ملخص سريع:
هناك أربعة أنواع رئيسية من السيارات الهجينة.
السيارات الهجينة المتوازية: توفير مثالي للوقود في المناطق الحضرية، وتغيير سلس للسرعات، ولكن أداء أقل عند السرعات العالية.
السيارات الهجينة المتسلسلة: فعالة عند السرعات الثابتة، ولكنها تتطلب بطاريات كبيرة، وهي أقل شيوعًا في سيارات الركاب .
السيارات الهجينة القابلة للشحن: تعمل بالكهرباء لمسافات قصيرة، مما يقلل من تكاليف الوقود، ولكنها تتطلب شحنًا متكررًا وتتمتع بتكاليف أولية عالية.
السيارات الهجينة الخفيفة: فعالة من حيث التكلفة، وسهلة التكامل، ولكن تحسن الاقتصاد في استهلاك الوقود لا يكاد يذكر.
ما هي السيارة الهجينة؟
أصبحت السيارات الهجينة خيارًا شائعًا لمشتري السيارات بفضل توفيرها في استهلاك الوقود وانخفاض انبعاثاتها. ورغم أن سيارة تويوتا بريوس لم تكن أول سيارة هجينة، إلا أنها مهدت الطريق لنجاحها التجاري، حيث طرحت نظام الدفع الهجين المتوازي بمحركين.
ولكن كيف تعمل أنواع السيارات الهجينة المختلفة وما الذي يميزها؟
الهجائن المتوازية
تستخدم أنظمة الدفع الهجين المتوازي محرك بنزين ومحركًا كهربائيًا لتشغيل العجلات، ويمكن تشغيلهما معًا أو بشكل مستقل. طرحت تويوتا هذا النظام لأول مرة في سيارة بريوس في اليابان عام ١٩٩٧، باستخدام محركين كهربائيين موضوعين بين محرك البنزين والعجلات الأمامية، باستخدام بطارية صغيرة السعة (٠.٨-١.٤ كيلوواط/ساعة).
يتضمن النظام ميزة "تقسيم الطاقة"، حيث يجمع كلا المصدرين لتوزيع عزم الدوران على العجلات فقط. عند السرعات المنخفضة أو الأحمال الخفيفة، يمكن للسيارة أن تعمل بالطاقة الكهربائية فقط، بينما ينشط محرك البنزين عند الحاجة إلى مزيد من الطاقة.
يستعيد نظام الكبح المتجدد ما يصل إلى 30% من الطاقة، مما يؤدي إلى استهلاك مذهل للوقود: 17-23 كم/لتر على سيارة تويوتا بريوس أو كورولا هايبرد.
يتم تحقيق أعلى كفاءة في ظروف حركة المرور في المدن، حيث تتوقف السيارة وتنطلق باستمرار. يحل ناقل الحركة الكوكبي محل علبة التروس التقليدية، مما يسمح بتعديل نسبة التروس باستمرار، مما يُحسّن استخدام الطاقة الكهربائية ويُقلل استهلاك الوقود.
هجينة متسلسلة
بخلاف المركبات الهجينة المتوازية، تُعد أنظمة المركبات الهجينة التسلسلية أبسط. يُستخدم محرك البنزين فقط لتشغيل المولد وشحن البطارية، بينما تُدار العجلات بالكامل بواسطة المحرك الكهربائي. يعمل هذا التكوين، المُشابه لقاطرة الديزل والكهرباء، بكفاءة عالية عند سرعة ثابتة.
مع ذلك، تحتاج السيارات الهجينة التسلسلية إلى بطاريات ذات سعة أكبر نظرًا للتغيرات الكبيرة في استهلاك الطاقة أثناء القيادة على الطرق. في الولايات المتحدة، تستخدم بعض الطرازات، مثل BMW i3 REx وFisker Karma وRam 1500 Ramcharger القادمة، هذا النظام، ولكن عددها محدود.
السيارات الهجينة القابلة للشحن (PHEVs)
السيارة الهجينة القابلة للشحن (PHEV) هي نسخة مُحسّنة من السيارة الهجينة الموازية، مزودة ببطارية أكبر يُمكن شحنها من الشبكة، مما يسمح للسيارة بالعمل بالطاقة الكهربائية النقية لمسافة مُحددة (بين 11 و82 كيلومترًا وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية 2024). كانت سيارة شيفروليه فولت (2011-2018) رائدة في هذا المجال، حيث ساعدت العديد من المستخدمين على السفر يوميًا بالطاقة الكهربائية فقط.
السيارات الهجينة القابلة للشحن الخارجي (PHEVs)، مثل تويوتا بريوس برايم وراف فور برايم، وطرازات هيونداي وكيا وجيب 4xe، جميعها مُصنّعة بأنظمة هجينة متوازية. مع ذلك، وبدون شحن منتظم، تعمل هذه الطرازات مثل السيارات الهجينة العادية، لكنها أثقل وزنًا وأكثر تكلفة.
هجائن خفيفة
تستخدم السيارات الهجينة الخفيفة محركًا كهربائيًا ليس قويًا بما يكفي لتحريك السيارة بمفرده، وعادةً ما يكون موجودًا بين المحرك وناقل الحركة أو مدمجًا في نظام التشغيل.
ويستخدم النظام بطارية صغيرة لتخزين الطاقة من الكبح المتجدد أو طاقة المحرك الزائدة، مما يساعد على التسارع وتوفير الوقود، على الرغم من كفاءته الأقل من النظام الهجين الكامل.
تعمل الأنظمة الهجينة الخفيفة عادةً عند 48 فولت، مما يوفر أداءً أفضل من الأنظمة التقليدية التي تعمل بجهد 12 فولت ولكن بتكلفة أقل من الأنظمة الهجينة الكاملة (280-400 فولت).
المصدر: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html
تعليق (0)