خودرو هیبریدی چیست و چگونه کار می کند؟

خودرو هیبریدی به نوعی از وسایل نقلیه گفته می‌شود که از ترکیب دو یا چند منبع انرژی برای حرکت استفاده می‌کند. معمولاً این خودروها دارای یک موتور احتراقی و یک یا چند موتور الکتریکی هستند که به طور هماهنگ با هم کار می‌کنند. در این مطلب از بلاگ یدکیجات، وبسایت فروش آنلاین قطعات خودروهای خارجی، به بررسی دقیق‌تر خودروهای هیبریدی و اهمیت آن‌ها در ناوگان حمل و نقل می‌پردازیم.

خودرو هیبریدی چیست؟

خودروهای هیبریدی، نوعی از وسایل نقلیه هستند که از دو یا چند منبع انرژی برای تامین نیروی محرکه خود استفاده می‌کنند. این منابع انرژی معمولاً شامل یک موتور احتراق داخلی (بنزینی، دیزلی یا …) و یک یا چند موتور الکتریکی می‌شوند. به طور معمول خودروهای هیبریدی ترکیبی از یک موتور بنزینی یا دیزلی و یک موتور الکتریکی هستند که به کمک باتری‌های قابل شارژ کار می‌کند. این ساختار به این خودرو امکان می‌دهد که از مزایای هر دو نوع موتور بهره‌مند شود؛ موتور الکتریکی در سرعت‌های پایین و رانندگی شهری فعال است و با مصرف انرژی کمتر و تولید آلاینده‌های کمتر، به کاهش آلودگی هوا کمک می‌کند، در حالی که موتور بنزینی یا دیزلی در سرعت‌های بالاتر و نیاز به توان بیشتر به کار گرفته می‌شود.

مزایای خودرو هیبریدی کدام اند؟

خودروهای هیبریدی به دلیل ترکیب موتور الکتریکی و موتور های احتراقی، مزایای زیادی دارند؛ از جمله کاهش مصرف سوخت و کاهش آلاینده‌ها که آن‌ها را دوستدار محیط‌زیست می‌کند. این خودروها با استفاده از موتور الکتریکی در سرعت‌های پایین، نیاز به سوخت را کاهش می‌دهند و با سیستم‌های بازیابی انرژی مثل شارژ باتری در زمان ترمزگیری، بهره‌وری انرژی را بالا می‌برند. در ادامه، جزئیات بیشتری درباره مزایا و عملکرد خودروهای هیبریدی ارائه خواهیم کرد.

یدکیجات؛ ارائه دهنده انواع لوازم یدکی لکسوس

کاهش مصرف سوخت

این مدل خودروها  به‌خصوص در محیط‌های شهری و ترافیک، با استفاده از موتور الکتریکی خود، مصرف سوخت را به شدت کاهش می‌دهند. موتور الکتریکی در سرعت‌های پایین و هنگام توقف به کار گرفته می‌شود، و این ویژگی باعث می‌شود خودرو در مقایسه با خودروهای سنتی بنزینی یا دیزلی، سوخت کمتری مصرف کند.

کاهش آلاینده‌ها و کمک به محیط زیست

با توجه به استفاده از موتور الکتریکی در کنار موتور احتراقی، خودروهای هیبریدی میزان آلاینده‌های تولیدی خود را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهند. که این امر به کاهش آلودگی هوا کمک می‌کند و تأثیر مثبتی بر محیط زیست دارد. در واقع، ترکیب این دو نوع موتور به کاهش گازهای گلخانه‌ای نیز منجر می‌شود.

