سائق كهربائي

أنواع أنظمة الدفع الكهربائية

تُعدّ أنظمة الدفع الكهربائية ثورة في عالم المركبات. فهي عبارة عن نظام يضم جميع الأجزاء التي تُنتج الطاقة ودفع المركبة للأمام. ومع تطور المركبات الكهربائية، تتطور أيضًا أنواع أنظمة الدفع الكهربائية. فيما يلي أشهر أنواع أنظمة الدفع الكهربائية.

• المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs)

  تعتمد المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs) على البطاريات الكهربائية كمصدر وحيد للطاقة. تُتحكم هذه البطاريات في المحركات الكهربائية التي تدفع المركبات. نظرًا لعدم استخدام أي وقود، لا تُنتج المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs) أي انبعاثات من ماسورة العادم. تتمتع معظم المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs) بمدى يتراوح بين 200 و 400 ميل بشحنة واحدة. كما أن لدى المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs) نظام شحن ضخم مع خيارات شحن منزلية ومحطات شحن عامة، مما يسهّل شحن المركبة.

• المركبات الهجينة الكهربائية القابلة للشحن (PHEVs)

  تُعدّ المركبات الهجينة الكهربائية القابلة للشحن (PHEVs) مركبات هجينة تجمع بين محرك كهربائي ومحرك يعمل بالبنزين أو الديزل. تُشغّل البطارية الكهربائية المحرك الكهربائي، بينما يُشغّل المحرك الذي يعمل بالبنزين نظام الدفع الهجين. على عكس السيارات الكروس أوفر التقليدية، تتمتع المركبات الهجينة الكهربائية القابلة للشحن (PHEVs) ببطاريات كهربائية أكبر بكثير. يمكن شحن البطاريات عن طريق التباطؤ التجديدي أو باستخدام الوقود لتشغيل المحرك. تحتوي المركبات الهجينة الكهربائية القابلة للشحن (PHEVs) على منفذ شحن يسمح بشحن البطاريات باستخدام الطاقة من مصدر كهربائي. علاوة على ذلك، تتمتع المركبات الهجينة الكهربائية القابلة للشحن (PHEVs) بمدى يتراوح بين 20 و 50 ميلًا على الطاقة الكهربائية فقط. بعد استنفاد الطاقة الكهربائية، تتحول المركبة إلى وضعية الدفع الهجين لتحقيق مدى غير محدود باستخدام الوقود.

• المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية (FCEVs)

  تُعدّ المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية (FCEVs) مركبات كهربائية تستخدم الهيدروجين كوقود. بدلاً من استخدام البطارية الكهربائية، تحتوي المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية (FCEVs) على خلية وقود تحصل على الهيدروجين وتُحوله إلى طاقة كهربائية لتشغيل المحركات. بخار الماء هو الناتج الوحيد. يمكن إعادة شحن المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية (FCEVs) بسرعة خلال خمس إلى عشر دقائق، ولديها مدى طويل مثل المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs). ومع ذلك، تُعدّ المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية (FCEVs) نادرة لأن محطات تعبئة الهيدروجين محدودة.

• المركبات الكهربائية ذات المدى الموسّع (EREVs)

  تُعدّ المركبات الكهربائية ذات المدى الموسّع (EREVs) في الغالب مركبات كهربائية تعمل بالبطاريات (BEVs)، لكن لديها محرك بنزين صغير يُنتج الطاقة الكهربائية لشحن البطاريات والمحركات الكهربائية. لا يُشغّل المحرك المركبة؛ بل يعمل كمولد فقط. وبالتالي، تتمتع المركبات الكهربائية ذات المدى الموسّع (EREVs) بمدى أطول من المركبات الأخرى لأنها يمكن أن تعمل حتى لو كانت البطارية فارغة.

مواصفات وصيانة أنظمة الدفع الكهربائية

فيما يلي مواصفات وصيانة أنظمة الدفع الكهربائية.

• 1. الفحوصات الدورية

  يجب فحص مكونات أنظمة الدفع الكهربائية بانتظام بحثًا عن التآكل، بما في ذلك المحرك الكهربائي، ونظام النقل، ومحور الدفع، وترس العجلة. سيساعد هذا على اكتشاف المشكلات في وقت مبكر قبل تفاقمها. يمكن أيضًا رفع المركبة لفحص المكونات الموجودة تحتها.

• 2. تغيير السوائل

  يجب تغيير سائل ناقل الحركة أو زيوت التشحيم المستخدمة في نظام الدفع الكهربائي وفقًا للفواصل الزمنية الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. يساعد هذا على الحفاظ على تشحيم الأجزاء المتحركة لنظام النقل بشكل جيد، مما يضمن عملها بسلاسة. يساعد السائل أيضًا على تقليل الاحتكاك ونقل الطاقة بكفاءة داخل النظام.

• 3. صيانة الإطارات

  للحصول على أفضل أداء، يجب الحفاظ على ضغط الإطارات في المركبات الكهربائية بانتظام عند المستوى الموصى به، ويجب استبدالها عند التآكل. تضمن الإطارات المنتفخة بشكل صحيح قدرًا أفضل من السحب على الطريق. كما أنها تُقلّل من جهد نظام الدفع للتدحرج، مما يحسّن الكفاءة.

