Teknologi rem tidak banyak berubah dalam seratus tahun terakhir, tetapi pengereman regeneratif memang mewakili perubahan besar dalam cara kita berpikir tentang pengereman. Alih-alih menggunakan kekerasan untuk menghentikan kendaraan dengan secara fisik menjepit atau mendorong keluar seperti komponen seperti cakram rem atau tromol, teknologi ini dengan cerdik memanfaatkan cara kerja mobil hybrid dan sepenuhnya listrik untuk benar-benar memulihkan sedikit energi setiap kali kendaraan melambat..
Bagaimana Cara Kerja Rem pada Mobil dan Truk?
Kemajuan dalam teknologi rem sebagian besar bersifat iteratif daripada inovatif selama bertahun-tahun, seperti transisi dari rem tromol ke rem cakram. Ada juga kemajuan signifikan dalam bahan fisik bantalan rem, yang menghasilkan bahan gesekan yang bertahan lebih lama, menghasilkan lebih sedikit debu, dan cenderung tidak menimbulkan kebisingan. Teknologi seperti rem anti-lock juga membuat teknologi rem lebih aman, tetapi prinsip dasar mengubah energi kinetik menjadi panas tetap tidak berubah.
Rem tradisional berfungsi dengan baik, tetapi sifatnya sangat boros. Setiap kali Anda menekan pedal rem, Anda secara efektif menekan roda Anda dengan kekuatan ribuan pon tekanan hidrolik. Mekanisme yang tepat melibatkan rotor logam berbentuk cakram, yang diapit di antara setiap ban dan hub roda, dijepit di antara bantalan rem organik, logam, atau keramik.
Pada kendaraan yang lebih tua, dan rem belakang beberapa truk ringan, tromol dan sepatu rem yang kurang efisien digunakan sebagai gantinya. Dalam kedua kasus tersebut, kendaraan melambat karena gesekan luar biasa yang dihasilkan antara bantalan dan cakram atau sepatu dan drum. Gesekan itu pada dasarnya mengubah energi kinetik menjadi energi panas (dan terkadang menimbulkan suara bising), dan akibatnya mobil Anda melambat.
Masalah dengan rem tradisional adalah mesin Anda harus mengeluarkan banyak bahan bakar untuk membangun energi kinetik itu, dan pada dasarnya akan sia-sia saat rem Anda mengubahnya menjadi panas.
Ide dasar di balik pengereman regeneratif adalah bahwa berbagai teknologi memungkinkan untuk menangkap kembali sebagian dari energi kinetik itu, mengubahnya menjadi listrik, dan kemudian menggunakannya kembali.
Bagaimana Cara Kerja Rem Regeneratif?
Teknologi rem regeneratif yang paling umum digunakan adalah motor listrik sebagai generator, itulah sebabnya rem regeneratif sering ditemukan pada kendaraan hybrid dan listrik.
Selama pengoperasian normal, motor listrik mengambil daya dari baterai dan menggunakannya untuk menggerakkan kendaraan. Saat pedal rem ditekan, motor listrik dapat membalikkan proses ini, menjadi generator yang digerakkan oleh roda yang berputar, dan mengalirkan listrik kembali ke baterai.
Karena rem regeneratif secara efektif mengisi daya baterai tanpa mencolokkan ke pengisi daya, dalam kasus kendaraan listrik, atau menggunakan alternator dalam hibrida, efisiensi keseluruhan kendaraan meningkat. Itu berarti lebih banyak mil antara pengisian daya atau pengisian bahan bakar.
Karena rem regeneratif secara efektif mengubah energi kinetik menjadi listrik, rem regeneratif dapat memperlambat kendaraan selain mengisi daya baterai. Namun, ada keterbatasan efisiensi sistem rem regeneratif. Salah satu masalah utama adalah rem regeneratif tidak bekerja dengan baik pada kecepatan rendah seperti pada kecepatan tinggi. Karena keterbatasan yang melekat pada pengereman regeneratif, sebagian besar kendaraan juga dilengkapi dengan sistem pengereman tradisional tambahan.
Dengan cara yang sama seperti kontrol kemudi, pengereman, dan akselerasi tradisional sering kali disertakan sebagai cadangan untuk sistem drive-by-wire, rem tradisional dapat berfungsi sebagai cadangan untuk pengereman regeneratif. Sistem tradisional hanya dapat digunakan ketika ada kerusakan peralatan, atau dapat digunakan bersamaan dengan pengereman regeneratif sepanjang waktu.
Batasan Rem Regeneratif
Selain penurunan alami efisiensi pengereman regeneratif pada kecepatan rendah, teknologi ini juga mengalami sejumlah keterbatasan lainnya. Beberapa yang paling menonjol termasuk:
- Pengereman regeneratif hanya bekerja pada roda penggerak: Jika kendaraan listrik tidak semua roda, dengan motor untuk setiap roda, maka roda yang tidak memiliki rotor tidak dapat memanfaatkan pengereman regeneratif.
- Masalah dengan penghentian panik: Rem regeneratif biasanya tidak memberikan gaya pengereman yang cukup dalam kondisi berhenti panik. Itu salah satu area di mana rem tradisional masih bekerja jauh lebih baik.
- Baterai dan keterbatasan motor: Efisiensi sistem regeneratif dibatasi oleh faktor-faktor seperti kapasitas sistem penyimpanan energi dan keluaran motor listrik.
- Hanya bekerja dengan kendaraan listrik dan hibrida: Sistem regeneratif tradisional tidak cocok dengan kendaraan non-listrik dan non-hibrida. Karena kendaraan ini tidak memiliki motor listrik, menerapkan pengereman regeneratif mahal dan rumit.
- Kendala pengereman dinamis: Beberapa sistem regeneratif terpaksa menggunakan "pengereman dinamis" tambahan yang tidak menyimpan energi kinetik yang diperoleh kembali.
Rem Kapasitif dan Mesin Pembakaran Tradisional
Karena sistem rem regeneratif biasanya mengandalkan motor listriknya untuk menghasilkan listrik, sistem ini secara inheren tidak kompatibel dengan kendaraan yang menggunakan mesin pembakaran internal. Namun, ada beberapa teknologi regeneratif alternatif yang dapat diterapkan pada mesin pembakaran internal tradisional.
Salah satu sistem tersebut menggunakan kapasitor besar untuk menyimpan dan melepaskan listrik dengan cepat, yang kemudian dilewatkan melalui transformator step-down. Output 12 volt kemudian diumpankan ke sistem kelistrikan kendaraan, yang mengambil sebagian beban dari mesin. Teknologi ini saat ini mampu meningkatkan efisiensi bahan bakar hingga 10 persen, meski masih dalam tahap awal.
Mobil Apa yang Menggunakan Rem Regeneratif?
Kebanyakan kendaraan hybrid dan listrik menggunakan beberapa jenis sistem pengereman regeneratif. OEM seperti Chevrolet, Honda, Nissa, Toyota, dan Tesla semuanya bergabung lebih awal dengan teknologi pengereman regeneratif pada kendaraan hibrida dan listrik mereka. Kendaraan non-hibrida yang menggunakan beberapa jenis pengereman regeneratif termasuk secara signifikan kurang umum, tetapi BMW dan Mazda keduanya adalah pengadopsi awal teknologi pada model tertentu.
