Cos'è la frenata rigenerativa?

Se guidi in un'area urbana, probabilmente ti rendi conto che ti fermi continuamente e inizi la strada. È una grande perdita di tempo, ma potresti non capire anche che è un enorme spreco di energia. Fare un passo avanti un'auto richiede un grande input di potenza e ogni volta che si calpesta i freni, tutta l'energia che hai costruito si dissipa. Secondo le regole della fisica, l'energia non può essere distrutta. Ciò significa che quando l'auto rallenta, l'energia cinetica che la stava spostando in avanti deve andare da qualche parte: è persa nelle pastiglie dei freni e rilasciata come calore. Ma cosa succede se potessi immagazzinare questa energia e usarla quando inizi ad accelerare? Questo è il principio di base dietro i freni rigenerativi, che sono ampiamente utilizzati in auto elettriche e treni.

Definizione

La frenata rigenerativa è un sistema in cui il motore elettrico che normalmente guida un veicolo elettrico ibrido o puro è essenzialmente azionato al contrario (elettricamente) durante la frenata o la costa. Invece di consumare energia per spingere un veicolo, il motore funge da generatore che carica le batterie a bordo con energia elettrica che normalmente si perderà come calore attraverso i tradizionali freni di attrito meccanico. Mentre il motore "agisce al contrario", genera elettricità. L'attrito di accompagnamento (resistenza elettrica) aiuta le normali pastiglie dei freni nel superare l'inerzia e aiuta a rallentare il veicolo.

Tradizionale vs. Rigenerativo

In un sistema di frenatura TR-Adizionale, le pastiglie dei freni creano attrito con i rotori del freno che fermano o rallentano l'auto. L'attrito è anche prodotto tra le ruote e la superficie della strada. Entrambi creano calore dall'energia cinetica dell'auto.

Tuttavia, con i freni rigenerativi, il sistema che guida il veicolo fa la maggior parte della frenata. Quando si deprimono il pedale del freno su un'auto ibrida o elettrica, questi freni spostano il motore elettrico dell'automobile inversa, il che lo fa scorrere all'indietro, rallentando a sua volta le ruote dell'auto. Mentre corre all'indietro, il motore funge anche da generatore elettrico creando elettricità che viene consegnata nelle batterie dell'auto.

Le migliori situazioni

I freni rigenerativi sono più efficaci a determinate velocità. In realtà sono più utili in situazioni di stop-and-go. Gli ibridi e le auto elettriche hanno anche freni di attrito che fungono da tipo di sistema di backup negli scenari in cui la frenata rigenerativa non può fornire abbastanza energia per interrompere. In questi casi, i conducenti dovrebbero essere consapevoli che il pedale del freno potrebbe rispondere in modo diverso alla pressione. A volte si deprimerà più lontano verso il pavimento del solito - una sensazione che può momentaneamente causare il panico.

Frenata rigenerativa idraulica

La Ford Motor Company e la Eaton Corporation hanno sviluppato un nuovo tipo di sistema di frenatura rigenerativo chiamato Assist di energia idraulica o HPA. Quando il conducente deprime il freno con HPA, l'energia cinetica delle auto alimenta una pompa reversibile che dirige il fluido idraulico da un accumulatore a bassa pressione (un tipo di serbatoio di stoccaggio) e in un accumulatore ad alta pressione. Le stime per HPA indicano che potrebbe immagazzinare l'80 % dei movimenti persi dalla decelerazione e usarla per spostare l'auto in avanti.