قسمت دوم دوره آنلاین

ویدیو قسمت دوم دوره آنلاین

سیستم انتقال قدرت در خودروهای معمولی و خودروهای الکتریکی

در این بخش به بررسی انواع خودروهای بنزینی،پلاگین هیبرید ،الکتریکی و… خواهیم پرداخت. همچنین درباره مزایا و معایب انواع مختلف اتومبیل‌های الکتریکی صحبت خواهیم کرد.

خودروی احتراق داخلی

خلاصه‌ای سریع از این که چرا ما می‌خواهیم از موتور احتراق داخلی خلاص شویم. اول، سوختن سوخت‌های فسیلی باعث گرم شدن کره زمین می‌شود و دود اگزوز محیط را آلوده می‌کند. موتور 75 درصد انرژی را از بین می‌برد و نویز را به عنوان یک محصول جانبی ناخواسته تولید می‌کند در نهایت این که موتور سنگین است، قطعات متحرک زیادی دارد و ساخت این موتور گران تمام می‌شود و نیاز به نگهداری زیادی دارد. سوخت‌های زیستی گاهی بعنوان جایگزین سوخت‌های فسیلی دیده می‌شوند در واقع یک جایگزین غیرالکتریکی که مشکلات خودروی موتور احتراق داخلی را کمتر می‌کند. اما از همه مشکلات ذکر شده تنها CO2 مورد توجه قرار گرفته است. سوخت‌های زیستی خود بسیار مشکل ساز هستند. دلایل زیادی وجود دارد اما همه آنها مربوط به این واقعیت است که سوخت‌های زیستی به طرز باور نکردنی ناکارآمد هستند. این یک روش فوق العاده ناکارآمد برای برداشت و ذخیره کردن انرژی خورشید است.

اگر از پنل‌های خورشیدی استفاده کنید، بازده 20٪ طبیعی است و شما در پایان حدود 14٪ بازدهی خواهید داشت که موتور و چرخ‌های وسیله نقلیه الکتریکی را می چرخاند.اما فتوسنتز فرایندی با کارآمدی بسیار کمتری است. اگر چه برخی از سوخت‌های زیستی ممکن است چند درصد برداشت کنند به طور متوسط برداشت سوخت های زیستی کمتر از نصف درصد ، به جای 20 درصد است. حال ما اگر این انرژی رو جمع آوری کنیم و سپس آن را انتقالش بدیم و در یک موتور احتراق داخلی با بازدهی پایین از اون استفاده کنیم شما تنها به کمتر از یک دهم درصد بازدهی می‌رسید. صرفنظر از ناکارآمدی آنها، سوختهای زیستی نیاز به آب و زمین حاصل خیز دارند و بنابراین در رقابت با غذا و طبیعت هستند البته نباید اشتباه برداشت کرد از این حرف زیرا استفاده از سوخت‌های زیستی از زباله هایی که نمی توانند تبدیل به مواد اولیه شوند، یک ایده عالی است! استفاده از برخی سوخت‌های زیستی پیشرفته از جلبک‌ها که همچنین با غذا و طبیعت غیرقابل رقابت هستند، یک ایده عالی است. البته مواردی وجود دارند که بدون سوخت‌های زیستی بسیار سخت می‌توان به آن‌ها دست یافت، به عنوان مثال پرواز بین قاره‌ای با هواپیما. اما استفاده از سوخت‌های زیست محیطی در خودرو به جای حل کردن سبب  ایجاد مشکلات بیشتری می‌شود.

خلاصه که سوخت‌های زیستی خوبن در کل ولی نه برای خودرو

تمام این مشکلات با موتور احتراق داخلی و سوخت های زیستی، ما را به سمت موتور الکتریکی هدایت کرد.