• 4. إدارة عزم الدوران

  تُنتج أنظمة الدفع في المركبات الكهربائية عزم دوران عالٍ على الفور. لتجنب تلف المكونات مثل نظام النقل، يجب تطبيق هذا عزم الدوران بسلاسة. يجب على السائقين ممارسة التسارع التدريجي ودواسات الوقود اللطيفة، خاصةً في ظروف الاحتكاك المنخفض.

• 5. فحص نظام التبريد

  من المهم الحفاظ على نظام التبريد الذي يُنظم درجة حرارة البطارية والمحرك. يجب فحص مكوناته، مثل مستوى سائل التبريد والخراطيم، بانتظام بحثًا عن التآكل والتسريبات. يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تقليل الكفاءة وإلحاق أضرار طويلة الأمد بأجزاء نظام الدفع الكهربائي.

• 6. الخدمة المهنية

  من الضروري إجراء الصيانة الدورية والإصلاحات التي تتجاوز المهام البسيطة بواسطة فنيين مؤهلين باستخدام أدوات متخصصة. يضمن ذلك صيانة جميع مكونات نظام الدفع الكهربائي وخدمتها وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة بأمان.

• 7. تحديثات البرامج

  يُصدر المصنعون تحديثات لنظام التحكم بالمركبة من وقت لآخر لتحسين أداء نظام الدفع الكهربائي. يجب تثبيت هذه التحديثات وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. تُحسّن هذه التحديثات الكفاءة من خلال ضبط تفاعلات مختلف المكونات بدقة، والحفاظ على أداء المركبة عند أفضل مستوياته.

كيفية اختيار أنظمة الدفع الكهربائية

هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار نظام دفع كهربائي لأي مركبة. فيما يلي بعضها:

• حجم نظام الدفع الكهربائي

  يجب أن يكون نظام الدفع الكهربائي متوافقًا مع حجم المركبة. سيكون نظام الدفع الكهربائي الكبير جدًا في مركبة صغيرة قويًا جدًا وسيُصعّب التحكم في التسارع. لن يوفر نظام الدفع الكهربائي الصغير في مركبة كبيرة طاقة كافية. على سبيل المثال، يجب أن يكون لدى سيارة مدمجة مثل تسلا موديل 3 نظام دفع كهربائي أصغر. من ناحية أخرى، تحتاج سيارة الدفع الرباعي الكبيرة مثل تسلا موديل X إلى نظام دفع كهربائي أكبر.

• احتياجات القيادة

  خذ بعين الاعتبار عادات القيادة واحتياجات الجمهور المستهدف. هل يقودون في المدينة، أو على الطرق السريعة، أو في المناطق الريفية؟ تتطلب القيادة في المدينة نظام دفع كهربائي أكثر كفاءة يُحافظ على طاقة البطارية. تحتاج أنظمة الدفع للطرق السريعة إلى مزيد من الطاقة للحفاظ على سرعات عالية. قد تحتوي المناطق الريفية على تضاريس جبلية تتطلب نظام دفع ذو عزم دوران جيد لتسلق التلال.

• المناخ

  يؤثر المناخ أيضًا على اختيار أنظمة الدفع الكهربائية. في المناطق الأكثر برودة، يجب اختيار نظام الدفع الكهربائي ذو بطارية ذات أنظمة تدفئة جيدة. تتطلب المناخات الحارة نظام دفع ذو أنظمة تبريد فعالة لمنع ارتفاع درجة حرارة البطارية.

• التكلفة

  ستؤثر القيود المالية دائمًا على اختيار أنظمة الدفع الكهربائية. ستكون أنظمة الدفع الكهربائية الأكثر تقدمًا بكفاءة وقوة أفضل أكثر تكلفة. ابحث عن أفضل قيمة من خلال اختيار نظام دفع يوفر أفضل الميزات ضمن الميزانية. ضع في اعتبارك وفورات التكلفة طويلة الأجل من انخفاض تكاليف الوقود والصيانة عند اختيار أنظمة الدفع الكهربائية.

كيفية القيام بعمليات "افعلها بنفسك" واستبدال نظام الدفع الكهربائي

استبدال نظام الدفع الكهربائي مهمة معقدة تتطلب عادةً معرفة وأدوات متخصصة. ومع ذلك، فيما يلي بعض الخطوات العامة التي يمكن لفني مؤهل أو شخص متمرس في عمليات "افعلها بنفسك" اتباعها لاستبدال نظام الدفع الكهربائي:

