Чӣ тавр системаҳои тормозкунии регенеративӣ кор мекунанд
Рушди мошинҳои барқӣ ва гибридӣ боис шудааст, ки бисёриҳо истилоҳи тормозкунии регенеративиро бишнаванд. Ин технология аксар вақт ҳамчун яке аз сабабҳои самараноктар будани мошинҳои барқӣ нисбат ба мошинҳои сӯзишвории истихроҷшаванда зикр мешавад. Аммо вақте ки мошин ҳамзамон "тормоз" мекунад ва "пур мекунад", маҳз чӣ рӯй медиҳад? Дар ин мақола тарзи кори системаҳои тормозкунии регенеративӣ, ҷузъҳои дахлдор ва бартариҳо ва маҳдудиятҳои онҳо дар истифодаи ҳаррӯза баррасӣ мешавад.
Тормозкунии регенеративӣ чист?
Тормозкунии регенеративӣ системаи тормозкунӣ аст, ки энергияи кинетикии воситаи нақлиётро ҳангоми сустшавӣ барои табдил додани он ба энергияи барқӣ истифода мебарад ва сипас дар батарея нигоҳ дошта мешавад. Дар тормозкунии анъанавӣ (тормозҳои дискӣ ё барабанӣ), қисми зиёди ин энергияи кинетикии назаррас аз сабаби соиш байни қолабҳои тормоз ва диск ё барабан ба гармӣ табдил меёбад. Ин гармӣ ба ҳаво мебарояд ва истифода намешавад.
Баръакс, тормозкунии регенеративӣ кӯшиш мекунад, ки қисме аз энергияеро, ки одатан беҳуда сарф мешавад, "барқарор" кунад. Аз ин рӯ, онро регенеративӣ меноманд - энергияе, ки ҳангоми шитоб ҷудо мешавад, ҳангоми сустшавӣ "барқарор" мешавад.
Принсипи физикии он: муҳаррик ба генератор табдил меёбад
Дар асоси тормози регенеративӣ принсипе вуҷуд дорад, ки муҳаррики электрикӣ метавонад бо ҳарду роҳ кор кунад:
1. Ҳамчун муҳаррик (реҷаи гардонанда): энергияи барқ аз батарея ба энергияи механикӣ барои гардиши чархҳо табдил дода мешавад.
2. Ҳамчун генератор (реҷаи тормозкунӣ): энергияи механикӣ аз чархҳо дубора ба энергияи барқӣ табдил дода мешавад.
Вақте ки ронанда педали газро раҳо мекунад ё педали тормозро пахш мекунад, системаи идоракунии воситаи нақлиёт муҳаррики барқиро ба генератор табдил медиҳад. Ин бо роҳи танзими ҷараён ва майдони магнитӣ дар муҳаррик тавассути инвертер ва контроллери муҳаррик анҷом дода мешавад. Вақте ки муҳаррик "маҷбур" мешавад, ки аз ҷониби чархҳо чарх занад, он нерӯи барқ истеҳсол мекунад. Ҳамзамон, ин тавлиди барқ моменти гардишро дар самти муқобили гардиш ба вуҷуд меорад - он чизе ки ҳамчун тормоз ҳис карда мешавад.
Ба ибораи оддӣ: чархҳо муҳаррикро мегардонанд, муҳаррик барқ тавлид мекунад ва муқовимати электромагнитӣ мошинро суст мекунад.
Қисмҳои асосии системаи тормози регенеративӣ
Барои кори ин система, якчанд ҷузъҳо якҷоя кор мекунанд:
1. Муҳаррики барқӣ (муҳаррики кашишӣ)
Муҳаррики пешбаранда муҳаррики асосӣ мебошад. Дар мошинҳои электрикии муосир, намудҳои маъмули муҳаррикҳо муҳаррикҳои синхронии магнитии доимӣ (PMSM) ва муҳаррикҳои асинхронӣ мебошанд. Ҳарду метавонанд ҳангоми сустшавӣ ҳамчун генератор амал кунанд.
2. Контроллери инвертор ва муҳаррик
Инвертер ҷараёни ҷараёни тағйирёбанда (AC)-ро ба муҳаррик танзим мекунад ва онро мувофиқи талаботи моменти гардиш ва суръат табдил медиҳад. Ҳангоми тормозкунии регенеративӣ, инвертер энергияро аз муҳаррик (ки ҳоло ҳамчун генератор амал мекунад) ба системаи пуркунии батарея равона мекунад.
3. Батарея (ё дигар захираи энергия)
Энергияи барқии барқароршуда бояд захира карда шавад. Ин одатан дар батареяҳои литий-ион нигоҳ дошта мешавад. Дар баъзе барномаҳо (масалан, автобусҳо ё баъзе мошинҳои баландсифат), суперконденсаторҳоро инчунин барои идора кардани ҷараёнҳои пуркунии калон дар муддати кӯтоҳ истифода бурдан мумкин аст.
