ما هي السيارة الهجينة وكيف تعمل؟ لدينا الإجابات

عندما ضربت السيارات الهجينة الأولى صالات العرض قبل عقدين تقريبًا ، تم رفضها كمشاريع علمية. ولكن الآن ، يمكن العثور على المحركات الهجينة في كل شيء من السيارات الفائقة الراقية إلى سيارات الأجرة المتواضعة ، وحتى في المركبات التجارية.

ستصبح السيارات الهجينة أكثر شيوعًا على مدى العقد المقبل أو نحو ذلك ، حيث يتجه صانعو السيارات إلى أبعد مدى للامتثال للوائح الانبعاثات الصارمة. إذا كنت غير متأكد من ماهية الهجين بالضبط وكيف يعمل ، فلدينا الإجابات. وإذا كنت مهتمًا بشراء واحدة ، فلدينا بعض النصائح لاختيار أفضل سيارة هجينة لأي حاجة أو ميزانية.

آه ، السؤال الأكثر صلة بهم جميعًا. بكل بساطة ، الهجين في سياق السيارة يعني أنه يعمل بمحرك كهربائي ومحرك احتراق داخلي. يعمل النظامان بشكل مباشر مع بعضهما البعض لتدوير العجلات.

إن أوضح مثال على السيارة الهجينة هو سيارة تويوتا بريوس ، التي كانت أول سيارة هجينة حديثة وذات الإنتاج الضخم عندما ظهرت لأول مرة في السوق اليابانية في عام 1997. وقد أصبحت بريوس الآن في جيلها الرابع ، وهي الملصق تابع الجزء.

الاقتصاد الأفضل في استهلاك الوقود هو الدافع الأساسي وراء التهجين. لكن ، في الآونة الأخيرة ، لاحظ صانعو السيارات أن التهجين يفيد الأداء أيضًا. سنصل إلى ذلك في غضون ثانية.

في الجوهر ، يحصل المحرك الكهربائي الهجين على العصير من حزمة بطارية على متن الطائرة تجلس عادة في الجذع خلف المقاعد الخلفية أو في المقلاة الأرضية لخفض مركز الجاذبية لتحسين التعامل.

عندما تفضل بعض ظروف القيادة استخدام المحرك الكهربائي فقط ، مثل القيادة دون سرعة معينة أو الجلوس في وضع الخمول ، يظل المحرك في وضع إيقاف التشغيل وبالتالي يحرق البنزين. عندما يصل مستوى البطارية إلى مستوى استنفاد معين أو إذا كانت هناك حاجة إلى أحمال خانقة ثقيلة ، فإن محرك البنزين يعمل تلقائيًا للمساعدة في إعادة شحن البطارية ودفع عجلات القيادة.

باختصار مفاهيمي ، قد تبدو جميع السيارات الهجينة وكأنها متشابهة: إنها سيارات تعمل بالبنزين والطاقة الكهربائية وموجهة نحو توفير الوقود. قد يكون هذا هو معرفهم الرئيسي ، ولكن هناك اختلافات في التصاميم والمخططات لبعض الهجينة ، اعتمادًا على نوع السيارة والطراز. هناك أيضًا أنواع مختلفة من السيارات الهجينة ، على الرغم من أننا نركز بشكل أساسي على التطبيقات الشائعة للمستهلكين والمركبات التجارية.

في الهجين التقليدي ، مثل تويوتا بريوس ، أو حتى تويوتا هايلاندر الهجينة الأكبر ، إلى أمثال هوندا أكورد هايبرد ، هيونداي سوناتا هايبرد ، وفورد فيوجن هايبرد ، لا يزال محرك البنزين المصدر الرئيسي للطاقة الإجمالية مركبة. ينتج المحرك الكهربائي أيضًا الكهرباء عن طريق تحويل الطاقة الحركية مع الكبح التجديدي. ومع ذلك ، بدون محرك الغاز ، لا يمكن إعادة شحن حزمة بطارية الهجين لتزويد المحرك الكهربائي وبعض الوظائف الرئيسية للسيارة. وبالتالي ، فإن السيارة ستصبح في الأساس سيارة كهربائية قصيرة المدى ورخيصة للغاية.

مكمل محرك البنزين هو محرك كهربائي مدمج غالبًا في ناقل الحركة. يعمل كمصدر أساسي للدفع ، بينما محرك الغاز ثانوي. في حالة محرك تويوتا Hybrid Synergy Drive المنتشر في كل مكان ، يحل زوج من المحركات الكهربائية محل علبة التروس التقليدية.

يقوم محرك كهربائي واحد بعد ذلك بقيادة العجلات عن طريق إرسال الطاقة من خلال ناقل الحركة عندما يتم الضغط على الخانق. يعمل الآخر كمولد لإعادة شحن البطارية. في السيارات الهجينة مثل بريوس أو في شيفروليه فولت ، يعمل المحرك الكهربائي فقط لتسريع السيارة من حالة التوقف التام. بمجرد تجاوز سرعة معينة أو الضغط على دواسة الغاز إلى درجة معينة ، يبدأ محرك الغاز بعد ذلك في مساعدة المحرك الكهربائي عن طريق إرسال المزيد من الطاقة من خلال مجموعة التروس ، في النهاية باستخدام كليهما لدفع العجلات.

