Published on December 29th, 2013 | by SellAnyCar.com - Team

السيارات الهجينة… لماذا صنعت وكيف تعمل؟

بدأت شركات السيارات بالبحث عن طاقة بديلة للمواد البترولية تزود بها محركات سياراتها بسبب نقص موارد الطاقة البترولية وارتفاع أسعارها والمطالب المتزايدة للحفاظ على البيئة والبحث عن مصادر الطاقة النظيفة.

المشكلة الأساسية التي تواجه الشركات في هذا المجال هي أنه وبعد قرن من استخدام محركات الاحتراق الداخلي توجد صعوبات كبيرة في تغيير مفاهيم الشركات والمستهلكين على حد سواء للاستغناء عن هذه المحركات. فلجأ المطورون إلى حل وسط بابتكار المحركات الهجينة التي تضمن الانتقال التدريجي السلس بين استخدام محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالوقود البترولي كالبنزين أو الديزل إلى استخدام المحركات الجديدة التي تعمل بالكهرباء.

هذا الانتقال السلس يوفر فرصة تقريب مستخدمي السيارات من فكرة ومفهوم المحرك الكهربائي باعتبار الكهرباء هي الخيار الأقوى المتاح حاليا كطاقة بديلة، ويتيح المجال أمام شركات السيارات للعمل بوقت كاف على تطوير هذه المحركات واختبارها في العالم الواقعي. من هنا جاء ابتكار نوع جديد من المحركات يعمل بشكل أساسي بالاحتراق الداخلي مع توفر نظام كهربائي مساعد يدعم منظومة القوة الأساسية لتصبح السيارة تعمل بمنظومة قوة هجينة تجمع بين الوقود والكهرباء في بدن واحد.

منظومة القوة الهجينة:

—————————-

تتكون منظومة القوة المسؤولة عن دفع السيارات الهجينة من بعض المكونات التي لا تتوافر في السيارات العادية، فهي تملك كما السيارات العادية محرك احتراق داخلي لا يختلف عن غيره مع خزان وقود عادي أيضا، لكنها تحمل محركا كهربائيا صغيرا بمقارنته مع محرك السيارة الأساسي العادي ومنظومة دفع مختلفة تتولى مهمة جمع القوة من كلا المحركين وإشراكهم في دفع العجلات. تحمل السيارة الهجينة أيضا مجموعة من البطاريات القابلة للشحن لتخزين الطاقة الكهربائية اللازمة لعمل المنظومة الهجينة.

محرك الاحتراق الداخلي في هذه السيارات يكون صغير الحجم بمقارنته مع مثيلاتها من السيارات العادية، فسعته صغيرة ومعدل استهلاكه للوقود منخفض ويستفيد من جميع ميزات وابتكارات خفض استهلاك الوقود. يعمل هذا المحرك الأساسي للقيام بوظيفتين أساسيتين: الأولى هي دفع عجلات السيارة، والثانية توليد الطاقة الكهربائية التي تخزن في البطاريات التي تدعم محرك السيارة الكهربائي. يسمح هذا الأمر للمحرك الكهربائي باستغلال الطاقة التي يولدها محرك البنزين بفعل دورانه المستمر في إنتاج قدر مضاعف من القوة مقارنة باستهلاكه البسيط في مهمة توليد الكهرباء لتغذية البطاريات. للتوضيح: إذا استهلك توليد الكهرباء لتغذية البطاريات 20% من استطاعة محرك البنزين ذو القوة الإجمالية 100 حصان فهذه الكمية من الكهرباء عندما يتم ضخها لدفع المحرك الكهربائي تكفي لتوليد قوة تصل حتى 60 حصانا أخرى، هذا بالإضافة إلى العزم الكبير الذي تتمتع به المحركات الكهربائية بطبيعتها بشكل عام.

منظم القوة وناقل الحركة:

——————————-

لا تعمل السيارات الهجينة بكلا محركيها طوال الوقت كما قد نظن للوهلة الأولى. ففي السرعات المنخفضة التي تصل حتى 30 كم في الساعة أو أكثر في بعض السيارات حيث تحتاج السيارة لقوة بسيطة لدفعها يكفي المحرك الكهربائي بمفرده لدفع السيارة باستهلاك الكهرباء المخزنة في البطاريات والتي تكفي لدفع السيارة لمسافة تتراوح ما بين 10 و 80 كم تعتمد على سعة البطارية وقدرتها، وعندما تحتاج السيارة إلى مزيد من القوة للقيادة بتسارع كبير أو سرعات عالية أو حمولة كبيرة يتم استخدام كلا المحركين لاستغلال كامل قوة السيارة. تتم هذه العملية عن طريق جهاز يسمى منظم القوة يعمل على توصيل كلا المحركين بالعجلات أو فصل أحدهما أو حتى إيقاف المحرك الأساسي عن توليد الكهرباء.

ثم يأتي دور ناقل الحركة وهو أكثر تعقيدا منه في السيارات العادية حيث يعمل على توصيل القوة من محركين مختلفين ليوصلها بالعجلات كقوة واحدة.

لا تعمل جميع السيارات الهجينة بنفس الطريقة ولكنها تشترك في المبادئ العامة ذاتها، والهدف الأساسي منها هو تخفيض استهلاك الوقود وفتح أبواب المستقبل للوصول إلى سيارات تعمل بطاقة بديلة رخيصة ونظيفة.