4. Системаи идоракунии батарея (BMS)
BMS пуркунии бехатарро таъмин мекунад: он шиддат, ҷараён ва ҳарорати батареяро назорат мекунад. Агар батарея аз ҳад зиёд пур, аз ҳад зиёд хунук, аз ҳад зиёд гарм бошад ё ҷараёни пуркунӣ аз ҳад зиёд баланд бошад, барқароршавӣ метавонад маҳдуд карда шавад.
5. Системаи тормози соишӣ
Гарчанде ки тормози барқароркунанда ба суст кардани суръати воситаи нақлиёт мусоидат мекунад, тормози анъанавӣ барои баъзе ҳолатҳо ҳанӯз ҳам зарур аст: тормози фаврӣ, суръати хеле паст ё вақте ки батареяро пур кардан мумкин нест. Аз ин рӯ, консепсияи тормози омехта вуҷуд дорад: омезиши тормози барқароркунанда ва тормози соишӣ, ки ба таври худкор барои нигоҳ доштани эҳсоси табиии педал ва масофаи бехатари таваққуф танзим карда мешавад.
Вақте ки ронанда тормоз мекунад, раванд чӣ гуна кор мекунад?
Барои осонтар кардани кор, як сенарияи маъмулиро тасаввур кунед, ки дар он мошин ронданӣ аст ва сипас ба чароғаки сурх наздик мешавад.
1. Ронанда педали газро раҳо мекунад.
Дар бисёре аз мошинҳои барқӣ, ин барои ба вуҷуд овардани барқароршавии сабук кофӣ аст. Чунин ба назар мерасад, ки мошин бе ламс кардани педали тормоз, махсусан дар ҳолати "ронандагӣ бо як педал", суръаташро суст мекунад.
2. Системаи идоракунӣ талаботи сусткуниро ҳисоб мекунад.
ECU (компютери воситаи нақлиёт) маълумоти воридшавии педал, суръат, ҳолати батарея, кашиши чарх ва устувории воситаи нақлиётро мехонад.
3. Мотор ба ҳолати генератор мегузарад.
Моменти манфӣ ба вуҷуд меояд. Ҳар қадар барқароршавӣ зиёдтар бошад, таъсири сусткунӣ ҳамон қадар қавитар мешавад.
4. Энергияи барқ ба батарея дода мешавад.
Инвертер ҷараёни тавлидшударо ба батарея дар доираи маҳдудиятҳои бехатари муайянкардаи BMS равона мекунад.
5. Агар барқароршавӣ кофӣ набошад, тормозҳои соишӣ кӯмак мекунанд.
Агар ронанда ба тормозкунии қавитар ниёз дошта бошад ё ҳолати батарея имкон надиҳад, ки пуркунӣ пур карда шавад, тормозҳои дискӣ/барабанӣ қисман ё пурра тормозкуниро ба ӯҳда мегиранд.
Дар амал, ронанда набояд дар бораи ин раванд фикр кунад, зеро ҳама чиз худкор аст. Ягона таъсири намоён ин самараноктар кардани воситаи нақлиёт аст ва дар баъзе моделҳо, педали тормоз аз сабаби омезиши ин ду система каме фарқ мекунад.
Чаро регенератив на ҳамеша қавӣ ё на ҳамеша фаъол аст?
Бисёриҳо мепурсанд: "Агар шумо ҳангоми тормозкунӣ барқ гирифта тавонед, чаро онро ҳамеша бо қувваи максималӣ истифода набаред?" Баъзе маҳдудиятҳои возеҳ мавҷуданд:
1. Батареяи пурра (SOC-и баланд)
Вақте ки батарея ба 100% наздик аст, барои энергияи иловагӣ ҷой хеле кам мемонад. BMS барқароркуниро кам ё ғайрифаъол мекунад, то аз пуркунии аз ҳад зиёди батарея пешгирӣ кунад.
2. Ҳарорати батарея хеле паст ё хеле баланд аст
Батареяҳои литий-ион маҳдудиятҳои ҳарорати корӣ доранд. Дар ҳолати хеле хунук, қобилияти онҳо барои кор бо ҷараёни пуркунӣ коҳиш меёбад. Дар ҳолати аз ҳад зиёд гарм, пуркунии шадид метавонад таназзулро суръат бахшад. Дар натиҷа, барқароршавӣ маҳдуд аст.
3. Суръати паст
Дар суръати хеле паст (масалан, дар наздикии истгоҳ), барқароршавӣ одатан суст мешавад, зеро қобилияти муҳаррик барои тавлиди моменти тормоз ва қувваи он дар гардишҳои паст коҳиш меёбад. Дар ин лаҳза, тормозҳои соишӣ барои қатъи пурра самараноктаранд.
