ब्रेक तकनीक पिछले सौ वर्षों में पूरी तरह से नहीं बदली है, लेकिन पुनर्योजी ब्रेकिंग ब्रेकिंग के बारे में सोचने के तरीके में एक समुद्री परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है। ब्रेक डिस्क या ड्रम जैसे घटक की तरह भौतिक रूप से क्लैंपिंग या धक्का देकर वाहनों को रोकने के लिए क्रूर बल का उपयोग करने के बजाय, यह तकनीक चतुराई से जिस तरह से हाइब्रिड और पूरी तरह से इलेक्ट्रिक कार काम करती है, हर बार वाहन धीमा होने पर थोड़ी ऊर्जा पुनर्प्राप्त करने के लिए काम करती है।.
कार और ट्रक में ब्रेक कैसे काम करते हैं?
ब्रेक तकनीक में प्रगति पिछले कुछ वर्षों में अभिनव होने के बजाय बड़े पैमाने पर पुनरावृत्त रही है, जैसे ड्रम ब्रेक से डिस्क ब्रेक में संक्रमण।भौतिक सामग्रियों में भी महत्वपूर्ण प्रगति हुई है जिससे ब्रेक पैड बने होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप घर्षण सामग्री होती है जो लंबे समय तक चलती है, कम धूल पैदा करती है, और शोर करने की संभावना कम होती है। एंटी-लॉक ब्रेक जैसी तकनीकों ने भी ब्रेक तकनीक को सुरक्षित बना दिया है, लेकिन गतिज ऊर्जा को ऊष्मा में बदलने का अंतर्निहित सिद्धांत अपरिवर्तित रहा है।
पारंपरिक ब्रेक ठीक काम करते हैं, लेकिन वे अपने स्वभाव से बहुत ही बेकार हैं। हर बार जब आप अपने ब्रेक पेडल को दबाते हैं, तो आप हजारों पाउंड के हाइड्रोलिक दबाव के बल के साथ अपने पहियों पर प्रभावी ढंग से नीचे की ओर दबा रहे होते हैं। सटीक तंत्र में डिस्क के आकार के धातु रोटर शामिल होते हैं, जो प्रत्येक टायर और व्हील हब के बीच सैंडविच होते हैं, जिन्हें कार्बनिक, धातु या सिरेमिक ब्रेक पैड के बीच निचोड़ा जाता है।
पुराने वाहनों में, और कुछ हल्के ट्रकों के पिछले ब्रेक में, कम कुशल ड्रम और ब्रेक शूज़ का उपयोग किया जाता है।किसी भी मामले में, पैड और डिस्क या जूते और ड्रम के बीच उत्पन्न होने वाले जबरदस्त घर्षण के कारण वाहन धीमा हो जाता है। वह घर्षण अनिवार्य रूप से गतिज ऊर्जा को ऊष्मा ऊर्जा (और कभी-कभी बहुत अधिक शोर) में बदल देता है, और परिणामस्वरूप आपकी कार धीमी हो जाती है।
पारंपरिक ब्रेक के साथ समस्या यह है कि उस गतिज ऊर्जा को बनाने के लिए आपके इंजन को बहुत अधिक ईंधन खर्च करना पड़ता है, और जब आपके ब्रेक इसे गर्मी में परिवर्तित करते हैं तो यह अनिवार्य रूप से बर्बाद हो जाता है।
पुनर्योजी ब्रेकिंग के पीछे मूल विचार यह है कि विभिन्न प्रकार की प्रौद्योगिकियां उस गतिज ऊर्जा के कुछ हिस्से को पुनः प्राप्त करना, उसे बिजली में परिवर्तित करना और फिर उसका पुन: उपयोग करना संभव बनाती हैं।
पुनर्योजी ब्रेक कैसे काम करते हैं?
