Freio por Atrito e Freio Regenerativo: Como Veículos Modernos Capturam Energia

Convencionalmente, o freio de carro é projetado para servir a um propósito: parar o carro. Consiste em várias peças, tornando seu funcionamento complexo, embora a atuação seja apenas pressionando um pedal. O sistema possui grande potencial em eficiência energética, o que trouxe o freio regenerativo.

Embora o termo não seja uma invenção nova, é comum em carros híbridos e elétricos para controlar e recapturar energia perdida. O funcionamento é bastante simples; continue lendo para obter detalhes completos.

Hoje discutiremos os vários tipos de sistemas de freio e o freio regenerativo. Também veremos a diferença entre o sistema de freio convencional e o freio regenerativo.

Sistema de Freio Convencional

O sistema de freio convencional é o hidráulico, a ar, freios mecânicos, também conhecidos como freios por atrito. Isso porque o freio é acionado pelo atrito de duas superfícies. O dispositivo é projetado para restringir o movimento absorvendo energia de um sistema em movimento, geralmente por meio de atrito. Na maioria dos dispositivos automotivos, a desaceleração ou parada é alcançada por fluido hidráulico. Ele é sangrado para obter o melhor desempenho do freio. O freio hidráulico foi amplamente explicado em outro artigo.

O circuito de freio hidráulico contém um cilindro mestre cheio de fluido hidráulico. Este cilindro mestre está conectado a um cilindro escravo separado. O pedal de freio está conectado ao cilindro mestre, o que faz o pistão ser pressionado no cilindro mestre. Isso força o fluido através dos tubos conectados para alcançar os cilindros escravos em cada roda, que por sua vez forçam o pistão a acionar os freios.

Sistema de Freio Regenerativo

O sistema de freio regenerativo é conhecido como freio eletromagnético usado em carros híbridos e elétricos. Como mencionado anteriormente, ele recaptura energia perdida. O funcionamento é simples e fácil de entender. A energia perdida na frenagem é recolhida e convertida em energia elétrica para a grande bateria de alta capacidade. A diferença entre o freio convencional e o regenerativo (eletromagnético) é a criação de energia.

Em nosso artigo anterior, expliquei como o sistema convencional de freio a disco e tambor desacelera e para carros usando atrito. Bem, o benefício extra que os freios regenerativos oferecem faz os fabricantes empregá-los em veículos híbridos e elétricos, pois adicionam o benefício de recarregar baterias elétricas.

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Veículos projetados com freios regenerativos são acionados dirigindo o motor no sentido inverso. Isso é alcançado quando o pedal de freio é pressionado; o motor elétrico do veículo é automaticamente colocado em modo reverso. Isso faz o veículo rodar para trás. Com este princípio, as rodas do carro não apenas desaceleram, mas também geram eletricidade para o carro. Isso é causado pelo movimento reverso que ocorre quando o freio é pressionado.

Veículos que usam freio regenerativo também têm freios por atrito para apoiar o freio regenerativo quando ele perde potência ou não fornece potência suficiente para parar o veículo. A circuitaria eletrônica e o computador de bordo do carro determinam quando o sistema de freio por atrito convencional será usado. O mesmo tempo é para lidar com o engajamento do movimento reverso. Haverá uma leve redução no impulso do carro, determinada pela força que o motorista exerceu no pedal. Isso fará com que a eletrônica do veículo engate os freios regenerativos e faça o motor inverter.

Diagrama do freio regenerativo:

(Diagrama não incluído no texto original)

O sistema de freio convencional entra em ação quando o veículo precisa de uma parada rápida e para evitar colisão. O freio será acionado. O freio regenerativo é controlado por um controlador de freio; é um dispositivo eletrônico que determina quando a frenagem começa e termina, usando controle remoto. Também determina a velocidade de aplicação, semelhante ao controlador ABS que monitora a velocidade rotacional das rodas em relação umas às outras. Este sistema de controle de freio pode calcular quanto torque está disponível para gerar eletricidade e também monitorar a velocidade das rodas.

O controlador de freio envia a eletricidade obtida para o capacitor durante a frenagem, garantindo que a quantidade ideal de eletricidade seja entregue. Isso também evita sobrecarga nas baterias ou capacitores. Finalmente, o controlador de freio escolhe o sistema de freio a ser usado, seja o freio por atrito convencional que serve como backup ou o freio regenerativo. Se a força de frenagem necessária for muito alta para os freios regenerativos, o controlador de freio ativa o freio por atrito para alcançar uma frenagem rápida. Isso ajuda a evitar possíveis acidentes.

A diferença entre o sistema de freio por atrito e regenerativo é seus modos de frenagem. Os freios regenerativos são adequados para funcionar em velocidades específicas, principalmente em situações de pare-e-siga. A energia perdida devido ao calor por atrito é de cerca de 80%. O sistema de freio regenerativo pode recapturar metade da energia perdida e diminuir o consumo de combustível em 10 a 25%.

Assista ao vídeo para saber mais sobre como o sistema de freio regenerativo funciona:

(Vídeo não incluído)

Em conclusão, a diferença entre o freio por atrito convencional e o sistema de freio regenerativo é bastante óbvia. O sistema de freio regenerativo obtém energia extra para alimentar a bateria do veículo, mas desacelera o carro gradualmente. Enquanto o sistema de freio por atrito convencional usa fluido hidráulico ou processo mecânico para aplicar o freio. Um bom freio por atrito pega assim que o pedal de controle é pressionado.

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