Rejeneratif fren - Regenerative brake
Rejeneratif frenleme bir bir enerji geri kazanım onun dönüştürülmesiyle, bir araç ya da bir nesne yavaşlatır mekanizması kinetik enerji ya hemen kullanılmıştır veya gerekli olana dek depolanabilir bir hale getirir. Özetle, elektrik motoru aksi ısı olarak fren disklerine kaybedilecek enerji kurtarmak için aracın ivme kullanıyor. Bu, fazla kinetik enerji sürtünme istenmeyen ve boşa ısıya dönüştürülür klasik frenleme sistemleri ile tezat fren , ya da dinamik fren enerji jeneratörleri gibi elektrikli motor ile geri kazanılır, ancak hemen dirençler ısı olarak dağıtılır. Parçalarının hızlı bir şekilde aşınma yok gibi taşıtın genel verimliliğini artırmak için ek olarak, rejenerasyon ölçüde fren sisteminin ömrünü uzatabilir.
içindekiler
- 1 Genel
- 2 elektrik enerjisine dönüştürme: bir jeneratör olarak motorlu
- 3 mekanik enerjiye dönüştürülmesi
- 4 motor sporlarında Kullanımı
- 5 Termodinamik
- 6 Ayrıca bakınız
- 7 Kaynaklar
Genel
Rejeneratif fren en yaygın biçimi, bir kapsar elektrikli motor , bir elektrik jeneratörü olarak. Elektrikli olarak demiryolu üretilen elektrik geri beslenmektedir besleme sistemi . Olarak pil elektrik ve hibrid elektrikli araçlar, enerji kimyasal olarak depolanır pil elektriksel bir banka, kondansatör , bir döner mekanik olarak veya volan . Hidrolik hibrid araçlar şeklinde enerji depolamak için hidrolik motorları kullanmak basınçlı hava . Bir de yakıt hücresi çalışan araç, bir motor tarafından üretilen elektrik enerjisi daha sonra yeniden yakıt hücre içine gider atık oksijene içine su ve hidrojen kırmak için kullanılır.
Pratik rejeneratif frenleme
Rejeneratif frenleme başına güvenli bir şekilde durma için bir araç getiren ya da gerektiği şekilde yavaş için tek vasıta olarak yeterli değildir, bu nedenle bu gibi bir fren sistemi ile birlikte kullanılmalıdır sürtünme freni tabanlı.
- Rejeneratif frenleme etkisi düşük hızlarda düşünceye ve benzeri bazı arabalar rağmen, mevcut teknoloji ile oldukça hızlı bir şekilde tamamen kesildi bir araç getiremez Chevrolet Bolt sürücü aracın rejeneratif bilir bile yüzeylerde aracı tam durur konuma getirebilir fren mesafesi. Bu Tek Pedal Sürüş olarak adlandırılır.
- Güncel rejeneratif frenler sabit araç hareketsiz yoktur; Fiziksel kilitleme örneğin yokuş aşağı yuvarlanmasını araçlar önlemek için gereklidir.
- Rejeneratif fren Birçok karayolu taşıtları (a olduğu gibi tüm tekerleklerde tahrik motorları yok iki çekişli otomobil); rejeneratif frenleme normalde motorlu tekerlekleri için geçerlidir. Güvenliği için, tüm tekerlekleri fren yeteneği gereklidir.
- Mevcut rejeneratif frenleme etkisi sınırlıdır ve mekanik frenleme durma için bir araç getirmek veya dururken bir araç tutmak için, önemli hız düşürme için hala gereklidir.
Rejeneratif frenleme ve her iki sürtünme gerekli toplam fren üretmek için kontrol etmek için ihtiyaç yaratarak, kullanılmalıdır. GM EV-1 Bunu yapmak için ilk ticari araç oldu. 1997 ve 1998 mühendis Abraham Farag ve Loren Majersik bu iki patent basıldı fren telle tekniği.
