Pojmy rekuperácia a regeneratívne brzdenie boli donedávna menej známe. Ale so zvýšeným dopytom po elektromobiloch sa táto technológia stáva parametrom, ktorý by ste pri kúpe auta nemali podceniť. Rekuperácia brzdnej energie je inovatívny systém, ktorý umožňuje vozidlám, najmä elektromobilom a hybridom, efektívne využívať energiu vznikajúcu pri brzdení. Namiesto premieňania kinetickej energie na teplo, ako je to v tradičných brzdových systémoch, rekuperácia ju transformuje na elektrickú energiu a ukladá ju späť do batérie vozidla. Tento proces nielenže zvyšuje celkovú energetickú účinnosť vozidla, ale aj predlžuje životnosť brzdových komponentov a znižuje emisie. Volkswagen, ako popredný výrobca automobilov, implementuje rekuperačné systémy do svojich modelov, čím prispieva k trvalo udržateľnej mobilite.
Princíp fungovania rekuperácie brzdnej energie
Rekuperácia brzdnej energie je možná vďaka tomu, že elektromobily môžu svoj motor používať aj ako generátor.Počas spomaľovania, kolesá elektromobilu odovzdávajú kinetickú energiu prostredníctvom hnacieho ústrojenstva motoru. Ten potom pracuje v režime generátora a vyrába elektrickú energiu využívaním odporu elektromotora. Tým sa na jednej strane nabíja vysokonapäťová batéria a na druhej strane brzdí vozidlo. Tento proces sa nazýva aj rekuperácia (z latinského "recuperare", čo znamená "obnoviť"). Princíp je podobný ako pri dyname na bicykli: keď sa dynamo priloží ku kolesu, šliapanie do pedálov je namáhavejšie.
Pri brzdení vzniká kinetická energia, ktorá sa pri tradičných brzdových systémoch mení na teplo a stráca sa. Elektrický motor funguje dvomi smermi. Ak ide jedným (dopredu), poháňa kolesá, aby sa hýbali. Môže však fungovať aj opačným smerom, aby auto spomalil. Najmodernejšie elektroautá využívajú „one-pedal driving“ systém. Ten pri každom zdvihnutí nohy z plynu automaticky auto spomaľuje a regeneruje energiu. Na obnovenie batérie vo vašom vozidle tak používate len jeden pedál. Nové autá dokonca ponúkajú možnosť si intenzitu spomalenia nastaviť. Rozsah je naozaj široký. Jemnejšie nastavenie je efektívne najmä na diaľnici. Aj napriek všetkým najnovším vychytávkam, rekuperačný brzdový systém funguje v bežnej premávke rovnako ako klasické brzdy. Jediná zmena je, že šetria životnosť mechanických brzdových systémov.
Výhody rekuperácie brzdnej energie
Rekuperácia prináša viacero výhod pre majiteľov vozidiel a životné prostredie:
- Zvýšenie dojazdu elektromobilov: Vracaním energie z brzdenia priamo do batérie sa zvyšuje dojazd a oddiali nabíjanie. Tento proces, nazývaný "rekuperácia", poskytuje väčší dojazd, najmä v mestskej premávke.
- Predĺženie životnosti batérie: Zachytávanie a ukladanie energie z brzdenia znižuje potrebu častého nabíjania, čo prispieva k dlhšej životnosti batérie.
- Zníženie opotrebenia brzdových komponentov: Používaním motora na spomaľovanie vozidla sa znižuje záťaž na tradičné brzdové systémy, čo vedie k menšiemu opotrebeniu brzdových doštičiek a kotúčov.
- Zníženie emisií: Efektívnejšie využívanie energie znižuje spotrebu paliva alebo elektrickej energie, čo vedie k zníženiu emisií CO2 a iných škodlivých látok.
- Komfortnejšia jazda: V ID. modeloch nie je efektívne a šikovné len spomaľovanie - jazda je tiež celkovo výrazne komfortnejšia. Zvlášť príjemné: ak vodič zloží nohu z pedála akcelerátora, môže vozidlo pred brzdením jemne rolovať v režime plachtenia, bez tlačenia - teda bez brzdného účinku motora - a bez zrýchľovania. Pri predvídavej jazde sa tým rovnako šetrí elektrická energia. V prípade brzdenia sa potom najprv použije rekuperácia. To znamená, že každé spomalenie v ID.
Rekuperácia brzdnej energie vo vozidlách Volkswagen ID.
Volkswagen ID. modely urobili koniec s týmto predsudkom: disponujú sofistikovanou technológiou, ktorá rekuperáciou získava energiu počas brzdenia. Ak chcete spomaliť vozidlo, môžete použiť brzdenie motorom alebo zošliapnuť pedál brzdy. V druhom prípade sa pri trení brzdových doštičiek vytvára teplo, teda energia. Pri aute so spaľovacím motorom sa táto energia stráca; teplo sa jednoducho uvoľňuje do prostredia prostredníctvom chladenia brzdového systému. V prípade ID. modelov Volkswagen túto energiu môžete využiť a nabiť ňou vysokonapäťový akumulátor. Na tento účel sa elektrický pohon zmení na generátor, ktorý je poháňaný kinetickou energiou vozidla a vyrába elektrickú energiu.
Prečítajte si tiež: Ako vymeniť olejovú vaňu na Golf 2 1.6 Turbo Diesel?
