::: النظام الهجين فى السيارات - الجزء الرابع :::
بعد أن عرفّنا لكم http://www.nilemotors.net/Nile/172485-a.html، وصلنا إلى المرحلة الأخيرة من سلسلة مقالات النظام الهجين في السيارات، وسنتعرف على مراحل عمله ومزايا ومساوئ النظام الهجين في السيارات.
أنماط العمل في الأنظمة الهجينة:
سوف نقوم فيما يلي بشرح أنماط العمل المتعددة في الأنظمة الهجينة، وذلك انطلاقاً من النظام الهجين التفرعي الذي تم شرحه سابقاً.
1.نمط العمل التقليدي:
في هذه الحالة يتم فصل المحرك الكهربائي تماماً، حيث يتم تأمين الطاقة الحركية اللازمة عن طريق محرك الاحتراق الداخلي، كما يقوم محول التيار المستمر بتغذية الأحمال الكهربائية والإلكترونية من بطارية الجهد العالي.
2.نمط السير الكهربائي:
يقوم المحرك الكهربائي في هذا النمط بمفرده بتأمين الطاقة اللازمة لدفع السيارة، حيث يكون محرك الاحتراق الداخلي مطفأً تماماً. يتميز هذا النمط بعدم إصدار السيارة لأي انبعاثات حرارية وعدم إصدارها لأي ضجيج صوتي. من أجل العمل في هذا النمط يجب أن تتوفر طاقة كهربائية كافية في البطارية. غالباً ما يتم العمل في هذا النمط عند السير بسرعات منخفضة وخاصة عند الإقلاع. تظهر فائدة وفعالية هذا النمط بشكل أساسي في الشوارع المزدحمة حيث لن تكون هناك حاجة لتشغيل محرك الاحتراق الداخلي وإطفائه بشكل متكرر من نظام توقف - انطلق .
3.نمط المساعدة عند الإقلاع أو عند التسارع العالي:
يتم الانتقال للعمل في هذا النمط عندما يقوم السائق بزيادة تسارع السيارة، كأن يقوم بالضغط على دواسة البنزين إلى أقصى حد وبشكل مفاجئ. في هذه الحالة يعمل كل من المحركين على التوازي من أجل تأمين الطاقة القصوى التي تمكن السائق من بلوغ السرعة المطلوبة بأقصر زمن ممكن. يتميز هذا النمط بالاستهلاك العالي سواءً للوقود أو للطاقة الكهربائية المخزنة في البطارية، ولكنه يعطي السيارة أداءً رياضياً رائعاً.
4.نمط استعادة الطاقة الحركية من السيارة وتخزينها في البطارية:
تعمل السيارة في هذا النمط مباشرة عندما يرفع السائق قدمه عن دواسة البنزين أو عندما يقوم بفرملة السيارة. حيث يتحول المحرك الكهربائي إلى مولد يقوم بشحن البطارية بتيار تتناسب شدته طرداً مع مقدار الفرملة المطبقة من السائق. يتم استخدام المحرك الكهربائي هنا كمكابح كهربائية حيث لا يتم تفعيل الفرامل الميكانيكية طالما أن المحرك الكهربائي يستطيع بمفرده كبح السيارة.
الأنظمة الهجينة .. مالها وما عليها!!
المزايا:
·استعادة الطاقة عند الفرملة وتخزينها في البطارية، مما يؤدي إلى توفير الوقود المستهلك بشكل كبير.
·استخدام المحرك ككابح كهربائي عند استعادة الطاقة وتخزينها في البطارية، مما يؤدي إلى إطالة عمر المكابح.
·تقديم عزم إقلاع عالي يؤدي لتسارع السيارة بزمن أقل من أجل كمية وقود مصروفة أقل.
·الاستغناء عن المولد التقليدي وذلك لأن المحرك الكهربائي يقوم بدور المولد عند الكبح، مما يؤدي إلى تخفيض الوزن الكلي للسيارة وتوفير ثمن المولد.
·إمكانية تحقيق نماذج قيادة مختلفة (رياضي، اقتصادي...)، وذلك بسبب المقدرة على التحكم بالعزم الأعظمي للمحرك الكهربائي عند مجال واسع من سرعة الدوران.
·تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من السيارة من أجل نفس الاستطاعة للسيارة.
·تقليل الضجيج وخاصة في المدن، وذلك بسبب مقدرة إقلاع السيارة كهربائياً بدون إصدار أي صوت على الإطلاق.
·استخدام المحرك كمقلع في نظام توقف - انطلق، مما يزيد في عمر المقلع التقليدي بشكل كبير.
المساوئ:
·الاضطرار إلى حمل المحرك الكهربائي حتى عند عدم الحاجة لاستخدامه، كما على طرق السفر الطويلة خارج المدن حيث يكون محرك الاحتراق الداخلي هو المصدر الأساسي للطاقة.
·التعقيد في الأجهزة الإلكترونية الناتج عن إضافة النظام الهجين.
·التكلفة العالية نسبياً لهذا النظام سواء من حيث الالكترونيات أو من حيث الحاجة إلى بطاريات غالية الثمن يجب تبديلها كل فترة (بمعدل كل 8 سنوات أو 100,000 كم).
·التكلفة العالية للأبحاث المجراة على هذا النظام، وذلك كونه نظاماً جديداً تفتقر الكثير من الشركات لمصادر المعلومات الخاصة فيه.
·إن كون هذا النظام هو نظام مرحلي سينتهي حين توافر إمكانية إنتاج السيارة الكهربائية بتكلفة اقتصادية منخفضة، فإن ذلك سوف يضاعف من تكاليف إنتاج النظام وذلك بسبب الفترة القصيرة لاستخدام أبحاثه المكلفة.
مستقبل الأنظمة الهجينة:
النظام الهجين هو عبارة عن حلقة وصل بين السيارات العاملة على الوقود العضوي والسيارات الكهربائية. لذلك فإن هذا النوع من السيارات لن يستمر إنتاجه وقتاً طويلاً، وسيتوقف بالتدريج حالما يتم التغلب على المشاكل التي تعيق إنتاج سيارات كهربائية والتي تتمثل حالياً في مشاكل تصنيع بطاريات ذات استطاعة عالية ووزن وسعر منخفضين، كذلك فإن زمن شحن البطارية مازال يشكل عائقاً كبيراً في طريق السيارات الكهربائية والسيارات الهجينة.
يمكن لهذه المشاكل أن تحل على نحو جيد في غضون السنوات العشرة القادمة، بحيث يصبح الطريق ممهداً تماماً أمام السيارة الكهربائية لكي تصبح وسيلة النقل الأولى في العالم.
(منقـــــــــــــــــول )
