تكنولوجيا المستقبل ................. سيارات الهايبرد (Hybrid Vehicles)

**hamzeh_97** · 03-09-2011 02:09 PM

تكنولوجيا المستقبل ................. سيارات الهايبرد (Hybrid Vehicles)
****************************** *****************
تعرف المركبة الهايبرد بأنها المركبة التي تستخدم أكثر من مصدر مولد للطاقة كي تستطيع التحرك ...... و قد شاع في الاونة الاخيرة استخدام المركبات التي تستعمل الكهرباء لتوليد الطاقة بالإضافة لمحرك الاحتراق الداخلي...... يسمى هذا النوع من المركبات "مركبات هايبرد كهربائية" سوف نقوم بعمل شرح لمبدأ عمل هذا النظام مع بيان الفروق بين طريقة عمله بين الانواع المتعددة من المركبات......
----------------------------------------------------------------------
تاريخ الهايبرد:
بداية..... يجب ان نعرف ان فكرة مركبة الهايبرد ليست حديثة كما يظن الاغلبية من الناس.....بل ان الفكرة قديمة بقدم السيارة نفسها و بدأت منذ ولادة أول سيارة قبل اكثر من 125 سنة......تم ابتكار أول مركبة هايبرد على يد المهندس العبقري فيرديناند بورش عام 1900 (والد فيرديناند فيري بورش مؤسس شركة بورش عام 1948) و قد كانت تحتوي على محرك كهربائي مع محرك الاحتراق الداخلي لتوليد طاقة مزدوجة.....الا انه لم يتم انتاجها تجاريا بسبب التعقيد فيها و عدم الحاجة لمركبات من هذا النوع لذلك لم يهتم احد لهذه الفكرة.....الى ان ظهرت في الثمانينيات من القرن الماضي فكرة السيارة الكهربائية و التي تسير فقط على الكهرباء. بدأ الخبراء و العلماء والمهندسين دراساتهم على السيارة الكهربائية و قد قامو بإطلاق سيارات كهربائية بداية التسعينيات لكنها لم تحظى بشعبية و رغبة المستهلكين لعدة اسباب اهمها انها ليست عملية اطلاقا حيث تحتاج الى شحن لمدة لا تقل عن 12 ساعة و من ثم ينفد الشحن بمجرد قطع مسافة لا تتجاوز 120كم ثم تحتاج الى شحن مرة اخرى, عدا عن بطئها و ادائها الضعيف جدا و وزنها الكبير و قدرة التحميل المحدودة نتيجة اخذ البطاريات حيز كبير من مساحة التحميل.......

لحل مشكلة الأداء و الساعات الطويلة لشحن السيارة عمد المهندسين الى ابتكار فكرة شحن السيارة بنفسها و ذلك بوضع مصدر طاقة داخل السيارة يمكنها من شحن البطاريات و بنفس الوقت اعطاء قوة اضافية لدفع السيارة عند الحاجة عن طريق منظومة الكترونية تتحكم بالعملية ككل..... فكانت تويوتا أول من اطلق هذه المركبة عام 1997 تحت اسم "تويوتا بريوس", تبعتها هوندا عام 1999 بإطلاق طراز "هوندا إنسايت" مع العلم أن طريقة عمل كل منهما مختلفة و سنوضحها لاحقا.....

في البداية لم تكن فكرة السيارات الهايبرد رائجة حتى بدايات القرن الجديد بسبب رخص سعر الوقود في نهاية التسعينيات بالإضافة الى غلاء اسعار السيارات الهايبرد و تكلفتها العالية.... الا أنه و مع تصاعد اسعار النفط و بداية وعي الناس بالتلوث البيئي بدأت فكرة الهايبرد تثير اعجاب المستهلكين بسبب التوفير في استهلاك الوقود و بسبب الاعفاءات الضريبية على هذه النوعية من السيارات حتى اصبحت متصدرة مبيعات السيارات في بعض الاسواق....حتى نهاية شهر شباط 2011 تم انتاج ما مجموعة 3 ملايين سيارة هايبرد منذ ولادتها و اصبحت متنوعة من سيارات الى شاحنات (بيك أب) و حتى باصات . و تعتبر تويوتا بريوس هي ملكة المبيعات لسيارات الهايبرد في اكثر من 70 دولة حول العالم.
------------------------------------------------------------------------
أنواع أنظمة الهايبرد:
تختلف الانظمة المتبعة في تشغييل سيارات الهايبرد تبعا لتصميم المهندسين...الا انها جميعها تتشارك بالمبدأ و هو توليد الطاقة من اكثر من مصدر للطاقة....لدينا اليوم ثلاثة أنظمة رئيسية شائعة لسيارات الهايبرد سنذكرها بالتفصيل مع امثلة عليها:

