Teknologi brek tidak banyak berubah sejak seratus tahun yang lalu, tetapi brek penjanaan semula memang mewakili perubahan besar dalam cara kita berfikir tentang brek. Daripada menggunakan kekerasan untuk memberhentikan kenderaan dengan mengepit atau menolak secara fizikal seperti komponen seperti cakera brek atau dram, teknologi ini dengan bijak mengeksploitasi cara kereta hibrid dan elektrik sepenuhnya berfungsi untuk benar-benar memulihkan sedikit tenaga setiap kali kenderaan itu perlahan..
Bagaimana Brek Berfungsi dalam Kereta dan Lori?
Kemajuan dalam teknologi brek sebahagian besarnya adalah berulang dan bukannya inovatif selama ini, seperti peralihan daripada brek dram kepada brek cakera. Terdapat juga kemajuan ketara dalam bahan fizikal yang diperbuat daripada pad brek, yang mengakibatkan bahan geseran tahan lebih lama, menghasilkan kurang habuk dan kurang berkemungkinan mengeluarkan bunyi. Teknologi seperti brek antikunci juga telah menjadikan teknologi brek lebih selamat, tetapi prinsip asas untuk menukar tenaga kinetik kepada haba kekal tidak berubah.
Brek tradisional berfungsi dengan baik, tetapi ia sangat membazir kerana sifatnya. Setiap kali anda menekan pedal brek anda ke bawah, anda secara berkesan mengepit roda anda dengan kekuatan beribu-ribu paun tekanan hidraulik. Mekanisme yang tepat melibatkan pemutar logam berbentuk cakera, yang diapit di antara setiap tayar dan hab roda, dihimpit antara pad brek organik, logam atau seramik.
Dalam kenderaan lama, dan brek belakang beberapa trak ringan, drum dan kasut brek yang kurang cekap digunakan sebagai ganti. Dalam kedua-dua kes, kenderaan menjadi perlahan disebabkan geseran hebat yang dijana antara pad dan cakera atau kasut dan dram. Geseran itu pada asasnya menukar tenaga kinetik kepada tenaga haba (dan kadangkala bunyi yang besar), dan akibatnya kereta anda menjadi perlahan.
Masalah dengan brek tradisional ialah enjin anda terpaksa mengeluarkan banyak bahan api untuk membina tenaga kinetik itu, dan pada dasarnya ia sia-sia apabila brek anda menukarkannya kepada haba.
Idea asas di sebalik brek penjanaan semula ialah pelbagai teknologi memungkinkan untuk menangkap semula sebahagian daripada tenaga kinetik itu, menukarkannya kepada elektrik, dan kemudian menggunakannya semula.
Bagaimana Brek Regeneratif Berfungsi?
Bentuk teknologi brek regeneratif yang paling biasa menggunakan semula motor elektrik sebagai penjana, itulah sebabnya brek regeneratif sering ditemui dalam kenderaan hibrid dan elektrik.
Semasa operasi biasa, motor elektrik mengeluarkan kuasa daripada bateri dan menggunakannya untuk menggerakkan kenderaan. Apabila pedal brek ditekan, motor elektrik dapat membalikkan proses ini, menjadi penjana yang dikuasakan oleh roda berputar dan menyalurkan semula elektrik ke dalam bateri.
Memandangkan brek penjanaan semula mengecas bateri dengan berkesan tanpa memasang pengecas, dalam kes kenderaan elektrik atau menggunakan alternator dalam hibrid, kecekapan keseluruhan kenderaan meningkat. Itu diterjemahkan kepada lebih banyak batu antara pengecasan atau penambahan bahan api.
Memandangkan brek penjanaan semula berkesan menukar tenaga kinetik kepada elektrik, ia mampu memperlahankan kenderaan selain mengecas bateri. Walau bagaimanapun, terdapat had kepada kecekapan sistem brek regeneratif. Salah satu isu utama ialah brek regeneratif tidak berfungsi dengan baik pada kelajuan rendah seperti yang dilakukan pada kelajuan tinggi. Disebabkan oleh batasan yang wujud dalam brek penjanaan semula, kebanyakan kenderaan juga dilengkapi dengan sistem brek tradisional tambahan.
Dengan cara yang sama seperti kawalan stereng, brek dan pecutan tradisional sering disertakan sebagai sandaran untuk sistem pemanduan dengan wayar, brek tradisional boleh berfungsi sebagai sandaran untuk brek penjanaan semula. Sistem tradisional hanya boleh digunakan apabila terdapat kegagalan peralatan, atau ia boleh digunakan bersama dengan brek regeneratif sepanjang masa.
Keterbatasan Brek Regeneratif
Selain kejatuhan semula jadi kecekapan brek regeneratif pada kelajuan rendah, teknologi ini juga mengalami beberapa batasan lain. Antara yang paling ketara termasuk:
- Brek penjanaan semula hanya berfungsi pada roda pemacu: Jika kenderaan elektrik bukan semua pacuan roda, dengan motor untuk setiap roda, maka roda yang kekurangan rotor tidak boleh mendapat manfaat daripada brek regeneratif.
- Masalah dengan berhenti panik: Brek penjanaan semula biasanya tidak memberikan daya brek yang mencukupi dalam keadaan berhenti panik. Itulah satu kawasan di mana brek tradisional masih berfungsi dengan lebih baik.
- Penghadan bateri dan motor: Kecekapan sistem penjanaan semula dihadkan oleh faktor seperti kapasiti sistem storan tenaga dan output motor elektrik.
- Hanya berfungsi dengan kenderaan elektrik dan hibrid: Sistem penjanaan semula tradisional tidak serasi dengan kenderaan bukan elektrik dan bukan hibrid. Memandangkan kenderaan ini kekurangan motor elektrik, melaksanakan brek penjanaan semula adalah mahal dan rumit.
- Kekangan brek dinamik: Sesetengah sistem penjanaan semula terpaksa menggunakan "brek dinamik" tambahan yang tidak menyimpan tenaga kinetik tebus guna.
Brek Kapasitif dan Enjin Pembakaran Tradisional
Memandangkan sistem brek penjanaan semula biasanya bergantung pada motor elektrik mereka untuk menjana elektrik, ia sememangnya tidak serasi dengan kenderaan yang menggunakan enjin pembakaran dalaman. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa teknologi penjanaan semula alternatif yang boleh digunakan pada enjin pembakaran dalaman tradisional.
Satu sistem sedemikian menggunakan kapasitor besar untuk menyimpan dan membebaskan elektrik dengan pantas, yang kemudiannya disalurkan melalui pengubah injak turun. Output 12 volt kemudiannya disalurkan ke dalam sistem elektrik kenderaan, yang mengambil sedikit beban dari enjin. Teknologi ini pada masa ini mampu meningkatkan kecekapan bahan api sehingga 10 peratus, walaupun ia masih di peringkat permulaan.
Kereta Apa yang Menggunakan Brek Regeneratif?
Kebanyakan kenderaan hibrid dan elektrik menggunakan beberapa jenis sistem brek regeneratif. OEM seperti Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota, dan Tesla semuanya berada lebih awal dengan teknologi brek regeneratif dalam kenderaan hibrid dan elektrik mereka. Kenderaan bukan hibrid yang menggunakan beberapa jenis brek penjanaan semula termasuk adalah kurang biasa, tetapi BMW dan Mazda kedua-duanya adalah pengguna awal teknologi dalam model tertentu.
