خودرو های هیبریدی ومزایا و معایب آن در ارائه خدماتش به انسان!

مقدمه:

امروزه با افزایش آگاهی،افراد تلاش میکنند دین خود را به طبیعت ادا کنند و آسیب رسانی را به حداقل برسانند. از جمله تلاش هایی که انجام گرفته ساخت خودرو های هیبریدی است. اما آیا خودرو های هیبریدی تماما در خدمت محیط زیست هستند؟! برای پاسخ دادن به این پرسش لازم است تمامی جوانب را بررسی کنیم ، پس با تکنولوژیست مگ همراه باشید.

خودروی هیبریدی چیست؟

واژه هیبرید یعنی دوگانه یا دو رگه و به طور کلی یعنی ترکیبی از دو عنصر،خودرو های هیبریدی را اینگونه نام گذاری کردند زیرا از یک موتور الکتریکی و یک موتور احتراقی ساخته شده اند، در بسیاری مواقع آنها را با خودرو های برقی اشتباه میگیرند در صورتی که این دو از هم متفاوتند و بارزترین تفاوت آنها این است که خودرو های برقی از یک موتور الکتریکی ساخته شده اند. خودرو های هیبریدی را خودرو های دوستدار محیط زیست ،خودرو های پاک یا سبز نیز می نامند

موتور الکتریکی در خودرو های هیبریدی به هنگام چرخش آرام قدرت بسیار زیادی ایجاد میکند درصورتی که موتور بنزینی بیشترین قدرت خود را هنگام آغاز چرخش سریعش به‌دست می‌آورد.
به علت بهره‌وری بیشتری که خودرو های هیبریدی نسبت به خودروی های معمولی دارند، بنزین کمتری مصرف می‌کنند و به محیط‌زیست آسیب کمتری وارد می‌کنند.
و این یک معامله ی برد برد است.
یک خودروی کاملا الکتریکی از خودروی هیبریدی هم کارآمدتر است. چون کارایی موتورهای الکتریکی 3-4 برابر بیشتر از موتورهای بنزینی است.

انواع خودرو های هیبریدی:

خودروهای هیبریدی انواع مختلفی دارند که بر اساس سیستم انتقال قدرت و کارایی به ۵ دسته تقسیم می شوند که عبارتند از:موازی، سری،سری موازی،ملایم و شارژی

هیبرید موازی(Parallel Hybrid)

در یک خودروی هیبرید موازی ،دو موتور احتراقی(بنزینی) و الکتریکی همزمان با‌هم در حال فعالیت هستند و درنتیجه این عمل هماهنگ باعث حرکت خودرو می‌شود.خودروهای هیبرید موازی در سرعت های پایین تنها از موتور های الکتریکی استفاده میکنند.
در این سیستم، هر دو موتور تقریبا همیشه روشن هستند. اما هنگامی که خودرو نیازی به موتور الکتریکی ندارد مثلا در یک سراشیبی در حال حرکت است، موتور الکتریکی به یک ژنراتور (Generator) یا مولد برق، تبدیل می‌شود و نیرو را به باتری‌ها برمی‌گرداند.
باتری هیبرید موازی سایز کوچکی دارد در نتیجه حداکثر طرفیت شارژ در مدت کوتاهی امکان پذیر است.

هیبرید سری  (Series Hybrid)

در این خودرو موتور الکتریکی تمام‌کارها را انجام می‌دهد.وجود موتوراحتراقی (بنزینی) صرفا برای شارژ کردن باتری است و معمولا به‌طور مستقیم، به سیستم انتقال قدرت متصل نمی‌شود.
نحوه عملکرد به این صورت است که در ابتدا موتوراحتراقی( بنزینی)، نیروی حاصل از حرکت ژنراتور را به بخش کنترل‌ کننده نیرو منتقل کرده و در ادامه نیروی تولید شده برای شارژ باتری و همچنین قدرت دادن به موتور الکتریکی مصرف می‌شود و در نهایت موتور الکتریکی، نیروی به‌ وجود آمده را به سیستم انتقال قدرت تزریق کرده و در نتیجه خودرو شروع به حرکت می‌کند.هیبریدهای سری کاملا بدون مصرف سوخت حرکت می‌کند.
در این نوع از خودرو از باتری های گران و بزرگتری نسبت به دیگر هیبرید ها استفاده میکنند.
همچنین به‌دلیل پیچیدگی که در ژنراتور احتراق داخلی آن وجود دارد، این خودروها پرهزینه‌تر و گران‌تر از خودروهای الکتریکی خالص هستند.

