I eloop система рекуперации энергии торможения – Mazda › Mazda i-ELoop — первая в мире рекуперативная тормозная система для легковых автомобилей на основе использования конденсатора

Содержание

Mazda › Mazda i-ELoop — первая в мире рекуперативная тормозная система для легковых автомобилей на основе использования конденсатора

Mazda Motor Corporation разработала первую в мире рекуперативную тормозную систему, в основе которой лежит конденсатор. Революционная система под названием «i-ELoop» будет устанавливаться на серийные автомобили Mazda, начиная c 2012 года. В реальных условиях эксплуатации, с частыми разгонами и торможениями, i-ELoop помогает снизить расход топлива примерно на 10 процентов.

Рекуперативная тормозная система Mazda уникальна тем, что в ней используется конденсатор большой емкости. В отличие от аккумуляторных батарей, конденсатор может очень быстро заряжаться и отдавать заряд.

Кроме того, он способен отработать гораздо большее количество циклов заряда-разряда без снижения эффективности. При торможении автомобиля система i-ELoop рационально конвертирует его кинетическую энергию в электроэнергию, которая используется для питания климат-контроля, аудиосистемы и других электросистем.

Рекуперативные тормозные системы стали одним из решений проблемы снижения расхода топлива. Они используют электромоторы или генераторы для преобразования энергии замедления автомобиля в электричество, возвращая часть энергии сгоревшего в двигателе топлива обратно. Рекуперативная тормозная система на гибридных автомобилях обычно строится вокруг тягового электромотора и связанных с ним аккумуляторных батарей.

Компания Mazda провела исследования того, как на автомобилях происходит разгон и торможение, и разработала высокоэффективную рекуперативную тормозную систему, которая практически мгновенно преобразует в электричество большой объем кинетической энергии при каждом замедлении автомобиля. В отличие от гибридных силовых установок, разработка компании Mazda не нуждается в дополнительном электромоторе и аккумуляторных батареях.

Рекуперативная тормозная система Mazda i-ELoop

Система i-ELoop включает в себя новый регулируемый генератор (напряжение 12 — 25 В), суперконденсатор с пониженным внутренним сопротивлением и преобразователь постоянного тока. i-ELoop начинает преобразовывать кинетическую энергию в накопление электроэнергии в тот момент, когда водитель начинает отпускать педаль акселератора и автомобиль замедляется. Регулируемый генератор начинает вырабатывать ток напряжением 25 В (для максимальной эффективности), который поступает в суперконденсатор для последующего хранения. Данный суперконденсатор был разработан специально с целью использования в автомобилях. Его полная зарядка занимает всего несколько секунд. Преобразователь постоянного тока вступает в работу, когда запасенная в суперконденсаторе энергия начинает расходоваться на питание электрооборудования автомобиля. Он понижает напряжение с 25 до 12 В, — до уровня, используемого в основной части бортовой электросети автомобиля. При необходимости система также может подзарядить аккумуляторную батарею. i-ELoop включается в работу при каждом замедлении автомобиля, уменьшая количество топлива, которое необходимо сжечь в двигателе для выработки электроэнергии. В результате, при движении в режиме «старт-стоп» экономичность повышается примерно на 10 процентов.

Суперконденсатор

Название «i-ELoop» означает «Intelligent Energy Loop» и отражает стремление Mazda к «интеллектуальному», эффективному расходу энергии.

Система i-ELoop также может работать в паре с разработанной Mazda уникальной системой перезапуска двигателя i-stop, увеличивая промежуток времени, в которое двигатель может быть выключен.

Mazda продолжает работы по максимальному повышению эффективности автомобилей с двигателями внутреннего сгорания с помощью технологий Skyactiv Technology. Собрав в единое целое i-stop,i-ELoop и другие системы, которые помогают избежать лишнего расхода топлива, Mazda намерена предлагать своим клиентам автомобили с превосходной экологичностью и драйверским духом Zoom-Zoom.

