La frenada regenerativa. Qué es y cómo se realiza.
Frenada regenerativa. By Geni – Photo by user:geni, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7342161
La recuperación de energía en frenada es una expresión que cada vez escuchamos más de boca de todos los fabricantes. Ya sea en un vehículo eléctrico, híbrido, o uno convencional con start-stop (también conocidos como micro-híbridos) la energía se perdía en forma de calor. Con esta frenada se reconduce a un sistema que la convierte en energía eléctrica. Esta energía la podemos almacenar en una batería o acumulador y reutilizar más tarde.
Los objetivos de la energía recuperada difieren ligeramente según el vehículo del que hablemos. Sin embargo tienen algo en común:
- buscan ahorrar en consumo
- y prolongar la autonomía del coche sin perder por ello prestaciones o confort. Simplemente vamos a aprovechar una energía que en un vehículo sin este sistema se desperdiciaría. Además se trata de una fuente de energía limpia y gratuita.
En un freno convencional el vehículo adquiere una inercia al acelerar, que pierde suavemente si dejamos de hacerlo. Pero si queremos una detención más rápida, necesitamos aplicar una fuerza contraria al movimiento. Se utiliza habitualmente el rozamiento de un disco o un tambor metálicos contra un compuesto de ferodo más blando que dicho metal. Se crea así una resistencia al pisar el pedal del freno que el sistema hidráulico del coche multiplica para hacerlo más efectivo. El resultado es que disminuimos el movimiento y obtenemos a cambio mucho calor en los materiales en rozamiento.
Convirtiendo inercia en electricidad
En un freno regenerativo en su lugar se utiliza un generador eléctrico. No es más que un motor eléctrico realizando su función a la inversa, para absorber la energía cinética del vehículo transformándola en energía eléctrica.
Para hacer más efectiva la frenada, y poder dosificarla, se suele utilizar una transmisión equivalente a la del vehículo (o la misma en la mayoría de híbridos o eléctricos). Pero se obtiene la ventaja de que si necesitamos más resistencia al avance, solo tenemos que ajustar la transmisión.
TE PUEDE INTERESAR:
- Powertrains y pila de combustible de hidrógeno en vehículos
- Motor eléctrico
- Pila de combustible para acumular energía en vehículos ⚡
El efecto es el mismo que si reducimos una marcha corta en un coche convencional. Forzamos al motor a trabajar a más revoluciones y obtenemos una deceleración del vehículo. En un motor eléctrico al forzar más revoluciones generamos más electricidad, y la poca resistencia de este provoca que no se sobrecargue la transmisión. El freno regenerativo no deja de ser un freno motor, solo que en este caso el motor genera electricidad.
Límites de la frenada regenerativa
Batería de coche eléctrico
Existe sin embargo un límite físico por el que no podemos estar creando energía continuamente: las baterías se llenan. Además, cuanto menor es la velocidad, menos resistencia crea el conjunto de generador/transmisión, por lo que llega un momento en el que no es capaz de detener el vehículo por completo.
Tampoco es posible recuperar energía de las ruedas no motrices, a menos que lleven un sistema de generadores propio. Es por todo ello que los vehículos con freno regenerativo incluyen también frenos convencionales. Suelen ser de menores dimensiones de lo normal, y su desgaste suele ser muy bajo por su menor uso.
En un vehículo híbrido la energía recuperada se utiliza para mover el coche cuando existe carga suficiente. Este movimiento resulta totalmente gratuito y es uno de los pilares del ahorro energético de estos vehículos. En un eléctrico o un Plug-in, la energía igualmente recarga las baterías, aunque provee de un porcentaje mucho más bajo de la energía total, dada la alta capacidad de las baterías.
Si se trata de un vehículo de combustión con micro-hibridación o start-stop, la energía recuperada se utiliza únicamente para:
- mover el motor de arranque
Sistema star-stop
- y poner en marcha el motor de combustión tras haberlo detenido en una parada para ahorrar combustible. Este sistema suele ser mucho más sencillo y funcionar con una transmisión constante. Al ser el acumulador mucho menor el ahorro de energía no es tan significativo. Se añade, eso sí, una mejora del rendimiento y el consumo al desacoplar el alternador durante la aceleración.
Modos de frenada regenerativa
Muchos de los vehículos que disponen de este tipo de freno permiten seleccionar entre diferentes modos. Por ejemplo, Hyundai IONIQ Eléctrico y KONA eléctrico poseen levas en volante que permiten regular el poder de retención de la frenada regenerativa. Disponen de cuatro modos.
- Modo 0: El vehículo frena simplemente con la resistencia aerodinámica y gracias también al rozamiento de los neumáticos. En este caso la retención es mínima.
- Modo 1: Es el siguiente grado y realiza una leve retención. Es recomendable para mantener una velocidad constante cuando se está descendiendo.
- El Modo 2: Se trata del nivel medio. Gracias a este modo es posible detener progresivamente el vehículo sin pisar el freno. Está recomendado para usos en autovías y autopistas. Supone una ayuda a la hora de cuidar y mantener los frenos.
- Modo 3: Se trata del nivel con mayor retención. Se recomienda para vías y recorridos urbanos.
0 comentarios