20年前、ブレーキは単なるブレーキでした。ペダルを踏むと、車は完全に停止するまで減速します。近年、ハイブリッド、電気、バッテリー駆動のモーターを搭載した車両の人気が高まるにつれ、回生ブレーキが話題になっています。テスラやプリウスのような人気の高いハイブリッド車や電気自動車は、革新的な空気力学、バッテリー、エンジニアリングテクノロジーを利用して、非常に効率的な運転体験を生み出します。回生ブレーキは、採用されている省エネ技術の1つです。
電気自動車やハイブリッド車の購入を検討している場合は、「回生ブレーキ」という言葉を少なくとも数回聞いたことがあるでしょう。回生ブレーキとは正確には何であり、このような車の運転には何が関係していますか？
回生ブレーキは、減速中に生成された運動エネルギーを、すぐに使用したり、バッテリーに保存して電気モーターに電力を供給したりできる形式に変換することで、移動中の車両を減速させ、最終的に停止させるエネルギー回収プロセスです。回生ブレーキは、電気自動車やハイブリッド車の航続距離を伸ばす方法として開発されました。
回生ブレーキの形式は、今日製造されている現代の車両のほとんどで一般的に使用されています。ディーゼル車やガソリン車では、回生ブレーキが車両内の補助システムに電力を供給するバッテリーの充電に役立ち、エンジンの動作を最小限に抑えます。ただし、ハイブリッド車や電気自動車では、回生ブレーキがより積極的な役割を果たします。これらの車両は、車を駆動するバッテリーを継続的に充電するために回生ブレーキシステムに依存しています。再生ブレーキシステムは、ハイブリッド車または電気自動車の電動モーターに依存して、失われた運動エネルギーを車両のバッテリーに蓄えられたエネルギーに変換します。
ブレーキを踏むたびに大量のエネルギーが無駄になっていることをご存知ですか？物理学の規則によれば、エネルギーを破壊することはできません。したがって、ブレーキを作動させて車が停止すると、そのエネルギーはすべて熱として放散され、燃え尽きて、役に立たなくなります。従来のブレーキシステムを備えた通常の車両では、エネルギーの浪費はブレーキの必然的な副産物です。
自動車エンジニアは、この失われたエネルギーの一部を取り込むのに役立つ回生ブレーキシステムを作成しました。回生ブレーキは、運動エネルギーを取り戻し、それを電気に変換し、この電気を使用して車両のバッテリーを再充電します。ハイブリッド車や電気自動車では、バッテリーを充電しておくことが非常に重要です。
運動エネルギーは減速中に取得されます。電気モーターとガソリンエンジンを使用するハイブリッド車は、回生ブレーキのみに依存してモーターを継続的に再充電するため、プラグを差し込む必要はありません。回生ブレーキシステムでは、モーターは加速時に車輪を駆動しますが、減速時には車輪がモーターを駆動します。エネルギーの流れのこのユニークな交換は、モーターが発電機として機能するのを助け、車輪の回転をはじき、それによって電気を生成して車のバッテリーを再充電します。
再生は次の場合に発生します：
通常、電気自動車やハイブリッド車では、この再生効果が充電ゲージで発生することがわかります。
一方、電気自動車は、電源に接続されたバッテリー充電で動作します。完全に電気自動車のバッテリーはコンセントで充電されるため、回生ブレーキを使用してバッテリーを補充するだけです。そのため、充電ステーションまたはドッキングステーションに接続して、100％まで完全に充電する必要があります。
回生ブレーキシステムがどのように機能するかを完全に理解するには、従来のブレーキの動作についてある程度の洞察を得る必要があります。従来のブレーキの主な目的は車を止めることですが、回生ブレーキシステムは、ブレーキ中に失われたエネルギーの一部を回収し、それをエネルギーに変換してバッテリーを充電することに重点を置いています。
