خودروهای هیبریدی یا به عبارتی دیگر خودرو با سوخت فسیلی-الکتریکی، معمولا ترکیبی از موتور احتراق داخلی و یک موتور الکتریکی هستند.اين نوع خودروها، مصرف سوخت بسيار كم و آلودگي پاييني دارند. و گازهای خروجی اندک همراه با توان، برد عملیاتی و سوخت مصرفی مناسب را عرضه می کند. این خودروها هرگز نیاز به اتصال به برق ندارند. درادامه این مطلب بیشتر با خودرو های هیبریدی آشنا میشویم با ما همراه باشید.
انعطاف پذیری ذاتی خودروهای هیبریدی آنها را برای ناوگان حمل و نقل ومصرف شخصی مناسب کرده است. خودروهاي هيبريدی مي توانند سرعت و مسافت بيشتري نسبت به موتورهای درون ساز داشته باشند، باتری این خودروها هرگز تمام نمی شود.
بازدهی اين خودروها بسيار بالا بوده و ميزان توليد آلودگی آنها کمترین مقدار است. به همين دليل بسياری از توليد خودروهای هيبريدی را به صورت انبوه آغاز كرده اند.
تاريخچه خودروهای هيبريدی
خودروی مدل Lohner Porsche
در ۱۸۹۸، فرديناند پورشه خودروی مدل Lohner Porsche را طراحی كرد. اين خودرو، اولين خودرو هيبريدی از نوع سری۴ بود كه یک موتور درونسوز از طريق يك ژنراتور، چهار موتور الكتريكی را روی چهار چرخ به حركت در می آورد.
اين خودرو برای اولين بار در ۱۹۰۰ در نمايشگاه جهانی خودروی پاريس به نمايش گذاشته شد. خودروی ابداعی پورشه، با سرعت ۵۶ كيلومتر در ساعت، بسياري از ركوردهای سرعت اتريش را شكست و در ۱۹۰۱، با رانندگی خود پورشه، قهرمان مسابقات رالی اكسلبرگ شد.
در آن زمان، بيش از ۳۰۰ دستگاه از اين مدل خودرو در اروپا فروخته شد.
خودرو هیبریدی Woods Motor Vehicle
در ۱۹۱۵، خودرویی با دو نيروی محركه به وسيله شركت Woods Motor Vehicle، سازنده خودروهای الكتريكی، ساخته شد كه دارای يک موتور درونسوز چهار سيلندر و يك موتور الكتريكی بود.
اين خودرو، در سرعت‌های زير ۲۵ كيلومتر در ساعت، از موتور الكتريكي استفاده می كرد و در سرعت‌های بالاتر، از موتور درونسوز كه در اين حالت، سرعت آن به ۵۵ كيلومتر در ساعت می رسيد.
در ۱۹۱۸، حدود ۴۰۰ دستگاه از اين نوع خودروها در امريكا فروخته شد.
ساختار خودروهای هیبریدی
توان خودروهای هیبریدی به وسیله دو منبع انرژی، یک واحد تبدیل انرژی (همچون یک موتور احتراق یا پیل سوختی) و یک وسیله ذخیره انرژی (هم چون باتری یا فرا خازن ها) ، تولید می گردد.
موتور تولید انرژی در خودرو هیبریدی
واحد تبدیل انرژی امکان قدرت گرفتن از بنزین ، متانول ، گاز طبیعی فشرده ، هیدروژن یا سوخت های جانشین دیگر را دارد. خودروهای هیبریدی این پتانسیل را دارند که ۲ تا ۳ برابر راندمان بالاتری نسبت به خودروهای متداول داشته باشند.
ساختار قرار گرفتن موتور در خودرو هیبریدی
خودروهای هیبریدی می توانند دارای طراحی موازی طراحی سری یا ترکیبی از هر دو باشند. در یک طراحی موازی ، واحد تبدیل انرژی و سیستم محرکه الکتریکی مستقیما به چرخ های خودرو مرتبط شده اند.
موتور اصلی برای رانندگی در بزرگراه ها استفاده می شود ، موتور الکتریکی توان اضافی را هنگام پیمودن سر بالایی ها ، شتاب گرفتن و مواقع دیگر که توان بالای خودرو نیاز باشد فراهم می آورد.
در یک طراحی سری ، موتور اصلی به یک ژنراتور تولید کننده الکترسیته مرتبط است . الکتریسیته باتری هایی را شارژ می کند که موتور الکتریکی را که به چرخ ها توان می دهد به کار می اندازد.
بر خلاف خودروهای الکتریکی ، خودروهای هیبریدی نیازی به اتصال به برق شهر ندارند. در عوض آنها با ترمز واکنشی یا ژنراتور شارژ می شوند.
