Skip To Content
المعرفة التقنية

السيارات الكهربائية: المعرفة التقنية الأساسية

شرح آلية عمل المحرك الكهربائي ببساطة

يحتاج كل محرك كهربائي إلى محطة شحن أو مصدر طاقة كمورد للطاقة. ثم يتم تحويل التيار الكهربائي إلى طاقة ميكانيكية. يلزم في حالة بطاريات السيارات وجود صندوق حائط أو محطة شحن أو مقبس منزلي تقليدي للشحن.
كيف يعمل المحرك الكهربائي

يقوم محرك السيارة الكهربائية بتحويل التيار من البطارية إلى طاقة ميكانيكية. ويتم ذلك بواسطة جزء مغناطيسي ثابت (الجزء الثابت) وجزء متحرك (دوار) يكون ممغنطًا بالكهرباء. إذا كان هناك قطبان موجبان متقابلان بسبب الشحنة الكهربائية، يتنافرون - ويدور الجزء المتحرك من المحرك الكهربائي.

تحتاج لفهم وظيفة المحرك الكهربائي هذه فقط إلى معرفة أساسية بالمغناطيسية: مثل أن الأقطاب تتنافر وتجذب أعمدة مختلفة. من الممكن أن يصبح جزء غير مشحون مغناطيسيًا باستخدام التيار الكهربائي مغناطيسيًا. ويمكن أيضًا أن تتأثر القطبية اعتمادًا على الاتجاه الذي يتدفق فيه التيار. يتغير اتجاه التيار الحالي تلقائيًا مع كل نصف دورة. هذا يضمن أن الآلة تظل في حالة حركة دائمة ولا تتوقف عند المركز الميت.

 
ديناميكيات قيادة مكهربة
كفاءة عالية وتكاليف تشغيل منخفضة وانبعاثات معدومة - الكثير من الأسباب المعقولة لصالح السيارات ذات المحرك الكهربائي. ولكن ما هو شعور قيادة سيارة أوبل الكهربائية؟ نتطلع إلى عزم الدوران الفوري، مما يمنحك نوعًا جديدًا تمامًا من متعة القيادة. 
كفاءة عالية
ربما تكون الميزة الأكبر للمحرك الكهربائي هي كفاءته العالية - أي نسبة الطاقة المستخدمة إلى الطاقة المستهلكة. بينما يتم فقدان ما يصل إلى ثلث الطاقة في محرك الاحتراق من خلال فقدان الحرارة، تستخدم السيارة الكهربائية 95٪ من الطاقة المتاحة للقيادة. 

المحرك الكهربائي بالتفصيل

محرك السيارة الكهربائية

تعطي المحركات الكهربائية عزم دوران مماثل عند السرعات المنخفضة وكذلك عند السرعات العالية. بالتالي، ومن الناحية النظرية، فإن الاتصال الصلب بين المحرك وعمود القيادة سيكون كافياً بالنسبة لهم. ولكن من الناحية العملية، عادةً ما يتم استخدام صندوق ناقل الحركة كما يسمى ترس التخفيض، الذي يقلل من سرعة المحرك بعامل يقارب 1:10.

إن التسارع في السيارة الكهربائية مشابه لتسارع ناقل الحركة الأوتوماتيكي. بعد بدء تشغيل المحرك، كل ما عليك فعله هو التحول إلى "D" من أجل القيادة - وستبدأ بداية ديناميكية! "

 
مجموعة ناقل الحركة في السيارة الكهربائية

يتكون محرك السيارة الكهربائية من مغناطيسين كهربائيين - الجزء الثابت والدوار. الجزء الثابت غير متحرك ويولد مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا بمساعدة التيار المباشر. الجزء الدوار قابل للدوران وينتج مجاله المغناطيسي بتيار متناوب. والمغناطيسان ينجذبان ويتنافران بالتناوب، حيث يدور الجزء الدوار - وبالتالي تبدأ السيارة في الحركة.

تسير السيارات الكهربائية بما يعرف بمحرك التيار المتزامن المتناوب. تستمد طاقتها من إلكترونيات الطاقة. إنه يحول التيار من البطارية إلى الشكل والقوة والتردد الصحيحة. بالمناسبة، يكون الجزء الثابت دائمًا مصنوعًا من الحديد المغناطيسي الناعم. ولتجنب التيارات الدوامة في المجال المغناطيسي، فإنه عادة ما يكون مغلفًا أيضًا. هذا يعني أنه يتم تركيب عدة طبقات من الصفائح المعدنية المعزولة عن بعضها البعض فوق بعضها البعض. وهذا يمكّن الجزء الثابت من توليد المجال المغناطيسي أو توجيهه.

