20년 전, 브레이크는 단순히 브레이크였습니다. 페달을 밟으면 차가 완전히 멈출 때까지 속도가 느려집니다. 최근 몇 년 동안 하이브리드, 전기 및 배터리 구동 모터가 탑재된 차량이 대중화됨에 따라 회생 제동이 논의의 주제가 되었습니다. Tesla 및 Prius와 같이 인기 있는 하이브리드 및 전기 자동차는 혁신적인 공기 역학, 배터리 및 엔지니어링 기술을 활용하여 매우 효율적인 운전 경험을 제공합니다. 회생 제동은 사용되는 에너지 절약 기술 중 하나입니다.
전기 또는 하이브리드 차량 구매를 고려하고 있다면 "회생 제동"이라는 용어를 적어도 몇 번은 들어봤을 것입니다. 회생 제동이란 정확히 무엇이며 이와 같은 자동차를 운전하는 데 무엇이 관련되어 있습니까?
회생 제동은 감속 중에 생성된 운동 에너지를 즉시 사용하거나 배터리에 저장하여 전기 모터에 전력을 공급할 수 있는 형태로 변환하여 움직이는 차량을 감속하고 궁극적으로 정지시키는 에너지 회수 프로세스입니다. 회생 제동은 전기 및 하이브리드 차량의 범위를 늘리는 데 도움이 되는 방법으로 개발되었습니다.
회생 제동의 한 형태는 오늘날 건설되는 대부분의 현대식 차량에 일반적으로 사용됩니다. 디젤 및 가솔린 자동차에서 회생 제동은 엔진 작동을 최소화하는 차량 내 보조 시스템에 전력을 공급하는 배터리를 충전하는 데 도움이 됩니다. 그러나 하이브리드 및 전기 자동차에서는 회생 제동이 보다 적극적인 역할을 합니다. 이러한 차량은 회생 제동 시스템에 의존하여 차량을 구동하는 배터리를 지속적으로 충전합니다. 회생 제동 시스템은 손실된 운동 에너지를 차량 배터리에 저장된 에너지로 변환하기 위해 하이브리드 또는 전기 자동차, 전동 모터에 의존합니다.
브레이크를 밟을 때마다 많은 에너지가 낭비되고 있다는 사실을 알고 계십니까? 물리학의 법칙에 따르면 에너지는 파괴될 수 없습니다. 따라서 브레이크를 밟고 차가 멈추면 모든 에너지가 열로 발산되어 타버리고 쓸모가 없게 됩니다. 기존의 제동 시스템이 있는 일반 차량에서 에너지 낭비는 제동의 불가피한 부산물입니다.
자동차 엔지니어들은 이 손실된 에너지의 일부를 포착하는 데 도움이 되는 회생 제동 시스템을 만들었습니다. 회생 제동은 운동 에너지를 회수하여 전기로 변환하고 이 전기를 사용하여 차량의 배터리를 충전합니다. 하이브리드 및 전기 자동차에서는 배터리를 충전 상태로 유지하는 것이 매우 중요합니다.
감속 중에 운동 에너지가 포착됩니다. 전기 모터와 가솔린 엔진을 사용하는 하이브리드 차량은 회생 제동에만 의존하여 모터를 지속적으로 충전하므로 플러그를 꽂을 필요가 없습니다. 회생제동 시스템은 가속 중에는 모터가 바퀴를 구동하지만 감속 중에는 바퀴가 모터를 구동한다. 이 독특한 에너지 흐름 교환은 모터가 발전기 역할을 하도록 도와 바퀴의 회전을 막아 자동차 배터리를 재충전하는 전기를 생성합니다.
재생은 다음과 같은 경우에 발생합니다.
일반적으로 전기 및 하이브리드 차량에서 이러한 재생 효과가 충전 게이지에서 발생하는 것을 볼 수 있습니다.
반면에 전기 자동차는 전원에 연결된 배터리 충전으로 실행됩니다. 완전 전기 자동차 배터리는 콘센트에서 충전되기 때문에 재생 제동만 사용하여 배터리를 충전하므로 충전 또는 도킹 스테이션에 연결하고 100%까지 완전히 충전해야 합니다.
회생 제동 시스템이 어떻게 작동하는지 완전히 이해하려면 기존 제동 작동에 대한 통찰력이 필요합니다. 기존 브레이크의 주요 목적은 차를 멈추는 것이라면 회생 제동 시스템은 제동 시 손실된 에너지의 일부를 회수하고 이를 에너지로 변환하여 배터리를 충전하는 데 중점을 둡니다.
