Нөхөн сэргээх тоормосны систем хэрхэн ажилладаг вэ
Цахилгаан болон эрлийз тээврийн хэрэгслийн хөгжил нь олон хүнийг нөхөн төлжих тоормос гэсэн нэр томьёог сонсоход хүргэсэн. Энэ технологийг цахилгаан машинууд яагаад чулуужсан түлшээр ажилладаг машинуудаас илүү үр ашигтай байдаг шалтгаануудын нэг гэж нэрлэдэг. Гэхдээ тээврийн хэрэгсэл нэгэн зэрэг "тоормослох" болон "цэнэглэх" үед яг юу болдог вэ? Энэ нийтлэлд нөхөн төлжих тоормосны систем хэрхэн ажилладаг, түүнд хамаарах бүрэлдэхүүн хэсгүүд, өдөр тутмын хэрэглээнд тэдгээрийн давуу болон хязгаарлалтын талаар авч үзэх болно.
Нөхөн сэргээх тоормослолт гэж юу вэ?
Нөхөн сэргээх тоормос гэдэг нь тээврийн хэрэгслийн хурд саарах үед кинетик энергийг ашиглан цахилгаан энерги болгон хувиргадаг тоормосны систем бөгөөд энэ энерги нь батерейд хадгалагддаг. Уламжлалт тоормослолтод (диск эсвэл хүрдний тоормос) энэхүү чухал кинетик энергийн ихэнх хэсэг нь тоормосны дэвсгэр болон диск эсвэл хүрдний хоорондох үрэлтийн улмаас дулаан болж хувирдаг. Энэ дулаан агаарт ялгардаг бөгөөд ашиглагддаггүй.
Үүний эсрэгээр, нөхөн төлжих тоормослолт нь ердийн үед дэмий үрэгдэх энергийн зарим хэсгийг "буцаан авах" оролдлого хийдэг. Тийм ч учраас үүнийг нөхөн төлжих гэж нэрлэдэг бөгөөд хурдатгалын үед ялгардаг энерги нь удаашралын үед "нөхөн төлждөг".
Үүний цаад физик зарчим: мотор нь генератор болдог
Нөхөн сэргээх тоормосны гол цөм нь цахилгаан мотор хоёр аргаар ажиллах боломжтой гэсэн зарчим юм.
1. Мотор (хөтлөх горим) болгон: батерейгаас гарч буй цахилгаан энергийг дугуйг эргүүлэх механик энерги болгон хувиргадаг.
2. Генераторын хувьд (тоормослох горим): дугуйнаас гарах механик энергийг цахилгаан энерги болгон буцаан хувиргадаг.
Жолооч хурдасгуурын дөрөөг тавих эсвэл тоормосны дөрөөг дарахад тээврийн хэрэгслийн удирдлагын систем нь цахилгаан моторыг генератор болгон хувиргадаг. Үүнийг инвертер болон моторын хянагчаар дамжуулан мотор дахь гүйдэл болон соронзон оронг зохицуулах замаар хийдэг. Моторыг дугуйгаар "албадан" эргүүлэхэд цахилгаан үүсгэдэг. Үүний зэрэгцээ энэхүү цахилгаан үүсгүүр нь эргэлтийн эсрэг чиглэлд эргүүлэх хүчийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тоормослох мэт мэдрэгддэг.
Энгийнээр хэлбэл: дугуй нь моторыг эргүүлдэг, мотор нь цахилгаан үүсгэдэг бөгөөд цахилгаан соронзон эсэргүүцэл нь тээврийн хэрэгслийг удаашруулдаг.
Сэргээн засах тоормосны системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Энэ системийг ажиллуулахын тулд хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэг хамтдаа ажилладаг:
1. Цахилгаан мотор (зүтгүүрийн мотор)
Хөдөлгүүрийн мотор нь гол хөдөлгөгч хүч юм. Орчин үеийн цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл хэрэглэгддэг моторын төрөлд байнгын соронзон синхрон мотор (PMSM) болон асинхрон мотор багтдаг. Хоёулаа удаашруулах үед генератор болж чаддаг.
2. Инвертер болон моторын хянагч
Инвертер нь мотор руу орж буй хувьсах гүйдлийн (AC) урсгалыг зохицуулж, эргүүлэх хүч болон хурдны шаардлагын дагуу хувиргадаг. Нөхөн сэргээх тоормослох үед инвертер нь мотороос (одоо генератор болж ажилладаг) энергийг батерей цэнэглэх систем рүү чиглүүлдэг.
3. Батерей (эсвэл бусад эрчим хүчний хадгалалт)
Дахин боловсруулсан цахилгаан энергийг хадгалах ёстой. Үүнийг ихэвчлэн лити-ион батерейд хадгалдаг. Зарим хэрэглээнд (жишээлбэл, автобус эсвэл тодорхой хүчин чадалтай тээврийн хэрэгсэл) суперконденсаторыг богино хугацаанд их хэмжээний цэнэглэх гүйдлийг зохицуулахад ашиглаж болно.