 
انفرتر السيارة الكهربائية (العاكس)
يُطلق على العاكس أيضًا اسم المحول. هذا لأن لديه مهمة تحويل جهد التيار المتردد ثلاثي الأطوار للمحرك الكهربائي إلى جهد تيار مباشر لشحن البطارية عند الكبح. على العكس من ذلك، عندما يتم تشغيل المحرك الكهربائي، يتم تحويل جهد التيار المباشر للبطارية إلى جهد تيار متردد ثلاثي الأطوار. 

معلومات مثيرة للاهتمام حول السيارات الكهربائية

كيف يعمل المحرك الكهربائي؟

يحول المحرك الكهربائي التيار الكهربائي إلى طاقة حركية. وهو يعمل بكفاءة أكبر بكثير من السيارة ذات محرك الاحتراق الداخلي. أما في المحرك هايبرد، يدعم المحرك الكهربائي محرك الاحتراق، وبالتالي يضمن استهلاكًا أقل للوقود.

يتميز محرك السيارة الكهربائية بالمقارنة مع محرك الاحتراق بتصميم أبسط بكثير - وهو أيضًا أخف وزنًا. يتم تحويل المجالات المغناطيسية المتغيرة إلى حركة داخل السيارة الكهربائية. لكي نكون أكثر دقة، فإن الأجزاء الساكنة المدمجة بشكل دائم، أو بعبارة أخرى المغناطيس، تغير أقطابها باستمرار بسبب الطاقة القادمة من البطارية. وبالتالي فإن الجزء المتحرك الموجود في المنتصف أو في الجزء الثابت، وهو مغناطيس آخر، ينجذب ويتنافر بالتناوب. يؤدي هذا إلى تدويرها وفي النهاية تحريك العجلات.

ما هي أنواع السيارات الكهربائية الموجودة؟

هناك سيارات كهربائية بحتة (BEV) وسيارات هايبرد بقابس (PHEV) وسيارات هايبرد بالكامل (SHEV).

 

تمتلك السيارات الهايبرد (SHEV) محرك احتراق داخلي مدعوم بمحرك كهربائي. يتم شحن هذا المحرك بواسطة مصدر طاقة خارجي في حالة السيارات الهايبرد الموصلة بالقابس وعن طريق الاسترداد (استعادة طاقة الكبح) في حالة السيارات الهايبرد الكاملة. المركبات التي تعمل بالبطارية مع سيارة احتراق صغير إضافي ومولد تسمى موسعات المدى. يبدأ هنا محرك الاحتراق في توليد طاقة كهرباء إضافية للبطارية فقط.

 

تحتوي جميع سيارات أوبل الكهربائية على بطارية ليثيوم أيون، حيث أن هذه المادة هي الأسرع والأكثر وفرة والأكثر كثافة في الشحن. تتكون بطارية السيارة الكهربائية من وحدات فردية يمكن استبدالها بشكل فردي وتتكون بدورها من العديد من خلايا البطارية. كلما زاد عدد الوحدات زاد نطاق قيادة السيارة. تعتمد الأنظمة الحديثة على ما يسمى بـ "الخلايا الناعمة" ، والتي تشبه في تصميمها بطاريات الهواتف المحمولة. بالإضافة إلى ما يسمى بالبطارية عالية الجهد، هناك أيضًا بطارية 12 فولت تزود الأجهزة الإلكترونية الموجودة على متن السيارة بالطاقة.

ما هي مزايا التنقل الكهربائي؟

تسمح لك الحركة الكهربائية بالسفر محليًا بدون أي انبعاثات. كما أن السيارات الكهربائية أكثر اقتصادا من المركبات ذات محركات الاحتراق التقليدية - وتتطلب صيانة أقل. وبفضل القيادة المباشرة والقوية فهي ليست مجرد متعة كبيرة للقيادة، بل ستختبر من خلالها بُعدًا جديدًا تمامًا للقيادة.

لماذا تعتبر السيارات الكهربائية أقل تكلفة على المدى الطويل؟

انخفاض تكاليف الوقود والكهرباء والإعفاءات الضريبية ومكافآت الشراء: من المفيد التحول إلى التنقل الكهربائي. على سبيل المثال، تكاليف الصيانة والإصلاح للسيارات الكهربائية أقل بكثير من تكاليف سيارات الاحتراق. وذلك لأن السيارات الكهربائية بالكامل تحتوي على أجزاء متحركة أقل في مجموعة ناقل الحركة والمحرك. وهذا يضمن تقليل التآكل والتلف.