Η BMW εξελίσσει ηλεκτρομαγνητικά φρένα

Μεγάλο πλεονέκτημα ηλεκτρικών μοτοσυκλετών είναι η αισθητά μειωμένη συντήρηση και το κόστος της. Με τον βενζινοκινητήρα εκτός εξίσωσης, το μόνο που μένει είναι αναλώσιμα όπως λάστιχα, ρουλεμάν και φρένα. Η BMW τωρα διερευνά και τρόπους να μειώσει και τη συντήρηση στα φρένα.

του Μάρκου Πυλαρινού

Η παρούσα τεχνολογία πέδησης

Οι ηλεκτρικές μοτοσυκλετες έχουν δύο επιλογές πέδησης. Η μία επιλογή είναι τα συμβατικά δισκόφρενα που μετατρέπουν την κινητική ενέργεια μιας μοτοσυκλέτας σε θερμότητα όταν τα τακάκια έρχονται σε επαφή με τη δισκόπλακα. Η παραγόμενη θερμότητα ύστερα απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Ο μηχανισμός είναι ενεργειακά σπάταλος αλλά τα συμβατικά φρένα είναι μια εδραιωμένη τεχνολογία που σαφέστατα δουλεύει, αλλά φθείρει υγρά φρένων, τακάκια, δισκόπλακες και δαγκάνες.

Η άλλη επιλογή πέδησης σε κάποιες ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες είναι η λειτουργία ανάκτησης ενέργειας του ηλεκτροκινητήρα. Σε αυτή την περίπτωση ο ηλεκτροκινητήρας μετατρέπεται σε γεννήτρια όταν αφήσει ο χρήστης το γκάζι επιβραδύνοντας τον πίσω τροχό και παράγοντας ρεύμα που φορτίζει την μπαταρία. Ο μηχανισμός είναι μακράν πιο ενεργειακά αποδοτικός αλλά όταν η μπαταρία είναι ήδη γεμάτη, δεν μπορεί να δεχτεί το παραγόμενο ρεύμα, έτσι και πάλι χρειάζονται συμβατικά φρένα συμπληρωματικά. Άρα μιλάμε για επιπλέον βάρος, αναλώσιμα και φθορές.

Η τεχνολογία που διερευνά η BMW

Το σύστημα που υπέβαλε προς κατοχύρωση η BMW βασίζεται στη λεγόμενη δινορρευματική πέδη ή στα αγγλικά eddy-current braking. Η τεχνολογία συνήθως χρησιμοποιείται σε τρένα και ηλεκτρικά εργαλεία και προσφέρει την δυνατότητα πέδησης χωρίς να φθείρονται υλικά τριβής.Η BMW φαίνεται πως θέλει να υιοθετήσει την τεχνολογία για να αντικαταστήσει τα φρένα ηλεκτρικών μοτοσυκλετών. Πως ακριβώς όμως θα λειτουργεί η τεχνολογία;

Αυτή η μορφή ηλεκτρομαγνητικών φρένων θα λειτουργεί παρόμοια με την λειτουργία ανάκτησης του ηλεκτροκινητήρα, μόνο που αντί να φορτίζουν τη μπαταρία, θα μετατρέπουν την κινητική ενέργεια σε θερμότητα που θα απελευθερώνεται στο περιβάλλον όπως τα συμβατικά φρένα.

Θα επιστρέψουμε λίγο στο σχολείο για να θυμηθούμε κάποιες αρχές της ηλεκτρολογίας… Όταν ένας αγωγός κινείται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Στην περίπτωση μιας γεννήτριας, ο αγωγός είναι πηνία με τυλιγμένο χάλκινο σύρμα και το ρεύμα που παράγεται τροφοδοτεί ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Στην δινορρευματική πέδη ο αγωγός είναι μια μεγάλη αγώγιμη μάζα (π.χ. δισκόπλακα). Το ρεύμα που παράγεται δεν έχει δίοδο διαφυγής και περιδινείται μέσα στην περιστρεφόμενη δισκόπλακα. Τοποθετώντας ηλεκτρομαγνήτες κοντά στη δισκόπλακα, παράγεται ένα μαγνητικό πεδίο που μπορεί αυξομειώνεται για να ελέγχει την ισχύ πέδησης. Αν και πάλι παράγεται σημαντική θερμότητα, το σύστημα είναι ανέπαφο, άρα δεν υπάρχει υλικό τριβής και επιμέρους φθορά.

Τα οφέλη του συστήματος της BMW

Εκτός των μπροστινών φρένων, η BMW θέλει να καταργήσει τελείως το συμβατικό πίσω φρένο σε μοτοσυκλέτες με λειτουργία ανάκτησης ενέργειας. Ακόμη και σε περιπτώσεις που η μπαταρία είναι γεμάτη, το πλεόνασμα ρεύματος θα μπορεί να διοχετεύεται στα μπροστινά διννορευματικά φρένα αποβάλλοντας την ενέργεια σαν θερμότητα εξαλείφωντας την ανάγκη για συμβατικό φρένο.

Το σύστημα έχει και επιμέρους οφέλη για τα μπροστινά φρένα. Με συμβατικά φρένα, όταν τραβάμε τη μανέτα, χρειάζεται ένα μικρό χρονικό διάστημα για το υγρό να σπρώξει τα πιστόνια της δαγκάνας για να φέρει τα τακάκια σε επαφή με τη δισκόπλακα και να παράγει επαρκή πίεση. Με τα διννορευματικά φρένα δεν υπάρχει καμία υστέρηση, μιας και μπορούν να παράγουν μέγιστη ισχύ ακαριαία.

Το σύστημα που υπέβαλε η BMW προς κατοχύρωση συμπεριλαμβάνει και συμβατικά φρένα για να μπορεί η μοτοσυκλέτα να επιβραδύνει ακόμη και όταν είναι σβηστή, αλλά χρησιμοποιώντας τα διννορευματικά φρένα οι πιθανές φθορές μειώνονται στο ελάχιστο.

Δεδομένου ότι η BMW πρόσφατα δήλωσε πως δεν θα επιδιώξει την παραγωγή ηλεκτρικών μοντέλων υψηλών επιδόσεων, το σύστημα μάλλον θα το δούμε σε μοτοσυκλέτες πόλεως και αποτελεί μια πολύ ενδιαφέρουσα καινοτομία. Μπορεί μεν να αυξήσει το αρχικό κόστος αγοράς αλλά δυνητικά μειώνει αρκετά το κόστος συντήρησης και προσθέτει άλλο ένα βέλος στη φαρέτρα της ηλεκτροκίνησης.