기존의 제동 시스템은 마찰을 사용하여 차량을 감속하고 정지시키는 디스크 및 드럼 브레이크로 구성됩니다. 제동 시스템의 필수적인 부분은 이를 구동하는 유압 브레이크입니다. 유압 브레이크는 슬레이브 실린더에 연결된 유체로 채워진 마스터 실린더로 구성됩니다. 브레이크 페달은 마스터 실린더에 연결되고 피스톤이 활성화되면 마스터 실린더는 파이프를 통해 유체를 밀어냅니다. 유체가 슬레이브 실린더로 흐르면 피스톤이 브레이크에 압력을 가하도록 합니다.
제동 중에 활성화되는 유압 시스템은 유압 유체를 브레이크 캘리퍼 피스톤으로 전달하여 브레이크 디스크를 감속 및 정지시킵니다.
회생 제동
기존의 제동 시스템은 디스크와 드럼 브레이크를 사용하여 마찰을 일으키고 차를 감속하고 정지시키는 반면, 회생 브레이크는 모터를 후진하여 구동합니다. 운전자가 브레이크를 작동시키면 전기 모터가 후진 모드로 전환되고 모터가 후진하기 시작하여 바퀴가 느려집니다. 이 후진 운동은 차량의 추진력에 의해 촉진됩니다. 이 기동은 또한 배터리를 충전하는 전기를 생성합니다.
전기 및 하이브리드 자동차에는 회생 시스템 제동이 차량을 정지시킬 만큼 충분한 전력을 제공하지 않을 때 작동하는 전기 및 하이브리드 자동차도 장착되어 있습니다. 자동차의 온보드 컴퓨터는 전통적인 마찰 브레이크 시스템을 사용할 때와 자동차를 후진 모드로 전환할 때를 결정합니다. 운전자가 급정거를 위해 브레이크 페달을 밟아야 하는 경우 차는 기존 브레이크를 작동시킵니다. 회생 브레이크는 정지 및 이동 상황에 이상적입니다.
재래식 제동 대 회생 제동
회생 제동에는 한계가 있습니다. 최고의 회생 제동 시스템이라도 기존 브레이크만큼 충분한 제동력을 생성하지 못합니다. 따라서 회생제동만으로는 비상정지가 거의 불가능하며 경사로에서 차량을 정지시킬 수 없습니다.
회생 브레이크는 브레이크 패드와 로터의 부하를 덜어줍니다. 부하가 적다는 것은 열이 적다는 것을 의미합니다. 결과적으로 재료가 더 천천히 손실되어 훨씬 더 오래 지속됩니다.
회생 제동 시스템은 전기 및 하이브리드 차량의 범위를 확장하지만 이 에너지를 회수하는 효율성은 약 70%입니다. 결국, 물리학 법칙에 따르면 어떤 기계도 100% 효율적일 수 없으며 에너지 전달은 열, 빛 및 소음의 일부 손실을 초래할 것입니다. 단, 차량, 모터에 따라 다를 수 있습니다. 그것은 모두 운전 스타일과 운전자가 브레이크를 밟는 빈도에 달려 있습니다.
70% 효율 비율이 전기 또는 하이브리드 차량의 주행 범위가 70% 증가한다는 것을 의미하지는 않습니다. 오히려 제동 중에 손실된 운동 에너지의 70%는 나중에 가속으로 전환될 수 있습니다.
효과성
효율성은 어떻습니까? 회생 제동의 효과는 주행 거리를 어떻게 늘릴 수 있는지 측정합니까? 회생 제동의 효과는 주행 조건, 지형 및 차량 크기를 비롯한 다양한 요인에 따라 달라집니다.
주행 조건은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 범위를 결정하는 주요 요인이 될 수 있습니다. 브레이크를 더 자주 밟고 손실된 에너지를 재충전해야 하는 가다듬기 교통 상황에서 운전하면 고속도로 주행보다 배터리 용량이 더 많이 증가합니다. 내리막길을 주행하려면 배터리를 반복적으로 충전하면서 속도를 조절하기 위해 제동 시간을 늘려야 하기 때문에 지형도 작용합니다. 회생제동 시스템의 효율성에 관해서는 차량의 크기입니다. 예, 무거운 차량은 더 많은 운동량과 운동 에너지를 가집니다.
원 페달링 테크닉
일부 하이브리드 및 전기 자동차에서 운전자는 차량 속도를 낮추면서 기어 변속 레버를 조정하여 회생 제동이 얼마나 사용되는지 결정할 수 있습니다. 공격적인 차량은 더 많은 에너지를 포착하고 저장하지만 이로 인해 차량 속도가 더 빨라지고 경우에 따라 완전히 정지하게 됩니다. 이 운전 기술을 종종 "원 페달링"이라고 합니다.
