Får hybridbilar ström genom kinetik?

Produktionsversionen av den helt nya Honda Insight 2010, en dedikerad bensinelektrisk hybridfordon, gjorde sin världsdebut på North American International Auto Show i Detroit, Mich., Den 11 januari 2009. Se hybridbilbilder. Med tillstånd av Honda

Hybridbilar är bränsleeffektiva fordon som får fantastiska gassträckor genom kombinerad användning av ny teknik och enkel fysik. Aerodynamiska karosser skapar till exempel mycket mindre luftmotstånd när bilen rör sig längs vägen och lätta material förstärker bara ansträngningen. Däcken på hybridbilar är ofta typen av lågvalsning, och även den enkla handlingen att stoppa bilen är också effektivare. Du förstår, regenerativ bromsning gör att fordonet kan fånga sin egen kinetiska energi för att öka bränsleeffektiviteten.

För att sätta det så enkelt som möjligt är kinetisk energi rörelsens energi. Allt som rör sig, som hjulet på en bil, har kinetisk energi. I det specifika fallet med hjulen på en hybridbil, eller vilken bil som helst för den delen, är den kinetiska energin roterande - och som alla vet (gärna sjunga när du läser nästa rad) går hjulen på bilen runt och runt.

De flesta hybridbilar på marknaden idag har regenererande bromssystem som utnyttjar denna kinetiska energi. Regenerativa bromssystem kan användas av fulla hybrider, som kan arbeta i helt elektriskt läge under korta perioder, eller av milda hybridfordon, som använder avancerade system som tomgångsteknik, ibland kallad start-stop-teknik. Men oavsett den specifika typen av hybridfordon, full eller mild, har de båda fördelar av regenerativ bromsning.

Varje gång ett fordon kan använda annan energi än bensin, inklusive kinetisk energi, kommer fordonets bränsleeffektivitet att öka. Låt oss nu titta närmare på hur regenererande bromsar möjliggör miljövänlig körning.

Eftersom kinetisk energi är rörelsens energi kan du antagligen gissa att bilar skapar mycket av den. Att fånga lite av den kinetiska energin för bränsleeffektiviteten i en hybridbil är lite svårt, men regenerativ bromsning är en vanlig metod som används av många bilproducenter.

På en icke-hybridbil under ett rutinstopp bromsar mekanisk bromsning och stoppar sedan fordonet. Till exempel, om ditt fordon har skivbromsar, klämmer bromsbeläggarna på en rotor för att stoppa bilen. Om din bil har trumbromsar, skjuter bromsskon bromsbeläggsmaterialet utåt mot bromstrumman för att bromsa eller stoppa bilen. I båda fallen absorberas det mesta av den kinetiska energin i snurrhjulen av dynorna eller trummorna, vilket skapar värme.

På en hybridbil som använder regenerativ bromsning används elmotorn för att bromsa bilen. När motorn arbetar i detta läge fungerar den som en generator för att återvinna den roterande kinetiska energin vid hjulen, omvandla den till energi och lagra den i bilens batterier. När föraren av hybridbilen tar av sig foten från gaspedalen, bromsar motståndet som generatorn ger bilen först och sedan kan de mekaniska bromsbeläggarna appliceras för att avsluta jobbet. Naturligtvis kan de mekaniska bromsbeläggarna också kopplas omedelbart i ett nödbromsscenario.

Bilen använder energin lagrad i batteriet för att driva elmotorn som driver bilen i låga hastigheter. Beroende på typen av hybrid kan elmotorn antingen arbeta ensam för att flytta bilen eller så kan den fungera i samverkan med bilens bensindrivna motor. Så regenerativ bromsning, i kombination med miljövänliga körtekniker som långsamma startar och långsammare totala fordonshastigheter, är en viktig funktion på några av de mest bränsleeffektiva fordonen på vägen idag.

För mer information om hybridbilar och andra relaterade ämnen, följ länkarna på nästa sida.

KERS

Regenerativ bromsning handlar inte alltid om grön körning. Från och med 2009 använder Formel 1 racerbilar ett Kinetic Energy Recovery System, kallad KERS, för att öka hästkraften. Vissa team använder ett svänghjul för att fånga upp den kinetiska energin snarare än en elmotor, men i vilket fall som helst lagras kraft från bromsning för senare användning - i detta fall för att hjälpa motorn med lite extra oomph.

Relaterade artiklar

• Hur mycket kostar det att byta ut ett hybridbatteri?
• Kan jag köpa en elbil på Sam's Club?
• 5 sätt Hybridbatteripaket förbättras
• Hur elbatterier fungerar
• Hur elbilar fungerar

källor

• Dobson, David A., Ph.D. "Energi och den naturliga miljön Hybridbilar - några vanliga frågor och svar." Welty miljöcentrum. (25 augusti 2009) http://www.weltycenter.org/energy3.htm#braking
• Formula1.com. "Renault svarar på 10 frågor om KERS." 27 januari 2009. (25 augusti 2009) http://www.formula1.com/news/features/2009/1/8887.html
• Henderson, Tom. "Handledning för fysikklassrummet." (25 augusti 2009) http://www.glenbrook.k12.il.us/GBSSCI/PHYS/Class/energy/u5l1c.html
• Hybrid Center. "Hybrider under huven (del 1)." (25 augusti 2009) http://www.hybridcenter.org/hybrid-center-how-hybrid-cars-work-under-the-hood.html#2_Regenerative_Braking
• Fysikvärlden. "Fordon drivna med el." (25 augusti 2009) http://www.hk-phy.org/energy/transport/print/hybrid_phy_print_e.html