خودروهای هیبریدی: اصول کارکرد، ساختار و مزایا و معایبی که باید بدانید

چهار نوع اصلی از خودروهای هیبریدی وجود دارد: موازی، سری، پلاگین (PHEV) و هیبریدی ملایم. هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند و برای نیازهای مختلفی مناسب هستند.

خلاصه سریع:

چهار نوع اصلی از خودروهای هیبریدی وجود دارد.

هیبریدهای موازی: مصرف سوخت بهینه در مناطق شهری، تعویض دنده نرم، اما عملکرد ضعیف‌تر در سرعت‌های بالا.

هیبریدهای سری: در سرعت‌های ثابت کارآمد هستند، اما به باتری‌های بزرگی نیاز دارند که در خودروهای سواری کمتر رایج است.

خودروهای هیبریدی پلاگین: برای مسافت‌های کوتاه با برق کار می‌کنند و هزینه‌های سوخت را کاهش می‌دهند، اما به شارژ مکرر نیاز دارند و هزینه‌های اولیه بالایی دارند.

هیبریدهای ملایم: مقرون به صرفه، آسان برای ادغام، اما بهبود مصرف سوخت ناچیز است.

خودروی هیبریدی چیست؟

خودروهای هیبریدی به دلیل مصرف سوخت بهینه و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به گزینه‌ای محبوب برای خریداران خودرو تبدیل شده‌اند. تویوتا پریوس، اگرچه اولین خودروی هیبریدی نبود، اما با معرفی سیستم هیبریدی موازی با دو موتور، راه را برای موفقیت تجاری آن هموار کرد.

اما انواع مختلف خودروهای هیبریدی چگونه کار می‌کنند و چه چیزی آنها را از هم متمایز می‌کند؟

هیبریدهای موازی

سیستم‌های هیبریدی موازی از یک موتور بنزینی و یک موتور الکتریکی برای به حرکت درآوردن چرخ‌ها استفاده می‌کنند که می‌توانند به طور همزمان یا مستقل عمل کنند. تویوتا اولین بار این سیستم را در سال ۱۹۹۷ در پریوس ژاپن معرفی کرد، که در آن دو موتور الکتریکی بین موتور بنزینی و چرخ‌های جلو قرار می‌گیرند و از یک باتری با ظرفیت کم (۰.۸ تا ۱.۴ کیلووات ساعت) استفاده می‌کنند.

این سیستم دارای ویژگی «تقسیم قدرت» است که هر دو منبع را برای ارائه گشتاور منحصراً به چرخ‌ها ترکیب می‌کند. در سرعت‌های پایین یا بارهای سبک، وسیله نقلیه می‌تواند صرفاً با نیروی الکتریکی کار کند، در حالی که موتور بنزینی در صورت نیاز به قدرت بیشتر وارد عمل می‌شود.

سیستم ترمز احیاکننده تا 30٪ از انرژی را بازیابی می‌کند و در نتیجه مصرف سوخت چشمگیری را به همراه دارد: 17 تا 23 کیلومتر بر لیتر در تویوتا پریوس یا کرولا هیبرید.

بالاترین راندمان در شرایط ترافیک شهری، جایی که وسیله نقلیه مرتباً متوقف و روشن می‌شود، حاصل می‌شود. گیربکس سیاره‌ای جایگزین گیربکس معمولی شده و امکان تنظیم مداوم نسبت دنده را فراهم می‌کند که استفاده از انرژی الکتریکی را بهینه کرده و مصرف سوخت را کاهش می‌دهد.

هیبریدهای سری

برخلاف هیبریدهای موازی، سیستم‌های هیبرید سری ساده‌تر هستند. موتور بنزینی فقط برای به کار انداختن ژنراتور و شارژ باتری استفاده می‌شود، در حالی که چرخ‌ها کاملاً توسط موتور الکتریکی به حرکت در می‌آیند. این پیکربندی، مشابه لوکوموتیو دیزل-الکتریک، در سرعت ثابت بیشترین راندمان را دارد.

با این حال، هیبریدهای سریالی به دلیل تغییرات زیاد در تقاضای برق هنگام حرکت در جاده، به باتری‌های با ظرفیت بزرگتری نیاز دارند. در ایالات متحده، برخی مدل‌ها مانند BMW i3 REx، Fisker Karma یا Ram 1500 Ramcharger که به زودی عرضه می‌شود، از این سیستم استفاده می‌کنند، اما تعداد آنها زیاد نیست.

خودروهای هیبریدی پلاگین (PHEV)

یک خودروی هیبریدی پلاگین (PHEV) نسخه ارتقا یافته یک خودروی هیبریدی موازی است که دارای باتری بزرگتری است که می‌تواند از شبکه برق شارژ شود و به خودرو اجازه می‌دهد تا مسافت مشخصی (بین ۱۱ تا ۸۲ کیلومتر طبق EPA 2024) را با نیروی برق خالص طی کند. شورولت ولت (۲۰۱۱-۲۰۱۸) پیشگام این عرصه بود و به بسیاری از کاربران کمک کرد تا روزانه تنها با نیروی برق سفر کنند.

خودروهای هیبریدی پلاگین (PHEV) مانند تویوتا پریوس پرایم، راو۴ پرایم و مدل‌هایی از هیوندای، کیا و جیپ ۴xe همگی با سیستم‌های هیبریدی موازی ساخته شده‌اند. با این حال، بدون شارژ منظم، این مدل‌ها مانند خودروهای هیبریدی معمولی عمل می‌کنند، اما سنگین‌تر و گران‌تر هستند.

هیبریدهای ملایم

هیبریدهای ملایم از یک موتور الکتریکی استفاده می‌کنند که به اندازه کافی قدرتمند نیست تا خودرو را به تنهایی به حرکت درآورد، که معمولاً بین موتور و گیربکس قرار می‌گیرد یا در سیستم استارت ادغام می‌شود.

این سیستم از یک باتری کوچک برای ذخیره انرژی حاصل از ترمزگیری احیاکننده یا قدرت اضافی موتور استفاده می‌کند و به شتاب‌گیری و صرفه‌جویی در مصرف سوخت کمک می‌کند، هرچند که راندمان آن کمتر از یک هیبرید کامل است.

سیستم‌های هیبریدی ملایم معمولاً با ولتاژ ۴۸ ولت کار می‌کنند و عملکرد بهتری نسبت به سیستم‌های ۱۲ ولتی معمولی ارائه می‌دهند، اما هزینه کمتری نسبت به هیبریدهای کامل (۲۸۰ تا ۴۰۰ ولت) دارند.

تبلیغات ای دی

منبع: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html