Kliknij tutaj, aby porozmawiać z naszym wirtualnym asystentem i nie tylko.
Ford.pl wykorzystuje na tej witrynie pliki cookie i inne technologie w celu usprawnienia korzystania z treści witryny i wyświetlania reklam dostosowanych do potrzeb użytkownika.
Akceptuj wszystkie Odrzuć wszystkie
Użytkownik może w dowolnym momencie zarządzać plikami cookie na stronie Zarządzanie ustawieniami plików cookie, może to ograniczyć lub uniemożliwić korzystanie z pewnych funkcji witryny.
Prosimy zapoznać się z Polityką prywatności i plików cookie witryny, aby uzyskać dalsze informacje.
23 WRZEŚNIA, 2022
Samochody z napędem hybrydowym i elektrycznym, w przeciwieństwie do pojazdów spalinowych, potrafią korzystać ze zjawiska odzysku energii kinetycznej. W jaki sposób? Za sprawą tzw. rekuperacji, czyli hamowania odzyskowego. Dlaczego ograniczanie strat energii powstającej w trakcie hamowania jest tak ważne? Samochody elektryczne i hybrydowe mają ograniczoną pojemność magazynów energii (akumulatorów), a ich każdorazowe doładowanie wymaga czasu i odpowiednich warunków. Jak zatem efektywnie zwiększyć zasięg pojazdu hybrydowego lub elektrycznego przy wykorzystaniu rekuperacji? Dowiedz się czytając poniższy artykuł.
Dynamiczny rozwój ekologicznych technologii znalazł odzwierciedlenie w branży motoryzacyjnej. Aby hybrydowe i elektryczne układy napędowe były jak najbardziej wydajne, konstruktorzy zostali zmuszeni do wdrażania nowych rozwiązań. To, na którym skupiamy się w niniejszym artykule dotyczy układu hamulcowego - jednego z najważniejszych podzespołów, który bezpośrednio przekłada się na bezpieczeństwo kierowcy. W samochodach elektrycznych i hybrydowych jest on zbudowany tak, aby silnik elektryczny znajdujący się w pojeździe odzyskiwał część energii w momencie, kiedy kierowca nie korzysta z pedału przyspieszania. Rekuperację wspiera także oczujnikowany pedał hamulca ciernego, którego ruch reguluje hamowanie odzyskowe. Rekuperacja działa najskuteczniej wtedy, gdy kierowca utrzymuje pedał hamulca naciśnięty z lekką bądź średnią siłą. Tak optymalna siła nacisku nie aktywuje jeszcze pracy hamulców ciernych. Odpowiednie wyczucie kierowcy oraz przezorność na drodze pozwala rozpocząć hamowanie odzyskowe wcześniej, a tym samym zmaksymalizować ilość odzyskanej energii, przy jednoczesnym zminimalizowaniu zużycia elementów ciernych układu hamulcowego.
Zgodnie z regułami fizyki, wszystkim procesom fizycznym towarzyszy transfer energii, czy to wewnątrz danego układu, czy też poprzez interakcję z otoczeniem. W konwencjonalnych pojazdach energia cieplna, która powstaje w wyniku tarcia okładzin ciernych o powierzchnie tarcz hamulcowych j jest tracona przez wymianę ciepła z otoczeniem. Samochody elektryczne i hybrydowe wykorzystują natomiast tą energię ponownie, zamieniając ją na energię elektryczną przechowywaną w akumulatorze, co wpływa na wydajność i zwiększenie zasięgu pojazdu. Jak to się dzieje, że pojazdy wyposażone w nowoczesne układy napędowe mogą odzyskiwać część energii pochodzącej z hamowania? Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu odwrotnej pracy silnika trakcyjnego - jako prądnicy.
W chwili, kiedy kierowca zdejmuje nogę z gazu, silnik elektryczny odzyskuje część energii wykorzystanej uprzednio do rozpędzenia pojazdu. Przebieg procesu hamowania odzyskowego jest kontrolowany przez sterownik w oparciu o przyjęty algorytm. Algorytm hamowania odzyskowego działa w oparciu o sygnały z czujników pomiarowych (kąt położenia przepustnicy, pozycja pedału hamulca, prędkość pojazdu, pochodne położenia kątowego pedałów), a o intensywności hamowania elektrycznego decyduje wynik prowadzonych w czasie rzeczywistym obliczeń.
Podczas hamowania regeneracyjnego, gdy kierowca naciska pedał hamulca, silnik elektryczny spowalnia pojazd tak jak przy normalnym hamowaniu. Wytworzona energia jest następnie gromadzona w akumulatorze (48V lub akumulatorze wysokonapięciowym). Ilość gromadzonej w akumulatorze energii zależy od typu pojazdu. W przypadku hybryd mHEV i HEV energia ta może wspomagać silnik spalinowy, natomiast w samochodzie elektrycznym lub hybrydzie typu plug-in samodzielnie napędzać pojazd. Podczas zmniejszania prędkości pojazdu, odzysk energii może być realizowany tylko do pewnej granicznej prędkości pojazdu, która jest proporcjonalna do prędkości obrotowej silnika elektrycznego. Poniżej tej prędkości siła elektromotoryczna rotacji silnika elektrycznego jest za niska dla uzyskania znaczących efektów energetycznych.
