Ce este frânarea regenerativă

Frânarea regenerativă este procesul care are loc în urma decelerării sau frânării într-o mașină hibridă sau electrică, pentru că folosește energia cinetică ce altfel ar fi irosită și o transformă în electricitate care este apoi stocată în baterii. Nu toate mașinile hibrid oferă frânare regenerativă, dar dintre cele pe care le-am testat noi, toate oferă recuperare energetică sub o formă sau alta.

Frânarea regenerativă are loc pentru că un motor electric se poate învârti atât într-un sens, atunci când motorul acționează roțile, cât și în celălalt, atunci când iei piciorul de pe accelerație. În acel moment, motorul electric acționează ca un generator și produce electricitate, care altfel s-ar risipi sub formă de energie cinetică.

Frânarea regenerativă este mai eficientă decât cea tradițională, care implică aplicarea presiunii fizice prin plăcuțe asupra discurilor pentru a încetini vehiculul, lucru care generează căldură.

Tehnic vorbind, frânarea regenerativă nu este la fel de puternică precum cea tradițională, ceea ce înseamnă că în caz de urgență, plăcuțele de frână vor fi cele folosite pentru a opri mașina mai rapid. Dar, pentru mare parte din situațiile de frânare, când traficul este mai previzibil, cum ar fi când încetinești înainte de un semafor, frânarea regenerativă poate oferi putere de frânare mai mult decât suficientă.

Diferite tipuri de frânare regenerativă pe mașinile hibride

La nivel tehnic, frânarea regenerativă este identică pe toate tipurile de vehicule electrificare în ce privește principiul de funcționare, dar există diferențe în ce privește modul de funcționare al acestui sistem, în funcție de tipul de vehicul cu baterii pe care îl conduci, generația din care face parte și prețul.

Pentru început, vehiculele mild hibrid oferă cea mai slabă formă de electrificare, ce oferă motoare electrice care variază în ce privește puterea oferită între câțiva cai și 30 de cai putere. Asta înseamnă că, atunci când iei piciorul de pe accelerație, motorul electric începe să se învârtă invers și generează o cantitate limitată de energie.

Totuși, merită menționat faptul că și această capacitate limitată de regenerare este suficientă, dat fiind faptul că bateriile de tracțiune montate pe aceste modele au o capacitate de sub 1 kWh de cele mai multe ori.

Apoi există vehiculele full hibrid și plug-in hibrid, care vin cu motoare electrice mai puternice, dar și cu baterii mai mari. Pentru cele full hibrid, care devin tot mai comune în prezent, oferă baterii cu capacități cuprinse între 1 și 2 kWh, suficient pentru a oferi câteva reprize de accelerații în mod complet electric, iar acestea funcționează la un voltaj mai ridicat pentru a oferi puterea necesară.

Pentru a pune lucrurile în context, mașinile mild hibrid au baterii ce funcționează la 12 sau 48 de volți, în vreme ce modelele complet hibride oferă putere de până la 150 de volți în cele mai multe cazuri, iar puterea motorului electric crește și ea până la aproximativ 100 de cai putere.

Astfel, modelele full hibrid beneficiază de capacitate de regenerare suplimentară, în funcție de producător. Deci, din ce am testat până în prezent, modelele Renault oferă padele în spatele volanului pentru a regla intensitatea regenerării, în funcție de cât de puternică vrei să fie. Ține cont de faptul că o regenerare mai puternică va încetini mai repede mașina, dar va genera și mai multă energie electrică.

Alte modele complet hibride oferă recuperare la putere standard, cum ar fi Dacia Duster sau Dacia Bigster, care nu beneficiază de ajustări, doar de regenerare pornită sau oprită, prin prisma selectorului de treaptă.

Pentru mașinile plug-in hibrid este mai mult sau mai puțin același lucru ca în cazul celor complet hibride, cu mențiunea că bateriile sunt mult mai mari, în general între 15 și 25 kWh. Asta înseamnă că, deși regenerarea poate fi ajustată pentru a avea valori mai mari, cantitatea de energie stocată în baterii va fi limitată raportat la capacitatea ei totală, iar pentru un plin vei avea nevoie să conectezi mașina la încărcător.

De exemplu, pentru mine, atunci când am folosit regenerarea pe modelele hibrid de la Renault, am reușit să reîncarc în general jumătate din capacitatea bateriei după doar câteva intersecții, fără ca motorul pe benzină să fie în funcțiune.

Frânarea regenerativă pe mașinile electrice

Pentru mașinile electrice, situația s-ar putea să nu fie la fel de simplă pe cum ai crede la început, pentru că există câteva tehnologii suplimentare care fac frânarea regenerativă mai eficientă pe acest tip de vehicule.

În primul rând, pe mai toate mașinile electrice, cel puțin cele de la branduri de renume, există o formă cât de simplă de frânare regenerativă. Și asta pentru că aceste modele au baterii mai mari și care funcționează la putere mai mare chiar și decât cele plug-in hibrid, de cele mai multe ori, dar și motoare electrice mai potente.