На 42-м Токийском автосалоне компания Mazda представит систему i-ELoop как составляющую Takeri, — концепта седана среднего класса нового поколения. Mazda Takeri создан с применением революционных технологий Skyactiv Technology и в соответствии с новой концепцией дизайна «Kodo — душа движения».

www.drive.ru

Инновационные системы i-Stop и i-ELOOP от Mazda

Вчера мы рассказывали о SKYACTIV Технологиях – 4 базовых компонентов – это двигатели, трансмиссии, кузов и шасси. Сегодня мы продолжаем наш обзор инновационных технологий Mazda и расскажем вам о таких системах как i-STOP и i-ELOOP.

i-STOP или Система автоматического выключения двигателя – эта система снижает расход топлива и уровень токсичности отработавших газов, автоматически выключая двигатель на время остановок автомобиля, на пример на светофорах или в городском трафике. Тем не менее, вы наслаждаетесь музыкой и кондиционированием воздуха в салоне вашего автомобиля. В отличие от аналогичных систем, i-STOP эффективно «приостанавливает» двигатель, не заглушая его, поэтому он готов к рестарту. Для повторного пуска требуется всего 0,35 секунды; двигатель работает плавно и экономно расходует топливо.

i-ELOOP или Intelligert Energy Loop система рекуперации энергии торможения. Система обеспечивает дополнительное снижение расхода топлива в реальных условиях движения. Mazda6 – это первый в мире легковой автомобиль с системой рекуперативного торможения, в которой используется конденсатор. Когда вы поднимаете ногу с педали газа, i-ELOOP конвертирует кинетическую энергию в электрическую и «возвращает» обратно на освещение приборов в автомобиле, кондиционирование воздуха или аудио систему. Данная система улучшает расход топлива вашего автомобиля на 5-10%.

mazda.md

Что такое рекуперативное торможение | MBH News

С момента выхода в свет Toyota Prius стукнуло уже за 20 лет, и с тех пор концепция рекуперативного(регенеративного) торможения стала достаточно известной, как метод повышения дальности пробега в гибридных и электрических транспортных средствах. Но знаете ли вы, что применение не ограничивается EV автомобилями? В наши дни вы можете найти ее во всем, в том числе велосипедах, скейтбордах и самокатах.

(демонстрация системы рекуперации энергии в bmw)

Давайте же разберемся, как работает эта технология, насколько она продуктивна в различных средствах передвижения и разумно ли везде ее устанавливать.

Что такое рекуперативное торможение

Движущиеся объекты обладают кинетической энергией, а когда применяется тормоз для замедления, всей этой мощи необходимо куда-то идти.

Вернемся немного в прошлое, давние времена эры неандертальцев или просто машин с ДВС. В таких автомобилях тормоза основаны исключительно на трении, поэтому при замедлении вся энергия превращается в тепло, а значит уходит в никуда, просто теряется в окружающей среде.

Но мы все же эволюционировали и нашли пути получше. Регенеративное торможение использует мотор электромобиля в качестве генератора для преобразования основной доли кинетической энергии, теряемой при замедлении, назад в батарею. В следующий раз, когда машина ускоряется, она расходует часть энергии, ранее сохраненную от рекуперативного торможения.

(Регенеративная система bmw i3)

Важно понять, что регенеративное торможение не является магическим увеличителем диапазона пробега электромобилей. Оно не делает машины более эффективными как таковые, а просто делает их менее неэффективными. В принципе, самым лучшим вариантом езды будет разгон до постоянной скорости, а затем никогда не касаться педали тормоза. Поскольку чтобы замедлиться, а потом снова вернуться к прежней скорости, потребуются лишние затраты сил, то вы получите куда больший диапазон хода, в первую очередь просто не замедляясь.

Но, очевидно, что это не реалистично. Так как нам приходится снижать скорость многократно, рекуперация — это следующий лучший вариант, так как она делает этот процесс менее бесполезным.

Насколько хорошо рекуперативное торможение

Чтобы правильно оценить данную технологию, нам нужно посмотреть на два разных параметра: коэффициент полезного действия(КПД) и эффективность. Несмотря на кажущееся сходство, они совершенно разные. КПД говорит о том, с каким успехом захватывается «потерянная» мощность торможения. Все превратилось в тепло или удалось перевести кинетический потенциал в нужное русло? С другой стороны, эффективность относится к тому, как сильно влияет регенеративное торможение на длину пути. Значительно ли увеличится ваш диапазон, или вы даже не заметите большой разницы?

