Frenata rigenerativa:come funziona e cosa puoi fare per mantenerla e aggiornarla

Sebbene la frenata rigenerativa porti vantaggi in termini di risparmio di carburante e di energia, il nostro corrispondente tecnico, Rob Marshall, evidenzia potenziali problemi con l'impianto frenante e come risolverli.

Sebbene sia insolito nei tempi moderni per un'autovettura cambiare abitudini, la diffusione della frenata rigenerativa introdotta dai veicoli ibridi negli ultimi 20 anni ha portato molti proprietari ad adottare tecniche ecologiche competitive nella loro guida quotidiana. Mentre l'industria automobilistica ha risposto per migliorare la situazione, i primi veicoli elettrici puri (EV) hanno introdotto l'ansia da autonomia, il che significa che i proprietari di queste auto più vecchie utilizzavano ancora di più la frenata rigenerativa, per risparmiare preziosa elettricità tra una ricarica e l'altra.

La frenata rigenerativa e le sfide per i conducenti di veicoli elettrici

Nonostante sia immensamente complessa o straordinariamente semplice, a seconda di quanto ricordi bene le lezioni di fisica della scuola, la frenata rigenerativa utilizza il motore elettrico dell'auto che aziona le ruote "in retromarcia" per generare corrente. Invece di guidare le ruote stradali, il motore stesso funge da generatore, dopo che il guidatore ha rilasciato il pedale dell'acceleratore. Su alcune auto (come l'ultima Nissan LEAF, l'interruttore e-pedal da cui è raffigurato sotto), il tasso di frenata rigenerativa può essere selezionato dal guidatore, con impostazioni massime che si traducono in una decelerazione sorprendentemente rapida. Su alcuni veicoli, questo può essere abbastanza aggressivo da attivare le luci dei freni posteriori, anche se il conducente non ha toccato il pedale del freno. Ovviamente, i tassi di frenata rigenerativa su alcune vetture sono legati alla pressione applicata al pedale del freno, che può influenzare sia il sistema frenante rigenerativo che quello ad attrito.

L'energia elettrica recuperata viene alimentata dal motore/generatore, attraverso un circuito di controllo elettrico e di nuovo in una batteria ad alta tensione o in un tipo al piombo acido da 12 volt appositamente sviluppato. Questa energia catturata può essere utilizzata per guidare nuovamente le ruote, quando è necessaria l'accelerazione. Tuttavia, per alcuni ibridi dotati di frenata rigenerativa, c'è un prezzo da pagare. Poiché la richiesta di immagazzinare e rilasciare energia è breve ma intensa, una batteria al piombo-acido da 12 volt convenzionale è inadeguata, perché si surriscalderebbe e si guasterebbe rapidamente. Pertanto, la tua auto potrebbe essere dotata di una batteria AGM (Advanced Glass Mat) progettata per tollerare queste condizioni, pur mantenendo una durata di vita decente. Le Enhanced Flooded Batteries (EFB) sono montate su auto micro-ibride che non sono dotate di frenata rigenerativa ma vantano altre tecnologie per il risparmio di carburante, come start-stop.

Esamineremo questi tipi di batterie in un articolo futuro, ma tutto ciò che devi tenere a mente è che le batterie AGM e EFB da 12 volt (in misura minore) sono molto più costose da sostituire rispetto ai tipi convenzionali che potresti aver sperimentato in il passato. Non essere mai tentato di eseguire il downgrade di un AGM a un EFB, o entrambi i tipi a una batteria convenzionale più economica, perché è una falsa economia. Non solo il tuo impianto elettrico ne risentirà, con il sistema start-stop che smetterà almeno di funzionare, ma anche il sistema di frenata rigenerativa rovinerà molto rapidamente la batteria sostitutiva. Non lesinare nemmeno sulle procedure di sostituzione:le batterie nuove devono essere codificate sul veicolo in modo che vengano ricaricate correttamente. Ancora una volta, spiegheremo perché in un prossimo articolo.

