دليلك الشامل حول أنواع محركات السيارات الكهربائية

لمعرفة كيف تعمل السيارات الكهربائية علينا أن نفهم كيف تعمل محركاتها وعلينا أن ندرك أن محركات السيارات الكهربائية تعمل بشكل مختلف تماماً عن السيارات التقليدية، فمحركات السيارات الكهربائية لا تعتبر معقدة مثل محركات الوقود، فعلى سبيل المثال لا وجود لشمعات الاحتراق في المحرك الكهربائي لأنه لا يحدث احتراق في المحرك.

أنواع محركات السيارات الكهربائية:

علماً بأن مبدأ عمل المحركات الكهربائية موحد، إلا أن هناك أنواع متعددة من المحركات تختلف في أجزائها الداخلية ومدى كفاءتها عن الأخرى، ولتتضح الصورة أكثر سنتحدث عن كافة أنواع المحركات الكهربائية مع شرح مبسط لأجزائها الداخلية والفرق فيما بينها.

• محركات التيار المستمر

يعتبر محرك التيار المستمر واحداً من أشهر المحركات وأكثرها استخداماً في أوائل القرن العشرين، حيث يتميز هذا المحرك بسهولة التحكم في السرعة وبقدرته على العمل بكفاءة عند زيادة الحمل بشكل مفاجئ، لكن عيبه الوحيد هو تعرض الفراشي والمبدلات النحاسية الخاصة به للتعطل بشكل متكرر.

• محركات التيار المستمر عديمة الفراشي

هي نفس محركات التيار المستمر إلا أنها لا تعتمد على الفراشي والمبدلات في عملها، الأمر الذي ساهم في انخفاض كلفة صيانة السيارات الكهربائية بشكل عام.

• المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم

تعتمد هذه المحركات على مغناطيس في الجزء الدوار منها وهي شبيهة جداً بالمحركات عديمة الفراشي، كما أنها تتميز بالكفاءة العالية، الأمر الذي أدى إلى تعدد استخدامها في أكثر من سيارة كهربائية، مثل تويوتا بريوس، وفورد فوكس.

• محركات التيار المتردد ثلاثي الطور

وهو المحرك الشهير الذي قام باختراعه الفيزيائي نيكولا تسلا عام 1887، والتي سميت سيارة تيسلا الكهربائية الشهيرة على اسمه، فهو محرك ذو كفاءة عالية وأكبر دليل على ذلك سيارات تسلا موديل إس التي تستخدم هذا المحرك بشكل أساسي في بنائها الميكانيكي.

• محركات الممانعة المبدلة

يتم استخدام هذا المحرك في سيارات تسلا موديل 3 وهو من المحركات المشهورة جداً عندما يتعلق الأمر بالقوة والسرعة.

مميزات السيارات الكهربائية:

• صديقة للبيئة

كما نعلم جميعاً فإن السيارة الكهربائية لا تعتمد على الوقود وبالتالي لا تحدث عملية إحراق في محركاتها، مما يعني عدم انبعاث غازات كربونية أو دخان من العادم، فبالتالي تعتبر هذه السيارات صديقة للبيئة.

• تكلفة تشغيلية قليلة

باعتبار أن المحركات الكهربائية أقل تعقيداً من محركات الوقود، فإن حاجتها للصيانة تكون بدرجة أقل، إذ لا تتضمن المحركات الكهربائية شمعات احتراق أو صمامات ولا تتطلب تغيير زيت على العكس من محرك الاحتراق الذي يتطلب عناية كبيرة وصيانة بشكل متكرر.

• موفرة للمال

كما هو معلوم لا تستخدم السيارات الكهربائية أي نوع من الوقود، وإنما تستمد طاقتها من خلال شحنها بالكهرباء التي تعتبر منخفضة التكاليف مقارنةً بالوقود.

• هادئة على الطريق

يعتبر صوت السيارة الكهربائية المنخفض من أجمل المميزات التي ميزتها عن السيارات التقليدية، إذ لا يصدر عن عملية تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية أي أصوات أو إزعاج.

سلبيات السيارات الكهربائية:

• السعر المرتفع

المشكلة الكبرى والأولى التي تحد من انتشار السيارات الكهربائية هي ارتفاع ثمنها، وذلك بسبب التكلفة العالية التي تتحملها الشركة المنتجة عند صناعة تلك السيارات وتزويدها بالتكنولوجيا المطلوبة.

• الحاجة للشحن

واحدة من أهم المشاكل التي تعاني منها السيارة الكهربائية هي حاجتها المستمرة للشحن بالإضافة إلى الوقت الكبير الذي تستغرقه السيارة أثناء الشحن، وهذه الحاجة المستمرة تجعلها غير متاحة للقيادة دائماً، خصوصاً أن بعض السيارات الكهربائية تتطلب شحن لمدة تتراوح بين 16 و 20 ساعة في حال شحنها منزلياً.