Yaygın ciddi güvenlik tehlikesi muzdarip Erken uygulamalar: Rejeneratif fren birçok erken elektrikli araçlarda, aynı kontrolör pozisyonları güç uygulamak ve işlevleri ayrı manuel anahtarı takas edilir, rejeneratif fren uygulamak için kullanıldı. Gibi fren niyetinde sürücülerinin yanlışlıkla hızlandırılmış Bu ciddi kazaların bir dizi yol açtı kaçak tren kazasında içinde Wädenswil, İsviçre yirmi bir kişinin ölümüne, 1948 yılında,.
elektrik enerjisine dönüştürülmesi: bir jeneratör olarak motorlu
Elektrik motorları gibi ters fonksiyonu olarak kullanıldığında jeneratörler , elektrik enerjisi haline mekanik enerjiye dönüştürmek. Bir elektrik yüküne tekerlekleri mekanik enerjiyi transfer ederek, frenleme rejeneratif frenleme kullanırken elektrik motoru tarafından tahrik Araçlar jeneratörler olarak kullanın.
Bu sistemin Erken örnekti önden çekişli atlı dönüşümleri kabinler tarafından Louis Antoine Krieger 1890'larda Paris'te. Krieger elektrik Landaulet paralel sargılar bir ikinci grubu (her bir ön tekerleği bir tahrik motoru vardı çift telli helezon rejeneratif frenleme). İngiltere'de, "otomatik rejeneratif kontrolü" oğlu tarafından ayrıntılı bir şekilde açıklandığı gibi, onlara ekonomik ve operasyonel faydalar sunan John S. RAWORTH Çekiş Patent 1903-1908 tarafından operatörleri tramvay tanıtıldı Alfred RAWORTH . Devonport (1903), en Bunların arasında tramvay sistemleri Rawtenstall , Birmingham, Crystal Palace-Croydon (1906), ve diğerleri. Arabaların hızını yavaşlatılması veya azalan yokuşlarda kontrolünde tutarak, motorlar jeneratörler olarak çalıştı ve araçlar frenli. Tramvay araba da elektrikli fren sistemleri başarısız olması tramvay durdurabilir tekerlek frenlerini ve parça terlik frenleri vardı. Birkaç durumlarda tramvay araba motorları yara yerine serisi yarası ve Crystal Palace hattı kullanılan seri-paralel denetleyicileri üzerinde sistemlerini şönt bulundu. Rawtenstall ciddi bir kaza sonrasında, bir yasaklama 1911 yılında bu çekme biçiminde yerleştirildi; rejeneratif frenleme sistemi yirmi yıl sonra tekrar sunuldu. Rejeneratif frenleme uzun yıllar demiryolları kapsamlı kullanımda olmuştur. Bakü-Tiflis-Batum demiryolu ( Transkafkasya Demiryolu veya Gürcü demiryolu) 1930'ların başlarında rejeneratif frenleme kullanan başladı. Bu dik ve tehlikeli üzerinde özellikle etkili olmuştur Surami Geçidi . İskandinavya'da Kiruna Narvik elektrikli demiryolu ocaklardan dik-dereceli rotada demir cevheri taşıyan Kiruna aşağı limanına, İsveç kuzeyinde, Narvik bu güne kadar Norveç'te. Demiryolu araçları binlerce ton dolu demir cevheri aşağı Narvik yolunda ve bu trenler 750 maksimum iyileştirici frenleme gücü ile, rejeneratif frenleme ile elektrik büyük miktarda üretmek kN . Gönderen Riksgränsen Narvik Limanı'na ulusal sınırında, tren onlar yeniden iktidar sadece beşte kullanın. Rejenere enerji geri milli sınırına kadar boş trenler güç yeterlidir. Demiryolu Fazla enerji bölgedeki ev ve işyerleri tedarik güç şebekesine pompalanır ve demiryolu elektrik net jeneratör.
Elektrikli otomobiller ilk deneyler itibaren rejeneratif frenleme kullanılır, ancak bu genellikle sürücü kullanmak üzere çeşitli operasyonel modları arasında anahtarları çevirmek zorunda karmaşık bir olaydı. Baker Elektrik Runabout ve Manyetik Owen birçok anahtarları ve onların elektriksel sistemin bir parçası olarak pahalı bir "kara kutu" ya da "davul anahtarı" ile kontrol modları kullanılan erken örnekler vardı. Bunlar, Krieger tasarım gibi, sadece pratik bir gezi yokuş aşağı kısımlarında kullanılan ve elle devreye gerekiyordu edilebilir.
