يشكل وقود السيارات هاجسا كبيرا لدى الكثير من الدول، وخاصة تلك التي تعتمد على استيراد مشتقات النفط مثل البنزين، ويعود ذلك إلى ارتفاع سعر الوقود الذي يجبر أصحاب السيارات على الاقتصاد الشديد في استهلاك الوقود وحصر استعمال السيارات في تغطية الاحتياجات الضرورية فقط. ويضيف علماء البيئة إلى ذلك مشكلة أخرى لا تقل عنها إثارة للاهتمام، ويعنون بذلك ما تنفثه هذه السيارات من عوادمها من غازات تتسبب في تلوث الجو وارتفاع درجة حرارة الكرة الأرضية بصفة عامة.
وصناعة السيارات لها من التقنيات ما يمكنها من التجاوب مع هذه الهواجس والتغلب على المصاعب الآنف ذكرها. وذلك باستخدام السيارات الهجين التي يوجد منها في الأسواق الآن العديد من الأنواع والموديلات، كما أعلن العديد من الشركات الصانعة للسيارات عن خطط لصناعة السيارات الهجينة الخاصة بها.
فكيف تعمل هذه السيارات؟ وما الذي يحدث في محرك السيارة لتزداد سرعتها مقارنة بسرعة السيارة العادية؟ وهل هي فعلا أقل تلويثا للجو؟
نحاول الاّن الإجابة عن هذه التساؤلات وتوضيح كيفية عمل هذه التقنية. الكثيرون منا امتلكوا سيارات هجينة إلى درجة ما. فالدراجة المزودة بمحرك وسيلة نقل هجينة لأنها تجمع بين طاقة محرك البنزين وقوة التبديل بقدم الراكب. والسيارات الهجينة في الواقع تحيط بنا من كل الجوانب، ومنها على سبيل المثال المحركات التي تسحب القاطرات، التي تجمع بين طاقة الديزل والطاقة الكهربائية. ومنها كذلك بعض أنواع الباصات التي نجدها في بعض المدن، ونعني بها تلك التي تجمع بين محرك الديزل والطاقة الكهربائية التي تستمدها من أسلاك علوية. والغواصات أيضا ناقلات هجينة تجمع بين الطاقتين النووية والكهربائية حينا وطاقتي الديزل والكهرباء في أحيان أخرى.
ونخلص من هذا إلى أن أية ناقلة تجمع بين مصدرين من مصادر الطاقة أو أكثر لتحصل منها على قوة الدفع تعد ناقلة هجينة. وأكثر أنواع السيارات الهجينة شيوعا هي تلك التي تجمع بين البنزين والطاقة الكهربائية، ولذلك فإن هذا المقال يركز على هذا النوع.
ولتكتمل معرفتنا بهذا النوع من السيارات الهجينة دعنا في البداية نوضح الفرق بين سيارات البنزين والسيارات الكهربائية. سيارات البنزين مزودة بخزان وقود يزود المحرك بالبنزين، ومن ثم يشغل المحرك ناقل الحركة، الذي ينقل الحركة إلى العجلات. أما السيارة الكهربائية فمزودة بعدد من البطاريات التي تمد المحرك بالكهرباء، ومن ثم يشغل المحرك ناقل الحركة، ومنه تنتقل الحركة إلى العجلات. وتتألف السيارات الهجينة من هذين النوعين، والهدف من هذا التهجين هو محاولة التغلب على عيوب كلا النوعين، كأن تقلل من انبعاثات غاز العادم مثلا، وهي من عيوب سيارات البنزين. ولكي تكون السيارة مفيدة لي ولك عزيزنا القارئ لا بد أن تتوافر فيها بعض المتطلبات، ومنها على سبيل المثال:
- القدرة على السير لمسافة300 ميل بعد ملء خزان الوقود
- سهولة وسرعة التزود بالوقود
- القدرة على مجاراة السيارات الأخرى في الطريق
سيارة البنزين تتوافر فيها هذه المتطلبات ولكنها تنتج قدرا كبيرا من التلوث. أما السيارة الكهربائية فلا تنتج ملوثات تذكر ولكنها لا تستطيع السير لأكثر من 100 ميل بعد شحن بطارياتها، وبالإضافة إلى ذلك فإن هذه السيارات بطيئة وغير مريحة في الشحن. وتتلخص أهمية السيارة الهجينة المؤلفة من هذين النوعين في أنها توفر نظاما موحدا يمكنه التغلب على هذه العيوب.