4. Батерейны удирдлагын систем (BMS)
BMS нь аюулгүй цэнэглэлтийг хангадаг: энэ нь батерейны хүчдэл, гүйдэл болон температурыг хянадаг. Хэрэв батерей хэт дүүрсэн, хэт хүйтэн, хэт халуун эсвэл цэнэглэх гүйдэл хэт өндөр байвал нөхөн сэргээлтийг хязгаарлаж болно.
5. Үрэлтийн тоормосны систем
Нөхөн сэргээх тоормос нь тээврийн хэрэгслийг удаашруулахад тусалдаг ч уламжлалт тоормос нь тодорхой нөхцөл байдалд шаардлагатай хэвээр байна: яаралтай тоормослох, маш бага хурдтай үед эсвэл батерейг цэнэглэх боломжгүй үед. Ийм учраас холимог тоормосны тухай ойлголт байдаг: нөхөн сэргээх тоормос болон үрэлтийн тоормосны хослол бөгөөд дөрөөний байгалийн мэдрэмжийг хадгалах, аюулгүй зогсох зайг хадгалахын тулд автоматаар тохируулагддаг.
Жолооч тоормослох үед энэ процесс хэрхэн ажилладаг вэ?
Үүнийг хялбарчлахын тулд машин жолоодож байгаад улаан гэрэлд ойртох нийтлэг нөхцөл байдлыг төсөөлөөд үз дээ.
1. Жолооч хурдасгуурын дөрөөг суллана.
Олон цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд энэ нь бага зэрэг нөхөн төлжилтийг эхлүүлэхэд хангалттай байдаг. Тээврийн хэрэгсэл, ялангуяа "нэг дөрөөтэй жолоодох" горимд тоормосны дөрөөнд хүрэлгүйгээр хурдаа сааруулдаг бололтой.
2. Хяналтын систем нь удаашруулах шаардлагыг тооцоолно.
ECU (тээврийн хэрэгслийн компьютер) нь дөрөөний оролт, хурд, батерейны байдал, дугуйны барьцалдал, тээврийн хэрэгслийн тогтвортой байдлын өгөгдлийг уншдаг.
3. Мотор генераторын горимд шилждэг.
Сөрөг эргүүлэх хүч үүсдэг. Нөхөн сэргээлт их байх тусам удаашруулах нөлөө илүү хүчтэй байдаг.
4. Цахилгаан эрчим хүчийг батерейд нийлүүлдэг.
Инвертер нь үүсгэсэн гүйдлийг BMS-ээр тодорхойлсон аюулгүй хязгаарт багтаан батерей руу чиглүүлдэг.
5. Хэрэв нөхөн төлжилт хангалтгүй бол үрэлтийн тоормос тусалдаг.
Хэрэв жолооч илүү хүчтэй тоормослох шаардлагатай бол эсвэл батерейны нөхцөл байдал цэнэглэх боломжгүй бол диск/хүрд тоормос нь тоормослох үйлдлийг бүхэлд нь эсвэл заримыг нь гүйцэтгэнэ.
Практикт жолооч энэ үйл явцын талаар бодох шаардлагагүй, учир нь энэ бүхэн автоматжуулсан байдаг. Цорын ганц мэдэгдэхүйц нөлөө нь илүү үр ашигтай тээврийн хэрэгсэл бөгөөд зарим загвар дээр хоёр системийн хослолоос шалтгаалан тоормосны дөрөө арай өөр мэдрэгддэг.
Яагаад нөхөн төлжих чадвар үргэлж хүчтэй байдаггүй эсвэл үргэлж идэвхтэй байдаггүй вэ?
Олон хүн “Хэрэв та тоормослох үед цэнэглэж чаддаг бол яагаад үргэлж хамгийн их чадлаар нь хийж болохгүй гэж?” гэж асуудаг. Зарим тодорхой хязгаарлалтууд байдаг:
1. Бүрэн батерей (өндөр SOC)
Батерей 100% орчимд хүрэхэд нэмэлт эрчим хүч гаргах зай маш бага байдаг. BMS нь батерейг хэт цэнэглэхээс сэргийлж нөхөн төлжилтийг бууруулж эсвэл идэвхгүй болгоно.
2. Батерейны температур хэт бага эсвэл хэт өндөр байна
Лити-ион батерейнууд ажиллах температурын хязгаартай байдаг. Маш хүйтэн үед цэнэглэх гүйдлийг тэсвэрлэх чадвар нь буурдаг. Хэт халуун үед эрчимтэй цэнэглэх нь задралыг хурдасгадаг. Үүний үр дүнд нөхөн төлжих нь хязгаарлагдмал байдаг.
3. Бага хурдтай
Маш бага хурдтай үед (жишээлбэл, зогсолтын ойролцоо) нөхөн төлжилт нь ихэвчлэн сулардаг, учир нь хөдөлгүүрийн тоормослох эргүүлэх хүч болон хүчийг үүсгэх чадвар нь бага эргэлттэй үед буурдаг. Энэ үед үрэлтийн тоормос нь бүрэн зогсоход илүү үр дүнтэй байдаг.