Din ce am testat până acum, Mercedes-Benz oferă cea mai agresivă formă de recuperare pe modelul electric EQE, care poate recupera până la 100 kW atunci când este cuplat la modul de regenerare puternică, în vreme ce pe regenerarea normală, rata de recuperare este mai mică, deși nu am cifre exact în acest sens. Există și un mod de coasting, care practic dezactivează complet regenerarea energiei, însă acest mod scade drastic autonomia, iar regenerarea inteligentă va folosi radarul și camerele mașinii pentru a citi traficul și a frâna în funcție de nevoi.

Acest sistem este unul foarte interesant, pe care l-am mai testat pe MINI Aceman, care permite practic ca mașina să „curgă” atunci când iei piciorul de pe accelerație și va frâna atunci când te apropii de trafic sau de o intersecție semaforizată, de exemplu. Forța de frânare este adaptată în funcție de cât de repede te apropii de vehiculele din față și de cât de repede merg acestea raportat la mașina ta.

În general, face o treabă bună pentru a anticipa fluxul traficului și oferă un condus lin și sigur în ambele mașini în care am testat acest sistem, însă eficiența energetică s-ar putea să nu fie cea mai bună, pentru că nu va interveni foarte des și ar putea aplica prea puțină putere de frânare pentru a recupera cantități importante de energie.

Totuși, este un compromis bun pentru cei care vor să testeze acest sistem și care vor să se bazeze pe percepția mașinii asupra traficului, dar cum este cazul cu fiecare automatizare de acest fel, factorii externi pot și îi vor afecta cu siguranță acuratețea.

Două dintre electricele testate de mine, mai exact Dacia Spring și Renault 5 E-Tech oferă un mod B de conducere, adică mașina va aplica o putere de recuperare standard, ce nu poate fi ajustată din padele.

Recuperarea standard în aceste două cazuri se face la 20 kW, ceea ce este decent, pentru că nici bateriile lor nu sunt foarte mari, însă frânarea în sine nu este neapărat foarte puternică și s-ar putea să fie nevoie ca tu să apeși frâna pentru a reduce viteza mai rapid, cel puțin până ce te obișnuiești cu acest sistem.

Unele mașini electrice, cum ar fi MINI Aceman, permit condusul cu o singură pedală dat fiind faptul că mașina se poate opri complet folosind frânarea regenerativă, ceea ce nu se întâmplă cu celelalte modele testate de noi.

Avantajele și dezavantajele frânării regenerative

Principalul avantaj al frânării regenerative este că acest sistem îți permite să recuperezi energia cinetică ce altfel s-ar risipi, prelungind autonomia mașinii fără un cost adițional.

Al doilea beneficiu al sistemului este că va prelungi durata de viață a plăcuțelor și discurilor de frână, pentru că în multe cazuri nu va fi necesar să apeși frâna și să acționezi sistemul hidraulic al mașinii, ceea ce reduce stresul mecanic la care sunt expuse aceste componente. Deci, autonomie mai mare și costuri mai mici cu întreținerea pe termen lung.

Al treilea avantaj este acela că vei deveni mai atent la trafic și vei putea prevedea anumite situații, ceea ce te va transforma într-un șofer mai sigur. Pentru a beneficia de asta, va trebui să folosești constant acest sistem și să păstrezi setările consistente, adică să nu faci mereu trecerea între regenerarea normală și cea puternică pentru a-l putea folosi corespunzător.

Pentru mașinile hibride, avantajul este că și consumul de carburant va scădea, pentru că frânarea te va ajuta să încarci bateriile, fără a fi nevoie ca motorul termic să pornească.

Ca un beneficiu bonus, frânarea regenerativă poate fi un mod sustenabil de a conduce o mașină electrificată, pentru că înlocuirea mai rară a componentelor aferente sistemului de frânare înseamnă conservarea resurselor valoroase.

Dezavantajul acestui sistem de recuperare energetică este că nu este foarte eficient la viteze reduse și în cazul traficului la ore de vârf, el este aproape inutil, pentru că mașina nu reușește să ajungă la o viteză suficient de mare încât să genereze forța cinetică necesară recuperării. Asta pentru că la viteze de sub 15 km/h, sistemul de recuperare energetică se dezactivează pe majoritatea modelelor electrice, pentru a permite mașinii să meargă la viteze mici, dacă modul one-pedal-driving nu este activat. Acesta va opri complet mașina, dar fără prea mari beneficii la recuperare.

Un alt dezavantaj este acela că, în anumite cazuri, acest sistem de frânare nu oferă foarte multă putere de frânare de la sine, decât dacă mașina ta electrică are un mod de recuperare puternică, așa cum este cazul lui Mercedes EQE, care folosește o putere de frânare mai accentuată pentru a recupera energie la 100 kW. Asta înseamnă că la urgență, va trebui să folosești pedala de frână chiar tu, acționând sistemul hidraulic de frânare.