Elektronik iyileşmeler 1967'deki başlayarak bu sürecin tam otomatik izin AMC Amitron deneysel elektrikli araba. Fren pedalına zaman Gulton Industries tarafından dizayn edilen motor kontrol otomatik olarak pil şarj başladı. Birçok modern hibrid ve elektrikli araçlar, pil paketinin aralığını genişletmek için bu tekniği kullanmak özellikle (DC gücü kullanılan en erken tasarımlar) bir AC sürücü treni kullananlar.
Bir AC / DC doğrultucu ve çok büyük bir kapasitör yerine bir batarya daha rejenere enerji depolamak için kullanılabilir. Bir kapasitör kullanımı çok daha hızlı zirve enerji depolanmasını ve yüksek gerilimlerde verir. Mazda i-ELOOP markalı bazı akım (2018) yol arabaları, bu sistemi kullanmaktadır.
Elektrikli demiryolu araç operasyonu
1886 tarafından kurulan Sprague Elektrikli motor ve motor Company, Frank J. Sprague sabit bir hız ve sabit fırça olmayan kıvılcım motoru ve rejeneratif frenleme: iki önemli buluşları getirmiştir.
Frenleme sırasında, çekme motoru bağlantısı elektrik jeneratörleri bunları açmak için değiştirilir. Motor alanları ana çekme Üreticisi (MG) ve motor armatürleri yük boyunca bağlanır boyunca bağlanır. MG şimdi motorlu alanlarını heyecanlandırıyor. , Haddeleme lokomotif ya da çoklu birim tekerlek, motor armatürleri edecek ve motorlar jeneratör olarak işlev ya da gönderen yerleşik dirençleri (boyunca akım oluşturulan dinamik frenleme geri besleme (rejeneratif frenleme) içine) ya da. Elektro-pnömatik sürtünme fren ile karşılaştırıldığında, cer motorları ile fren performansının geliştirilmesi daha hızlı kontrol edilebilir tekerleği sürgüsü koruma .
Seyahat belirli bir yön vermek için, frenleme esnasında motor armatürleri içinden geçen akım akışı otomobil sırasında ters olacaktır. Bu nedenle, motor uyguladığı tork haddeleme yönüne zıt bir yönde.
çaba frenleme armatür sarımlarının bu çarpılır alan sargılarının manyetik gücü, ürünü ile orantılıdır.
% 17 tasarruf ve sürtünmeli frenleme parçaları üzerinde daha az aşınma, talep edilmiştir Bakire Trenler Pendolinos . Delhi Metro miktarı azalır , karbon dioksit ( CO
2 ) Bu Delhi Metro 100.000 ton emisyonlarını azaltmak bekleniyordu 2004 ve 2007 yılları arasında rejeneratif frenleme sistemlerinin kullanımı yoluyla elektrik 112.500 megawatt saatlik rejenere ederek etrafında 90,000 ton atmosfere saldıklarıCO
2 yıllık olarak faz II, rejeneratif frenleme kullanımı yoluyla, işlemi tamamlandıktan sonra.
Rejeneratif frenleme tarafından üretilen elektrik çekiş gücü kaynağına geri beslenebilir; ya da kullanılan, o andaki ağ üzerindeki diğer elektrik talebi mahsup baş ucunda elektrik yükleri ya da depolanan lineside depolama sistemleri daha sonra kullanmak için.
Rejeneratif frenleme bazı yerlerinde kullanılan olarak tanımlanabilir ne bir form Londra metrosuna , küçük yamaçları istasyonlardan aşağı giden ve sahip olarak elde etti. Tren tırmanış tarafından yavaşladı ve sonra bir yamaç aşağı bırakır, böylece kinetik enerji dönüştürülür olduğu çekim potansiyel enerjisi istasyonunda. Bu, normal olarak ağ derin tünel bölümlerinde bulunan ve genel olarak zemin üzerinde veya bir aç-kapa Metropolitan ve Bölge Hatlarının bölümleri.
dinamik ve rejeneratif fren Karşılaştırılması
Dinamik fren ( "olarak tarif Ne rheostatic frenler elektrikli çekiş sistemlerinde İngiltere'de"), rejeneratif fren aksine büyük bankalar aracılığıyla akım geçirerek, bunu kullanmak yerine ısı olarak elektrik enerjisini dağıtmak dirençler . Dinamik fren kullanmak Vasıta dahil forkliftler , dizel-elektrik lokomotifler ve tramvaylar . Bu ısı aracın içini ısıtmak için kullanılan, ya da büyük tarafından dışarıdan dağıldı edilebilir radyatör direnç bankaları evine benzeri cowls.
