تحقيق مسبار
يتم تطوير محرك السيارات الكهربائية بشكل مستمر خلال الوقت الراهن من قبل الشركات المتخصصة لتوفير درجات أداء أفضل، وتهدف العديد من الشركات إلى الاعتماد على هذه الفئة من المحركات بدلًا من محركات الاحتراق الداخلي. يهدف هذا المقال إلى بيان الكثير من التفاصيل حول محركات السيارات الكهربائية مع بيان أنواعها.
هل محرك السيارات الكهربائية أقوى من محرك الوقود؟
إن محرّك السيارات الكهربائيّة ليس أقوى من محرّكات الوقود؛ فإن القوّة لا تعتمد بشكل أساسيّ على نوع المحرّك، ولكنها تعتمد على العديد من العوامل الأخرى. حتى الآن تستخدم أفضل السيارات أداءً في العالم محرّكات بنزينية لا محرّكات كهربائيّة، ولكن المحركات الكهربائيّة تتميز بكفاءتها الكبيرة في نقل الطاقة، ما يجعلها تتمتع بمستويات أداءً أفضل أحيانًا عند مقارنتها بالسيارات البنزينية ذات القوّة الحصانية المشابهة.
كيف يعمل محرك السيارة الكهربائية؟
تعتمد السيارات الكهربائية على المحرّك الكهربائي، ويرتبط هذا المحرك مع البطاريات التي تزوّده بالطاقة عند التشغيل، وبعد الحصول على الطاقة المطلوبة تقوم الأجزاء التي يتكوّن منها المحرّك بتحويل الطاقة الكهربائيّة إلى طاقة حركيّة تنتقل إلى الأجزاء الدوّارة، ثم تنتهي إلى العجلات التي تدور على الأرض لتتحرّك السيّارة إلى الأمام.
ما هي أبرز أجزاء نظام محرك السيارات الكهربائية؟
تعمل العديد من الأجزاء مع بعضها البعض في محرك السيارات الكهربائية لتوليد الطاقة التي تحتاجها السيارات من أجل السير، وفيما يأتي قائمة بأبرز هذه الأجزاء حسب موقع إينيرجي:
- بطارية التشغيل: لا شكّ بأنّ بطارية التشغيل من أبرز أجزاء نظام محرّك السيارات الكهربائية، وهو الجزء الذي يكفل توفير الطاقة التي يحتاجها المحرك للتشغيل، وهي بطارية تتوفر في السيارات البنزينية وسيارات الديزل أيضًا.
- مبدل جهد مستمر: من خلال هذا الجزء يتم تحويل التيار المستمر، الذي يتمتع بجهد مرتفع من مجموعة بطارية الجر، إلى التيار المستمر منخفض الجهد المطلوب لتشغيل ملحقات السيارة المختلفة.
- محرك الجرّ: يحصل هذا المحرك على الطاقة من حزمة بطارية الجر، ويستطيع تحويلها إلى طاقة حركة تنتقل إلى العجلات، وتحتوي بعد أنظمة السيارات الكهربائية على مولّد يقوم بوظيفة القيادة والشحن.
- بطارية الجرّ: تحصل هذه البطارية على الطاقة بعد شحنها من خلال منفذ الشحن، وتقوم بتوفير الطاقة التي يحتاجها المحرّك للسير على الطريق ورفد جميع الأجزاء الداخلية بالطاقة بما فيها أنظمة الترفيه.
- الشاحن على لوحة القيادة: يقوم هذا الجزء بأخذ التيار المتردد من خلال منفذ الشحن، ويقوم بتحويلها إلى تيار مستمر يرفد بطارية الجر بالطاقة التي تحتاجها، ويتم الاعتماد عليه في مراقبة خصائص البطارية المختلفة.
- منفذ الشحن: يتم الاعتماد على منفذ الشحن لرفد بطارية الجر التي تحتاجها السيارة أثناء السير بالطاقة، ويكون ذلك من خلال التوصيل بمصدر الطاقة الخارجة عن طريق الشاحن المخصص.
- وحدة التحكّم في إلكترونيات القدرة: تقوم هذه الوحدة بإدارة تدفق الطاقة الكهربائيّة التي تقوم بطارية الجر بتوفيرها، وتعتمد عليها السيارة في التحكّم بسرعة الجر ومقدار العزم الذي ينتجه محرك السيارات الكهربائية.