Freni convenzionali e corrosione

A parte il sistema di frenata rigenerativa, che si basa sull'impianto elettrico dell'auto, i freni ibridi ed EV sono del tutto convenzionali. Proprio come i freni a disco ea tamburo montati su qualsiasi altra vettura, trasformano l'energia del movimento in calore. Grazie al sistema di frenata rigenerativa, il tipico guidatore di una ibrida (e soprattutto di una EV) tende ad utilizzare i freni molto meno frequentemente. Mentre si potrebbe pensare che di conseguenza la durata dei componenti dei freni possa essere indefinita, il mancato utilizzo a velocità più elevate introduce soprattutto un problema significativo. Poiché la maggior parte delle parti dell'impianto frenante sono realizzate in acciaio o ghisa, i tecnici hanno notato che i veicoli elettrici soffrono più spesso di freni arrugginiti non solo per il mancato utilizzo, ma anche per la generazione di calore insufficiente per far evaporare l'umidità presente. Questo non è uno sviluppo inaspettato. Il New Wheel Concept di Continental, ad esempio, è stato sviluppato come sistema di frenatura EV all'interno della ruota (un cerchione composto da diversi componenti in alluminio per affrontare i problemi di corrosione), ma finora non l'abbiamo visto adottato in un'autovettura EV di serie.

Se sospetti che i tuoi freni siano corrosi, fai attenzione ai cigolii o ai suoni stridenti che persistono dopo diverse applicazioni dei freni a velocità più elevate. Potrebbero non essere seri, ma potrebbero esserlo. Gioca sul sicuro e fatti consigliare. I freni gravemente arrugginiti hanno l'abitudine di legarsi/incollarsi/bloccarsi, soprattutto durante il riscaldamento, quindi sii sospettoso se la tua auto si sente meno libera del solito o se noti del fumo e un odore acre di bruciato che emana da una ruota stradale . Guidare con i freni surriscaldati può essere estremamente pericoloso. Confrontare le temperature delle ruote stradali è un indizio ovvio; se qualcuno di loro si sente notevolmente più caldo al tatto rispetto agli altri, aspettarsi che il freno corrispondente non si stacchi completamente. Non toccare mai le parti del freno all'interno della ruota dopo una guida, altrimenti potresti essere ricompensato con una grave ustione. Se sospetti che qualche parte dell'impianto frenante sia difettosa, porta immediatamente l'auto in un'officina o fai in modo che venga ritirata.

Poiché i veicoli elettrici richiedono meno manutenzione rispetto alle auto a propulsione convenzionale e agli ibridi in generale, è facile dimenticare di cambiare il liquido dei freni, che tende ad essere raccomandato ogni due anni. Anche se dovrebbe rientrare nel programma di servizio di un veicolo elettrico, può comunque essere "trascurato". Questo fluido assorbe l'umidità dall'atmosfera in modo naturale, favorendo la formazione della corrosione anche all'interno dell'impianto frenante. Il liquido dei freni contaminato riduce anche la capacità dell'impianto frenante, corteggiando il guasto. Pertanto, non trascurare l'intervallo di cambio consigliato, anche se il tuo chilometraggio annuale è relativamente basso.

Parti dei freni esclusivamente per veicoli elettrici

Uno dei principali vantaggi dei veicoli elettrici e degli ibridi che possono essere guidati per una distanza moderata con la sola alimentazione elettrica, sono le loro caratteristiche di guida potenti, silenziose e tranquille. Sebbene siano state sollevate preoccupazioni in merito alla sicurezza, con produttori e legislatori che hanno reagito con effetti sonori artificiali per la sicurezza dei pedoni, il rumore dei freni è più evidente, perché tende a essere mascherato dal suono di sottofondo di un motore a combustione.

Sebbene i suoni indesiderati possano essere causati da pastiglie e dischi dei freni usurati/corrosi, non sei limitato alle sole parti di marca del rivenditore principale. Un certo numero di aziende di frenata aftermarket di qualità nel Regno Unito immagazzinano pastiglie e dischi freno ibridi/EV popolari nei loro cataloghi del Regno Unito, come Bosch Automotive Aftermarket, Federal-Mogul (Ferodo), Comline, Delphi, Meyle e altri, tutti conformi a le norme di sicurezza obbligatorie europee R90 per pastiglie e dischi freno. Tuttavia, considera che esiste anche un'opzione di aggiornamento che potresti voler perseguire.

Per i motivi discussi in precedenza, la corrosione sulle superfici di attrito del freno aumenta il rumore del freno e potenziali fattori di disagio. Poiché sempre più veicoli elettrici stanno entrando in officine indipendenti per lavori di manutenzione, i reclami dei clienti su questi vari problemi stanno prendendo provvedimenti. In particolare, alla sfida di ridurre il rumore dei freni dei veicoli elettrici, TRW Aftermarket, il rinomato produttore di prodotti per sistemi frenanti, ha lanciato Electric Blue, una nuova pastiglia dei freni progettata esclusivamente per i veicoli elettrici.

