كيف يعمل ناقل الحركة في السيارات الكهربائية؟ وما الفرق بينه بالسيارات العادية والكهربائية؟ فتلك السيارات تعتمد في عملها على الطاقة الكهربائية بدلًا من الوقود كما بالسيارات المنتشرة بكل بقاع الأرض، ويتم ذلك عبر تزويد المحرك بالطاقة عبر البطاريات المخزنة للتيار الكهربائي، لذا نعرض لكم ماهية ناقل الحركة بالسيارات الكهربائية عبر موقع سوبر بابا.
ناقل الحركة في السيارات الكهربائية
زادت شعبية السيارات الكهربائية في السنوات الأخيرة، ويرجع ذلك لعدم احتياجها للديزل أو الوقود كما السيارات التقليدية، إنما يتم عملها عبر المحرك الكهربائي للحصول على الطاقة الكهربائية المتواجدة ببطارية الليثيوم أيون التي تقبل الشحن.
لذا فإن ناقل الحركة يمكن الاستغناء عنه بسبب امتلاك المحرك نطاق كبير من السرعات وعزم الدوران، حيث إنه محرك كهربائيًا، وفي حال حاجة محركات الاحتراق الداخلية عدد من التروس ذات النسب المختلفة في مخرجات القوة، فإن المحركات الكهربائية تنتج مقادير عزم ثابتة بكل دورة في الدقيقة بشكل محدد.
فتلك المحركات تعمل على إنتاج القوة بشكل فوري، والمقصود من ذلك أن عملية الزيادة المطردة الخاصة بالعزم عبر دوران المحرك كما بمحرك الاحتراق الداخلي أصبح أمر غير ضروري، فحاليًا يتم تصنيع السيارات بنسب تروس دقيقة الحسابات كي تزيد كفاءة المحرك الكهربائي دون احتياج تغيير التروس.
بالإضافة إلى ذلك فإن أغلب السيارات الكهربائية يمكن أن تتجاوز العشرة آلاف دورة بالدقيقة، وبسبب قدرة المحركات الكهربائية على إنتاج عزم ثابت في نطاق كبير لعدد الدورات بالدقيقة مقابل الحد الأقصى بعدد من محركات الاحتراق الداخلي التي تقوم بستة آلاف دورة بالدقيقة، فإن ناقل السرعة المتعددة بإمكانه التسبب في مجموعة من العوامل تقلل من الكفاءة، مثل: الزيادة من نفقات الإنتاج، والوزن الإضافي.
اقرأ أيضًا: أسباب خفة مقود السيارة
الأجزاء المحركة للسيارات الكهربائية
في صدد الحديث عن ناقل الحركة بالسيارات الكهربائية، نذكر أن تلك السيارات يتضمن محركها جزئيين رئيسيين، وهما: العضو المتحرك والآخر الثابت، فالكهرباء حين اتجاهها للعضو الثابت يتولد الحقل المغناطيسي الذي ينتج الطاقة الميكانيكية الضرورية في تحرك الإطارات.
لذا هناك إمكانية بالتحكم بسرعة السيارة عبر تغيير مدى اختلاف المحرك في الطاقة، كذلك يمكن أن تُشحن السيارات في المنزل، أو في المواقف العامة عبر الحصول على سلك يوصل بمأخذ خاص للتيار الكهربائي، أو عبر الفرامل المولدة للكهرباء لذا فهي لا تتضمن محرك الاحتراق الداخلي، مما ينتج عنه عدم إفرازها لأي انبعاثات.
أما عن بقية الأجزاء الهامة بالسيارات الكهربائية اللازمة لحركتها غير المحرك، فنذكرها في النقاط التالية:
- شاحن البطاريات.
- بطاريات ذات منفذ للشحن.
- المحول الكهربائي، وهو التيار المستمر الذي يتم الحصول عليه من البطاريات إلى تيار يشغل المحرك.
- نظام التبريد.
- وحدة التحكم بالطاقة.
- ناقل الحركة الكهربائية.
أنواع السيارات الكهربائية
استكمالًا لحديثنا عن ناقل الحركة في السيارات الكهربائية، نتطرق بالحديث إلى أنواع السيارات الكهربائية المختلفة بطريقة التشغيل، وذلك في الفقرات التالية:
1- سيارات ذات بطارية
تلك السيارات الكهربائية تعمل عبر مصدر خارجي يشحن بطارياتها، بالإضافة على ذلك فهي تحتوي على وسيلة الشحن الداخلية المعروفة بالفرامل المولدة للطاقة، كما يتضمن ذلك النوع من السيارات النيرو كهربائية الوسول الكهربائية المتضمنة نظام نقل الحركة المعتمد فقط على الكهرباء ولا يقوم بإفراز أي انبعاثات ضارة للبيئة.
2- سيارات كهربائية هجينة
ذلك النوع من المركبات الكهربائية جامع بين المحرك التقليدي للاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي، فنظام نقل الحركة كهربائيًا ينجح بتحقيق الاستهلاك الاقتصادي الأمثل للوقود، مع الأداء الأفضل من سيارات الاحتراق الداخلي.
تلك السيارات تستخدم المحرك الكهربائي لتدويرها ثم المحرك التقليدي يبدأ بالعمل للحصول على القوة والسرعة الأكبر، ثم يُعاد شحن البطارية عبر الفرامل التي تولد الطاقة.