पुनर्योजी ब्रेक तकनीक का सबसे सामान्य रूप एक इलेक्ट्रिक मोटर को जनरेटर के रूप में पुन: उपयोग करता है, यही कारण है कि पुनर्योजी ब्रेक अक्सर हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों में पाए जाते हैं।
सामान्य ऑपरेशन के दौरान, इलेक्ट्रिक मोटर बैटरी से बिजली खींचती है और वाहन को चलाने के लिए इसका इस्तेमाल करती है।जब ब्रेक पेडल दब जाता है, तो इलेक्ट्रिक मोटर इस प्रक्रिया को उलटने में सक्षम होती है, घूमने वाले पहियों द्वारा संचालित जनरेटर बन जाती है, और बिजली को वापस बैटरी में फीड करती है।
चूंकि पुनर्योजी ब्रेक बैटरी को चार्जर में प्लग किए बिना प्रभावी ढंग से चार्ज करते हैं, इलेक्ट्रिक वाहन के मामले में, या हाइब्रिड में अल्टरनेटर का उपयोग करने से वाहन की समग्र दक्षता बढ़ जाती है। यह शुल्क या ईंधन-अप के बीच अधिक मील में तब्दील हो जाता है।
चूंकि पुनर्योजी ब्रेक प्रभावी रूप से गतिज ऊर्जा को बिजली में बदल देते हैं, वे बैटरी को चार्ज करने के अलावा वाहन को धीमा करने में सक्षम होते हैं। हालांकि, पुनर्योजी ब्रेक सिस्टम की दक्षता की सीमाएं हैं। मुख्य मुद्दों में से एक यह है कि पुनर्योजी ब्रेक कम गति पर भी काम नहीं करते हैं क्योंकि वे उच्च गति पर करते हैं। पुनर्योजी ब्रेकिंग में निहित सीमा के कारण, अधिकांश वाहन भी एक पूरक पारंपरिक ब्रेकिंग सिस्टम से लैस हैं।
जिस तरह पारंपरिक स्टीयरिंग, ब्रेकिंग और त्वरण नियंत्रण को अक्सर ड्राइव-बाय-वायर सिस्टम के बैकअप के रूप में शामिल किया जाता है, उसी तरह पारंपरिक ब्रेक पुनर्योजी ब्रेकिंग के लिए बैकअप के रूप में काम कर सकते हैं।पारंपरिक प्रणालियाँ केवल तभी काम कर सकती हैं जब कोई उपकरण विफल हो, या वे हर समय पुनर्योजी ब्रेकिंग के साथ संगीत कार्यक्रम में उपयोग किए जा सकते हैं।
पुनर्योजी ब्रेक की सीमाएं
कम गति पर पुनर्योजी ब्रेकिंग दक्षता के प्राकृतिक पतन के अलावा, प्रौद्योगिकी कई अन्य सीमाओं से भी ग्रस्त है। कुछ सबसे उल्लेखनीय में शामिल हैं:
- रीजेनरेटिव ब्रेकिंग केवल ड्राइव व्हील्स पर काम करता है: यदि एक इलेक्ट्रिक वाहन ऑल व्हील ड्राइव नहीं है, प्रत्येक व्हील के लिए एक मोटर के साथ, रोटार की कमी वाले पहिए नहीं हैं पुनर्योजी ब्रेकिंग से लाभ उठाने में सक्षम।
- पैनिक स्टॉप की समस्या: रीजनरेटिव ब्रेक आमतौर पर पैनिक स्टॉप स्थितियों के तहत पर्याप्त ब्रेकिंग फोर्स प्रदान नहीं करते हैं। यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां पारंपरिक ब्रेक अभी भी काफी बेहतर काम करते हैं।
- बैटरी और मोटर की सीमाएं: पुनर्योजी प्रणाली की दक्षता ऊर्जा भंडारण प्रणाली की क्षमता और इलेक्ट्रिक मोटर के आउटपुट जैसे कारकों द्वारा सीमित होती है।
- केवल इलेक्ट्रिक और हाइब्रिड वाहनों के साथ काम करें: पारंपरिक पुनर्योजी प्रणालियां गैर-इलेक्ट्रिक, गैर-हाइब्रिड वाहनों के साथ असंगत हैं। चूंकि इन वाहनों में इलेक्ट्रिक मोटर की कमी है, इसलिए पुनर्योजी ब्रेक लगाना महंगा और जटिल है।
- गतिशील ब्रेक लगाना बाधा: कुछ पुनर्योजी प्रणालियों को पूरक "गतिशील ब्रेकिंग" का उपयोग करने के लिए मजबूर किया जाता है जो पुनः प्राप्त गतिज ऊर्जा को संग्रहीत नहीं करता है।
कैपेसिटिव ब्रेक और पारंपरिक दहन इंजन
चूंकि पुनर्योजी ब्रेक सिस्टम आमतौर पर बिजली पैदा करने के लिए अपने इलेक्ट्रिक मोटर्स पर निर्भर होते हैं, वे आंतरिक दहन इंजन का उपयोग करने वाले वाहनों के साथ स्वाभाविक रूप से असंगत होते हैं। हालांकि, कुछ वैकल्पिक पुनर्योजी प्रौद्योगिकियां हैं जिन्हें पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों पर लागू किया जा सकता है।
ऐसी एक प्रणाली बिजली को तेजी से स्टोर करने और छोड़ने के लिए बड़े कैपेसिटर का उपयोग करती है, जिसे बाद में स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर से गुजारा जाता है।12-वोल्ट आउटपुट को तब वाहन के इलेक्ट्रिकल सिस्टम में फीड किया जाता है, जो इंजन से कुछ लोड लेता है। यह तकनीक वर्तमान में ईंधन दक्षता को 10 प्रतिशत तक बढ़ाने में सक्षम है, हालांकि यह अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है।
कौन सी कारें पुनर्योजी ब्रेक का उपयोग करती हैं?
अधिकांश हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहन किसी न किसी प्रकार के पुनर्योजी ब्रेकिंग सिस्टम का उपयोग करते हैं। शेवरले, होंडा, निसा, टोयोटा और टेस्ला जैसे ओईएम सभी अपने हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों में पुनर्योजी ब्रेकिंग तकनीक के साथ बोर्ड पर थे। गैर-हाइब्रिड वाहन जो कुछ प्रकार के पुनर्योजी ब्रेकिंग का उपयोग करते हैं, उनमें काफी कम आम हैं, लेकिन बीएमडब्ल्यू और माज़दा दोनों ही कुछ मॉडलों में प्रौद्योगिकी के शुरुआती अपनाने वाले थे।