امروزه خودروهای هیبریدی مورد توجه کمپانی های بزرگ خودروسازی قرار گرفته است. موفقیت این کمپانی های در فروش ماشین های هیبریدی به حدی بوده که در بین سال های ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۰ شرکت خودرو سازی تویوتا بیشتر از ۳۰ هزار دستگاه از این خودروها (تویوتا پریوس) فروش داشته است.
بیشتر بخوانید: همه چیز درباره ی خودرو های الکتریکی
در ادامه به بررسی شباهت‌ها، مزایا و معایب هر کدام از مدل‌های هیبرید(HEVs) و پلاگین هیبرید(PHEVs) خواهیم پرداخت.
خودروهای هیبریدی معمولی(HEVs) چگونه کار می کنند؟
اگرچه هوندا اینسایتِ دونفره با شمایلی گلوله‌ای فرم، به عنوان اولین خودروی هیبرید مدرن در سال 2000 میلادی به بازار عرضه شد اما تویوتا پریوس به سرعت نام خودش را به عنوان مشهورترین خودروی هیبریدی بر سر زبانها و داخل نتایج جستجوی گوگل افکند.
خودروهای هیبریدی مرسوم (HEVs) از پیشرانه احتراق داخلی‌شان برای شارژ نمودن باتری‌های نسبتا کوچک خود در هنگام رانندگی بهره می‌برند بدون آنکه نیازی به وصل کردن باتری به پریز برق جهت شارژ مجدد وجود داشته باشد.
اگرچه این خودروها در قیاس با مدل‌های غیرهیبریدی خود مصرف سوخت بهینه‌تری را ارائه می‌دهند اما پیچیدگی فنی بیشتر و قیمت بالاتری را در پی خواهند داشت.
هیبریدها تمایلی به افزایش پیمایش صرفا الکتریکی ندارند؛ این گونه از خودروهای نیمه الکتریکی قابلیت شارژ از طریق پریز برق (منبع خارجی) را نداشته و بُرد الکتریکیِ بسیار کوتاه و زودگذری ارائه می‌دهند.
پلاگین هیبریدها (PHEVs): بُرد بیشتر، قیمت بالاتر
برخی از خودروسازان یک گام فراتر رفته و از باتری‌های بزرگتر قابل شارژ در خودروهای هیبریدی خود بهره گرفته اند. این باتری‌ها هم به وسیله پریز 120 ولت استاندارد خانگی و هم با واحدهای 240 ولت قابل شارژ هستند.
زمان لازم برای شارژ باتری یک خودروی پلاگین هیبرید نظیر تویوتا پریوس با 40 کیلومتر بُرد پیمایش صرفا الکتریکی، در حدود پنج و نیم ساعت (با شارژر 120ولت) و دو ساعت (با شارژر 240 ولت) تخمین زده می‌شود.
قابلیت شارژ شدن باتری، خودروهای پلاگین هیبرید را قادر می‌سازد که بدون سوزاندن قطره‌ای سوخت فسیلی، مسافت‌های نه چندان طولانی را صرفا با انرژی الکتریکی بپیمایند.
اما از طرف دیگر به دلیل تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری بیشتری که در ساخت این گونه خودرو ها به کار گرفته شده، قیمت محصولات پلاگین هیبرید نسبت به مدل پایه، در حدود چند هزار دلار بیشتر خواهد بود.
البته لازم به ذکر است که یک خودروی هیبریدی پلاگین لزوما نباید از طریق منبع خارجی شارژ شود بلکه می‌تواند مانند خودروهای هیبریدی معمولی، بدون اتصال به شارژر و تنها از طریق سوخت فسیلی به کار خود ادامه داده و باتری را شارژ نماید.
هزینه‌های خودروهای هیبریدی در مقابل مزایای آنها
از منظر اقتصادی، آیا به نظر شما یک خودروی هیبریدی گران قیمت تر در برابر مدل معمولی بنزینی ارزش خرید دارد یا نه؟ (برخی برندها توأمان نسخه هیبرید و معمولی یک خودرو را ارائه می‌دهند.)
قیمت فعلی نسبتا پایین سوخت و هزینه چند صد دلاری شارژر 240 ولت برای نصب در منزل، کفه ترازو را به طرف خودروهای احتراق داخلی معمولی سنگین نموده است.
البته برخی افراد نیز دلایل خودشان را برای خرید خودروی هیبریدی دارند؛ لذت رانندگی با نیروی الکتریسیته در حالت تمام برقی، مصرف سوخت کمتر، تقلیل میزان اتلاف وقت در جایگاه‌های سوخت و همچنین انجام یک کار مفید در جهت حفظ محیط زیست، از جمله‌ی این دلایل است.
ویدئو نحوه کارکرد موتور خودروی هیبریدی