خودروی الکتریکی هیبریدی

همانطور که از نامش بر می‌آید، خودرو الکتریکی هیبریدی ترکیبی از یک وسیله نقلیه معمولی با وسیله نقلیه الکتریکی است. باتری و موتور الکتریکی از لحاظ اندازه بزرگ می‌شوند و به جای موتور بنزینی مورد استفاده قرار می‌گیرد در لحظاتی که موتور معمولی کارایی کمتری دارد، مثل زمانی که در ترافیک هستید. در باقی لحظات موتور بنزینی باتری را شارژ می کند. با استفاده از موتور الکتریکی در شرایطی که موتور احتراق داخلی مشکل ساز باشد کارایی کل خودرو افزایش و سایش و پارگی در موتور احتراقی و لنت ترمز کاهش می یابد. به دلیل صرفه جویی در بنزین از لحاظ مالی در طی زمان طولانی مدت کاملا مثبت خواهد بود و به راحتی با هزینه تولید این موتورها برابر می‌شود. با این حال، مزایا بسیار محدود است. اگر شما هیبریدیزیشن را به یک موتور بنزینی اضافه کنید ممکن است 10 یا حتی 20 درصد صرفه جویی کنید و این بیشترین صرفه جویی است که شما میتوانید داشته باشید.

خودروی الکتریکی هیبرید پلاگین

این خودرو یک گام جلوتر می‌رود، این خودرو اساسا دارای یک سیستم انتقال قدرت متعارف و یک موتور الکتریکی است و می‌تواند انرژی خود را از هر دو سوخت فسیلی و برق دریافت کند. بزرگترین مزیت آن محدوده طولانی با یک باتری کوچک است در حالی که شما به سرعت می‌توانید ذخیره انرژی خود را  با استفاده از یک پمپ بنزین پر کنید. بزرگترین معایب آن در مقایسه با خودروی کاملا الکتریکی عبارتند از:

اولین مورد پیچیده بودن سیستم انتقال قدرت و هزینه ی بالای ساخت آن است، که نیاز یه نگهداری زیادی هم دارد و از نظر انرژی مصرفی گرانتر است. دی اکسید کربن کمتری تولید می‌کنه ولی همچنان برخی خروجی های ناسالم را دارد.

سوالی که مطرح است این است که آیا فکر می‌کنید آینده‌ای برای این خودروها وجود داشته باشد؟

پاسخ این است که با توجه به کاهش  قیمت باتری و افزایش سرعت شارژ کردن من واقعا آینده ای برای هیبریدی‌های پلاگین نمی‌بینم که البته این نظر بنده است و ممکن است واقعیت متفاوت با نظر من باشد.

خودروی تمام الکتریک

در این خودرو سیستم انتقال قدرت متعارف به طور کلی کنار گذاشته شده است. بنابراین ما مخزن سوخت، موتور احتراق داخلی، دیفرانسیل، گیربکس و سیستم اگزوز را نمی‌بینیم. این دستگاه به طور کامل با برق کار می‌کند و تنها از موتور الکتریکی با تمام مزایای آن استفاده می‌کند. یکی از چیزهای جالب در مورد رانندگی با خودرو برقی این است که رانندگی با یک پدال به طور فزاینده‌ای رایج است. این بدان معنی است که شما فقط از ترمز در شرایط اضطراری استفاده می‌کنید. در غیر این صورت شما با فشار دادن پدال گاز به شتاب خودرو می‌افزایید و با رها کردن پدال شتاب آن را کاهش می‌دهید. البته ترمز کردن بدین طریق، انرژی اضافی را برای ما به ارمغان خواهد آورد.

بزرگترین ضرر یک وسیله نقلیه کامل الکتریکی این است که برای طی کردن یک محدوده معقول شما نیاز به یک باتری بزرگ دارید.

البته خودروهای تمام الکتریکی برای مسافت‌های طولانی نیاز به قابلیت شارژ سریع دارند، که در حال حاضر برای یک ساعت شارژ اغلب 50 کیلو وات است که به حدود 250 کیلومتر مسافت می‌رسد. انتظار بر این است که در سال آینده این عدد به 15 دقیقه نزدیک شود. بزرگترین دلیل برای افزایش full electric vehicle، تغییرات آب و هوایی نیست بلکه پول است. از آن جایی که آن‌ها فقط به یک سوم انرژی و نگهداری نیاز دارند با قیمت کمتری قابل دست یابی هستند. همچنین قیمت باتری هم در حال کاهش است.