کاهش آلودگی صوتی

موتورهای الکتریکی، برخلاف موتورهای بنزینی یا دیزلی، بسیار کم‌صدا هستند. این ویژگی به ویژه در رانندگی‌های شهری مفید است و باعث کاهش آلودگی صوتی می‌شود. خودروهای هیبریدی مناسب برای محیط‌های شهری و مکان‌های پرتردد باشند

بازیابی انرژی در ترمزگیری

خودروهای هیبریدی به سیستم‌های بازیابی انرژی مجهز هستند که انرژی تولید شده در هنگام ترمزگیری را به باتری‌های خودرو بازمی‌گرداند. این ویژگی، با شارژ مجدد باتری، کمک می‌کند تا مصرف انرژی بهینه‌تر شود و در نهایت، کارایی و راندمان کلی خودرو افزایش یابد.

رانندگی بهینه در ترافیک شهری

در ترافیک‌های شهری که نیاز به توقف و حرکت مداوم وجود دارد، این ماشین ها می‌توانند بیشتر از موتور الکتریکی استفاده کنند. این کار نه تنها مصرف سوخت را کاهش می‌دهد بلکه باعث می‌شود موتور احتراقی کمتر فرسایش پیدا کند و در نتیجه، هزینه‌های نگهداری خودرو نیز کاهش یابد.

راندمان بالا در سفرهای طولانی

خودروهای هیبریدی برخلاف خودروهای تمام الکتریکی، در صورت اتمام شارژ باتری می‌توانند به وسیله موتور احتراقی خود به حرکت ادامه دهند. این ویژگی به رانندگان امکان می‌دهد تا بدون نگرانی از اتمام شارژ، به مسافت‌های طولانی‌تری دست پیدا کنند و از هر دو نوع انرژی بهره‌مند شوند.

 

برای مطالعه بیشتر بخوانید: دلایل سوختن فیوز خودرو

 

 

معایب خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی با وجود مزایای بسیار، معایبی نیز هم دارند؛ از جمله قیمت بالاتر، هزینه‌های نگهداری بیشتر، عملکرد ضعیف‌تر در سرعت‌های بالا و هوای سرد، وزن اضافی به دلیل وجود دو سیستم موتوری، و چالش‌های زیست‌محیطی مرتبط با تولید و بازیافت باتری‌ها. این موارد می‌توانند در تصمیم‌گیری برای خرید این نوع خودروها تأثیرگذار باشند. در ادامه، جزئیات بیشتری درباره هر یک از این معایب ارائه میدهیم.

هزینه اولیه بالا

هزینه خرید خودرو هیبریدی معمولاً بیشتر از خودروهای معمولی با موتور احتراقی است، که ممکن است برای برخی خریداران مقرون به صرفه نباشد. این افزایش هزینه به دلیل فناوری پیچیده‌تر و وجود دو نوع موتور (الکتریکی و احتراقی) است. هرچند این خودروها در مصرف سوخت صرفه‌جویی می‌کنند، اما قیمت اولیه بالا می‌تواند برای برخی خریداران محدودیت ایجاد کند.

هزینه‌های تعمیر و نگهداری

سیستم‌های پیچیده‌تر و دوگانه (احتراقی و الکتریکی) ممکن است هزینه‌های تعمیر و نگهداری بالاتری داشته باشند. باتری‌های هیبریدی نیاز به تعویض دوره‌ای دارند که هزینه‌بر است.سیستم‌های هیبریدی پیچیدگی بیشتری دارند و شامل باتری‌های بزرگ و قطعات الکتریکی پیشرفته هستند. این امر می‌تواند هزینه‌های تعمیر و نگهداری را در صورت نیاز به تعمیرات را افزایش دهد. همچنین، همه تعمیرکاران مهارت و تجهیزات لازم برای تعمیر خودروهای هیبریدی را ندارند، که می‌تواند موجب افزایش هزینه‌های تعمیر شود.

برای مطالعه بیشتر بخوانید:  تفاوت باتری اتمی و اسیدی در خودرو

وزن بیشتر

باتری‌های اضافی و سیستم‌های دوگانه موجب افزایش وزن خودرو می‌شوند که ممکن است در برخی موارد بر عملکرد تاثیر منفی بگذارد.به دلیل وجود دو سیستم موتوری، خودروهای هیبریدی سنگین‌تر از خودروهای معمولی هستند ک روی عملکرد و شتاب خودرو تأثیر بگذارد. همچنین، باتری‌ها فضای زیادی را در خودرو اشغال می‌کنند و ممکن است فضای بار کمتری نسبت به خودروهای معمولی داشته باشند.