Sebbene la composizione delle mescole di attrito sia immensamente complessa, l'obiettivo di Electric Blue è ridurre il rumore e le vibrazioni che vengono evidenziati dagli occupanti all'interno di un veicolo elettrico. Queste proprietà sono aiutate dagli accessori rivestiti in gomma che vengono installati quando viene montata la nuova pastiglia del freno. Tuttavia, un'ulteriore sfida ambientale per l'intera industria dei freni è la riduzione delle emissioni che provengono dalle pastiglie dei freni, il che porta TRW Aftermarket ad affermare di aver progettato anche Electric Blue per produrre meno polvere di prima. La mescola di attrito aiuta anche a scoraggiare la corrosione, riducendo ad esempio il rischio che un freno a mano non si sblocchi.

Pertanto, se il tuo veicolo elettrico ha bisogno di lavorare sui suoi dischi e pastiglie e sei stato a conoscenza dei rumori che si verificano quando si preme il pedale del freno, tieni presente che le parti Electric Blue sono disponibili per la tua officina indipendente. TRW Aftermarket ci ha detto che la sua gamma copre il 97% di tutti i veicoli elettrici sulle strade del Regno Unito e che l'azienda sta ampliando la sua gamma di pastiglie anche per applicazioni ibride.

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TRW Aftermarket
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Telefono:01978 667800

Le opzioni di aggiornamento dei freni EV e ibridi aumenteranno nel tempo. Naturalmente, discoverEV.co.uk ti terrà informato non appena questi prodotti verranno lanciati. Finora, tuttavia, TRW è l'unica azienda che si concentra sulla fornitura di un aggiornamento delle pastiglie dei freni per veicoli elettrici che affronti i problemi di rumore e corrosione. Se vivi dall'altra parte dello stagno, potresti prendere in considerazione l'idea di fare una visita a EV Tuning Solutions, una società nordamericana che offre prodotti e competenze aftermarket per veicoli elettrici su misura. Consapevole dei problemi che interessano i freni ad attrito, ha messo insieme diversi pacchetti che possono ripristinare le prestazioni di serie o migliorarle. Le parti in offerta includono tubi flessibili intrecciati in acciaio inossidabile, dischi freno rivestiti GEOMET resistenti alla corrosione e diverse opzioni di pastiglie per la gamma Tesla (in particolare Model S pre-lifting 2012-2016 e Model 2016+ facelift e Model X). Dispongono anche di parti di altri marchi rispettati, tra cui RB Performance, TRW, Zimmermann e R1 Concepts, che offre parti esclusivamente per la BMW i3. Raccomandiamo che tutte le modifiche che apporti al tuo veicolo siano sicure e legali e informi sempre la tua compagnia assicurativa, anche se sono orientate al miglioramento della sicurezza.

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Soluzioni di ottimizzazione EV
Sito web:https://evtuning.com/

Conclusione

Mentre la frenata rigenerativa consente di risparmiare carburante ed energia, i freni ad attrito risentono del sottoutilizzo. Considera quindi che i tuoi freni richiedono attenzioni più frequenti; farli controllare da un tecnico esperto durante ogni servizio, che deve comportare la rimozione delle ruote stradali. Un'ispezione del test MoT è insufficiente. In alternativa, se senti rumore, sospetti un inceppamento, rilevi una diminuzione della capacità di frenata o noti che la spia di avvertimento dell'usura delle pastiglie dei freni è accesa, vai sul sicuro e recati immediatamente in un garage.

Prevenire è meglio che curare e il periodico 'esercizio' dei freni è una buona idea, durante la guida. Ciò potrebbe significare selezionare (se applicabile) una modalità di rigenerazione ridotta e utilizzare i freni ad attrito per rallentare, specialmente in condizioni di bagnato. Ciò non solo manterrà l'umidità lontana dalle pastiglie, dai dischi e dai componenti associati, quindi è disponibile una potenza frenante ottimale in caso di emergenza, ma anche il calore risultante aiuterà a ridurre la possibilità che la corrosione arrugginisca i freni prematuramente.