خودروهای سبز کدام اند؟ با انواع آنها آشنا شوید!

به گزارش پایگاه خبری جوان خودرو؛

خودروهای پاک و اصطلاحا سبز دارای انواع مختلفی هستند که به خاطر کم بودن و یا صفر بودن آلایندگی تولیدی آنها، به این نام شناخته می­‌شوند. خودروهای هیبریدی و پلاگین هیبریدها، خودروهای برقی و الکتریکی، هیدروژنی­ها و سلول سوختی‌­ها، خودروهایی که پیشرانه آنها قابلیت کار با سوخت اتانول را به صورت ۸۵ درصد و یا حتی صد درصد دارد، خودروهای دوگانه سوز که با سوخت LPG کار می­‌کنند و یا CNG سوز هستند و در برخی موارد نیز با سوخت LNG سازگارند، دیزلی‌های پاک، بیودیزلی‌ها و… از این دست خودروهای پاک شناخته می‌­شوند.

این خودروها در نقاط مختلف دنیا، بازارهای متفاوتی دارند که این وضعیت به شرایط و امکانات آن منطقه و سیاست‌­های در نظر گرفته شده، مربوط می­‌شود. برای مثال در آمریکای لاتین، سوخت­‌های گیاهی مثل بیودیزل و اتانول دارای طرفداران زیادی است اما در مناطقی از اروپا، سوخت گاز طبیعی و خودروهای هیبریدی و الکتریکی شناخته شده­تر هستند.

مثلا در کشورمان به خاطر وجود منابع زیاد گاز طبیعی، سوخت CNG به عنوان یک سوخت جایگزین مطرح شده است و این در حالی است که عرضه خودروهای برقی و هیبریدی می­تواند کمک زیادی به کاهش آلودگی شهرها کند که به دلیل عدم عرضه و وارد نشدن انبوه این خودروها، چندان رواج پیدا نکرده‌­اند.

یکی از پاک‌­ترین خودروهایی که امروزه ساخته می‌­شوند و می­‌توان امید زیادی به موفقیت و ماندگاری آنها در سال­‌های آینده داشت، خودروهای برقی هستند. این روزها در کنار تخفیف­‌ها و معافیت‌­هایی که برخی از دولت­‌های اروپایی و آمریکا برای ترغیب و تشویق مردم به خرید این خودروها می­‌کنند، قوانینی نیز برای کم رنگ شدن استفاده از پیشرانه‌های سوختی، تصویب می­شود.

در خودروهای برقی شاهد هیچ پیشرانه سوختی و فسیلی نیستیم و فقط از مجموعه­‌ای باتری و یک یا چند موتور الکتریکی استفاده می‌­شود. باتری‌ها توسط شارژرهای پرقدرت خانگی و یا ایستگاه­‌های شارژی که در سطح شهرها و جاده­‌ها وجود دارند، پر شده تا برای حرکت دادن خودرو استفاده ­شوند.

از معروف‌­ترین خودروهای برقی این روزها باید به محصولات تسلا اشاره کرد که در مدل‌های مختلفی تولید می‌­شود و رکورد فروش خودروهای برقی را در دست دارند. امروزه وسایل نقلیه برقی در انواع مختلفی از کامیون و اتوبوس تا خودروهای سواری، وانت بار، شاسی­ بلند، موتورسیکلت و حتی دوچرخه در حال تولید هستند.

شاید جالب باشد بدانیم حتی مسابقات فرمول E نیز با خودروهای تمام برقی و در سطحی بالا، برگزار می‌­شود. از معروف‌­ترین خودروهای برقی می‌­توان به نیسان لیف، سری محصولات تسلا، هیوندای ایونیک، پورشه تایکان، ماستنگ مک­ای، شورلت بولت و… اشاره کرد.

متاسفانه با وجود اینکه در دهه هفتاد شمسی و در زمانی که بسیاری از کشورها هنوز خودروهای برقی نداشتند، اتوبوس‌های برقی در تهران مشغول جابجایی مسافرین بودند اما خودروهای تمام برقی در کشورمان عرضه نشده­‌اند و این در حالی است که می‌­توان با عرضه انبوه آنها، کمک زیادی به آبی شدن آسمان شهرها کرد.