(визуализация работы системы рекуперация энергии торможения в машинах VW — Volkswagen)

КПД

Никакая машина не способна достичь коэффициента полезного действия в 100% (без нарушения законов физики), так как любая передача энергии неизбежно повлечет за собой потерю в форме тепла, света, шума и т. д. КПД процесса зависит от многих факторов, таких как двигатель, батарея и контроллер, но часто значение оценивается в районе 60-70%. По словам Tesla, их технология обычно теряет 10-20% кинетического потенциала при попытке его захватить, а затем еще 10-20% при преобразовании отложенных запасов обратно в ускорение. Это довольно стандартные числа для основной массы электрических транспортных средств, включая машины, грузовики, велосипеды, самокаты и т. д.

Отметим, что эти 70% не говорят нам, что регенеративное торможение даст 70% -ный рост пути от одного заряда. Технология не приведет к увеличению диапазона от 100 км до 170 км. Это лишь означает, что 70% кинетической энергии, потерянной во время торможения, может быть снова возвращено.

Поэтому рассмотрение лишь КПД системы мало что значит. Что должно нас больше заинтересовать, так это эффективность рекуперативного торможения.

Эффективность

Здесь все куда интереснее. Эффективность рекуперативного торможения — это показатель того, насколько система способна увеличить запас хода транспортного средства.

Как вы, наверное, уже догадались, показатель значительно варьируется в зависимости от факторов, включая условия движения, местность и размер транспортного средства.

Немалое влияние оказывают условия вождения. Вы увидите значительно лучшую отдачу в городе, где приходится многократно сбрасывать скорость на светофорах или в пробках, чем на шоссе. Ландшафт также играет весомую роль. Подъем в гору не дает вам много шансов на остановку, а вот при спуске для безопасности часто нужно притормаживать, что позволит преобразовать больший объем кинетических запасов. На длинных склонах рекуперативная система может применяться почти без остановок, чтобы регулировать скорость, тем самым заряжая аккумулятор в течении продолжительного промежутка.

Размер транспортного средства может быть самым значительным фактором для данного показателя по той простой причине, что более тяжелые тела содержат в себе гораздо больший импульс и кинетическую энергию. Подобно тому, как большой маховик является более эффективным, четырехколесный автомобиль имеет куда больше кинетической энергии при движении, чем мотоцикл или самокат.

Эффективность системы регенерации в автомобилях

Данные для сравнения могут быть несколько сложными. Машины Tesla выдают мощность рекуперативного торможения в 60 кВт при жесткой остановке, но это не отвечает на более интересный вопрос. Мы хотим знать, сколько энергии мы регенерируем во время поездки, а не насколько сильны наши тормоза каждый раз, когда мы месим педаль.

К счастью, ряд водителей Tesla смогли посчитать возврат энергии, используя различные приложения для отслеживания данных. Владельцы Model S сообщили о возмещении около 32% от общего потребления энергии в момент подъема, а затем спуска на холмистой местности. Таким образом, при таком коэффициенте ход увеличивается со 100 до 132 км. Другой собственник рассказал о регенерации 28% энергии (форум на датском языке). Остальные же пишут, что во время обычных поездок возвращается в среднем 15-20% от общего потребления.

Другие автопроизводители также использую данную систему в своих машинах. Например Audi говорит, что технология рекуперативного торможения, установленная в Audi Q7 позволит сэкономить до 3% топлива. Но если брать только электромобили, то компания обещает увеличение длины пути на 30% в их будущей модели Audi e-Tron.

Эффективность рекуперативного торможения в велосипедах, самокатах, скейтбордах и других персональных EV

Для небольших электрических транспортных средств цифры не столь оптимистичны. На многих велосипедах с функцией рекуперативного торможения средним показателем является 4-5% регенерации, максимум 8% в холмистых районах. Другие персональные электромобили, включая самокаты и скейтборды, имеют схожие результаты.

