Phanh tái tạo là gì và nó hoạt động như thế nào?

Thậm chí hãy nghiên cứu một chút về xe điện (EV) và bạn sẽ thấy thuật ngữ “phanh tái tạo”. Bạn có thể biết rằng nó cho phép xe điện và xe hybrid mở rộng phạm vi của chúng một chút với động năng dự phòng, nhưng nó thực sự hoạt động như thế nào?

Phanh tái tạo là gì?

Đập phanh ô tô tạo ra động năng. Phanh tái tạo cho phép xe điện và xe hybrid tích trữ một phần động năng trong pin để sử dụng khi bạn tăng tốc trở lại. Điều đó được thực hiện thông qua thiết kế quay kép của động cơ EV.

Động cơ của EV quay theo hai hướng. Một để động cơ cung cấp năng lượng cho các bánh xe của ô tô trong quá trình tăng tốc. Loại còn lại để các bánh xe cung cấp năng lượng cho động cơ khi xe giảm tốc, biến động cơ thành máy phát điện. Một phần của động năng chuyển đến pin, và phần còn lại chuyển đến hệ thống phanh để tạo ra ma sát cần thiết để dừng lại. Bạn cũng có thể nghe thấy phanh phục hồi được gọi là “chế độ B”.

Nhưng chính xác thì động năng ở vị trí đầu tiên là bao nhiêu? Mọi vật chuyển động đều có động năng. Vật có khối lượng càng lớn thì động năng càng giảm khi chuyển động. Xe hơi là một thứ khá đồ sộ, và tất cả năng lượng mà nó sử dụng phải đến một nơi nào đó để dừng lại.

Khi bạn đạp phanh trên xe ga, má phanh sẽ ép vào trục quay của bánh xe và tạo ra ma sát để giảm tốc độ. Khi ô tô giảm tốc độ, động năng của nó trở thành nhiệt tại điểm mà má phanh và rôto ép vào nhau. Trong các loại xe chạy bằng khí đốt thông thường, hầu hết năng lượng bị mất đi. EV và hybrid được thiết kế để khai thác một số trong số đó để cung cấp năng lượng cho pin của chúng.

Vì vậy, khi ai đó rời chân khỏi phanh và xe đang dừng lại hoặc khi họ nhấn phanh để dừng xe bằng tay, động cơ sẽ quay theo hướng ngược lại sử dụng lực cản từ các bánh xe. Thay vào đó, một phần năng lượng sẽ trở thành nhiệt chống lại má phanh sẽ được truyền vào động cơ, làm quay nó và tạo ra nhiều năng lượng điện hơn.

Các nhà sản xuất khác nhau sẽ lập trình cho xe của họ sử dụng tính năng này ở các mức cường độ khác nhau, do đó, cảm giác sẽ khác so với phanh trên xe ga. Nó có xu hướng cảm thấy như chiếc xe đang tự dừng lại ngay sau khi bạn nhấc chân khỏi bàn đạp ga. Mặc dù cường độ của cảm giác đó sẽ khác nhau tùy thuộc vào mức độ hoạt động của hệ thống phanh tái tạo, nhưng một số người sẽ phải làm quen với bất kỳ loại EV nào bạn đang lái.

Một số xe điện cho phép bạn điều chỉnh hệ thống phanh cho đến khi bạn cảm thấy thoải mái khi sử dụng. Ví dụ như Nissan Leaf có một công tắc cho phép phanh tái tạo đủ mạnh để bạn không thực sự cần sử dụng phanh ma sát trên những con đường bề mặt; bạn chỉ cần bỏ chân khỏi bàn đạp và động cơ sẽ thực hiện phần còn lại. Tất cả các xe điện đều có phanh đĩa thông thường hoạt động kết hợp với hệ thống tái tạo để phanh nhanh hơn hoặc mạnh hơn.

Một số xe điện chỉ cho phép một cài đặt cho hệ thống phanh phục hồi. Tesla, chẳng hạn, từng có hai lựa chọn cho hệ thống phanh tái sinh của họ: loại thấp và loại tiêu chuẩn. Tuy nhiên, từ năm 2020 trở đi, chúng chỉ có tùy chọn “tiêu chuẩn” .

Xe điện và xe hybrid đi kèm với đồng hồ đo sạc trên màn hình gạch ngang cho phép bạn xem lượng điện năng được tạo ra bởi hệ thống phanh tái tạo mỗi khi bạn dừng lại. Nó thường được hiển thị như một phần của đồng hồ tốc độ, đối diện với số đọc dặm trên giờ.

Phanh tái tạo hiệu quả như thế nào?

Tất cả xe điện và xe hybrid đều sử dụng một số loại phanh phục hồi. Hệ thống thực sự hiệu quả như thế nào sẽ phụ thuộc vào một số yếu tố.

Một là phương tiện mới như thế nào. Giống như công nghệ pin, xe điện liên tục cập nhật hệ thống phanh tái tạo của họ. Một số tuyên bố thu hồi tới 70% động năng thường bị mất khi phanh.

Điều quan trọng là bạn sử dụng phanh nhanh như thế nào và tần suất ra sao. Trong giao thông dừng và đi trên các con phố bề mặt, bạn thường xuyên phanh gấp và rất nhiều năng lượng sẽ được chuyển vào pin. Mặt khác, những đoạn đường dài của việc lái xe trên đường cao tốc sẽ ít có cơ hội lấy lại động năng của xe hơn – động cơ chỉ đẩy xe về phía trước. Tuy nhiên, bạn có thể lấy lại rất nhiều năng lượng bằng cách giảm tốc độ từ tốc độ cao. Ví dụ như xuống dốc từ 70mph sẽ mang lại cho bạn một khoản phí kha khá nếu bạn có thể di chuyển liên tục trong một thời gian, cũng như xuống dốc nhanh chóng bằng cách sử dụng hệ thống phanh phục hồi.

Một số người thậm chí đã sạc lại ô tô của họ bằng cách kéo chúng với phanh tái tạo như anh chàng này đã làm với chiếc Tesla của mình  trên kênh YouTube Warped Perception. Tuy nhiên, chúng tôi khuyên bạn không nên làm điều này thường xuyên, vì nó yêu cầu xe kéo phải đốt một tấn xăng để kéo chiếc xe điện của bạn chạy theo tốc độ đường cao tốc.

Để thu được nhiều động năng nhất có thể, bạn cũng cần giữ ở một tốc độ nhất định trong khi phanh. Điều này có thể cảm thấy chậm hơn so với việc phanh trong xe ga, và hãy mất một số thời gian để làm quen. Giữ kim đồng hồ tốc độ ở nửa trên của đồng hồ sạc khi bạn dừng lại sẽ giúp tiết kiệm năng lượng nhất. Nếu bạn không có nhiều cơ hội để phanh trơn tru, hệ thống sẽ không hoạt động hiệu quả.

Vậy phanh tái tạo có thể sạc lại hoàn toàn EV của bạn không? Không, nhưng nó có thể giúp tăng hiệu quả sử dụng điện và cung cấp cho bạn phạm vi hoạt động xa hơn một chút, đặc biệt là trên đường thành phố.