Se știe că mașinile electrice recuperează energia la decelerare. Dar câtă anume? Și mai ales recuperează toate la fel? Pentru a afla răspunsurile, am efectuat mai multe teste cu trei modele, întâi pe o rută montană, apoi pe pista din Vairano. Text: Alessio Viola, Bogdan Grigorescu Foto: Quattroruote
La electrice, regenerarea e o acțiune care se repetă continuu. Ajungi să n-o mai observi, pentru că devine un automatism și face parte integrantă din „ființa“ mașinii. De fiecare dată când ridici piciorul de pe accelerație, o parte din curentul consumat la decelerare se regenerează. Practic, motorul, care până cu o clipă înainte primise energie de la baterie pentru a deplasa mașina, execută un proces invers. Se transformă în generator și se folosește de inerția mașinii pentru a produce curent și a încărca bateria.
Sigur, încărcarea bateriei la coborârea pantelor sau la eliberarea accelerației nu este suficientă pentru a umple bateria. A crede asta înseamnă a ignora cele mai elementare noțiuni de fizică și mecanică. De aceea, pentru a nu-ți atrage oprobriul lui Aristotel, Newton sau Maxwell, concentrează-te doar asupra faptului că motorul electric, ca orice dispozitiv care transformă energia dintr-o formă în alta, o face doar cu o anumită eficiență, care împiedică transformarea să fie perfectă și completă.
➡ Test: autonomiile reale ale electricelor 💡
Astfel, la accelerare, nu toată energia electrică se transformă în energie mecanică, iar la regenerare, doar o parte din energia cinetică devine energie electrică. În traducere, energia consumată nu este complet recuperată, pentru că frecarea și rezistența aerodinamică împiedică procesele perfecte. Altfel, ar fi posibil să accelerăm și să decelerăm la infinit, deci să contrazicem principiile termodinamicii și să avem un perpetuum mobile.
Să continui cu desființarea a ceea ce odată se numeau farse, iar acum li se zice fake news? OK. Ține cont că cea mai bună practică este să menții un ritm constant, nu să accelerezi și să decelerezi succesiv. Sigur, regenerarea e mai eficientă decât sistemul de frânare clasic, care disipează energia în atmosferă, transformând-o în căldură, dar cel mai bine este să lași mașina „să curgă“, decelerând din inerție, fără regenerare. Acesta e singurul scenariu în care masa mare devine un atu, dar să nu uităm că, la accelerare, fiecare kilogram în plus necesită consum suplimentar de curent.
Păstrarea unui stil fluid de conducere nu implică transformări energetice și, în consecință, se dovedește a fi cel mai economic mod de rulare. Uite un exemplu practic, ca să înțelegi: dacă mașina se oprește singură după 500 m, oprirea după 300 m folosind regenerarea nu va încărca bateria cu energia necesară parcurgerii celor 200 m rămași, ci cu mult mai puțin. Cu cât, mai exact? Pentru a afla, am pus la muncă instrumentele centrului nostru de testare.
➡ Producătorii europeni scad prețurile electricelor și le cresc pe ale termicelor 💡
Un drum de munte, precum cel din fotografia de deschidere, cu panta medie de 7,6% combinată cu o diferență de altitudine de peste 1200 m, înlesnește enorm înțelegerea secretelor regenerării. Chiar dacă în timpul rutelor zilnice vei observa rar asta, la capătul unei coborâri accentuate vei ajunge la baza muntelui cu mai mult curent în baterie decât ai avut sus, la plecare. Păcat că ai consumat mai mult la urcare decât ai recuperat la coborâre… Situația pentru fiecare model în parte este în graficul din articol. Audi Q8 e-tron a încărcat la vale 6,3 kWh, sau 43,2% din energia consumată pentru a ajunge în vârf, iar pentru celelalte două modele, valorile sunt similare, 44,1% la Jeep și 45,4% la BYD.
Regenerarea poate fi setată la diferite niveluri, cu metode diferite în funcție de producător, și, în unele cazuri, susținută de camera frontală, fiind adaptivă. Spre exemplu, la Q8 sunt clasicele padele pe volan, de la care poți recupera energia în trei trepte. Sau, mai degrabă, două, pentru că cea mai ușoară este, de fapt, rularea „pe liber“, iar inginerii au pus inclusiv un „instructor“ virtual în instrumentarul de bord, care se aprinde în verde atunci când este mai avantajos să faci coasting, deci ar trebui să eliberezi accelerația, pentru ca mașina să curgă liber.
