ما هي السيارة الهجينة (الهايبرد)؟ وكيف تعمل؟

مع انتشار السيارات الهجينة في كل مكان، حان الوقت للحديث عنها، سنوضح لكم في مقالتنا التالية كل ما تريدون معرفته عن السيارة الهجينة.


ما هي السيارة الهجينة؟

بكل بساطة، يجمع المحرك الهجين ما لا يقل عن محرك كهربائي واحد مع محرك بنزين لتحريك السيارة، ويستعيد نظامها الطاقة عن طريق الكبح المتجدد. أحيانًا يقوم المحرك الكهربائي بكل العمل، وأحيانًا يكون محرك الوقود، وأحيانًا يعملان معًا. والنتيجة هي حرق أقل للبنزين، وبالتالي، توفير أفضل للوقود.

يمكن أن تؤدي إضافة الطاقة الكهربائية إلى تعزيز الأداء في حالات معينة. مع كل منهم، تأتي الكهرباء من حزمة بطارية عالية الجهد (منفصلة عن بطارية السيارة التقليدية) والتي يتم تجديدها عن طريق التقاط الطاقة من التباطؤ الذي يُفقد عادةً بسبب الحرارة الناتجة عن الفرامل في السيارات التقليدية. (يحدث هذا من خلال نظام الكبح).

تستخدم السيارات الهجينة أيضًا محرك الوقود لشحن البطارية وإدامتها. تستخدم شركات السيارات تصميمات هجينة مختلفة لإنجاز مهام مختلفة، بدءًا من توفير الوقود الأقصى إلى الحفاظ على تكلفة السيارة منخفضة قدر الإمكان.


أنواع السيارة الهجينة.

يوجد عدة أنواع تصنّف السيارة الهجينة، وهذه الأنواع هي:

1. الهجين المتوازي.

في هذا التصميم الأكثر شيوعًا، يتم توصيل المحرك (المحركات) الكهربائي ومحرك البنزين في ناقل حركة مشترك يمزج بين مصدري الطاقة. يمكن أن يكون ناقل الحركة أوتوماتيكيًا أو يدويًا أو ناقل حركة متغير باستمرار (CVT).

يعتبر ناقل الحركة الهجين الأكثر شهرة هو ناقل الحركة CVT المقسم بالطاقة، والذي تستخدمه تويوتا بريوس وشيفروليه فولت. يعد نوع ناقل الحركة وحجم محرك البنزين من العوامل الرئيسية التي تحدد كيفية تسريع الهجين المتوازي وإحساسه.

العلامات التجارية التي تستخدم التصميم الموازي تشمل تويوتا ولكزس وهيونداي وكيا وفورد وهوندا ولينكولن ونيسان وإنفينيتي.

2. السلسلة الهجينة.

في هذا التصميم، يوفر المحرك (المحركات) الكهربائي كل قوة الدفع، ولا يوجد أبدًا اتصال ميكانيكي مادي بين المحرك والعجلات. محرك البنزين موجود فقط لإعادة شحن البطارية. ينتج عن هذا تجربة قيادة أكثر دلالة على سيارة كهربائية، مع تسارع أكثر سلاسة وقوة.

عادة ما يكون هناك اهتزاز أقل عند تعشيق محرك البنزين. ومع ذلك، فإن هذا التفاعل لا يحدث دائمًا بالتنسيق مع ما تفعله قدمك اليمنى (تذكر أن البطارية هي التي تتطلب المتطلبات)، لذلك قد يتم تسريع المحرك أثناء تحرك السيارة بسرعة ثابتة. يجد البعض هذا السلوك مقلقًا. يعد BMW i3 المزود بموسع النطاق مثالاً على السلسلة الهجينة.

2. هجين التوصيل.

تعمل المكونات الهجينة على تحسين المفهوم الهجين التقليدي من خلال حزمة بطارية أكبر بكثير والتي، مثل السيارات الكهربائية، يجب إعادة شحنها بالكامل باستخدام مصدر كهرباء خارجي. من منزلك أو مكتبك أو محطة الشحن العامة.

هذا المقدار الأكبر من تخزين الطاقة يشبه خزان الوقود الأكبر: فهو يسمح بالقيادة الكهربائية بالكامل. ويمكن أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الوقود. في الواقع، إذا كان لديك رحلة قصيرة وأعدت شحن طاقتك ليلاً، فستعمل بالكهرباء في معظم الأوقات.

إذا استنفدت الطاقة الكهربائية بالكامل، فستعود السيارة أساسًا إلى كونها هجينًا متوازيًا تقليديًا.


الاختلافات في السيارات الهجينة.

عشرون عامًا من التقدم تجعل الإجابة على السؤال “ما هي السيارة الهجينة؟” أكثر تعقيدًا؟ تصميم هوندا الهجين الجديد، على سبيل المثال، لا يقع بدقة في السلسلة أو المتوازية او الموصولة.

في هذا التصميم، يقوم المحرك بتشغيل المولد في معظم الأوقات، مثل الهجين المتسلسل، ولكن في أوقات أخرى، يمكن للمحرك أيضًا أن يقود العجلات مباشرة، مثل الهجين المتوازي.

ثم هناك ما يسمى بالهجين عبر الطريق، مثل الهجينة الإضافية من فولفو التي تستخدم محركًا تقليديًا للدفع بالعجلات الأمامية وناقل حركة مقترن بمحور خلفي يعمل بالكهرباء. تتشابه سيارات Acura NSX و BMW i8 و Porsche 918 Spyder الخارقة، باستثناء محاورها الكهربائية فقط في المقدمة.


السيارة الهجينة المعتدلة.

كل ما سبق يعتبر “سيارات هجينة كاملة”، مما يعني أن المحرك الكهربائي قادر على تحريك السيارة بنفسه، حتى لو كان لمسافة قصيرة.

في السيارة الهجينة “المعتدلة”، لا يمكن ذلك. تمامًا كما هو الحال في الهجين الكامل، يوجد محرك كهربائي هجين خفيف لمساعدة محرك البنزين لأغراض تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود أو زيادة الأداء أو كليهما. كما أنه بمثابة بداية لنظام بدء التشغيل التلقائي، والذي يقوم بإيقاف تشغيل المحرك عندما تتوقف السيارة من أجل توفير الوقود.

تم تصورها في الأصل على أنها وسيلة أبسط وأرخص لجلب التكنولوجيا الهجينة إلى السوق، ولا تعمل السيارات الهجينة المعتدلة على تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود إلى الحد الذي تستطيعه الأنظمة الهجينة الكاملة. على هذا النحو، لم يتمتعوا أبدًا بنفس الشعبية.

ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، بدأت مجموعات نقل الحركة الهجينة المعتدلة في العودة، كما يتضح من اعتماد أنظمة فرعية كهربائية 48 فولت في مركبات مثل رام 1500. في الأساس، تطبق شركات السيارات الآن تقنية هجينة معتدلة على كل طراز جديد تقريبًا. في المستقبل غير البعيد، الجواب على “ما هي السيارة الهجينة؟” قد يكون “كل شيء”.