Was ist regeneratives Bremsen?

Wenn Sie in einem städtischen Gebiet fahren, stellen Sie wahrscheinlich fest, dass Sie ständig auf der Straße anhalten und losfahren. Es ist eine große Zeitverschwendung, aber vielleicht merkt man auch nicht, dass es eine enorme Energieverschwendung ist. Um ein Auto vorwärts zu bringen, ist viel Kraft erforderlich, und jedes Mal, wenn Sie auf die Bremse treten, wird die gesamte Energie, die Sie aufgebaut haben, abgebaut. Nach den Regeln der Physik kann Energie nicht zerstört werden. Das heißt, wenn Ihr Auto langsamer wird, muss die kinetische Energie, die es vorwärts bewegt hat, irgendwohin gehen - sie geht in den Bremsbelägen verloren und wird als Wärme freigesetzt. Aber was wäre, wenn Sie diese Energie speichern und beim nächsten Beschleunigen nutzen könnten? Das ist das Grundprinzip der regenerativen Bremsen, die in Elektroautos und Zügen weit verbreitet sind.

Definition

Regeneratives Bremsen ist ein System, bei dem der Elektromotor, der normalerweise ein Hybrid- oder reines Elektrofahrzeug antreibt, während des Bremsens oder Ausrollens im Wesentlichen rückwärts (elektrisch) betrieben wird. Anstatt Energie für den Antrieb eines Fahrzeugs zu verbrauchen, fungiert der Motor als Generator, der die Bordbatterien mit elektrischer Energie auflädt, die normalerweise durch herkömmliche mechanische Reibungsbremsen als Wärme verloren gehen würde. Da der Motor „umgekehrt“ arbeitet, wird Strom erzeugt. Die damit einhergehende Reibung (elektrischer Widerstand) hilft den normalen Bremsbelägen, die Trägheit zu überwinden und das Fahrzeug zu verlangsamen.

Traditionell vs. Regenerativ

In einem herkömmlichen Bremssystem erzeugen Bremsbeläge Reibung mit den Bremsscheiben, die das Fahrzeug anhalten oder verlangsamen. Reibung wird auch zwischen den Rädern und der Straßenoberfläche erzeugt. Beide erzeugen Wärme aus der kinetischen Energie des Autos.

Bei regenerativen Bremsen übernimmt jedoch das System, das das Fahrzeug antreibt, den größten Teil der Bremsung. Wenn Sie das Bremspedal eines Hybrid- oder Elektroautos betätigen, schalten diese Bremsen den Elektromotor des Autos in den Rückwärtsgang, wodurch es rückwärts fährt und die Räder des Autos verlangsamt werden. Beim Rückwärtsfahren fungiert der Motor auch als elektrischer Generator, indem er Strom erzeugt, der in die Autobatterien eingespeist wird.

Beste Situationen

Regenerative Bremsen sind bei bestimmten Geschwindigkeiten wirksamer. Sie sind eigentlich am nützlichsten in Stop-and-Go-Situationen. Hybride und Elektroautos verfügen auch über Reibungsbremsen, die in Szenarien, in denen das regenerative Bremsen nicht genügend Leistung zum Anhalten liefern kann, als eine Art Rückfahrsystem fungieren. In diesen Fällen sollte der Fahrer beachten, dass das Bremspedal auf Druck unterschiedlich reagieren kann. Es drückt manchmal weiter als gewöhnlich auf den Boden - ein Gefühl, das den Fahrer vorübergehend in Panik versetzen kann.

Hydraulisches regeneratives Bremsen

Ford Motor Company und die Eaton Corporation haben einen neueren Typ eines regenerativen Bremssystems namens Hydraulic Power Assist (HPA) entwickelt. Wenn der Fahrer die Bremse mit HPA drückt, treibt die kinetische Energie des Fahrzeugs eine Umkehrpumpe an, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Niederdruckspeicher (einer Art Speichertank) in einen Hochdruckspeicher leitet. Schätzungen für HPA zufolge könnten 80 Prozent der durch Verzögerung verlorenen Bewegungen gespeichert und zum Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs verwendet werden.