- نظام التبريد: يعتمد نظام محرك السيارة الكهربائية على نظام التبريد للمحافظة على درجات الحرارة ضمن النطاق المناسب، وذلك لضمان عدم ارتفاع درجة الحرارة وما يتبعها من الأضرار التي تلحق بأجزاء السيارة.
- ناقل الحركة: تحتوي السيارات الكهربائية على ناقل حركة كما في السيارات الأخرى، وهو جزء يقوم بوظيفة نقل الطاقة الميكانيكية التي يوفرها المحرك إلى العجلات لتدور على الطريق وتتحرك السيارة نحو الأمام.
محرك السيارات الكهربائية كم واط؟
لا توجد قيمة موحّدة لقدرة محرك السيارات الكهربائية؛ فإن قدرة هذه السيارات تختلف بشكل كبير، وتقوم الشركات المنتجة بتحديد محرك السيارات الكهربائية كم واط أثناء التصميم لضمان توفير درجات الأداء المطلوبة على الطريق، وينبغي على المرء التحقق من القدرة الكهربائية للمحرك قبل شراء السيارة لضمان الحصول على الخصائص التي يريدها.
ما هي أنواع محركات السيارات الكهربائية؟
توجد عدّة أنواع لمحركات السيارات الكهربائية، وهي الأنواع الآتية:
- محركات السيارات الكهربائية بالكامل: تعتمد هذه الفئة من السيارات على المحرك الكهربائي الموصول بالبطاريات دون وجود أية محركات وقود، وتقطع مسافات مختلفة بناءً على نوع البطارية وغيرها من العوامل الأخرى.
- محركات السيارات الهجينة: يتكون نظام محركات السيارات الكهربائية الهجينة من محرّكين اثنين أحدهما محرّك كهربائيّ والآخر محرّك احتراق داخلي، ولا يمكن الاعتماد على المحرك الكهربائي وحده للسير في هذه السيارات عمومًا.
- محركات السيارات الهجينة القابلة للشحن: تحتوي هذه السيارات على محرّك وقود مع محرّك كهربائيّ، يمكن شحنه للسير على الطريق بالاعتماد على المحرك الكهربائيّ وحده لفترة محددة، ثم الاعتماد على نظام الهايبرد بعدها.
- محركات السيارات الكهربائية المحوّلة: تعمل هذه السيارات بشكل أساسي على الوقود عند إنتاجها؛ إلا إنها تتعرض إلى العديد من عمليات التعديل لتزويدها بمحرّك كهربائيّ، ويتم إجراء التحويل من قبل الشركات المصنّعة أحيانًا.
هل توجد عدة أنواع لبطاريات محركات السيارات الكهربائية؟
بالفعل هُناك عدة أنواع لبطاريات محركات السيارات الكهربائية، وأبرزها أنواع البطاريات الآتية:
- بطارية أيونات الليثيوم: يتم الاعتماد على هذا النوع من البطاريات في معظم الأجهزة الإلكترونيّة الاستهلاكيّة في الوقت الراهن إلى جانب استخدامها في معظم السيارات الكهربائية أيضًا، ويتم تطويرها لتوفير كفاءة أفضل.
- بطارية النيكل وهيدريد فلز: تدخل هذه البطاريات في صناعة أجهزة الحاسوب والمعدات الطبية، وتتميز بالعمر الافتراضي الأطول من بطاريات الرصاص، وتستخدم بشكل واسع في سيارات الهايبرد القابلة للشحن، ولكنها ذات تكلفة مرتفعة.
- بطارية الرصاص: تتميز هذه البطارية بعدة خصائص، ومنها القدرة على توفير طاقة مرتفعة، كما أنها آمنة وموثوقة وغير مكلفة، ولكنها ذات أداء ضعيف في درجات الحرارة المنخفضة، وتستخدم في بعض المركبات.
ما هي مميزات محرك السيارة الكهربائية؟
هُناك الكثير من المميزات التي يتمتع بها محرك السيارات الكهربائية وتجعلها مفضلة على محركات الاحتراق الداخلية، ومنها المميزات الآتية:
- تكاليف الصيانة الأقل: عادة ما تكون تكاليف صيانة السيارات التي تتضمن محركات كهربائية منخفضة بنسبة تصل إلى 50% أحيانًا مقارنة بتكاليف الصيانة للسيارات التي تحتوي على محرك احتراق داخليّ حسب موقع مقاطعة سان دييغو.
- عدم إصدار غازات الدفيئة: تُعد غازات الدفيئة من الغازات الضارة التي تؤدي إلى الاحترار العالمي، ولا تنبعث أي من هذه الغازات عند استخدام السيارات الكهربائية مما يجعلها أفضل للبيئة مقارنة بالسيارات الأخرى.