General Electric deneysel 1936 buhar türbini locos gerçek yenilenme özellikli. En dinamik fren kullanılan havayla soğutmaya karşıt olarak bu iki lokomotifler, direnç paketleri üzerinde buhar su bitti. Bu enerji, normalde sıcak su tutmaya yanmış yağ yerinden ve böylece tekrar hızlandırmak için kullanılabilecek enerjiyi iyileşti.
Dinamik fren kıyasla rejeneratif fren en büyük dezavantajı, yakın hatların besleme özelliklerine sahip akışı oluşturulabilir ve yüksek bakım maliyeti eşleştirmek için ihtiyaç vardır. DC malzemeleri ile bu gerilim yakından kontrol gerektirir. Miro Zoric ve ilk AC güç elektroniği de bu sağladı AC güç kaynağı ve frekans dönüştürücü öncü AC beslemeler ile mümkün olduğunu. Besleme sıklığı da (bu çoğunlukla bir AC besleme olduğu lokomotif için de geçerlidir uygun hale getirilmesi gerekir düzeltilmesi DC motorlar için).
Böyle elektrikli tren ısı veya olarak araç, hareketli ilgisiz güç için sürekli bir ihtiyaç vardır alanlarda klima , bu yük gereksinimi, modern yoluyla kazanılan enerji için bir havza olarak kullanılabilir AC çekiş sistemleri . Bu yöntem Kuzey Amerika yolcu demiryolları ile popüler hale gelmiştir baş ucu güç yükleri 500 kW yıl boyunca alanında genellikle. Bu şekilde HEP yükleri kullanılması gibi son elektrikli lokomotif tasarımları açtı ALP-46 ve ACS-64 kendinden gücüyle çalışan araçların izin güç kurtarma karşılamak için dinamik fren direnci ızgaraları kullanımını ortadan kaldırmak ve aynı zamanda herhangi bir harici güç altyapısı olan ihtiyacı ortadan kaldırır hem de rejeneratif frenleme kullanılması.
Az sayıda dik notu demiryolları kullandık 3 fazlı güç kaynakları ve indüksiyon motorları . Motorların besleme hem de tahrik frekansı ve fren ile birlikte döner şekilde bu, bütün trenler için yakın bir sabit hızda sonuçlanır.
mekanik enerjiye dönüştürülmesi
Kinetik enerji geri kazanım sistemleri
Kinetik enerji geri kazanım sistemleri (KERS) motor sporları kullanıldı Formula 'nın 2009 sezonu ve karayolu taşıtları için geliştirilmektedir. KERS 2010 Formula sezonu için terk etmiştir ama 2011 sezonu için yeniden tanıtıldı. 2013 yılına, bütün takımlar Marussia 2013 sezonunun kullanımını başlayan KERS kullanıyordu. Tüm arabalar hemen KERS kullanılan temel nedenlerinden biri de aracın ağırlık merkezini yükseltir, çünkü, ve miktarını azaltır balast o açarken daha öngörülebilir, böylece araba dengelemek için kullanılabilir. FIA kuralları da sistemin sömürü sınırlar. Kullanarak aracın kinetik enerjisinin aktarılması kavramı volan enerji depolama fizikçi olduğu iddia edilmiştir Richard Feynman 1950'lerde ve gibi sistemlerde örneklenmiştir ZYTEK F1 kullanılan, Flybrid, Torotrak ve Xtrac. Diferansiyel tabanlı sistemleri de Cambridge Yolcu / Ticari Araç Kinetik Enerji Geri Kazanım Sistemi (TBM-KERS) gibi mevcuttur.
