بررسی سیستم کارکرد موتور خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی

خودرو هیبریدی خودرویی است که برای حرکت کردن از ترکیب دو یا چند منبع مجزای قدرت استفاده می‌کند . در بیشتر موارد از این نام در اشاره به خودرو برقی دوگانه استفاده می‌شود که در سیستم پیشرانه آنها یک موتور احتراق داخلی ( معمولاً بنزینی و یا توربو دیزلی ) در کنار یک یا چند موتور الکتریکی قرار دارد و به خودرو این قابلیت را می دهد که فقط از یکی از این منابع انرژی یا هر دو آن‌ها در کنار یکدیگر استفاده کند .

خودورهای هیبریدی می توانند از سیستمهای حرکتی دیگری نیز استفاده نمایند . این سیستمها شامل خودروهای گاز سوز ، دوگانه سوز و …. را شامل می گردد ، اما در نهایت سیستم الکتریکی برای حرکت خودرو نیز درگیر خواهد شد ، این نوع سیستم ترکیبی برای حرکت یک خودرو را خودروی هیبریدی گویند .

تاریخچه این خودروها به سال ۱۹۰۰ میلادی ، زمانی که فردیناد پورشه اولین خودروی هیبریدی خویش را ساخته است باز می گردد .

خودروهای هیبریدی به چند دسته ، تقسیم شده اند ، که شامل:

خودرو هیبریدی به چند بخش از نظر سیستم کارکرد تقسیم می گردند . با توجه به سیر تکاملی آن ها ، سیستم های مختلف هیبریدی را به شرح زیر توضیح داده ایم .

خودروهای هیبریدی سری ، در هیبرید سری ، موتور درون‌سوز به یک ژنراتور توان وارد می‌کند . الکتریسیته تولید شده یا باتری را شارژ می‌کند و یا توان را به صورت مستقیم وارد موتور الکتریکی می‌کند . بیشترین مزیت ترکیب دوگانه سری این است که توان خروجی موتور درون‌سوز به باتری وارد می‌شود که این گونه موتور می‌تواند اغلب به صورت ماندگار در حالتی که بیشترین بازدهی را دارد فعالیت کند که این گونه مصرف سوخت آن بهینه می‌شود . بدین ترتیب اینگونه خودروها دارای مصرف کمتر ، آلایندگی کمتر و بازده مناسب تری هستند .

خودروهای هیبریدی موازی ، ساختار هیبرید موازی اساساً از یک چرخه تولید همراه با منبع انرژی در موازات آن تشکیل شده ‌است . در این ساختار موتور درون‌سوز همچنان به وسیله جعبه دنده به چرخ‌ها متصل است و با چرخش دنده‌ها محدود می‌شود . در نتیجه بار ICE همچنان به طور مستقیم با توان درخواستی متغیر خودرو پیوند دارد ، همچنین از سیستم الکتریکی نیز برای به حرکت درآوردن خودرو استفاده می‌شود و هنگامی‌که به حداکثر نیرو نیاز است هر دو با همدیگر آغاز به انتقال نیرو به چرخ می‌کنند . در خودرو هیبرید موازی به دو محرک نیرو احتیاج است؛ موتور درون‌سوز و موتور الکتریکی . مزیت این ساختار بر ساختار هیبرید سری این است که از موتور درون‌سوز و همچنین از موتور الکتریکی کوچکتری برای ایجاد حداکثر عملکرد بهینه ، تا زمانی که باتری تمام نشده‌است، می‌توان استفاده کرد و نیز خانواده ها بیشتر به خرید این خودروها تمایل دارند .

خودروی هیبریدی سری- موازی ، در ساختار سری موازی ، برای استفاده از مزایای هر کدام و رفع معایب آنها ، ساختارهای هیبرید سری و هیبرید موازی ترکیب می‌شود ، در این ترکیب یک المان مکانیکی اضافی در مقایسه با هیبرید سری و یک ژنراتور اضافی در مقایسه با هیبرید موازی اضافه می‌شود . در این خودرو توان ایجاد شده در موتور درون‌سوز به دو بخش مکانیکی و الکتریکی تقسیم شده و بخش الکتریکی به گونه‌ای کنترل می‌شود که این موتور در نقطه بهینه خود کار کند . این کار توسط بخش جداکننده توان صورت می‌پذیرد و بخش ذخیره انرژی (باتری ) ، انرژی الکتریکی حاصل از این کار را علاوه بر انتقال به موتور الکتریکی ، ذخیره می‌کند . این نوع از سیستم هیبریدی را اکثر خودروهای سوپر اسپرت که جدیدا وارد خطوط تولید شده اند استفاده می نمایند .

خودروی هیبریدی کمپلکس ، این ساختار نیز شبیه به ساختار قبل است و فقط چیدمان قطعات آن متفاوت است و تفاوت دیگر در این است که این خودروها در حال تست بوده و به مرحله نهایی تولید نرسیده اند .