Approfondimenti | 07 Ottobre 2019 | Autore: Approfondimento tecnico a cura di Delphi Technologies

​Delphi Technologies, frenata rigenerativa: cos’è e come funziona

Delphi Technologies ci spiega cos’è e come funziona la frenata rigenerativa. Vediamo, dunque, cosa significa dover riparare questo sistema ad alta efficienza energetica.

 

Uno dei vantaggi dei veicoli ibridi ed elettrici (HEV) è il loro potenziale per recuperare l'energia di frenata, altrimenti nota come frenata rigenerativa. Qui Delphi Technologies spiega come funziona questo sistema ad alta efficienza energetica e cosa significa doverli riparare.

Cos'è la frenata rigenerativa?
Riporta la tua mente alle lezioni di scienze della scuola e potresti ricordare che l'energia non può essere creata o distrutta, può solo cambiare da una forma all'altra. Bene, lo stesso principio si applica alla frenata. Affinché un'auto si fermi, l'energia cinetica accumulata mentre si muove, deve andare da qualche parte. In un sistema di frenata idraulica convenzionale, ciò significa utilizzare l'attrito creato tra la pastiglia e il disco del freno, o tamburo e ganascia, per convertire l'energia cinetica del veicolo in calore. Il calore viene quindi dissipato nell'atmosfera e l'auto rallenta.

Nelle auto ibride ed elettriche con frenata rigenerativa, questa energia viene sfruttata molto meglio. Invece di rilasciare il calore semplicemente nell’ambiente, il veicolo lo trasforma in energia elettrica, che viene immagazzinata nelle batterie del veicolo. Oltre a contribuire a fermare l'auto, l'energia immagazzinata fornisce elettricità al motore elettrico per il movimento, aumentandone l'efficienza.

Come funziona la frenata rigenerativa?
Durante la guida di un veicolo con un sistema di frenata rigenerativa, il motore elettrico assorbe energia dalla batteria per fare girare le ruote, creando l'energia cinetica di cui ha bisogno per muoversi. Tuttavia, quando si frena, il processo passa alla modalità inversa. Ora l'energia cinetica che inizialmente veniva utilizzata per spingere il veicolo, fa ruotare il motore elettrico, trasformandolo in un tipo di generatore.

Invece di consumare elettricità, il motore / generatore inizia a produrla, utilizzando l'energia cinetica del veicolo. L'energia elettrica viene quindi immagazzinata in una batteria ad alta tensione, dove viene nuovamente utilizzata per aiutare a spingere il veicolo. Poiché la frenata a recupero di energia converte l'energia cinetica del veicolo in elettricità, è anche in grado di rallentarla, proprio come fanno i freni idraulici con l'attrito.

HEVS è ancora dotato di un sistema di frenatura idraulica?
Nella maggior parte dei casi, il motore / generatore elettrico fornirà una potenza di frenata sufficiente per rallentare il veicolo. Tuttavia, quando si viaggia a velocità molto elevate o molto basse, quando la batteria è completamente carica, troppo calda o troppo fredda, il motore elettrico non può fornire da solo una coppia di frenata sufficiente e avrà bisogno del supporto di un sistema di frenata idraulica.

Molto dipenderà dalla tipologia di veicolo. Ad esempio, nella generazione della Toyota Prius "(2001-2004), i freni idraulici non vengono utilizzati fino a quando la velocità del veicolo non è inferiore a 10Km/h, ad eccezione di frenate intense.

Cosa significa questo per il sistema frenante?
Poiché i freni idraulici sono essenzialmente un sistema di backup, vengono utilizzati meno e in teoria dovrebbero durare più a lungo. Tuttavia, la realtà può essere molto diversa: con meno utilizzo, la ruggine e i contaminanti possono accumularsi rapidamente, influenzando sia la superficie di attrito del disco sia il montaggio della pastiglia che i pistoni / guide della pinza. Quindi, i componenti chiave di frenata si consumano ancora - in modo diverso.

Vediamo il supporto della pinza come esempio. A causa della corrosione dovuta alla mancanza di utilizzo dei freni, le pastiglie dei freni potrebbero non essere in grado di ritrarsi completamente dal disco, causando un'usura accelerata e irregolare. O ancora, in base alla posizione della corrosione, le pastiglie freno potrebbero non essere in contatto con il disco freno correttamente. Pertanto, qualsiasi corrosione sulla superficie di attrito del disco non viene completamente ripulita, con conseguente corrosione del freno a disco.

Naturalmente, l'età, le condizioni di guida e i fattori ambientali come acqua, sale e sbalzi di temperatura possono causare usura ai componenti del sistema. Proprio come farebbero su qualsiasi altro veicolo. Pertanto, è ancora buona prassi eseguire regolari controlli di manutenzione sull'intero sistema di frenata, sia esso un veicolo a motore ibrido, elettrico o con motore a combustione interna - ricorda solo di seguire le precauzioni di sicurezza dettagliate nel manuale del costruttore del veicolo.

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