خودرو هیبرید چیست؟
پروژه خودرو هیبرید در اصل با هدف بهینه‌سازی مصرف انرژی و کمک به کاهش آلودگی هوا شروع به کار کرد. خودرو هیبرید که از آن به عنوان ماشین سبز نیز یاد میشود، از دو منبع انرژی برای حرکت خود بهره می‌برد. سیستم این نوع از اتومبیل‌های برقی دوگانه متشکل از یک موتور بنزینی، یک موتور برقی و یک باتری است که هدفشان مصرف هر چه کمتر بنزین و به حداکثر رساندن کارایی خودرو است.
هیبرید به معنای ترکیب دو نوع پیشرانه (موتور درون سوز و الکتریکی که به کمک باتری کار میکند) است. اما چیزی که شاید بیشتر افراد را گیج کند، تفاوت بین سه مدل هیبرید است، یعنی هیبرید کامل، پلاگین هیبرید و نیمه هیبرید. در ادامه، تفاوت بین این سه گزینه و نقاط قوت و ضعف هر یک را بررسی می‌کنیم.
تاریخچه خودرو هیبرید
برخلاف تصورات خودروهای هیبرید تاریخچه ای به نسبت قدیمی دارند که در ادامه توضیح داده شده است.
اولین خودرو هیبرید
تشخیص این که اولین خودرو هیبرید کدام مورد بوده است کار بسیار دشوار و پیچیده ای می باشد. زیرا هر شرکتی مدارکی دارد که اولین خودرو هیبرید را آن ها تولید کرده اند ولی تحقیقات نشان میدهد که، در قرن 18 میلادی فعالیت های زیادی در زمینه طراحی و ساخت خودرو هیبرید و همچنین خودرو الکتریکی صورت گرفت ولی هیچکدام از آنها به تولید انبوه و فروش در سطح بازار نرسیدند، و فقط در حد نمونه های آزمایشی بودند.
اما در اواخر قرن 19 میلادی و اوایل قرن 20 میلادی بود که شرکت های مختلف در قاره های مختلف شروع به طراحی و تولید خودرو هیبرید کردند.
خودرو های هیبریدی نه تنها انرژی کمتری مصرف میکردند بلکه آسیب کمتری هم به محیط زیست می زنند.
مهمترین خودرو های هیبرید
در زیر به معرفی برخی از مهمترین نقاط تاریخ که در آنها فعالیت های مهمی در راستای توسعه خودروهای هیبرید صورت گرفته است می پردازیم.
در سال 1900 میلادی شرکت پورشه توسط طراح معروف، فردیناند پورشه، در نمایشگاه شهر پاریس اولین خودرو هیبرید خود را که دارای یک موتور احتراق داخلی و یک موتور الکتریکی بود را ارائه کرد.
در سال 1960، ویکتور ووک که مهندس برق بود، یک نمونه آزمایشی هیبریدی بر اساس خودرو بیوک اسکای لارک ساخت. ولی به دلیل کمبود بودجه و عدم حمایت دولت از پروژه او، ویکتور این پروژه را نیمه کاره رها کرد.
جنرال موتورز در سال 1968 اولین خودرو هیبرید خود که دارای یک موتور الکتریکی دارای سرعت کم و یک موتور بنزینی قوی تر بود را با نام جی ام 512 ارائه کرد.
در سال 1917 کمپانی وودز موتور اولین خودرو هیبرید خود را که دوال پاور نام داشت معرفی کرد. این خودرو دارای یک موتور الکتریکی در کنار موتور احتراق داخلی چهار سیلندر بود. حداکثر سرعت این خودرو 56.3 کیلومتر بر ساعت بود.
آئودی خودرو آزمایشی آئودی دوو را در سال 1989 معرفی کرد. این خودرو دارای یک موتور الکتریکی با توان 12 اسب بخار و همچنین یک موتور احتراق داخلی با توان 139 اسب بخار بود.
در سال 1997 در پاسخ به درخواست نخست وزیر آکیهیرو وادی برای تولید وسایل نقلیه با بازدهی بیشتر، شرکت تویوتا خودرو پریوس را تولید و وارد بازار کرد. مدل های جدیدتر این خودرو هنوز هم به صورت گسترده تولید می شوند و یکی از محبوب ترین خودرو های هیبرید موجود می باشد.
در سال 2004 شرکت فورد اولین خودرو هیبرید شاسی بلند را با نام فورد اسکیپ معرفی کرد. این خودرو دارای توان 133 اسب بخار با موتور بنزینی و 94 اسب بخار با موتور الکتریکی خود بود.
سیستم کار این خودرو بدین گونه بود که در زمان استارت زدن به ترتیب موتور الکتریکی و بنزینی خودرو روشن میشدند و سپس کامپیوتر خودرو به صورت اتوماتیک با بررسی کردن چند مورد تشخیص میداد که آیا امکان اینکه فقط از موتور برقی استفاده شود وجود دارد یا خیر.
زمانی که سرعت تا 25 مایل بر ساعت باشد این خودرو از موتور برقی خود استفاده میکند اما برای سرعت های بالاتر موتور بنزینی روشن میشود.
چون این خودرو از یک موتور بنزینی چهار سیلندر استفاده میکند، در سرعت های بالا (بالای 110 کیلومتر بر ساعت) موتور الکتریکی به کمک موتور بنزینی می آید و هر دو همزمان با هم کار می کنند.