Xtrac ve Flybrid bir birleşmeyle küçük ve sofistike yardımcı şanzıman istihdam Torotrak en teknolojilerinin, her iki lisans vardır sürekli değişken şanzıman (CVT). Aynı zamanda tahrik hattı tertibatının bir parçasını oluşturan CPC-KERS benzerdir. Ancak, volan dahil bütün mekanizma (davul fren gibi bakıyor) tamamen aracın göbeğine oturuyor. TBM-KERS olarak, bir diferansiyel arasındaki CVT ve transferler tork yerini volan , tahrik tekerleğinin ve yol tekerleği.
Motor sporda kullanın
Tarihçe
ortaya çıkmak için bu sistemlerin ilk Flybrid oldu. Bu sistem, 24 kg ağırlığında ve iç kayıpları izin verildikten sonra 400 kJ bir enerji kapasitesine sahiptir. 6,67 saniye 60 kW (81.6 PS, 80.4 HP) maksimum güç artışı mevcuttur. 240 mm çapında bir volan 5.0 kg ağırlığında ve 64,500 rpm de döner. Maksimum tork 18 Nm (13.3 ftlbs) 'dir. Sistem 13 litrelik bir hacme sahiptir.
FIA
Formula onlar dünyanın çevresel sorunlara duyarlı çözümler desteklediğini ifade etmişlerdir ve FIA 81 hp (60 kW; 82 PS) kullanılmasına izin için yönetmelik KERS 2009 Formula sezonunun . Takımlar, 2008 sistemleri test başladı: Enerji ya mekanik enerji (a olarak saklanabilir volan ) ya da (bir batarya ya da elektrik enerjisi olarak süper kondansatörün ).
İki küçük olaylar içinde KERS sistemlerinin test sırasında bildirildi 2008 . Zaman ilk gerçekleştiğinde Red Bull Racing takımı Temmuz ayında ilk kez kendi KERS pili test: Bozuldu ve takımın fabrika boşaltılmasına neden bir yangın ihbarı neden oldu. İkinci bir hafta sonra bir zaman daha az olduğunu BMW Sauber o dokunduğu zaman mekanik bir elektrik şoku verildi Christian Klien bir test sırasında 'ın KERS donanımlı araba Jerez devresi.
: 2009 sezonunda KERS tanıtılmasıyla, dört takım sezonunda bir noktada kullandı Ferrari , Renault , BMW ve McLaren . Sezonunda, Renault ve BMW sistemi kullanılarak durduruldu. Vodafone McLaren Mercedes zaman KERS donanımlı araba kullanan bir F1 GP kazanan ilk takım oldu Lewis Hamilton Temmuz 2009. 26 Macaristan Grand Prix kazandı Onların ikinci KERS donanımlı araç beşinci sırada tamamladı. Aşağıdaki yarışta, Lewis Hamilton bir KERS araba, onun takım arkadaşı ile kutup pozisyon almak ilk sürücü oldu Heikki Kovalainen eleme ikinci. Bu aynı zamanda bir all KERS ön sırada ilk örneği oldu. Ağustos 2009'da 30 günü, Kimi Räikkönen onun KERS donanımlı Ferrari ile Belçika Büyük Ödülü kazandı. İkinci olurken ile KERS, bir yarış zaferine doğrudan katkıda bulunduğu ilk kez Giancarlo Fisichella "O sırf başında KERS götürdü Aslında, Kimi daha çabuk oldu" iddia.
KERS 2010 sezonunda F1 hala yasal olmasına rağmen, bütün takımlar bunu kullanmamayı kabul etmişti. FOTA takımları bir kez daha KERS cihazlarının kullanımı kabul birlikte 640 kg 20 kg ile araç ve sürücü minimum ağırlık limiti yükseltilmiş 2011 F1 sezonu için yeni kurallar, KERS 2011 sezonu için döndü anlamına geliyordu. o 2009 sezonunda olduğu gibi bu hala isteğe bağlıdır; 2011 sezonunda 3 takım bunu kullanmamayı seçti. 2012 sezonu için, sadece Marussia ve HRT KERS olmadan yarıştı ve 2013 yılına, HRT çekilmesi ile, ızgarada 11 takım KERS çalışmakta.
