أحدث المواضيعخبر اليوممواضيع رئيسية

ما الفرق بين محركات الاحتراق الداخلي ونظم الدفع الهجينة والكهربائية؟

تواصل معنا متابع كريم من الأردن يتساءل عن الاختلافات بين السيارات الهجينة ويطلب شرح تقنيات شحن البطارية وأنواع البطاريات ومحركات الكهرباء وكيفية مساعدتها لمحرك الاحتراق الداخلي.

وحيث أن الموضوع مترابط مع التقنيات المستخدمة في السيارات الكهربائية، فنعتقد أنه من الأفضل ضم الأخيرة للمعادلة ليصبح السؤال: ما الفرق بين محركات الاحتراق الداخلي و السيارات العاملة بمحركات هجينة وتلك الكهربائية بالكامل؟

الجزء الأول من السؤال يتوجب تعريف الأنواع المختلفة، وبعدها يمكن مناقشة الفروقات. وعليه فسنقوم هنا بالتوضيح باختصار وبشكل مبسّط، وسنضع بعض الروابط لمزيد من المقالات المخصصة للتقنيات المختلفة.

نبدأ مع المحركات الاحتراق الداخلي: 

هذا هو النوع الأكثر انشاراً، وفيه تعمل المحركات بحرق مزيج الهواء والوقود داخل المحرك (احتراق داخلي)، وسواء كان الوقود بنزين أو ديزل أو غاز، فإن التقنية المستخدم تقريباً واحدة، فهناك مكابس يحركها انفجار الوقود داخل المحرك وتنتقل حركتها في النهاية للعجلات… بسيطة!

هل هناك محركات احتراق خارجي؟ نعم، مثل محرك البخار في القطارات القديمة والقوارب البخارية، وفيها يحترق الوقود، سواء كان فحم أو خشب أو زيت، خارج المحرك ليسخن الماء فيتحول إلى بخار، فيقوم بدوره بالتحرك داخل الأسطوانة. 

إقرأ أيضاً: كيف يعمل المحرك؟ الجزء الأول، الجزء الثاني، الجزء الثالث، الجزء الرابع

السيارات الهجينة= محرك احتراق داخلي + محرك كهربائي

نجد في هذه السيارات محركاً يعمل بالاحتراق الداخلي، مثل الموجود في معظم السيارات، ولكن يساعده في عمله محرك كهربائي، والهدف في معظم الحالات هو تقليل استهلاك الوقود، أو تحسين الأداء في حالات قليلة جداً.

بما أننا نجد هنا محركاً كهربائياً، فلا بد من وجود بطاريات قوية بما يكفي لتشغيله، وكانت أولى السيارات الهجينة -وحتى الكهربائية- تستخدم بطاريات الرصاص العادية Lead-Acid، وبعدها تم استخدام بطاريات نيكل-هيدرد فلز Nicel-metal، ولكن تستخدم السيارات الهجينة حالياً بطاريات الليثيوم ايون.

هناك ثلاثة أنواع للأنظمة المستخدمة في السيارات الهجينة:

الأنظمة المستخدمة في السيارات الهجينة

مثال

1نظام هجين Hybridمحرك كهربائي كافي لدفع السيارة مع بطاريات سعة 1.3 – 1.6 كيلوواطكيا أوبتيما

بي ام دبليو الفئة السابعة

هوندا أكورد

2

 

نظام هجين خفيف Mild Hybridمحرك كهربائي صغير يعمل للتشغيل والشحن في ذات الوقت ويسمح لمحرك الاحتراق الداخلي بأن يتوقف عن العمل تماماً عند ثبات المركبة أو نزولها منحدر مثلاً.أودي A8

 

 

3

 

 

نظام هجين قابل للشحن مباشرة بالكهرباء

Plugin Hybrid

محرك كهربائي مشابه للسيارات الهجينة ولكن مع بطاريات بسعة 4 – 18 كيلوواط* تويوتا بريوس القابلة للشحن بالكهرباء

* ميني كانتريمان القابلة للشحن بالكهرباء

إقرأ أيضاً: تفاصيل نظام الدفع الهجين الخفيف في أودي أيه 8 الجديدة

ما سبب وجود السيارات العاملة بأنظمة هجينة؟ إن عصر السيارات الهجينة هو فترة انتقالية فقط بين السيارات العاملة بالاحتراق الداخلي والسيارات الكهربائية بالكامل، ومن جهتنا فنحن نتفهم أنها ستزول إلى الأبد خلال سنوات قليلة، وستصبح السيارات الكهربائية هي الوحيدة المتاحة، أما تلك التي بقيت تعمل بالبنزين فستكون بالأغلب سيارات ذات قيمة تاريخية أو رياضية خارقة.

