أحدث تقدم تقني تم تقديمه وتسويقه بالفعل في قطاع السيارات هو التهجين الدقيق 48 فولت للمركبات مثل مرسيدس بنز W222 ، مزود بنظام كهربائي متصل بالكتلة الحرارية يقلل من استهلاك الوقود والانبعاثات المباشرةنعم من المفترض أن تكون هذه التقنية فصلًا وسيطًا بين المحركات الحرارية ومستقبلًا غير بعيد جدًا يمر عبر تعميم المحركات الكهربائية. في الواقع ، حدد المزيد والمزيد من البلدان موعدًا نهائيًا لتسويق المركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي.
يمثل هذا التهجين الدقيق عند 48 فولت أيضًا بداية أ تغيير جذري من حيث الطريقة التي سنقود بها نحن الأوروبيين أو ، مع وجود السيارة المستقلة عند الباب ، كما يقولون ، للالتفاف ببساطة. منطقيا ، يجب تقديم هذا الشكل الجديد من التنقل بشكل تدريجي لدراسة قبوله الاجتماعي والقيود الاقتصادية التي ينطوي عليها تطوير هذه التقنيات الجديدة والمعقدة للمصنعين.
السيارة الكهربائية في السوق الاسباني
تزداد مبيعات السيارات الهجينة الكهربائية و / أو الموصولة بالكهرباء في إسبانيا بوتيرة مذهلة: بين يناير وسبتمبر 2017 ، تضاعفت مبيعات هذا النوع من السيارات تقريبًا مقارنة بالفترة نفسها من عام 2016. ومع ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار العدد الإجمالي للمركبات المسجلة ، يمكننا أن نرى ذلك في بلدنا ما زلنا نتحرك بأرقام متواضعة للغاية: 5٪ من إجمالي المبيعات التي ترتفع إلى 6٪ إذا ركزنا على المركبات السياحية.
نأمل ألا يتم شرح هذه الأرقام دون التحليل التفصيلي لعرض سيارات الركاب الكهربائية أو السيارات الهجينة الموصولة بالكهرباء المتوفرة في بلدنا. في السوق الاسباني أرخص سيارة كهربائية للبيع هي سمارت فورتو؛ يتجاوز سعرها 23.300 يورو وهي ليست سيارة تلبي احتياجات التنقل الأساسية لمجموعة واسعة من السكان. بقدر ما يتعلق الأمر بسيارات الركاب المجهزة بميكانيكا هجينة تعمل بالكهرباء ، فإن أرخص ما يمكن أن نجده هو هيونداي IONIQ؛ مع سعر يقترب من 30.000 ألف يورو ، فإننا نواجه مرة أخرى سيارة ليست في متناول العديد من الاقتصادات العائلية.
6 أو 12 أو 48 فولت ولكن ما هو الفولت؟
أنا آسف جدًا ، لكن أول شيء سأفعله هو العودة إلى فصول المدرسة الثانوية لأتذكر بعضًا من فيزياء الكهرباء الضرورية لفهم المقال بشكل أفضل.
الفولت هو أ وحدة الجهد الكهربائي والتي يمكن تعريفها على أنها فرق الجهد عبر الموصل عندما يستهلك تيار واحد أمبير واحد واط من الطاقة. من التعريف نفسه ، يمكن استنتاج أنه إذا قمنا بتغيير الجهد الكهربائي من 12 فولت إلى 48 فولت ، فسيسمح النظام بإدراج العناصر التي تتطلب كثافة أكبر و / أو طاقة أكبر.
لن أتطور أكثر ولكن إذا طلبت منك من فضلك الحفاظ على الفكرة في النظام الكهربائي ، يجب مراعاة مفاهيم مثل الكثافة والقوة..
استهلاك الكهرباء في السيارة
أول سيارة قدتها ، في عمر كان غير قانوني كما هو موصى به ، كانت بيجو 505 من عام 80. هذه السيارة لم يكن بها نوافذ كهربائية أو مقود كهربائي أو أي من ميزات الراحة العديدة التي نعتبرها ضرورية في الوقت الحاضر. أيضًا ، مع تباطؤ المحرك ، إذا تم تشغيل العوارض العالية أو مزيل الضباب للنافذة الخلفية ، فإن الدورات ستنخفض قليلاً وسيصبح دوران المحرك غير مستقر.