• ندرة محطات الشحن

في حال نفذ الشحن الكهربائي من سيارتك وأردت شحنها في واحدة من محطات شحن السيارات الكهربائية في دبي فذلك ليس بالأمر السهل، لأن البنية التحتية للمدن ليست مهيأة لتوفير محطات كهربائية بما فيه الكفاية لخدمة أصحاب هذا النوع من السيارات.

ما هي السيارة الكهربائية:

السيارة الكهربائية هي السيارة التي تعمل باستخدام الطاقة الكهربائية، وهنالك العديد من التطبيقات لتصميمها وأحد هذه التطبيقات يتم باستبدال المحرك الأصلي للسيارة، ووضع محرك كهربائي مكانه، وهي أسهل الطرق للتحول من البترول للكهرباء مع المحافظة علي المكونات الأخرى للسيارة، ويتم تزويد المحرك بالطاقة اللازمة عن طريق بطاريات تخزين التيار الكهربائي، وتختلف السيارة الكهربائية عن المركبة الميكانيكية بأنها سيارات خاصة للأشخاص، أما العربة أو المركبة الميكانيكية فهي للاستخدام الصناعي أو نقل الأشخاص في إطار النقل العام، وتعتمد تصميمات السيارة الكهربائية على محرك يعمل بالكهرباء، ونظام تحكم كهربائي، وبطارية قوية يمكن إعادة شحنها مع المحافظة على خفض وزنها، وجعل سعرها في متناول المشتري، وتعتبر السيارة الكهربائية أنسب من سيارات محرك الاحتراق الداخلي من ناحية المحافظة على البيئة، حيث لا ينتج عنها مخلفات ضارة بالبيئة.

ويكاد ينحصر التطور الحالي 2009 بالنسبة للسيارات الكهربائية على سيارات صغيرة قصيرة المدى، حيث تحتاج إلى بطاريات ثقيلة ومرتفعة الثمن، إذ تحتاج بطاريتها قدرة نحو 6000 مركم من نوع بطارية ليثيوم أيون التي تستخدم في الهاتف المحمول، وتحاول مصانع إنتاج السيارات ابتكار بطاريات جديدة للسيارات، يكون ثمن البطارية وحدها أقل من 20.000 دولار، علاوة على ذلك نجد أن مدى تلك السيارات التجريبية لا زال تحت 200 كيلومتر، ولكن العمل يسير بنشاط في عدد كبير من مصانع السيارات المرموقة وبتشجيع ودعم مالي من الحكومات في العالم، لتطوير البطاريات التي تعمل على أساس بطارية الليثيوم Li-Tec، من تلك البطاريات ما نجح خلال الاختبار في إعادة شحنها 3000 دورة، أي أن البطارية صالحة للعمل من حيث المبدأ لمسافة كلية مقدارها 300.000 كيلومتر، والصعوبة الحالية هي صعوبة زيادة مدى السيارة فوق 200 كيلومتر بشحنة واحدة للبطارية، وخفض زمن إعادة الشحن، إذ يستغرق شحن البطارية حاليا نحو 8 ساعات، لا تتحرك خلالها السيارة، في عام 2010 بدأت السلطات في ألمانيا تجهيز برنامج لاختبار السيارات الكهربائية، حيث بدأت عدة مصالح حكومية وبعض الشركات الكبيرة استيراد سيارات من هذا النوع. ومن المشكلات العالقة مشكلة تأمين المستخدم للسيارة من الجهد الكهربي العالي اللازم لتسيير السيارة، حيث تحتاج إلى جهد كهربائي يبلغ نحو 650 فولط، كذلك لا بد من اختبار البطارية الثقيلة التي تبلغ نحو 120 كيلوجراماً للسيارة الصغيرة في حالة حوادث الاصطدام، وأن لا تكون سببا لاشتعال السيارة، ومن جهة أخرى، فإن إعادة شحن السيارة بالكهرباء المولدة بالفحم والبترول لن توفر على البيئة تراكم ثاني أكسيد الكربون في الجو، وذلك بأن إنتاج 20 كيلوواط ساعي من الكهرباء في محطة توليد كهرباء تنتج 120 جراماً من ثاني أكسي الكربون لكل كيلومتر تسيره السيارة، لذلك فمن مصلحة البيئة أن يكون إنتاج الكهرباء بطريقة خالية من تولد ثاني أكسيد الكربون، أي بالطاقة المستدامة وبالطاقة النووية.

ونرجو أن يكون هذا التقرير قد نال إعجابكم ولمعرفة المزيد، تصفح موقع تيربو العرب.