2014 sezonu için güç Gu-K (KERS ve aynı zamanda içerir ERS sisteminin bir kısmının yerine çıkış turbo atık ısı geri kazanım 120 kW ila 60 kW yükselmiştir sistemi) ve 2 geri bırakılır mega - joule tur başına. Bu 1.6 litre V6 motorları 2.4 litre V8 motorlarından spor hareketini dengelemek amaçlanmıştır. Tedbirli ayarları fren-by-wire şimdi KERS düşmesinde bir faktör olarak inceleme altına girdi tamamlayan sisteme Jules Bianchi 2014 Japonya Grand Prix'inde.
Autopart yapımcıları
Bosch Motorsport Servis motor yarışlarında kullanılmak üzere bir KERS geliştirmektedir. Hibrid ve motor fonksiyonları için bu elektrik depolama sistemleri bir bulunmaktadır lityum iyon pili ölçeklenebilir kapasitesi veya bir ile volan , bir dört ila sekiz kilogram elektrik motoru (60 kW veya 80 kW bir maksimum güç seviyesi ile), hem de KERS denetleyicisi için güç ve pil yönetimi. Bosch aynı zamanda ticari ve hafif hizmet uygulamaları için elektrik hibrid sistemleri sunmaktadır.
Carmakers
Dahil Otomobil Honda KERS sistemini test edilmiştir. At Silverstone 2008 1000 km'lik , Peugeot Sport açıkladı Peugeot 908 HY , bir hibrid elektrikli KERS ile dizel 908 varyantı,. Peugeot araba kampanya planlanan 2009 Le Mans Serisi sezon bu puanlama şampiyonluk noktalarının yetenekli olmamasına rağmen. Peugeot ayrıca Hibrid Hava adında bir basınçlı hava rejeneratif frenleme güç aktarma organlarını planlar.
Vodafone McLaren Mercedes onlar bir elektrik veya mekanik işletim sistemi olacak ise o zaman henüz bilinmemektedir rağmen 2009 F1 sezonu için hazırlık Jerez test pistinde Eylül 2008'de kendi KERS test başladı. Kasım 2008'de o açıklandı Freescale Semiconductor ile işbirliği yapabilecek McLaren Electronic Systems ayrıca onun KERS geliştirmek McLaren 2010 yılından itibaren 'ın Formula araba. Her iki taraf bu işbirliği McLaren'in KERS sistemini geliştirmek ve sistem yol araç teknolojisine aşağı bırakılmasına yardımcı inanıyordu.
BMW onların E90 3 Serisi yanı sıra EfficientDynamics takma adıyla F25 5 Serisi gibi güncel modellerinde rejeneratif frenleme kullandı. Volkswagen altında rejeneratif frenleme teknolojilerine sahip BlueMotion MK7 Golf and MK7 Golf Estate / Vagon modelleri, SEAT, Skoda ve Audi gibi diğer VW grubu markalar gibi modellerinde marka.
Motosiklet
KTM yarış patronu Harald Bartol fabrika takılan gizli kinetik enerji geri kazanım sistemi (KERS) ile yarıştı ortaya koymuştur Tommy Koyama 2008 sezon sonu 125cc sırasında 'ın motosiklet Valencia Grand Prix . Bu kurallara aykırı olduğunu, bu yüzden onlar sonradan yapmaktan yasaklandı.
Bisikletler
Rejeneratif frenleme olmayan bir elektrikli bisikletle de mümkündür. EPA , Michigan Üniversitesi öğrencileri ile çalışan hidrolik Rejeneratif fren Başlat Assist (RBLA) geliştirdi. Bu direkt sürücü ile elektrikli bisikletlerle doğal olarak kullanılabilir göbeği motorları .
yarışlar
Otomobil Kulübü de l'Ouest , yıllık arkasında organizatör Le Mans 24 Saat olayı ve Le Mans Serisi şu anda olduğu "için belirli kurallar okuyan LMP1 bir kinetik enerji geri kazanım sistemi ile donatılacak." Peugeot Silverstone'da 2008 Autosport 1000 km yarışında 908 HY şeklinde tamamen işlevsel bir LMP1 arabayı meydana çıkarmak için ilk üretici oldu.
Termodinamik
KERS Volan
Bir volan enerji volan varsayılarak sistemidir, bu genel enerji denklemi ile tanımlanabilir:
Nerede:
- volan içine enerjidir.
