خودروی هیبریدی چیست و چگونه کار می کند؟

خودروهای هیبریدی مجهز به هر دو نوع موتور‌های ذکر شده هستند و درواقع بیش از یک نوع پیشرانه برای حرکت و کاردارند

به‌طور‌کلی کلمه هیبرید (Hybrid)، به معنای مرکب یا ترکیب دو عنصر متفاوت است. گاهی خودروهای هیبریدی با خودروهای برقی اشتباه گرفته می‌شوند؛ در خودروهای هیبریدی دو موتور بنزینی (یا دیزل) و الکتریکی مکمل یکدیگرند. این در صورتی است که خودروهای برقی فقط موتور الکتریکی دارند.

در خودروهای هیبریدی، موتور بنزینی معمولاً کوچک‌تر است. کوچک بودن موتور بنزینی به این معنی است که سوخت کمتری مصرف می‌کنند، سبک‌تر هستند و فقط برای حالت شتاب گرفتن و بالا رفتن از سربالایی به کمک موتور برقی خودروی هیبریدی می‌آیند. این در صورتی است که موتورهای حجیم‌تر، سیلندرهای بزرگ‌تر دارند و درنتیجه باعث ایجاد وزن بیشتر و لذا مصرف سوخت بالاتر می شود.

  سه گونه ی اصلی خودروهای هیبریدی این فرآیند را با کمی تفاوت اجرا می کنند که در ادامه به طور خلاصه با هر کدام از آنها آشنا خواهید شد.

•  خودروی هیبریدی که به وسیله ی موتور احتراقی و انرژی حاصل از آن شارژ می شود.
•  خودروی هیبریدی که انرژی مورد نیاز جهت ذخیره در باتری ها را از طریق جذب انرژی حاصل از ترمز خودرو به دست می آورد.
•  خودروی هیبریدی که به صورت مستقل و از درگاه های برق مخصوص شارژ می گردد.

خودروهای هیبریدی با کمک موتور الکتریکی خود، انرژی جنبشی هدررفته در هنگام ترمزگیری را بصورت الکتریسیته در باتری‌ها ذخیره کرده و مجدداً از آن استفاده می‌کنند.

همچنین در این مدل خودرو، موتور بنزینی  همیشه روشن نیست؛ به‌طور مثال هنگام پارک کردن یا توقف در ترافیک یا پشت چراغ‌قرمز، موتور خاموش شده و موتور الکتریکی فعال و روشن باقی می‌ماند، درنتیجه سوخت کمتری مصرف‌ و آلودگی کمتری تولید می‌شود.

مدیریت تغییر حالت حرکت، بین موتور بنزینی و موتور الکتریکی در شرایط مختلف رانندگی و جاده، کاملاً هوشمند بوده و توسط کامپیوتر مرکزی خودرو کنترل می‌شود.

انواع تکنولوژی خودروهای هیبریدی

برای آن که کمی تخصصی تر این خودروها را بشناسید، شما را با ۴ گونه ی اصلی، بیشتر آشنا می کنیم

خودروهای پلاگین هیبریدی

اولین گروه که مجموعه ای کاملا اختصاصی است و تنها از طریق شارژ برقی با سوکت های مخصوص، انرژی خود را به دست می آورد، نوع پلاگین هیبریدی نام دارد. تقریبا بهترین و جدیدترین خودروهای هیبریدی از این گروه می باشند. در اصطلاح به خودروهای هیبریدی پلاگین ( PHEV ) می گویند. در این گروه، خودرو می توان به صورت مستقل و ترکیبی از هر دو سوخت استفاده کند. این گروه نسبت به ۳ گروه دیگر مزایا و سازگاری بیشتری دارد.

خودروهای هیبریدی خودروهایی هستند که از ترکیب دو نوع موتور و پیشرانه حرکتی استفاده می‌کنند. به‌طورکلی کلمه هیبرید (Hybrid) یعنی ترکیب دو عنصر. خودروهای هیبریدی دو موتور بنزینی و موتور الکتریکی دارند که از هر دو این‌ها جهت تولید نیرو برای حرکت خودرو استفاده می‌کنند.