La Jeep există două niveluri de recuperare a energiei, selectabile de la maneta schimbătorului de viteze, și tot două pentru BYD, care te obligă să „sapi“ prin meniul multimedia ca să-l selectezi pe cel dorit, o metodă deloc rapidă sau comodă. Iar traducerile meniurilor te fac să zâmbești câteodată, părând a fi făcute cu Google Translate: de exemplu, „nuova energia“ (energie nouă), în loc de regenerare.
➡ O nouă amenințare la adresa utilizatorilor de EV-uri 💡
La coborâre, am folosit practic nivelul maxim de regenerare, compensând cu mijloacele de la bord când mașinile încetineau prea puternic, pentru a nu fi nevoiți să recuperăm după viraje, accelerând și consumând energia. Am măsurat temperatura discurilor de frână la începutul și finalul coborârii, iar valorile au fost similare, semn că nu am irosit nicio fărâmă de energie transformând-o în căldură.
Apoi, am efectuat celelalte două probe pe pistă, pentru a măsura capacitățile de regenerare ale celor trei mașini, reducând la zero influența variabilelor externe, deci făcând datele să fie reprezentative și comparabile în timp. În prima probă, creșterea vitezei urmată de scăderea ei, cu niveluri simetrice de accelerare și decelerare, a condus la valori de regenerare cuprinse între 37 și 51,6%, în funcție de model și de viteze, iar BYD a tins să regenereze cel mai mult. În al doilea test, le-am supus la ciclurile noastre clasice de consum, adică am simulat o rulare uzuală pe drumuri publice. În acest caz, cantitatea de energie regenerată a fost evident mai mică, cu procente variind între 17,5% la BYD, pe drum național, și 31,2% la Jeep, în oraș. Din curiozitate măcar, citește pe pagina din stânga cât de mare ar fi consumul dacă nu ar exista regenerare la mașinile electrice!
Pe pistă (1) – Câte accelerări, atâtea decelerări
În timpul fazei de proiectare și dezvoltare, inginerii stabilesc nivelul maxim de decelerație pe care ar trebui să-l atingă mașina când este eliberată pedala de accelerație. Sunt alegeri complet arbitrare și personale, care duc la rezultate foarte diferite, de la Q8 e-tron, care, în modul cel mai blând, rulează liber și aproape că nu recuperează energie, până la regenerări atât de intense, încât nu mai trebuie apăsată frâna, adică așa-numitul „one pedal feeling“, inaugurat de BMW i3, în 2013. După ce am activat regenerarea cea mai puternică, i-am supus pe cei trei protagoniști unui test asemănător cu cel desfășurat pe munte, dar care, la Vairano, adaugă toată rigoarea științifică necesară.
Mai întâi, am decelerat în treapta maximă la viteze de oraș, DN și autostradă, apoi am lăsat mașinile să decelereze liber, până la oprire. Am simulat simetrii perfecte între accelerări și decelerări, pentru a obține confirmarea raportului dintre energia consumată la accelerare și cea regenerată la decelerare. La decelerare, motoarele, devenite generatoare, au produs puteri de 44,8 kW la Avenger, 108,4 la Seal și 136,2 la Q8 e-tron. Dar se poate și mai mult, Audi anunțând pentru Q8 e-tron puteri la decelerare de până la 220 kW, iar într-unul din testele noastre, atingând 198,1. Sunt vârfuri atât de mari, încât poate deveni dificil să faci bateria să le digere imediat și complet.
Tehnica, în clar – Frânare: întâi digital, apoi analogic
Pe pistă (2) – Recuperarea scade consumul
Când cobori câțiva kilometri pe un drum de munte, ajungi jos cu indicatorul nivelului de curent din baterie arătând un procentaj mai mare decât la pornirea de sus. Totuși, beneficiile regenerării sunt mai greu de observat în viața de zi cu zi. În traficul urban și pe drum național, totul este un carusel consum/generare alcătuit din cantități modeste de energie care iese și intră în baterie când accelerezi sau încetinești. Iar această sumă de valori mici naște imaginea finală. Pentru că aceasta este cea mai apropiată situație de uzual, a meritat să o reproducem folosind ciclurile clasice cu care am realizat testele de consum de zeci de ani.
Chiar și în această situație, cele trei mașini au returnat valori interesante de regenerare, deși evident mai mici decât în celelalte teste. Pentru a înțelege cât de mult ajută regenerarea energiei la scăderea consumului, aruncă o privire mai jos, unde vei găsi valorile totale ale consumurilor și pe cele calculate dacă contribuția regenerării nu ar fi existat. Acestea din urmă sunt mult mai mari, dar, din fericire, nivelul recuperării se poate seta (0,15 și 0,3 g la Audi, de exemplu), fără a putea fi complet oprit.