التحكم في كل شيء هو سلسلة من أجهزة الكمبيوتر التي تكتشف تلقائيًا ظروف قيادة معينة ومعلمات مختلفة. على الرغم من أن الاقتصاد في استهلاك الوقود هو الهدف الأساسي ، إلا أن أجهزة الكمبيوتر تعطي الأولوية لاستخدام المحرك الكهربائي على محرك الغاز للتحفيز.

في الآونة الأخيرة ، بدأ المصنعون يدركون أن الهجينة تفيد أيضًا الأداء ، وبالتالي فقد صمموا أنواعًا مختلفة من السيارات الهجينة. وذلك لأن المحركات الكهربائية تقدم طاقة فورية ، بينما يتعين على محركات الاحتراق الداخلي التخزين المؤقت قبل الوصول إلى ذروة قوتها.

ومن الأمثلة على ذلك supercar trifecta و Porsche 918 و McLaren P1 و LaFerrari. يعتمد الثلاثة على مزيج من المحرك الكهربائي ومحرك البنزين للدفع والقوة. ومع ذلك ، فقد تم تصميمها وتصميمها بشكل مختلف إلى حد ما ، خاصة عند مقارنتها بالنظام الهجين التقليدي الموجود في سيارة ذات سوق كبير.

تحتوي بورشه 918 على توربو مزدوج V8 يجلس في منتصف الهيكل الذي يقود العجلات الخلفية ، ولكن يتم تثبيت محركاتها الكهربائية في المحور الأمامي ، مما يوفر 918 مع محاكاة الدفع الرباعي. تم دمج محرك McLaren P1 الكهربائي في محرك الغاز وتزاوجه مع ناقل حركة مزدوج القابض ، بينما تتضمن قدرات LaFerrari الهجينة نظامًا تم تطويره في البداية لسباق Formula 1 ، والمعروف أيضًا باسم KERS ، أو نظام استعادة الطاقة الحركية.

لكن في النهاية ، يعتمدون جميعًا على الكهرباء والبنزين للدفع ، وبالتالي يمنحهم وضعهم الهجين.

في الآونة الأخيرة ، بدأ مصطلح آخر في الظهور أيضًا ، مضيفًا نفسه إلى القائمة كمتغير: الهجين المعتدل. تم صياغة هذا المصطلح لوصف أحد أحدث الابتكارات في الصناعة ، وهو النظام الكهربائي بجهد 48 فولت. إنه مصدر كهربائي إضافي يكمل التيار الكهربائي القياسي 12 فولت المستخدم بالفعل في المركبات. كما أنها تعمل على تشغيل محرك كهربائي جديد / وحدة توليفة من المولدات ، أو EMG ، مثبتة على السطح الخارجي لمحرك الاحتراق الداخلي وتتصل مباشرة ببكرة العمود المرفقي عبر حزام للخدمة الشاقة.

يعمل EMG كمحرك كهربائي صغير يعمل أيضًا كمحرك بداية ومولد. تعمل EMG لفترة وجيزة على توجيه المحرك وقيادته بالطاقة الكهربائية قبل أن ينتقل كمبيوتر المحرك تلقائيًا إلى طاقة الغاز بالكامل ، مما يوفر مزايا تشبه الهجين دون أن يرسل المحرك الكهربائي الطاقة مباشرة عبر ناقل الحركة أو المحاور. كما أنه يتخلص من الحاجة إلى استخدام وظيفة إيقاف المحرك التلقائية المتشنجة والبطيئة.

الاحتمالات هي أنك إذا كنت مهتمًا بالحصول على مركبة هجينة ، فأنت تريد توفير المال على البنزين. من لا يحب دفع أقل قدر ممكن في المضخة والذهاب إلى أقصى حد ممكن بين عمليات التعبئة؟

كما هو الحال مع أي عملية شراء سيارة ، عليك أن تفكر في ميزانيتك واحتياجاتك وتجد مركبة تناسبها. بفضل شعبيتها ، هناك العديد من النماذج الهجينة من جميع الأشكال والأحجام للاختيار من بينها. يمكن لأولئك الذين يريدون هجينًا منتظمًا يعتمد على السيارة أن ينطلقوا إلى تويوتا بريوس أو Hyundai Ioniq ، وتتوفر أيضًا إصدارات هجينة من موديلات أخرى مختلفة. إذا لم تجذبك السيارات القياسية ، فهناك خيارات سيارات الدفع الرباعي الهجين أيضًا.

تنتج بعض شركات صناعة السيارات الفاخرة مثل لكزس أيضًا سيارات هجينة. تشمل الشركات المصنعة الأخرى للسيارات الهجينة هيونداي وكيا وفورد وتويوتا وهوندا وميني وبي إم دبليو وغيرها الكثير.