3- السيارات الهجينة التي تقبل الشحن
تقوم تلك السيارات بالعمل عبر الطاقة الكهربائية والوقود التقليدي سويًا، حيث يستطيع أصحابها إعادة شحن البطاريات عبر الفرامل التي تولد الطاقة وعبر توصيلها للشاحن الكهربائي الخارجي، ففي الغالب تستخدم الكهرباء بالرحلات القصيرة، أما المصدر التقليدي للطاقة بالرحلات ذات المسافة الأطول.
اقرأ أيضًا: صوت يختفي عند الضغط على الدبرياج
لماذا لا تحتاج السيارات الكهربائية لناقل حركة
في إطار الحديث حول ناقل الحركة في السيارات الكهربائية، فإنها لا تحتاج لناقل الحركة بسبب استخدامها ترس التخفيض الواحد ونشرح ذلك في الفقرات التالية:
1- خصائص المحرك الكهربائي
إن السيارات المتضمنة محرك الاحتراق الداخلي التقليدي تحتوي على المحرك الضيق للعزم، مما ينتج عنه الحاجة لاستخدام صندوق التروس كي يُسمح للمحرك بالعمل في أداء فعال يدفع السيارة في مختلف ظروف التشغيل.
أما عن المحركات الكهربائية فيمكنها توليد العزم العالي عبر سرعة الدوران صفر وتستمر في ذلك عبر مدى السرعة الممتد من صفر وصولًا إلى السرعة القصوى، لذا لا توجد حاجة لناقل الحركة.
كذلك بسبب توليد المحرك عزم الدوران في السرعة الصفر، فلا توجد حاجة للقابض الذي ينزل ببداية نقل الحركة لتنظيم سرعة دوران المحرك مع سرعة دوران الإطارات التي تكون متوقفة ببداية الحركة.
كما يمكن أن تتحرك السيارات الكهربائية إلى الخلف دون النقلة الخلفية، وذلك عبر عكس التيار الكهربائي في المحرك الكهربائي من خلال التحكم الإلكتروني.
2- بساطة السيارات الكهربائية
امتلاك السيارة لناقل حركة ذو نقلات متعددة سيضيف الوزن الإضافي للسيارة، وبناءً عليه تقليل الاحتكاك، التعقيدات، كذلك تقليل الكفاءة.
نظام دفع السيارات الكهربائية وتوليد الطاقة
بالإضافة إلى ما تم ذكره حول ناقل الحركة في السيارات الكهربائية، فإن هذه السيارات فقط تستخدم نظام محرك كهربائي واحد في دفع السيارة، وبالغالب يتواجد مع مجموعة المحور ونقل الحركة في نسبة تخفيض واحدة.
قد يتم تركيب المحرك الكهربائي على المحور الصلب في الجهة الخلفية مع اتصاله بعلبة التروس الخلفية، وقد يتركب مع المجموعة الخاصة بناقل الحركة والمحور في نسب التخفيض الواحدة في المحاور المستقلة التعليق.
كذلك توجد مجموعة من السيارات الكهربائية المستخدمة نظام المحرك الكهربائي المستقل لكل إطار دون اللجوء إلى علبة التروس، ويُتحكم باختلاف السرعات بين الإطارات خلال انعطاف المركبة عبر التحكم الإلكتروني.
كم عمر بطارية المركبات الكهربائية
بينما نحن بصدد الحديث عن ناقل الحركة في السيارات الكهربائية، فإن التوقعات تذهب إلى أن عمر بطاريات هذه السيارات يتراوح بين 10 إلى 20 عام، فهي تفقد سعتها بسبب التقادم بالعمر.
اقرأ أيضًا: صوت احتكاك الإطارات بالأسفلت
العوامل المؤثرة بعمر بطارية السيارات الكهربائية
تعرف بطاريات الليثيوم أيون بوليمر المتواجدة بالسيارات الكهربائية بفقدها بعض من سعتها بسبب التقادم في العمر، ولكن طولها يزداد استنادًا إلى بعض العوامل التي حال الانتباه إليها يزيد عمر البطارية، ونذكرها في النقاط التالية:
- عدم ترك السيارات بدرجات الحرارة الشديدة البرودة أو الارتفاع لفترات طويلة بسبب إضرارها للبطارية بشكل كبير، كذلك التقليل من القدرة على القيادة.
- شحن البطارية بين 20 إلى 80% من سعتها الكاملة؛ لأنه النطاق الأفضل للشحن الفعال، وقد يزيد عمر البطارية إن كانت غير مشحونة دائمًا لحدها الأقصى؛ وذلك بسبب أضرار الحرارة التي تتولد خلال الشحن للبطارية، لذا ينبغي عدم إفراغها بالكامل.
- التقليل من مرات الشحن، كذلك يجب أن تُحدد بالتيار المباشر لما في ذلك من التسبب بمجموعة كبيرة من التفاعلات الكيميائية وتوليد الطاقة الزائدة، التي تُضعف قدرة البطارية بالمحافظة على الطاقة المشحونة بشكل تدريجي.
إن ناقل الحركة في السيارات الكهربائية يمكن الاستغناء عنه بسبب اعتمادها بالحركة على الطاقة الكهربائية المخزنة بالبطاريات، كذلك امتلاك المحرك الكهربائي النطاق الكبير من السرعات وعزم الدوران، لذا يجب المحافظة على البطارية لتجنب تلفها السريع.
