2024. január 3. – 16:04
Ezt a cikket a Telex és az autóMAGAZIN együttműködésének keretében olvashatják.
A legtöbb elektromos- és hibridautó villanymotorja valójában két szerepet lát el. Az egyik, amikor előre, vagy tolatáskor hátra hajtja az autót, a másik funkciója pedig lassításkor és fékezéskor válik fontossá. Ilyenkor generátorként kezd működni, az autó mozgási energiáját alakítja elektromos árammá, amit visszatáplál az akkumulátorba, ezzel növelve a villanyautó hatótávját, illetve a hibridek esetében a benzinmotor nélkül megtehető távolságot és az átlagfogyasztást. Ezt a funkciót rekuperálásnak is nevezik.
A megoldás jelentőségét hűen tükrözi, hogy a fékezéskor felszabaduló energia egy hagyományos hajtású benzines vagy dízelmotoros autó fékrendszerében újra nem hasznosítható hővé alakul, vagyis tulajdonképpen kárba vész. Az elektromos visszatáplálást használó autóknak ez akár 20 százaléknyival nagyobb hatékonyságot biztosít a belső égésű motoros konstrukciókkal szemben.
Alkalmazás
Gondosan kialakított rendszerekben a visszatöltés hatékonysága elérheti az 50 százalékot. Ez jónak tűnik, de egyben megmutatja, hogy a befektetett, például gyorsításhoz használt 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 ezen a módon, amennyivel fel tudnánk mászni ugyanarra az emelkedőre az autóval.
Bizonyos esetekben jobban járunk, ha csínján bánunk a visszatáplálással. Amikor 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 az üzemmódot gyakran vitorlázásnak is nevezik, hiszen az autó kerekei szabadon gördülnek, lekapcsolva minden meghajtásról, optimálisan felhasználva a már meglévő mozgási energiát.
Hiába van ugyanis 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 visszatáplálás során nemcsak a mozgási energia, hanem a helyzeti energia szempontjából is fontos. Ez az az energia, amelyet az autó akkor épít fel, amikor felküzdi magát egy emelkedő tetejére. A fontos összefüggés megértéséhez elég csupán abba belegondolni, hogy egy méter magasból a fejünkre ejtett kétkilós fémgolyó okozta ütés lényegesen jobban fáj, mint egy összegyűrt papírlapé.
Ha tehát egy autó nehéz, akkor 100 méter szintkülönbségű lejtőn legurulva több energiát nyerhet vissza a könnyebb típusokhoz képest, hiszen a rekuperáció során nagyobb tömeget kell féken tartani. Kicsit olyan ez, mint a kerékpározás. Ha gyorsabban pedálozunk magas fokozatban, akkor több energiát préselünk ki a dinamóból, és fényesebben világít a lámpa.
Mi a tanulság? Ha valaki 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.
Bizonyos villanyautókban a teljesen egypedálos vezetésre is lehetőség van, tehát pusztán a gázpedál lenyomásával és felengedésével is megoldható minden közlekedési helyzet. Ez akkor lehetséges, ha olyan mértékű visszatáplálás is beállítható, hogy gázpedál felengedése után az autó akár álló helyzetig lassít.
De akkor miért van még mindig szükség a hagyományos fékberendezésre? Azért, mert sem az olykor generátorként működő villanymotor lassítási teljesítménye, sem az akkumulátor teljesítményfelvevő-képessége nem elegendő a vészfékezéshez. Ilyenkor a hagyományos fékrendszernek kell átvennie a főszerepet, és a hagyományos módon megállítania az autót.
Ugyanez vonatkozik a hajtásláncot jobban igénybe vevő útvonalakra is, például amikor sok a kanyar és meredek lejtőn halad lefelé az út. Ilyenkor derülhet ki igazán, hogy az autó gyártója hogyan kezelte 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 mindig jól megvalósítani ezt a problémát. 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 tudni, hogy nem biztos, hogy világítanak a féklámpák amikor egy autó erősen rekuperál és intenzíven lassít. Érdemes ilyenkor a visszapillantó 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 lenyomjuk a fékpedált, a piros lámpák mindig kigyulladnak függetlenül attól, hogy a rendszer az első fázisban rekuperál-e vagy sem, mielőtt a hagyományos fék üzembe lép. Akár egy apró fékre pöccintéssel üzenetet is küldhetünk a mögöttünk jövőnek, hogy vigyázzon, mi már lassítunk.
