تاریخ : چهارشنبه, ۵ اردیبهشت , ۱۴۰۳ Wednesday, 24 April , 2024
1

طرز کار، معایب و مزایای خودروهای هیبریدی

  • کد خبر : 43345
  • 13 فروردین 1403 - 13:40
طرز کار، معایب و مزایای خودروهای هیبریدی
خودروهایی که مجهز به موتورهای درون‌سوز یا احتراق داخلی هستند، به‌طور کلی انرژی موردنیاز برای حرکت خود را از طریق سوخت بنزین یا دیزل کسب می‌کنند. نوع دیگر از خودروها که به سوخت فسیلی وابستگی ندارند، خودروهای برقی هستند. این دسته خودروها که مجهز به موتور الکتریکی هستند، انرژی خود را از باتری مخصوص تأمین می‌کنند.

«صبح من» با خودرو: خودروهای هیبریدی همانطور که مطلع هستید، عموماً از یک موتور بنزینی در کنار یک موتور برقی برخوردار هستند و در دو نوع «پلاگ‌این هیبرید» و «هیبرید» تولید می‌شوند که نمونه‌ی اول به برق شهری برای شارژ باطری نیاز دارد، اما در نمونه‌ی هیبرید که متداول‌تر نیز است، باطری‌ها در حین حرکت توسط انرژی حاصله از گرمای ترمزها شارژ می‌شود و دیگر هیچ نیازی به اتصال به برق شهری نیست.

 به گزاش مجله خبری صبح من، در ادامه‌ی مطلب سعی می‌کنیم مزایا و معایب خودروهای هیبریدی را به‌صورت مختصر و مفید بررسی کنیم؛ اما قبل از آن ذکر یک نکته حایز اهمیت است و آن هم اینکه خودروهای هیبریدی وقتی از مزایای زیر سود می‌برند که به‌صورت اقتصادی رانده شوند، یعنی همانطور که «فراری برلینتا» توانایی‌های خود را در دورهای بالای شش هزار به رخ می‌کشاند، «تویوتا پریوس» هم باید به‌صورت اقتصادی رانده شود تا تفاوت آن با یک خودروی غیر هیبریدی مشخص گردد.

خودروی هیبریدی چیست؟

خودروهایی که مجهز به موتورهای درون‌سوز یا احتراق داخلی هستند، به‌طور کلی انرژی موردنیاز برای حرکت خود را از طریق سوخت بنزین یا دیزل کسب می‌کنند. نوع دیگر از خودروها که به سوخت فسیلی وابستگی ندارند، خودروهای برقی هستند. این دسته خودروها که مجهز به موتور الکتریکی هستند، انرژی خود را از باتری مخصوص تأمین می‌کنند. این باتری‌ها نیز از طریق اتصالات مخصوص شارژ می‌شوند. اما خودروهای هیبریدی درواقع ترکیبی از دو خودروی احتراق داخلی و برقی هستند. به این معنی که در این خودروها از هر دو نوع موتور استفاده می‌شود. کلمه هیبرید به معنای ترکیب دو نیرو (دو عنصر، دو سوخت)، بیانگر همین تلفیق است. بنابراین تفاوت خودروهای الکتریکی و خودروهای هیبریدی در همین ترکیب منبع تأمین انرژی نهفته است.

درواقع به‌دلیل ضعف موتورهای الکتریکی و عدم توان کافی آن‌ها برای شتاب‌گیری‌های اولیه و ثانویه، در خودروهای هیبریدی از یک موتور بنزینی کمک گرفته می‌شود تا در مواقعی که خودرو نیاز به انرژی و گشتاور بیشتری دارد این موتور وارد مدار شده و توان موردنیاز بدنه را تأمین کند. ورود خودروهای هیبریدی به صنعت خودروسازی و بازارهای جهانی در اوایل قرن ۲۱ اتفاق افتاد. اما امروزه استفاده از این تکنولوژی در اقصی نقاط جهان و تمام انواع کلاس‌های خودرویی رواج یافته است. جالب است بدانید تویوتا پریوس اولین خودروی هیبریدی جهان بود که در سال ۱۹۹۷ به جهان معرفی شد.