従来のブレーキシステムは、摩擦を利用して車両の速度を落としたり停止させたりするディスクブレーキとドラムブレーキで構成されています。ブレーキシステムの重要な部分は、それを駆動する油圧ブレーキです。油圧ブレーキは、スレーブシリンダーに接続されている流体で満たされたマスターシリンダーで構成されています。ブレーキペダルはマスターシリンダーに接続されており、ピストンが作動すると、マスターシリンダーがパイプを介して液体を押し出します。流体がスレーブシリンダーに流れると、ピストンにブレーキに圧力をかけさせます。
ブレーキ時に作動する油圧システムは、ブレーキキャリパーピストンに作動油を供給して、ブレーキディスクを減速および停止します。
回生ブレーキ
従来のブレーキシステムでは、ディスクブレーキとドラムブレーキを使用して摩擦を発生させ、車を減速および停止させていましたが、回生ブレーキはモーターを逆方向に駆動することで実現されます。ドライバーがブレーキを作動させると、電気モーターはリバースモードになり、モーターは後方に動き始め、車輪の速度を落とします。この逆方向の動きは、車両の勢いによって促進されます。この操作により、バッテリーを充電する電気も生成されます。
電気自動車とハイブリッド車には、再生システムのブレーキが車両を停止させるのに十分な電力を供給していないときに作動する電気自動車とハイブリッド車も装備されています。車の車載コンピューターは、従来の摩擦ブレーキシステムをいつ使用するか、いつ車をリバースモードにするかを決定します。ドライバーが急停止するためにブレーキペダルを踏む必要がある場合、車は従来のブレーキをかけます。回生ブレーキは、ストップアンドゴーの状況に最適です。
従来のブレーキと回生ブレーキ
回生ブレーキには限界があります。最高の回生ブレーキシステムでさえ、従来のブレーキほど十分な停止力を生み出しません。したがって、回生ブレーキだけでは緊急停止はほぼ不可能であり、車両を傾斜させたままにすることはできません。
回生ブレーキは、ブレーキパッドとローターの負荷を取り除きます。負荷が少ないということは、熱が少ないことを意味します。その結果、材料の喪失が遅くなり、長持ちします。
回生ブレーキシステムは、電気自動車とハイブリッド車の範囲を拡大しますが、このエネルギーを回収する効率は約70％です。結局のところ、物理法則によれば、100％効率的な機械はあり得ず、エネルギーの伝達は、熱、光、およびノイズのいくらかの損失をもたらします。ただし、車両やモーターによって異なります。それはすべて、運転スタイルとドライバーがブレーキをかける頻度に依存します。
70％の効率は、電気自動車やハイブリッド車のゴルフ練習場の70％の増加を意味するものではないことに注意することが重要です。むしろ、ブレーキング中に失われた運動エネルギーの70％は、後で加速に変換できます。
有効性
有効性はどうですか？回生ブレーキの効果は、どのように範囲を広げることができるかを測定しますか？回生ブレーキの効果は、運転条件、地形、そしてもちろん車両のサイズなど、さまざまな要因に依存します。
運転条件は、電気自動車またはハイブリッド車の範囲における主要な決定要因となる可能性があります。ストップアンドゴーの交通で運転すると、ブレーキを頻繁に踏んで失われたエネルギーを取り戻す必要があり、高速道路での運転よりもバッテリー容量が増加します。下り坂を運転するには、バッテリーを繰り返し充電しながら速度を調整するためにブレーキ時間を長くする必要があるため、地形も関係します。回生ブレーキシステムの有効性に関して言えば、車両のサイズ。はい、より重い車両はより多くの運動量と運動エネルギーを持っています。
1つのペダリングテクニック
一部のハイブリッド車や電気自動車では、ドライバーは、車の速度を落としながらギアシフトレバーを調整することで、どのくらいの回生ブレーキを使用するかを決定できます。アグレッシブにキャプチャしてより多くのエネルギーを蓄えますが、これにより車両の速度が速くなり、場合によっては完全に停止します。この運転技術は、しばしば「ワンペダリング」と呼ばれます。
