با سری های مختلف سیستم های هیبریدی آشنا شوید

در سال‌های اخیر، صنعت خودروسازی شاهد تغییر و تحولی شگرف بوده است. دغدغه‌ی اصلی تولیدکنندگان خودرو، کاهش آلایندگی، صرفه‌جویی در مصرف سوخت و ارائه‌ی تجربه‌ای متفاوت برای رانندگان است. در این میان، خودروهای هیبریدی به عنوان یک گزینه‌ی میانه بین خودروهای تمام برقی و خودروهای سنتی بنزینی یا دیزلی مطرح شده‌اند. این خودروها بسته به نوع سیستم، عملکردهای متفاوتی دارند و تحت عنوان سری های مختلف سیستم های هیبریدی شناخته می‌شوند. در این مقاله قصد داریم با دنیای هیبریدی‌ها بیشتر آشنا شویم. از هیبریدهای ساده گرفته تا EREV یا REEV که به خودروهای بردافزا شهرت دارند.

تا انتهای این مطلب با اکستریم مگ همراه باشید.

چرا سیستم‌های هیبریدی اهمیت دارند؟

پیش از ورود به جزئیات، باید بدانیم که چرا خودروسازان تا این اندازه روی سیستم‌های هیبریدی سرمایه‌گذاری کرده‌اند. پاسخ روشن است:

• کاهش آلایندگی: خودروهای هیبریدی انتشار گازهای گلخانه‌ای کمتری دارند.

• صرفه‌جویی در مصرف سوخت: ترکیب موتور الکتریکی و موتور احتراقی باعث بهبود راندمان می‌شود.

• تجربه رانندگی بهتر: شتاب آنی و حرکت نرم‌تر از ویژگی‌های بارز خودروهای هیبریدی است.

• پلی به سمت آینده: این خودروها گذرگاهی هستند بین خودروهای سنتی و خودروهای تمام برقی.

آشنایی با سری های مختلف سیستم های هیبریدی

سری‌های مختلف سیستم‌های هیبریدی بر اساس نوع ترکیب موتور احتراقی و موتور الکتریکی تعریف می‌شوند. در ادامه هر یک از این دسته‌ها را بررسی می‌کنیم:

1. خودروهای هیبریدی معمولی (HEV)

این دسته رایج‌ترین نوع خودروهای هیبریدی است. در این سیستم:

• باتری‌ها کوچک‌ترند و هنگام حرکت یا ترمزگیری شارژ می‌شوند.

• موتور الکتریکی و موتور احتراقی به صورت ترکیبی کار می‌کنند.

• راننده نیازی به شارژ باتری با برق شهری ندارد.

• نمونه‌های مشهور: تویوتا پریوس، هوندا اینسایت.

2. خودروهای هیبریدی ملایم (MHEV)

این خودروها از یک موتور الکتریکی کوچک برای کمک به موتور اصلی استفاده می‌کنند. ویژگی‌ها:

• مصرف سوخت کمی پایین‌تر از خودروهای معمولی.

• قیمت مناسب‌تر نسبت به هیبریدهای کامل.

• به عنوان یک راه‌حل اقتصادی برای کاهش مصرف سوخت در خودروهای بزرگ‌تر.

3. خودروهای هیبریدی قابل شارژ (PHEV)

این دسته از خودروها را می‌توان با برق شهری یا ایستگاه شارژ، شارژ کرد. مزایا:

• توانایی حرکت بین ۴۰ تا ۸۰ کیلومتر فقط با نیروی برق.

• امکان استفاده ترکیبی از موتور احتراقی در مسافت‌های طولانی.

• نمونه: میتسوبیشی اوتلندر PHEV، بی‌ام‌و 330e.

4. خودروهای برقی بردافزا (EREV/REEV)

این دسته، یکی از پیشرفته‌ترین سری های مختلف سیستم های هیبریدی محسوب می‌شود. در این خودروها:

• موتور الکتریکی تنها منبع محرک چرخ‌هاست.

• موتور احتراقی صرفاً به عنوان ژنراتور برق عمل می‌کند.

• تجربه رانندگی کاملاً مشابه خودروهای برقی است.

فناوری EREV یا REEV چیست؟

EREV (Extended Range Electric Vehicle) یا همان REEV (Range Extended Electric Vehicle) یک نوآوری مهم در دنیای خودروهای هیبریدی است. برخلاف PHEV که موتور احتراقی می‌تواند مستقیماً نیروی خود را به چرخ‌ها منتقل کند، در خودروهای بردافزا موتور احتراقی هیچ ارتباطی با انتقال قدرت ندارد.