تقنية-أودي-أيه-8-2018

السيارات الكهربائية: 

تعريفها بسيط، فهناك محرك كهربائي يرتبط إلى بطاريات الليثيوم ايون ويدفع السيارة، وهذا كل ما في الأمر. وطبعاً ستجد اختلافات بين سيارة وأخرى، حسب حجمها والغاية منها، فبعض السيارات الكهربائية تأتي بمحرك واحد، وبعضها يحمل إثنين يوضع أحدهما على المحور الأمامي والآخر على الخلفي، وهناك أيضاً سيارات كهربائية بأربع محركات كل واحد منها يتصل إلى علبة تروس صغيرة على طريقة ريماك Rimac Automobile الكرواتية.

رأينا بالنظام الأفضل لتشغيل السيارات 

الأفضل برأينا هو الأبسط، فوجود العديد من الأجزاء المتحركة يعني زيادة احتمال تعطّل سيارتك لخلل في إحداها، فمحرك الاحتراق الداخلي يحتوي ما يقارب 800 – 1500 جزء، حسب عدد الأسطوانات، أما المحرك الكهربائي فيحتوي جزء واحد دوّار.

طبعاً تسعف التقنيات التي تطورت خلال أكثر من 100 عام محركات الاحتراق الداخلي إلى حد بعيد، ولكن في ذات الوقت فالتعقيدات الإلكترونية التي توجب استحداثها لتقليل استهلاك الوقود ورفع الكفاءة أصبحت تقلل في كثير من الحالات من عمره الافتراضي، وبهذا فسمعة محركات الاحتراق الداخلي حالياً تتقدم خطوة إلى الأمام وتعود خطوتين للخلف.

هل السيارات الهجينة هي الحل؟ بالطبع لا، فأنت هنا تضيف تعقيدات النظام الكهربائي من المحرك الجديد إلى التعقيدات الموجودة أصلاً. كما أنك تضيف وزن البطاريات غير الخفيفة، وهذا يؤثر على التوازن والانقيادية. ولكن من المفهوم أن السيارات الهجينة ما زالت مغرية لتماشيها مع القوانين التي أصبحت أكثر صرامة في بعض الدول، وهي تتصف بالمرونة، فإذا كان المتوفر في طريقك هو محطات الوقود فقط فيمكنك استعمالها، وإذا أردت فيمكنك شحن البطاريات بالكهرباء.

وبهذا، فإذا كان لا بد وأن تمتلك سيارة هجينه، فاتجه للسيارات ذات النظام الهجين الخفيف -لبساطتها النسبية- أو القابلة للشحن بالكهرباء.

الخلاصة: 

نعتقد أن النتيجة أصبحت بديهية، فالسيارات الكهربائية هي الحل، وذلك لبساطتها وصغر حجم المحرك فيها، وكذلك لانخفاض مركز الثقل وزيادة التوازن مقارنة بالمركبات التي تستخدم محركات الاحتراق الداخلي أو الأنظمة الهجينة، والأخيرة هي الأسوأ بنظرنا. ويجب أن لا ننسى أيضاً أن المحركات الكهربائية تتفوق بمرونة استخدام عزمها الذي يتوفر بأكمله حالة الثبات تقريباً.

أما مستقبل محركات الاحتراق الداخلي فسينحصر مستقبلاً برأينا في السيارات الرياضية الخفيفة والبسيطة والقوية لأنها توفر متعة القيادة الخالصة، مثل سيارات لوتس، و اريال اتوم Ariel Atom وغيرها. فهل توافقنا الرأي؟

Facebook Comments

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى
error: