Ekspertai atsako į dažniausiai užduodamus klausimus apie regeneracinį stabdymą.

Jei esate vienas iš vis gausėjančių lietuvių, besirenkančių elektrinę transporto priemonę, pavyzdžiui, hibridinę, iš tinklo įkraunamą hibridinę ar visiškai elektrinę, žiūrėdami apžvalgas ir skaitydami informaciją apie modelius, susidursite su terminu regeneracinis stabdymas.

Regeneracinis stabdymas gali skambėti gana sudėtingai, tačiau iš tikrųjų tai paprasta sąvoka. Šiame straipsnyje apibrėšime regeneracinį stabdymą, paaiškinsime, kaip jis veikia, ir atsakysime į kai kuriuos populiariausius su juo susijusius interneto paieškos klausimus.

Mechaninis ir regeneracinis stabdymas

Pradėkime apibendrindami, kaip veikia įprastinės stabdžių sistemos: spaudžiant stabdžių pedalą susidaro hidraulinis slėgis, kuris priverčia stabdžių suportus spausti stabdžių trinkeles prie greitai besisukančių stabdžių rotorių, taip sukuriant didžiulę trintį, dėl kurios automobilis sulėtėja.

Dėl trinties kinetinė energija virsta didžiuliu šilumos energijos kiekiu. Ar kada nors matėte lenktyninį automobilį, kurio stabdžiai įkaitę iki raudonumo? Kuo daugiau stabdote, tuo didesnė trintis ir tuo labiau įkaista stabdžiai. Stabdant automobilį įprastais stabdžiais susidaro daug šilumos energijos, ir visa ši energija iššvaistoma, nes išsisklaido aplinkoje.

Kas būtų, jei automobilis galėtų susigrąžinti dalį šios iššvaistytos energijos ir paversti ją elektra, o ne šiluma? Būtent taip daro hibridiniai ir elektriniai automobiliai, naudodami savo elektros variklius.

Elektros varikliai automobilyje atveria dar vieną galimybę – regeneracinį stabdymą. Hibridiniame arba elektriniame automobilyje variklį (-ius) galima naudoti tam tikram transporto priemonės lėtėjimo darbui atlikti ir kartu įkrauti jos bateriją. Tokiu būdu elektros varikliai padeda atgauti dalį energijos, kuri kitu atveju būtų prarandama kaip šiluma stabdant.

Štai kaip tai veikia.

Lėtėjant arba stabdant automobilio ratai nevažiuoja, bet vis tiek sukasi, t. y. jie gali varyti elektros variklį (-ius), paversdami juos generatoriais, gaminančiais elektros energiją, kuri kaupiama baterijoje.

Kai spaudžiate akceleratoriaus pedalą, elektros variklis tiekia energiją ratams. Kai atleidžiate akceleratoriaus pedalą arba atleidžiate akceleratoriaus pedalą ir nuspaudžiate stabdžius, ratai sukdamiesi vietoj to suka variklius kaip generatorius.

Kaip regeneracinis stabdymas sulėtina transporto priemonę?

Visiškai elektrinio Porsche Taycan važiuoklės vystymo vadovas Veisache Ingo Albersas teigia, kad į stabdžių sistemą įtraukia Zuffenhausene gaminamus elektros variklius, kad būtų galima regeneruoti energiją.

Pasak Alberso, elektros varikliai paprastai gali būti valdomi keturiais kvadrantais. Variklis gali veikti tiek sukimosi greičiu, tiek sukimo momentu, kurie veikia ta pačia (teigiama) kryptimi. Tačiau kiekvienas elektros variklis gali veikti ir kaip generatorius – tokiu atveju variklis ir toliau sukasi ta pačia kryptimi, tačiau dabar jį maitina ratai, o ne jis pats.

Albersas aiškina, kad tokiu būdu elektros energija ne vartojama, o generuojama. Kadangi varikliui maitinti ir taip sukti rotorių prieš magnetinį pasipriešinimą reikia daug energijos, šis neigiamas sukimo momentas gali būti naudojamas transporto priemonei stabdyti.

Nesvarbu, kokio tipo elektra varomą transporto priemonę vairuojate, principas tas pats: vieną akimirką elektros variklis gali varyti ratus, o kitą akimirką – būti varomas ratų, tuo pačiu metu gaminant elektros energiją.

