Remtegnologie het nie baie verander in die afgelope honderd jaar nie, maar regeneratiewe rem verteenwoordig wel 'n seeverandering in die manier waarop ons oor rem dink. In plaas daarvan om brute krag te gebruik om voertuie te stop deur fisies vas te klem of uit te druk soos 'n komponent soos 'n remskyf of drom, benut hierdie tegnologie slim die manier waarop hibriede en ten volle elektriese motors werk om werklik 'n bietjie energie te herwin elke keer as die voertuig stadiger ry..
Hoe werk remme in motors en vragmotors?
Vooruitgang in remtegnologie was oor die jare grotendeels iteratief eerder as innoverend, soos die oorgang van dromremme na skyfremme. Daar was ook aansienlike vooruitgang in die fisiese materiale waarvan remskoene gemaak word, wat gelei het tot wrywingsmateriale wat langer hou, minder stof skep en minder geneig is om geraas te maak. Tegnologieë soos sluitweerremme het ook remtegnologie veiliger gemaak, maar die onderliggende beginsel van die omskakeling van kinetiese energie na hitte het onveranderd gebly.
Tradisionele remme werk goed, maar hulle is uit hul aard geweldig verkwistend. Elke keer as jy jou rempedaal afdruk, klamp jy effektief op jou wiele vas met die krag van duisende ponde se hidrouliese druk. Die presiese meganisme behels skyfvormige metaalrotors, wat tussen elke band en wielnaaf ingeklem is, wat tussen organiese, metaal- of keramiekremskoene ingedruk word.
In ouer voertuie, en die agterste remme van sommige ligte vragmotors, word minder doeltreffende dromme en remskoene eerder gebruik. In beide gevalle word die voertuig stadiger as gevolg van die geweldige wrywing wat tussen die kussings en skyfies of skoene en dromme gegenereer word. Daardie wrywing verander in wese kinetiese energie in hitte-energie (en soms baie geraas), en jou motor vertraag as gevolg daarvan.
Die probleem met tradisionele remme is dat jou enjin baie brandstof moes verbruik om daardie kinetiese energie op te bou, en dit word in wese vermors wanneer jou remme dit in hitte omskakel.
Die basiese idee agter regeneratiewe rem is dat 'n verskeidenheid tegnologieë dit moontlik maak om 'n gedeelte van daardie kinetiese energie terug te vang, dit in elektrisiteit om te skakel en dit dan te hergebruik.
Hoe werk regeneratiewe remme?
Die mees algemene vorm van regeneratiewe remtegnologie herdoel 'n elektriese motor as 'n kragopwekker, en daarom word regeneratiewe remme dikwels in hibriede en elektriese voertuie aangetref.
Gedurende normale werking trek die elektriese motor krag uit die battery en gebruik dit om die voertuig te beweeg. Wanneer die rempedaal getrap word, is die elektriese motor in staat om hierdie proses om te keer, 'n kragopwekker te word wat deur die roterende wiele aangedryf word, en elektrisiteit in die battery terugvoer.
Aangesien regeneratiewe remme die battery effektief laai sonder om in 'n laaier te koppel, in die geval van 'n elektriese voertuig, of die alternator in 'n baster te gebruik, word die algehele doeltreffendheid van die voertuig verhoog. Dit kom neer op meer myl tussen ladings of brandstofoplaaie.
Aangesien regeneratiewe remme kinetiese energie effektief in elektrisiteit verander, is hulle in staat om 'n voertuig te vertraag benewens om die battery te laai. Daar is egter beperkings op die doeltreffendheid van 'n regeneratiewe remstelsel. Een van die hoofkwessies is dat regeneratiewe remme nie so goed werk teen lae snelhede as teen hoë snelhede nie. As gevolg van daardie inherente beperking in regeneratiewe rem, is die meeste voertuie ook toegerus met 'n aanvullende tradisionele remstelsel.
Op dieselfde manier as wat tradisionele stuur-, rem- en versnellingskontroles dikwels ingesluit word as 'n rugsteun vir aandrywing-vir-draad-stelsels, kan tradisionele remme dien as 'n rugsteun vir regeneratiewe rem. Tradisionele stelsels mag net inskakel wanneer daar 'n toerustingfout is, of hulle kan heeltyd saam met regeneratiewe rem gebruik word.
Beperkings van regeneratiewe remme
Benewens die natuurlike afname van regeneratiewe remdoeltreffendheid by lae snelhede, ly die tegnologie ook aan 'n aantal ander beperkings. Sommige van die mees noemenswaardige sluit in:
- Regeneratiewe rem werk net op dryfwiele: As 'n elektriese voertuig nie vierwielaangedrewe is nie, met 'n motor vir elke wiel, dan is die wiele wat nie rotors het nie, nie kan baat vind by regeneratiewe rem.
- Probleme met paniekstop: Regeneratiewe remme verskaf gewoonlik nie genoeg remkrag onder paniekstoptoestande nie. Dit is een gebied waar tradisionele remme steeds baie beter werk.
- Battery- en motorbeperkings: Die doeltreffendheid van 'n regeneratiewe stelsel word beperk deur faktore soos die kapasiteit van die energiebergingstelsel en die uitset van die elektriese motor.
- Werk net met elektriese en hibriede voertuie: Tradisionele regeneratiewe stelsels is onversoenbaar met nie-elektriese, nie-hibriede voertuie. Aangesien hierdie voertuie nie elektriese motors het nie, is die implementering van regeneratiewe rem duur en ingewikkeld.
- Dynamiese rembeperkings: Sommige regeneratiewe stelsels word gedwing om aanvullende "dinamiese rem" te gebruik wat nie die herwonne kinetiese energie stoor nie.
Kapasitiewe remme en tradisionele verbrandingsenjins
Aangesien regeneratiewe remstelsels tipies op hul elektriese motors staatmaak om elektrisiteit op te wek, is hulle inherent onversoenbaar met voertuie wat binnebrandenjins gebruik. Daar is egter 'n paar alternatiewe regeneratiewe tegnologieë wat op tradisionele binnebrandenjins toegepas kan word.
Een so 'n stelsel gebruik groot kapasitors om elektrisiteit vinnig op te berg en vry te stel, wat dan deur 'n afwaartse transformator gevoer word. Die 12-volt-uitset word dan in die elektriese stelsel van die voertuig ingevoer, wat 'n bietjie las van die enjin afhaal. Hierdie tegnologie is tans in staat om brandstofdoeltreffendheid met tot 10 persent te verhoog, hoewel dit nog in sy kinderskoene is.
Watter motors gebruik regeneratiewe remme?
Die meeste hibriede en elektriese voertuie gebruik een of ander soort regeneratiewe remstelsel. OEM's soos Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota en Tesla was almal vroeg aan boord met regeneratiewe remtegnologie in hul hibriede en elektriese voertuie. Nie-hibriede voertuie wat een of ander soort regeneratiewe rem gebruik, is aansienlik minder algemeen, maar BMW en Mazda was albei vroeë aannemers van die tegnologie in sekere modelle.
