نظام نقل الحركة في المركبات الهجينة

تعمل أنظمة نقل الحركة في المركبات الهجينة على نقل القوة إلى عجلات القيادة، وتتميز هذه المركبات بامتلاكها أشكالاً متعددة من القوة الدافعة وتكوينات متنوعة. على سبيل المثال، قد تستمد السيارة الهجينة طاقتها من حرق البنزين، ولكنها تنتقل بين المحرك الكهربائي ومحرك الاحتراق الداخلي لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

مكونات نظام نقل الحركة

يتضمن نظام نقل الحركة النموذجي جميع المكونات المستخدمة لتحويل الطاقة الكامنة المخزنة إلى حركة. ويمكن أن تستخدم هذه الأنظمة الطاقة الكيميائية، أو الشمسية، أو النووية، أو الحركية للدفع. ومن الأمثلة الحديثة الدراجات الكهربائية والمركبات الكهربائية الهجينة، التي تجمع عادةً بين بطارية (أو مكثف فائق) ومحرك احتراق داخلي (ICE) يمكنه إما إعادة شحن البطاريات أو تشغيل المركبة مباشرة.

تاريخ المركبات الهجينة

للمركبات الكهربائية تاريخ طويل في الجمع بين الاحتراق الداخلي والنقل الكهربائي، كما هو الحال في أنظمة الدفع (ديزل-كهرباء) التي استُخدمت بشكل أساسي في القاطرات السككية. ومن أوائل أشكال المركبات البرية الهجينة تجربة "الحافلة الكهربائية بدون مسار" في الولايات المتحدة (نيوجيرسي) بين عامي 1935 و1948، حيث تم تزويد الحافلة بمحرك احتراق داخلي لتشغيل نظام نقل الحركة الميكانيكي مباشرة عند غياب الأسلاك الكهربائية العلوية.

أنواع أنظمة الدفع الهجينة حسب التصميم

الهجين المتوازي (Parallel Hybrid)

في أنظمة الهجين المتوازي، يوجد كل من محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي، وكلاهما يمكنه دفع السيارة بشكل فردي أو العمل معاً بشكل مشترك لتوفير القوة.

إذا تم ربطهما على محور واحد، يجب أن تكون السرعات متطابقة وتُجمع عزوم الدوران. وتعتمد هذه الأنظمة بشكل أكبر على الكبح التجديدي، ويمكن لمحرك الاحتراق الداخلي أن يعمل كمولد لشحن البطارية، مما يجعلها أكثر كفاءة في ظروف القيادة الحضرية (التوقف والانطلاق). ومن الأمثلة على ذلك سيارات هوندا إنسايت وسيفيك وهجين أكورد.

الهجين "عبر الطريق" (Through-the-road - TTR)

هذا النوع هو بديل للهجين المتوازي، حيث يقوم نظام نقل حركة تقليدي بتشغيل محور واحد، بينما يقوم محرك كهربائي أو أكثر بتشغيل محور آخر. يوفر هذا الترتيب نظام دفع احتياطي كامل، ويسمح بإعادة شحن البطاريات عبر الكبح التجديدي، كما يمنح ميزة الدفع الرباعي في بعض الظروف. ومن الأمثلة على ذلك سيارات بيجو 508 RXH وBMW i8 وHonda NSX.

الهجين المتسلسل (Series Hybrid)

يُشار إلى الهجين المتسلسل أيضاً باسم المركبات الكهربائية ممتدة المدى (EREV) أو (REEV). في هذا النظام، يكون المحرك الكهربائي هو المصدر الوحيد الذي يدفع العجلات، بينما يعمل محرك الاحتراق الداخلي كمولد لإنتاج الكهرباء لشحن البطارية أو تشغيل المحرك الكهربائي مباشرة.

مقارنة بين أنظمة الدفع