Beje, pasak Porsche, kinetinė stabdymo energijos jėga tuo didesnė, kuo greičiau važiuojate. Pavyzdžiui, stabdant iš 100 km/val. greičio, Taycan generuoja keturis kartus daugiau energijos nei stabdant iš 50 km/val. greičio.

Kiek padeda regeneracinis stabdymas?

Regeneracinis stabdymas labai padeda padidinti efektyvumą.

Christopheris Bolletta, Nissan Canada vyresnysis produktų planavimo ir Vehicle Connected Services vadovas, sako, kad regeneracinis stabdymas naudojamas maždaug 90 proc. laiko kasdienio vairavimo metu.

Julianas Chengas, Hyundai Canada produktų planavimo specialistas, priduria, jog realaus miesto sąlygomis regeneracinis stabdymas gali padidinti ridą iki 40 proc. Tai yra apytikslis įvertinimas, o ne reguliuojamo važiavimo bandymai, kuriuos naudojame skelbdami oficialias ridos vertes.

Kaip greitai elektros variklis gali persijungti iš variklio į generatorių?

Hyundai atstovas Čengas aiškina, kad perjungimas vyksta beveik akimirksniu, nuo kelių šimtų milisekundžių iki mikrosekundžių, priklausomai nuo konkretaus variklio greičio.

Nissan atstovas Bolletta priduria, jog teoriškai, jis gali akimirksniu persijungti vien pakeitęs energijos srautą tarp baterijos, inverterio ir variklio.

Kas vyksta avarinio sustojimo metu?

Nors regeneracinis stabdymas gali patenkinti didžiąją dalį kasdienių stabdymo poreikių, vis dar pasitaiko situacijų, kai reikia panaudoti įprastus elektrinio ar hibridinio automobilio stabdžius.

Pasak Hyundai atstovo Čengo, įprastiniai stabdžiai dažniausiai naudojami važiuojant labai mažu greičiu arba tada, kai reikia didesnio stabdymo momento, nei gali suteikti variklis. Avarinis stabdymas (priekyje važiuojanti transporto priemonė spaudžia stabdžius), prastos traukos sąlygos (žiemos sąlygomis) ir automobiliui sustojus automatiniu stabdymu – visose šiose situacijose bus naudojami įprastiniai (mechaniniai) stabdžiai.

Kia Furoy priduria, kad stabdžiai yra neatsiejama traukos kontrolės dalis, ypač ant slidžios dangos, ABS reikalinga saugumui užtikrinti. Regeneracinis stabdymas pristabdo transporto priemonę, kai ji įkraunama, tačiau jis negali sustabdyti transporto priemonės avariniu atveju arba sulaikyti transporto priemonės, kai ji važiuoja įkalnėje arba stovi prie Stop ženklo.

Kaip veikia regeneracinis stabdymas ant sniego ir ledo?

Nors regeneracinis stabdymas gali būti naudojamas įvairiose situacijose, įprastinės automobilio stabdžių sistemos pagalba yra svarbi, kai keliai tampa slidūs. Kai sukibimas su kelio danga yra menkas, regeneracinio stabdymo jėgos gali viršyti ratų sukibimą, todėl prireikia įprastinių mechaninių stabdžių, ypač stabdžių antiblokavimo sistemos (ABS), įsikišimo.

Polestar inžinierių komanda aiškina, kad jeigu kalbant apie kelio dangą, regeneracinis stabdymas veikia iki to momento, kai prarandamas sukibimas su kelio danga, o tada, kai reikia, kompensavimui / stabilizavimui naudojami frikciniai stabdžiai. Esant labai slidžiai dangai, tai gali reikšti ir stabdžių antiblokavimo sistemos įjungimą. Šių elementų derinimas yra visiškai automatinis ir sukuria geriausią įmanomą stabdymo sprendimą vairuotojui.

Ar didesni varikliai (arba daugiau variklių) gali išgauti daugiau energijos?

Hyundai atstovas Čengas teigia, kad teoriškai didesnis variklis gali atgauti daugiau energijos. Tačiau yra daugybė su energijos surinkimu susijusių aplinkybių. Jei variklio galia yra didesnė nei leistina baterijos įvesties galia, galime surinkti tik tiek energijos, kiek baterija gali priimti (didžiausia galia). Be to, didesni varikliai yra sunkesni, todėl energija gali būti eikvojama varikliui sukti ir papildomam svoriui gabenti.

