كيف يعمل الكبح التجديدي

إذا كنت تقود سيارتك في منطقة حضرية ، فربما تدرك أنك تتوقف باستمرار وتبدأ على الطريق. إنها مضيعة كبيرة للوقت ، ولكن قد لا تدرك أيضًا أنها مضيعة كبيرة للطاقة. يتطلب تحريك السيارة للأمام إدخالًا كبيرًا من الطاقة ، وفي كل مرة تخطو فيها الفرامل، كل الطاقة التي قمت ببنائها تبدد. وفقا ل قواعد الفيزياء، لا يمكن تدمير الطاقة. هذا يعني أنه عندما تتباطأ سيارتك ، فإن الطاقة الحركية التي كانت تدفعها إلى الأمام يجب أن تذهب إلى مكان ما - يتم فقدها في الفرامل وتطلقها كحرارة. ولكن ماذا لو كان بإمكانك تخزين هذه الطاقة واستخدامها عند البدء في التسارع؟ هذا هو المبدأ الأساسي وراء الفرامل التجددية، والتي تستخدم على نطاق واسع في السيارات الكهربائية والقطارات.

الكبح التجديدي هو نظام يقوم فيه المحرك الكهربائي الذي يقود عادة هجين أو تعمل السيارة الكهربائية النقية بشكل أساسي في الاتجاه المعاكس (كهربائيًا) أثناء الكبح أو الهبوط. بدلاً من استهلاك الطاقة لدفع السيارة ، يعمل المحرك كمولد يشحن على متن الطائرة البطاريات ذات الطاقة الكهربائية التي عادة ما يتم فقدانها كحرارة من خلال الاحتكاك الميكانيكي التقليدي الفرامل. عندما يعمل المحرك في الاتجاه المعاكس ، فإنه يولد الكهرباء. يساعد الاحتكاك المصاحب (المقاومة الكهربائية) في تيل المكابح الطبيعية في التغلب على القصور الذاتي ويساعد على إبطاء السيارة.

في نظام الكبح التقليدي ، تخلق وسادات الفرامل احتكاكًا مع دوارات الفرامل التي توقف أو تبطئ السيارة. يتم إنتاج الاحتكاك أيضًا بين العجلات وسطح الطريق. كلاهما يخلق حرارة من الطاقة الحركية للسيارة.

ومع ذلك ، مع المكابح المتجددة ، فإن النظام الذي يقود السيارة يقوم بمعظم الكبح. عندما تضغط على دواسة الفرامل على سيارة هجينة أو كهربائية ، فإن هذه الفرامل تحول المحرك الكهربائي للسيارة إلى الخلف مما يجعلها تعمل إلى الوراء ، مما يبطئ بدوره عجلات السيارة. أثناء التشغيل للخلف ، يعمل المحرك أيضًا كمولد كهربائي من خلال توليد الكهرباء التي يتم توصيلها إلى بطاريات السيارة.

تكون المكابح المتجددة أكثر فعالية بسرعات معينة. هم في الواقع أكثر فائدة في مواقف التوقف. تحتوي السيارات الهجينة والسيارات الكهربائية أيضًا على فرامل احتكاك تعمل كنوع من نظام النسخ الاحتياطي في السيناريوهات حيث لا يمكن للكبح المتجدد توفير طاقة كافية للتوقف. في هذه الحالات ، يجب أن يدرك السائقون أن دواسة الفرامل يمكن أن تستجيب بشكل مختلف للضغط. في بعض الأحيان سوف ينخفض ​​في بعض الأحيان نحو الأرض أكثر من المعتاد - وهو شعور يمكن أن يتسبب في حالة من الذعر للسائقين.

طورت شركة Ford Motor Company و Eaton Corporation نوعًا جديدًا من نظام الكبح التجديدي يسمى مساعد الطاقة الهيدروليكية أو HPA. عندما يضغط السائق على الفرامل مع HPA ، السيارات الطاقة الحركية تعمل على تشغيل المضخة القابلة للعكس والتي توجه السوائل الهيدروليكية من المركم منخفض الضغط (نوع من خزانات التخزين) وإلى المركم عالي الضغط. تشير تقديرات HPA إلى أنه يمكن تخزين 80 في المائة من الحركات المفقودة بسبب التباطؤ واستخدامها لتحريك السيارة إلى الأمام.