Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Får hybridbilar kraft genom kinetik?


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

För att uttrycka det i de enklaste termerna är kinetisk energi energin i rörelse. 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 (sjung gärna medan du läser nästa rad), hjulen på bilen går runt och runt.

De flesta hybridbilar på marknaden idag har regenerativa bromssystem som drar nytta av denna kinetiska energi. Regenerativa bromssystem kan användas av fullhybrider, som kan arbeta i helelektriskt läge under korta perioder, eller av milda hybridfordon, som använder avancerade system som tomgångs-stopp-teknik, ibland kallad start-stop-teknik. Men oavsett vilken typ av hybridfordon, hel eller mild, har de båda fördelar av regenerativ bromsning.

När ett fordon kan använda annan energi än bensin, inklusive kinetisk energi, kommer fordonets bränsleeffektivitet att öka. Låt oss härnäst ta en närmare titt på hur regenerativa bromsar gör miljövänlig körning möjlig.

>Källor för kinetisk energi i fordon

Eftersom kinetisk energi är rörelseenergin kan du antagligen gissa att bilar skapar mycket av den. Att fånga en del av den kinetiska energin för bränsleeffektivitetens skull i en hybridbil är lite knepigt, men regenerativ bromsning är en vanlig metod som används av många biltillverkare.

På en icke-hybridbil under ett rutinstopp saktar mekanisk inbromsning ner och stoppar sedan fordonet. Till exempel, om ditt fordon har skivbromsar, klämmer bromsbeläggen fast på en rotor för att stoppa bilen. Om din bil har trumbromsar, trycker bromsbacken bromsbeläggsmaterialet utåt mot bromstrummans yta för att bromsa eller stoppa bilen. I båda fallen absorberas det mesta av den kinetiska energin i de snurrande hjulen av kuddarna eller trummorna, vilket skapar värme.

På en hybridbil som använder regenerativ bromsning används elmotorn för att bromsa bilen. När motorn arbetar i det här läget fungerar den som en generator för att återvinna den rotationskinetiska energin vid hjulen, omvandla den till energi och lagra den i bilens batterier. När föraren av hybridbilen tar bort foten från gaspedalen, bromsar motståndet från generatorn bilen först och sedan kan de mekaniska bromsbeläggen appliceras för att avsluta jobbet. Naturligtvis kan de mekaniska bromsbeläggen också kopplas in omedelbart vid en nödbromsning.

Bilen använder energin som lagras 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 tillsammans med bilens bensindrivna motor. Så regenerativ bromsning, i kombination med miljövänliga körtekniker som långsamma starter och lägre totala fordonshastigheter, är en viktig egenskap på några av några av de mest bränslesnåla 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, kallat KERS, för att öka hästkrafterna. Vissa team använder ett svänghjul för att fånga upp den kinetiska energin snarare än en elektrisk motor, men hur som helst lagras kraften från bromsningen för senare användning – i det här fallet för att hjälpa motorn med lite extra energi.

>Mycket mer information

Relaterade HowStuffWorks-artiklar

  • Hur mycket kostar det att byta ut ett hybridbatteri?
  • Kan jag köpa en elbil på Sam's Club?
  • Fem sätt att förbättra hybridbatterier
  • Så fungerar elbilsbatterier
  • Så fungerar elbilar

>Källor

  • Dobson, David A., Ph.D. "Energi och den naturliga miljön Hybridbilar - Några vanliga frågor och svar." Welty Environmental Center. (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. "The Physics Classroom Tutorial." (25 augusti 2009) http://www.glenbrook.k12.il.us/GBSSCI/PHYS/Class/energy/u5l1c.html
  • Hybridcenter. "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 som drivs av elektricitet." (25 augusti 2009) http://www.hk-phy.org/energy/transport/print/hybrid_phy_print_e.html