در خودروهای پلاگین هیبریدی که در زبان انگلیسی Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)  نام دارند، جدا از امکان شارژ باتری توسط موتور بنزینی، امکان شارژ باتری‌ها توسط برق شهری نیز فراهم آمده‌است. خودروهای پلاگین هیبریدی با هدف کاهش مصرف سوخت طراحی‌شده‌اند. این خودروها هنوز در ایران تولید یا وارد نشده اما در کشورهای خارجی، بسیار رایج هستند و علاوه بر پمپ‌بنزین‌ها و جایگاه‌های سوخت‌گیری، جایگاه‌هایی جهت شارژ کردن اتومبیل‌های برقی دارند. هنگام روشن کردن ماشین، خودروهای پلاگین هیبریدی، باتری شروع به کار می‌کند و تا زمانی که شارژ باتری تمام نشود، موتور بنزینی شروع به کار نمی‌کند مگر اینکه سرعت و شتاب ماشین بالا رفته و یا در اتوبان درحرکت باشید، پیشرانه خودرو بطور هوشمند، بین حالت الکتریکی و موتور بنزینی تغییر می‌کند. همچنین در هنگام پارک کردن و توقف پشت چراغ‌قرمز یا در ترافیک، موتور بنزینی خاموش شده و خودرو دوباره از باتری استفاده می‌کند تا مصرف سوخت کاهش یابد. از دیگر قابلیت‌های این مدل خودرو، استفاده  از انرژی هدررفته در هنگام ترمز کردن است؛ این خودروها مکانیسمی منحصر‌ به ‌فرد دارند که این انرژی اتلافی را بصورت الکتریسیته در باتری ذخیره می‌کند

طبیعتا، مصرف بنزین خودروهای پلاگین هیبرید، در مقایسه با هیبریدهای مشابه از یک شرکت سازنده، رقم پایین‌تری است. به عنوان مثال، یک خودرو هیبرید، ۶ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر، مصرف سوخت دارد، اما نمونه‌ی پلاگین هیبرید از همین خودرو به شرط شارژ کامل باتری‌ها با برق شهری، حدود  ۴ لیتر مصرف بنزین دارد.

.

مزایای استفاده از خودروهای پلاگین هیبریدی عبارت‌اند از:

کاهش مصرف سوخت: به‌طور میانگین، استفاده از خودروهای پلاگین هیبریدی، 30-60 درصد، مصرف سوخت را کاهش می‌دهد.

کاهش میزان تولید گازهای گلخانه‌ای: به دلیل وجود باتری و قابلیت شارژ شدن و همچنین کاهش مصرف سوخت، گازهای گلخانه‌ای تولیدشده توسط خودرو نیز کاهش می‌یابد.

کاهش هزینه‌های سوخت: خودروهای پلاگین هیبریدی ، سوخت کمتری لازم دارد و حتی می‌توان تنها از باتری آن برای جابه‌جایی استفاده کرد و به همین سبب موجب کاهش هزینه‌های مصرفی بنزین شود. لازم به ذکر است که هزینه اولیه خرید این خودروها بالاتر از خودروهای معمولی بوده اما در بلندمدت می‌تواند ازنظر اقتصادی به‌صرفه‌تر باشد.

کوچک بودن موتور: خودروهای پلاگین هیبریدی به دلیل داشتن چند مولد انرژی، موتور کوچک‌تری دارند ، سبک‌تر هستند و درنتیجه موجب کاهش سوخت مصرفی بدون دخالت در عملکرد خودرو می‌شود.

تنها عیب خودروهای پلاگین هیبریدی

 زمان شارژ شدن آن‌هاست که معمولاً زمان‌بر است اما شما می‌توانید به هنگام رسیدن به منزل خودرو را به برق وصل کرده و باتری را برای روز بعد شارژ کنید.

هیبریدی سری

خودروهای هیبریدی سِری ابتدا بر روی مصرف انرژی الکتریکی حساب می کنند و به همین دلیل از تمامی انواع مختلف خودروی هیبریدی، میزان آلایندگی کمتری دارند. این خودروها تنها در هنگام اتمام شارژ باتری از موتور احتراقی بهره می گیرند. اما مشکل جایی است که به علت همین نوع عملکرد، آنها مجبورند باتری هایی بسیار بزرگتر از سایر گونه ها داشته باشند.

هیبریدی موازی

برعکس نوع سری، این گونه از خودروی هیبریدی به صورت پیش فرض، از موتور احتراقی کمک می گیرد و زمانی موتور الکتریکی به کار می افتد که خودرو نیازمند دریافت توان بیشتر باشد.