هیبرید سری موازی(Series-Parallel Hybrid)

رایانه خودرو در سری موازی دستورهای هماهنگی بین دو موتور الکتریکی واحتراقی( بنزینی) را صادر می‌کند.
به‌این‌ترتیب که دستور استفاده انحصاری از موتور الکتریکی یا موتوراحتراقی را می‌دهد یا از آنها می‌خواهد همزمان باهم کار کنند.
در سرعت‌پایین این خودرو، توسط موتور الکتریکی حرکت می‌کند و موتوراحتراقی هنگام نیاز به انرژی بیشتر شروع به کار میکند. 
در هرتوقفی موتور بنزینی اتوماتیک خاموش و موتور الکتریکی کار می‌کند تا در مصرف سوخت صرفه‌جویی شود. با فشردن مجدد پدال گاز، کنترل ماشین به موتور بنزینی انتقال می‌شود.

هیبرید ملایم (Mild Hybrid)

تکنولوژی هیبریدهای ملایم بسیار شبیه به هیبریدهای موازی است، به عبارتی موتور الکتریکی به صورت هم‌زمان و موازی با موتور احتراقی( بنزینی)، خودرو را به حرکت در می آورد. نکته‌ای که این دو نوع ماشین‌ها را از هم متمایز می‌کند، عدم استفاده از باتری‌های قوی با قابلیت ذخیره‌سازی بالا در هیبریدهای ملایم است.
همچنین این نوع از اتومبیل‌ها نسبت به دیگر ماشین‌های هیبریدی قیمت پایین تری دارند.
شرکت های بزرگ خودروسازی همچون هوندا و جنرال موتورز و تویوتا از این تکنولوژی در جدیدترین مدل‌های هیبریدی خود بهره می‌برند.
 

پلاگین هیبریدی(Plug-in Hybrid)

در این نوع خودرو ها تنها از طریق شارژ برقی با سوکت های مخصوص، انرژی خود را به دست می آورد،بهترین و به روز ترین خودروهای هیبریدی از این نوع هستند. به خودروهای هیبریدی پلاگین ( PHEV ) می گویند.
در این نوع خودروها از باتری‌های بزرگتر با قابلیت ذخیره‌ سازی انرژی بالا استفاده می‌شود و تنها زمانی موتوراحتراقی( بنزینی) شروع به کار می‌کند که باتری به صورت کامل تخلیه شده باشد. هیبریدهای شارژی مناسب برای استفاده در مسافت‌های کوتاه هستند زیرا تا زمانی که باتری شارژ دارد، به سوخت و موتور بنزینی نیازی نیست. همچنین خودروهای هیبریدی شارژی قابلیت اتصال به پریزهای برقی در ایستگاه‌های شهری جهت شارژ را دارند که خود یک مزیت بزرگ محسوب می‌شود.

مزایا:

خودروهای هیبریدی آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کنند:

 استفاده از منبع های جایگزین بنزین مانند الکتریسیته یا سوخت زیستی بسیار موثرتر و بهیه تر می باشد. خودروهای هیبریدی به شیوه ای طراحی شدند که انرژی آزاد شده هنگام ترمز در باتری‌های ولتاژ بالای اتومبیل ذخیره می‌شود.از این انرژی برای به حرکت در آوردن خودرو استفاده می‌شود.
مهمترین مزیت خودروهای هیبریدی کمک به حفظ محیط زیست است. خودروهای معمولی با منتشر کردن گازهای گلخانه‌ای مضرو سمی باعث ایجاد آلودگی د محیط زیست می‌شوند. اما خودروهای هیبریدی به دلیل استفاده از الکتریسیته به عنوان منبع اصلی نیرو آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کنند.

