كيف تعمل السيارات الهجينة

كيف تعمل السيارات الهجين


* إعداد - أحمد عبداللطيف :
يشكل وقود السيارات هاجسا كبيرا لدى الكثير من الدول، وخاصة تلك التي تعتمد على استيراد مشتقات النفط مثل البنزين، ويعود ذلك إلى ارتفاع سعر الوقود الذي يجبر أصحاب السيارات على الاقتصاد الشديد في استهلاك الوقود وحصر استعمال السيارات في تغطية الاحتياجات الضرورية فقط. ويضيف علماء البيئة إلى ذلك مشكلة أخرى لا تقل عنها إثارة للاهتمام، ويعنون بذلك ما تنفثه هذه السيارات من عوادمها من غازات تتسبب في تلوث الجو وارتفاع درجة حرارة الكرة الأرضية بصفة عامة.
وصناعة السيارات لها من التقنيات ما يمكنها من التجاوب مع هذه الهواجس والتغلب على المصاعب الآنف ذكرها. وذلك باستخدام السيارات الهجين التي يوجد منها في الأسواق الآن العديد من الأنواع والموديلات، كما أعلن العديد من الشركات الصانعة للسيارات عن خطط لصناعة السيارات الهجينة الخاصة بها.
فكيف تعمل هذه السيارات؟ وما الذي يحدث في محرك السيارة لتزداد سرعتها مقارنة بسرعة السيارة العادية؟ وهل هي فعلا أقل تلويثا للجو؟
يحاول هذا المقال الإجابة عن هذه التساؤلات وتوضيح كيفية عمل هذه التقنية. الكثيرون منا امتلكوا سيارات هجينة إلى درجة ما. فالدراجة المزودة بمحرك وسيلة نقل هجينة لأنها تجمع بين طاقة محرك البنزين وقوة التبديل بقدم الراكب. والسيارات الهجينة في الواقع تحيط بنا من كل الجوانب، ومنها على سبيل المثال المحركات التي تسحب القاطرات، التي تجمع بين طاقة الديزل والطاقة الكهربائية. ومنها كذلك بعض أنواع الباصات التي نجدها في بعض المدن، ونعني بها تلك التي تجمع بين محرك الديزل والطاقة الكهربائية التي تستمدها من أسلاك علوية. والغواصات أيضا ناقلات هجينة تجمع بين الطاقتين النووية والكهربائية حينا وطاقتي الديزل والكهرباء في أحيان أخرى.
ونخلص من هذا إلى أن أية ناقلة تجمع بين مصدرين من مصادر الطاقة أو أكثر لتحصل منها على قوة الدفع تعد ناقلة هجينة. وأكثر أنواع السيارات الهجينة شيوعا هي تلك التي تجمع بين البنزين والطاقة الكهربائية، ولذلك فإن هذا المقال يركز على هذا النوع.
ولتكتمل معرفتنا بهذا النوع من السيارات الهجينة دعنا في البداية نوضح الفرق بين سيارات البنزين والسيارات الكهربائية. سيارات البنزين مزودة بخزان وقود يزود المحرك بالبنزين، ومن ثم يشغل المحرك ناقل الحركة، الذي ينقل الحركة إلى العجلات. أما السيارة الكهربائية فمزودة بعدد من البطاريات التي تمد المحرك بالكهرباء، ومن ثم يشغل المحرك ناقل الحركة، ومنه تنتقل الحركة إلى العجلات. وتتألف السيارات الهجينة من هذين النوعين، والهدف من هذا التهجين هو محاولة التغلب على عيوب كلا النوعين، كأن تقلل من انبعاثات غاز العادم مثلا، وهي من عيوب سيارات البنزين. ولكي تكون السيارة مفيدة لي ولك عزيزنا القارئ لا بد أن تتوافر فيها بعض المتطلبات، ومنها على سبيل المثال:
- القدرة على السير لمسافة300 ميل بعد ملء خزان الوقود
- سهولة وسرعة التزود بالوقود
- القدرة على مجاراة السيارات الأخرى في الطريق
سيارة البنزين تتوافر فيها هذه المتطلبات ولكنها تنتج قدرا كبيرا من التلوث. أما السيارة الكهربائية فلا تنتج ملوثات تذكر ولكنها لا تستطيع السير لأكثر من 100 ميل بعد شحن بطارياتها، وبالإضافة إلى ذلك فإن هذه السيارات بطيئة وغير مريحة في الشحن. وتتلخص أهمية السيارة الهجينة المؤلفة من هذين النوعين في أنها توفر نظاما موحدا يمكنه التغلب على هذه العيوب.
تركيب السيارة الهجينة
تتألف السيارة الهجينة من الأجزاء الأساسية التالية:
- محرك البنزين: وهو يشبه المحركات التي نجدها في السيارات العادية، ولكن المحرك هنا أصغر حجما ويستخدم تقنيات عالية لتقليل الانبعاثات وزيادة الكفاءة.
- خزان الوقود: هو الخزان الذي يحفظ الطاقة لاستعمال السيارة. والبنزين أفضل بكثير من البطارية في حفظ الطاقة (جالون واحد من البنزين يكفي لخزن كمية من الطاقة تتطلب حوالي ألف رطل من البطاريات).
- المحرك الكهربائي: المحرك الكهربائي في السيارة الهجينة محرك متطور جدا ومعقد إلى حد كبير، حيث تسمح الإلكترونيات المعقدة فيه بأداء عمل المحرك والمولد في وقت واحد.
- المولد: يشبه المحرك ولكن وظيفته تنحصر في إنتاج الطاقة الكهربائية فقط.
- البطاريات: هي وحدات خزن الوقود في السيارة الهجينة لاستعمال المحرك الكهربائي. والمحرك الكهربائي في السيارات الهجينة يأخذ طاقته من البطاريات ولكنه في نفس الوقت يستطيع تزويد البطاريات بالطاقة.
- ناقل الحركة: يؤدي ناقل الحركة في السيارة الهجينة نفس الوظيفة التي تؤديها في السيارة التقليدية.
ويمكن وصل مصدري الطاقة في السيارة الهجينة بطريقتين: التوصيل على التوازي والتوصيل على التوالي. وفي التوصيل على التوازي يزود خزان الوقود المحرك بالبنزين، بينما تزود البطاريات المحرك الكهربائي بالطاقة، وبإمكان كل من المحرك الكهربائي ومحرك البنزين تشغيل ناقل الحركة في نفس الوقت. وفي التوصيل على التوالي يشغل محرك البنزين المولد، الذي يقوم بدوره بشحن البطاريات أو تزويد المحرك الكهربائي بالطاقة، ويدير المحرك الكهربائي ناقل الحركة، ويعني هذا أن محرك البنزين لا يؤدي أي دور في تزويد السيارة بالطاقة.