한 페달링. 원 페달링 기술을 사용하면 운전자는 스로틀만 사용하여 교통을 탐색하고, 전진해야 할 때만 가속하고, 페달에서 발을 떼고, 회생 제동으로 차량을 정지시킵니다. 운전자는 가속 페달과 브레이크 페달 사이에서 발을 움직이는 대신 가속 또는 감속 시 오른쪽 발로 브레이크를 계속 조절해야 합니다. 반대로 회생 제동은 주로 차량이 고속으로 움직일 때 항상 차량을 멈출 수 있습니다.
연료 절약
하이브리드 및 전기 자동차의 전체 개념은 연료 소비를 줄이거나 없앨 수 있는 능력을 기반으로 합니다. 하이브리드는 도심 교통에서 운전할 때 더 나은 연비를 얻는 경향이 있습니다. 이러한 차량에서 회생 브레이크는 배터리를 완전히 충전하는 데 중요합니다. 브레이크가 작동하지 않으면 배터리가 부족해지고 이는 가스 엔진을 보강합니다. 배터리가 너무 부족하면 가스 엔진과의 작동을 멈추고 대신 배터리 충전을 돕기 위해 전력의 일부를 사이펀합니다.
이러한 차량을 운전할 때 운전 습관을 조정해야 합니다. 운전자는 미리 속도를 줄이고 브레이크를 세게 밟는 것보다 더 많은 에너지를 생성하는 정지 지점에 도달하는 방법을 배워야 합니다.
회생 제동 시스템에는 장점과 단점이 있습니다. 회생 제동 시스템의 주요 이점 목록을 확인하십시오.
회생 제동의 주요 이점은 아마도 연비가 향상된다는 것입니다. 포드가 발표한 보고서에 따르면 회생 제동은 지난 15년 동안 1억 갤런 이상의 가스를 절약했습니다.
회생 브레이크가 포착한 에너지는 자동차의 배터리를 계속 충전합니다. 그렇지 않으면 차량을 잃을 수 있는 운동 에너지가 주행 중에 장기간 충전될 수 있습니다.
하이브리드 및 전기 자동차에도 전통적인 제동 시스템이 장착되어 있습니다. 회생 제동은 마모를 방지하는 마찰 브레이크에 가해지는 부하를 일부 완화합니다.
회생 제동 시스템의 주요 단점은 다음과 같습니다.
회생 제동이 적용된 자동차를 운전하는 것은 기존의 제동 시스템만 장착한 차량과 느낌이 다릅니다. 많은 사람들은 이러한 차량의 브레이크 페달이 부드럽고 푹신한 느낌이 든다고 주장합니다. 배터리가 지속적으로 충전되도록 하려면 올바른 제동 기술을 사용하여 에너지를 회수해야 합니다.
하이브리드 또는 전기 자동차에서 회생 제동 시스템의 효율성은 끊임없이 변화하는 문제를 기반으로 합니다. 고속 주행 시 회생 제동의 효과가 감소합니다. 마찰 브레이크는 저속에서 또는 급정거해야 할 때 활성화해야 합니다.
예, 하이브리드와 전기 자동차는 효율성을 최적화하도록 설계된 통합 시스템이며 회생 제동은 이러한 필수 프로세스 중 하나일 뿐입니다. 회생 제동은 운동 에너지 손실을 줄이고 전기 범위를 확장하며 브레이크와 로터의 마모를 줄입니다. 이 혁신적인 기술은 자전거와 스쿠터에도 사용됩니다.
Q:회생 제동이라는 용어는 무엇을 의미합니까?
회생 제동은 즉시 또는 나중에 사용할 수 있도록 운동 에너지를 포착 및 저장하여 속도를 줄이고 움직이는 물체를 정지시키는 에너지 회수 방법입니다.
Q:회생 제동은 얼마나 효과적입니까?
회생 제동은 약 60-70% 효율입니다. 그러나 효율성은 차량, 모터 유형, 차량 크기, 운전 습관 등과 같은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
Q:회생 브레이크가 오래 지속됩니까?
회생 브레이크는 혁신적이며 에너지를 효율적으로 회수하도록 제조됩니다. 따라서 회생 브레이크가 기존 브레이크보다 오래 지속되는 것을 기대할 수 있습니다. 일부 하이브리드 및 전기 자동차 소유자는 브레이크, 패드 및 로터의 수명이 약 80,000마일이라고 보고했습니다.
Q:Tesla에 회생 제동이 있습니까?
예, Tesla에는 회생 브레이크가 장착되어 있습니다. 이전 Tesla 모델에서 운전자는 회생 제동 수준을 표준에서 낮음으로 변경할 수 있는 옵션이 있습니다.
