Hamowanie rekuperacyjne

Fot. Delphi

Jedną z zalet pojazdów hybrydowych i elektrycznych (HEV) jest możliwość odzyskiwania przez nie energii hamowania zwanej hamowaniem rekuperacyjnym. Firma Delphi Technologies wyjaśnia, jak działa ten oszczędzający energię układ.

W czasie zatrzymywania samochodu energia kinetyczna nagromadzona podczas poruszania się musi zostać gdzieś odprowadzona. W konwencjonalnym, hydraulicznym układzie hamulcowym wykorzystuje się tarcie pomiędzy klockiem hamulcowym a tarczą lub bębnem i szczęką do zamiany energii kinetycznej pojazdu na ciepło. Ciepło to jest następnie rozpraszane do atmosfery.

W pojazdach elektrycznych i hybrydowych energia ta jest lepiej wykorzystana. Zamiast ulotnić się w powietrzu, pojazd zamienia ją na energię elektryczną przechowywaną w akumulatorze. Oprócz pomocy w zatrzymaniu pojazdu, energia ta zapewnia silnikowi elektryczność potrzebną do dalszej jazdy, tym samym zwiększając jego wydajność.

Jak działa hamowanie rekuperacyjne?

Podczas jazdy samochodem wyposażonym w system hamowania rekuperacyjnego, silnik elektryczny czerpie moc z akumulatora i obraca koła, tworząc energię kinetyczną niezbędną do poruszania się pojazdu. Jednak po naciśnięciu pedału hamulca proces ten ulega odwróceniu. Teraz energia kinetyczna wcześniej użyta do napędzania pojazdu sprawia, że koła inicjują obroty silnika elektrycznego, który zmienia się w rodzaj generatora. Zamiast zużywać elektryczność, silnik/generator zaczyna ją wytwarzać, korzystając z energii kinetycznej pojazdu. Energia elektryczna jest przechowywana w wysokonapięciowym akumulatorze i znowu służy do napędzania samochodu. Ponieważ hamowanie rekuperacyjne zamienia energię kinetyczną pojazdu na elektryczność, może również go spowolnić w taki sam sposób, jak hamulec hydrauliczny, poprzez tarcie.

Czy pojazdy HEV nadal mają hydrauliczny układ hamulcowy?

W większości przypadków silnik elektryczny/generator zapewnia wystarczającą moc hamowania, aby spowolnić pojazd. Jednak w przypadku, gdy porusza się on bardzo szybko lub zbyt wolno (albo akumulator jest w pełni naładowany, zbyt gorący bądź zbyt zimny), silnik elektryczny nie jest w stanie sam zapewnić wystarczającego momentu hamowania i potrzebuje wsparcia hamulców hydraulicznych. Jego zakres zależy w dużym stopniu od samochodu. Na przykład w Toyocie Prius wcześniejszej generacji (2001–2004) nie korzysta się z hamulców hydraulicznych do czasu, gdy prędkość nie spadnie poniżej 11 km/h. Wyjątek stanowi potrzeba gwałtownego zatrzymania.

Serwisowanie hamulców

Hamulce hydrauliczne stanowią system wsparcia, są rzadziej używane i teoretycznie powinny służyć dłużej. Jednak mniej intensywne wykorzystanie powoduje, że na powierzchniach ciernych tarcz hamulcowych, mocowaniach klocków i tłokach zacisków/sworzni osadza się rdza i zanieczyszczenia. Zatem stan kluczowych elementów układu hamulcowego nadal podlega zużyciu, choć nieco inaczej.

Ze względu na korozję spowodowaną rzadkim korzystaniem z hamulca klocki mogą nie być w stanie w pełni cofnąć się od tarczy, powodując przyśpieszone, nierównomierne zużycie. Również – w zależności od miejsca występowania korozji – przyleganie klocków do tarczy może nie być wystarczające. Z tego powodu korozja tarczy nie zostaje w pełni usunięta, co powoduje dalsze rdzewienie tarcz.

Oczywiście wiek pojazdu, warunki jazdy i czynniki środowiskowe, takie jak woda, sól i zmiany temperatur, podobnie jak w każdym samochodzie, będą powodowały zużycie komponentów układu. Wymagane są zatem regularne kontrole całego układu hamulcowego, niezależnie od tego, czy chodzi o hybrydę, samochód elektryczny czy pojazd z silnikiem spalinowym. Należy przy tym pamiętać o przestrzeganiu zleceń zawartych w instrukcji obsługi.

Więcej o samochodach elektrycznych i hybrydowych można znaleźć na stronie www.delphiaftermarket.com, a kalendarz szkoleń z zakresu obsługi samochodów elektrycznych i hybrydowych na www.delphi-diagnostyka.pl.