Система рекуперации энергии на торможении — это инновационная разработка, которую сегодня часто применяют на автомобилях, что позволяет существенно сократить показатель расхода топлива.
Современные автомобили постоянно совершенствуются, получая инновационные технологии, которые позволяют сделать машину ещё более динамичной, экономичной и безопасной. Одной из таких разработок является система рекуперации энергии, которая позволяет снизить расход топлива, одновременно обеспечивая улучшение показателей динамики автомобиля. Поговорим поподробнее о том, что же представляет собой рекуперация энергии при торможении, эффективна ли подобная система и перспективно ли ее использование в современном автомобилестроении.
Описание технологии
На протяжении многих десятков лет производители автомобилей бились над тем, чтобы эффективнее использовать кинетическую энергию разогнавшегося автомобиля. Действительно, когда водитель нажимает на тормоз, то вся энергия автомобиля, когда машина быстро и резко замедляется, фактически, уходит впустую. Тогда как правильно используя такую кинетическую энергию можно подзаряжать батареи, в последующем расходуя такую мощность на разгон автомобиля. Это позволяет добиться экономии топлива и улучшения показателей динамики.
Такие автомобили с системой рекуперации энергии получили специальные батареи, в которых накапливается заряд, и специальные дополнительные электромоторы, работающие в паре с основным силовым агрегатом на жидком топливе. У многих простых модификаций батареи и электромоторы отсутствуют, а сгенерированная рекуперацией энергии используется на подзарядку аккумулятора и подпитку электросети в автомобиле. Это позволяет отключать генератор, который может забирать порядка 5-7% мощности двигателя, что экономит топливо и делает машину более быстрой.
Чаще всего такая система рекуперации используется на гибридных автомобилях, в которых параллельно имеются как электромоторы, так и небольшой двигатель внутреннего сгорания. Во время разгона используется полная мощность, как от доступных электромоторов, так и двигателя внутреннего сгорания. А уже разогнавшись машина получает энергию исключительно от электромоторов, батарея которых подпитывается не только во время зарядки от стационарной сети, но и при нажатии на педаль тормоза, когда кинетическая энергия с помощью специального устройства рекуперации переводится в зарядку для аккумуляторов. Это перспективная технология, которую сегодня широко используют различные автопроизводители.
Рекуперация последнего поколения
Сегодня современные автомобили оснащаются не только системой рекуперации, но и различными дополнительными электромодулями, которые позволяют с максимальной эффективностью использовать мощность и экономят расход топлива. Проведенные исследования показали, что порядка 30% своего времени двигатель работает в холостую, причём это как снижает его ресурс, так и существенно увеличивает потребление бензина или дизеля. Для решения этой проблемы была внедрена система старт-стоп, которая сразу же глушит мотор, как только машина остановилась на месте, а водитель отпустил педаль газа. Сегодня такая система старт стоп работает вместе с рекуперацией торможения, что позволяет на 15-20% улучшить показатели топливной экономичности автомобиля.
За последние годы конструкция системы рекуперации существенно улучшилась, теперь это надёжная система, которая может генерировать порядка 50 лошадиных сил и более, чего будет достаточно для комфортного перемещения в городе даже на одной электротяге. Продвинутые модели гибридов имеют дополнительно установленные батареи, а автономность таких машин приближается к 100 километрам на одной зарядке. У многих классических авто с системой рекуперации показатель расхода топлива снизился до 4 литров, и подобные характеристики имеют полноразмерные кроссоверы, которые с обычными двигателями внутреннего сгорания потребляют 10-15 литров топлива.
Преимущества и недостатки
Как и любая другая технология, рекуперация энергии на торможении имеет свои определенные преимущества и недостатки. В первую очередь, это нацеленность этой системы на эксплуатацию автомобиля в городских условиях, когда водитель часто разгоняется и тормозит. А вот на длинных дистанциях, например, при скоростном передвижении на загородных магистралях, такие технологии становятся попросту бесполезным. На скоростной загородной трассе водитель практически не тормозит, поэтому система не может накапливать энергию и не экономит топливо.
На современных гибридных автомобилях такие системы позволяют экономить порядка 30% энергии. Неудивительно, что сегодня такая технология с успехом используется не только на обычных городских автомобилях, но и в гонках Формулы-1, где крайне важно обеспечить максимальную экономичность и выдавать при этом великолепную мощность двигателя автомобиля.
Ещё одним значимым преимуществом такой системы рекуперации энергии является ее техническая надежность и существенное упрощение обслуживания автомобиля. Используемый электромотор долговечен, в нем не нужно менять масло или проводить другой сервис. Все это позволяет сократить эксплуатационные расходы автовладельца, быстро окупая даже дорогую покупку автомобиля с гибридной составляющей и системой рекуперации энергии.
Если же говорить о недостатках этой системы, то необходимо в первую очередь упомянуть о высокой стоимости самих автомобилей. Покупая автомобили с системой рекуперации энергии, потребуется заплатить на 30-50% больше, в сравнении со стандартными машинами с двигателем внутреннего сгорания. Конечно, в последующем все затраты окупятся, но изначально автовладельцу потребуется существенно потратиться на покупку такой машины.
Несмотря на великолепную надежность таких гибридных автомобилей всё же они, как и любая другая техника, могут ломаться, а в последующем их ремонт представляет определенные сложности. Дело в том, что за такую работу возьмутся не в каждой мастерской, да и к профессионализму мастеров, которые выполняют такие работы, предъявляются повышенные требования. Поэтому потребуется уделять должное внимание вопросам поиска сервиса и мастерской для ремонта, лишь после этого можно будет сдавать машину для ее обслуживания или устранения каких-либо серьезных поломок.
Выводы
Система рекуперации энергии достаточно интересная разработка, которая позволяет использовать кинетическую энергию автомобиля при торможении машины. Чаще всего такие системы используются на гибридных автомобилях, где они позволяют экономить порядка 30% всей расходуемой энергии. Но и на обычных ДВС такая рекуперация энергии также сегодня часто встречается, что позволяет отказаться от полноценного генератора, обеспечивая полную подпитку всей электросети автомобиля сгенерированной машиной энергией.