اجزا و قطعات اختصاصی خودروی هیبریدی

اجزا و قطعات فنی که معمولا در هر خودرویی مشاهده می‌کنیم شامل موتور، سیستم سوخت رسانی، سیستم برق رسانی، سیستم انتقال قدرت، سیستم تعلیق و سیستم خنک‌سازی می‌شود. اما طبعا خودروهای هیبریدی به‌واسطه یک نوع موتور اضافه‌تر و تأمین قدرت متفاوت‌تر اجزایی بیشتر از خودروهای احتراق داخلی تک‌سوخت و معمولی دارند. این اجزا عبارتند از:

۱. موتور الکتریکی

این موتور در خودروهای هیبریدی منبع تأمین انرژی از نیروی الکتریسیته است. البته در کنار این وظیفه، نیروی برق اتلاف‌شده را نیز در ژنراتور ذخیره می‌کند.

۲. باتری‌ها

باتری در خودروهای هیبریدی علاوه‌بر تأمین برق موردنیاز اجزای برقی خودرو، انرژی لازم جهت عملکرد و فعالیت موتور الکتریکی را نیز ذخیره و تأمین می‌کند.

۳. ژنراتور

این قطعه نیز در کنار موتور الکتریکی به ذخیره و پیشگیری از انرژی برق می‌پردازد. البته که باتری قطعه‌ای است که در خودروهای معمولی نیز وظیفه تأمین برق قطعات برقی خودرو و سنسورها را برعهده دارد اما این قطعه در خودروهای هیبریدی شرایط جدیدی را تجربه می‌کند. تفاوت دیگر خودروهای هیبریدی و بنزینی یا دیزلی در سیستم ترمز آن‌ها است که در ادامه درباره آن توضیح خواهیم داد. به این اجزا باید موتور اصلی بنزینی یا دیزلی را نیز اضافه کرد. موتور بنزینی یا دیزلی در خودروهای هیبریدی کاملا مشابه دیگر موتورهای احتراق داخلی است اما با حجم کمتر و ابعاد کوچکتر که مصرف سوخت کمتر خودرو را نیز به‌دنبال دارد.

۴. سیستم ترمز

در خودروهای هیبریدی سیستم ترمز از نوع بازیافتی است. در این نوع سیستم ترمز از موتور الکتریکی برای ترمزگیری استفاده می‌شود و اصطکاک نقش چندانی در این فرایند ندارد. موتور الکتریکی در این نوع سیستم ترمز، انرژی جنبشی خودرو را دریافت کرده و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند و سپس آن‌ها را در باتری‌ها ذخیره می نماید. این همان بخش از وظیفه موتور است که مانع از هدررفت انرژی می‌شود. به این ترتیب در این بخش موتور در نقش یک ژنراتور عمل می‌کند.

انواع خودروی هیبریدی

خودروهای هیبریدی با توجه به قدرت و توان موتورهای برقی‌شان و نقشی که در تأمین توان حرکتی آن‌ها دارند، به چند دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

  • خودروهای پلاگین‌هیبرید (موازی)
  • خودروهای نیمه‌هیبرید (سری موازی)
  • خودروهای تمام‌هیبرید (سری)

در ادامه به شرح و توضیحات بیشتری از این مدل‌های می‌پردازیم.

۱. خودروهای پلاگین‌هیبرید

نام کامل این دسته خودروها که PHEV نامیده می‌شوند درواقع plug-in hybrid electric vehicle است. در خودروهای پلاگین‌هیبرید برای شارژ کردن باتری‌ها باید از یک منبع انرژی خارجی کمک گرفت. در خودروهای پلاگین‌هیبرید می‌توان تنها از موتور الکتریکی یا از هر دو موتور به‌صورت همزمان استفاده کرد. این شرایط بسته به میزان شارژ باتری موتور الکتریکی انتخاب می‌شود. معمولا ظرفیت باتری‌های خودروهای پلاگین هیبرید بین ۱۳ کیلووات ساعت تا ۱۸ کیلووات ساعت است که می‌تواند انرژی لازم برای پیمودن ۴۰ تا ۶۰ کیلومتر بر ساعت را تنها با موتور الکتریکی تأمین کند. استفاده از خودروهای پلاگین‌هیبرید نگرانی از تمام‌شدن شارژ باتری را به‌دلیل امکان استفاده از موتور بنزینی کاهش داده و اطمینان خاطر را برای راننده به‌همراه دارد. زمان لازم برای شارژ کامل باتری بسته به حجم باتری و روش شارژ آن متغیر است.