یکی از جالب‌ترین موارد کامیون‌های تمام الکتریک سنگین با مسافت بالا هستند. این کامیون‌ها مقدار دی اکسید کربن زیادی منتشر می‌کنند. الکتریکی کردن این کامیون‌ها تغییر بزرگی برای کره‌ی زمین خواهد بود. به مدت طولانی فرض می‌شد که این کامیون‌های سنگین قابلیت الکتریکی شدن ندارند اما وقتی اقتصادی نگاه کنید، این فرض خیلی زود نامعتبر خواهد بود.

در واقع بهترین کاندیدای الکتریکی کردن همین کامیون است. چون هزینه باتری باید با استفاده مکرر جبران شود. بنابراین گازوئیل یا بنزین بیشتر به معنای سود بیشتری نسبت به یک کامیون دیزل معمولی است و کامیون‌های سنگین مسافت زیادی را طی می‌کنند که به معنی ذخیره انرژی بیشتری است و از آنجا که هزینه‌های حمل و نقل هم بر قیمت کالا ها اضافه می‌شود به محض این که کامیون الکتریکی ارزان‌تر باشد، بازار تغییر خواهد کرد. پیش بینی می‌شود این کامیون‌ها حتی سریع‌تر از خودروهای معمولی، الکتریکی شوند. مسئله دیگر شارژ کردن این غول‌ها خواهد بود ولی بازهم از نظر اقتصادی این کامیون‌ها عالی هستند.

خودرو پیل سوختی هیدروژنی

اولین چیزی که خیلی از مردم فراموش می‌کنند این مسئله است که این خودرو اساسا یک وسیله الکتریکی با باتری به همراه یک افزایش دهنده برد است و می‌توان آن را رقیبی برای خودرو الکتریکی دید و مزایایی نسبت به خودروی الکتریکی دارد :

شما به باتری کوچک‌تری نیاز دارید. اگر فضای کافی برای منبع هیدروژن داشته باشید می‌توانید مسافت‌های طولانی را با آن طی کنید و می‌توانید خیلی سریع منبع را دوباره پر کنید. مشکل این است که در حال حاضر 90 درصد از هیدروژن از گاز طبیعی ساخته شده است به طریقی که باعث کاهش انتشار گازها نمی‌شود و اگر آن را از راه‌های پاک و سبز تولید کنیم بازدهی آن به شدت کاهش می‌یابد.

همان‌طور که از ابتدای بحث به یاد داریم سلول خورشیدی تنها 20درصد انرژی خورشید را جذب می کند و تنها 14 درصد آن به خودروی الکتریکی می‌رسد  با هیدروژن بخش زیادی از انرژی هنگام تبدیل الکتریسیته به هیدروژن و عکس آن تلف می‌شود و شما در نهایت طی مسیری که هیدروژن به خودروی شما برسد یک سوم انرژی را در اختیار خواهید داشت.

هیدروژن در اقتصاد تجدید پذیر آینده قرار دارد ولی فقط مطمئن نیستند که هیدروژن در خودرو عقلانی و اقتصادی خواهد بود یا خیر. چیزی که آینده هیدروژن را تعیین می‌کند توسعه و کاهش قیمت‌ها در سلول‌های سوختی ، ذخیره سازی و الکترولیز است.

نتیجه گیری قسمت دوم دوره آنلاین

خودروهای هیبریدی بسیار پیچیده‌تر از حتی خودروهای معمولی هستند. با کاهش قیمت باتری‌ها حرکت به سمت الکتریکی کردن خودروها افزایش خواهد یافت و انتظار می‌رود مستیقما سراغ خودروهای تمام الکتریک برویم و هیبرید پلاگین را رد کنیم.

یک چیز بسیار واضح است:موتور احتراق داخلی در راه خروج است.

برای دیدن قسمت‌های بعدی دوره اینجا کلیک کنید

برای دیدن قسمت‌های قبلی دوره اینجا کلیک کنید