السيارات الهجينة

هل تُعتبر السيارات الهجينة الحل الأمثل لمن يبحثون عن الاقتصاد في الوقود. وما هو الفرق الأساسي بينها وبين السيارات الكهربائية. تعتمد السيارة الهجينة في عملها بشكل أساسي على محركين. أولهما، محرك الوقود (البنزين أو الديزل). وثانيها، المحرك الكهربائي. حيث تهدف هذه التقنية إلى تحقيق عدة عوامل، والتي سوف نستعرضها أدناه:

1. التوفير في استهلاك الوقود عندما يعمل المحرك الكهربائي فقط.

2. حماية البيئة بتخفيض نسبة الانبعاثات.

3. تأمين تأدية عالية جداً عند عمل المحركين معاً.

أما من حيث تقييم عمل تلك المحركات، فإنه يتوفر منها ثلاثة تقنيات أو أنواع مختلفة والتي سنتطرق إليها الآن:

 1. المحركات الهجينة المتوازية Parallel Hybrid

تتوفر هذه التقنية للكثير من السيارات الهجينة، حيث يمكن أن يعمل المحرك الكهربائي بشكل مستقل وعند السرعات المنخفضة. كما مكن أيضاً أن يعمل محرك الوقود بشكل مستقل أيضاً عن السرعات العالية.

2. الهجينة المتسلسلة Series Hybrid

أمّا هنا فيكون المحرك الكهربائي للسيارة هو المحرك الأساسي فيها ولا تسير السيارة إلا باستخدامه. ولكن يقتصر عمل محرك البنزين على شحن البطاريات لتأمين ديمومة العمل للمحرك الكهربائي.

3. الهجينة المستلسلة- المتوازية Series-Parallel-Hybrid

في حين يجمع هذا النوع من التقنية كلا النوعين السابقين. حيث تتوفر مرونة الاستخدام، ويصبح بإمكان السيارة الاعتماد على محرك الكهرباء، أو محرك البنزين أو كلا المحركين معاً. وفي النهاية للوصول إلى تأدية عالية جداً وانطلاقة متميزة.

ولقد استفادت تقنية المحركات الهجينة من تطور العلم ومن التطورات الحديثة في هذا المجال. كما تصب معظمها في صالح تطوير السيارة الهجينة. وإضافةً لذلك سوف نستعرض الآن أهم التجهيزات والعوامل التي ساهمت ولا تزال تساهم في تطور السيارة الهجينة.

1. البطاريات المتقدمة

طالما أن هناك محركاً كهربائياً فنحن بحاجة إلى بطارية قوية (بخلاف البطارية الأساسية للسيارة). حيث تتلخص مهمة البطارية بإمداد ذلك المحرك الكهربائي بالطاقة. كما تضمن له دفع السيارة لمسافة لا تقل عن 35 كم، والتي تُعتبر الحد الأدنى للتنقل داخل المدينة والذي يضمن عدم انطلاق محرك البنزين. وبالنتيجة، عدم خروج أية انبعاثات من عادم السيارة. وعلى سبيل المثال نجد من أهم أنواع البطاريات المستخدمة مع السيارات الهجينة: بطاريات الليثيوم-أيون، وبطاريات اليثيوم-بوليمر.

2. أنظمة إدارة الطاقة

ومن ناحية أخرى، تحتاج السيارة الهجينة إلى نظام فعال لإدارة الطاقة. حيث أن المقصود هنا هو إيجاد نظام يمكّن السيارة من تحقيق الغاية التي صُنعت من أجلها، ألا وهي تخفيف الانبعاثات داخل المدينة وتقليل استهلاك الوقود. وهنا يأتي دور نظام إدارة الطاقة، الذي يتوجب عليه تشغيل المحرك الكهربائي في الوقت والمكان المناسبين والمحافظة بنفس الوقت على شحنة البطارية. وكذلك التنبه بنفس الوقت إلى ضرورة إطلاق محرك الوقود عند الحاجة إلى ذلك.

3. تحسن تكنولوجيا المحركات

ولنفترض أن السيارة الهجينة تسير داخل المدينة بالمحرك الكهربائي، وقاربت شحنة البطارية على النفاذ حيث باتت يجب إطلاق محرك البنزين. وطالما أن عنوان صناعة السيارة الهجينة هو تخفيض الانبعاثات وتقليل استهلاك الوقود، فإنه يتوجب على محرك البنزين عندما يبدأ بعمله أن يكون ملتزماً بهذه المعايير. وذلك من ناحية كفاءته العالية وتزويده بأنظمة حقن مباشر للوقود، أو أنظمة شحن للهواء (توربو). والتي من شأنها تحسين أداء المحرك واستخراج طاقة أكبر منه من سعة أصغر.

