18 listopada 2017


Trwają poszukiwania sposobów odzyskiwania energii marnowanej dotąd bezpowrotnie w układach zawieszenia i układach hamulcowych. Szczególnie te ostatnie doczekały się kilku rozwiązań pozwalających na zaoszczędzenie energii zużywanej podczas eksploatacji pojazdów.

Ryszard Romanowski

Idea hamowania regeneracyjnego nie jest niczym nowym. Odzyskiwaniem energii kinetycznej hamowania poprzez przetworzenie jej na energię elektryczną zaczął zajmować się Louis Antoine Krieger w paryskich konnych taksówkach już w roku 1890. W początkach XX stulecia podobne systemy stosowano w angielskich tramwajach. Nie trzeba było długo czekać aby rozwiązania te trafiły do kolejnictwa. Z samochodami było nieco inaczej. Prace nad odzyskiwaniem energii z hamowania stały się szczególnie intensywne dopiero w ostatnich latach. Są one ważną częścią projektów samochodów elektrycznych i hybrydowych, do których konstruowania zmuszają coraz ostrzejsze normy emisji spalin oraz dążenie do zwiększenia sprawności układów napędowych i oszczędności paliw. Sama koncepcja odzyskiwania energii nie zmieniła się od lat. Zbliżone do dzisiejszych schematy stosowane były w opisywanej na naszych łamach ciężarówce wojskowej pamiętającej lata wojny koreańskiej. Warto przy tym pamiętać, że nie zmieniły się od lat również układy hamulcowe. Rozwiązanie zastosowane w 1955 roku podczas wyścigu Le Mans przez Jaguara w modelu D-Type, czyli hamulce tarczowe, dominuje we współczesnych samochodach. Czasem wspomagają je hamulce bębnowe, pamiętające początki motoryzacji. Zmieniają się materiały, systemy sterowania itp. ale z grubsza biorąc, koncepcja pozostaje ta sama.

honda energia hamowania

W zasadzie wszystkie udoskonalenia i zmiany układów hamulcowych miały swe początki w sportach motorowych. Od wielu lat regulaminy dotyczące sprzętu używanego szczególnie w Formule 1 również wpływają na rozwój układów hamulcowych i systemów odzyskiwania z nich energii. Każde z rozwiązań przechodzi szczegółowe badania i testy, które mogą być niezwykle pomocne w projektowaniu układów do seryjnych samochodów.
Zasada działania systemu odzyskiwania energii hamowania przy napędzie elektrycznym jest stosunkowo prosta. Maszyna elektryczna, jaką jest silnik napędzający pojazd, może również działać jako generator prądu. Za sposób jej wykorzystania odpowiada sterownik, a energia magazynowana jest w akumulatorze lub superkondensatorach, jak np. w rozwiązaniu i-ELOOP zastosowanym przez Mazdę. Powstały rozwiązania m.in firmy Michelin, w których silnik elektryczny zintegrowany jest z kołem. Systemy te jednak zdają się nie brać pod uwagę tzw. masy nieresorowanej koła, której zminimalizowanie jest dosyć ważne w przypadku samochodów. Rzecz zaczyna się komplikować w przypadku aut z silnikiem spalinowym.
Odzyskiwanie energii hamowania i konstrukcje samych systemów hamulcowych z F-1 trafiają powoli do samochodów seryjnych, na razie sportowych z tzw. najwyższej półki. Początkowo wprowadzono system KERS czyli Kinetic Energy Recovering System.


cały artykuł dostępny jest w wydaniu 11 (110) listopad 2016