V ID. modeloch nie je efektívne a šikovné len spomaľovanie - jazda je tiež celkovo výrazne komfortnejšia. Zvlášť príjemné: ak vodič zloží nohu z pedála akcelerátora, môže vozidlo pred brzdením jemne rolovať v režime plachtenia, bez tlačenia - teda bez brzdného účinku motora - a bez zrýchľovania. Pri predvídavej jazde sa tým rovnako šetrí elektrická energia. V prípade brzdenia sa potom najprv použije rekuperácia. To znamená, že každé spomalenie v ID. vozidle sa primárne uskutočňuje rekuperáciou.
Rekuperácia a "Brake Blending"
Na rekuperáciu je počas brzdenia potrebný posun medzi elektrickým spomaľovacím komponentom (prostredníctvom generátora) a hydraulickým komponentom (prostredníctvom brzdy kolesa). Tento presun medzi oboma brzdovými systémami sa nazýva "miešanie bŕzd" ("Brake Blending") a umožňuje vyššiu energetickú účinnosť. Vzájomné pôsobenie týchto dvoch typov brzdenia nemá prakticky žiadny vplyv na jazdné vlastnosti. Zabezpečuje to sofistikovaná výkonová a riadiaca elektronika. Kinetická energia sa tak mení na elektrickú, ktorú výkonová a riadiaca elektronika elektrického pohonu privádza priamo do vysokonapäťového akumulátora. Energia sa tak opäť využíva, preto sa táto funkcia označuje aj ako regeneračná brzda.
Rekuperácia v mestskej premávke
Práve v mestskej premávke s typicky veľkým počtom brzdení je účinok rekuperácie brzdnej energie vo vozidle Volkswagen zreteľný. Pritom platí že podiel rekuperovanej energie je tým vyšší, čím jemnejšie sa brzdí. Rekuperácia je výhodná aj na dlhších vzdialenostiach s prudkým sklonom.
Plachtenie vs. Rekuperácia
Ak šofér odľahčí akcelerátor, tak jeho vozidlá štandardne plachtia. Spomalenie do približne 0,25 g sa deje výlučne v spojení s rekuperáciou. Až pri výraznejšom spomaľovaní do procesu zasiahnu brzdy. Prechod medzi rekuperáciou a nástupom brzdovej sústavy podľa Volkswagenu šofér vôbec nepocíti.
Elektromotor, slúžiaci na rekuperáciu, je spojený so zadnými kolesami. Systém pri tomto procese neustále dohliada, aby mali kolesá dostatočnú priľnavosť a nedošlo k ich zablokovaniu. Systém má však aj nadstavbu a pri rozhodovaní berie do úvahy údaje z navigácie a sleduje premávku pred sebou. Už pred vjazdom do obce, alebo úseku so zníženou rýchlosťou systém šoféra upozorní, aby odľahčil akcelerátor. Systém následne vyhodnotí, či auto doplachtí do obce, alebo je potrebné výraznejšie spomalenie a rekuperácia.
Prečítajte si tiež: Kúrenie v Golfe: Časté problémy
Režimy jazdy a rekuperácia
Vodiči si môžu zvoliť režim jazdy prostredníctvom ovládača v pozícii "D" alebo "B", kedykoľvek, keď je vozidlo v pohybe. V polohe B auto prakticky stále pri spomaľovaní rekuperuje energiu do batérií až do bodu, kým auto nezastaví na mieste. Maximálna miera spomalenia pri využití tohto režimu dosahuje 0,13 g, čo je dostatočne veľa, aby si vodič uvedomil spomaľovanie vozu, no nie príliš na to, aby bol v šoférovi vyvolaný dojem, že môže riadiť rýchlosť auta výhradne pomocou akcelerátora. Tento prístup je cielený a má vyvolávať dokonale intuitívne spojenie vodiča s autom. Volkswagen totiž nechce otravovať vodičov svojich áut rôznymi neprirodzenými riešeniami a zároveň sa snaží zachovať typický intuitívny charakter ovládania, ktorými sú modely Volkswagen vyhlásené.
V niektorých vyhotoveniach modelu ID.4 môžu vodiči využiť druhé riešenie pre ovplyvnenie využitia rekuperácie alebo plachtenia a tým je voľba jazdných režimov, ktoré sú súčasťou príplatkového balíka Plus sports. Režim šport využíva pri spomaľovaní rekuperáciu, aby čo najviac dobil batérie po silnej akcelerácii, no to platí aj pre polohu "D". Ešte výraznejšie však vodič pocíti spomaľovanie pri rekuperácii v polohe "B". Samozrejme, to všetko závisí od toho, koľko energie potrebuje batéria do plného nabitia kapacity.
Alternatívne systémy rekuperácie brzdnej energie
Je dôležité poznamenať, že rekuperácia brzdnej energie sa líši od mikrohybridných systémov, ktoré využívajú alternátor na premenu kinetickej energie na elektrickú. Tieto systémy, často označované rôznymi ekoprívlastkami, využívajú dva režimy alternátora. Prvým je zvýšená záťaž alternátora pri brzdení motorom - zvýšené dobíjanie a druhým je zníženie zaťaženia v ostatných režimoch (ak prevádzkové podmienky dovolia). Systém je síce menej účinný a dodáva do akumulátora len zlomok elektrickej energie oproti plnohybridným vozidlám, no stal sa pomerne lacným štandardom pre optimalizáciu dobíjania.
Prečítajte si tiež: Údržba vodného kúrenia Volkswagen
tags: #volkswagen #rekuperacia #brzdnej #energie