Elektrikli ve hibrit araçlarda verimliliği arttırmak için vazgeçilmez bir özellik olan rejeneratif frenleme nedir, nasıl çalışır, avantaj ve dezavantajları nelerdir, yazımızda inceledik.
Dur-kalk trafiği, pek çok insanın şehir içi araba kullanmayı stresli ve sinir bozucu bulmasının muhtemelen ana nedenlerinden biridir. Yavaşlamak ve kırmızı ışıklarda durmak ya da agresif sürücülerin sizi kesmesini önlemek ve sonra tekrar hızlanıp her şeye yeniden başlamak, bir daha asla direksiyon başına oturmak zorunda kalmamayı dilemenize neden olabilecek bir süreçtir.
Bununla birlikte, hibrit ve elektrikli otomobilleri, yakıt maliyetlerini azaltmak isteyen sürücülerle birlikte çevreye duyarlı sürücüler için bu kadar popüler ve uygun bir seçim haline getirmeye yardımcı olan tam da şehir içi sürüşün bu sinir bozucu özellikleridir. Sık sık durma içeren sürüş, en azından güç tüketimini optimize etme söz konusu olduğunda, kısmen veya tamamen elektrikle çalışan araçlar için idealdir.
Bunun nedeni, geleneksel fren sistemlerinden farklı olarak, frenleme sırasında boşa harcanan enerjinin belirli bir miktarını yakalayabilen ve araca ek güç sağlamak için yeniden kullanabilen rejeneratif fren teknolojisinin kullanılmasıdır. Bu önemli gerçeği göz önünde bulundurarak, rejeneratif frenleme teknolojisinin temellerini ve onu neden pille çalışan araçların en ayırt edici özelliklerinden biri yaptığını keşfetmek için biraz durmaya değer.
- Fren Enerjisi Geri Kazanımı Nedir?
- Rejeneratif Frenlemenin Avantajları
- Rejeneratif Frenlemenin Dezavantajları
- Rejeneratif Frenleme Kimler İçin Önemli?
- Hangi Araçlarda Rejeneratif Frenleme Bulunur?
Fren Enerjisi Geri Kazanımı Nedir?
Rejeneratif frenleme kavramı onlarca yıldır var ve aslında Louis Antoine Krieger’in at arabaları için elektrik dönüşümleri geliştirdiği Fransa’da 1890’lara kadar uzanıyor. Dönüşümlerinin her birinde, iki ön tekerlek için bir elektrik motoru vardı ve motorları jeneratörlere dönüştüren paralel bir dizi sargı vardı.
Konsept ayrıca yıllardır elektrikli ve dizel-elektrikli lokomotiflerde kullanılmış, pillerin yeniden şarj edilmesine ve yokuş aşağı eğimlerde tren hızının kontrol edilmesine yardımcı olmuştur. 60’ların ortalarında, AMC’nin Amitron konsept otomobili, sürücü frene basar basmaz başlayacak ve aracın ni-cad akülerini yeniden şarj edecek olan rejeneratif frenlemeyi içeriyordu. Bunun bir Amerikan otomobilinde rejeneratif frenlemenin ilk kullanımı olduğuna inanılıyor.
Geleneksel bir arabada frene bastığınızda, diskler ve fren balataları arasında tekerleklerin dönmesini durdurmaya yardımcı olan sürtünme oluşturulur. Bu sürtünme nedeniyle kinetik enerji, genellikle enerji kaybı olarak kabul edilen bir süreç olan ısıya dönüşür.
Rejeneratif frenlerle pedala basıldığında, elektrik motoru sayesinde aracın kinetik enerjisinin bir kısmı elektriğe dönüştürülür. Frenler uygulandığında, motorun arabanın tekerleklerini hareket ettirmeye yönelik çalışmasını durdurur ve kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren ters işlevini etkinleştirir.
İşlemde üretilen ekstra elektrik daha sonra aracın aküsüne gönderilir ve daha sonra hızlanma için kullanılmak üzere orada depolanır. Bu şekilde, elektrikli ve hibrit otomobillerdeki aküler, frene her basıldığında ek şarj olur ve tam olarak şarj olmalarının ne kadar sürdüğünü göz önünde bulundurarak, kesinlikle uygun olan, fişe takmadan menzillerinin uzatılmasına yardımcı olur.
Rejeneratif Frenlemenin Avantajları
Elektrikli ve hibrit araçların çoğu rejeneratif fren sistemleri kullanır. Gerçekten de, rejeneratif frenleme, elektrik motorlarının otomobillerde güç jeneratörleri gibi hareket edebilmesi gerçeğinden yararlanır ve otomobil hareket ederken oluşan kinetik enerjinin bir kısmını geleneksel frenlerde olduğu gibi ısı yerine elektriğe dönüştürür.
Araç aküsü teknolojisi ile birlikte rejeneratif frenleme teknolojisi de son yıllarda önemli ölçüde ilerlemiş ve yakalayabileceği enerji miktarı sürekli olarak artmaktadır. Bugün yapılan bazı hesaplamalar, mevcut rejeneratif fren sistemlerinin hareket halindeki bir aracın kinetik enerjisinin yüzde 70’ine kadarını geri kazanabileceğini gösteriyor.
Bu, birkaç yıl boyunca geleneksel muadillerine kıyasla daha yüksek satın alma fiyatını fazlasıyla dengeleyen elektrikli ve hibrit otomobil sahipleri için daha düşük yakıt maliyetleri anlamına geliyor.
Aynı zamanda fren sistemi daha az kullanıldığı için daha az aşınıyor ve daha uzun ömürlü olarak kullanılabiliyor.
Rejeneratif Frenlemenin Dezavantajları
Enerji verimliliği açısından geleneksel frenlere göre tüm avantajlarına rağmen, rejeneratif frenlerin bazı dezavantajları vardır. En büyük kusurları, büyük olasılıkla performanslarının büyük ölçüde bir aracın hareket ettiği hıza bağlı olmasıdır.
Rejeneratif frenler, geleneksel frenlerle aynı durma gücüne sahip olmadığından, yüksek hızlarda hareket ederken bir arabayı tamamen durdurmak biraz daha uzun sürer, bu nedenle pille çalışan araçlarda ayrıca yedek etkinleştirilmiş olarak işlev gören sürtünmeli frenler de bulunur.
Frene hafifçe bastığınızda rejeneratif frenleme sistemi aracı elektrik üreterek yavaşlatacaktır. Ancak daha sert frenlemek istediğinizde balatalar diski sıkıştırarak geleneksel frenleme sistemini kullanacaktır.
Rejeneratif frenleme teknolojisi, elektrikli ve hibrit araçları geleneksel araçlardan daha enerji verimli yapan temel faktörlerden biri olarak kabul edilir. Elektrik motorunu, elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürücüsü olarak orijinal işlevinden, bir jeneratör olarak tersine işlevine çevirerek, rejeneratif fren sistemleri, geleneksel frenleri kullanan geleneksel araçlarda tipik olan önemli enerji kayıplarını azaltır.
Sürtünmeli frenlerin kullanımının yüzde 80 enerji kaybıyla sonuçlandığı göz önüne alındığında, rejeneratif frenlerin aynı enerjinin yüzde 70’ini yeniden kullanma yeteneği oldukça şaşırtıcı geliyor. Çoğunlukla şehir sınırları içinde olan ve doğrudan daha düşük yakıt maliyetlerine, daha iyi kilometre performansına ve daha düşük emisyonlara dönüşen sürüş için.
Rejeneratif Frenleme Kimler İçin Önemli?
Elektrikli ya da hibrit otomobili ile düzenli olarak şehir içerisinde seyahat eden kullanıcılar için rejeneratif frenleme olmazsa olmazdır. Çünkü şehir içerisinde çok daha fazla dur-kalk yapılıyor. Her duruş için yavaşlanırken rejeneratif fren sistemi, bataryanın enerji kazanmasını sağlıyor. Böylece batarya menzili artıyor.
Şehir dışı kullanımda ise rejeneratif frenlemenin etkisinin çok düşük olduğu gözlemleniyor. Çünkü şehirler arası yollarda trafik olmadığı için sürücüler sık sık durma ya da yavaşlama ihtiyacı hissetmiyor.
Hangi Araçlarda Rejeneratif Frenleme Bulunur?
Günümüzde üretilen neredeyse tüm elektrikli ve hibrit araçlarda rejeneratif frenleme bulunuyor. Ancak bazı spor otomobillerde ve premium seviye SUV tipi araçlarda bu özellik görülmüyor. Çünkü bu araçların çok yüksek hızlara çıkması ve hızlarını korumaları isteniyor.
Ayrıca Tesla gibi bazı üreticiler, tüm araçlarına rejeneratif fren sistemi yerleştiriyor. Ancak fren sisteminin ne kadar devreye gireceğini sürücüler kendileri karar verebiliyor. Böylece aracı pistte ya da herhangi bir sportif aktivite için kullanan sürücüler, rejeneratif frenlemenin yavaşlatma etkisinden kurtulabiliyor.