Как мы писали выше, столь небольшие цифры во многом связаны с меньшим весом данных средств. У них просто нет большого импульса и, следовательно, они имеют меньшую кинетическую энергию для преобразования обратно аккумулятор.

А это вообще важно, насколько хорошо работают рекуперативные тормоза?

В индустрии электрических велосипедов регенеративное торможение иногда может использоваться скорее как маркетинговый инструмент, чем как целесообразное нововведение. Поскольку технология, как правило, возможна только в электрических байках с более крупными безредукторными двигателями, то производители таких велосипедов будут обязательно использовать столь эффективную разработку в своих моделях. В то же время компании, выпускающие байки со среднеразмерными приводами и другими редукторными моторами, которые не приспособлены к регенеративному торможению, относят технологию в разряд неэффективных и просто не ставят.

Истина заключается в том, что для небольших и персональных транспортных средств рекуперация не так эффективна, как в крупных электромобилях, однако эта функция все равно имеет множество преимуществ.

Одним из самых весомых плюсов разработки можно назвать применение в качестве еще одной замедляющей силы для небольших персональных EV. К примеру, электрический самокат Xiaomi M365 для переднего моторного колеса использует только остановку регенерацией, в то время как для заднего колеса применяется традиционный дисковый тормоз. Это означает, что самокат имеет два независимых элемента замедления хода с одним рычагом управления для их активации, что снижает стоимость, вес и сложность сборки.

Рекуперация также позволяет внести механизм остановки в скейтборды — подвиг, который ранее выполнялся через трение подошвы вашей обуви о тротуар. Данная функция является очень полезной для безопасности в связи с появлением популярных моделей, достигающих скоростей более 30 км/ч.

Еще одним преимуществом регенеративного торможения является продление срока службы обычным тормозным деталям, таким как кабели и тормозные колодки. Постоянное обслуживание и замена данных частей раздражает, а если учесть, что электрические велосипеды и самокаты путешествуют намного дальше и быстрее, чем их не электрические братья, то детали изнашиваются намного раньше.

В конце концов, регенеративное торможение никогда не будет столь полезным в небольших средствах передвижения, как в крупных, просто из-за законов физики. Поэтому отсутствие технологии на электрических велосипедах и других малых EV для личного пользования не есть что-то ужасное. Однако преимущества использования этой разработки, без учета простого перехвата мощностей, нельзя игнорировать. И эй, вы будете получать бесплатный 5%-ный рост диапазона каждый день!

mbhn.ru

Система рекуперативного торможения Mazda i-ELOOP улучшит экономию топлива на 10%

Когда Mazda представит свой новый концептуальный автомобиль Takeri на автомобильной выставке в Токио на следующей неделе, она будет хвастаться больше чем просто некоторыми сверкающими листами металла. Под той гладкой новой конструкцией кузова будет находиться новое техническое решение для борьбы по повышению топливной экономичности.

Названная i-ELOOP, новая система рекуперативного торможения бренда Mazda, как и все, что делает японский автомобилестроитель, будет значительно отличаться от подобных систем ее конкурентов. Вместо того чтобы использовать специализированный электродвигатель и аккумулятор, инженеры Mazda нашли решение, при котором используется генератор переменного тока, низкоомный ультраконденсатор (EDLC) и конвертер DC/DC. Результат состоит в том, что i-ELOOP (интеллектуальная энергетическая петля) можно полностью заряжаться и разряжаться в течение секунд.

При ежедневном вождении система начинает заряжаться, как только водитель нажимает на педаль газа. Электричество накапливается и отправляется в EDLC с напряжением в 25V для хранения. Когда требуется, конвертер DC/DC преобразовывает энергию в 12V прежде, чем послать ее в электрическую систему автомобиля к электрическим устройствам, таким как система климат-контроля и аудиосистема.

Способность быстро произвести и использовать сохраненную энергию, когда она соединена с системой Mazda старт-стоп i-стоп означает, что бензиновый двигатель может быть отключен в течение более длительных промежутков времени при движении с частыми остановками и стартами, таким образом, приводя к усовершенствованию экономии топлива на целых 10%.