تركيب السيارة الهجينة
تتألف السيارة الهجينة من الأجزاء الأساسية التالية:
- محرك البنزين: وهو يشبه المحركات التي نجدها في السيارات العادية، ولكن المحرك هنا أصغر حجما ويستخدم تقنيات عالية لتقليل الانبعاثات وزيادة الكفاءة.
- خزان الوقود: هو الخزان الذي يحفظ الطاقة لاستعمال السيارة. والبنزين أفضل بكثير من البطارية في حفظ الطاقة (جالون واحد من البنزين يكفي لخزن كمية من الطاقة تتطلب حوالي ألف رطل من البطاريات).
- المحرك الكهربائي: المحرك الكهربائي في السيارة الهجينة محرك متطور جدا ومعقد إلى حد كبير، حيث تسمح الإلكترونيات المعقدة فيه بأداء عمل المحرك والمولد في وقت واحد.
- المولد: يشبه المحرك ولكن وظيفته تنحصر في إنتاج الطاقة الكهربائية فقط.
- البطاريات: هي وحدات خزن الوقود في السيارة الهجينة لاستعمال المحرك الكهربائي. والمحرك الكهربائي في السيارات الهجينة يأخذ طاقته من البطاريات ولكنه في نفس الوقت يستطيع تزويد البطاريات بالطاقة.
- ناقل الحركة: يؤدي ناقل الحركة في السيارة الهجينة نفس الوظيفة التي تؤديها في السيارة التقليدية.
ويمكن وصل مصدري الطاقة في السيارة الهجينة بطريقتين: التوصيل على التوازي والتوصيل على التوالي. وفي التوصيل على التوازي يزود خزان الوقود المحرك بالبنزين، بينما تزود البطاريات المحرك الكهربائي بالطاقة، وبإمكان كل من المحرك الكهربائي ومحرك البنزين تشغيل ناقل الحركة في نفس الوقت. وفي التوصيل على التوالي يشغل محرك البنزين المولد، الذي يقوم بدوره بشحن البطاريات أو تزويد المحرك الكهربائي بالطاقة، ويدير المحرك الكهربائي ناقل الحركة، ويعني هذا أن محرك البنزين لا يؤدي أي دور في تزويد السيارة بالطاقة.
وهذي بعض الصور و الفيديوات اللي توضع مكونات و طريقة عمل السيارات الهجينة:
وفيما يلي بعض أخبار السيارات الهجينة:
في شهر نيسان (أبريل) الماضي، تصدرت سيارة إنسايت على مبيعات جميع سيارات الركوب الأخرى ذات الحجم الكامل في اليابان، وهذه أول مرة يتصدر فيها موديل هجين مبيع السيارات الوطنية.
كانت شركة تويوتا التي تعتبر ثاني أكبر شركة لصنع السيارات في العالم، رائدة صنع السيارات الهجينة قبل عقد من الزمن، حيث طرحت سيارة بريوس Prius التي تعتبر أكثر السيارات الهجينة مبيعاً في العالم.
لقد تلقت شركة هوندا التي تعتبر ثاني أكبر شركة لصنع السيارات في اليابان بعد شركة تويوتا، سيلاً هائلاً من الطلبيات على سيارتها التي تقطع 41 ميلاً بجالون البنزين، وذات الأبواب جوناثان سوبل من نوع هاتش باك منذ أن طرحتها في اليابان في شهر شباط (فبراير) الماضي.
نجاح سيارة انسايت – وهي نسخة أعيد تصميمها عن أول سيارة هجينة طرحتها شركة هوندا، وتعرضت لانتكاسة في عام 2006 بسبب تراجع المبيعات – يساعد الآن في دفع السيارات الهجينة التي كانت هامشية في وقت من الأوقات، إلى أن تصبح سيارة سائدة الاستعمال.
فبثمن يبلغ 1.89 مليون ين (19.000 دولار) للسيارة من أول موديل، تعتبر سيارة انسايت الجديدة أرخص سيارة هجينة متوفرة.
وسوف تطرح شركة تويوتا في هذا الشهر نسخة جديدة من سيارة برايوس Prius في اليابان، مؤسسة بذلك لأول مرة منافسة مباشرة بين الموديلات الهجينة الجديدة، منذ أصبحت هذه التكنولوجيا متوفرة على نطاق واسع.
وحيث تبلغ كفاءة حرق الوقود 50 ميلاً بالجالون، فإن سيارة برايوس Prius تنتج كمية من غاز ثاني أكسيد الكربون، تقل كثيراً عما ينبعث عن سيارة انسايت، رغم أن دفعها الأكثر تعقيداً على البنزين والكهرباء يجعلها أيضاً أعلى ثمناً.