- الأداء الجيد: تستطيع السيارات الكهربائية نقل الطاقة إلى العجلات بكفاءة كبيرة جدًا مقارنة بمحركات الاحتراق الداخلي، ولذلك تستطيع تقديم تسارع أفضل عند السير على الطرقات.
- توفير ثمن الوقود: لا تحتاج محركات السيارات الكهربائية إلى الوقود، وإنما تعتمد على الشحن بشكل أساسي لتوفير الطاقة التي تحتاجها، وهذا يعني أنه مالك هذا النوع من السيارات يستطيع توفير الكثير من الأموال.
هل تستطيع جميع محركات السيارات الكهربائية قطع ذات المسافة؟
لا تستطيع جميع محركات السيارات الكهربائية قطع المسافة ذاتها، وإنما تختلف المسافة بين سيارة وأخرى، وفيما يأتي قائمة تتضمن العديد من السيارات ذات المحرك الكهربائي مع فئتها والمسافة التي تستطيع قطعها.
السيارة | المسافة في الشحنة الواحدة | السيارة | المسافة في الشحنة الواحدة |
كيا سول الكهربائية | 178.64 كيلومتر | أودي إي-ترون جي تي | 383.02 كيلومتر |
ميني كوبر SE | 183.47 كيلومتر | كيا نيرو الكهربائية | 384.63 كيلومتر |
نيسان ليف 40 كيلو واط | 239.79 كيلومتر | أودي Q4 إي-ترون | 387.85 كيلومتر |
بي إم دبليو i3s | 246.23 كيلومتر | مرسيدس بنز EQB 250+ | 394.29 كيلومتر |
هيونداي أيونيك الكهربائية | 273.59 كيلومتر | شيفروليه بولت EUV | 397.51 كيلومتر |
أودي إي-ترون S | 334.74 كيلومتر | تويوتا bZ4X | 405.55 كيلومتر |
Porsche Taycan | 334.74 كيلومتر | هيونداي كونا الكهربائية | 415.21 كيلومتر |
فوكس فاجن ID.4 - 62 كيلو واط | 336.35 كيلومتر | شيفروليه بولت | 416.82 كيلومتر |
أودي إي-ترون S سبورت باك | 341.18 كيلومتر | مرسيدس بنز EQE 350 4M | 418.43 كيلومتر |
فولفو XC40 | 358.88 كيلومتر | جاغوار آي بيس | 376.59 كيلومتر |
أودي إي-ترون سبورت باك | 362.10 كيلومتر | أودي آر إس إي-ترون جي تي | 373.37 كيلومتر |
أودي إي-ترون | 363.71 كيلومتر | مرسيدس بنز AMG EQE 350+ | 490.85 كيلومتر |
فولفو C40 | 363.71 كيلومتر | كيا EV6 58 كيلو واط | 373.37 كيلومتر |
مرسيدس بنز EQS 450+ | 490.85 كيلومتر | كاديلاك ليريك | 502.12 كيلومتر |
هل مواصفات محرك السيارة الكهربائية تختلف بين سيارة وأخرى؟
توجد عدة من العوامل التي تؤدي إلى اختلاف مواصفات محرك السيارة الكهربائية بين سيارة وأخرى، وتتضمن القائمة الآتية أبرز المواصفات التي تختلف فيها هذه المحركات:
- كفاءة الطاقة: تختلف محركات السيارة الكهربائية في كفاءة استهلاك الطاقة، وتصل الكفاءة في بعضها إلى 77% مما يعني أنها مرتفعة جدًا مقابل محركات الاحتراق الداخلي التي تبلغ كفاءتها بين 12%-30% فحسب.
- نطاق القيادة: لا شك بأن نطاق الكيولومترات التي تستطيع السيارات الكهربائية قطعها تختلف بين سيارة وأخرى، وهي من أبرز الخصائص التي تؤدي إلى اختلاف أسعار هذه الفئة من السيارات، ويمكن لبعضها قطع مئات الكيلومترات.
- وقت الشحن: تستغرق بعض السيارات وقتًا طويلًا لإعادة شحن البطارية حتى عند استخدام الشحن السريع، وهي من المواصفات التي تختلف فيها محركات السيارات الكهربائية، وينبغي مراعاتها قبل شراء السيارة.
اقرأ/ي أيضًا:
هل السيارات الكهربائية صديقة للبيئة؟