Aktuális e-autó Technika 2024. január 02.

Így fékezzünk elektromos autóval

Lassítás és fékezés alkalmával az elektromos autók a mozgási energia jelentős részét árammá alakítják, amit visszatöltenek az akkumulátorba. Ügyes megoldás, de van néhány szempont, amit figyelembe kell venni, hogy mindez igazán jól működjön.

A legtöbb elektromos és hibrid autó villanymotorja valójában két szerepet lát el. Az egyik, amikor motorként dolgozik, és előre, vagy tolatáskor hátra hajtja az autót. A másik szerepére lassításkor és fékezéskor vált. Ilyenkor generátorként kezd működni, az autó mozgási energiáját alakítja elektromos árammá, amit visszatáplál az akkumulátorba. 

Ez olyan energia, ami egy hagyományos hajtású, vagyis sem nem hibrid, sem nem elektromos autó fékrendszer újra nem hasznosítható hővé alakít. Az elektromos visszatáplálást használó autóknak ez helyből akár 20 százaléknyival nagyobb hatékonyságot biztosít a belső égésű motoros autókkal szemben.

Alkalmazás

Gondosan kialakított rendszerek esetén a visszatöltés hatékonysága elérheti az 50 százalékot. Ez jónak tűnik, de egyben mutatja, hogy a befektetett, például gyorsítási energiának legfeljebb a fele nyerhető vissza rekuperációval. Úgy is nézhetjük, hogy egy rettentő hosszú lejtő tetejéről lefelé gurulva és fékezve nem lehet annyi energiát gyűjteni, amennyivel fel tudnánk mászni ugyanarra az emelkedőre.

A visszatáplálás, vagyis a rekuperáció értéke általában több fokozatban is állítható

Emiatt akadnak olyan helyzetek, amikor jobban járunk, ha csínján bánunk a visszatáplálással. Például az előttünk álló útszakaszt és forgalmat elnézve látjuk, hogy képesek vagyunk a motor használata nélkül, a meglévő lendületet kihasználva hosszan gurulni, akkor jobban járunk, ha alacsonyabb visszatáplálási fokozatot kapcsolunk, vagy akár teljesen kiiktatjuk a visszatáplálást. Ezt gyakran vitorlázásnak is nevezik, amikor a kerekek szabadon gördülnek, lekapcsolva minden meghajtásról. Ekkor optimálisan kihasználhatjuk a már meglévő mozgási energiát. Mert hiába van rekuperáció lassítás közben, ha az emiatt bekövetkező sebességcsökkenés miatt utána újra a gázra kell lépnünk, ami energiafogyasztással jár. Ennek különösen autópályán láthatjuk hasznát. Egyes autókban a navigációs rendszer adatai alapján a sebességtartó rendszer ezt egyébként magától megteszi. Városban azonban, ahol sokkal hektikusabb a forgalom, és gyakori a lassítás, a gyorsítás, a megállás, és az elindulás, ott természetesen az erőteljes rekuperáció a megfelelő módszer.

A jármű súlya

Az autó súlya a rekuperációban nemcsak a mozgási energia, hanem a helyzeti energia szempontjából is szerepet játszik. Ez az az energia, amelyet az autó akkor épít fel, amikor felküzdi magát egy emelkedő tetejére. Hogy még közérthetőbb legyen a dolog, elég csak abba belegondolni, hogy mondjuk egy méter magasból a fejünkre ejtett kétkilós fémgolyó lényegesen jobban fáj, mint egy összegyűrt papírlap. Ha tehát egy autó nehéz, akkor 100 méter szintkülönbségű lejtőn legurulva több energiát nyerhet vissza, hiszen a rekuperáció során nagyobb tömeget kell féken tartani.

Praktikus megoldás, ha a visszatáplálás erejét a kormány mögötti fülekkel szabályozhatjuk

Kicsit olyan ez, mint a kerékpározás. Ha gyorsabban pedálozunk magas fokozatban, akkor több energiát préselsz ki a dinamóból, és fényesebben világít a lámpa. Mi a tanulság? Nos, ha nehéz elektromos autót vezet, lejtmenetben különösen ügyeljen arra, hogy csak elektromosan fékezzen, és a lehető legkevesebbet használja a hagyományos fékrendszert. Ez biztosítja a lehető legjobb összhatásfokot a jármű nagy tömege ellenére.

Hagyományos és elektromos fékezés

Ha az elektromos autó lehetőséget nyújt teljes egypedálos vezetésre – azaz olyan mértékű visszatáplálás is beállítható, hogy az autó álló helyzetig lassít -, miért van még mindig szükségem hagyományos fékre? Egész egyszerűen azért, mert sem az ilyenkor generátorként működő motor lassítási teljesítménye, sem az akkumulátor teljesítményfelvevő képessége nem elegendő a vészfékezéshez. Ilyenkor a hagyományos fékrendszernek kell átvennie a főszerepet és a hagyományos módon megállítania a járművet.

A hatékonyságot növeli, de a töltést nem helyettesíti a rekuperáció

Ugyanez vonatkozik a hajtásláncot jobban igénybe vevő útvonalakra is, például amikor az út kanyargós és meredek lejtőn halad lefelé. Ilyenkor derülhet ki igazán, hogy a gyártó hogyan kezeli az átmenetet, vagyis a rekuperációs fékezésről a hagyományos fékezésre való átváltást. Ideális esetben a vezető ezt észre sem veszi, de még a presztízskategóriában sem sikerül ezt mindig jól megvalósítani. Mindez nemcsak a visszatáplálás hatékonyságát befolyásolja, de a komfortérzetet is. Nagyon kellemetlen az elkerülhetetlenül érkező hirtelen döccenés vagy éppen rántás a két fékezési mód közötti átmenetnél.

Fontos tudnunk, ha egy autó erősen rekuperál és intenzíven lassít, a féklámpák még nem biztos, hogy világítanak. Érdemes ilyenkor a tükörbe nézni, hogy tartják-e mögöttünk a követési távolságot. Az elektromos fékezést végző rendszernek ugyanis csak akkor kell jelzést küldenie a féklámpákra, ha a jármű lassulása meghaladja másodpercenként a 4,68 km/órát. Amikor azonban lenyomjuk a fékpedált, a piros lámpák mindig kigyulladnak – függetlenül attól, hogy a rendszer először rekuperál-e vagy sem, mielőtt a hagyományos fék üzembe lép. Így, akár egy apró fékre pöccintéssel üzenetet is küldhetünk a mögöttünk jövőnek, hogy vigyázzon, mi már lassítunk.

Kapcsolódó cikkek