1つのペダリング。ワンペダリングテクニックを使用する場合、ドライバーはスロットルのみを使用して交通をナビゲートし、前進する必要がある場合にのみ加速し、ペダルを放し、回生ブレーキで車を停止させます。ドライバーは、アクセルとブレーキペダルの間で足を動かす代わりに、スピードを上げたり下げたりするときに、右足でブレーキを調整し続ける必要があります。それどころか、回生ブレーキは、主に高速で移動しているときに、常に車両を停止させることができます。
燃費
ハイブリッド車と電気自動車の全体的なコンセプトは、燃料消費量を削減または排除する能力に基づいています。ハイブリッド車は、都市交通を運転するときに燃費が向上する傾向があります。これらの車両では、回生ブレーキがバッテリーを完全に充電するための鍵となります。ブレーキが作動していないときは、バッテリーが少なくなり、これによりガスエンジンが増強されます。バッテリーが少なくなりすぎると、ガスエンジンとの連動が停止し、代わりに電力の一部を吸い上げてバッテリーの再充電に役立てます。
これらの車両を運転するときは、運転習慣を調整する必要があります。ドライバーは、事前に十分に減速し、ブレーキを踏むよりも多くのエネルギーを生成する停止まで惰性走行する方法を学ぶ必要があります。
回生ブレーキシステムには、長所と短所があります。回生ブレーキシステムの主な利点のリストを確認してください：
おそらく、回生ブレーキの主な利点は、燃費が向上することです。フォードが発表したレポートによると、回生ブレーキにより、過去15年間で1億ガロン以上のガスが節約されました。
回生ブレーキによって捕捉されたエネルギーは、車のバッテリーを再充電し続けます。さもなければ車両が失われるであろう運動エネルギーは、運転中に長時間の充電を経験する可能性があります。
ハイブリッド車や電気自動車にも、従来のブレーキシステムが装備されています。回生ブレーキは、摩擦ブレーキにかかる負荷の一部を軽減し、摩耗を防ぎます。
回生ブレーキシステムの主な欠点は次のとおりです。
回生ブレーキで車を運転することは、従来のブレーキシステムだけで車を運転することとは違った感じがします。多くの人が、これらの車両のブレーキペダルは柔らかく、どろどろした感じだと主張しています。バッテリーが継続的に充電されるようにするには、適切なブレーキ技術を使用してエネルギーを再取得する必要があります。
ハイブリッド車または電気自動車の回生ブレーキシステムの効率は、絶えず変化する問題に基づいています。高速走行時は回生ブレーキの効果が低下します。低速時または急停止する必要がある場合は、フリクションブレーキを作動させる必要があります。
はい、ハイブリッド車と電気自動車は効率を最適化するように設計された統合システムであり、回生ブレーキはそれらの重要なプロセスの1つにすぎません。回生ブレーキは、運動エネルギーの損失を減らし、電気範囲を拡大し、ブレーキとローターの摩耗を減らします。この革新的な技術は、バイクやスクーターにも使用されています。
Q：回生ブレーキという用語はどういう意味ですか？
回生ブレーキは、運動エネルギーを取得して保存し、すぐに使用したり、後で使用したりすることで、速度を落とし、移動する物体を停止させるエネルギー回収方法です。
Q：回生ブレーキはどのくらい効果的ですか？
回生ブレーキの効率は約60〜70％です。ただし、その効率は、車両、モーターの種類、車両のサイズ、運転習慣など、さまざまな要因によって異なります。
Q：回生ブレーキは長持ちしますか？
回生ブレーキは革新的であり、エネルギーを効率的に回収するために製造されています。したがって、回生ブレーキは従来のブレーキよりも長持ちすることが期待できます。一部のハイブリッド車および電気自動車の所有者は、ブレーキ、パッド、およびローターが約80.000マイル続くと報告しています。
Q：テスラには回生ブレーキがありますか？
はい、テスラには回生ブレーキが装備されています。古いテスラモデルでは、ドライバーは回生ブレーキのレベルを標準から低に変更するオプションがあります。
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