● تاريخچه خودروي هيبريدي
يك مهندس آمريكائي به نام H.Piper در ۲۳ نوامبر ۱۹۰۵ يك ماشين هيبريدي ساخت كه قادر بود در طي ۱۰ ثانيه تا ۲۵ مايل شتاب بگيرد. موتور اين خودرو تركيبي از موتور بنزيني و موتور الكتريكي بود كه امروزه به عنوان موتور هيبريدي شناخته ميشود. Piper در سه سال و نيم بعد، اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پيشرفت سريع موتورهاي احتراق داخلي با قدرت و گشتاور بالا در آن دوره، همچنين قابليت استارت بدون هندل آنها و از همه مهمتر پايين بودن قيمت سوختهاي فسيلي و مطرح نبودن آلودگي محيط زيست، سبب عدم توجه به اين نوع خودروها شد.
در پي بحرانهاي نفتي سالهاي ۱۹۷۰ دوباره اين خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولي تا سال ۱۹۹۰ که كار اصولي با مشاركت PNGV (Partnership for a New Generation Vehicle) در آمريكا آغاز گرديد، اين خودروها به طور جدي پيگيري نشدند.
امروزه خودروهاي هيبريدي مورد توجه كمپانيهاي بزرگ جهان قرار گرفته اند كه از آن جمله ميتوان به شركتهايي مانند: تويوتا، هندا، ميتسوبيشي، فورد، فيات، جنرال موتورز، نيسان و پژو و ... اشاره نمود. توفيق اين محصولات به حدي چشمگير بوده كه از دسامبر سال ۱۹۹۷ تا ابتداي سال ۲۰۰۰ بيش از چهل هزار محصول پريوس كمپاني تويوتا به فروش رسيده است.
● خودروهاي هيبريدي (Hybrid Vehicles)
خودروهاي هيبريدي به وسيله دو منبع انرژي يک واحد تبديل انرژي (همچون يک موتور احتراق يا پيل سوختي) و يک وسيله ذخيره انرژي (هم چون باتري هل يا فرا خازن ها)- توان مي گيرند . واحد تبديل انرژي امکان قدرت گرفتن از بنزين ، متانول ، گاز طبيعي فشرده ، هيدروژن يا سوخت هاي جانشين ديگر را دارد. خودروهاي هيبريدي اين پتانسيل را دارنئ که ۲ تا ۳ برابر راندمان بالاتري نسبت به خودروهاي متداول داشته باشند.
خودروهاي هيبريدي مي توانند داراي طراحي موازي يا طراحي سري از هر دو باشند. در يک طراحي موازي ، واحد تبديل انرژي و سيستم محرکه الکتريکي مستقيما به چرخ هاي خودرو مرتبط شده اند. موتور اصلي براي رانندگي در بزرگراه ها استفاده مي شود ، موتور الکتريکي توان اضافي را هنگام پيمودن سر بالايي ها ، شتاب گرفتن و مواقع ديگر که توان بالاي خودرو نياز باشد فراهم مي آورد.در يک طراحي سري ، موتور اصلي به يک ژنراتور توليد کننده الکترسيته مرتبط است كه اين الکتريسيته باتري ها را شارژ مي کند. بر خلاف خودروهاي الکتريکي ، خودروهاي هيبريدي نيازي به اتصال به برق شهر ندارند.
اجزاي خودرو هاي هيبريدي
ü کنترل کننده ها / موتورهاي هيبريدي
موتورهاي کارگران پر کار سيستمهاي راننده خودروهاي هيبريدي هستند ، يک موتور کشنده الکتريکي ، انرژي الکتريکي واحد ذخيره انرژي را به انرژي مکانيکي که چرخ هاي خودرو را به حرکت در مي آورد.بر خلاف خودروهاي معمول که براي بدست آوردن گشتاور کامل ، موتور بايد سرعت بگيرد موتور الکتريکي گشتاور کامل رادر سرعت هاي پايين نيز فراهم مي کند. همين مشخصه شتاب غير خطي عالي به خودرو مي دهد . مشخصه هاي مهم موتور خودروي هيبريدي شامل کنترل خوب رانندگي با خطاي مجاز صداي کم وراندمان بالا مي باشد. مشخصه هاي ديگر شامل انعطاف پذيري مربوط به نوسان ولتاژ و البته قابل قبول بودن قيمت توليد انبوه مي شود. تکنولوژي موتور جلو برنده براي کاربردهاي خودروي هيبريدي شامل آهنرباي دائمي ، القاي جريان متناوب و موتورهاي مقاومت مغناطيسي متغيير مي باشد.
ü باتري خودرو هيبريدي
باتري ها يک از اجزاي ضروري خودروخهاي هيبريدي هستند . گر چه تعداد کمي از توليدات خودروهاي هيبريدي با باتريهاي پيشرفته در بازار عرضه شده اند اما هيچ کدام از باتري هاي رايج يک ترکيب قابل قبول اقتصادي از توان ، راندمان انرژي و طول عمر را براي حجم بالاي توليد خودرو ارائه نداده اند. ويژگيهاي مطلوب باتريهاي با توان بالا براي کاربردهاي خودروهاي هيبريدي شامل اين موارد است : پيک و توان مخصوص تکانه بالا ، انرژي مخصوص بالاي توان تکانه ، پذيرش شارژ بالا براي بيشينه کردن بهره بري ترمز واکنشي و طول عمر طولاني . روش ها و طراحي هاي در حال توسعه براي هماهنگي مجموعه به صورت الکتريکي و حرارتي ، روشهاي دقيق در حال پيشرفت براي تعيين وضع شارژ باتري ، باتريهاي بادوام در حال پيشرفت و قابليت بازاريابي ، چالش هاي تکنيکي ديگر هستند.
