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Sep 12, 2023

Come funziona la frenata rigenerativa nei camion e nei rimorchi commerciali

As hybrid and electric truck adoption rates continue to grow, dealers and

Poiché i tassi di adozione dei camion ibridi ed elettrici continuano a crescere, i concessionari e le operazioni aftermarket saranno presto esposti a molti sistemi e tecnologie non familiari che dovranno mantenere. Una di queste innovazioni è la frenata rigenerativa.

La frenata rigenerativa cattura l'energia cinetica creata durante un evento di frenata e converte tale energia in elettricità, che viene poi convogliata attraverso un motore elettrico nelle batterie del veicolo, estendendone l'autonomia. La frenata rigenerativa è uno standard nelle automobili ibride ed elettriche e, mentre gli OEM dei veicoli pesanti e medi del Nord America continuano a lanciare i loro modelli elettrici di prima generazione, la tecnologia sta iniziando a diffondersi anche nel settore degli autotrasporti.

Sapere come funzionano le applicazioni di frenata rigenerativa sarà presto vitale per gli operatori dei ricambi e dell'assistenza.

Ameya S. Jathar, direttore senior dell'ingegneria, Meritor, afferma che la comprensione della frenata rigenerativa inizia con i freni delle fondamenta di un camion. Nei camion diesel con motore a combustione interna (ICE) che dominano l'attuale panorama della Classe 8, la frenatura viene ottenuta attraverso l'applicazione della coppia alle estremità delle ruote. Quando un conducente preme il pedale del freno in un camion diesel, inserisce le ganasce o le pastiglie dei freni rivestite con materiale di attrito che incontrano il freno di fondazione, convertendo l'energia cinetica nell'estremità della ruota in calore che viene assorbito dal materiale di attrito per fermare il camion. .

Anche i camion ibridi ed elettrici sono dotati di freni di base, ma non costituiscono l'unico metodo per fermare un veicolo. "Nei veicoli elettrici, la coppia frenante viene fornita ai motori utilizzando inverter di azionamento", afferma Jathar.

Le applicazioni di frenata rigenerativa possono essere impostate su vari gradi di aggressività con le impostazioni più aggressive che forniscono la maggior quantità di energia nelle batterie di un camion.Meritor

Jeremy Frenznick di Dana, direttore senior dell'ingegneria, spiega.

A differenza dei veicoli alimentati da ICE, che si muovono utilizzando l'energia generata all'interno di un motore e trasferita attraverso una trasmissione e gli assi alle estremità delle ruote, Frenznick afferma che i veicoli elettrici sono spinti in avanti da motori elettrici installati all'interno di una trasmissione o asse e alimentati dall'energia immagazzinata nelle batterie del veicolo. . Se equipaggiati per la frenata rigenerativa, questi motori hanno la capacità non solo di spingere l'elettricità verso l'esterno ma anche di reintrodurla.

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"In un veicolo elettrico, la batteria alimenta il motore, ma può anche fungere da assorbitore di energia", afferma Frenznick. "Quindi, invece di un ICE in cui si utilizza un freno ad attrito per ridurre la velocità e trasformare l'energia cinetica in calore, in un EV si cattura quell'energia e la si riporta nelle batterie."

"A volte lo chiamiamo 'carburante gratuito' o 'carburante trovato'", afferma Andy Brown, product marketing manager, elettromobilità, Volvo Trucks North America. "Perché in una rigenerazione questo è essenzialmente ciò che accade; stai invertendo la polarità all'interno del motore elettrico in modo che agisca come un generatore e reinstrada l'energia [come elettricità] alla batteria."

Se implementato correttamente in cicli di lavoro ottimali, Brown afferma che Volvo stima che il suo VNR Electric possa recuperare fino al 15% dell'energia attraverso la frenata rigenerativa. E sebbene la frenata rigenerativa non sia un sistema essenziale all’interno di un veicolo elettrico (un camion elettrico può funzionare esclusivamente con i freni di base convenzionali), molte applicazioni in cui i tassi di adozione dei veicoli elettrici sono più elevati offrono anche le maggiori opportunità di frenata rigenerativa. Ciò include rifiuti, ritiro e consegna, autobus urbani e altro ancora.

"Se stai facendo molte fermate e riavvii, questo ti darà più opportunità di condurre una rigenerazione", afferma Richard Beyer di Bendix, vicepresidente, ingegneria e ricerca e sviluppo.

In uno scenario di frenata rigenerativa, l'energia cinetica del veicolo viene tradotta tramite i pneumatici nell'asse motore, attraverso l'albero motore e nel motore, generando elettricità che viene instradata tramite cavi ad alta tensione alla scatola di giunzione, all'inverter, attraverso il controller della batteria e, infine, nelle batterie del veicolo.Dana