صنعت خودرو جهان در مقایسه با دو دهه گذشته، تغییرات قابل توجهی را تجربه کرده است. یکی از این تغییرات شگرف، استفاده گسترده از موتورهای دوگانه سوز یا هیبرید است. این پیشرانه‌ها نخست با استفاده از سوخت‌های جایگزین همچون گاز طبیعی، اتانول یا متانول معرفی شدند. در ادامه روند توسعه موتورهای دوگانه سوز، پیشرانه‌های برقی – بنزینی به بازار معرفی شدند. این موتورها در حال حاضر بخش قابل توجهی از بازار پیشرانه‌های هیبریدی را در اختیار دارند.
استفاده از یک یا چند موتور برقی در کنار موتور بنزینی، مزایای بسیاری را برای خودرو و محیط زیست به همراه دارد. این کار باعث می‌شود تا مصرف سوخت پیشرانه کاهش یابد و البته راندمان آن نیز افزایش پیدا کند. به همین سبب امروزه لیست سریع ترین خودروهای چهار سیلندر به لطف پیشرانه‌های هیبریدی در حال افزایش است. خودروهای هیبریدی انواع مختلفی دارند که خودرو هیبرید خفیف یکی از انواع آن‌ها است. در این مقاله با این گونه خودروها بیشتر آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.
خودرو هیبرید خفیف چیست؟خودرو هیبرید خفیف چیست؟
بسیاری از کاربران با مفهوم خودرو هیبرید آشنا هستند. با این حال عبارت خودرو هیبرید خفیف ممکن است برای آن‌ها سوال برانگیز باشد. خودرو هیبرید خفیف همچنان یک خودرو هیبریدی به حساب می‌آید اما قدرت موتور الکتریکی به کار رفته در آن بسیار اندک است. از همین رو این سری از خودروها را در دسته هیبریدی‌های خفیف جای می‌دهند. بنابراین چک لیست خودرو قبل از سفر در مورد خودروهای هیبرید خفیف، همانند اتومبیل‌های هیبرید معمولی است.
در خودروهای هیبرید معمولی، یک موتور درون‌سوز به همراه یک یا چند موتور برقی حضور دارند. هنگامی که سرعت خودرو در محدوده شهری قرار دارد، تنها موتور برقی به عنوان پیشران خودرو استفاده می‌شود. این عمل تا زمانی که پکیج باتری‌ها شارژ داشته باشند یا آن‌که سرعت خودرو از محدوده شهری بیشتر شود، ادامه خواهد یافت. هنگامی که پکیج باتری‌ها با کاهش شدید نیرو مواجه می‌شوند یا راننده سرعت خودرو را افزایش می‌دهد، موتور بنزینی وظیفه پیش راندن خودرو را برعهده می‌گیرد.
نحوه فعالیت پیشرانه‌های هیبریدی خفیف نیز شبیه به همین روند است اما تفاوت‌های اندکی به چشم می‌خورد. پیشرانه الکتریکی در خودروهای هیبریدی خفیف بسیار کوچک است و وظیفه اصلی آن، پر کردن خلا ناشی از قدرت و گشتاور هنگام تعویض دنده‌ها است. همچنین در زمان‌هایی که خودرو روی حالت کروز کنترل قرار دارد و نیاز به شتاب‌گیری لحظه‌ای وجود ندارد، موتور برقی اداره امور را در دست می‌گیرد و موتور درون‌سوز خاموش می‌شود. با این حال سایر قسمت‌های یک خودرو هیبریدی خفیف همانند اتومبیل‌های هیبریدی معمولی است. این خودروها به باتری مجهز هستند که این باتری از طریق فعالیت موتور بنزینی، شارژ می‌شود.
چرا خودروسازان از پیشرانه‌های هیبریدی خفیف استفاده می‌کنند؟ چرا خودروسازان از پیشرانه‌های هیبریدی خفیف استفاده می‌کنند؟
خودروسازان جهانی به دلیل مقررات سخت‌گیرانه مقابله با آلایندگی هوا، ناچار هستند تا به تولید انبوه خودروهای هیبریدی، الکتریکی یا پیشرانه‌هایی با سوخت جایگزین روی بیاورند. با این حال هزینه توسعه موتورهای کاملا جدید و جایگزینی آن‌ها با موتورهای فعلی بسیار زیاد است. از این رو خودروسازان ترجیح می‌دهند تا با انجام برخی اصلاحات، از پیشرانه‌های فعلی برای مدت زمان بیشتری استفاده کنند.
راه حل مرسوم برای دستیابی به این هدف، استفاده از موتورهای هیبریدی کوچک در کنار پیشرانه‌های بنزینی است که موتورهای هیبریدی خفیف را شکل می‌دهند. این کار باعث می‌شود تا پیشرانه نسبت به گذشته پاک‌تر عمل کند و در عین حال هزینه‌های توسعه خودرو نیز پایین باشد. بنابراین ممکن است در آنیده نه چندان دور، شاهد نصب موتورهای برقی کوچک در خودروهای ایرانی باشیم. موضوعی که باعث می‌شود تا قیمت راناپلاس و سایر محصولات ایرانی افزایش قابل توجهی نداشته باشد اما در عین حال با خودرویی پاک‌تر و کاراتر روبرو باشیم.
استفاده از پیشرانه هیبریدی خفیف، تغییر چندانی را در خودروهای درون سوز ایجاد نمی‌کند. بنابراین همچنان لیست لوازم مصرفی خودرو ثابت باقی می‌ماند. خودروهای هیبریدی خفیف به تعویض انواع تسمه‌ها، فیلترها و روانکارها نیاز دارند. تنها مزیت‌های محسوس خودروهای هیبریدی خفیف، شتاب بهتر و همچنین مصرف سوخت کمتر آن‌ها نسبت به خودروهای درون‌سوز است.
خودروهای هیبریدی خفیف چه تفاوتی با خودروهای هیبریدی معمولی دارند؟ خودروهای هیبریدی خفیف چه تفاوتی با خودروهای هیبریدی معمولی دارند؟
در قسمت‌های قبل اشاره کردیم که خودروهای هیبرید خفیف رویه کاری مشابهی همچون خودروهای هیبرید معمولی دارند. با این حال تفاوت‌های قابل توجهی میان این دو نوع خودرو وجود دارد. برخی از این تفاوت‌های مهم به شرح زیر هستند:
تفاوت در قدرت موتور الکتریکی تفاوت در قدرت موتور الکتریکی
موتور الکتریکی به کار رفته در خودروهای هیبریدی خفیف، بسیار کوچکتر و ضعیف‌تر از موتور برقی خودروهای هیبریدی معمولی است. دلیل این مساله نیز به طراحی سیستم هیبریدی خفیف باز می‌گردد. در سیستم‌های هیبریدی خفیف، وظایف موتور الکتریکی کمتر است و به همین دلیل نیاز به موتورهای برقی بزرگ و قوی وجود ندارد.
تفاوت در ساختار موتور درون‌سوز
علاوه بر موتورهای برقی، موتورهای بنزینی نیز در خودروهای هیبرید خفیف ساختار متفاوتی دارند. در خودروهای هیبریدی معمولی همچون تویوتا پریوس، پیشرانه‌ها از چرخه کاری متفاوتی پیروی می‌کنند. این چرخه‌ها به دلیل طول عمر بالاتر و همچنین سازگاری با رویه کاری موتور برقی انتخاب می‌شوند. اما در خودروهای هیبریدی خفیف، همان موتور درون سوز بدون تغییرات سرجای خودش قرار دارد و تنها برخی اصلاحات به صورت نرم افزاری در آن اعمال می‌شود.
تفاوت در اندازه باتری تفاوت در اندازه باتری
خودروهای هیبریدی خفیف به موتورهای الکتریکی کوچکتری مجهز هستند، از این رو اندازه باتری به کار رفته در آن‌ها نیز کوچکتر است. به طور مثال باتری خودروهای هیبرید معمولی تا 300 کیلووات ساعت ظرفیت دارد، در حالی که باتری خودروهای هیبرید خفیف ظرفیتی معادل 40 کیلووات ساعت دارند.
تفاوت در نحوه شارژ تفاوت در نحوه شارژ
رویه شارژ در خودروهای هیبریدی معمولی و حتی خودروهای پلاگین هیبرید، توسط موتور درون‌سوز کنترل می‌شود. پیشرانه درون‌سوز در صورتی که شارژ باتری‌ها از حد خاصی کمتر شود، وارد مدار می‌شود و باتری‌ها را شارژ می‌کند. علاوه بر این منبع، بسیاری از خودروهای هیبریدی به سیستم بازیابی انرژی ترمز مجهز هستند که در صورت فشردن پدال ترمز، انرژی حرارتی حاصل از برخورد دیسک و لنت به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود تا باتری‌ها شارژ شوند.
در خودروهای هیبریدی خفیف، این رویه بسیار ساده‌تر است. معمولا موتور بنزینی در این خودروها قادر به شارژ باتری‌ها نیست. از این رو باتری‌ها تنها با استفاده از بازیابی انرژی ترمزها شارژ می‌شوند. همچنین خودروهای هیبریدی خفیف فاقد هرگونه درگاه شارژ برای تامین انرژی باتری‌ها هستند.
