کدام خودروها هیبریدی می شوند؟
وقتی‌که خودرو هیبریدی می‌خواهد از حالت سکون به حرکت در‌آید از الکتروموتور استفاده می‌کند. الکتروموتور قادر است قدرت زیادی را در دور موتورهای پایین، بدون هیچ تأخیری و به‌محض ورود الکتریسیته به موتور ایجاد کند. الکتروموتور همان «ماهیچه سرعتی» خودرو است که در زمان کم قدرت بسیار زیادی تولید می‌کند.
به گزارش خودروتک ، به‌طورکلی ماهیچه‌های بدن انسان به ۲ نوع سرعتی و استقامتی تقسیم می‌شوند. به ماهیچه‌های سرعتی به علت رنگشان ماهیچه‌های سفید هم می‌گویند. این ماهیچه‌ها می‌توانند قدرت بسیار زیادی را در زمان کمی تولید کنند، اما زود خسته می‌شوند. ما در زمان فعالیت‌های هوازی مثل دویدن، پریدن یا بلند کردن اجسام سنگین از این عضلات سفید می‌کنیم.
از طرف دیگر، عضلات استقامتی یا عضلات قرمز استقامت بسیار زیادی دارند و به همین دلیل بدن ما قادر به انجام کار‌های استقامتی مثل تند راه رفتن و شنا کردن است.
این مسئله در مورد ماهی‌ها نیز صادق است. ماهیهایی که نزدیک ساحل شنا می‌کنند مانند سفره‌ماهی و ماهی لوتی گوشت سفیدی دارند. درحالی‌که ماهیهایی که دورتر از ساحل و در آب‌های عمیق هستند، مثل ماهی تن و بونیتو، گوشت قرمزی دارند. این تفاوت به دلیل اختلاف سرعت این ماهی‌ها در آب و در نتیجه نوع ماهیچه‌هایشان است. ماهی‌های ساحلی سرعت بیشتری دارند و از ماهیچه‌های سفید استفاده می‌کنند، اما ماهیهایی که در عمق بیشتر زندگی می‌کنند، ماهی‌های مهاجر هستند و از ماهیچه‌های استقامتی‌شان برای مهاجرت استفاده می‌کنند.
برعکس ماهی‌ها، بدن انسان می‌تواند از هر دو ماهیچه قرمز و سفید بسته به موقعیت استفاده کند. عملکرد بدن، هنگامی‌که هر لحظه از ماهیچه مناسب استفاده کند، مانند عملکرد یک ماشین هیبریدی است.
وقتی‌که خودرو هیبریدی می‌خواهد از حالت سکون به حرکت در‌آید از الکتروموتور استفاده می‌کند. الکتروموتور قادر است قدرت زیادی را در دور موتورهای پایین، بدون هیچ تأخیری و به‌محض ورود الکتریسیته به موتور ایجاد کند. الکتروموتور همان «ماهیچه سرعتی» خودرو است که در زمان کم قدرت بسیار زیادی تولید می‌کند.
وقتی‌که خودرو به حرکت در‌‌می‌آید موتور درون‌سوز روشن شده و نیروی پیشرانه را تأمین می‌کند. موتور درون‌سوز نمی‌تواند به چابکی الکتروموتور به قدرت‌های بالا برسد، ولی می‌تواند همان گشتاور را در مسافت‌های طولانی به چرخ‌ها منتقل کند.
موتور درون‌سوز و الکتروموتور می‌توانند به‌صورت همزمان عمل کرده و ترکیبی ایده‌آل از نیرو را تولید کنند. این استفاده ماهرانه از ۲ موتور مجزا و متفاوت درست همانند استفاده بدن از نوع ماهیچه سفید و قرمز است.
خودروی هیبریدی یک مزیت ویژه دارد که در بدن هیچ موجود زنده‌ای دیده نمی‌شود. این نوع از خودروها می‌توانند انرژی جنبشی خودرو را هنگام کم کردن سرعت تبدیل به انرژی الکتریکی کرده و آن را در باتری ذخیره کنند. نام این فرآیند «ترمز بازیابنده» است که در سرازیری‌ها و مواقع ترمزگیری، انرژی جنبشی خودرو را ذخیره می‌کند. علت این نام‌گذاری، استفاده بهینه از انرژی هدر رفته است. با استفاده از این فناوری به ترمزها نیز فشار کمتری می‌آید.