۲. خودروهای نیمه‌هیبرید

در این نوع خودرو که به یک موتور الکتریکی کوچک مجهز هستند، استفاده از این تکنولوژی به‌دلیل امکان استفاده از موتور بنزینی با حجم کمتر صورت می‌گیرد. درواقع موتور الکتریکی در خودروهای هیبرید کامل نقش پشتیبان موتور احتراق داخلی را بازی می‌کند که با هدف کاهش سطح آلایندگی کوچک‌تر شده و حجم آن کاهش یافته است. به این ترتیب موتور الکتریکی این نوع خودرو به‌تنهایی قادر به تأمین انرژی موردنیاز برای حرکت خودرو نیست و همواره به‌عنوان کمک برای موتور اصلی فعالیت دارد. ظرفیت موتور الکتریکی خودروهای هیبرید کامل معمولا ۱۲، ۲۴ یا ۴۸ ولت است. در میان خودروهای هیبریدی این نوع محبوبیت بیشتری دارد.

۳. خودروهای کامل هیبرید

در این نوع خودروی هیبریدی نیز موتور الکتریکی و موتور بنزینی ضمن همکاری قادر به فعالیت انفرادی هستند. به این معنی که موتور الکتریکی می‌تواند توان لازم برای به حرکت درآوردن خودرو را تأمین کند. اما ظرفیت باتری آن کم است و خودرو معمولا تنها می‌تواند ۳۰ کیلومتر را به‌تنهایی با موتور الکتریکی طی کند. این مسئله به‌دلیل ظرفیت پایین باتری اتفاق می‌افتد. البته ظرفیت پایین باتری نیاز خودرو به شارژ از منابع خارجی را از بین برده و باتری با ذخیره انرژی خود شارژ می‌شود. به این ترتیب هیبرید کامل نیاز به شارژر خارجی ندارد. در این خودروها زمانی که موتور الکتریکی شارژ کافی داشته باشد و توان لازم را تأمین کند، تنها از آن استفاده می‌شود اما وقتی نیاز به قدرت بیشتری برای شتاب‌گیری است یا موتور برقی شارژ کافی ندارد، موتور بنزینی نیز وارد مدار می‌شود.

 مزایای استفاده از خودروهای هیبریدی

اگرچه با رانندگی اقتصادی هر خودرویی کم‌مصرف‌تر عمل می‌کند، اما هیبریدی‌ها با توجه به اینکه در سرعت‌های پایین و در حالت کارکرد درجا صرفاً از موتور الکتریکی تغذیه می‌شوند، میزان مصرف سوخت به طرز قابل توجهی تا ۴.۵ لیتر در هر صد کیلومتر کاهش می‌یابد؛ خصوصاً اینکه تمام خودروهای هیبریدی از کامپیوتر دقیق نشانگر مصرف سوخت و نشانگر میزان شارژ باطری بهره‌مند هستند تا راننده از نحوه‌ی رانندگی خود به صورت لحظه‌ای مطلع گردد. در واقع می‌توان گفت راننده‌ی خودروی هیبریدی چالش اقتصادی رانندگی کردن را بهتر از دیگر راننده‌ها خواهد آموخت.

هیبریدی‌ها برخلاف خودروهای متداول در شهر کم‌مصرف‌تر از جاده هستند و هر چه ترافیک بیشتر باشد، مزیت آن به نسبت خودروی غیرهیبریدی بیشتر مشخص می‌گردد.

هیبریدی‌ها در سرعت‌های پایین که عموماً کمتر از ۴۵ کیلومتر در ساعت سرعت دارند، در حالت کارکرد درجا کاملاً بیصدا هستند، به نحوی که احساس می‌کنید خودرو خاموش است. ناگفته نماند که هیبریدی‌های جدید حتی با فرض روشن بودن کولر نیز اگر با سرعت پایین رانده شوند، همچنان از موتور الکتریکی تغذیه می‌شوند.

گشتاور موتور الکتریکی از دور صفر به بیشینه‌ی خود می‌رسد که این باعث کشش خوب موتور در هنگام حرکت است.

هیبریدی‌ها در صورت رانندگی اقتصادی مشخصاً آلایندگی کمتری تولید می‌کنند و عموماً به‌عنوان خودروی سبز شناخته می‌شوند که میزان تولید دی‌اکسیدکربن آن‌ها در هر کیلومتر، کمتر از صدگرم است؛ به همین دلیل در کشورهای غربی معاف از مالیات محسوب می‌شوند.

