هل يحتاج محرك السيارات الكهربائية إلى صيانة؟

هُناك العديد من الخصائص التي تميز محرك السيارات الكهربائية، وتدعو العديد من الدول إلى وضع خطة للاعتماد على السيارات الكهربائية بشكل كامل بدلًا من السيارات البنزينية وسيارات الديزل. يُسلّط هذا المقال الضوء على مميزات وعيوب محركات السيارات الكهربائية، ويتطرق كذلك على تاريخ ظهور أول السيارات الكهربائية على مستوى العالم.

هل يحتاج محرك السيارات الكهربائية إلى صيانة؟

لا شك بأن محرك السيارات الكهربائية يحتاج إلى صيانة بالفعل، ولكن متطلبات الصيانة لهذه الفئة من المحركات تعد متدنيةً مقارنةً بمحركات الاحتراق الداخلي، سواءً كانت محركات بنزينية أو محركات ديزل، كما أن الصيانة الدورية التي تحتاج إليها محركات السيارات الكهربائية متدنية نظرًا لعدم الحاجة إلى أية زيوت.

ما هي أنواع محركات السيارات الكهربائية؟

هُناك عدة أنواع لمحركات السيارات الكهربائية، ويعتمد بعضها على الكهرباء بالكامل في حين يعتمد بعضها على نظام هجين، وفيما يأتي قائمة بأنواع محركات السيارات الكهربائية:

• المحركات الكهربائية الهجينة: يعتمد هذا النوع من المحركات الكهربائية على الوقود بشكل أساسي للتشغيل، ولا يمكنه العمل دون وقود، لكنه يرتبط مع محرك كهربائي وبطارية لتقليل مصروف الوقود وزيادة الكفاءة.
• المحركات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن: يستطيع هذا النوع من المحركات السير مسافةً طويلةً إلى حد ما بالاعتماد على المحرك الكهربائي وحده ودون الحاجة إلى الوقود، وتعمل هذه المحركات بالنظام الهجين عند وجود الوقود.
• المحركات الكهربائية الهجينة طويلة المدى: لا يستخدم هذا النوع من المحركات الكهربائية الوقود حتى نفاد شحن البطاريات بالكامل، وبعد ذلك تعمل بطريقة مشابهة للمحركات الكهربائية الهجينة القابلة للشحن.
• المحركات الكهربائية المُحولية: تعمل بعض المركبات بالاعتماد على محركات احتراق داخليّ، لكن المالكين يجرون بعض التعديلات، ويضيفون إليها محركًا كهربائيًا بدل المحرك الأصلي، وتُعرف هذه المحركات باسم المحركات الكهربائيّة المُحولة.
• المحركات الكهربائية ذات خلايا الوقود: يقوم هذا النوع من المحركات بالاعتماد على بعض التفاعلات الكيميائية؛ لإنتاج الطاقة الكهربائية التي تحتاجها المركبة للسير على الطريق، وهو من أنواع محركات السيارات الكهربائية.
• المحركات الكهربائية بالكامل: لا يحتاج هذا النوع من محركات السيارات الكهربائية إلى أي نوع من أنواع الوقود، وإنما يعتمد على البطاريات التي يتم شحنها من مصدر الكهرباء؛ للسير مسافة طويلة على الطريق قبل الحاجة إلى الشحن.

ما هي أجزاء محرك السيارة الكهربائية بالكامل؟

على الرغم من اختلاف بعض التفاصيل إلا إن شكل محرك السيارة الكهربائية الأساسي وأجزاءه الأساسية متشابهة، وتتضمن القائمة الآتية بعض التفاصيل حول أجزاء محرك السيارة الكهربائية بالكامل:

• بطارية 12 فولت: تحتاج محركات السيارات الكهربائية إلى بطارية 12 فولت للتشغيل، كما أن السيارة تعتمد على هذه البطارية لتشغيل الملحقات المختلفة؛ بما فيها وحدات الإنارة، وعادةً ما يبلغ متوسط عمر هذه البطارية سنة واحدة فحسب.
• لوحة التحكم في الشحن: تهدف هذه الوحدة الإلكترونية إلى أخذ التيار المتردد وتحويله إلى تيار مستمر لشحن بطارية الجر، كما أنها تراقب خصائص البطارية المختلفة وحالة الشحن لبطارية الجر أيضًا حسب وزارة الطاقة الأمريكية.
• وحدة التحكم في إلكترونيات الطاقة: يعتمد نظام محرك السيارة الكهربائية على هذه الوحدة الإلكترونيّة لإدارة تدفق الطاقة من بطارية الجر، والتحكم في عزم الدوران والسرعة التي ينتجها المحرك الكهربائي.
• نظام التبريد: إن نظام التبريد من الأجزاء المهمة في نظام محرك السيارات الكهربائية؛ فإنه يضمن عدم ارتفاع درجات الحرارة وبقائها ضمن النطاق المناسب لتشغيل المحرك وجميع الأجزاء الأخرى.
• بطارية الجر: بعد شحنها تقوم بطارية الجر بتوفير الطاقة اللازمة لتشغيل محرك الجر الكهربائي، وهي البطارية الأساسية التي تعتمد عليها المحركات الكهربائية أثناء السير في المركبة على الطريق.
• مبدل جهد مستمر: يتم تزويد نظام محرك السيارة الكهربائية بمبدل جهد مستمر، حتى يتم تحويل طاقة التيار المستمر عالية الجهد من بطاريات الجر إلى طاقة التيار المستمر منخفضة الجهد، لتشغيل الملحقات وشحن بطارية 12 فولت.
• منفذ الشحن: من خلال منفذ الشحن يستطيع مالك السيارة الكهربائية تزويد بطاريات الجر بالطاقة الكهربائية، التي تحتاجها عند نفاذها أو استهلاكها أثناء السير على الطريق، وبدون هذا المنفذ لا يمكن شحن بطاريات الجر.
• محرك الجرّ الكهربائي: يعد محرك الجر الكهربائي الجزء الأهم في نظام السيارات الكهربائية؛ فإنه يأخذ الطاقة الكهربائية من بطاريات الجر ويقوم بتحويلها إلى طاقة حركية تنتقل إلى عجلات السيارة للقيادة والسير أمامًا وخلفًا.
• ناقل الحركة: يرتبط محرك السيارات الكهربائية -كما هي حالة المحركات الأخرى أيضًا- مع ناقل الحركة، وهو الجزء المسؤول عن تحويل الطاقة الميكانيكية من المحرك إلى العجلات للسير على الطريق.

ما هي أبرز مميزات وفوائد السيارات الكهربائية؟

لا شك بأن مميزات وفوائد السيارات الكهربائية كثيرة بما فيها الفوائد الاقتصادية والبيئية، وتتضمن القائمة الآتية عدة من هذه الفوائد والمميزات:

• كفاءة استهلاك الطاقة: يستطيع محرك السيارات الكهربائية تحويل قرابة 77% من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، بينما تقوم محركات الاحتراق الداخلي بتحويل 12%-30% من الطاقة إلى طاقة ميكانيكية.
• المحافظة على البيئة: خلافًا لمحركات الاحتراق الداخليّ لا تقوم محركات السيارات الكهربائية بإصدار أية انبعاثات ضارة تؤدي إلى تلوث البيئة، وهذا يعني أنها صديقة للبيئة.
• الأداء السلس: يمكن لمحرك السيارات الكهربائية أن يقدم تشغيلًا سلسًا، كما أنه يوفر تسارعًا سلسًا أيضًا على الطريق، وهو ما يجعلها مفضلة على محركات الاحتراق الداخلي عند الكثير من الأشخاص.
• توفير تكاليف الصيانة: بما أن محرك السيارات الكهربائية لا يحتاج إلى كثير من الصيانة؛ فهذا يعني أنه يحتاج إلى تكاليف صيانة أقل، وربما تبلغ قيمة الصيانة لهذا المحرك 50% من تكاليف صيانة محركات الاحتراق الداخلي.
• المحافظة على الوقت: في بعض الأحيان يحتاج مالكو السيارات إلى وقت طويل للذهاب وتزويد السيارة بالوقود، وأما محرك السيارات الكهربائية؛ فيُمكن شحنه في المنزل أو في أي مكان آخر.
• قيمة الضرائب المنخفضة: تقوم العديد من الدول حول العالم بتخفيض الضرائب على السيارات الكهربائية مقارنةً بالضرائب على السيارات الأخرى، وهو ما يجعل السيارة الكهربائية أفضل للشراء.

