Published on December 29th, 2013 | by SellAnyCar.com - Team

تقنيات توفير الوقود بين التجديد والابتكار

بسبب الارتفاع العالمي لأسعار الوقود بمختلف أشكاله, والضغط الكبير الذي يمارسه حماة البيئة على شركات صناعة السيارات باعتبارها المصدر الأكبر للغازات الدفيئة التي تسبب الاحتباس الحراري, برز في السنوات الأخيرة سباق شديد بين شركات صناعة السيارات العالمية للوصول إلى أساليب فعالة لتوفير استهلاك الوقود, وبالتالي تقليل الانبعاثات الغازية قدر الإمكان.

لجأت بعض الشركات إلى ابتكار أساليب وطرق جديدة لتخزين الطاقة الحركية المتولدة من المحرك وإعادة استخدامها لاحقاً, مثل خزانات الهواء المضغوط, بينما لجأت شركات أخرى إلى مفاهيم قديمة مثل الحدّافة.

الحدّافة Flywheel KERS:

تعود هذه الفكرة إلى أول عربة مزودة بمحرك في العالم, والتي اخترعها كارل بنز عام 1886, وكانت الحدّافة آنذاك تستخدم لإدارة المحرك, إلا أن بعض الشركات أعادت استخدام الحدّافة في السيارات الحديثة لكن هذه المرة كوحدة تخزين للطاقة.

شركة فولفو السويدية هي من الشركات التي أعادت استخدام الحدّافة, وهي تقول أن الحدّافة تزيد من قوة السيارة بمقدار 80 حصان, وهي تعتبر جزءاً من وحدة الدفع الإضافية الميكانيكية, والتي تشمل أيضاً ناقل الحركة CVT, والحدّافة مصنوعة من الكربون, ويبلغ وزنها 6 كغ فقط, وعند كبح السيارة تعمل الطاقة المنطلقة على تدويرها بسرعة تصل إلى 60000 لفة في الدقيقة, وعندما يقوم السائق بالضغط على دواسة الوقود, يتم نقل القوة إلى المحور الخلفي عبر ناقل الحركة, ليتم الاستفادة منها في عملية التسارع.

وبما أن محرك الاحتراق الداخلي يتم إيقافه مع كل عملية كبح للسيارة, فإن الشركة السويدية لصناعة السيارات فولفو تقول أن نظام الحدّافة عندما يتم دمجه مع محرك الاحتراق الداخلي يساعد على التوفير في استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 30%, مقارنة مع محركات التربو المشابهة.

يقول ميشيل شفايتزر, المتحدث الإعلامي باسم شركة فولفو: “ما يميز هذا النظام أنه أقل كلفة من المحركات الهجينة التقليدية”, لكنه لم يكشف أية معلومات حول البدء بإنتاج هذا النظام بشكل قياسي, رغم أن الشركة ستطرح النظام الجديد في سيارتها XC90.

كما سلكت شركة بورشه الألمانية نفس الدرب, وقامت باستخدام الحدّافة كوحدة لتخزين الطاقة لنظام الدفع الهجين, لكن بنظام دفع كهربائي, وقامت بتركيب هذا النظام فعلاً في سيارتها الاختبارية GT3 R 911.

وأوضحت الشركة أنه وخلال التسارع يقوم المولد الكهربائي بكبح الحدّافة وتوليد الكهرباء لتشغيل اثنين من المحركات الكهربائية المركبة على المحور الأمامي.

الهواء المضغوط:

قام خبراء مجموعة شركات PSA “بيجو وستروين” الفرنسية بتطوير نظام دفع هجين يعتمد على البنزين والهواء المضغوط كمصدر للطاقة, مما يسمح بالتوفير في استهلاك الوقود وتكاليف الإنتاج مقارنة مع أنظمة الدفع الهجين التي تعتمد على محركات الوقود والمحركات الكهربائية.

يقول المتحدث الإعلامي باسم شركة ستروين الفرنسية شتيفان لوتزينكيرشن: “تكلفة سيارة صغيرة مزودة بنظام الدفع بالهواء المضغوط Hybrid-Air تعادل تكلفة سيارة صغيرة حالية مزودة بمحرك ديزل تقريباً”, وسيكون معدل استهلاك الوقود أقل من 3 لتر/100 كم, وستنخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى أقل من 70 جم/كم.

من المتوقع أن يدخل نظام الدفع بالهواء المضغوط مرحلة الإنتاج القياسي عام 2016, إلا أنه ظهر في النموذج الاختباري Cactus لشركة ستروين الفرنسية, حيث تم تركيب خزان الهواء المضغوط وسط السيارة, ويتم ضغط الهواء في الخزان عن طريق مضخة تستخدم طاقة الكبح الزائدة لإنشاء الضغط, وإذا تم تحرير هذا الضغط يقوم بتشغيل المحرك عن طريق وحدة هيدروليكية, لتنتقل هذه القوة إلى العجلات.

بالرغم من أن الطاقة المتولدة من تحرير الضغط تكفي لقطع مسافة 400 متر فقط, إلا أن شحن الخزان أسرع من شحن البطارية في أنظمة الدفع الهجين التقليدية.