برخلاف تصور عموم باید گفت هیبریدی‌ها کم استهلاک‌تر از خودروهای غیرهیبریدی هستند. اول اینکه موتور بنزینی آن‌ها بیشتر اوقات در ترافیک خاموش است که موجبات افزایش طول عمر موتور را فراهم می‌کند، جدا از اینکه هیبریدی‌ها نیاز به موتور بنزینی کوچک‌تر، سبک‌تر و کم استهلاک‌تر دارند، علاوه بر این زمان تعویض روغن نیز افزایش می‌یابد، به طور کلی باید گفت یک خودروی هیبریدی به نسبت نمونه‌ی مشابه‌ غیرهیبریدی سه هزار کیلومتر بیشتر با هر بار تعویض روغن می‌پیماید. لنت ترمزهای خودروهای هیبریدی نیز نمونه‌های خاصی هستند که می‌توانند انرژی را منتقل نمایند و از لنت ترمزهای متداول، کم استهلاک‌تر هستند.

برخی مصرف‌کنندگان نگران عمر باطری خودروهای هیبریدی با توجه به شناختی که از باطری لیتیوم یون وسایل الکتریکی پورتابل، همانند موبایل در ذهن دارید، هستند اما باید گفت باطری ولتاژ بالای خودروهای هیبریدی از گارانتی ۱۶۰ تا ۲۴۰ هزارکیلومتر با زمان ۸ ساله برخوردار هستند و طی تحقیقاتی که موسسه‌ی Consumer Report انجام داده، عموماً تا قبل از ۳۰۰ هزارکیلومتر به مشکل خاصی برنخواهند خورد. پس اگر شما به طور معمول سالی ۲۰ هزار کیلومتر از خودری خود استفاده کنید، قادر خواهید بود حدود ۱۵ سال از خودروی خود بدون تعویض باطری بهره برید. قیمت باطری نیز ۲،۳۰۰ تا ۲،۶۰۰ دلار است.

استفاده‌ی عموم مردم از خوردوهای هیبریدی در نگاه کلان سبب کاهش وابستگی کشور به سوخت فسیلی می‌گردد.

معایب استفاده از خودروهای هیبریدی

هیبریدی‌ها گران تر از نمونه‌ی غیرهیبریدی به فروش می‌رسند؛ به همین دلیل خرید آن در صورتی عاقلانه است که مایل باشید خودرو را برای چند سال تعویض نکنید تا از طریق پرداخت کمتر پول بنزین، ابتدا جبران مافات نمایید، سپس در سال‌های بعد از آن خواهید توانست ما‌به‌التفاوت پول بنزین را پس‌انداز کنید.

در حالی که در بازارهای جهانی قادر خواهید بود با ۱۲ هزار دلار یک خودروی قابل اعتماد و معتبر غیرهیبریدی خریداری کنید، هیچ خودروی هیبریدی زیر ۱۸ هزار دلار در بازار موجود نیست.

هیبریدی‌ها از توانایی‌های اسپرت برخوردا نیستند و وزن اضافه‌ی باطری سبب بر هم خودرن تعادل خودرو می‌گردد و در صورت انتخاب گزینه‌ی اسپرت، همانند «پورشه کاین» هیبریدی و رانندگی اسپرت تمام مزایای ذکر شده از بین خواهند رفت.

هیبریدی‌ها طی سال‌های اخیر از تنوع بیشتری برخوردار شده‌اند، اما هنوز هم گزینه‌ها محدود‌تر به نسبت غیرهیبریدی‌ها هستند. خصوصاً در رده‌ی خودروهای بزرگ همانند SUV‌ها که نشان داده‌اند از مزایای کمتری به نسبت هیبریدی‌های کوچک بهره می‌برند.

اگر مسیر تردد شما بیشتر شامل بزرگراه می‌شود، هیبریدی‌ها از مزایای ذکر شده برخوردار نیستند، چرا که با افزایش سرعت در بزرگراه موتور بنزینی همواره فعال خواهد بود. در این حالت خودروهای دیزلی از مصرف کمتری بهره می‌برند.

هیبریدی‌ها با توجه به اشغال فضای زیر صندوق توسط باطری‌ها از حجم بار کمتری برخوردار هستند.

در صورت بروز خرابی تعمیرات آن گران‌تر و تخصصی‌تر است.

خودروهای هیبریدی متداول و پرفروش، همانند تویوتا پریوس که بالغ بر یک دهه است در بازار، حضور جدی دارد، چندان زیبا نیستند و الویت آیرودینامیکی در طراحی آن‌ها پُررنگ‌تر از الویت‌های زیبا شناختی است.

گردآوری و تنظیم: مجله خبری صبح من

اخبار «صبح من» را در بله و ایتا دنبال کنید:
کانال «صبح من» در بله:
https://ble.ir/sobheman
کانال «صبح من» در ایتا:
https://eitaa.com/Sobheman

لینک کوتاه : https://sobheman.com/?p=43345

ثبت دیدگاه

قوانین ارسال دیدگاه
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.