سيارات الهايبرد مكوناتها ومبداء عملها hybrid system

[فارس]

سيارات الهايبرد مكوناتها ومبداء عملها hybrid system

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم

السيارت الهجينه (هايبرد)

سيارات الهايبرد

المقدمه : في بداية الامر هذا النوع من السيارات هو نفس نظام السيارات التي تعمل على البنزين لاحتوائها على محرك البنزين ذا تقنيه عاليه جدا ولتقليل انبعاث الغازات من العادم للحفاظ البيئه

وتم تزويد السيارات بمحرك كهربائي للعمل على تعزيز قدرة المحرك اثناء المسير على الطرق حيث واثناء وقوف المركبه بشكل تام مثلا على اشارة المرور فأن محرك البنزين يتوقف عن العمل بالكامل ويبقى محرك

الكهرباء يعمل لوحده وايظا عند المسير بسرعات منخفظه من 0 الى 40 كيلو يعمل فقط محرك الكهرباء وفي حال الدوس على البنزين فان محرك البنزين يقوم بالتشغيل الفوري ويصبح الاثنين يعملان مع بعض

مكونات السيارات الهايبرد

محرك البنزين

محرك الكهرباء

مولد الكهرباء

بطاريه hv dc ذات فولتيه عاليه وتيار عالي

بطارية 12 فولت

الانفيرتر\الكونفيرتر

__________________________________________________ _______________________________________

1-محرك البنزين

وهو نفس محرك البنزين العادي ولكن تم تعديل عليه من قبل الشركات الصانعه لرفع كفائته و لتقليل نسبة انبعاث الغازات من العادم

نأخذ مثال على سياره تويوتا بريوس

Hybrid Synergy Drive® معلومات محرك

البنزين Gasoline Engine

Type Aluminum double overhead cam (DOHC) 16-valve

VVT-i 4-cylinder Displacement 1.5 liters (1497 cc) Bore x stroke 75.0 mm x 84.7 mm Compression ratio 13.0:1 Valvetrain 4-valve/cylinder with Variable Valve Timing with intelligence (VVT-i) Induction system Multi-point EFI with Electronic Throttle Control system with intelligence (ETCS-i) Ignition system Electronic, with Toyota Direct Ignition (TDI) Power output 76 hp @ 5000 rpm (57 kW @ 5000 rpm) Torque 82 lb.-ft. @ 4200 rpm (111 Nm @ 4200 rpm) Emission ratings Advanced Technology Partial Zero Emission Vehicle (AT-PZEV)

***2-محرك الكهرباء

وهو محرك ذات التيار المتردد (ثلاث فاز )نوعه محرك متزامن ذات المغناطيس الدائم ذو قدره عاليه 50 كيلوواط تقريبا قدره 67 حصان ويتم تزويده بفولتيه متردده تصل اقصاها الى 500 فولت وذات تيار عالي

Electric Motor معلومات محرك الكهرباء Motor type Permanent magnet AC synchronous motor Power output 67 hp @ 1200-1540 rpm (50 kW @ 1200-1540 rpm) Torque 295 lb.-ft. @ 0-1200 rpm (400 Nm @ 0-1200 rpm) Voltage 500V maximum

3-مولد الكهرباء

وهو مشبوك على الاطارات الاماميه نوعه مولد متزامن ذات المغناطيس الدائم يقدر على توليد فولتيه تصل لغاية 650فولت DC ومشبوك بنفس محور محرك الكهرباء حيث انه ملتصق به ويعمل على الشحن خلال الكبح او عند عدم استخدام دعسة البنزين اثناء المسير

MOTOR GENERATOR معلومات المولد Function Drives front wheels, regeneration during braking Type Permanent Magnet Synchronous Motor

DC650V Max Voltage

**** 4-بطاريه hv dc ذات فولتيه عاليه وتيار عالي
HYBRID BATTERY PACK

وهي مصنوعه من النيكل قابله للشحن
وتحتوي كل بطاريه على خلايا منفصله ولكن موصوله على التوالي مع بعضها البعض وتخزين تيارسريع وتكون هذه البطاريه موجوده في اغلب السيارات تحت الكرسي الخلفي ومزوده بمراوح للتبريد من اجل ابقاء درجة حرارة البطاريه منخفضه مثل تويوتا بريوس البطاريه تحتوي على 28 خليه وكل خليه 7.2 فوالت والخليه الواحده تحتوي على 6 بطاريات قابله للشحن بفولتيه 1.2فولت
يعني 6في1.2=7.2 فولت الخليه الواحده
7.2في28=201.6 فولت جهد البطاريه بالكامل
Type Nickel-Metal Hydride Nominal Voltage DC201.6V (168 x 1.2V cells ) Capacity 6.5 ampere hour Battery Peak Horsepower Rating 36 hp/27kw System Voltage 650 volts maximum

****5-بطارية 12 فولت
وهي نفس الموجوده بالسيارات العاديه
يعني فيها بطاريات عدد اثنان وحده هاي فولتج HV DC 201.6 والثانيه 12فولت ومنفصلات عن بعض
****6-**** الانفيرتر\الكونفيرتر
اول شي DC يعني تيار ثابت او مستمرمثل البطاريات
ACتيار متردد مثل الموجود في المنازل
الانفيرتر هو متكون من دوائر الالكترونيه مغطاه بماده هلاميه عازله وهو عاكس للفولتيه وتحويلها من DC الى AC
الكونفيرتر وهو متكون من دوائر الالكترونيه مغطاه بماده هلاميه عازله وهو محول من DC الى DC لشحن بطارية hv والبطاريه 12 فولت
وحيث يكونوا ملتصقين مع بعض ويوجد فراغ داخله من اجل مرور سائل التبريد لابقاء درجة حرارة الدوائر اللكترونيه منخفضه

***** مبداء العمل للسياره
مبداء عمل محرك البنزين معروف من قبل الجميع
مبداء عمل نظام الهايبرد
يتم تغذية المحرك الكهربائي في السيارة بتيار و فولتية مترددين وبنظام 3فاز من البطاريه ذات الفولتيه وتيار العالي حيث يتم رفع فولتية البطاريه
بواسطة الكونفيرتر وبعد رفعها يتم تحويلها الى تيار متردد عن طريق الانفيرتر.وعندها يدور المحرك حيث يقوم بتعزيز الحركه الدورانيه مع محرك البنزين لزيادة القدره في العزم الناتج وفي هذه الحاله يتم سحب الطاقه من البطاريه HV واثناء هذه العمليه لا يوجد شحن للبطاريه ويتم استهلاك الطاقه منها كون السياره في حالة المسير حيث انه لا يتم شحن البطارية HV اثناء تشغيل المحرك الكهربائي وحيث انه يتم الشحن لبطارية 12 فولت وبطارية HV عن طريق المولد والكونفيرتر اثناء المسير دون الدوس على البنزين في الطريق العادي او الطريق المنحدر (نزول) والدوس على الفرامل وتكون عملية الشحن سريعه جدا لقدرة المولد العاليه واذا تم الدوس على البنزين اثناء الطريق المنحدر لا يتم الشحن وتستهكلك البطاريه بشكل خفيف ولكن اذا واجهنا
طريق طلوع حاد وكان طويل ممكن يؤدي الى استهلاك الطاقه من البطاريه بالكامل وعندها يتم فصل محرك الكهرباء كونه لا يوجد طاقه
لتغذيته وتستمر السياره بالمسير فقط على محرك البنزين لوحده وهنا تضعف قدرة السياره بسبب توقف محرك الكهرباء حيث بعد ذلك يتم شحن البطاريه وبسرعه لان المولد قدرتة عاليه عن طريق (السير في طريق منحدر الى الاسفل او عدم استعمال دعسة البنزين او الدعس على الفرامل)
وهذا الفيديو يبين طريقة الشحن وتوليد الطاقه
https://www.youtube.com/watch?v=ZmHpSyTsfm0
مساؤى السياره
تلف البطاريه بعد 150000 كم وسعرها عالي 1100دولار
بشكل عام قطع الغيار سعرها عالي بالمقارنه مع البنزين
ضعف السياره عند نفاذ البطاريه بسبب توقف عمل محرك الكهرباء
الخبره القليله من الكراجات وورش الصيانه في التعامل مع السياره