نحوه عملکرد:

1. خودرو در حالت عادی مانند یک خودروی برقی عمل می‌کند و نیروی محرکه از باتری تأمین می‌شود.

2. وقتی شارژ باتری کاهش می‌یابد، موتور احتراقی روشن شده و برق موردنیاز را تولید می‌کند.

3. این برق یا مستقیماً به موتور الکتریکی منتقل می‌شود یا باتری را شارژ می‌کند.

مزیت بزرگ:

راننده هیچ‌گاه نگرانی تمام شدن شارژ را ندارد و می‌تواند بدون توقف طولانی برای شارژ، مسافت‌های بیشتری را طی کند.

بیشتر بخوانید: منظور از خودرو نیم هیبریدی چیست؟

اجزای اصلی خودروهای EREV

برای درک بهتر عملکرد خودروهای بردافزا، بیایید اجزای کلیدی آن‌ها را بررسی کنیم:

• باتری لیتیوم یونی: با ظرفیت بین ۱۰ تا ۳۰ کیلووات ساعت.

• موتور الکتریکی: تنها پیشران خودرو با توان بالا.

• ژنراتور احتراقی: معمولاً یک موتور کوچک بنزینی یا دیزلی.

• واحد مدیریت انرژی (EMS): تصمیم‌گیرنده درباره‌ی زمان استفاده از باتری یا ژنراتور.

• اینورتر و مدار کنترل ولتاژ: مبدل جریان DC به AC.

• سیستم‌های شارژ: شامل شارژ سریع، خانگی و حتی شارژ حین حرکت.

مزایای خودروهای بردافزا

1. رفع مشکل برد محدود خودروهای برقی.

2. مصرف سوخت بسیار پایین (گاهی کمتر از ۲ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر).

3. کاهش آلایندگی و انتشار کمتر گازهای گلخانه‌ای.

4. تجربه رانندگی نرم و شتاب آنی مشابه خودروهای تمام برقی.

5. کاهش نیاز به زیرساخت‌های گسترده شارژ.

معایب خودروهای بردافزا

البته این فناوری خالی از ایراد هم نیست:

• وزن بالا: به دلیل ترکیب باتری بزرگ و موتور احتراقی.

• پیچیدگی فنی: مدیریت دو سیستم نیرویی هزینه تعمیر و نگهداری را افزایش می‌دهد.

• قیمت بالاتر: نسبت به PHEV یا HEV.

• نیاز به سوخت فسیلی: هرچند محدود، اما هنوز وابستگی وجود دارد.

نمونه‌های معروف خودروهای EREV

• شورلت ولت (Chevrolet Volt): اولین نمونه‌ی تولید انبوه در سال ۲۰۱۰.

• بی‌ام‌و i3 REx: با طراحی آینده‌نگرانه و سیستم بردافزا.

• Li Auto One: محصول چینی که سهم بزرگی از بازار داخلی را به خود اختصاص داد.

این خودروها نشان دادند که فناوری EREV می‌تواند آینده‌ی خودروهای هیبریدی را متحول کند.

آینده سری های مختلف سیستم های هیبریدی

جهان به سمت انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر در حرکت است. باتری‌های سبک‌تر و با ظرفیت بیشتر، توسعه‌ی سلول‌های سوختی هیدروژنی و زیرساخت‌های شارژ سریع‌تر می‌توانند آینده‌ی خودروهای هیبریدی و بردافزا را تضمین کنند. انتظار می‌رود:

• برد خودروها به بیش از ۲۰۰۰ کیلومتر افزایش یابد.

• موتورهای احتراقی کوچک جای خود را به سلول‌های سوختی بدهند.

• قیمت تمام‌شده کاهش یابد و خودروهای هیبریدی برای عموم مردم دسترس‌پذیرتر شوند.

جمع‌بندی

در این مقاله با سری های مختلف سیستم های هیبریدی آشنا شدیم؛ از HEV و MHEV گرفته تا PHEV و نهایتاً EREV/REEV که یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های روز محسوب می‌شوند. خودروهای بردافزا توانسته‌اند مشکل بزرگ خودروهای برقی یعنی محدودیت برد را حل کنند و تجربه‌ای نوین از رانندگی را ارائه دهند. هرچند چالش‌هایی مانند وزن بالا و قیمت زیاد همچنان وجود دارد، اما آینده‌ی این فناوری روشن به نظر می‌رسد.