مقاله
ترمز ژنراتوری خودروهای هیبرید چگونه انرژی را بازیافت میکند؟
ترمز ژنراتوری خودروهای هیبرید هنگام کاهش سرعت انرژی جنبشی را به برق تبدیل و باتری را شارژ میکند. این مطلب سازوکار آن را معرفی میکند.
عملکرد ترمز ژنراتوری در خودروهای هیبرید
ترمز ژنراتوری خودروهای هیبرید هنگام کاهش سرعت نقش مهمی در بازیافت انرژی ایفا میکند. این سیستم به‌جای هدر دادن انرژی جنبشی بصورت گرما، آن را به انرژی الکتریکی تبدیل و برای شارژ باتری استفاده میکند. سازوکار ترمز ژنراتوری با خودروهای معمولی تفاوت اساسی دارد و همین موضوع باعث افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف سوخت میشود.
مقایسه ترمز ژنراتوری و ترمزهای مکانیکی
در خودروهای معمولی، فشردن پدال ترمز باعث انتقال فشار روغن به پشت کلیپر و چسباندن لنت به دیسک چرخ میشود تا سرعت خودرو کم شود. اما در سامانه ژنراتوری، سیم‌پیچ‌های موتور الکتریکی هم به عنوان موتور و هم ژنراتور عمل می‌کنند و با نام M/G (Motor/Generator) شناخته میشوند.
با برداشتن پا از پدال گاز، جریان به موتور الکتریکی قطع و موتور توسط چرخ‌ها به حرکت درمی‌آید.
در این حالت موتور برقی مانند ژنراتور عمل میکند و انرژی دورانی چرخ‌ها را به برق تبدیل میکند.
عملکرد ژنراتور بلافاصله پس از برداشتن پا از پدال گاز آغاز میشود و برای شروع آن نیازی به فشردن پدال ترمز نیست.
در برخی مدل‌ها، کاهش سرعت توسط ترمز ژنراتوری باعث روشن شدن چراغ ترمز بدون فشار به پدال میشود.
نقش موتور ژنراتور M/G در خودروهای هیبرید و الکتریکی
در خودروهای دارای موتور الکتریکی، موتور می‌تواند چرخ‌ها را حرکت دهد یا برعکس، به واسطه چرخ‌ها حرکت کند. این قابلیت دوکاره باعث انتقال انرژی مکانیکی با بازده بالاتر میشود. در خودروهای تمام الکتریکی، ممکن است به ازای هر چرخ یک موتور داشته باشیم یا یک موتور مرکزی که انرژی دورانی را میان چرخ‌ها تقسیم کند. در اکثر خودروهای هیبرید، موتور برقی (M/G) بین موتور احتراقی و گیربکس قرار گرفته و با موتور بنزینی همکاری میکند.
فرایند بازیافت انرژی و شارژ باتری
مقدار فشار روی پدال گاز توسط سیگنال‌های برقی تعیین میشود و میزان جریان کشیده‌شده از باتری و سرعت موتور الکتریکی را مشخص میکند. اگر فشار پدال گاز بیش از حد معمول شود، کامپیوتر خودرو دستور روشن شدن موتور احتراقی را صادر میکند تا توان بیشتری به چرخ‌ها منتقل شود. اما وقتی پا را از پدال گاز برمی‌داریم، موتور الکتریکی توسط حرکت چرخ‌ها فعال شده و به عنوان ژنراتور برق تولید میکند، در نتیجه شارژ باتری آغاز میشود.
نقش پدال ترمز در تنظیم قدرت بازیافت انرژی
با فشار بیشتر به پدال ترمز، مقاومت مدار تغییر کرده و توان بیشتری از ژنراتور گرفته میشود که کاهش سرعت بیشتری ایجاد میکند.
اما اگر فشار بیش از حد نرمال شود، ترمزهای مکانیکی وارد مدار میشوند چون قدرت ترمزگیری ژنراتور محدود است.
راندمان بازیافت انرژی و اثر بر مصرف سوخت
نوع خودرو و سیستم | درصد بازیافت انرژی جنبشی |
|---|---|
خودروهای هیبریدی با ترمز ژنراتوری | حدود ۱۶ تا ۷۰ درصد |
استفاده از ترمز ژنراتوری به طور قابل توجهی نیاز به شارژ باتری توسط موتور احتراقی را کم میکند و در نتیجه احتمال کاهش مصرف سوخت وجود دارد.
چه نکاتی برای خریدار یا راننده مهم است؟
راننده خودروهای هیبریدی باید بداند بخشی از انرژی جنبشی خودرو هنگام کاهش سرعت به برق تبدیل و باتری را شارژ میکند. این سازوکار نه تنها طول عمر باتری را بالا می‌برد، بلکه مصرف سوخت را نیز کاهش می‌دهد. اما اگر فشار ترمز بیش از مقدار مشخصی شود، ترمزهای مکانیکی نیز فعال میشوند و بازده بازیافت محدود خواهد بود. تصمیم برای خرید خودروی هیبریدی می‌تواند با توجه به همین مزایا انجام شود. برای اطلاع از قیمت روز خودرو، می‌توانید اینجا را ببینید.
سؤالات متداول
- ترمز ژنراتوری خودروهای هیبرید چگونه کار میکند؟
- با کاهش سرعت، موتور الکتریکی به عنوان ژنراتور عمل کرده و انرژی جنبشی را به برق برای شارژ باتری تبدیل میکند.
- برای شروع ترمزگیری ژنراتوری، باید پدال ترمز را فشار داد؟
- عملکرد ژنراتور بلافاصله پس از برداشتن پا از پدال گاز آغاز میشود و نیاز به فشردن پدال ترمز ندارد.
- چقدر انرژی جنبشی در خودروهای هیبریدی با ترمز ژنراتوری بازیافت میشود؟
- بسته به نوع خودرو و سیستم، بین ۱۶ تا ۷۰ درصد انرژی جنبشی خودرو قابل بازیافت است.
- اگر فشار پدال ترمز زیاد باشد چه میشود؟
- در این حالت ترمزهای مکانیکی وارد عمل میشوند چون قدرت ترمزگیری ژنراتور محدود است.
- ترمز ژنراتوری چه تاثیری بر مصرف سوخت خودرو دارد؟
- با بازیافت انرژی جنبشی، نیاز به شارژ باتری توسط موتور احتراقی کاهش یافته و مصرف سوخت کمتر میشود.
مقاله‌های پیشنهادی
مقالهتأثیر آیرودینامیک بر طراحی بدنه خودروها و مصرف سوخت
طراحی بدنه خودرو طی سال‌ها بر اساس علم آیرودینامیک پیشرفت کرده و شکل گرد و قوس‌دار حاصل همین تغییرات است. بهبود آیرودینامیک مصرف سوخت و عملکرد خودرو را نیز بهبود می‌بخشد.
مقالهعملکرد سیستم شیب سنج (HAC و DAC) و نقش آن در امنیت خودروهای اتوماتیک
سیستم شیب سنج شامل HAC و DAC نقشی کلیدی در امنیت خودروهای اتوماتیک و شاسی بلند در مسیرهای شیب‌دار دارد. بررسی کاربرد، مزیت و تاثیر آن را در این مقاله بخوانید.
مقالهخودروساز خصوصی در ایران؛ واقعیت یا آرزو؟
در این مقاله با مفهوم خودروساز خصوصی آشنا می‌شوید و وضعیت خصوصی‌سازی در صنعت خودرو ایران را به طور مستند بررسی می‌کنیم. تفاوت اساسی ساختار و نقش دولت توضیح داده شده است.
قیمت خودرو