محدودیت فضای بار

به دلیل وجود باتری‌ها و سیستم‌های اضافی، فضای بار در خودروهای هیبریدی ممکن است کمتر از خودروهای معمولی باشد.

پیچیدگی تکنولوژی

سیستم‌های هیبریدی پیچیده‌تر از سیستم‌های احتراقی ساده هستند که نیاز به آموزش و آگاهی بیشتری برای استفاده و تعمیر دارند.

عملکرد ضعیف در هوای سرد

باتری‌های لیتیوم‌ یونی که در خودروهای هیبریدی استفاده می‌شوند، در دماهای پایین کارایی کمتری دارند. در هوای سرد، باتری‌ها به سرعت تخلیه می‌شوند و ممکن است عملکرد موتور الکتریکی کاهش یابد، که به افزایش وابستگی به موتور احتراقی و مصرف سوخت بیشتر منجر می‌شود.

 

انواع خودروهای هیبریدی

انواع ماشین هیبریدی به دلیل بهره‌گیری از ترکیب دو منبع انرژی مختلف، یعنی موتور احتراقی و موتور الکتریکی، در انواع مختلفی طراحی و تولید می‌شوند. هر کدام از این انواع دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود هستند. 3 نوع اصلی خودرو هیبریدی شامل هیبریدی سری، هیبریدی موازی و هیبریدی پلاگین (Plug-in Hybrid) هستند. در ادامه به توضیح هر یک از این انواع می‌پردازیم:

1. خودرو هیبریدی سری (Series Hybrid)

در خودروهای هیبریدی سری، موتور احتراقی به طور مستقیم چرخ‌ها را به حرکت در نمی‌آورد، بلکه برای تولید برق به یک ژنراتور متصل است. این برق تولیدی، موتور الکتریکی را تغذیه می‌کند که وظیفه حرکت دادن چرخ‌ها را بر عهده دارد. به این ترتیب، موتور احتراقی تنها برای تولید انرژی الکتریکی مورد نیاز موتور الکتریکی استفاده می‌شود.

مزایا:

• راندمان بالا در ترافیک شهری و سرعت‌های پایین.
• موتور احتراقی می‌تواند در نقطه‌ای با کارایی بهینه کار کند.

معایب:

• وابستگی کامل به سیستم الکتریکی برای حرکت.
• وزن بالاتر به دلیل نیاز به باتری‌های بزرگ‌تر.

2. خودرو هیبریدی موازی (Parallel Hybrid)

در خودروهای هیبریدی موازی، هر دو موتور احتراقی و الکتریکی به صورت موازی و مستقل می‌توانند چرخ‌ها را به حرکت درآورند. بسته به شرایط رانندگی، یکی از این موتورها یا هر دو می‌توانند فعال باشند. این نوع هیبریدی معمولاً در سرعت‌های بالا از موتور احتراقی و در سرعت‌های پایین و شروع به حرکت از موتور الکتریکی استفاده می‌کند.

مزایا:

• انعطاف‌پذیری بیشتر در استفاده از هر دو منبع انرژی.
• راندمان بالا در سرعت‌های مختلف.

معایب:

• پیچیدگی بیشتر در سیستم‌های انتقال قدرت.
• هزینه‌های بالاتر تعمیر و نگهداری.

3. خودرو هیبریدی پلاگین (Plug-in Hybrid)

خودروهای هیبریدی پلاگین نسخه‌ای پیشرفته‌تر از خودرو هیبریدی هستند که علاوه بر ترکیب موتورهای احتراقی و الکتریکی، قابلیت شارژ باتری‌ها از طریق اتصال به شبکه برق را دارند. این خودروها می‌توانند مسافت بیشتری را با استفاده از نیروی الکتریکی طی کنند و به همین دلیل، مصرف سوخت کمتری دارند.