شركة تويوتا اليابانية الرائدة مجال السيارات الهجينة

تحتد وتيرة المنافسة بين تويوتا اليابانية وجنرال موتورز الأميركية من أجل الهيمنة على سوق السيارات العالمية. وستلعب الشركتان ورقة رابحة أخرى، هي سوق السيارات الهجينة (Hybrid Cars) المستند محركها الى أنظمة تغذية بديلة. اليوم، يطلق "كاتسواكي واتانابي"، رئيس تويوتا، تحدياً علنياً لسيارة (Chevrolet Volt) التي تنتجها جنرال موتورز الأميركية. فخلال العامين القادمين، أي لغاية العام 2010، ستسوق تويوتا سيارتها المنافسة التي هي نموذجاً أكثر تقدماً لسيارة "بريوس" (Prius) وهي السيارة الهجينة التي تسوقها تويوتا حالياً. يذكر أنه منذ بداية تسويق سيارة "بريوس" نجحت تويوتا في بيع 800 ألف وحدة منها، في الأسواق العالمية. وسيصمم الجيل الجديد من هذه السيارة الهجينة وفق المعايير التكنولوجية التي تنظر من دون شك الى المستقبل. وستحتوي سيارة المستقبل على بطارية ليتيوم أيون يمكن إعادة تعبئتها عن طريق جهاز خارجي. للآن، تعتمد سيارة "بريوس" على بطارية النيكل المضرة بالبيئة التي يمكن شحنها بالطبع عدة مرات. لذلك، تنوي تويوتا تقديم سيارة هجينة، صديقة للبيئة، الى طبقة من الزبائن التي تحتضن تحت سقف واحد المنظمات الحكومية العالمية والشركات الكبرى المتعددة الجنسيات بما فيها تلك الأميركية. ولم يُعرف بعد ان كانت تويوتا تخطط لعرض هكذا سيارة على الزبائن الفرديين. في نهاية العام القادم، ستعرض تويوتا رسمياً نموذجاً للسيارة الكهربائية الجديدة التي ستضاف الى خط إنتاج سياراتها الفخمة، المعروف باسم "ليكسوس" (Lexus). كما ستعرض تويوتا محرك ديزل ذو الانبعاثات السامة المحدودة سيتم تركيبه في سيارات "بيك أب" المسماة "توندرا" (Tundra) وسيارات "سيكوا" (Sequoia) الرياضية. علاوة على ذلك، وكخطوة أمامية أخرى، تخطط تويوتا لانتاج سيارات من نوع (Phev) أي (Plug-in hybrids electric vehicles) التي يشير بعض الخبراء الى أنها لن تكون الأفق الأخير لقطع التلوث البيئي الناجم من محركات السيارات. إذ يبدو أن محطات التعبئة الكهربائية لهذه السيارة ستعتمد على الكربون. في أي حال، تدرك شركات إنتاج السيارات الثلاث العملاقة، أي جنرال موتورز وفورد وتويوتا، أن طريق تطوير وانتاج السيارات الهجينة المغذاة ببطارية قابلة لاعادة التعبئة ينبغي دخولها. وبسرعة!

forums.lelnas.com

السيارات الهجينة الصينية

الصين تستعد لغزو العالم بسياراتها الهجينةشركة صينية تنتج أعدادا كبيرة من سيارة تسير بالوقود والكهرباء استعداد لتسويقها بشكل واسع في مختلف أنحاء العالم. بكين - بدأ في الصين الاثنين مبيع السيارة الهجينة الصينية الاولى المنتجة بكميات كبيرة في اسواق البلاد، بحسب الشركة المصنعة التي تسعى الى دور ريادي في قطاع السيارات العاملة بالكهرباء والوقود في آن.والسيارة من انتاج شركة "بيلد يور دريمز" (ابن احلامك) الصينية ومقرها في شنجن جنوب البلاد والمتخصصة في الاصل في القطع الالكترونية والبطاريات. واشترى الملياردير الاميركي وارين بافت 9.9% منها.وافادت الشركة ان السيارة الكهربائية المزودة بمحرك الدعم العامل بالوقود تباع مقابل 150 الف يوان (اكثر من 16 الف يورو)، وهي الاولى في العالم التي يستطيع المالك اعادة شحنها في المنزل وفي محطات خاصة.ويمكن للسيارة ان تصل الى سرعة 100 كلم في الساعة عندما تكون بطاريتها مليئة. ويتوقع طرحها في اسواق حوالى 12 مدينة صينية وانتاج 200 الف وحدة منها سنويا. كما يمكن تصديرها اعتبارا من 2010 لا سيما الى الولايات المتحدة.وصرح رئيس الشركة زانغ شوانفو بحسب وسائل الاعلام الصينية "من خلال سيارة اف 3 دي ام الهجينة، ستحرز بيلد يور دريمز تقدما في سوق السيارات العاملة بالطاقات المتجددة".وطرحت شركة تويوتا سيارة برايوس الهجينة في اسواق الصين، لكن اف 3 دي ام ستواجه صعوبة في اختراق تلك الاسواق بسبب سعرها، بحسب دوان.وقال "في البداية، لا اعتقد ان المستهلكين الصينيين سيشترون الكثير منها، لكن بيلد يور دريمز ترغب استخدامهم لرصد توجهات السوق".واشار المحلل ان تلك الموديلات قد تسمح للشركات الصينية بملء الفجوة بينها وبين منافسيها الاجانب في سوق السيارات التقليدية.www.doha2.net