4. Зүтгүүр ба тогтвортой байдал
Хэрэв зам хальтиргаатай бол хэт их нөхөн төлжилт нь дугуй, ялангуяа хөтлөгч дугуйнуудын барьцалдалтыг алдагдуулж болзошгүй. Барьцалдалтын хяналт болон ABS нь тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд нөхөн төлжих эргүүлэх хүчийг бууруулна.
5. Гэнэтийн тоормослох хүсэлт
Яаралтай тоормослох үед систем бүх зүйлийг хамгийн их байлгах болно: нөхөн төлжилтийг аль болох нэмэгдүүлэх боловч үрэлтийн тоормос нь хамгийн их бөгөөд тогтвортой удаашралыг хангах гол бүрэлдэхүүн хэсэг хэвээр байна.
Хэр их энергийг "буцааж" болох вэ?
Хөдөлгүүр, инвертер, кабель болон батерей цэнэглэх процесст алдагдсанаас болж нөхөн төлжих тоормос нь эрчим хүчний 100%-ийг нөхөж чадахгүй. Гэсэн хэдий ч хотын хэрэглээнд байнга зогсож, явж жолооддог тохиолдолд нөхөн төлжих нь үр ашигт мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг.
Цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд нөхөн сэргээх нь дараах тохиолдолд онцгой ач холбогдолтой байдаг.
- ихэвчлэн улаан гэрэл дээр зогсдог,
- зам дагуу уруудах,
- замын түгжрэлтэй үед жолоодох.
Үүний зэрэгцээ, тогтвортой хурдтай төлбөртэй зам дээр тоормослох нь ховор байдаг тул нөхөн сэргээгдэх магадлал бага байдаг.
Нөхөн сэргээх тоормосны ашиг тус
1. Эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэх
Ердийн үед дулаан болж алдагддаг зарим энергийг дахин ашиглаж болох бөгөөд ингэснээр хүрээг нэмэгдүүлдэг.
2. Тоормосны элэгдлийг багасгах
Үрэлтийн тоормосыг бага ашигладаг тул тоормосны дэвсгэр болон диск нь удаан эдэлгээтэй байдаг.
3. Буурах үед удирдлага илүү тохь тухтай байдаг
Уруу зам дээр нөхөн сэргээлт нь тоормосыг байнга дарахгүйгээр хурдаа хадгалахад тусалдаг бөгөөд ингэснээр тоормосны элэгдэл алдагдах эрсдэлийг бууруулдаг.
4. Нэг дөрөөтэй жолоодлогын туршлагыг дэмждэг
Зарим цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд жолооч нар хурдатгал болон удаашралыг зөвхөн нэг дөрөөгөөр хянах боломжтой бөгөөд энэ нь замын хөдөлгөөн ихтэй үед илүү тохиромжтой байдаг.
Хязгаарлалт ба бэрхшээлүүд
Нарийн төвөгтэй хэдий ч нөхөн сэргээлт нь уламжлалт тоормосыг бүрэн орлохгүй. Энэ систем нь батерейны байдал, зүтгүүр болон тоормосны хэрэгцээнээс хамаардаг. Цаашилбал, нөхөн сэргээгдэх болон үрэлтийн тоормосны хоорондох шилжилт нь "хачин" эсвэл тогтворгүй дөрөөний мэдрэмжийг төрүүлэхгүйн тулд холимог тоормосны загвар нь нарийн байх ёстой.
Зарим тээврийн хэрэгслийн эзэд ховор хэрэглэгддэг үрэлтийн тоормосны дискэн дээр зэв үүсч болзошгүйг анхаарах хэрэгтэй (ялангуяа чийглэг газарт). Тиймээс үйлдвэрлэгчид тоормосны гадаргууг "цэвэрлэх" зорилгоор хааяа хөнгөн үрэлтийн тоормослохыг зөвлөдөг.
Хаах
Нөхөн сэргээх тоормосны систем нь тээврийн хэрэгсэл хурдаа алдах үед цахилгаан моторыг генератор болгон хувиргаж, дулаан хэлбэрээр алдагддаг кинетик энергийг цахилгаан болгон хувиргаж, батерейд буцааж хадгалах замаар ажилладаг. Энэхүү технологи нь үр ашгийг сайжруулж, тоормосны элэгдлийг бууруулж, жолоодлогын илүү жигд туршлагыг бий болгодог - ялангуяа хотын орчинд. Гэсэн хэдий ч нөхөн сэргээх нь батерейны нөхцөл байдал, температур, хурд, замын зүтгүүрээс хамаардаг тул аюулгүй байдлын үүднээс уламжлалт тоормостой хамт ажиллах ёстой.
Хэрэв та хүсвэл би энэ нийтлэлийг тодорхой нөхцөл байдалд тохируулан өөрчилж болно - жишээлбэл, сургуулийн даалгавар, автомашины блог эсвэл танилцуулгын материалд зориулж - мөн ажлын урсгалын зураг эсвэл нөхөн төлжилтийн үр ашгийн тооцооллын жишээг нэмж болно.