اليوم الغالبية العظمى منا نسافر في سيارات مع تكييف الهواء ، نستمع إلى الموسيقى التي تأتي من معدات الراديو ، نوجه أنفسنا مع الملاحنحن نحلم بلوحات العدادات الرقمية مثل تلك الموجودة في BMW G11 ، ننتهز الفرصة لشحن هواتفنا المحمولة واستخدام الأجهزة اللوحية حتى يتمكن الصغار من الترفيه دون إزعاجنا ، وهو شيء تم "إصلاحه" في وقتي بطريقة أخرى أكثر من ذلك ، سأقوم بتسمية حتى لا يتم تنبيه الخدمات الاجتماعية.
في كل مرة نستخدم فيها السيارة ، نطلب قدرًا معينًا من الطاقة التي تتزايد على مر السنين. ولكن أيضًا ، حتى عندما لا نستخدم السيارة ، فإن نظام السيارة الخاص بالمركبة يستهلك أيضًا الكهرباء: على الرغم من أننا لا ندرك ذلك ، تستمر الساعة في الحفاظ على الوقت ، ويحافظ كمبيوتر الرحلة على البيانات ، والتنبيه يقظ ... باختصار ، ماذا السيارة الحديثة تستهلك الكهرباء طوال الوقت وتتحرك وتتوقف.
على الرغم من أنه كان قيد الاستخدام منذ حوالي عشرين عامًا في عالم السيارات ، إلا أنه لم يكن كذلك حتى الخمسينيات من القرن الماضي عندما انتشر استخدام النظام الكهربائي بجهد 12 فولت على حساب الأنظمة مع 6v فقط. منذ ذلك الحين ، لم يكن هناك أي اختلاف من حيث الإمكانات الكهربائية ، على الرغم من تزايد احتواء السيارات على عدد أكبر من العناصر الإلكترونية.
التهجين الدقيق عند 48 فولت
لشرح التهجين الدقيق عند 48 فولت وتجنب الإفراط في التقنيات و / أو الفئات النظرية ، سأعتمد على المثال الذي أعتبره بشكل خاص الكتلة الحرارية الهجينة الدقيقة الأكثر تقدمًا في الوقت الحالي ، محرك مرسيدس بنز M256.
هذه الكتلة تمثل عودة منزل النجم إلى المحركات ذات الست أسطوانات في الطابور بعد سنوات من الاستخدام ستة كتل اسطوانات. تبلغ سعتها 2.987 سم مكعب ويتم تقديمها في نسختين من 270 + 16 و 320 + 16 كيلووات (367 + 22 و 435 + 22 حصانا ، على التوالي). بالإضافة إلى ذلك ، فهي ليست فقط محركات قوية نسبيًا لإزاحتها ، ولكنها أيضًا قادرة على توفير عزم دوران يبلغ 500 و 520 نيوتن متر عند 1.600 و 1.800 دورة في الدقيقة ، على التوالي.
تتميز كتلة المحرك الجديدة هذه بخصوصية تميزها عن الكتل الحرارية المعتادة والهجينة: ليس لديها أي نوع من الأحزمة أو السلسلة لكن ما يجهزها هو سلسلة من المحركات الكهربائية الصغيرة الموزعة في نقاط مختلفة من المحرك والتي تعمل بفضل استخدام 48 فولت نظام كهربائي. حقيقة عدم وجود أحزمة أو سلاسل تجعل المحرك يعمل بشكل أكثر سلاسة وهدوءًا.
بدء تشغيل المحرك والمولد
يحتوي محرك مرسيدس بنز الجديد هذا على عنصر كهربائي يقع بين كتلة المحرك وناقل الحركة الذي يعمل ببطارية 48 فولت وينضم إلى وظائف البادئ والمولد في جهاز واحد. فيما يتعلق بوظيفته كمحرك بدء ، فإن هذا الجهاز ، الذي تسميه مرسيدس بنز ISG ، يقوم بتدوير العمود المرفقي بسرعة أقل من 550 دورة في الدقيقة (سرعة الخمول لهذا المحرك) قبل أن يبدأ محرك نظام إدارة المحرك الكهربائي عملية الحقن .
بالإضافة إلى ذلك أيضًا وهي مسؤولة عن إعادة تشغيل دوران المحرك عند تنشيط نظام إيقاف تشغيل المحرك التلقائي عند إيقافه (Start & Stop) وتشغيل محرك السيارة وإيقاف تشغيله عند السفر ما بين 50 و 150 كيلومترًا في الساعة على منحدر منحدر دون أن يضغط السائق على دواسة الوقود (القيادة الشراعية). هذه الميزة الأخيرة لا يمكن تصورها مع نظام كهربائي بجهد 12 فولت. في الواقع ، كانت المرة الأولى التي أقود فيها سيارة "تحت الشراع" بسيارة BMW F10 مزودة بصندوق تروس أوتوماتيكي من خلال محول عزم الدوران ، وعلى الرغم من أن ناقل الحركة كان مفصولًا ، إلا أن المحرك لم يتوقف عن العمل ولكنه استمر في الدوران بسرعة التباطؤ.
