خودروی هیبریدی چیست و چگونه کار می کند؟

تعداد زیادی از مردم خودروهای هیبریدی را در مکانهایی دیده اند .مثلا در لوکوموتیو ها. بیشتر لوکوموتیو ها از سیستم هیبریدی دیزل-الکتریکی بهره می برند و یا در شهرهایی مانند سیاتل اتوبوس هایی با همین سیستم دیزل-الکتریکی کار وجود دارند. این اتوبوس ها یا بهتر بگوییم نوعی تراموا وقتی که به سیمهای برق بالای سقف خود دسترسی دارند از نیروی پیشرانه الکتریکی خودبهره می برند و زمانی که به این کابل های برق دسترسی ندارند با پیشرانه دیزل خود به حرکت ادامه می دهند. زیردریایی ها نیز نوعی ماشینهای هیبریدی هستند که معمولا با یکی از سیستمهای هسته ای- الکتریکی و یا دیزل-الکتریکی کار می کنند . بطور کلی تمام وسایل نقلیه ای که از ادغام دو و یا چند پیشرانه انتقال نیرو که بطور مستقیم و یا غیرمستقیم به سیستم انتقال قدرت وابسته هستند را ماشینهای هیبریدی گوییم. بیشتر خودروهای هیبریدی تولید شده تاکنون از نوع بنزینی-الکتریکی هستند گرچه بعضی از خودروسازها مانند پژو سیتروئن خودروهای هیبریدی از نوع دیزل- الکتریکی نیز تولید کرده اند. خودروهای بنزینی شامل یک باک بنزین است که منبع ذخیره کننده بنزین موتور است وموتور نیز به وسیله سیستم انتقال قدرت نیروی تولیدی را به چرخ ها می رساند. در مقابل در خودروهای الکتریکی یک مجموعه از باتری ها وجود دارد که الکتریسیته مورد نیاز موتور الکتریکی را فراهم می کند و موتور الکتریکی نیز به وسیله سیستم انتقال قدرت نیروی تولیدی خود را به چرخ ها می رساند . برای شما و من یک خودروی مفید خودرویی است که حداقل نیازهای ما را برآورده کند که این نیازها می توانند چنین باشند: ۱- از یک سوخت گیری اولیه حداقل ۳۰۰ مایل یا ۴۸۲ کیلومتر تا یک سوخت گیری مجدد راه بروند. ۲- هر بار سوخت گیری آسان و سریع باشد. یک موتور بنزینی اکثر این نیازها را برآورده می کند اما در عوض آلودگی زیادی دارد و یک موتور برقی با اینکه آلودگی خیلی کمی ایجاد می کند اما این موتور حداکثر بین ۵۰ تا ۱۰۰مایل (۸۰ تا ۱۶۱ کیلومتر)می تواند بین دو شارژ خود برود و مشکل دیگر موتور الکتریکی این است که شارژ شدنش سخت و زمانبر است. یک خودروی هیبریدی بنزینی-الکتریکی ترکیبی از دو پیشرانه است که به نوعی می توانند مکمل همدیگر باشند . سیستم هیبریدی بنزینی - الکتریکی شامل اجزا زیر است: موتور بنزینی : موتور بنزینی که در این خودرو وجود دارد، علی رغم شباهت به موتورهای بنزینی خودروهای بنزینی، کوچکتر و نیز دارای تکنولوژی بالاتری نسبت به خودروهای معمولی است. باک بنزین : باک بنزین در این نوع خودروها محل ذخیره انرژی برای موتور بنزینی است. موتور الکتریکی : موتور الکتریکی در خودروهای هیبریدی بسیار پیشرفته هستند این موتور پیشرفته هم به عنوان یک موتور قادر به انجام کار است و هم به عنوان ژنراتور به عنوان مثال زمانی که به این موتور نیاز است موتور با استفاده از باتری ها قادر خواهد بود شتاب مورد نظر را ایجاد کند و زمانی که خودرو نیازی به موتور الکتریکی ندارد مثلا در یک سراشیبی در حال حرکت است این موتور الکتریکی به عنوان یک ژنراتور نیرو را به باتری ها برمی گرداند. ژنراتور : ژنراتور بسیار شبیه به موتور الکترکی است با این تفاوت که ژنراتور فقط وظیفه تامین الکتریسیته مورد نیاز موتور را بر عهده دارد نه کار دیگر.ژنراتور بیشتر در خودروهای هیبریدی سری به کار میرود. خودروهای هیبریدی سری در ادامه توضیح داده خواهد شد. باتری : باتری ها در خودروی هیبریدی یک وسیله ذخیره انرژی برای موتور الکتریکی هستند . برخلاف بنزین موجود در باک بنزین که می تواند فقط به موتور بنزینی سوخت برساند (یک انتقال یک طرفه از باک بنزین به موتور بنزینی). موتورهای الکتریکی علاوه بر کار فوق می توانند انرژی را به باتری پس دهند. ولی موتور بنزینی نمی تواند چنین کاری را انجام دهد. سیستم انتقال قدرت دو سیستم پیشرانه در خودروهای هیبریدی را می توان با هم به رو شهای مختلفی ترکیب کرد از جمله: هیبرید موازی و سری هیبرید موازی : در هیبرید موازی باک بنزین سوخت را به موتور بنزینی می رساند و باتری ها نیز الکتریسیته را به موتور الکتریکی می رساند و هر دو موتور بنزینی و الکتریکی همزمان و تواما به سیستم انتقال قدرت متصل می شوند و این قدرت به چرخها می رسد. توجه داشته باشید که باک بنزین و موتور بنزینی به سیستم انتقال قدرت متصل هستند و باتری ها و موتور الکتریکی نیز اغلب به طور مستقل و جداگانه به سیستم انتقال قدرت متصل هستند. در نتیجه در هیبریدهای موازی هر دو موتور بنزینی و الکتریکی تواما نیرو محرکه مورد نیاز را فراهم می کنند. هیبریدهای سری : در مقابل هیبریدهای موازی، هیبریدهای سری قرار دارند. در این نوع هیبریدها موتور بنزینی ژنراتور را به حرکت درمی آورد و ژنراتور می تواند باتری ها را شارژ کند یا به موتور الکتریکی قدرت بدهد که این موتور نیز به سیستم انتقال قدرت متصل است.