• البحث والتخطيط: قبل بدء أي عمل، ابحث عن صناعة ونموذج وسنة المركبة المحددة لفهم تكوين نظام الدفع الكهربائي. احصل على دليل إصلاح ورسومات تخطيط الأسلاك للرجوع إليها.
• جمع الأدوات والأجزاء: اجمع الأدوات اللازمة، مثل المقابس، والمفاتيح، والملقط، ومفتاح عزم الدوران، وأدوات السيارات الكهربائية المتخصصة. اشترِ مكونات بديلة لنظام الدفع متوافقة، بما في ذلك المحرك، ونظام النقل، ومحور الدفع، والتروس التفاضلية.
• إجراءات السلامة: تأكد من ركن المركبة على سطح مستوٍ، وشد فرامل الانتظار. ارتدِ معدات السلامة المناسبة، مثل القفازات ونظارات السلامة، واتبع جميع إجراءات السلامة للعمل مع أنظمة الكهرباء ذات الفولتية العالية.
• فصل البطارية: اتبع تعليمات الشركة المصنعة لفصل بطارية المركبة ذات الفولتية العالية بأمان. استخدم أدوات معزولة وارتدِ معدات الحماية الشخصية (PPE) لتجنب الصدمات الكهربائية.
• إزالة مكونات نظام الدفع: ابدأ بإزالة أي مكونات متصلة بنظام الدفع الكهربائي، مثل البطارية (إن وجدت)، وخطوط التبريد، والاتصالات الكهربائية. ضع علامات على عملية الفصل وتوثيقها لإعادة التجميع.
• رفع المركبة: استخدم رافعة هيدروليكية لرفع المركبة وتثبيتها على حوامل الرافعة. تأكد من ثبات المركبة قبل العمل أسفلها.
• الفصل والإزالة: ابدأ بفصل المحرك الكهربائي عن البطارية ونظم الكهرباء الأخرى. ثم افصل المحرك عن نظام النقل، وأزل أي مكونات داعمة، مثل براغي التثبيت والأقواس.
• تركيب نظام الدفع الجديد: عكس خطوات تفكيك الأجزاء لتركيب المحرك الكهربائي الجديد، ونظام النقل، ومحور الدفع، وأي مكونات أخرى. تأكد من ضمان تثبيت جميع الاتصالات وعزم الدوران وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة.
• إعادة توصيل أنظمة الكهرباء: اتبع مخططات التخطيط الكهربائي لإعادة توصيل المحرك الكهربائي بنظام الكهرباء في المركبة. تأكد من ضيق جميع الاتصالات وخلوها من التآكل أو التلف.
• الاختبار والضبط: إجراء أي اختبارات وضبطات ضرورية لضمان عمل نظام الدفع الجديد بشكل صحيح. استخدم أدوات التشخيص للتحقق من وجود رموز خطأ ومراقبة أداء النظام.
• إعادة التجميع والفحوصات النهائية: إعادة تركيب أي مكونات تم إزالتها، مثل الأغطية، ونظم التبريد، والبطارية. إجراء فحص نهائي لضمان اكتمال جميع الأعمال، وأن المركبة آمنة للتشغيل.

أسئلة وأجوبة

س1: ما هو مستقبل أنظمة الدفع الكهربائية في السيارات؟

ج1: المستقبل بلا شك كهربائي. مع فرض الحكومات في جميع أنحاء العالم لوائح انبعاثات أكثر صرامة وتحديد جداول زمنية للتخلص التدريجي من محركات الاحتراق الداخلي (ICE)، تتحول شركات تصنيع السيارات إلى أنظمة دفع كهربائية بالكامل. بحلول عام 2035، يُتوقع أن يكون أكثر من 60٪ من المركبات الجديدة ذات نظام دفع كهربائي بالبطاريات.

س2: كيف تقارن أنظمة الدفع الكهربائية بأنظمة الدفع التقليدية التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي من حيث الأداء؟

ج2: غالبًا ما تتفوق أنظمة الدفع الكهربائية على محركات الاحتراق الداخلي من حيث تسليم عزم الدوران. توفر المحركات الكهربائية عزم دوران فوريًا، مما يسمح بالتسارع السريع. بينما يمكن لمحركات الاحتراق الداخلي التقليدية تسليم عزم الدوران تدريجيًا، إلا أنه ليس فوريًا مثل استجابة المحرك الكهربائي.

س3: ما هي متطلبات صيانة المركبات ذات أنظمة الدفع الكهربائية؟

ج3: بشكل عام، تكون الصيانة أقل تواترًا وأقل تكلفة للمركبات الكهربائية (EVs) مقارنة بالمركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي. تحتوي المركبات الكهربائية (EVs) على عدد أقل من الأجزاء المتحركة، ولا تحتاج إلى تغيير الزيت، والفرامل التي تدوم لفترة أطول بسبب الكبح التجديدي. ومع ذلك، تتطلب البطارية وصحتها الاهتمام، حيث إنها من أهم مكونات المركبات الكهربائية (EVs) وأكثرها تكلفة.

س4: لماذا تكون أنظمة الدفع الكهربائية أكثر كفاءة من محركات البنزين؟

ج4: تكون أنظمة الدفع الكهربائية بشكل عام أكثر كفاءة من محركات الاحتراق الداخلي لأنها تُحوّل نسبة أعلى من الطاقة المخزنة إلى قوة للعجلات. بينما تُحوّل أنظمة الدفع الكهربائية حوالي 74٪ من الطاقة من الشبكة إلى قوة قابلة للاستخدام، فإن محركات البنزين تُحوّل فقط حوالي 10-20٪ من الطاقة الموجودة في البنزين إلى قوة.