در دهه‌های اخیر، نگرانی‌ها از اثرات منفی صنعت خودروسازی بر محیط زیست به طرز قابل توجهی افزایش یافته‌اند. افزایش تعداد خودروهای تولید و استفاده‌شده، همراه با مصرف بالای منابع طبیعی و تولید پسماند، نیازمندی به راهکارهای نوین برای کاهش اثرات آسیب‌رسان این صنعت به محیط زیست را ملموس می‌سازد. در این مقاله، به بررسی تکنولوژی ترمز احیا پذیر در خودروها، و چگونگی تبدیل انرژی ترمز به انرژی الکتریکی پرداخته خواهد شد.
ترمز احیا کننده چیست و چگونه عمل می‌کند؟
ترمز احیا کننده، یک سیستم است که در اکثر خودروهای هیبریدی و الکتریکی به کار می‌رود. این فناوری قدرت ترمزگیری را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند و توسط آن باتری با ولتاژ بالای خودرو شارژ می‌شود. به اضافه این، ترمز احیا کننده در کاهش سرعت خودرو نیز نقش مهمی ایفا می‌کند که ترمزهای معمولی نمی‌توانند به همین اندازه در این زمینه مؤثر باشند.
در سیستم ترمز معمولی، وسیله نقلیه به دلیل اصطکاک بین لنت ترمز و دیسک ترمز، سرعت خود را کاهش می‌دهد. اما این روش در مصرف انرژی به طرز چشمگیری ضعیف است. در واقع، بیشتر انرژی حاصل از جنبش و حرکت وسیله نقلیه، هنگامی که ترمز فشرده می‌شود و به شکل حرارت از بین می‌رود، بی‌خبرانه تلف می‌شود. این به معنای از دست دادن مقدار زیادی از انرژی است.
ترمز احیا کننده این مشکل را با بازیابی بیش از 70 درصد از انرژی حاصل از حرکت و جنبشی که در غیر اینصورت در طول ترمز فاقد ارزش می‌شود، برطرف می‌کند. میزان انرژی بازیابی شده، به مدل خودرو و نحوه رانندگی شما وابسته است. این فناوری منجر به بهره‌برداری بهینه از انرژی و بهبود کارایی در مصرف سوخت در خودروهای هیبریدی و الکتریکی می‌شود.
ترمز احیا کننده: چگونه انرژی الکتریکی تولید می‌کند؟
ترمز احیا کننده، از طریق تغییر جهت حرکت خودرو به صورت معکوس، انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. در خودروهای الکتریکی، پیشرانش از طریق باتری‌هایی انجام می‌شود که انرژی را به یک موتور یا موتورها ارسال کرده و نیروی لازم برای چرخش چرخ‌ها را فراهم می‌آورد. به سادگی، انرژی از شکل الکتریکی به شکل مکانیکی تبدیل می‌شود تا چرخ‌ها به چرخاندن در آینده بپردازند.
در مورد ترمز احیا کننده، انرژی حاصل از حرکت چرخ‌ها به صورت معکوس به الکتریسیته تبدیل می‌شود. به عبارت ساده‌تر، زمانی که شما ترمز می‌زنید، چرخ‌های خودرو به جای ایجاد تابش، انرژی خود را به شکل الکتریکی به موتور(های) الکتریکی منتقل می‌کنند که سپس این انرژی به صورت بازیابی به باتری بازمی‌گردد. تنها کاری که باید انجام دهید، این است که پایه‌های ترمز را بگذارید و مشاهده کنید که ترمز احیا کننده انرژی را به طور معکوس جذب می‌کند، این انرژی به شکل الکتریکی به موتورها منتقل می‌شود و در نهایت به باتری بازیابی می‌شود. این عملکرد باعث بهبود بهره‌وری سیستم انرژی خودرو و کاهش مصرف سوخت در مدل‌های هیبریدی و الکتریکی می‌شود
افزایش راندمان سوخت در خودروهای هیبریدی:
راهکارها و استراتژی‌ها خودروهای هیبریدی به عنوان جزی از راه‌حل‌های پایدارتر در حوزه حمل‌ونقل، همچنان توجه بسیاری از افراد و صنعت خودروسازی را به خود جلب کرده‌اند. از آنجایی که هدف اصلی در این خودروها بهبود کارایی سوختی و کاهش انتشارات آلاینده‌هاست، بهبود راندمان سوخت در خودروهای هیبریدی بسیار مهم است. در اینجا، به برخی از راهکارها و استراتژی‌هایی که به افزایش راندمان سوخت در خودروهای هیبریدی کمک می‌کنند، می‌پردازیم.