این نوع کارکرد بدان معنا نیست که در این خودروها همواره می بایست از سوخت فسیلی استفاده کنید؛ اما در تکنولوژی خودروهای هیبریدی موازی، شما در هنگام استفاده از موتور الکتریکی، با محدودیت مسافت بیشتری مواجه هستید. البته این گروه نیز بسیار محبوب بوده و تکنولوژی های پیچیده و بسیار پیشرفته ای جهت مدیریت استفاده از منابع انرژی خود دارند.

سیستم هیبریدی ملایم

این سبک از خودروهای هیبریدی، محدودترین اما جذاب ترین گروه هستند. خودروسازان خودروهای سوپر اسپرت به تازگی از این تکنولوژی خودروهای هیبریدی استفاده کرده اند.

جالب است بدانید فِراری یک خودروی فوق العاده جذاب و سریع در این گروه دارد. این سیستم تماما بر پایه ی انرژی فسیلی کار می کند و موتور الکتریکی و باتری های بسیار کوچک آن در جهت شتاب دهی و افزایش قدرت موتور نیرومند احتراقی آنها است. در این سری، خودرو نمی تواند تنها با استفاده از موتور الکتریکی حرکت کند.

در دوره ای که واردات خودرو به کشور آزاد بود برخی از نمایندگی خودروسازان بزرگ اقدام به واردات انواع خودروهای هیبریدی از برندهای مختلف به بازار ایران کردند. که در این مطلب به برخی از آنها اشاره می شود

تویوتا پریوس

این خودرو که با ظاهر متفاووت به بازار ایران آمد به عنوان پرچمدار خودروهای هیبردی ژاپنی در ایران مطرح است.
موتور بنزینی تویوتا پریوس هیبرید 1800 سی سی حجم و قابلیت تولید 110 اسب بخار را داراست و در ترکیب با موتور برقی ماشین در مجموع 121 اسب بخار قدرت را در اختیار راننده ماشین قرار می دهد.

مجموع گشتاور تولیدی موتور برقی و بنزینی تویوتا پریوس در ترکیب با یکدیگر 141 نیوتن متر گشتاور است. تویوتا پریوس استاندارد آلایندگی یورو 6 را پاس کرده است. این خودرو در سیکل ترکیبی 100 کیلومتر تنها به حدود 5 لیتر بنزین نیاز دارد. یک گیربکس CVT یا دنده متغیر وظیفه انتقال قدرت تویوتا پریوس به چرخ های ماشین را داراست.
تویوتا پریوس در بازار ایران در تیپ های 2 ، 3 و تیپ C موجود است.

تویوتا کمری XLE

دومین خودروی هیبردی تویوتا در ایران است که استقبال خوبی نیز از آن در بازار شده است.
ظاهر تویوتا کمری هیبرید 2018 شباهت بسیار زیادی به تویوتا آریون نسل جدید دارد. تویوتا کمری هیبرید در بازار دارای رقبایی مانند هیوندای سوناتا هیبرید و کیا اپتیما هیبرید است. این ژاپنی برقی – بنزینی در کلاس خودروهای خانوادگی قرار دارد که از کیفیت بالاتری نسبت به بقیه رقبا برخوردار است.

در تویوتا کمری هیبرید مدل 2018 از یک موتور 2.5 لیتری چهار سیلندر همراه با یک موتور الکتریکی و یک باتری برای پیشرانه استفاده شده است. این موتور۴ سیلندر میتواند ۱۵۶ اسب بخار ایجاد کند.

هیوندای سوناتا 2018 هیبرید

هیوندای سوناتا خودرویی است که در بازار ایران طرفداران زیادی دارد . سوناتا با نسل ششم و تولید بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۴ وارد جاده های ایران شد. این خودرو در ایران با کد YF و در سال 2015 با کدLF که چهره جذاب تر و مدرن تری داشت، توانست نظر قشر جوان را جلب کند.

هیوندای در مدل سوناتا ۲۰۱۸ زبان طراحی خود را عوض کرد و به جای استفاده از خطوط شکسته و تهاجمیسبک اروپایی را مد نظرقرارداد.

هیوندای سوناتا هیبرید پیشرانه 2 لیتری 4 سیلندر دارد که با بطری های پلیمری ترکیب شده است. سوناتای هیبرید از دو پیشرانه بنزینی – الکتریکی استفاده می کند که موتور بنزینی قادر به تولید ۱۵۴ اسب بخار توان و ۱۹۰ نیوتن‌متر گشتاور است.