چرا هیبریدها مهم اند؟

هیبریدی­ها از محبوب­ترین خودروهای پاک در این روزها هستند چرا که هم لذت سواری یک خودرو سوختی را دارند و هم مصرف و آلایندگی کم یک خودرو الکتریکی. ضمن اینکه چون با دو انرژی برق و سوخت فسیلی کار می‌کنند، برد عملیاتی آنها نسبت به خودروهای بسیاری از خودروهای برقی و یا فقط سوختی، بیشتر است.

به معنی دوگانه بودن نیروی پیش برنده در این خودروهاست. هرچند می‌توان به هر خودرویی که با دو انرژی مختلف مثل گاز و سوخت بنزین یا دیزل کار می‌کند، عنوان هیبریدی را داد اما در دنیای خودرویی به آنهایی که با دو انرژی الکتریکی و سوخت فسیلی حرکت می­‌کنند، هیبریدی گفته می‌شود. خودروهای هیبریدی به دو دسته کلی تمام هیبریدی­ها یا full hybrids و نیمه هیبریدی­‌ها یاMild hybrids که هیبرید ملایم نیز نام دارند، تقسیم می­‌شوند.

در حالت تمام هیبرید بسته به نوع و نحوه قرارگیری و چگونگی شارژ شدن باتری­ها، چهار دسته پلاگین هیبرید، هیبریدهای سری و موازی و همچنین ترکیب سری­ موازی را داریم.

فرق کلی نیمه هیبریدی‌­ها با تمام هیبریدی در این است که در خودروهای نیمه هیبریدی امکان حرکت خودرو فقط با موتور الکتریکی وجود ندارد و سیستم برق و باتری و موتور الکتریکی برای کمک به پیشرانه درون سوز، است.

در این سیستم، یک موتور الکتریکی با ابعادی بزرگ­تر از استارتر پیشرانه، هم وظیفه کمک به پیشرانه خودرو را دارد و هم نقش استارتر را بازی می کند. ضمن اینکه مثل خودروهای فول هیبرید، در زمان­هایی مثل حرکت در سرازیری، ترمزگرفتن، توقف‌­ها و… برای شارژ باتری‌­ها وارد عمل می­‌شود.

این خودروها از تعداد اندکی باتری استفاده می‌­شود که ولتاژ آن ها ۱۲ ولت، ۲۴ یا ۴۸ ولتی هستند.

انواع خودروهای هیبرید

خودروهای تمام هیبرید به سه نوع کلی موازی و سری و ترکیبی تقسیم می­‌شوند. در نوع موازی، موتور الکتریکی در موازات پیشرانه قرار دارد. به این معنی که هم موتور الکتریکی و هم موتور سوختی، می‌­توانند در حرکت خودرو به طور هم­زمان و یا مستقل از هم عمل کنند.

این روش قرارگیری موتور الکتریکی و موتور سوختی، باعث شده است که از موتورهای برقی با توان نه چندان بالا در این خودروها استفاده شود و همچنین ظرفیت باتری­‌های این خودروها نیز پایین‌­تر باشد.

اما در مدل­های سری، موتور سوختی فقط برای تولید برق برای موتور الکتریکی و شارژ باتری هاست و از آن برای حرکت رو به جلو خودرو استفاده نمی‌شود. از این­ رو این خودروها مصرف سوخت بسیار کمی دارند و چون باتری­های بزرگ‌تری در آن قرار داده شده است، قیمت بالاتری نیز دارند.

اما مدل ترکیبی از سری و موازی نیز وجود دارد که معایب این دو سری را نداشته و مزایای آنها را دارد. به این صورت که در سرعت­‌های کم و در زمانی که نیازی به موتور سوختی نیست، حرکت خودرو با موتور برقی انجام می شود.

اما در مواقعی مثل شتاب گیری، حرکت در سربالایی‌­ها و… که نیاز به موتور سوختی هست، پیشرانه سریعا روشن شده و به کمک موتور برقی می‌­آید. همچنین در مواقعی که نیاز به شارژ باتری­‌ها باشد، این کار توسط موتور سوختی انجام می­‌شود.

در خودروهایی که از نوع پلاگین هیبرید یا اختصارا PHEV هستند، امکان شارژ باتری از طریق ایستگاه­‌های شارژ باتری مثل چیزی که ما در جایگاه­‌های عرضه بنزین و گازوییل می بینیم نیز وجود دارد. این کار علاوه بر سیستم شارژ باتری به کمک موتور درون سوز و ژنراتور متصل به آن است.

همین ویژگی سبب می‌شود تا در بسیاری از موارد، نیاز به کارکردن موتور درون سوز برای شارژ باتری کمتر شود و در نتیجه این دسته از خودروها در عین داشتن کاربری و قدرت مانور بالا، آلایندگی اندکی برای محیط زیست داشته باشند.

امروزه خودروهای پلاگین هیبرید به غیر از خودروهای سواری، در انواع وسایل نقلیه سنگین و تجاری شامل ون‌­ها، مینی بوس، اتوبوس، ترن و قطار، موتورسیکلت و دوچرخه‌های موتوردار نیز ساخته می‌­شوند.

قابل ذکر اینکه در تمام مدل­‌های هیبریدی، از نیروی ترمز برای شارژ باتری­‌ها استفاده می‌­شود تا به این شکل هم استهلاک و مصرف لنت­‌ها و بخش ترمز خودرو کم شود و هم از یک نیروی در حال هدر رفت برای شارژ باتری­ها استفاده شود. روش کار به این شکل است که در زمان ترمزگیری، ژنراتور در نظر گرفته شده برای شارژ باتری­ها که به طور غیرمستقیم به محور چرخ­ها متصل است، وارد مدار می‌­شود. از انرژی حرکتی چرخ­‌ها برای حرکت ژنراتور استفاده می‌­شود که به این ترتیب باعث کاهش سرعت دورانی آنها خواهد شد.

هیدوژنی­‌ ها چگونه عمل می‌ کنند؟

خودروهای هیدروژنی که به نام پیل سوختی و سلول سوختی نیز نامیده می­‌شوند، از فعل و انفعالات شیمیایی روی هیدروژن و استخراج انرژی الکتریکی از این فعالیت شیمیایی، استوار هستند. به طور ساده می‌توان گفت، هیدروژن باید با اکسیژن ترکیب شود تا از این پیوند شیمیایی، آب و جریان الکتریسیته آزاد شده و این جریان الکتریسیته در موتور الکتریکی برای حرکت خودرو، به کار رود. به همین خاطر از خودروهای هیدروژنی به خاطر اینکه از اگزوز آنها فقط بخار آب خارج می­‌شود، خودروهایی با آلودگی صفر یاد نام دارند، هرچند که برای تولید هیدروژن مورد نیاز این خودروها، آلودگی زیادی تولید خواهد شد.

امروزه یکی از رقیبان خودروهای برقی دارای باتری، خودروهای پیل سوختی هستند. یک امتیاز بزرگ خودروهای هیدروژنی در پر کردن سریع مخزن هیدروژن است که در عرض چند دقیقه انجام می­‌شود و از این نظر با خودروهای بنزینی و دیزلی برابر است.

در حالی که پرکردن باتری­‌ها در خودروهای برقی به چندین ساعت زمان نیاز دارد. اما در حالی امکان شارژ کردن باتری خودروهای برقی در خانه نیز ممکن است، این امتیاز برای خودروهای سوختی وجود ندارد.

ضمن اینکه در حالی که می‌توان با خودرو سوختی، مسافت بیشتری را پیمود اما در مقابل برای تولید گاز هیدروژن که روش‌­های مختلفی دارد، کربن زیادی وارد جو م‌ی­شود که منجر به آلودگی شده و همچنین هزینه تولید و بهره برداری سیستم های مربوط به این خودروها نیز بالا است.

نحوه عملکرد گاز طبیعی در خودرو 

یکی از پاک­‌ترین سوخت‌­های جایگزینی در دنیا، گاز طبیعی است که به دو صورت گاز یا CNG و مایع یا LNG در صنایع خودرویی و حمل و نقل استفاده می­شود. قابل ذکر است که گاز مایع LPG در دنیای خودرو به هیچ وجه کاربردی به اندازه گاز طبیعی ندارد و چون هزینه­‌های تولید آن کمتر از بنزین نیست، چندان صرفه اقتصادی نیز نخواهد داشت.

گاز طبیعی امروزه در وسعت نسبتا زیادی در برخی مناطق دنیا مثل چین، برزیل، ایتالیا، آرژانتین، ایران، پاکستان و هند استفاده می‌­شود.