أنظمة الكبح المتجدد تطبع تجهيزات سيارات المستقبل

لندن - يستغرق استخدام المكابح المتجددة في المركبات الكهربائية بعض الوقت للتعود عليها، لكن الفوائد تشمل تحسين نطاق البطارية وتقليل تآكل الفرامل، وهو ما يعزز التفكير الجدي في الاستغناء عن أنظمة الكبح الكلاسيكية بشكل نهائي.

والكبح المتجدد هو نظام يتم فيه تشغيل المحرك الكهربائي الذي يقود عادة مركبة هجينة أو كهربائية نقية في الاتجاه المعاكس (كهربيا) أثناء الفرملة أو السكون.

وبدلا من استهلاك الطاقة لدفع السيارة يعمل المحرك كمولد يقوم بشحن البطاريات الموجودة على متن الطائرة بالطاقة الكهربائية، التي عادة ما تُفقد كحرارة عبر مكابح الاحتكاك الميكانيكية التقليدية.

وبما أن المحرك يعمل في الاتجاه المعاكس، فإنه يولد الكهرباء ويساعد الاحتكاك المصاحب الذي يعرف بـ”المقاومة الكهربائية” على وضع الفرامل العادية في التغلب على القصور الذاتي ويساعد على إبطاء السيارة.

وتستخدم السيارات الكهربائية والهجينة عادة هذه الأنواع من الفرامل لأنه مع نظام الكبح الهيدروليكي التقليدي، الذي يستخدم الفرامل القرصية أو الأسطوانية، فإن الكبح يهدر الطاقة.

ويتزايد عدد المركبات الكهربائية باستمرار، لذا فإن قائمة السيارات التي تستخدم المكابح المتجددة بعيدة عن أن تكون شاملة، وهي تضم جميع موديلات لوسيد وريفيان وتسلا وشيفروليه بولت وتويوتا راف 4 برايم ونيسان ليف.

وتستخدم هيونداي أيونك 5 وكرايسلر باسيفيكا الهجين وكيا 6 إي.في وكيا سورينتو هايبرد وفورد موستانغ ماخ إي أيضا المكابح المتجددة.

وعلى الرغم من أن الفرامل المتجددة تستخدم هندسة مختلفة عن فرامل الاحتكاك، إلا أنها تحقق نفس الهدف المتمثل في إبطاء وإيقاف السيارة المتحركة.

ونظرا لأن هذه التقنية لها نفس تأثير الفرامل العادية، فإن مصابيح الفرامل تظل مضاءة عند استخدام المكابح المتجددة كإجراء للسلامة.

وعلى سبيل المثال، عند قيادة سيارة نيسان ليف في وضع الدواسة الإلكترونية، فإن رفع القدم عن دواسة الوقود، يتم تنشيط الفرامل المتجددة تلقائيا.

وفي الوقت نفسه، تضاء أضواء الفرامل الموجودة في الجزء الخلفي من السيارة كما لو قام السائق بالضغط على دواسة الفرامل.

ومن خلال الفرامل المتجددة، يلتقط نظام الكبح الطاقة الحركية وينقلها إلى بطاريات السيارة، كما يهدر النظام طاقة أقل مما قد يفعله مع الكبح الاحتكاكي.

ويقول إريك براندت، المتخصص في السيارات الجديدة ويكتب لمنصة “كيلي بلو بووك”، إن استخدام المكابح المتجددة يساعد في الحفاظ على المدى وتجديده في السيارة الكهربائية أو الهجينة القابلة للشحن.

وفي السيارات الهجينة، تساعد الطاقة المستردة من الكبح المتجدد على تشغيل بعض الوظائف المساعدة في السيارة، مثل أنظمة التحكم في الصوت والمناخ. يؤدي ذلك إلى إزالة بعض العبء من المحرك والنظام الكهربائي وتحسين الكفاءة.

وهناك نوع آخر من الكبح المتجدد يسمى “مساعدة الطاقة الهيدروليكية”، وعادة ما ينطبق فقط على المركبات التجارية.

وتحتوي جميع السيارات الكهربائية والهجينة المتوفرة في السوق اليوم على أنظمة فرامل متجددة. وبعض السيارات الهجينة التقليدية تفعل ذلك أيضا، مثل تويوتا بريوس.