Bolletta sako, kad Nissan riboja stabdymo jėgą iki mažesnės nei 0,2 G, nes bet kokia didesnė jėga trukdytų automobilio valdomumui. Jis teigia, jog didesni elektromobilių varikliai gali surinkti daugiau energijos nei mažesni, tačiau tai nėra visiškai paprasta. Tai apsunkina perėjimą prie įprastinių stabdžių ir kenkia vairavimo galimybėms.

Ar regeneracinis stabdymas kenkia baterijai?

Neaišku, kodėl tai toks populiarus klausimas ir iš kur žmonės mano, kad regeneracinis stabdymas kenkia baterijai, nes jis anaiptol nekenkia.

Bolletta aiškina, kad regeneracinis stabdymas turi panašų poveikį baterijai, kaip ir įprastas įkrovimas. Bet koks pablogėjimas paprastai atsiranda dėl įkrovimo ar iškrovimo ciklo šilumos. Šiuo atveju regeneracinis stabdymas nesukelia tiek daug šilumos, nes galia yra mažesnė, o įkrovimo laikas trumpesnis nei greitasis įkrovimas.

Ar galima išjungti regeneracinį stabdymą?

Ne, tačiau daugumoje automobilių vairuotojas gali reguliuoti jo poveikį transporto priemonės važiavimui. Tai keičia transporto priemonės reakciją atleidus akceleratoriaus pedalą.

Daugelyje elektromobilių ir PHEV vairuotojai gali perjungti įvairius regeneracijos lygius už vairo esančiomis rankenėlėmis arba per jutiklinį ekraną pasiekiamais nustatymais. Esant žemiausiam iš šių nustatymų, atleidus akceleratoriaus pedalą, transporto priemonė važiuoja sava eiga. Didėjant regeneracijos lygiams, atleidus akceleratoriaus pedalą transporto priemonė lėtėja agresyviau.

Ar regeneraciniai stabdžiai padeda frikciniams stabdžiams veikti ilgiau?

Taip, naudojant regeneracinius stabdžius pailgėja frikcinių stabdžių tarnavimo laikas, nes jų naudojate mažiau, tačiau apie tai įspėjama.

Elektromobilio arba hibridinio automobilio stabdžių trinkelėms ir rotoriams tenka mažiau darbo, nes kasdienio stabdymo metu didžiausią krūvį atlieka elektros variklis (-iai). Stabdžių dalys po truputį dėvisi kiekvieną kartą, kai jas naudojate norėdami sulėtinti greitį, o elektros varikliai – ne, todėl tikėtina, kad hibrido ar elektromobilio stabdžių sistemos dalių tarnavimo laikas gerokai pailgės.

Vis dėlto kai kurie tokių modelių savininkai pranešė, kad stabdžių dalys, ypač esančios galinėje automobilio dalyje, yra linkusios anksčiau laiko surūdyti, būti pažeistos ir pažeistos korozijos, kuri atsiranda dėl to, kad jos nėra dažnai naudojamos. Turėkite omenyje, kad hibridinio arba elektrinio automobilio stabdžiai gali būti jautresni nei įprasti stabdžiai neigiamam korozijos susidarymo poveikiui ilgesnio laikymo metu. Net jei didžiąją laiko dalį naudojate regeneracinį stabdymą, įsitikinkite, kad bent kelis kartus per kelionę naudojate įprastus stabdžius, kad jie nerūdytų greičiau nei būtina.

Kodėl neveikia regeneracinis stabdymas?

Kai jūsų elektromobilio arba hibridinio automobilio baterija yra visiškai pilna, regeneracinis stabdymas yra neįmanomas, nes baterijoje nebėra vietos sukaupti daugiau energijos. Taigi, jei nejaučiate, kad veikia regeneracinis stabdymas, taip gali būti todėl, kad jūsų baterija jau visiškai įkrauta.

Be to, galėjote netyčia išjungti arba sumažinti šią funkciją automobilio nustatymų meniu, o kai kuriuose automobiliuose kiekvieną kartą juos užvedus pagal nutylėjimą nustatomas žemas regeneracinio stabdymo režimas.

Dėl tam tikrų temperatūros ar baterijos veikimo apribojimų regeneracinis stabdymas taip pat gali laikinai neįsijungti, tačiau tokie atvejai būna retesni ir paprastai trunka trumpai.

Šaltinis: autotrader.ca