پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

ترمزهای ژنراتوری خودروهای هیبرید چگونه کار می کنند؟

سیستم ترمزگیری ژنراتوری ( Regenerative Braking ) در خودروهای هیبرید و تمام برقی طوری عمل می کند تا در طی کاهش سرعت خودرو، انرژی الکتریکی تولید شود و برای شارژ باتری مصرف شود.

برای ترمزگیری در خودروهای معمولی نیاز است پدال ترمز را فشار دهیم و سپس فشار روغن را از طریق لوله های فلزی به پشت کلیپر ترمز برسانیم تا از این طریق پیستون های ترمز، لنت های ترمز ( Brake Pads ) را به دیسک بچسبانند و از سرعت دیسک و چرخ کاسته شود.

سیستم ترمزگیری ژنراتوری ( Regenerative Braking ) در خودروهای هیبرید و تمام برقی طوری عمل می کند تا در طی کاهش سرعت خودرو، انرژی الکتریکی تولید شود و برای شارژ باتری مصرف شود. به این ترتیب، با به کارگیری این ترمزها در خودروهای هیبریدی، انرژی جنبشی خودرو حین کاهش سرعت به گرما تبدیل نمی شود و هدر نمی رود، بلکه به نوعی بازیافت می شود و دوباره در موتور الکتریکی مصرف می شود.

موتورهای الکتریکی به کاررفته در خودروهای هیبرید و تمام الکتریک دوکاره اند. این سیم پیچ های مغناطیسی هم می توانند به عنوان یک موتور الکتریکی عمل کنند که انرژی الکتریکی را به انرژی دورانی تبدیل می کند، و هم می توانند به عنوان یک ژنراتور عمل کنند که انرژی دورانی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. به همین دلیل به این سیم پیچ ها M/G ( Motor / Generator)  می گویند که به معنای دوکاره بودن این سیم پیچ هاست.

در همه خودروهایی که تمام یا بخشی از نیروی محرکه آن ها را موتور الکتریکی بر عهده دارد می بینیم که موتور الکتریکی طوری قرار می گیرد که هم می تواند به عنوان محرک چرخ ها عمل کند و هم می تواند توسط چرخ ها به حرکت درآورده شود.

در خودروهای تمام الکتریکی می بینیم که هم می توان بر روی هر چرخ یک موتور الکتریکی قرار داد و هم این که از یک موتور مرکزی استفاده کرد و از طریق مکانیزم انتقال قدرت، انرژی دورانی تولیدشده را به چرخ ها رساند.

در اکثر خودروهای هیبرید نیز می بینیم که موتور برقی ( M/G ) بین موتور احتراقی و گیربکس قرار می گیرد تا همراه با موتور احتراقی کار کند و نیروی تولیدی آن ها در یک مسیر قرار گیرد.

پدال گاز خودروهای هیبرید و تمام الکتریکی برقی است و عملکرد آن این گونه است که هر چه بیش تر به پدال نیرو وارد شود، سیگنال ارسالی به کامپیوتر کنترل کننده تغییر می کند و جریان بیش تری از باتری کشیده می شود تا موتور الکتریکی با سرعت بیش تری دَوران کند. این سیگنال ارسالی از طرف پدال گاز در خودروهای هیبرید مشابه خودروهای تمام الکتریکی عمل می کند، اما اگر فشار اعمالی به پدال گاز بیش از حد نرمال زیاد شود، کامپیوتر دستور می دهد موتور احتراقی نیز روشن شود تا همراه با موتور الکتریکی عمل کند و توان بیش تری در اختیار چرخ ها قرار گیرد.

با برداشته شدن فشار از روی پدال گاز، جریان واردشده به موتور الکتریکی قطع می شود و از آن پس، موتور الکتریکی توسط چرخ های خودرو چرخانده می شوند. این قضیه موجب می شود موتور الکتریکی در نقش یک ژنراتور عمل کند و انرژی دورانی ورودی به خود را به انرژی الکتریکی تبدیل کند و آن را برای شارژ باتری مصرف کند.

دقت کنید که شروع عملکرد ژنراتور بلافاصله پس از برداشته شدن پا از روی پدال گاز شروع می شود و نیازی به فشرده شدن پدال ترمز نیست.

با شروع شدن عملکرد ژنراتور به دلیل این که انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود، طبق قانون پایستگی انرژی باید از انرژی مکانیکی کاسته شود، بنابراین از سرعت خودرو کم می شود. در برخی از خودروها این کاهش سرعت به حدی است که بدون این که پدال ترمز فشار داده شود و فقط با شروع به کار ژنراتور، چراغ ترمز خودرو روشن می شود.

میزان ترمزگیری توسط این سیستم با فشرده شدن پدال ترمز بیش تری می شود، به این صورت که متناسب با فشرده شدن پدال ترمز، مقاومت متغیری که به صورت موازی در مدار قرار داده شده است تغییر می کند. با تغییر مقاومت متغیر، مقدار باری که از ژنراتور گرفته می شود تغییر می کند و در نتیجه، به میزان بیش تری از سرعت چرخ ها کاسته می شود.

پس از این که مقدار فشار اعمالی بر روی پدال ترمز از حدی بیش تر شد، ترمزهای مکانیکی خودرو نیز عمل می کنند، زیرا قدرت ترمزگیری توسط ژنراتور محدود است و نمی تواند به میزان لازم از سرعت خودرو بکاهد، به همین دلیل نیاز است تا ترمزهای مکانیکی نیز وارد عمل شوند و متناسب با فشرده شدن پدال ترمز، درگیر شوند.

به طور کلی، به کارگیری ترمزهای ژنراتوری می تواند بین ۱۶ تا ۷۰ درصد (به نوع خودرو و سیستم به کاررفته بستگی دارد) از انرژی جنبشی خودرو را به انرژی الکتریکی تبدیل کند و موجب کاهش نیاز به شارژ شدن باتری توسط موتور احتراقی و در نتیجه، کاهش مصرف سوخت شود.

محمد جبارزاده شیاده

پایگاه خبری اسب بخار