عمق التقنية: ما هي المركبات الكهربائية الهجينة (HEVs) وكيف تعمل؟

ومع ذلك ، بينما تستمر الثورة الكهربائية ، لا تزال هناك العديد من المشكلات التي تمنع المستهلكين من ركوب السيارات الكهربائية أو المركبات الكهربائية. أحد هذه المشاكل هو عدم وجود بنية تحتية واسعة النطاق للشحن ، مما قد يعيق مستخدمي المركبات الكهربائية عن القيام برحلات أطول إلى مناطق نائية. للتعامل مع هذه المشكلات ، ابتكرت العلامات التجارية مركبات كهربائية هجينة (HEVs) – وهي سيارات تستفيد من كل من محركات البنزين والمحركات الكهربائية ، بينما تهدف إلى إبطال سلبيات كليهما.

في إصدار اليوم من Tech InDepth ، سننظر في كيفية عمل هذه المحركات الهجينة بالضبط ، وكيف تختلف عن السيارات الكهربائية التقليدية بالإضافة إلى التفاصيل الأخرى التي يجب أن تعرفها إذا كنت تبحث عن شراء واحدة من هذه.

ما هي المركبات الهجينة؟

لفهم المركبات الهجينة أو HEVs ، دعونا نلقي نظرة سريعة على كيفية عمل المركبات التي تعمل بالبنزين والسيارات الكهربائية. تعمل مركبات البنزين على محركات البنزين وتستخدم الاحتراق لتشغيل السيارة. هنا ، يؤدي الاحتراق المتحكم به للوقود داخل السيارة إلى إطلاق طاقة على شكل حرارة وحركة ، ويتم تحويل الأخير إلى دوران العجلات ، عبر آلية معقدة من المكابس والأعمدة والتروس والمحاور.

من ناحية أخرى ، في السيارة الكهربائية ، لا يوجد محرك ولا توجد تروس. تأتي الطاقة من بطارية قابلة لإعادة الشحن ، وتتحرك السيارة بمساعدة محرك كهربائي. كل الطاقة المستخدمة هنا كهربائية ، مما يعني أيضًا عدم وجود الكثير من الأجزاء المتحركة التي تتطلب خدمة منتظمة. ومع ذلك ، تفقد البطارية نفسها تدريجيًا قدرتها على الاحتفاظ بنفس مقدار الشحن بمرور الوقت. كما أن نطاق معظم المركبات الكهربائية المتاحة اليوم في الهند محدود أيضًا.

في المركبات الهجينة ، توجد أنواع متعددة من الآليات التي تعمل على تشغيل السيارات. النوعان الأكثر شيوعًا هما الهجين المتسلسل والمتوازي.

سلسلة السيارات الهجينة

كما يوحي الاسم ، تستخدم هذه السيارات محركًا كهربائيًا متصلًا بمحرك بنزين في سلسلة. في مثل هذه الآليات ، لا يتصل محرك الاحتراق بعجلات السيارة ، إلا عبر المحرك الكهربائي. يعتمد العمل هنا على محرك البنزين الذي يحرق الوقود ويولد الطاقة ، ولكن بدلاً من توليد الطاقة الحركية والحرارية ، يقوم المولد بتحويل الطاقة من محرك البنزين مباشرة إلى كهرباء ، والتي تشغل المحرك الكهربائي ، مما يعطي الطاقة للسيارة.

معظم السيارات الهجينة ، بينما تعتمد على محرك كهربائي ، لا يمكن شحنها خارجيًا مثل السيارات الكهربائية التقليدية. يجب تزويدها بالوقود ، لأن محرك البنزين فقط هو الذي يمكنه توليد الطاقة لتوليد الكهرباء للمحرك الكهربائي.

هذه المركبات رائعة لمناطق مثل الهند ، حيث لا تزال البنية التحتية للشحن الكهربائي نادرة. لا يزال المستخدمون يعتمدون على الوقود ، لكن ينتهي بهم الأمر بالحصول على كفاءة أفضل لأن الطاقة الكهربائية المحولة أكثر كفاءة من الاحتراق الذي يغذي السيارة مباشرة. بالإضافة إلى ذلك ، توجد أيضًا آليات لإعادة شحن المحرك الكهربائي في كل مرة تقوم فيها بالفرملة ، مما يؤدي إلى توفير المزيد من التوفير.

السيارات الهجينة المتوازية

في السيارات الهجينة المتوازية ، يوجد ناقل حركة شائع في السيارة يمكنه سحب الطاقة من كل من المحرك الكهربائي ومحرك الوقود ، وكلاهما متصلان بشكل متوازٍ. يمكن أن تكون هذه السيارات أوتوماتيكية بالكامل أو يدوية أو حتى CVT (ناقل حركة متغير مستمر) بناءً على الطراز والوضع الذي يقوده المستخدم.

في مثل هذه الآلية ، لا يمكن إعادة شحن المحرك الكهربائي إلا من الكبح المتجدد ، بينما يعمل الوقود الذي تضعه في السيارة على تشغيل المحرك. نظرًا لأن كلاً من المحرك والمحرك يمكنهما تشغيل العجلات ، فإن المستخدمين يتمتعون بمزيد من التحكم عندما يريدون القيادة بكفاءة مقابل عندما يريدون قيادة رياضية أكثر استجابة على حساب كفاءة استهلاك الوقود. نتيجة لذلك ، تستمر قوة العجلة في التبديل بين المحرك والمحرك بناءً على ظروف القيادة.

يتم استخدام التصميمات الهجينة الموازية من قبل عدد من العلامات التجارية مثل Toyota و Hyundai و Ford و Honda وما إلى ذلك ، كما أنها تحظى بشعبية أكبر على السيارات الهجينة المتسلسلة بشكل رئيسي لسبب واحد – الأداء الأفضل.

سلسلة السيارات الهجينة المتوازية

على الرغم من أنها قد لا تكون شائعة ، إلا أن السيارات التي تنفذ بنية هجينة متسلسلة ومتوازية في نفس السيارة موجودة أيضًا. تجمع هذه السيارات ، مثل Toyota Prius ، بين مزايا الاتصال المتسلسل والاتصال الهجين.

تجمع HEVs مثل Honda City eHEV بين أعمال كل من السلسلة والهندسة المعمارية الهجينة المتوازية. (مصدر الصورة: هوندا)

يمكن الآن تشغيل العجلات بواسطة كل من المحرك الكهربائي ومحرك الوقود ، ولكن توصيل الطاقة أصبح الآن في يد المستخدم الذي يمكنه اختيار تشغيل السيارة بالكامل بواسطة المحرك الكهربائي (السلسلة) أو المحرك (الموازي). يعمل هذا من خلال مفتاح طاقة يمكنه اختيار المكان الذي تحصل منه العجلات على قوتها.

ما هي السيارات الهجينة المتوفرة في الهند؟

على الرغم من عدم وجود الكثير من السيارات الهجينة للاختيار من بينها في الهند ، فقد دخلت الشركات المصنعة مثل Toyota و Honda بالفعل في هذا القطاع بسيارات مثل Toyota Urban Cruiser Hyryder و Honda City eHEV. وفي الوقت نفسه ، لديك أيضًا خيارات من علامات تجارية مثل Maruti Suzuki و MG Hector وخيارات أكثر تكلفة من علامات تجارية مثل Lexus و Porsche.