وظائف أخرى يعمل هذا الجهاز المتكامل كمولد كهرباء لشحن البطارية ، وبالتالي استبدال المولد.، ولتعمل كدعم للمحرك الحراري أثناء مراحل التسارع بفضل 16 كيلوواط و 250 نيوتن متر التي يوفرها ، مما يسمح بتقليل استهلاك الوقود في الأوقات التي تتطلب الكتلة الحرارية مساهمة أكبر في الطاقة.
الشحن الفائق
تم تجهيز كتلة M256 ب ضاغط توربو مزدوج التمرير وضاغط كهربائي. يتحرك التوربو بفعل ضغط غازات العادم ، وبالتالي يحتاج المحرك إلى الدوران عند عدد معين من الثورات بحيث يمكن لضغط غازات العادم تحريك شفرات التوربين ، وبالتالي تزداد كفاءته مع زيادة سرعة دورانه. المحرك. من جانبه ، يتحرك الضاغط ليس بواسطة حزام يزامنه مع العمود المرفقي ، ولكن بفضل محرك كهربائي يمكنه في ثلاثة أعشار من الثانية إخراج الضاغط من السكون إلى 70.000 دورة في الدقيقة.
أنظمة أخرى
آخر العلامات التجارية التي اختارت بالفعل التهجين الدقيق 48 فولت كانت أودي ، مع العديد من أوجه التشابه مع النظام المذكور سابقاً لمرسيدس بنز. ومع ذلك ، فقد تم عرض العرض الأول لهذه التقنية مع ظهور إصدار أودي A8 D5. أقول هذا لأنه على الرغم من حقيقة أن Audi SQ7 4M استخدم ضاغطًا كهربائيًا بقوة 48 فولت ، إلا أنه كان يحتوي في الواقع على مولد تيار متردد بجهد 12 فولت ومحول 48 فولت لتشغيل النظام الكهربائي للضاغط.
يراهن الرائد الجديد من Audi ، على عكس الطرق الوعرة ، على تقنية مشابهة لتلك الخاصة بمرسيدس بنز حيث يكون النظام الكهربائي 48 فولت هو النظام الرئيسي ، مما يجعل 12 فولت ثانويًا. ومع ذلك ، هناك اختلاف جوهري عندما يتعلق الأمر ببدء تشغيل المحرك. بينما تعهد مرسيدس بنز بنظام ISG ، حافظت أودي على بداية لبدء تشغيل المحرك في ظروف درجات الحرارة المنخفضة.
سوزوكي
قبل بضعة أشهر ، طورت العلامة التجارية اليابانية نظام SHVS يتكون من محرك كهربائي صغير يساعد الكتلة الحرارية أثناء التسارع وهو مسؤول عن إعادة تشغيل السيارة بعد إيقافها نظام الحجز التلقائي Start & Stop. كما هو الحال مع Mercedes Benz أو Audi فإن هذا النظام غير قادر على تحريك السيارة من تلقاء نفسه ولكن بخلاف السابق ، يعمل نظام SHVS مع النظام الكهربائي الرئيسي بجهد 12 فولت.
الهجينة "للاستخدام"
هناك فرق أساسي يجعلني أميز المركبات الهجينة التي نعرفها حتى الآن عن المركبات الهجينة: في السابق ، يكون المحرك الكهربائي قادرًا على قيادة السيارة بمفرده ، بينما في المحركات الهجينة الخفيفة ، يدعم المحرك الكهربائي المحرك الحراري فقط في التسارع.
الحاضر أم المستقبل؟
ربما كلاهما. لقد وصل التهجين الدقيق أو التهجين الخفيف بالفعل. يتم تقديمه حاليًا فقط في سيارات لا يمكن تصوره للغالبية العظمى من الاقتصادات المحلية ، لكنني أجرؤ على القول ، كما حدث مع معظم التطورات التقنية في عالم السيارات ، بشكل تدريجي إلى قطاعات أكثر شيوعًا أصبح نظامًا وسيطًا بين محرك الاحتراق الداخلي والمحركات الكهربائية النقية.
تذكر ، على سبيل المثال ، أنه في عام 1989 ، كان 0٪ فقط من المركبات الجديدة المسجلة في إسبانيا بها مكابح مانعة للانغلاق ، وفي عام 6 كانت نصف المركبات المسجلة بها ، وفي عام 1998 أصبحت إلزامية. كل شيء عن الوقت ...
اسف لكن لم افهم شئ ...