خودروهای هیبریدی عملکرد موثری در شهرها دارند:

 استفاده از خودروهای مجهز به موتور درونسوز در شهر باعث اتلاف سوخت می‌شود،اما استفاده از آن در بزرگراه‌ها این مشکل را نخواهد داشت.
اگر لازم باشد این خودرو هارا با توجه به این عملکرد با خودرو های برقی مقایسه کنیم می توانیم بگوییم برعکس، خودروهای برقی در شهر بسیار خوب عمل می‌کنند، اما توان کافی برای حرکت در بزرگراه‌ها را ندارند.
با استفاده از خودروهای دوگانه سوز می‌توانید بسته به شرایط و نیاز خود میان دو حالت تغییر وضعیت دهید.

خودروهای هیبریدی صدای کمی تولید می‌کنند:

از مزیت دیگر خودروهای هیبریدی، می توان به کم سر و صدا بودن آن‌ها اشاره داشت.
حتی در زمانی که ماشین روشن و در حال حرکت است، به سختی می‌توان متوجه روشن بودن خودرو شد.
دلیل کم صدا بودن خودروهای هیبریدی این است که زمان روشن کردن این نوع وسایل نقلیه، موتوراحتراقی (بنزینی) فعال نمی‌شود، بلکه موتور الکتریکی است که باعث حرکت خودرو می‌شود که بسیار کم سر و صدا است.

معایب:

هزینه تعمیر خودروهای هیبریدی بسیار زیاد است:

از برجسته‌ترین و مهم ترین ویژگی منفی و معایب خودرو های هیبریدی قیمت بالای آن‌ها است. دلیل قیمت زیاد این خودروها، گران بودن باتری‌های ولتاژ بالا و استفاده از دو موتور است. علاوه بر این، هزینه تعمیر و نگهداری این نوع خودروها نیز بسیار زیاد بوده و پیداکردن افراد متخصص مشکل است.

خطر باتری‌های ولتاژ بالا در خودروهای هیبریدی:

منتقدان این خودرو ها معتقدند استفاده از باتری‌ ولتاژ بالا ممکن است هنگام وقوع تصادف، خطرات زیادی داشته باشد.این مشکل در طراحی جدید خودروهای هیبریدی در حال رفع شدن است،باتری‌ها هنگام وقوع تصادف غیرفعال میشوند.

نداشتن قدرت کافی در بزرگراه ها:

موتور درونسوز مورد استفاده در خودروهای هیبریدی به خاطر جنبه‌های اقتصادی، کوچک‌تر از خودروهای بنزینی استاندارد است. بیشتر خودروهای هیبریدی در دو حالت الکتریکی و موتور درونسوز در اختیار کاربران قرار می‌گیرد که حالت دوم برای استفاده در بزرگراه‌ها به کار می‌رود. این نوع اتومبیل‌ها حتی در حالت قدرت خود که از موتور درونسوز استفاده می‌کنند، نیز نمی‌توانند با خودروهای بنزینی معمولی رقابت کنند.

عمر باتری ماشین هیبرید:

طبق گفته خودرو سازان هر باتری می تواند به مدت ۸ تا ۱۰ سال عمر داشته باشد و پس از غیرقابل استفاده شدن میتوان باتری جدیدی را خریداری کرد.

بهترین خودروهای هیبرید جهان:

تویوتا پریوس
فورد فیوژن هیبرید
شورلت وولت
کیا اپتیما هیبرید
تویوتا کمری هیبرید
هیوندای سوناتا هیبرید

جمع بندی:

خودرو های هیبریدی مدام در حال به روز شدن هستند این خودرو ها توانایی زیادی در کاهش آلودگی ها دارند
بنابراین انتظار می رود در آینده بتوانند بدون محدودیت در مسافت ها و شرایط های مختلف مورد استفاده قرار بگیرند.