Компания Mazda сказала, что новая система будет устанавливаться в производственные модели в 2012 году.

avtomobilisty.com

Рекуперативное торможение на суперконденсаторах | АльтерСинтез

30.11.11

Рекуперативное торможение и система i-ELOOP в автомобилях Мазда

Эта технология может применяться в автомобилях с топливным двигателем для питания электроники и подзарядки аккумуляторов. Рекуперативным торможением называют преобразование кинетической энергии в электрическую во время замедления скорости транспортного средства. Помимо электропоездов, а также современных трамваев и троллейбусов, его активно используют в автомобилях с гибридным двигателем: «избыточное» электричество накапливается в батареях.

Инженеры Mazda предложили заменить батареи ионисторами (суперконденсаторами), что позволило бы «вооружить» этой системой авто с традиционными двигателями внутреннего сгорания.

Сама идея такой замены была реализована ещё в 2007 году, однако это был, во-первых, гоночный автомобиль (Toyota Supra HV-R), а во-вторых, всё тот же гибрид. Так что топливные машины Mazda первыми в своём классе перейдут на рекуперативное торможение.

Система i-ELOOP использует генератор с регулируемым напряжением на 12–25 В, который преобразует энергию в ток, прежде чем передать его ионистору. А для перенаправления запасённого электричества транспортным приборам (например, климат-контролю или аудиосистеме) применяется преобразователь постоянного тока, понижающий напряжение с 25 до 12 В. Таким образом, система не нуждается в электромоторе или батареях.

Разработчики утверждают, что i-ELOOP экономит около 10% топлива во время поездки по городу. Внедрение технологии должно начаться в 2012 году. В компании уточняют, что для гибридных моделей планируется задействовать «чужую» систему рекуперативного торможения, лицензия на которую была в прошлом году куплена у Toyota.

— compulenta.ru —

Комментарии:

Автомобиль Tilter — электрическое трехколесное чудоГибридный класс в линейке автомобилей Mercedes-Benz — B-Class E-Cell Plus

www.altsyn.com

Система рекуперации энергии BMW

Принцип работы системы рекуперации энергии

Новый BMW 5ой серии — Рекуперация энергии торможения.

Индикация заряда аккумулятора в BMW F01

Рекуперативная тормозная система SkyActiv-I-Eloop

BMW Z4 Roadster

Энергия торможения — hi-tech

Xiaomi M365 тормозит рекуперацией. Или нет?

ПОРШЕ 919

Рекуперативное торможение ( www.denis-motorist.narod.ru ).

Тестируем мотор-колесо на скорость, бесшумность и рекуперацию ( электрическое торможение ).

Также смотрите:

  • Замки капота на БМВ f10
  • Hacked By Prosox
  • Джипы новые БМВ
  • Машина БМВ 323
  • Топливный бак BMW e32
  • Расход топлива BMW 740 дизель
  • Замена сальников клапанов на БМВ е60
  • Где находится дополнительная помпа БМВ е39
  • Кто покупает старые BMW
  • Вместимость багажника БМВ 5 серии
  • БМВ х5 и оказывать
  • BMW n63 жор масла
  • Новая линейка двигателей BMW
  • Какой предохранитель отвечает за бензонасос БМВ е34 м50
  • Замена цепь в раздатке BMW

Главная »
Клипы »
Система рекуперации энергии BMW

bmwmap.ru

Рекуперация энергии торможения

Может, это покажется странным, но автомобиль можно рассматривать как устройство для напрасного расходования энергии. Так, кпд бензиновых ДВС по оценкам экспертов составляет максимум тридцать три процента, причем часть ее теряется через систему охлаждения, часть – через систему выхлопа, а часть при торможении и разгоне, а также в пробках. Чтобы уменьшить потери, используется рекуперация энергии.

Рекуперация в автомобиле

При движении на автомобиле, особенно в условиях города, почти постоянно приходится разгоняться и тормозить. При разгоне мощность мотора тратится на увеличение скорости, а при торможении кинетическая энергия разогнавшегося авто просто теряется. Вот для того, чтобы частично ее использовать, существует система рекуперации энергии, благодаря которой осуществляется зарядка АКБ.

