سيارات الهايبرد، أو السيارات الهجينة، هي تلك التي تعمل بمحركين، أحدهما يعمل باستخدام الكهرباء، ويستمد طاقته من بطارية مدمجة بالسيارة، والآخر بنظام الاحتراق الداخلي، ويكون باستخدام الوقود، ولكن كان مفهوم الهايبرد قديما يعني أن تعمل السيارة بمصدرين للطاقة، بحيث يكونان مختلفين، ولم يكن هذا النظام شائعا قديما، لكن نجحت بعض الشركات في الوقت الحاضر بتصنيع سيارات هايبرد عملية، وبكفاءة عالية وتوفر الوقود.
طريقة عمل نظام الهايبرد في السيارات
يوجد العديد من الميزات التي يوفرها نظام الهايبرد، ويمكن التعرف على هذه الخصائص من خلال معرفة آلية عمل هذا النظام، والتي تكون على النحو الآتي:
- العمل بالاعتماد على الكهرباء فقط، حيث يمكن أن يحرك المحرك الكهربائي سيارات الهايبرد السيارة لوحده على سرعات منخفضة، ولمسافات مختلفة تصل لحوالي 48 كيلومتر، وذلك حسب حجم البطارية وكمية الطاقة المخزنة فيها.
- وضع الخمول، وهي ميزة تقوم بإيقاف محرك الوقود عند إيقاف السيارة، سواء في الازدحام، أو على إشارات المرور، مع استمرار عمل جميع أجهزة السيارة الأخرى.
- تزويد البطارية لمكيف الهواء وملحقات السيارة بالطاقة اللازمة لعملها أثناء وقوف أو تباطؤ السيارة.
- إعادة الشحن، ويكون ذلك عند تفعيل المكابح، بحيث تتحول الطاقة الحركية لطاقة حرارية، وتٌستخدم هذه الطاقة في سيارات الهايبرد من أجل توليد طاقة كهربائية من خلال بريكات خاصة يُطلق عليها المكابح المولدة، ويتم تخزين هذه الطاقة في البطاريات من أجل استخدامها مرة أخرى.
أجزاء نظام الهايبرد في السيارة
يوجد عدة أجزاء إضافية في سيارات الهايبرد، والتي تمكّنها من إعادة شحن بطاريتها وتشغيل كلا المحركين، وتنظيم عمليات الاحتراق، وشحن السيارة بالطاقة الكهربائية، وهذه الأجزاء هي:
- البطارية، وتقوم بتزويد السيارة بالكهرباء لتشغيل السيارة قبل أن تبدأ بطارية الجر بالعمل، كما وتزود ملحقات السيارة بالكهرباء اللازمة للعمل.
- محول التيار المباشر، حيث يعمل هذا الجهاز على تحويل طاقة التيار المستمر ذات الجهد الكهربائي العالي الناتج عن بطارية الجر لطاقة تيار مستمر ذات جهد كهربائي منخفض، والتي تلزم لتشغيل ملحقات السيارة، وإعادة شحن البطارية المساعدة.
- المولد الكهربائي، والذي يقوم بتوليد الكهرباء من حركة العجلات أثناء تفعيل البريكات، فتحول الطاقة المستردة لبطارية الجر.
- محرك الجر الكهربائي، حيث يعمل هذا المحرك على تحريك عجلات السيارة باستخدام الطاقة المستمدة من بطارية الجر.
- العادم، حيث يقوم بتوجيه غازات العادم من المحرك للخارج من خلال أنبوب العادم، ويتم تصميم محفز ثلاثي الاتجاهات من أجل تقليل الانبعاثات الخارجة من المحرك لداخل نظام العادم.
- خزان الوقود، حيث يتم تخزين الوقود فيه، حتى يحتاجه المحرك.
- محرك الاحتراق الداخلي، بحيث يتم حقن الوقود إما في غرفة الاحتراق أو في مشعب السحب، حيث يُدمج مع الهواء، ويتم إشعال خليط الهواء والوقود بواسطة شرارة من شمعة احتراق.
- وحدة التحكم في إلكترونيات الطاقة، التي تدير تدفق الطاقة الكهربائية التي توفرها بطارية الجر، وتتحكم بسرعة محرك الجر الكهربائي والعزم الناتج عنه.
- النظام الحراري، حيث يحفظ هذا النظام نطاق درجة حرارة التشغيل المناسبة للمحرك الكهربائي، والمحرك، وإلكترونيات الطاقة والمكونات الأخرى.
- بطارية الجر، وتقوم بتخزين الكهرباء من أجل استخدامها بواسطة محرك الجر الكهربائي.
- ناقل الحركة، والذي يقوم بنقل الطاقة الميكانيكية من المحرك لقيادة العجلات.
