شهدت صناعة السيارات في السنوات الأخيرة تحولاً كبيراً نحو مركبات أكثر استدامة وكفاءة. ومن بين هذه التطورات المحركات الهجينة المعتدلة أو Mild Hybrid Engines، وهي تقنية تعمل على سد الفجوة بين محركات الاحتراق الداخلي التقليدية ومجموعات الحركة الكهربائية بالكامل. سوف تتعمق هذه السطور القادمة في ماهية المحركات الهجينة المعتدلة، وكيفية عملها، ولماذا تكتسب شعبية في مجال السيارات.
المحرك الهجين المعتدل، المعروف أيضًا باسم الهجين المعزز بالطاقة أو MHEV، نراها متاحة في نوع من المركبات الهجينة التي تشتمل على محرك كهربائي وبطارية صغيرة في إعداد محرك احتراق تقليدي. على عكس السيارات الهجينة الكاملة أو السيارات الهجينة القابلة للشحن، فلا يمكن للسيارات الهجينة المعتدلة القيادة باستخدام الطاقة الكهربائية فقط. وبدلاً من ذلك، فإنها تستخدم المكونات الكهربائية لمساعدة محرك الاحتراق الداخلي، بشكل أساسي أثناء التسارع والقيادة، وبالتالي تحسين كفاءة استهلاك الوقود.
وتتضمن المكونات الرئيسية للمحرك الهجين المعتدل عادةً ما يلي:
- الموتور/المولد الكهربائي: تحتوي السيارة الهجينة المعتدلة على مولد تشغيل متكامل (ISG) أو مولد تشغيل يعمل بالحزام (BSG) ليساعد المحرك. هذا المولد قادر على تشغيل المحرك، وتوفير طاقة إضافية أثناء التسارع، واستعادة الطاقة أثناء الكبح.
- حزمة البطارية: تستخدم السيارات الهجينة المعتدلة حزمة بطارية صغيرة، تتراوح عادةً سعتها من 0.2 كيلو واط في الساعة إلى 0.5 كيلو واط في الساعة. تم تصميم هذه البطارية لتخزين الطاقة التي يتم التقاطها أثناء التباطؤ والكبح، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لتشغيل المحرك الكهربائي أثناء التسارع أو لتشغيل الأنظمة الإضافية عند إيقاف تشغيل المحرك.
- وظيفة تشغيل وإيقاف المحرك: غالبًا ما تتميز السيارات الهجينة المعتدلة بتقنية إيقاف تشغيل المحرك. فيقوم الموتور الكهربائي بإعادة تشغيل المحرك بسرعة وسلاسة عند الحاجة، مما يقلل من التباطؤ غير الضروري ويحسن كفاءة استهلاك الوقود، خاصة في ظروف القيادة داخل المدينة.
- الكبح المتجدد: عند تباطؤ السيارة أو كبحها، يعمل الموتور الكهربائي في الاتجاه المعاكس، حيث يعمل كمولد لتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية. ويتم بعد ذلك تخزين هذه الطاقة في البطارية لاستخدامها لاحقًا، مما يقلل الحمل على المحرك ويحسن الكفاءة الإجمالية.
ومن فوائد المحركات الهجينة المعتدلة ما يلي:
- تحسين كفاءة استهلاك الوقود: من خلال مساعدة محرك الاحتراق أثناء التسارع واستخدام الكبح المتجدد، يمكن للسيارات الهجينة المعتدلة تحقيق اقتصاد أفضل في استهلاك الوقود مقارنة بالمركبات التقليدية.
- انخفاض الانبعاثات: تنتج السيارات الهجينة الخفيفة انبعاثات أقل من أنبوب العادم بفضل التشغيل الأمثل لمحرك الاحتراق الداخلي واستخدام الطاقة الكهربائية أثناء ظروف قيادة معينة.
- أداء معزز: يمكن للموتور الكهربائي توفير عزم دوران فوري، مما يحسن استجابة السيارة وتسارعها.
- فعالية التكلفة: عادةً ما تكون الأنظمة الهجينة الخفيفة أقل تعقيدًا وبأسعار معقولة أكثر من أنظمة نقل الحركة الهجينة الكاملة أو الكهربائية، مما يجعلها خيارًا عمليًا لشركات صناعة السيارات التي تتطلع إلى تلبية لوائح الكفاءة دون زيادات كبيرة في التكلفة.
تمثل المحركات الهجينة الخفيفة نقطة انطلاق نحو حلول نقل أكثر استدامة. ومن خلال دمج الطاقة الكهربائية مع المحركات التقليدية، يمكن لشركات صناعة السيارات تقديم تحسينات ملموسة في كفاءة استهلاك الوقود وخفض الانبعاثات دون مطالبة السائقين بالتحول إلى السيارات الكهربائية بالكامل. ومع استمرار تطور التكنولوجيا، من المتوقع أن تلعب الأنظمة الهجينة المعتدلة دورًا مهمًا في التحول نحو تنقل أكثر مراعاة للبيئة وأكثر كفاءة.