ü فراخازن هاي خودروهاي هيبريدي
فراخازنها انرژي مخصوص بالاتري دارند و نوع قويتري از خازن هاي الکتروليتي هستند که انرژي را به عنوان شارژ الکتريسته ساکن ذخيره مي کنند. فراخازنها سيسمتهاي الکتروشيميايي هستند که انرژي را در لايه اي از مايع قطبيده شده در سطح مشترک مابين يک الکتروليت رساناي يوني و يک الکترود رسانا ذخيره مي کنند . ظرفيت ذخيره انرژي با افزايش مساحت سطح مشترک افزايش مي يابد. فراخازنها به عنوان اولين ابزار براي کمک به توان موتور در شتاب گيري و سر بالايي رفتن هستند که به هملن خوبي بازيافت انرژي ترمزگسترش پيداکرده اند فراخازنها به صورت بالقوه به عنوان دومين شيوه ذخيره انرژي در خودروهاي هيبريدي ، براي تامين توان بار گذاري باتري هاي شيميايي سودمندند. الکتريسيته اضافي براي ثابت نگه داشتن ولتاژ در مواقعي که چگالي انرژي پايين است مورد نياز است.
ü پيل هاي سوختي خودروهاي هيبريدي
پيل هاي سوختي به واسطه يک واکنش الکتروشيميايي که هيدروژن را با اکسيژن در هواي محيط ترکيب مي کند ، الکتريسيته توليد مي کنند.هيدروژن خالص يا هر سوخت فسيلي ديگري که اصلاح شده باشد مي تواند براي توليد گاز هيدروژن مورد استفاده قرار گيرد. متانول يک انتخاب معمول براي سوخت است. تنها گاز خروجي پيل سوختي بخار آب است که توان بالقوه آن را به عنوان تميزترين واحد توان هيبريدي مي رساند. راندمان ، صداي کم ، قابليت اطمينان و راندمان تبديل انرژي تا 50% پيش بيني شده پيلل هاي سوختي ، نشان مي دهد که به طور نسبه مشخصه هاي خودروي هيبريدي در قياس با راندمان 20-25 درصد موتورهاي بنزيني احتراق داخلي مناسب تر هستند.
ü ويژگيها
خودروهاي هيبريدي، نوع تعميم يافته خودروهاي برقي خالص ميباشند که معايب خودروهاي برقي خالص تا حدود زيادي در آنها برطرف گرديده است و مي توان گفت معايب خودروهاي احتراق داخلي نيز تا حدودي در آنها برطرف شده است. از مزاياي مهم اين خودروها نسبت به خودروهاي احتراق داخلي، کارکرد در دور و بار ثابت بوده و به اصطلاح در نقطة بهينة خود کار ميکنند که اين امر باعث بالا رفتن بازده موتور و کاهش آلودگي و پايين آمدن مصرف سوخت ميگردد و ديگر اينکه به هنگام ترمزگيري و يا شتاب منفي، انرژي به صورت الکتريکي در باطري ها ذخيره ميشود و همين امر باعث کارکرد کمتر موتور احتراقي خواهد شد و در نتيجه منجر به کاهش آلودگي و پايين آمدن مصرف سوخت ميگردد. به عنوان مثال تويوتا پريوس (Toyota Prius) با موتور ۴ سيلندر ۱۵۰۰ سي سي مصرف سوختي معادل ۲/۴ ليتر در ۱۰۰ کيلومتر دارد. مزيت ديگر اين خودروها نسبت به خودروي برقي خالص، قابليت پيمودن مسيرهاي طولاني در هر بار شارژ کردن باطري ميباشد.
● تاريخچه خودروي هيبريدي
يك مهندس آمريكائي به نام H.Piper در ۲۳ نوامبر ۱۹۰۵ يك ماشين هيبريدي ساخت كه قادر بود در طي ۱۰ ثانيه تا ۲۵ مايل شتاب بگيرد. موتور اين خودرو تركيبي از موتور بنزيني و موتور الكتريكي بود كه امروزه به عنوان موتور هيبريدي شناخته ميشود. Piper در سه سال و نيم بعد، اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پيشرفت سريع موتورهاي احتراق داخلي با قدرت و گشتاور بالا در آن دوره، همچنين قابليت استارت بدون هندل آنها و از همه مهمتر پايين بودن قيمت سوختهاي فسيلي و مطرح نبودن آلودگي محيط زيست، سبب عدم توجه به اين نوع خودروها شد.
در پي بحرانهاي نفتي سالهاي ۱۹۷۰ دوباره اين خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولي تا سال ۱۹۹۰ که كار اصولي با مشاركت PNGV (Partnership for a New Generation Vehicle) در آمريكا آغاز گرديد، اين خودروها به طور جدي پيگيري نشدند.
برچسب ها : خودروهای هیبریدی