در سالهای اخیر، سیستمهای هیبریدی به عنوان شاخهای کلیدی در صنعت خودرو ظهور کردهاند. این سیستمها با هدف کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانهای توسعه یافتهاند و در میان آنها، یکی از پرکاربردترین و نوآورانهترین انواع، سیستم هیبریدی ملایم است که به روشی سادهتر و اقتصادیتر از سایر سیستمهای هیبریدی عمل میکند.
مقدمه
هیبرید ملایم چیست؟
سیستم هیبریدی ملایم (MHEV) عموماً به خودروهایی اطلاق میشود که از موتور الکتریکی به عنوان کمکی برای موتور احتراق داخلی استفاده میکنند. برخلاف هیبریدهای پلاگین، این سیستمها هرگز قادر به حرکت مستقل با انرژی الکتریکی نیستند. اولین توسعهدهنده این سیستم، هوندا بود که این فناوری را در مدل «اینسایت» در سال ۱۹۹۹ معرفی کرد. این خودرو به عنوان یکی از اولین نمونههای هیبریدهای ملایم، با استقبال گستردهای روبرو شد و راه را برای توسعه بیشتر این فناوری هموار کرد.
نحوه عملکرد هیبرید ملایم
در خودروهای هیبریدی ملایم، موتور الکتریکی مستقیماً خودرو را به حرکت در نمیآورد، بلکه به عنوان کمکی برای موتور احتراق داخلی عمل میکند. این موتور الکتریکی معمولاً توسط یک باتری کوچک تغذیه میشود که از طریق سیستم بازیابی انرژی ترمز شارژ میشود و انرژی لازم برای کمک به موتور احتراق را فراهم میکند. یکی از مهمترین ویژگیهای این سیستم، استفاده از انرژی حاصل از ترمزگیری است که در بسیاری از خودروهای هیبریدی برای ذخیره انرژی تلف شده در باتری استفاده میشود.
نحوه عملکرد هیبرید ملایم
هیبریدهای ملایم معمولاً به طور خودکار از انرژی ذخیره شده برای شروع حرکت یا کمک به موتور احتراقی در هنگام شتابگیری استفاده میکنند. به این ترتیب، مصرف سوخت کاهش مییابد و میزان انتشار گازهای گلخانهای نیز کاهش مییابد. این سیستم همچنین قادر است به موتور احتراقی در کاهش سرعت خودرو یا هنگام توقف کمک کند که این امر باعث کاهش مصرف سوخت در شرایط مختلف میشود.
چرا خودروسازان از هیبریدهای ملایم استفاده میکنند؟
در پاسخ به این سوال که چرا خودروسازان از این سیستم استفاده میکنند، میتوان به مزایای متعددی اشاره کرد:
کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانهای
یکی از دلایل اصلی استفاده از هیبریدهای ملایم، کاهش مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانهای است. موتور الکتریکی کوچکتر که به موتور احتراقی کمک میکند، میتواند مصرف سوخت را کاهش داده و در موقعیتهای خاص مانند شتابگیری یا توقفهای ناگهانی، انتشار گازهای گلخانهای کمتری تولید کند.
هیبرید ملایم (MHEV) چیست؟ موتور الکتریکی
هزینه کمتر و نگهداری آسانتر
سیستمهای هیبرید ملایم نسبت به سایر سیستمهای هیبریدی مانند هیبریدهای پلاگین ارزانتر هستند. باتریهای کوچکتر و سیستمهای سادهتر به خودروسازان این امکان را میدهد که این فناوری را با قیمت مناسبتری در خودروها ارائه دهند. این سیستمها همچنین نسبت به هیبریدهای پلاگین، نگهداری و تعمیر آسانتری دارند، زیرا نیازی به شارژ خارجی ندارند.
کارایی و بهرهوری بیشتر
هیبریدهای ملایم میتوانند در شرایط مختلف، مانند رانندگی در شهر یا جادههای طولانی، کارآمدتر باشند. این سیستمها در صورت لزوم به طور هوشمندانه به موتور احتراق کمک میکنند و عملکرد بهینهتری را ارائه میدهند.
انواع سیستمهای هیبرید ملایم
سیستمهای هیبرید ملایم در خودروها به روشهای مختلفی توسط خودروسازان طراحی و پیادهسازی شدهاند. هر شرکت بسته به اهداف، نیازهای بازار و فناوری موجود، از روشهای مختلفی برای پیادهسازی این فناوری استفاده میکند. در این بخش، انواع هیبریدهای ملایم و تفاوتهای آنها در رویکرد شرکتهای خودروسازی را معرفی خواهیم کرد.
سیستم هیبرید ملایم ۱۲ ولتی
یکی از سادهترین و کمهزینهترین انواع هیبرید ملایم، سیستم ۱۲ ولتی است که در بسیاری از خودروهای اقتصادی استفاده میشود. در این نوع، یک استارت-ژنراتور (Belt-Driven Starter-Generator) به موتور احتراق داخلی متصل شده و نیروی کمکی لازم برای کاهش مصرف سوخت و آلایندگی را فراهم میکند. شرکتهایی مانند سوزوکی از این سیستم در خودروهایی مانند سوزوکی سویفت استفاده کردهاند که عملکرد قابل قبولی نیز ارائه میدهد.
سیستم هیبریدی ملایم ۴۸ ولتی
سیستم ۴۸ ولتی یکی از پیشرفتهترین انواع هیبرید ملایم است که قدرت بیشتری نسبت به سیستم ۱۲ ولتی ارائه میدهد. در این نوع، از یک باتری ۴۸ ولتی به همراه یک استارت-ژنراتور قدرتمندتر استفاده میشود که میتواند قدرت بیشتری برای شتابگیری، کاهش مصرف سوخت و حتی عملکردهای اضافی مانند تهویه مطبوع برقی فراهم کند.
شرکتهایی مانند مرسدس بنز از این سیستم در مدلهایی مانند کلاس E و آئودی در مدل A6 استفاده میکنند. این سیستمها به ویژه برای خودروهای لوکس و نیمه لوکس مناسب هستند، زیرا ترکیبی از عملکرد و مصرف سوخت اقتصادی را ارائه میدهند.
موتور الکتریکی در کنار موتور بنزینی
ISG (ژنراتور استارت یکپارچه)
در این نوع، موتور الکتریکی به عنوان بخشی جداییناپذیر از موتور احتراق داخلی طراحی شده و جایگزین استارت و دینام سنتی میشود. این سیستم معمولاً برای کاهش مصرف سوخت در هنگام شتابگیری و همچنین در هنگام توقفهای کوتاه مانند پشت چراغ قرمز استفاده میشود. کیا و هیوندای از این نوع سیستم در مدلهایی مانند کیا سورنتو و هیوندای توسان استفاده کردهاند.
سیستم هیبرید ملایم محور عقب
در برخی از خودروها، سیستم هیبرید ملایم به محور عقب خودرو متصل است. در این حالت، موتور الکتریکی چرخهای عقب را به حرکت در میآورد و به عنوان نیروی کمکی در شتابگیری و حرکات سریعتر عمل میکند. این طراحی به ویژه…