- بهینه‌سازی سیستم‌های قدرت:
استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته در موتورها و سیستم‌های قدرت، مانند بهینه‌سازی موتور‌های داخل‌سوز، افزایش بهره‌وری سوخت و کاهش مصرف انرژی را در مسیرهای مختلف ایجاد می‌کند. همچنین، استفاده از سیستم‌های انتقال قدرت پیشرفته و تنظیم دقیق نیرو، به کاهش هدررفت انرژی کمک می‌کند. - استفاده از ترمز احیا کننده:
این ترمز بهبود مصرف سوخت را ایجاد می‌کند، زیرا انرژی جنبشی در هنگام ترمز کردن بازیابی و به باتری منتقل می‌شود و به دسترسی برای استفاده مجدد در شرایط تسریع کمک می‌کند.
- بهینه‌سازی مدیریت انرژی:
سیستم‌های مدیریت انرژی پیشرفته به خودروهای هیبریدی اجازه می‌دهند تا بر اساس شرایط مسیر و عملکرد، توزیع بهینه بین موتور درون سوز و موتور الکتریکی را انجام دهند. این بهبود در مدیریت انرژی منجر به بهره‌وری بهتر در مصرف سوخت می‌شود.
- کاهش وزن و افزایش توان باتری:
کاهش وزن خودرو و افزایش توان باتری از طریق تکنولوژی‌های نوین، مانند استفاده از سلول‌های با بهره‌وری بالا، می‌تواند عملکرد بهتر باتری را فراهم کند و به تخلیه و شارژ بهتر باتری‌ها کمک کند.
5. استفاده از منابع انرژی جایگزین:
استفاده از منابع انرژی جایگزین و پاک، مانند سلول‌های سوختی و هیدروژن، می‌تواند در بهبود راندمان سوخت و کاهش انتشارات زیان‌دهنده به‌خصوص مؤثر باشد.
معایب سیستم ترمز احیا کننده در خودروهای هیبریدی و الکتریکی:
با وجود تمام مزایای این سیستم معایبی وجود دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم
- ناتوانی سیستم ترمز در سرعت‌های پایین:
یکی از معایبی که ممکن است در سیستم ترمز احیا کننده به وجود آید، ناتوانی سیستم ترمزدر سرعت‌های پایین است. به دلیل کمتر بودن انرژی جنبشی در سرعت‌های کم، این سیستم ممکن است کماکانسی کمتری داشته باشد و نتواند به اندازه‌ای شارژ به باتری ارائه دهد.
- تغییر در احساس پدال ترمز:
استفاده از ترمز احیا کننده ممکن است باعث تغییر در احساس پدال ترمز شود. این تغییر ممکن است شامل عدم واکنشی در لحظه نیاز به ترمز، حس متفاوت در فشار پدال ترمز یا حتی تجربه ای که به شدت با عادت راننده متفاوت باشد.
- قدرت توقف کمتر در برخی موارد:
یک چالش دیگر در سیستم ترمز احیا کننده مربوط به قدرت توقف کمتر از ترمزهای معمولی است. این ممکن است باعث شود رانندگان برای ترمز کردن با شدت بیشتری، از ترمزها استفاده کنند تا به همان اثربخشی دست یابند.
نتیجه‌گیری:
با وجود معایبی که ممکن است در سیستم ترمز احیا کننده وجود داشته باشد، این تکنولوژی به طور کلی مزایایی برای بهره‌برداری از انرژی و بهره‌وری در خودروهای هیبریدی و الکتریکی ایجاد می‌کند.که مهندسان هر روزه در صدد رفع ایراد ها و بهبود کارایی این سیستم هستند.
مقالات پیشنهادی:
خودرو هیبریدی چکونه کار می‌کند؟
منابع:
