ورود هوندا اینسایت و حتی تاثیرگذارتر تویوتا پریوس در دهه 1990، عصر خودروهای هیبریدی را آغاز کرد. اکنون، 25 سال بعد، پیشرانه های هیبریدی از موجی از علاقه خریداران خودرو برخوردار شده اند که این فناوری را پله ای برای رسیدن به یک خودروی کاملاً باتری دار می دانند.
ترکیب یک موتور الکتریکی و یک موتور گازی برای ارسال نیرو به چرخ‌های خودرو، اقتصاد سوخت را متحول کرد. در سال 2000، در مجموع کمتر از 10000 خودروی هیبریدی فروخته شد، اما تا سال 2023، خودروهای هیبریدی و تمام الکتریکی 16.3 درصد از فروش خودروهای ایالات متحده را تشکیل می‌دادند و هیبریدی‌های هیبریدی و پلاگین هیبریدی از خودروهای الکتریکی خالص پیشی گرفتند. انتظار می‌رود که خودروهای هیبریدی تا سال 2024 از 20 درصد کل فروش خودرو فراتر بروند و خودروسازان در تلاش هستند تا حتی بیشتر بسازند.
بنابراین دقیقاً چه چیزی یک خودروی هیبریدی را هیبریدی می کند؟ و چرا انواع مختلفی از خودروهای هیبریدی وجود دارد؟
پاسخ ساده این است که یک خودروی هیبریدی هم دارای موتور احتراقی (تقریباً همیشه موتوری است که با گاز کار می کند) و هم یک موتور الکتریکی دارد که با هم قدرت خودرو را تامین می کنند. در بیشتر موارد، موتور الکتریکی کوچکتر از یک خودروی تمام الکتریکی است و بسته باتری که برق موتور را تامین می کند نیز کوچکتر است. به همین ترتیب، موتور احتراق داخلی خودروهای هیبریدی معمولاً برای کارایی تنظیم می‌شود، نه قدرت، زیرا قدرت موتور الکتریکی و موتور معمولاً برای حرکت خودرو ترکیب می‌شوند.
خودروی هیبریدی چیست؟
تولید خودروهای برقی ممکن است گران و دشوار باشد. خودروهای برقی با باتری خالص نیز می‌توانند مشکلاتی را در مورد برد یا مکان‌های شارژ برای برخی از مالکان ایجاد کنند. اینجاست که خودروی هیبریدی وارد می‌شود: با ترکیب سوخت‌گیری آسان یک وسیله نقلیه ICE با کمک افزایش کارایی موتور الکتریکی و باتری، این خودروی هیبریدی می‌تواند به رانندگان کمک کند تا مصرف سوخت بهتری داشته باشند و آلایندگی‌ها را کاهش دهند، در حالی که محدوده رانندگی معمولی امکان‌پذیر است. .
تویوتا پریوس موفق ترین خودروی هیبریدی است که تاکنون تولید شده است. جدیدترین پریوس در بالای این مقاله تصویر شده است. در زیر هر چهار نسل قبلی پریوس فروخته شده در آمریکا، با 2000 (بالا سمت چپ)، 2004 (بالا سمت راست)، 2010 (پایین سمت چپ)، و 2016 (پایین سمت راست) شروع می شود.
همانطور که انتظار دارید، طراحی و تولید خودروهای هیبریدی کمی پیچیده‌تر از یک خودروی سنتی ICE یا یک خودروی الکتریکی خالص است. از آنجایی که خودروهای هیبریدی هم از انرژی ICE و هم از انرژی الکتریکی استفاده می کنند، به نوعی دو خودرو در یک هستند – و باید هر دو نوع خودرو را در یک تجربه رانندگی ترکیب کنند.
بنابراین اکنون می دانیم که خودروهای هیبریدی هیبریدی نامیده می شوند زیرا ترکیبی از دو نوع پیشرانه هستند. اما انواع مختلفی از خودروهای هیبریدی نیز وجود دارد. از نظر فنی چهار نوع وجود دارد: هیبرید ملایم، هیبرید موازی، هیبرید سری (یا افزایش دهنده دامنه) و هیبرید پلاگین.
از این چهار، ما در اینجا فقط به طور خلاصه به هیبریدهای ملایم می پردازیم. کافی است بدانید که آنها معمولاً دارای یک موتور الکتریکی کوچک هستند که اغلب بین موتور و گیربکس قرار می گیرد که هنگام شتاب گیری از حالت سکون پشتیبانی اضافی را فراهم می کند. نمونه ای از این سیستم هیبریدی ملایم eTorque است که در کامیون های Ram ارائه می شود. هیبریدهای ملایم تنها دستاوردهای اندکی در مصرف سوخت دارند.
خودروهای هیبریدی سریال در مقابل موازی
معمولا دو نوع هیبریدی وجود دارد: خودروهای هیبریدی سریال یا موازی. پس این اصطلاحات به چه معناست؟
هیبرید موازی همان چیزی است که احتمالاً وقتی به هیبرید فکر می کنید به آن فکر می کنید. تویوتا پریوس اینگونه کار می کند. یک موتور ICE و یک موتور الکتریکی وجود دارد و هر دو می توانند به طور همزمان برای تامین برق کار کنند یا هر دو می توانند جداگانه کار کنند. هر دوی اینها قادرند گشتاوری را که خودرو را به جلو میبرد، فوراً تحویل دهند.
از طرف دیگر، یک سری یا سری هیبریدی را می توان به عنوان یک خودروی الکتریکی با یک ژنراتور داخلی دید. مانند شورولت ولت اصلی، یک هیبریدی سریالی از موتور ICE خود برای شارژ بسته باتری خود، همانطور که یک ژنراتور استفاده می کند، استفاده می کند و سپس از برق ذخیره شده در بسته باتری برای به حرکت درآوردن چرخ ها با یک موتور الکتریکی استفاده می کند.
برای پیچیده تر شدن اوضاع، خودرویی مانند هوندا آکورد هیبریدی می تواند به صورت موازی یا سری رانندگی کند. موتور می‌تواند چرخ‌های جلو را تحت شرایط خاصی به حرکت درآورد، اما بیشتر اوقات ماشین توسط موتور الکتریکی قدرتمند به حرکت در می‌آید – موتور فقط برای شارژ کردن باتری وجود دارد و مستقیماً ماشین را به حرکت در نمی‌آورد.
پلاگین هیبریدی در مقابل خودروهای هیبریدی معمولی
در نهایت، موضوع خودروهای هیبریدی پلاگین و تفاوت آنها با هیبریدی های معمولی وجود دارد. صرف نظر از اینکه یک هیبرید یک هیبرید سریالی یا موازی باشد، می تواند یک هیبرید پلاگین باشد یا خیر. برای اینکه یک خودروی پلاگین هیبریدی باشد، یک خودرو باید قابلیت اتصال برق برای شارژ باتری را داشته باشد. هر هیبریدی که این قابلیت را نداشته باشد و بنابراین صرفاً به ترمز احیا کننده و ICE داخلی برای شارژ متکی باشد، یک هیبرید پلاگین نیست.
بنابراین، پلاگین هیبریدی ها بیشتر شبیه خودروهای الکتریکی هستند تا خودروهای سنتی فقط ICE. بر این اساس، بسیاری از هیبریدهای پلاگین در مقایسه با هیبریدهای معمولی، برد رانندگی بیشتری را با پیشرانه الکتریکی به تنهایی ارائه می دهند.
امروزه تقریباً هر نوع خودرویی گزینه‌های هیبریدی را ارائه می‌کند، از تویوتا پریوس هاچ‌بک گرفته تا تویوتا RAV4 SUV و حتی پیکاپ هیبریدی فورد F-150 و آفرود جیپ رانگلر.
چی نیست ماشین هیبریدی؟
خودروهایی که منحصراً با موتورهای احتراقی کار می کنند
برای درک اینکه چه چیزی یک خودرو را هیبریدی می کند، دانستن اینکه چه چیزی یک خودرو را غیرهیبریدی می کند کمک می کند. به اولین ماشینی که والدینتان در دوران کوچکی داشتند فکر کنید. مگر اینکه زیر 23 سال داشته باشید، احتمالاً ترکیبی نبوده است. این خودرویی با موتور احتراق داخلی یا ICE بود، درست مانند اولین خودروهایی که در ابتدای قرن به تولید انبوه رسیدند.
اکثر وسایل نقلیه‌ای که امروزه فروخته می‌شوند، خودروهای ICE هستند، از خودروهای جمع‌وجور گرفته تا وانت. موتورهای بنزینی، دیزلی، گاز طبیعی یا سایر موتورهای احتراقی در این خودروها، بدون بهره‌مندی از نیروی محرکه الکتریکی، آنها را غیرهیبریدی می‌کند.
ماشین های برقی
از آنجایی که نگرانی ها در مورد آلاینده ها و محیط زیست در دهه های اخیر افزایش یافته است، خودروسازان بیشتری شروع به تحقیق و ساخت وسایل نقلیه الکتریکی به عنوان راهی برای کاهش انتشار CO2 که معمولاً در خودروهای ICE یافت می شود، کرده اند. در این خودروها، موتور احتراقی به طور کامل لغو شده و با یک موتور الکتریکی، یک بسته باتری و تجهیزات الکترونیکی پیشرفته جایگزین می‌شود که به آن اجازه می‌دهد تنها با برق حرکت کند.
سردبیر جرمی کورزنیفسکی در این مقاله مشارکت داشت.
