Franare Regenerativa

Franarea regenerativa presupune recuperarea partiala a energiei cinetice a vehiculului si stocarea acesteia sub diverse forme (incarcarea unui acumulator sau a unui rezervor cu gaz sau lichid sub presiune), pentru ca, in final, sa poata fi utilizata ulterior.

In cazul sistemelor de franare conventionala, intreaga energie cinetica este „pierduta“, fiind convertita in caldura inutilizabila, rezultata din frecarea dintre discuri si placutele de frana (sau dintre tamburi si saboti).

Pe scurt:
Avantaje: Recupereaza energie care altfel ar fi fost pierduta integral
Dezavantaje: costul ridicat si faptul ca trebuie sa existe un motor secundar pe masina care sa preia energia economisita.
Functionare:
Prin franare energia masinii care a fost anterior obtinuta prin ardere de combustibil este acum disipata si transformata prin frecare in caldura. Insa o parte din acea energie cinetica poate fi refolosita, astfel ca in loc de a fi pierduta prin mecanismul de franare este folosit un alternator care o retransforma in energie electrica care este stocata apoi in baterie. Aceasta poate fi folosita apoi pentru a alimenta un electromotor sau pentru celelalte componente consumatoare de electicitate cum ar fi aerul conditionat, farurile, etc.

Pe larg:
Potrivit specialistilor, din continutul de energie al combustibilului ars in motor, in cazul unui parcurs urban abia 13% ajunge la roti, iar prin franare se iroseste aproape jumatate (6%) din acest infim procent. Evident, posibilitatea de a recupera, macar in parte, jumatate din energia utilizata efectiv pentru deplasarea vehiculului ofera perspective spectaculoase de reducere a consumului de carburant. Din pacate, sarcina nu este deloc simpla: pentru a recupera energia irosita, vehiculul trebuie dotat cu sisteme care reprezinta, in fapt, o a doua transmisie pusa la treaba doar in momentul in care se actioneaza frana, un sistem de stocare a energiei si de reconversie a acesteia in „ceva“ utilizabil. Costurile, complicatiile tehnice, masa si volumul suplimentar pentru inglobarea tuturor pieselor necesare sunt descurajante… Doar in cazul vehiculelor cu propulsie integral electrica sau hibrida (motor cu ardere interna cuplat cu un motor-generator electric) poate fi redus impactul acestor dezavantaje, intrucat motorul electric poate servi drept generator, iar acumulatorii necesari pentru stocarea energiei sunt inclusi ca dotare standard.

Intrucat energia cinetica depinde de masa si viteza, cu cat vehiculul este mai greu si mai rapid, cu atat franarea regenerativa poate aduce beneficii suficient de mari incat sa merite efortul. Din acest motiv, franarea regenerativa a devenit o caracteristica obisnuita a trenurilor cu tractiune electrica. Aparent, camioanele sunt candidate ideale pentru extinderea aplicabilitatii franarii regenerative, fiindca este vorba despre vehicule grele care circula cu o viteza respectabila, insa, deocamdata, eforturile producatorilor s-au indreptat catre economii la „sursa“, adica sporirea eficientei motorului, iar cele ale utilizatorilor s-au concentrat asupra imbunatatirii stilului de conducere.

Totusi, Bosch Rexroth a patentat un sistem de franare regenerativa care promite economii de carburant de pana la 25%, aplicabil la vehiculele propulsate de motoare cu ardere interna si dotate cu transmisie mecanica. Practic, sistemul are la baza principiile transmisiei automate, ingloband un convertor de cuplu hidraulic (de fapt, un piston special) si un rezervor cu regim de presiune foarte inalt. Atunci cand vehiculul incetineste, pistonul este cuplat la arborele cardanic al transmisiei si pompeaza lichid in rezervorul de mare presiune. Energia astfel recuperata in timpul franarii poate fi utilizata in momentul pornirii de pe loc, pistonul fiind actionat de lichidul comprimat anterior.

Desi nu se poate recupera integral energia pierduta in momentul franarii, sistemul permite reducerea consumului intr-o masura comparabila cu cea a propulsiei hibride, insa cu mai putine complicatii tehnice. Exista bineinteles limitari in ceea ce priveste sfera de aplicabilitate: in cazul rularii pe autostrada, doar 10% din energia utila care asigura deplasarea vehiculului este irosita prin incetiniri sau opriri, asa incat franarea regenerativa nu aduce mari beneficii camioanelor de cursa lunga. Cu totul altfel stau lucrurile in cazul vehiculelor cu un regim de utilizare ce presupune multe opriri si porniri.