- Enerji volan dışında.
- volan enerji değişimdir.
Bir varsayım yani sadece kinetik enerji dikkate alınacaktır potansiyel enerjinin bir değişiklik, volan, basınç veya volana hacminin entalpi, orada frenleme sırasında yapılır. Araç frenleme gibi, herhangi bir enerji volan ile dağıtılabilir ve volan içine sadece enerji aracın başlangıç kinetik enerjisidir edilir. aşağıdaki sadeleştirme edilebilir:
Nerede:
- arabanın kütlesidir.
- Sadece frenleme önce arabada başlangıç hızdır.
Volan aracın başlangıç kinetik enerjisinin bir yüzdesi toplar ve bu oran ile temsil edilebilir . Volan dönme kinetik enerjisi olarak enerjiyi depolar. Enerji enerji başka bir türü içine transforme kinetik enerji olarak tutulur ve çünkü bu işlem etkilidir. Volan sadece bununla birlikte, çok fazla enerji saklayabilir ve bu dönme kinetik enerjinin maksimum miktarı ile sınırlıdır. Bu volan atalet ve açısal hız göre tespit edilir. Araç boşta oturur gibi volan enerji başlangıç miktarı volan tarafından dağıtılan enerjinin nihai miktarına eşit kabul edilebilmesi için, küçük dönme kinetik enerjisi zamanla kaybolur. Volan tarafından dağıtılan kinetik enerjisi miktarı bu nedenle:
rejeneratif frenler
Rejeneratif frenleme mekanik volan için denklem benzer bir enerji denklemini sahiptir. Rejeneratif frenleme motor / jeneratör ve pil içeren iki aşamalı bir işlemdir. ilk kinetik enerji jeneratörü tarafından elektrik enerjisine dönüştürülür ve daha sonra batarya ile kimyasal enerjiye dönüştürülür. Bu işlem, volan daha az verimlidir. jeneratörün verimliliği ile temsil edilebilir:
Nerede:
- jeneratörüne iştir.
- jeneratör tarafından üretilen bir iştir.
jeneratörüne tek iş aracın başlangıç kinetik enerjisi ve jeneratör tarafından üretilen tek iş elektrik enerjisi olmasıdır. jeneratör tarafından üretilen güç için çözmek için bu denklemi yeniden düzenleme Bu denklemi verir:
Nerede:
- zamanın miktarı araba frenleri olduğunu.
- arabanın kütlesidir.
- Sadece frenleme önce arabada başlangıç hızdır.
Pilin verimi olarak tarif edilebilir:
Nerede:
pili çalışma rejeneratif fren tarafından üretilen enerji miktannı temsil etmektedir. Bu ile temsil edilebilir:
Arabalar
İçten yanmalı motorların durumunda, kroki DOE ortalama otomobil verimliliği% 20'den az anlamına geldiği görülmektedir. Biz kasabalarda 13/06 yani% 46 ve otoyollarda 20/02 yani% 10'a kendimiz için yararlı mekanik enerji değerleri oranında olduğu frenlemeyi görebilirsiniz.
Elektrikli arabalar gelince, DoE elektrik motoru ve% 60 tekerlekleri tutarlar arasındaki verimliliği (ancak genel dönüşüm için bkz açıklar enerji alanındaki Somutlaşan enerji # somutlasan enerjiyi ).
Bize elektrik motoru verimliliği ele alalım ve kasabalarda frenleme oranını ve otoyollarda .
Bize tanıştırayım fren enerjisi Azledilmesinin oranı olan. Teorik olarak% 80'e kadar çıkabilir. Böylece iyi durumda.
Bu koşullar altında, elektrik motoru gelen enerji akışını olan enerji dalgalanmaları, frenleme ve sırasında kayıp iyileştirilmiş enerji akışı, bir denge denklemlere göre ulaşıldığında
ve
Böylece
Eski enerji akışı sanki olan yeni bir başlık ile değiştirildi
beklenen kazanç tutarındaki
iyileşme daha yüksek, recuparation verimi yüksek olur.
iyileşme daha yüksek, elektrikli motor ve tekerlekler arasındaki verimlilik yüksektir.
iyileşme daha yüksek fren oranı kadar yüksek olur.