وبلاگ

صنعت حمل و نقل و ترابری جز صنایعی است كه همیشه مورد توجه متخصصین و صنعتگران می باشد. دانشمندان همیشه در این تلاش بوده اند تا خودروهایی تولید كنند كه نسبت به خودروهای معمولی، عملكرد بهتر، مصرف سوخت پایین تر  و آلودگی كمتری داشته باشند. در این راستا تلاش قابل توجهی در جهت ارتقای كیفیت سوخت های مصرفی در خودرو ها از بنزینی به صورت های دیگر انجام پذیرفته است. بعنوان مثال تحقیقات گسترده ای در مورد سوخت های هیدروژنی و پیل های سوختی انجام شده است. اما به دلیل هزینه تولید بالا و همچنین مشكلات ناشی از ماهیت این نوع سوخت ها (اشتعال پذیری بالا و شرایط ذخیره سازی دشوار) مصرف آن ها بصورت فراگیر امكانپذیر نشده است ]1[.
امروزه استفاده از خودروهای الكتریكی كه در آن ها موتور الكتریكی به تنهایی نیروی پیشران را تولید می كند مرسوم نشده است. اولین عامل هزینه بسیار بالای تولید این خودروها می باشد كه باعث افزایش قیمت آن ها می گردد. علاوه بر این این خودروها به ازای هر بار شارژ شدن مسافت كمی را طی می كنند. از طرف دیگر مدت زمان لازم برای شارژ باطری در این خودروها بسیار زیاد است كه استفاده از این خودرو ها را نسبت به خودروهای احتراقی محدود نموده است ]1[.
بر طبق آمار بدست آمده در سال 1980، حدود 30 در صد از كل آلودگی كربنی تولید شده در ایالات متحده در اثر استفاده از موتورهای احتراقی بوده كه این میزان در سال 2000 به 40 درصد افزایش پیدا كرده است. یك موتور احتراقی معمولا در بهترین شرایط، بازدهی در

 حدود 32 درصد دارد. در حالت عادی، بازده موتور احتراقی معمولی در شهر حدود 18 درصد و در بزرگراه ها حدود 26 درصد است ]2[. یكی از راهكارهایی كه برای بالا بردن بازده موتورهای احتراقی بكار میرود پایین آوردن مصرف سوخت آن ها می باشد. به این صورت آلودگی خودروها را نیز می توان كاهش داد.

از معایب خودروهای احتراقی می توان به موارد زیر اشاره كرد ]2[:

• اندازه موتور احتراقی بگونه ای است كه بتوانند قدرت لازم جهت شتاب گیری مطلوب را برای خودرو فراهم كنند. لذا این موتورها معمولا حجیم و سنگین هستند.

• راندمان حرارتی این موتورها بستگی زیادی به نقطه كار آن ها دارد و دائما در طول حركت اتومبیل بسته به شرایط تغییر می كند. بعلاوه چون این موتورها باید بگونه ای طراحی شوند كه پاسخگوی نیاز خودرو در هنگام شتاب گیری باشند، در مواقع عادی راندمان بسیار پایینی دارند.

• كل انرژی جنبشی خودرو در هنگام ترمز گیری به گرما تبدیل شده و به هدر می رود.

با بررسی انجام شده توسط پژوهشگران متوجه این مساله شده اند كه استفاده از خودرو های هیبرید الكتریكی می تواند پاسخگوی مطالب بیان شده باشد. خودروی هیبرید به خودرویی گفته می شود كه برای تولید قدرت از دو یا چند منبع تولید كننده انرژی و مبدل انرژی بهره می برد. امروزه استفاده از منابع انرژی نو در خودروهای هیبرید با استقبال چشمگیری روبرو شده است. معمول ترین منبع انرژی نو كه در این خودروها بكار میرود، پیل سوختی می باشد. همچنین از باطری نیز در این خودروها استفاده می شود. با بكارگیری خودروهای هیبرید امكان استفاده از قابلیت های هر دو نوع خودروی احتراقی و الكتریكی فراهم می گردد. بنابراین با استفاده از خودروهای هیبرید آلودگی زیست محیطی كاهش می یابد همچنین قدرت شتاب گیری ماشین تقویت می شود ]3[. با توجه به استفاده از دو منبع اصلی پیل سوختی و كمكی باطری، كنترل این دو منبع مساله ای پیچیده می باشد. با كنترل این دو منبع می توان میزان مصرف سوخت خودرو، سطح آلودگی تولید شده و همجنین میزان شارژ باطری ها را تعیین نمود.
با توجه به مطالب مطرح شده، هدف استفاده از خودروهای هیبرید این است كه از مزایای هر دو موتور احتراقی و الكتریكی استفاده شده و معایب آن ها نیز مرتفع گردد. برخی از نقاط ضعف موتورهای احتراقی در زیر ارائه شده است ]2[.

• با بكارگیری سیستم رانش الكتریكی در كنار سیستم رانش احتراقی، بخش عمده ای از توان خودرو در مواقع شتاب گیری و شیب پیمایی توسط سیستم الكتریكی تامین می شود. بنابراین اندازه موتور احتراقی كاهش می یابد.

• شرایط كاری موتور احتراقی بطور كامل یا جزیی از شرایط كاری خودرو نظیر سرعت، شتاب، گشتاور و توان می باشد و در نتیجه موتور احتراقی در اكثر موارد در محدوده راندمان حداكثر خودش كار می كند.

• در هنگام ترمز گیری، موتور الكتریكی بصورت ژنراتور عمل كرده و انرژی جنبشی خودرو را تا اندازه زیاد بازیافت می كند. این انرژی در هنگام شتاب گیری مجددا به خودرو برگردانده می شود.