باعت شركة تويوتا 1952 سيارة من النسخة الحالية لسيارة برايوس Prius في شهر نيسان (أبريل) الماضي، وبذلك تأتي في المرتبة 21 في تصنيف اتحاد وكلاء السيارات في اليابان. وكانت أفضل نتيجة تحققها هذه السيارة حتى الآن في شهر كانون الأول (ديسمبر) من العام الماضي، عندما جاءت في المرتبة الثالثة.
إضافة إلى الإعفاءات الضريبية، بدأت اليابان في شهر نيسان (أبريل) الماضي، إعطاء مبلغ 100 ألف ين (1.025 دولار)، للسائقين الذين يشترون سيارات جديدة تتفوق على معايير انبعاث الغازات لعام 2010، بنسبة 15 في المائة أو أكثر، وهذه فئة تشمل السيارات الهجينة كما تشمل نحو 40 في المائة من السيارات الجديدة التي تسير على البنزين.
أما بالنسبة للسيارات الأمريكيية فبعد عقود من إنتاج سيارات تستهلك كميات هائلة من الوقود يبدو أن شركات السيارات الامريكية تنبهت إلى أن إمدادات العالم من النفط محدودة.
وتصدر اسما اثنتين من كبرى شركات السيارات الامريكية عناوين الصحف في مختلف أنحاء الولايات المتحدة أمس الاول عندما أعلنتا خلال افتتاح معرض ديترويت للسيارات عن طرح طرز جديدة مزودة بمحركات هجينة تعمل بالوقود والكهرباء على حد سواء.
وأزاحت شركة جنرال موتورز الستار أيضا عن أحدث سيارة في العالم تعمل بخلية وقود الهيدروجين. وتتميز السيارة الجديدة من طراز سيكويل عن باقي السيارات التي تعمل بوقود الهيدروجين بقدرتها على السير لمسافة 500 كيلومتر قبل أن تحتاج للتزود بالوقود مرة أخرى.
وثبتت الشركة المحرك الكهربائي وخلايا الوقود وأنظمة التحكم الاليكترونية المعقدة بالسيارة في جسم خارجي يبلغ سمكه 25 سنتيمترا ويتميز بشكل انسيابي متطور يشبه "لوح التزلج".
وتعتبر جنرال موتورز أن السيارة سيكويل تمثل المرحلة التالية لمحركات الاحتراق الداخلي ومن هنا جاء اختيار اسمها الذي يعني "الجزء الثاني". وأعربت الشركة عن توقعاتها أن تبدأ في انتاج السيارة الجديدة في عام 2010.
وطرحت شركة فورد خلال المعرض سيارتها الجديدة من طراز فوكوس التي تركز على تكنولوجيا المحركات الهجينة بهدف تحسين معدلات استهلاك الوقود بصورة كبيرة. وكانت شركتا هوندا وتويوتا قد تصدرتا جهود تطوير هذه المحركات التي زودت بها سياراتهما هوندا سيفيك وتويوتا بريوس.
وأعلنت شركة فورد أنها سرعت وتيرة انتاج سيارتها ميركوري مارينر التي تعمل بمحرك هجين لطرحها في الاسواق في أواخر العام الحالي بدلا من عام 2006. وأضافت أنها وقعت عقدا لتصنيع 12 حافلة تعمل بمحركات احتراق داخلي تستخدم وقود الهيدروجين لصالح ولاية فلوريدا الامريكية العام المقبل.
أما بالنسبة لشركة مرسيدس الألمانية فتعتزم شركة مرسيدس العملاقة اعتباراً من عام 2015 تخصيص 20 في المائة من إنتاجها للمحركات الهجينة، غير أن اعتمادها الأساسي خلال السنوات القادمة سيبقى على سياراتها ذات المحركات التقليدية.
فقد أكدت شركة مرسيدس الألمانية الرائدة في مجال صناعة السيارات الفارهة حرصها على التطوير وتزويد نحو 20 في المائة من سياراتها اعتباراً من عام 2015 بمحركات هجين تجمع بين الوقود والكهرباء. وأكد كلاوس ماير مدير التسويق عزم مرسيدس على طرح سيارة هجين جديدة في كل عام اعتباراً من العام المقبل 2009 مع وجود خطط لإنتاج سيارة هجين لطرز الديزل. وتعمل مجموعة دايملر المالكة لمرسيدس على تطوير سيارات كهربائية بشكل نمطي تعمل ببطاريات الليثيوم مع التركيز على فئات السيارات (أيه و بي ) وبعدها الفئة إس في المستقبل.
الأربعاء مارس 24, 2010 3:13 pm