Come funziona la frenatura rigenerativa



I carrelli sono stati tra i primi veicoli ad utilizzare la tecnologia di frenata rigenerativa. Guarda le nostre immagini dei freni.©iStockphoto/Lisa Anderson

Ogni volta che calpesti i freni della tua auto, stai sprecando energia. La fisica ci dice che l’energia non può essere distrutta. Così, quando l’auto rallenta, l’energia cinetica che la spingeva in avanti deve andare da qualche parte. La maggior parte di essa si disperde semplicemente come calore e diventa inutile. Quell’energia, che avrebbe potuto essere usata per lavorare, è essenzialmente sprecata.

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C’è qualcosa che tu, l’autista, puoi fare per smettere di sprecare questa energia? Non proprio. Nella maggior parte delle auto è l’inevitabile sottoprodotto della frenata e non c’è modo di guidare un’auto senza colpire occasionalmente i freni. Ma gli ingegneri automobilistici hanno riflettuto molto su questo problema e hanno ideato una sorta di sistema frenante in grado di recuperare gran parte dell’energia cinetica dell’auto e di convertirla in elettricità, in modo da poterla utilizzare per ricaricare le batterie dell’auto. Questo sistema è chiamato frenatura rigenerativa.

Attualmente, questo tipo di freni si trova principalmente nei veicoli ibridi come la Toyota Prius, e nelle auto completamente elettriche, come la Tesla Roadster. In veicoli come questi, mantenere la batteria carica è di notevole importanza. Tuttavia, la tecnologia è stata utilizzata per la prima volta nelle vetture a carrello e successivamente ha trovato la sua strada in luoghi così improbabili come le biciclette elettriche e persino le auto da corsa di Formula Uno.

In un sistema frenante tradizionale, le pastiglie dei freni producono attrito con i rotori dei freni per rallentare o arrestare il veicolo. Un ulteriore attrito viene prodotto tra le ruote rallentate e la superficie della strada. Questo attrito è ciò che trasforma l’energia cinetica dell’auto in calore. Con i freni rigenerativi, invece, il sistema che guida il veicolo fa la maggior parte delle frenate. Quando il guidatore schiaccia il pedale del freno di un veicolo elettrico o ibrido, questi tipi di freni mettono il motore elettrico del veicolo in retromarcia, facendolo andare all’indietro, rallentando così le ruote dell’auto. Durante la marcia in retromarcia, il motore agisce anche come un generatore elettrico, producendo elettricità che viene poi alimentata nelle batterie del veicolo. Questi tipi di freni funzionano meglio a certe velocità che ad altre. Infatti, sono più efficaci nelle situazioni di guida stop-and-go. Tuttavia, gli ibridi e le auto completamente elettriche hanno anche freni a frizione, come una sorta di sistema di riserva in situazioni in cui la frenata rigenerativa semplicemente non fornisce abbastanza potenza di arresto. In questi casi, è importante che i conducenti siano consapevoli del fatto che il pedale del freno potrebbe rispondere in modo diverso alla pressione. Il pedale a volte si abbassa verso il pavimento più di quanto non faccia normalmente e questa sensazione può causare il panico momentaneo nei conducenti.

Nelle pagine seguenti daremo un’occhiata più dettagliata al funzionamento di un sistema di frenatura rigenerativa e discuteremo i motivi per cui la frenatura rigenerativa è più efficiente di un tipico sistema di frenatura a frizione.

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