Наиболее простым способом это реализуется на гибридном автомобиле. При обычном режиме движения вспомогательный ДВС вращает генератор. Тяговые моторы получают от него питающее напряжение и крутят колеса. Когда машина тормозит, то генератор отключается, и уже колеса крутят тяговые моторы, а они начинают работать как генератор и вырабатывают электроэнергию, которая сохраняется аккумулятором. Вот таким образом в системе рекуперации, энергия торможения становится электроэнергией.

Подобный подход к использованию торможения возможен не только на гибридном автомобиле. Например, на многих машинах семейства bmw реализуется аналогичный способ, только несколько измененный. На некоторых моделях bmw при разгоне генератор не работает, что позволяет уменьшить нагрузку на двигатель, а также снизить потребление горючего. Когда же водитель начинает процесс торможения, то подключается генератор и начинает подзарядку АКБ.


Применение подобным образом рекуперации энергии торможения в автомобиле, для зарядки аккумуляторов, с питанием от них в дальнейшем бортовой электроники, достаточно традиционно. Как уже отмечалось, это позволяет добиться экономии топлива и повысить динамические характеристики, за счет расходования мощности двигателя исключительно на движение. Однако, это не единственный подход, который реализуют изготовители для рационального использования энергии на автомобиле в процессе торможения.

Система старт стоп с рекуперацией

Она реализована на машинах многих семейств – BMW, Audi и другие, успешно ее применяют в конструкции своих авто. Чаще всего ее назначение – экономия топлива, но зачастую при этом она работает совместно с режимом рекуперации энергии. Исследования показали, что до тридцати процентов времени, мотор работает на холостом ходу из-за остановок на светофорах, пробок и других помех движению. Вот в таких условиях применяется режим старт стоп.

Основой его является такой подход – при остановке (в пробке, на светофоре и т.д.) мотор глушится (стоп), а при необходимости начать движение запускается (старт). Все эти действия выполняет электроника, анализируя показания датчиков о режиме работы двигателя и выполняемых водителем действиях. В некоторых случаях этот процесс дополняется рекуперацией, торможение также способствует получению дополнительной зарядки АКБ.

Для того чтобы система, названная по используемому режиму старт стоп, работала успешно, необходимо наличие на машине усиленного стартера или стартер-генератора. В самом простом варианте система, принцип работы которой описан выше, позволяет экономить до восьми процентов топлива, а также снижает содержание вредных веществ в составе выхлопных газов. По оценкам специалистов, в ближайшем будущем не только машины BMW или Audi смогут работать в режиме старт стоп, но подобное станет чуть ли не обязательным для всех производителей.

Однако у ряда из них, система рекуперации энергии дополняет описанный подход. Да и не только рекуперация энергии торможения.

Управление работой генератора

Частично этот режим был затронут ранее, когда рассматривалась рекуперация на автомобилях BMW. Речь идет о том, что генератор отключается, когда машина разгоняется, что совместно с работой мотора в режиме старт стоп дает возможность снизить расход топлива. А вот при сбросе скорости подключается генератор и осуществляется зарядка АКБ.


Однако существуют условия, при которых старт стоп блокируется. Одним из них является уровень заряда аккумулятора. Когда он опускается до величины равной семидесяти пяти процентов от номинальной, то система отключается. Кроме того, водитель может принудительно отключить режим старт стоп с панели управления.

За и против подобной экономии

Стоит отметить, что не все так просто.

  • Причина в том, что движение в режиме ускорение — торможение даже в городском цикле составляет малую часть от всего времени. Из-за этого рекуперация оказывается неэффективной и не обеспечивает в достаточной мере зарядку АКБ, а только вызывает усложнение машины.
  • Тем не менее, на гибридных автомобилях рекуперация дает до тридцати процентов экономии энергии. В то же время надо учесть, что ведущими производителями – BMW, Audi, Kia Motors и другими, рекуперация достаточно широко внедряется в том или ином виде, в конструкции своих авто.

Очень широко рекуперация применяется на гоночных машинах, таких как Формула 1, на гибридных автомобилях, но и обычные авто, оснащенные подобными системами, позволяют более эффективно расходовать горючее и обеспечивают его экономию за счет использования энергии торможения и специальных режимов движения.

znanieavto.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о