Jeśli chodzi o transfer energii w pojazdach zelektryfikowanych i elektrycznych, to w intensywnym ruchu miejskim możliwy jest poziom odzysku energii kinetycznej w zakresie od 25% do 40%. Warto jednak uświadomić sobie, że ilość energii, jaką jesteśmy w stanie odzyskać nawet z najbardziej skutecznego hamowania regeneracyjnego jest za mała, aby w pełni naładować baterie hybrydy typu plug-in czy samochodu w pełni elektrycznego. Niemniej jednak każda odzyskana kilowatogodzina energii elektrycznej to prawdziwa oszczędność, która dowodzi skuteczności i wydajności nowoczesnych napędów.
To od kierowcy zależy, na ile odzysk energii w samochodzie będzie efektywy. Stosunkowo długi czas hamowania pozwala na bardziej efektywną konwersję energii mechanicznej na elektryczną przez układ hamowania regeneracyjnego. Przebieg procesu hamowania jest komfortowy, a efekty energetyczne bardzo dobre. Ruch miejski, który rządzi się swoimi prawami, wymusza na kierowcy stosunkowo częste zatrzymywanie się lub spowalnianie pojazdu, co pozwala odzyskać największą ilość energii. Aby rekuperacja zadziałała jak najbardziej skutecznie, należy hamować ze średnią siłą i unikać gwałtownego hamowania, które powoduje, że część energii jest tracona, ponieważ generator nie jest w stanie wykorzystać jej w całości do naładowania baterii.
Krótka droga hamowania nie zapewnia wysokiej efektywności odzysku energii. Jeśli zapotrzebowanie na siłę hamowania jest większe niż układ hamowania regeneracyjnego jest w stanie zapewnić, bądź gdy pojazd porusza się z niską prędkością i musi zostać zatrzymany, system uruchamia hamulce cierne. Oczywiście istnieją na drodze sytuacje, podczas których szybkie hamowanie jest koniecznością (np. w razie niebezpieczeństwa), jednak trzeba zdawać sobie sprawę, że nie zapewnia go układ hamowania regeneracyjnego. Podczas gwałtownego zatrzymania pojazdu hamowanie odzyskowe zadziała tylko w niewielkim stopniu, gdyż uruchamiane są hamulce, które przejmują główną rolę w procesie hamowania, by zapewnić wymagane bezpieczeństwo.
W perspektywie rozwoju elektromobilności, opracowanie strategii jak najefektywniejszego wykorzystania ograniczonych zasobów stanowi dla konstruktorów prawdziwe wyzwanie, zarówno w kontekście odzysku energii, jak i odpowiedniego nią zarządzania. Konstruktorzy marki Ford poradzili sobie z tym wyśmienicie. Aby umożliwić odzysk energii i ponowne jej wykorzystanie, Ford w ramach nowoczesnych konstrukcji pojazdów stosuje układy KERS (kinetic energy recovery system), jak i wyspecjalizowane systemy elektroniczne, np. EBS (electromechanical braking system), wykorzystujące elektro-hydrauliczny system hamulcowy "brake-by-wire", których zadaniem jest zwiększenie odzysku ilości energii oraz dobór odpowiedniej strategii hamowania, celem jak najefektywniejszego wykorzystania energii pojazdu. Koniecznie trzeba wspomnieć także o innowacyjnej technologii One Pedal Drive, której użyto w elektrycznym Mustangu Mach-E, czyli sterowaniu zarówno przyspieszaniem, jak i hamowaniem za pomocą wyłącznie pedału przyspieszania. Funkcja ta umożliwia płynne i swobodne poruszanie się oraz hamowanie aż do zatrzymania pojazdu bez używania pedału hamulca. Oczywiście pedał hamulca jest nadal dostępny, by można było go użyć w przypadku nieoczekiwanych lub awaryjnych zatrzymań.
Rekuperacja umożliwiająca odzysk energii kinetycznej podczas fazy zwalniania i hamowania ma szereg zalet. Zastosowanie w pojazdach elektrycznych i hybrydowych systemu hamowania odzyskowego, pozwala w znacznym stopniu wydłużyć eksploatację elementów ciernych w postaci tarcz i klocków hamulcowych, wydłużyć zasięg pojazdu oraz ograniczyć zanieczyszczenie środowiska. W dobie elektromobilnej transformacji marki chyba nikt nie ma wątpliwości, że przyszłość motoryzacji to pojazdy niezawodne, bezpieczne, ekologiczne i ekonomiczne energetycznie, czyli dokładnie takie, jakie ma w swojej ofercie Ford.
Ford Mustang Mach-E to auto, które pokazuje, że marka Ford jest przygotowana na elektromobilną transformację, czego najlepszym dowodem są liczne nagrody, jakimi nagrodzono ten model. Jednym z najnowszych wyróżnień jakie otrzymał Ford Mustang Mach-E są dwie nagrody otrzymane w plebiscycie AutoLider 2022.
Popularność aut elektrycznych wciąż rośnie, a wraz z nią systematycznie powiększa się sieć publicznych stacji ładowania pojazdów. Na udostępnienie punktów ładowania samochodów elektrycznych decyduje się coraz więcej centrów handlowych, budynków biurowych, a nawet stacje paliw. Jak ładować samochód elektryczny w takim punkcie? Ile trwa i ile kosztuje ładowanie auta przy pomocy publicznej ładowarki?
Duże, rodzinne SUV-y dają kierowcy i pasażerom poczucie bezpieczeństwa, a jednocześnie są autami bardzo praktycznymi i uniwersalnymi, oferując świetne właściwości zarówno jako auta miejskie, jak i takie, które mają bardziej terenowe zacięcie. Jaki SUV dla rodziny wybrać? Jakie cechy auta brać pod uwagę? Sprawdź ofertę marki Ford!
Edge
Chrome
Firefox
Safari