هل هُناك عيوب لمحرك السيارات الكهربائية؟

لا شك بأن محرك السيارات الكهربائية يعاني من بعض العيوب عند مقارنته بالسيارات التي تعتمد على البنزين أو الديزل، ومن أبرز هذه العيوب ما يأتي:

• نطاق القيادة: على الرغم من نطاق القيادة الكبير الذي توفره بعض محركات السيارات الكهربائية في الوقت الراهن؛ إلا إن هذا النطاق لا يزال متدنيًا مقارنةً بالنطاق الذي تتيحه محركات الاحتراق الداخلي حسب موقع فيول إكونومي.
• وقت الشحن: يمكن لمالكي السيارات البنزينية وسيارات الديزل تعبئة الوقود ثم السير بمركباتهم خلال وقت قصير، وأما محرك السيارات الكهربائية؛ فإنه يحتاج إلى وقت يبلغ 12 ساعة أحيانًا من أجل شحنه بالكامل.
• محدودية السرعة: على الرغم من الأداء السلسل والتسارع الهادئ الذي تستطيع محركات السيارات الكهربائية توفيره؛ إلا إن السرعة القصوى التي توفرها هذه المحركات لا زالت متدنية مقارنةً بمحركات الاحتراق الداخلي.

ما هي أنواع بطاريات محرك السيارات الكهربائية؟

توجد عدة أنواع لبطاريات محرك السيارات الكهربائية، وهي الأنواع الموضحة في القائمة الآتية:

• بطاريات ليثيوم أيون: يتم الاعتماد على هذا النوع من البطاريات في معظم الأجهزة الكهربائية المحمولة الاستهلاكية خلال الوقت الراهن، وتتميز بالطاقة المرتفعة التي توفرها مقارنةً بالوزن، ويتم استخدامها في بعض السيارات الكهربائية.
• بطاريات النيكل وهيدريد فلز: يتم استخدام بطاريات النيكل وهيدريد فلز في المعدات الطبية وأجهزة الحاسوب، وذلك لما تتمتع به من دورة الحياة الطويلة مقارنةً ببطاريات الرصاص، وهي من أنواع بطاريات محرك السيارات الكهربائية.
• بطاريات المكثفات الفائقة: يتم تصميم هذه البطاريات لتوفير الطاقة الإضافية المطلوبة للتسارع وصعود المرتفعات، وهي من البطاريات التي ترتبط معها بعض محركات السيارات الكهربائية.
• بطاريات الرصاص: تتمتع هذه البطاريات بالخصائص التي تجعلها آمنة وموثوقة وغير مكلفة إلى جانب كونها ذات طاقة مرتفعة، ولكنها لا تستطيع تقديم طاقة نوعية مرتفعة، وهي كذلك ضعيفة الأداء في الأجواء الباردة.

هل تختلف مواصفات محرك السيارة الكهربائية بين سيارة وأخرى؟

بالفعل تختلف مواصفات محرك السيارة الكهربائية بين سيارة وأخرى؛ فإن بعض المحركات ترتبط مع حزمة بطاريات جر تساعدها على قطع مسافة طويلة دون التزود بالكهرباء خلافًا لبعضها الآخر، كما تم تصميم بعض أنواع محرك السيارات الكهربائية لتقديم أداء فائق على الطريق، بينما تقدم بعض أنواع المحرك الكهربائي أداءً متواضعًا.

متى ظهر أول محرك للسيارات الكهربائية؟

تم تطوير أولى السيارات الكهربائية حول العالم في المجر عام 1828 مما يعني أنها ظهرت في وقت مبكر، ولكنها لم تنتشر على نحو واسع حتى زمن قري. يجدر الذكر بأن السيارة الكهربائية الأولى التي صُنعت في الولايات المتحدة الأمريكية ظهرت عام 1835، ثم انتقلت هذه الصناعة إلى فرنسا عام 1859. مرّت صناعة محرك السيارات الكهربائية بعدة من المراحل حتى أصبح بالكفاءة والقوة التي نشهدها خلال الوقت الراهن.

هل هناك دول تسعى إلى الاعتماد الكامل على السيارات الكهربائية؟

بما أن محرك السيارات الكهربائية يتمتع بخصائص تجعله مفضلًا فيما يتعلق بالقضايا البيئية والاقتصادية؛ هُناك العديد من الدول التي قررت الاعتماد على السيارات الكهربائية بشكل كامل، ومنها: النرويج التي تسعى إلى الاعتماد على السيارات الكهربائية بشكل كامل بداية من عام 2025، وهولندا عام 2030، والمملكة المتحدة عام 2035، وكندا عام 2040، وألمانيا عام 2050.

اقرأ/ي أيضًا:

هل عيوب النانو سيراميك للسيارات كثيرة؟

هل تختلف معاني رموز السيارات من بلد لآخر؟

هل يختلف وقود الطائرات عن وقود السيارات؟

هل بدأ استخدام السيارات ذاتية القيادة بالفعل؟