се регенеративни системи кочења углавном ослањају на своје електричне моторе да генеришу електричну енергију, они су инхерентно некомпатибилни са возилима која користе моторе са унутрашњим сагоревањем. Међутим, постоје неке алтернативе регенеративне технологије које се могу примијенити на традиционалне моторе са унутрашњим сагоревањем. Један такав систем користи велике кондензаторе за брзо складиштење и ослобађање струје, а затим се пролази кроз степени низ трансформатора. Излаз од 12 волти се затим уноси у електрични систем возила, који узима одређено оптерећење мотора. Ова технологија тренутно може да повећа ефикасност потрошње горива до 10 процената, иако је још увек у повоју.
Који аутомобили користе регенеративне кочнице?
Већина хибридних и електричних возила користе неку врсту регенеративног кочионог система. Ови произвођачи као што су Цхевролет, Хонда, Нисса, Тоиота и Тесла били су на рангу раније са регенеративном технологијом кочења у својим хибридним и електричним возилима. Нехибридна возила која користе неку врсту регенеративног кочења укључују знатно мање уобичајене, али БМВ и Мазда су обојица рано усвојили технологију у одређеним моделима.