یکی از نکات مثبت سوناتا هیبرید سیستم بازیابی انرژی ترمزگیری است که به شارژ سریع تر باطری های موتور برقی ماشین کمک میکند . سوناتا هیبرید از یک گیربکس 6 سرعته شیفت ترونیک استفاده میکند.
هیوندای سوناتا هیبرید در سه تیپ GL، GLS و GLS PLUS در بازار موجود است.

میتسوبیشی اوتلندر phev

میتسوبیشی اوتلندر phev جدیدترین محصول کمپانی ژاپنی میتسوبیشی در کشورمان است. شاید بهتر است بگوییم میتسوبیشی اوتلندر phev اولین شاسی بلند 7 نفره هیبریدی فول سایز است که با مصرف سوخت میانگین حدود 6 لیتر بسیار کم اشتهاتر از نسخه بنزین سوز است.

میتسوبیشی اوتلندر phev دارای دو موتور است که یکی بنزینی 2000 سی سی با توان خروجی 140 اسب بخار و یک موتورالکتریکی که 80 اسب بخار قدرت دارد در مجموع این خودرو 220 اسب بخار قدرت تولید میکنند.

خودروی میتسوبیشی Phev با باتری ۱۲ کیلووات ساعتی، قادر به طی مسافت 52 کیلومتر است.
لکسوسNX300H

یکی از پیشرفته ترین خودروهای شاسی بلند لکسوسNX300H است این خودروی شاسی بلند به سبب ویژگی های ظاهری و فنی از محبوبیت خاصی برخوردار است .

کیا اپتیما هیبریدی

کیا اپتیما یکی از سدان های سایز متوسط پر طرفدار و پر فروش در ایران است که برای اولین بار اطلس خودرو نمونه هیبریدی کیا اپتیما را با مدل 2018 معرفی کرده است.

از سال 2011 یعنی نسل سوم کیا اپتیما ، نمونه هیبریدی معرفی شد و کیا اپتیما هیبریدی که به ایران ورود پیدا می کند نسل چهارم است که از سال 2016 وارد بازار شده است.

کیا اپتیما هیبرید در بخش فنی کاملاً مشابه دوقلو غیر همسان خودش یعنی هیوندای سوناتا هیبریدی است و این یعنی کیا اپتیما هیبریدی از یک پیشرانه 2 لیتری بنزینی که در ترکیب با یک موتور برقی که با بطری پلیمر لیتیوم 1.6 کیلوواتی تغذیه میشود تولید نیرو می کند و این میزان نیرو توسط یک گیربکس 6 سرعته تیپ ترونیک به چرخ های جلو کیا اپتیما هیبرید منتقل می شود.

تویوتا CH-R هیبریدی

تویوتا CHR تنها کراس‌اوور کوچک بازار خودرویی کشور محسوب می‌شود که به پیشرانه هیبرید مجهز شده است و از این نظر هیچ رقیبی برای آن وجود ندارد.

این خودرو در دو نسخه HV و TURBO و در 4 تیپ Dynamic، Premium، Lounge و Icon در بازار داخلی عرضه می‌گردد که در این میان Icon ساده‌ترین و Dynamic کامل‌ترین تیپ این خودرو محسوب می‌گردد

پیشرانه استفاده‌شده برای نمونه HV کاملاً مشابه پیشرانه نصب‌شده بر روی تویوتا پریوس است؛ به این صورت که این خودرو علاوه بر پیشرانه بنزینی 1798 سی‌سی به یک پیشرانه الکتریکی نیز مجهز شده است که درمجموع 122 اسب بخار قدرت و 142 نیوتن متر گشتاور تولید می‌کنند.

BMW i8

BMW i8  یکی از خودروهای جنجالی بازار ایران بود که بعد از ورود تا مدتی شماره گذاری نشد. طراحی منحصر به فرد در کنار تکنولوژی بالای ساخت این خودرو، ظاهر آن را کاملا متمایز جلوه می دهد.

آی 8 از یک موتور بنزینی 3 سیلندر توربو شارژ در کنار یک موتور برقی استفاده می کند که مجموع قدرت تولید شده توسط این دو نیروی محرکه به 360 اسب بخار می رسد که شتابی کمتر از 4.5 ثانیه را برای این خودرو رقم می زند.

منبع: عصر ایران