Todas las formas de reducir la velocidad de un automóvil (incluso algunas formas malas)

Dado que el vehículo sube por la pendiente y la gravedad solo tira hacia abajo, hay un componente de esa fuerza que tira en la dirección opuesta de la velocidad para hacer que el vehículo disminuya la velocidad. A medida que sube por la pendiente, hay un aumento en la energía potencial gravitatoria. Cuanto más alto sube, mayor es la energía potencial.

Por supuesto, lo mismo puede ocurrir a la inversa. Si dejas que un objeto baje por una rampa, habrá una disminución en la energía potencial gravitacional y un aumento resultante en la energía cinética. Por lo tanto, aún necesita frenos o algún tipo de fricción para evitar que el vehículo finalmente se deslice hacia atrás. La mayoría de estas rampas para correr están hechas de grava muy suave para causar mucha fricción para que un camión detenido permanezca detenido.

cambio descendente

Los autos manuales o de palanca de cambios no son tan populares como los automáticos, pero todavía existen. Con la palanca de cambios, el conductor debe cambiar manualmente de una marcha a otra mientras aumenta simultáneamente la velocidad. Pero también pueden usar el mismo proceso para reducir la velocidad del automóvil.

Digamos que están en cuarta marcha y van a 40 mph. Si cambian a tercera y quitan el pie del acelerador, el automóvil disminuirá la velocidad. No tienen que tocar el pedal del freno, lo que significa que las luces de freno del automóvil no se encenderán aunque disminuya la velocidad. Por supuesto, si un conductor necesita detenerse en una distancia muy corta, esta reducción no será suficiente y tendrá que usar el frenado tradicional.

¿Cómo funciona esto? Solo le daré una breve descripción del motor de combustión interna, pero eso es todo lo que necesitamos para entender el cambio descendente. El motor proporciona potencia al agregar gasolina a un espacio comprimido en los cilindros. Cuando se enciende el combustible, el gas se expande y empuja los pistones hacia abajo. Los pistones que se mueven hacia arriba y hacia abajo hacen girar el cigüeñal, que (con algunas conexiones más) hace girar las ruedas. ¡Boom, estás conduciendo! Para que esto funcione, necesita combustible, una chispa para encender el combustible y compresión.

¿Qué pasa si quitas la chispa y el combustible? Si las ruedas están engranadas con el motor a través de la transmisión, todavía hay compresión de gas en los cilindros. Esta compresión de gas agrega resistencia al motor que gira y puede usarse para reducir la velocidad del automóvil (por supuesto, aún necesita la fricción entre las llantas y la carretera).

En términos de energía, todavía necesitamos un aumento de energía para igualar la disminución de energía cinética. No debería sorprender que obtenga un aumento en la energía térmica. Cuando se comprime un gas, se calienta, y ahí tienes energía.

Frenado regenerativo

¿Qué pasaría si hubiera una manera de reducir la velocidad de un automóvil y reducir su energía cinética, pero también conservar esa energía? Bueno, eso es exactamente lo que sucede con el frenado regenerativo.

Todo comienza con un motor eléctrico, que es básicamente una cadena de alambre en un eje giratorio cerca de un imán. Cuando la corriente eléctrica fluye a través del circuito, hay una interacción entre la corriente y el imán y esto hace que el circuito gire el eje. Esto en realidad funciona al revés. Si mueve un cable en presencia de un campo magnético, creará una corriente eléctrica. Esto significa que el motor eléctrico y el generador eléctrico son la misma cosa. Para un motor, le das corriente y mueve cosas, como un generador, giras el eje y obtienes una corriente eléctrica.