مزایا:

• قابلیت شارژ از طریق پریز برق خانگی.
• مسافت بیشتری را می‌توانند با نیروی الکتریکی طی کنند.
• کاهش مصرف سوخت فسیلی و آلاینده‌ها.

معایب:

• هزینه بالاتر به دلیل نیاز به باتری‌های بزرگ‌تر و پیچیدگی بیشتر.
• نیاز به زیرساخت‌های شارژ الکتریکی.

برای مطالعه بیشتر بخوانید: بررسی فنی تویوتا کرولا هیبریدی 2023

 

نقش موتور احتراق داخلی در ماشین هیبریدی

موتور احتراق داخلی (Internal Combustion Engine) نقش مهمی در خودروهای هیبریدی ایفا می‌کند. این موتور که معمولاً با سوخت‌های فسیلی مانند بنزین یا دیزل کار می‌کند، در ترکیب با موتورهای الکتریکی برای افزایش کارایی و کاهش مصرف سوخت و آلودگی محیط‌زیست به کار گرفته می‌شود. نقش‌های اصلی موتور احتراق داخلی در خودرو هیبریدی به شرح زیر است:

• تولید نیروی محرکه
• شارژ باتری‌ها
• کمک به کاهش مصرف سوخت
• افزایش دامنه حرکتی خودرو
• تأمین توان کمکی در شرایط خاص

 

نقش موتور الکتریکی در خودروهای هیبریدی

موتور الکتریکی در ماشین هیبریدی نقشی کلیدی در کاهش مصرف سوخت، آلایندگی و ارتقای رانندگی نرم و کم‌صدا ایفا می‌کند.در این نوع خودروها، موتور الکتریکی با همکاری موتور احتراق داخلی، وظایف مختلفی را بر عهده دارد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:

• تامین نیروی محرکه
• کمک به موتور احتراق داخلی
• بازیابی انرژی ترمز
• حرکت روان و کم‌صدا

 

انواع باتری‌های خودروهای هیبریدی

این نوع باتری ها انواع مختلفی دارند که هر کدام ویژگی‌ها و عملکرد متفاوتی دارند؛ از جمله باتری‌های نیکل-فلز هیدرید (NiMH)، باتری‌های لیتیوم-یون (Li-ion) و باتری‌های سرب-اسید. باتری‌های نیکل-فلز هیدرید به دلیل دوام و عملکرد در دماهای متنوع، محبوبیت دارند؛ در حالی که باتری‌های لیتیوم-یون به خاطر وزن سبک‌تر و چگالی انرژی بالاتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. باتری‌های سرب-اسید کمتر رایج هستند اما از نظر هزینه مقرون‌به‌صرفه‌اند. در ادامه، جزئیات بیشتری درباره مزایا و معایب هر یک از این انواع باتری ارائه میدهیم.

باتری‌های نیکل-فلز هیدرید (NiMH)

• این نوع باتری‌ها یکی از رایج‌ترین انواع باتری‌ها در خودروهای هیبریدی هستند. به دلیل پایداری و قابلیت شارژ و دشارژ مکرر، باتری‌های NiMH انتخاب محبوبی برای خودرو هیبریدی بوده‌اند.
• مزایا: عمر طولانی، پایداری در دماهای مختلف، ایمنی بالا.
• معایب: چگالی انرژی کمتر نسبت به باتری‌های لیتیوم-یون، وزن بیشتر.

باتری‌های لیتیوم-یون (Li-ion)

• باتری‌های لیتیوم-یون به دلیل چگالی انرژی بالا و وزن کمتر، به تدریج جایگزین باتری‌های NiMH در بسیاری از ماشین هیبریدی جدید شده‌اند. این باتری‌ها می‌توانند انرژی بیشتری را در حجم و وزن کمتری ذخیره کنند.
• مزایا: چگالی انرژی بالا، وزن کم، کارایی بهتر.
• معایب: هزینه بالاتر، حساسیت به دماهای بسیار بالا و پایین، نیاز به سیستم‌های مدیریت حرارتی پیشرفته.

