Noetra, mariusz123.... czy Wy tak pierdzielicie głupoty na serio czy dla jaj? Nie wiem czy tłumaczyć czy nie... może jednak podejmę próbę...
To co nazywa się energią może mieć różną formę. Może to być kawałek deski (wtedy jest materią, jak udowodnił to ponad 100lat temu pewien siwy Pan, który fryzjerom się nie kłaniał), może mieszkać w sieci wiązań atomowych, może być falą... itd. Generalnie wszystko i wszyscy jesteśmy tylko pewną postacią energii. Przepływ ENERGII wiąże się z koniecznością wykonania PRACY. Pracę można wykonywać z daną MOCĄ. Koszmar z fizyki wraca?
Człowiek bardzo dawno nauczył się pozyskiwać energię (cieplną) w procesie spalania. I od niej zaczyna się ta historia...
Nie potrzeba żadnego silnika elektrycznego do rekuperacji. Rekuperacja to pojęcie opisujące szereg procesów odzyskiwania energii ODPADOWEJ (czyli energii która uciekłaby do środowiska, najczęściej w postaci ciepła, powiększając entropię), jej przetwarzania (np. na inny rodzaj energii, dajmy na to elektrycznej, mechanicznej, chemicznej), magazynowania i wpychania do układów, które tą energią można żywić. Prościej chyba się tego opisać nie da...
W przypadku samochodu. Korzystając z silnika cieplnego (w naszym przypadku tłokowy benzyniak czy diesel) chcesz zmienić energię chemiczną paliwa w energię mechaniczną (mieszanka spala się, produkty spalania mają większą objętość więc naciskają na tłok, siła nacisku to ciśnienie x powierzchnia tłoka). Chcesz bo nie udaje się to za dobrze. Tylko 30-40% energii wytworzonej podczas spalania jest faktycznie używane w układzie napędowym. Reszta leci sobie w powietrze wraz z ciepłem (przez spaliny i układ chłodzenia silnika). I to jest pierwsze pole do popisu dla rekuperacji. Jeśli potrafilibyśmy EFEKTYWNIE (pojęcie z zakresu ekonomii) odebrać ciepło z układu chłodzenia i spalin, następnie przetworzyć je np. na prąd i zmagazynować w akumulatorze to byłby ogromny postęp. Energia ta mogłaby zasilać inne systemy pokładowe czy układ napędowy. Niestety obecna technologia nie umożliwia prowadzanie tego procesu efektywnie. Badaliśmy w tym zakresie układy wydechowe zaopatrzone w różne systemy przetwarzania ciepła, m.in. ogniwa Peltiera (zjawisko Seebecka).
Drugim obszarem podatnym na rekuperację jest proces deceleracji (hamowania). Energia mechaniczna (związana z masą) ma generalnie dwie postacie: kinetyczną i potencjalną. Kinetyczna tyczy się ciał w ruchu. Potencjalna może być gromadzona w ciele znajdującym się w polu sił. Na ziemi mamy dostępne pole sił ciężkości. Jeśli uniesiemy jakiś obiekt wyżej niż był to wykonujemy nad tym obiektem pracę. Energia przepływa z naszych mięśni, wykonujemy pracę i magazynujemy/zwiększamy w danym ciele jego energię potencjalną. Ten rodzaj energii jednak mniej nas interesuje ze względu na rekuperację.
Wróćmy do energii kinetycznej. Przyśpieszamy. Siła z tłoków naciska na korbowody, te poruszają wał napędowy, następnie poprzez sprzęgło, skrzynię, wały ruch oddawany jest na koła. Cały samochód nabiera prędkości. Rośnie jego energia kinetyczna (całkowita masa pojazdu x jego prędkość do kwadratu, podzielone przez 2). Co się dzieje kiedy chcemy zwolnić? Jeśli naciśniemy hamulec klocki łapią za tarcze, a te zaczynają się grzać. Energi kinetyczna kilowatami mocy spływa z pojazdu i zmienia się w ciepło powstające w procesie tarcia, ciepło ucieka do atmosfery zwiększając entropię. TO ŹLE! Całą energię pobrana z paliwa, którą w niewielkiej części udało się spożytkować na ruch zmieniliśmy w ciepło i wywalili do śmietnika. Co by tu zrobić aby bilans nie był aż taki kiepski??? Co by tu zrobić aby choć część tej energii przetworzyć i zawrócić do systemów pojazdu??? Jest kilka sposobów. Mechaniczny sposób to KERS, czyli najprościej mówiąc szybko wirujące koło zamachowe. Napędza się je przy hamowaniu, czyli tłoczy się do niego energię wytracaną z ruchu samochodu i zamienianą w ruch obrotowy tego koła, a oddaje z powrotem do napędu gdy chcemy przyśpieszyć. Genialne w swojej prostocie. Wykorzystał to w swoim wynalazku niejaki Łągiewka.
Ponieważ jednak rozwija się bardzo prężnie branża elektryczna to co raz częściej energię kinetyczną odbiera się z pojazdu za pomocą generatorów elektrycznych i magazynuje w postaci energii chemicznej (klasyczny akumulator z elektrolitem) czy energii pola elektrycznego (np. superkondensatory). Jak to działa? W momencie zwalniania włączany jest albo dodatkowy generator albo podnoszone są parametry pracy tego istniejącego już w pojeździe, czyli alternatora. Alternator jak wiemy napędzany jest z wału silnika więc kiedy nie korzystamy z silnika (zwalniamy, hamujemy), zamiast rozpraszać energię na hamulcach czy na oponach, odbieramy ją z wału i ładujemy akumulator. To z grubsza tyle...
Reasumując... przykład z barem jest totalnie nietrafiony i wynika z ignorancji. Jeśli odwoływać się do tej analogii to jesteśmy w momencie, w którym jeszcze nie spaliliśmy paliwa, więc jest to bardziej oszczędzanie niż rekuperacja. Rekuperacja to proces zachodzący dalej. Czyli chciałbyś być dłużej najebany tym piwem za tę samą kwotę bo wtedy nie musiałbyś tak często chodzić i dokupywać kolejnych kufelków. Jednym słowem rekuperacja byłaby procesem polegającym na tym aby zatrzymać ulatujące (marnujące się) z organizmu promile i wrócić je do krwioobiegu.
PS
Wszystkich fizyków, których obraziłem tym opisem przepraszam... jakoś muszę upraszczać