پس از آن خودرو های هیبرید بسیار زیادی تولید شدند و امروزه تقریبا همه شرکت های بزرگ دنیا خودرو های هیبرید را هم تولید میکنند. این خودرو های جدید از موتور های بسیار بسیار قوی تری نسبت اجداد خود بهره می برند و از لحاظ قدرت به سطحی رسیده اند که تقریبا با خودرو های بنزینی رقابت میکنند.
خودروهای هیبرید کامل
در ماشین‌های هیبرید کامل، نیازی به یک منبع خارجی برای شارژ کردن نیست. در این نوع وسایل نقلیه نیز دو موتور بنزینی و الکتریکی با یک دیگر همکاری می کنند.
به زبان ساده، ماشین‌های هیبریدی از هر دو موتور برای به حرکت در آوردن خودرو استفاده میکنند. در سرعت کم، باتری نیروی کافی برای حرکت را تولید میکند. وقتی به نیروی بیشتری نیاز باشد، موتور بنزینی نیز شروع به فعالیت میکند. موتور هم برای به حرکت در آوردن چرخ‌ها نیرو تولید میکند، هم برای شارژ باتری.
می‌توانید فقط از موتور الکتریکی استفاده کنید، به علاوه موتور، یک خودروی هیبرید می‌تواند انرژی جذب کند. در غیر این صورت با کاهش سرعت، نیرو برای شارژ مجدد باتری هیبرید هدر می‌رود. در این خودروها، به دلیل شارژ شدن باتری هنگام رانندگی، چه از موتور بنزینی و چه با استفاده از انرژی گرفته شده از حرکت اتومبیل، دیگر به یک منبع خارجی نیازی نیست.
با این حال، طیف باتری ماشین‌های هیبرید کافی نیست. معمولا فقط تا 30 کیلومتر می‌توانید از موتور برقی استفاده کنید.
نکات مثبت: اقتصادی بودن از لحاظ سوخت، نیازی به شارژر خارجی نیست.
نکات منفی: با موتور الکتریکی، فقط می‌توانید با سرعت خیلی کم رانندگی کنید.
از جمله این خودرو ها می توان سه خودرو زیر را نام برد:
تویوتا CH-R
لکسوس UX250h
سوبارو XV
خودروهای پلاگین هیبرید
ماشین پلاگین هیبرید یا وسیله نقلیه الکتریکی پلاگین هیبرید، ماشین یا وسیله نقلیه‌ای است که توسط نیروی حاصل از یک موتور بنزینی و یک موتورو برقی حرکت میکند. برای شارژ کردن این نوع وسیله نقلیه، باید از یک منبع خارجی کمک گرفت.
یکی از نکات مثبت این ماشین‌ها این است که می‌توانید بر اساس میزان شارژ باقی مانده از باتری، فقط از موتور الکتریکی یا از هر دوی موتورهای تعبیه شده بر روی خودرو استفاده کنید.
طیف باتری این خودروها، حدودا بین ۱۳ کیلووات بر ساعت و ۱۸ کیلووات بر ساعت است. این یعنی که طیف موتور الکتریکی به تنهایی، معادل ۴۰ تا ۶۰ کیلومتر است. مدت زمان شارژ کامل، به اندازه و ظرفیت باتری‌ها، نوع ماشین و متد شارژ کردن بستگی دارد.
نکات مثبت: راننگی با موتور الکتریکی، حضور یک موتور بنزینی و کاهش استرس، مصرف سوخت و تولید کربن دی اکسید کاهش پیدا میکند.
نکات منفی: باید از طریق یک منبع خارجی شارژ شود، طیف موتور الکتریکی برای یک هفته کامل کافی نیست.
به عنوان مثال:
- هیوندای ایونیک (Hyundai Ioniq PHEV)
- رینچ رور اسپرت (Range Rover Sport PHEV)
- میتسوبیشی اوتلندر(Mitsubishi Outlander PHEV)
خودروهای نیمه هیبرید
محبوبیت این نوع خودرو هیبرید رو به افزایش است. در این خودروها، یک موتور الکتریکی کوچک با ظرفیت کم (۱۲ ولتی، ۲۴ ولتی یا ۴۸ ولتی)، برای پشتیبانی از موتور بنزینی به خودرو اضافه میشود. این کار، یک نوع استارت ژنراتور یک دست محسوب میشود.
چرا از کلمه پشتیبانی استفاده می‌کنیم؟ زیرا این موتور برقی کوچک، به تنهایی قادر نیست خودرو را به حرکت در آورد. بیشتر مانند یک سیستم توقف در سرعت کم عمل میکند. در سرعت بالاتر، این موتور می‌تواند در افزایش سرعت نقش مهمی داشته باشد و فشار و بار را کاهش دهد.
نکات مثبت: به عملکرد بهتر موتور اصلی کمک میکند، اندازه و قیمت کمتری دارد
نکات منفی: نمی‌توان از موتور الکتریکی به تنهایی استفاده کرد.
- مزدا 3 X20 آستینا اکای‌اکتیو
- آئودی Q7
- لندروور دیسکاوری اسپرت
در انتها می توان نتیجه گرفت که خودروهای هیبریدی با توجه به مصرف کمتر سوخت های فسیلی و بازدهی مناسبی که دارند و همچنین با در نظر گرفتن این که در بعضی مدل ها انرژی بدست آمده توسط خودشان را مصرف می کنند، انتظار می رود که به زودی به توانند جایگزین مناسبی برای خودرو های دارای موتور احتراق داخلی گردند.
در صورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر می توانید درباره خودروهای هیبرید می‌توانید مقاله ای که راجع به تویوتا پریوس 2022 نوشته‌ام را مطالعه کنید.