باتری‌های لیتیوم-پلیمر (Li-Po)

• این نوع باتری‌ها گونه‌ای از باتری‌های لیتیوم-یون هستند که به جای الکترولیت مایع، از الکترولیت پلیمری استفاده می‌کنند. این باتری‌ها انعطاف‌پذیری بیشتری در طراحی دارند و می‌توانند به اشکال مختلف ساخته شوند.
• مزایا: انعطاف‌پذیری در طراحی، چگالی انرژی بالا.
• معایب: هزینه بالا، نیاز به سیستم‌های مدیریت حرارتی دقیق.

آشنایی با اولین خودروی هیبریدی جهان

اولین خودروهای هیبریدی جهان در سال ۱۹۹۷ توسط کمپانی تویوتا ساخته شدند. این خودرو با نام تویوتا پریوس (Toyota Prius) معرفی شد و به عنوان نخستین خودروی هیبریدی تولید انبوه شناخته می‌شود. تویوتا پریوس با ترکیب یک موتور بنزینی و یک موتور الکتریکی، مصرف سوخت بهینه و آلایندگی کمتری را فراهم می‌کرد و به سرعت به یک نماد در صنعت خودروسازی تبدیل شد. موفقیت پریوس راه را برای توسعه و تولید خودروهای هیبریدی توسط دیگر خودروسازان نیز هموار کرد. اگر شما هم دارای خودروهای هیبریدی از کمپانی تویوتا هستید، می‌توانید لوازم یدکی اورجینال تویوتا را از وبسایت یدکیجات تهیه کنید.

 

 

خلاصه‌ای از تأثیرات مثبت و منفی خودروهیبریدی بر محیط زیست نشان می‌دهد که با توجه به رشد فناوری و توسعه استفاده ازانرژی‌های پاک، این خودروها می‌توانند یک گام مهم در جهت حفظ محیط زیست باشند.

 

راهنمای خرید خودرو هیبریدی: نکات و توصیه‌ها

اگر به دنبال خرید یک خودروی هیبریدی هستید، باید به نکات مختلفی توجه کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید.در اینجا به برخی از مهم‌ترین نکاتی که باید در نظر بگیرید اشاره می‌کنیم:

1. نوع سیستم هیبریدی

• سیستم هیبریدی سری: این نوع سیستم برای رانندگی‌های شهری و مسافت‌های کوتاه مناسب است.
• سیستم هیبریدی موازی: این نوع سیستم برای انواع رانندگی‌ها مناسب است و قدرت و شتاب بیشتری را ارائه می‌دهد.
• سیستم هیبریدی پلاگین (PHEV): این نوع سیستم برای رانندگی‌های طولانی‌تر و مسافرت‌های بین‌شهری مناسب است.

2. مصرف سوخت

• مصرف سوخت خودروهای هیبریدی به نوع سیستم هیبریدی، نحوه رانندگی و شرایط ترافیکی بستگی دارد.
• قبل از خرید، مصرف سوخت مدل‌های مختلف را با یکدیگر مقایسه کنید.

3. برد حرکتی

• برد حرکتی خودرو هیبریدی به ظرفیت باتری‌ها بستگی دارد.
• اگر قصد رانندگی‌های طولانی را دارید، به برد حرکتی خودرو توجه کنید.

4. قیمت

• خودروهای هیبریدی گران‌تر از خودروهای بنزینی سنتی هستند.
• قبل از خرید، بودجه خود را تعیین کنید و مدل‌های مختلف را از نظر قیمت با یکدیگر مقایسه کنید.