4. Кашидан ва устуворӣ
Агар роҳ лағжанда бошад, барқароршавии аз ҳад зиёд метавонад боиси аз даст додани кашиши чархҳо, махсусан дар чархҳои ҳаракаткунанда гардад. Идоракунии кашиш ва ABS моменти барқароркуниро барои нигоҳ доштани устуворӣ коҳиш медиҳанд.
5. Дархости тормозкунии ногаҳонӣ
Дар ҳолати тормозкунии фаврӣ, система ҳама чизро ба ҳадди аксар мерасонад: барқароршавӣ то ҳадди имкон, аммо тормозҳои соишӣ ҷузъи асосӣ барои таъмини суръати ҳадди аксар ва пайваста боқӣ мемонанд.
Чӣ қадар энергияро "баргардонидан" мумкин аст?
Тормози барқароркунанда наметавонад 100% энергияро аз сабаби талафот дар раванди пуркунии муҳаррик, инвертер, кабелҳо ва батарея барқарор кунад. Аммо, дар истифодаи шаҳрӣ бо рондани зуд-зуд бо таваққуф ва рафтан, барқароршавӣ метавонад ба самаранокӣ таъсири назаррас расонад.
Дар мошинҳои барқӣ, барқарорсозӣ махсусан дар ҳолатҳои зерин муфид аст:
- аксар вақт дар чароғаки сурх меистанд,
– аз роҳ поён фаромада,
- рондани мошин дар бандшавии роҳ.
Дар айни замон, дар роҳҳои пулакӣ бо суръати устувор, эҳтимолияти барқароршавӣ камтар аст, зеро тормозкунӣ кам ба назар мерасад.
Фоидаҳои тормозкунии регенеративӣ
1. Самаранокии баланди энергетикӣ
Баъзе аз энергияҳое, ки одатан ҳамчун гармӣ гум мешаванд, метавонанд дубора истифода шаванд ва масофаро зиёд кунанд.
2. Фарсудашавии тормозро кам кунед
Азбаски тормозҳои соишӣ камтар истифода мешаванд, колодкаҳо ва дискҳои тормоз метавонанд дарозтар хизмат кунанд.
3. Идоракунӣ ҳангоми фуруд омадан бароҳаттар аст
Дар роҳҳои нишебӣ, барқароркунӣ ба нигоҳ доштани суръат бидуни пахш кардани доимии тормоз мусоидат мекунад ва хатари пажмурда шудани тормозро кам мекунад.
4. Таҷрибаи савории якпедалро дастгирӣ мекунад
Дар баъзе мошинҳои барқӣ, ронандагон метавонанд суръатбахшӣ ва сустшавиро танҳо бо як педал идора кунанд, ки ин дар трафики шадид амалӣтар аст.
Маҳдудиятҳо ва мушкилот
Гарчанде ки барқарорсозӣ мураккаб аст, он ивазкунандаи пурраи тормозҳои анъанавӣ нест. Ин система ба ҳолати батарея, кашиш ва талаботи тормозкунӣ такя мекунад. Ғайр аз ин, тарҳи тормозкунии омехта бояд дақиқ бошад, то гузариш байни тормозкунии барқароркунанда ва соиш эҳсоси "аҷиб" ё номувофиқи педалро ба вуҷуд наорад.
Дар баъзе воситаҳои нақлиёт, соҳибон инчунин бояд огоҳ бошанд, ки тормозҳои соишӣ, ки кам истифода мешаванд, метавонанд дар дискҳо занг зананд (хусусан дар ҷойҳои намнок). Аз ин рӯ, истеҳсолкунандагон аксар вақт барои "тоза кардани" сатҳи тормоз тормозкунии соишӣ-фавриро тавсия медиҳанд.
Penutup
Системаҳои тормозкунии барқароркунанда бо роҳи табдил додани муҳаррики барқӣ ба генератор ҳангоми сустшавии мошин кор мекунанд, энергияи кинетикии одатан ҳамчун гармӣ гумшударо ба барқ табдил медиҳанд ва онро дар батарея нигоҳ медоранд. Ин технология самаранокиро беҳтар мекунад, фарсудашавии тормозро кам мекунад ва таҷрибаи ронандагии ҳамвортарро фароҳам меорад - махсусан дар муҳити шаҳрӣ. Аммо, барқароркунӣ маҳдудиятҳое дорад, ки аз ҳолати батарея, ҳарорат, суръат ва кашиши роҳ вобастаанд, аз ин рӯ, он бояд барои бехатарӣ дар якҷоягӣ бо тормозҳои анъанавӣ кор кунад.
Агар шумо хоҳед, ман метавонам ин мақоларо барои як контексти мушаххас мутобиқ кунам - масалан, барои супориши мактабӣ, блоги автомобилӣ ё маводи презентатсия - ва тасвирҳои ҷараёни кор ё мисолҳои ҳисобҳои самаранокии барқароркуниро илова кунам.