استخدامات المحركات الهجينة

وكما ذكرنا في بداية مقالنا، نستفيض هنا بشكل أكبر مع أمثلة على ذلك. فإن الهدف من السيارات الهجينة بات معروفاً. فعند السير داخل المدينة، يجب أن نخفض الانبعاثات إلى الحد الأدنى. والأفضل أن نجعلها صفراً، وهذا ما يحققه المحرك الكهربائي.

أما عند الانتقال إلى الطريق السريع أو الجبلي، فإن المحرك الكهربائي لم يعد يفي بالغرض. وهنا يتدخل محرك البنزين دون أي تدخل من السائق ليؤمن استمرار انطلاقة السيارة طالما أن خزان وقودها ممتلأً.

ولمن يبحثون عن التأدية العالية والرياضية، فلقد باتت توفر العديد من الشركات إمكانية عمل المحركين معاً. وهذا ما يتأتى منه الطاقة القصوى المتوفرة للسيارة، وتنتفي معها معايير حماية البيئة وتخفيض الانبعاثات. حيث أن الهدف من هذه الحالة هو التسارع الخارق والبحث عن التأدية، وهذه ميزة أخرى توفرها السيارات الهجينة. فضلاً عن أنها باتت تؤمن مختلف أنواع التأدية والتي تُرضي كافة الأذواق يالنسبة للسائقين.
وسوف نستعرض الآن أهم السيارات الهجينة المتوفرة في الأسواق العالمية

1. تويوتا بريوس

تعتبر من أول السيارات التي اعتمدت تقنية المحركات الهجينة. ولم تتوقف شركتها عن تطويرها وتزويدها بأحدث التقنيات في هذا المجال. والتي تضمن لها استمرار شعبيتها وهيمنتها على الفئة الصغيرة من هذه السيارات.

2. فيراري إس إف 90

وتعتبر هذه السيارة المثال الأفضل على الاطلاق للسيارة الهجينة، والتي تقدم أداء خارقاً. وذلك دون المساس بمبدئها الأساسي وهو الحفاظ على البيئة وتقليل استهلاك الوقود. كما يتحقق ذلك بفضل تزويد السيارة بثلاث محركات كهربائية (اثنان في الأمام وواحد في الخلف) فإنها تنطلق داخل المدينة بمنتهى الهدوء.

وبنفس الوقت فإنها تغذي شعور الانطلاقة القصوى لديك مع قوتها الإجمالية التي تبلغ 1000 حصان عندما ينطلق محرك البنزين بسعة 4 لتر مع المحركات الكهربائية الثلاث.

ومهما حققت السيارات الهجينة من أهداف سامية في حماية البيئة وتقليل استهلاك الوقود. فإنها لا تزال تواجه بعض التحديات والتي تتلخص في:

1. تكلفة تصنيعها العالية كونها تُزود بالعديد من التجهيزات التي لا تتوفر في سيارات البنزين. وأهم تلك التجهيزات وأغلاها ثمناً هي البطارية، ثم يتبعها المحرك الكهربائي. والأهم من ذلك نظام الإدارة لكلا المحركين وتعتبر كل تلك التجيهزات نفقات إضافية تزيد من سعر السيارة وتقلل من مقدرتها التنافسية.

2. تحتاج السيارة الهجينة (في بعض فئاتها التي تحمل الاسم Plug-In Hybrid) مثلها مثل السيارة الكهربائية البحتة إلى شحن بطاريتها. وهنا ندخل في مشاكل تأمين البنية التحتية لعملية الشحن. أما السيارة الهجينة التي لا تحتاج إلى شحن بطاريتها فهي تزود ببطاريات صغيرة. والتي لا تمكنها من السير إلا لمسافات محدودة لا تتجاوز في أحسن الأحوال 25-35 كم.

3. وكما تعاني السيارات الكهربائية من تقبلها من جمهور السيارات. كذلك تواجه السيارة الهجينة نفس المشكلة ولكن بشكل أقل. إذا لايزال الكثير من سائقي اليوم لا يجدون متعة القيادة إلا مع سماع هدير محركات سياراتهم. أو مع الاستمتاع بالأنغام المتأتية من عوادم محركات سياراتهم.

الخلاصة

وختاماً، تعتبر السيارة الهجينة حلاً وسطاً بين السيارة التي تعمل بالبنزين والسيارة الكهربائية البحتة. إذ تؤمن السيارة الهجينة إنعدام نسبة انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون عند عمل محركها الكهربائي فقط. وهذا بحد ذاته يوفر من استهلاك الوقود طيلة مدة عمل المحرك الكهربائي. كما تؤمن السيارات الهجينة بنفس الوقت متعة قيادة السيارة التقليدية العاملة بمحرك البنزين. وفوق ذلك كله باتت بعض السيارات الهجينة تؤمن متعة مضاعفة تتأتى من عمل محركي البنزين والكهرباء معاً