وتهدر المكابح الهيدروليكية الطاقة عن طريق تحويل الطاقة الحركية إلى حرارة. ومع ذلك، فإن الكبح المتجدد يغذي تلك الطاقة في بطاريات السيارة ويحولها إلى نطاق قيادة إضافي قليلا.

أما النطاق المحسّن فلا يضيف الكبح المتجدد كيلومترات كبيرة إلى نطاق القيادة الخاص بك. ومع ذلك، فإن تلك المكاسب في الطاقة المستعادة يمكن أن تتضاعف عند استخدامها بشكل حر ومنتظم.

وفي ضوء ذلك يعرف سائقو السيارات الهجينة والسيارات الكهربائية أن كل كيلومتر من نطاق البطارية مهم. وبالنسبة لتقليل تآكل الفرامل، فإنه كلما زاد استخدام السائق للفرامل المتجددة، قلت الحاجة إلى استخدام فرامل الاحتكاك التقليدية.

ويعني هذا الوضع عددًا أقل من الرحلات إلى مركز الخدمة للحصول على وسادات الفرامل والدوارات والأحذية. ومع الكبح المتجدد، يمكن لبعض السيارات الهجينة والمركبات الكهربائية أن تقطع أكثر من مئة ألف كيلومتر بين خدمات المكابح.

ورغم أن المكابح المتجددة لديها إيجابيات لكن ثمة العديد من السلبيات وجب أن ينتبه لها السائق، وخاصة إذا ما تعلق الأمر بالموثوقية.

وتحتاج المكابح المتجددة إلى بعض الوقت للتعود عليها، خاصة إذا كان المرء يتسوق لشراء مثال مستعمل لسيارة كهربائية مبكرة أو هجينة. ومع أن هذه التكنولوجيا تتقدم، لكن الكبح المتجدد أحيانًا يكون له شعور غريب يمكن أن يكون مزعجا للسائق.

وتبدو فرملة الاحتكاك تقنية ناضجة وموثوقة للغاية. وعندما تضغط بشدة على الفرامل في سيارة مزودة بقرص هيدروليكي أو فرامل أسطوانية، تتوقف المركبة بشكل موثوق وسريع.

أما الفرامل المتجددة فليست جيدة مثل فرامل الاحتكاك في حالات الطوارئ، حيث يجب أن تتوقف السيارة تماما بسرعة. ولهذا السبب تستخدم السيارات الهجينة والمركبات الكهربائية عادة كلا النوعين من أنظمة الكبح.

وعند استخدام الكبح المتجدد أثناء القيادة بسرعات منخفضة داخل المدينة، فإنه لا يولد طاقة كافية لإحداث أي تأثير ملموس على نطاق سيارتك. ويرى براندت أن استخدام الفرامل المتجددة في القيادة منخفضة السرعة ليست له فائدة تذكر.

وقد تتحرك السيارة تلقائيا عندما يقوم المرء بصفها للانتظار على منحدر بدون أن يتم اختيار أي تعشيقة بناقل الحركة أو حتى شد مكابح اليد بصورة سليمة.

وأوضح خبير السيارات الألماني جيريت رايشيل أنه يتعين على قائد السيارة تفعيل مكبح تأمين الوقوف عند صف السيارة على منحدر.

ونقلت وكالة الأنباء الألمانية عن رايشيل قوله “في السيارات المزودة بمكبح انتظار إلكتروني يكفي الضغط على الزر أو الذراع لضمان قيام محركات تأمين الإيقاف بشد المكابح تلقائيا”.

وأكد أنه يجب استعمال مكبح تأمين الوقوف اليدوي بواسطة إعادة الضغط عليه، نظرا لأن الشد البسيط لمكبح الانتظار قد لا يكون كافيا في بعض الأحيان لمنع تحرك السيارة على الطرق المنحدرة.

ويمكن للسائقين تنشيط الفرامل المتجددة بعدة طرق مختلفة، إذ تحتوي بعض السيارات الهجينة والكهربائية على مجداف بجانب عجلة القيادة يقوم بتنشيط الفرامل المتجددة.

ومع ذلك، فإن التنشيط يكون سلسا في معظم المركبات ذات المكابح المتجددة. إن الضغط على دواسة الفرامل العادية بقدمك يجعل فرامل التجدد والاحتكاك تعمل معا لإبطاء السيارة.