موجودات زنده غذا را به انرژی تبدیل می‌کنند، اما خودروی هیبریدی نه تنها سوخت را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند، بلکه انرژی جنبشی خودرو را نیز بازیابی کرده و هدر نمی‌دهد.
چرا می‌توانیم هر خودرویی را هیبریدی کنیم؟
ویژگی تکنولوژی هیبرید نیسان، کاهش مصرف سوخت تنها با جایگزین «مبدل گشتاور» با الکتروموتور است. مبدل گشتاور، قطعه‌ای است که در جعبه‌دنده‌های اتوماتیک جانشین کلاچ می‌شود. این سیستم روی هر خودرویی با هر نوع شاسی قابل پیاده‌سازی است. ابعاد این سیستم تفاوتی با موتورهای درون‌سوز موجود ندارد و فضای اضافی زیادی اشغال نمی‌کند. در نتیجه هر خودرویی می‌تواند هیبریدی شود.
مصرف سوخت در بهینه‌ترین حالت ممکن
سیستم هیبرید نیسان با بسیاری از خودروهای دیفرانسیل جلو سازگار است و دلیل این سازگاری، سیستم کلاچ متفاوت است. همان‌طور که در شکل پایین می‌بینید الکتروموتور و موتور درون‌سوز به‌وسیله‌ی ۲ کلاچ با هم کار می‌کنند.
یکی از مزیت‌های منحصربه‌فرد خودروی هیبریدی، تبدیل انرژی جنبشی هدر رفته در اثر ترمز کردن به انرژی الکتریکی و ذخیره آن است. سیستم هیبریدی دو کلاچ دارد. کلاچ اول بین موتور درون‌سوز و الکتروموتور است و در هنگام بازیابی انرژی درگیر نیست، با جدا شدن موتور اصطکاک موتور حذف می‌شود و در نتیجه بازدهی بازیابی انرژی افزایش پیدا می‌کند. کلاچ دوم بین الکتروموتور و گیربکس قرار دارد و وظیفه آن مشابه یک کلاچ معمولی است: شروع حرکت نرم و شتاب‌گیری بدون ضربه و شوک.
کلاچ اول بین موتور درون‌سوز و الکتروموتور است و در هنگام بازیابی انرژی درگیر نیست. در هنگام بازیابی انرژی (ترمزگیری) با جدا شدن موتور، اصطکاک موتور حذف می‌شود و در نتیجه بازدهی بازیابی انرژی افزایش پیدا می‌کند. در هنگام شتاب‌گیری یا حرکت در سربالایی که پای خود را کاملاً روی پدال گاز فشار می‌دهید، سیستم کلاچ ۱ را درگیر می‌کند و به خودرو اجازه می‌دهد که از حداکثر قدرت ممکن بهره ببرد.
کلاچ دوم بین الکتروموتور و گیربکس قرار دارد. وظیفه کلاچ دوم انتقال نرم و هموار قدرت الکتروموتور و موتور درون‌سوز به چرخ‌ها است تا به خودرو شوک وارد نشود. کلاچ دوم رانندگی پیوسته و شتاب لحظه‌ای را به‌وسیله نیم کلاچ کردن مهیا می‌سازد؛ همان تکنیکی که در گیربکس دنده‌ای استفاده می‌کنید. شاید حرکت نرم با نیم‌کلاچ تنها از رانندگان حرفه‌ای بربیاید، اما با این سیستم جدید هرکسی می‌تواند نرم براند.
سیستم دو کلاچه سه مزیت اصلی بر سیستم یک کلاچه دارد.
- در این سیستم می‌توان موتور درون‌سوز را جدا کرد تا بازدهی تولید انرژی افزایش پیدا کند.
- سیستم هیبریدی تنها با جایگزین کردن مبدل گشتاور در گیربکس با الکتروموتور قابل استفاده است. اما چرا این موضوع یک مزیت است؟ چون شما می‌توانید این سیستم را روی جدید‌‌ترین موتور‌ها نیز نصب کنید.
- حجم این سیستم انتقال قدرت زیاد نیست و با هیبرید شدن خودرو، نه ظاهر خودرو تغییر می‌کند و نه کارایی خودرو محدود می‌شود.
بنابراین تقریباً هر خودرویی می‌تواند هیبریدی باشد؛ با همان راحتی و کارایی پیشین، و مصرف سوخت بسیار کمتر.
منبع: نیسان