1- الهجين المتوازي (Parallel Hybrid): في هذا النظام يتم تحريك السيارة عن طريق عمل المحرك الكهربائي و المحرك البترولي بنفس الوقت ليولدوا طاقة مجتمعة تحرك السيارة حيث ان المحركين موصولين بالجير معا عبر منظومة كلتش الكترونية...حيث يستعمل في هذا النظام محرك كهربائي صغير بالإضافة الى بطارية صغيرة يتم شحنها عن طريق تحويل الطاقة الناتجة عن الكبح الى طاقة كهربائية للشحن او اما ان يكون المحرك البترولي يعمل كمولد لشحن البطاريات. المحرك البترولي يطفأ فقط عند عملية الوقوف و عدم التحرك بالسيارة او عند عملية الكبح او عدم الدوس على دواسة الوقود . من مزايا هذا النظام هو توفيره للوقود في الطرقات المفتوحة بالإضافة لصغر حجم البطارية التي لا تأخذ حيز كبير...... من الامثلة على هذا الموديل هوندا انسايت و هوندا سيفيك و أكورد و مرسيدس S400 Blue Hybrid و بي ام دبليو الفئة السابعة هايبرد و سيارات جنرال موتورز BAS هايبرد.

2- الهجين المتتالي (Series Hybrid): في هذا النظام يتم تحريك المركبة عن طريق المحرك الكهربائي فقط... و يتم استخدام المحرك البترولي كشاحن للبطاريات او كمولد للمحرك الكهربائي في حال كانت طاقة البطاريات غير كافية لإدارة المحرك... هذا المبدأ هو نفس المبدأ الذي ابتكرت فيه سيارة الهايبرد الاولى (سيارة فيرديناند بورش عام 1900). من مزايا هذا النظام انه ممتاز جدا داخل المدن المزدحمة حيث انه يوفر قدر كبير من الوقود الا ان حجم البطاريات كبير نوعا ما...... من الامثلة على هذا النظام حاليا سيارة شيفروليت فولت.

3- نظام تقسيم القوة الهجينة(Power-Split Hybrid): هنا يتم الجمع بين النظامين السابقين و العمل بهما......حيث يتم استخدام المحركين معا لتحريك السيارة و ربطهما بالجير عند الحاجة....بالاضافة الى امكانية عمل المحرك الكهربائي لوحده في حالة عدم الحاجة لطاقة كبيرة.... و يتم استخدام المحرك البترولي في شحن البطارية و توليد الطاقة للمحرك الكهربائي عند الحاجة و تحريك السيارة بنفس الوقت.....أهم مزايا هذا النظام أنه يجمع حسنات النظامين السابقين بالقوة الجيدة على الطرق السريعة يحث يعمل المحركان معا ..... و توفير الوقود في المناطق المزدحمة التي تشهد انطلاق-توقف متكرر أو المشي بسرعات بطيئة حيث يكون المحرك البترولي مطفأ كليا الى ان يقل شحن البطاريات بالإضافة الى عدم الحاجة لمحرك بترولي كبير.....من الامثلة على هذا النظام جميع سيارات الهايبرد من تويوتا و لكزس و نيسان وفورد و جنرال موتورز.
---------------------------------------------------------------------------
حاليا تعتبر التويوتا هي رائدة انتاج سيارات الهايبرد في العالم الاحتفاظ بحصة 68% من سوق الهايبرد.

يوجد انواع اخرى من انظمة الهايبرد نحتاج لوقت طويل لمناقشتها لكن استعرضنا هنا اهم الانظمة المستعملة املين ان يحوز الموضوع على اعجابكم كونه مجهود شخصي من جمع معلومات الى صياغة الموضوع بأسلوبي الخاص.......انتهى
****************************** ***************************