5. هزینه‌های نگهداری

• هزینه‌های نگهداری خودرو هیبریدی مشابه خودروهای بنزینی است.
• با این حال، باتری‌ها ممکن است هزینه‌های اضافی را در طول زمان به همراه داشته باشند.

6. گارانتی

• گارانتی باتری‌ها را به دقت بررسی کنید.
• برخی از خودروسازان گارانتی‌های طولانی‌مدتی برای باتری‌های خودروهای هیبریدی ارائه می‌دهند.

7. تست رانندگی

• قبل از خرید، حتما تست رانندگی با مدل‌های مختلف انجام دهید.
• این کار به شما کمک می‌کند تا احساس رانندگی با خودرو و عملکرد آن را به طور کامل تجربه کنید.

8. تحقیق و بررسی

• قبل از خرید، تحقیقات لازم را انجام دهید و نظرات و تجربیات سایر رانندگان را مطالعه کنید.
• همچنین می‌توانید از کارشناسان و متخصصان این حوزه مشورت بگیرید.

 

برای مطالعه بیشتر بخوانید: بهترین ماشین تویوتا ۲۰۲۴ 

 

 

سخن پایانی

با توجه به مزایای قابل‌توجهی که خودروهای هیبریدی دارند، انتظار می‌رود استفاده از این خودروها در سال‌های آینده به طور قابل‌توجهی افزایش یابد. پیشرفت‌های تکنولوژی مانند باتری‌های قدرتمندتر و موتورهای الکتریکی کارآمدتر، هیبریدی‌ها را به گزینه‌ای جذاب‌تر و مقرون به صرفه‌تر برای رانندگان تبدیل خواهد کرد.

علاوه بر این، افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی و قوانین سختگیرانه‌تر در مورد آلایندگی خودروها، خودروسازان را به تولید و عرضه بیشتر خودرو هیبریدی ترغیب می‌کند. خودروهای هیبریدی نقشی کلیدی در دستیابی به اهداف جهانی برای کاهش آلایندگی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا خواهند کرد.در ادامه بخش انتهایی این مطلب، 3 سوال متداول درباره ماشین هیبریدی را می‌خوانیم:

خودروی هیبریدی چگونه کار می‌کند؟

خودروهای هیبریدی از ترکیب دو نوع موتور، یعنی موتور احتراقی و موتور الکتریکی، برای حرکت استفاده می‌کنند. موتور الکتریکی معمولاً در سرعت‌های پایین و هنگام توقف و حرکت مجدد مورد استفاده قرار می‌گیرد و موتور احتراقی در سرعت‌های بالاتر یا زمانی که به قدرت بیشتری نیاز است، وارد عمل می‌شود. این سیستم به کاهش مصرف سوخت و آلایندگی کمک می‌کند.

مزایای خودرو هیبریدی نسبت به خودروهای سنتی چیست؟

خودروهای هیبریدی مزایای زیادی دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به کاهش مصرف سوخت، کاهش آلایندگی هوا، کاهش هزینه‌های سوخت، و کارایی بالا در ترافیک شهری اشاره کرد. همچنین، برخی از ماشین هیبریدی قابلیت استفاده از حالت تمام الکتریکی را برای مسافت‌های کوتاه دارند که می‌تواند هزینه‌های نگهداری را نیز کاهش دهد.

آیا خودروهای هیبریدی به تعمیر و نگهداری بیشتری نیاز دارند؟

به طور کلی، خودرو هیبریدی نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری نسبت به خودروهای سنتی ندارند. اما به دلیل داشتن سیستم‌های پیچیده‌تر و وجود باتری‌های بزرگ‌تر، ممکن است هزینه‌های نگهداری و تعمیرات آن‌ها در برخی موارد بیشتر باشد. با این حال، بسیاری از تولیدکنندگان ماشین هیبریدی ضمانت‌های طولانی‌مدتی برای باتری‌ها و قطعات هیبریدی ارائه می‌دهند که می‌تواند این نگرانی‌ها را کاهش دهد.