מהן מכוניות היברידיות?

לאחר התבוננות בעליית המחיר המוגזמת בתחנות הדלק ובדאגותיהם של בעלי המכוניות מההתחממות הגלובלית ואפקט החממה, תעשיית הרכב המציאה את המכוניות ההיברידיות כדי להתמודד עם בעיות אלו.

מכונית היברידית היא רכב המשתמש בשני מקורות אנרגיה שונים או יותר כדי להפעיל את המנוע. המונח הנפוץ ביותר עבור כלי רכב מסוג זה הוא HEVs (כלי רכב היברידיים חשמליים), המשתמשים במנוע בעירה פנימית ובמנועים חשמליים. מלבד מנועים חשמליים, מקורות אנרגיה נוספים שניתן להשתמש בהם במכונית היברידית הם מימן, אוויר דחוס, חנקן נוזלי, רוח, אנרגיה סולארית ואפילו פחם, עץ וחומרי בעירה מוצקים אחרים.

השאלה הראשונה שעולה היא מדוע איננו פשוט משתמשים במכונית חשמלית על מנת למנוע את סכנת הזיהום ולהימנע ממחירי בנזין גבוהים? למה אנחנו צריכים את ההכלאה הזו? על מנת לנהוג במכונית על הכביש הלאומי, עליה לעמוד בדרישות מינימום מסוימות, כלומר לפחות 300 מייל לפני תדלוק, יכולת לתדלק בקלות ולשמור על מהירות ממוצעת קרובה לאלה של כלי הרכב האחרים על הכביש.

מכוניות חשמליות אמנם אינן מייצרות כמעט זיהום ואינן דורשות בנזין, אך הטעינה שלהן גוזלת זמן, הן נעות בקצב איטי יחסית, ודורשות טעינה לאחר 100 מייל לכל היותר. מנועי בנזין לעומת זאת עומדים בדרישות הללו בקלות, אך יש להם צריכת דלק יקרה והם תורם עצום להתחממות כדור הארץ.

מכוניות היברידיות מהוות גשר ופשרה בין שני סוגי המנועים הללו, תוך ניצול התכונות החיוביות של שניהם ומצמצם את ההשפעות השליליות שלהם. היא מנסה להגדיל במידה ניכרת את הקילומטראז' ולהפחית את הפליטות של מכונית מונעת בגז, תוך התגברות על המגבלות של מכונית חשמלית.

לרכב היברידי יש מנוע בנזין, שהוא קטן יותר ממכוניות רגילות, עושה שימוש בטכנולוגיות מתקדמות להפחתת פליטות והגברת היעילות, מיכל דלק, המהווה מכשיר לאחסון אנרגיה למנוע הבנזין, מנוע חשמלי מתוחכם, שיכול לפעול כמנוע. מנוע (לשאילת אנרגיה מהסוללות כדי להאיץ את המכונית), וכן גנרטור (להאט את הרכב ולהחזיר אנרגיה למצברים). מלבד זאת, HEVs כוללים תיבת הילוכים וסוללות המשמשות כמכשיר אחסון למנוע החשמלי.

ניתן להגדיר את המנועים של מכונית היברידית בהגדרה מקבילה או סדרתית. בהיברידית מקבילה, גם המנוע וגם המנוע החשמלי מסובבים את תיבת ההילוכים בו-זמנית. מיכל הדלק מספק בנזין למנוע. במקביל, הסוללות מספקות חשמל למנוע החשמלי. בהיברידית סדרתית, מנוע הבנזין אינו מספק אנרגיה ישירות לרכב. הוא מסובב את הגנרטור, והגנרטור יכול לטעון את הסוללות או להמריץ את המנוע החשמלי שמניע את ההילוכים.

המטרה העיקרית של המצאת המכוניות ההיברידיות הייתה לשפר את הקילומטראז' ולהפחית את פליטת הרעילות, והיעדים הללו מתקיימים מאוד על ידי רכבי ה-HEV שלנו. מגבלת הגרם/מייל, המתוקנת על ידי רוב המדינות, עומדת ביעילות על ידי כלי רכב אלה, וגם ההשקעה משתלמת, בהתחשב בשיעורי הבנזין הגבוהים.