سيارات كهربائية:هل تعلم كيف تختار المحرك المثالي؟

أدى تطور سيارات كهربائية (EVs) إلى ظهور العديد من تقنيات المحركات لتشغيل هذه السيارات الصديقة للبيئة والفعالة. اثنان من المنافسين البارزين هما محركات DC (التيار المباشر) ومحركات التيار المتردد (التيار المتردد). يعد فهم اختلافاتهم وكيفية تأثيرهم على نطاق السيارة الكهربائية وأدائها أمرًا بالغ الأهمية لاتخاذ قرار مستنير. في هذه المقالة سوف نتعمق في الجوانب الفنية والمزايا والعيوب لكل نوع من المحركات ، مما يساعدك على اختيار تكنولوجيا المحرك المناسبة لسيارتك الكهربائية.

سيارات كهربائية بمحركات DC Motors: الأساسيات

تشتهر محركات التيار المستمر ببساطتها وفعاليتها وقلة تكلفتها حيث تتكون هذه المحركات من دوار Rotor ومبدل Commutator وفرش Brushes، مما يجعلها سهلة التصنيع والصيانة نسبيًا. إنها توفر خصائص عزم دوران منخفضة السرعة ، مما يجعلها مناسبة للقيادة في المناطق الحضرية وحركة المرور المتقطعة. ومع ذلك تتطلب محركات التيار المستمر وحدة تحكم خارجية لإدارة تدفق التيار وتنظيم سرعتها.

مزايا DC Motors

• تصميم وعملية تصنيع بسيطة
• عزم دوران منخفض السرعة جيد لظروف القيادة الحضرية داخل المدن المزدحمة
• بأسعار معقولة مقارنة بمحركات التيار المتردد.

عيوب DC Motors

• كفاءة أقل مقارنة بمحركات التيار المتردد ، خاصة عند السرعات العالية وتحت الأحمال الثقيلة.
• تتطلب وحدة تحكم منفصلة ، مع إضافة التعقيد والتكلفة.
• قدرات إدارة حرارية محدودة ، مما يؤدي إلى تدهور الأداء في درجات الحرارة العالية.

سيارات كهربائية بمحركات AC Motors: الأساسيات

تعد محركات التيار المتردد أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية واكتسبت شعبية في السيارات الكهربائية الحديثة. تستخدم هذه المحركات التيار المتردد ولا تتطلب فرشًا Brushes أو مبدل Commutator. بدلاً من ذلك ، تستخدم عاكسا مدمجًا في المحرك لتحويل طاقة التيار المستمر من البطارية إلى طاقة التيار المتردد لتشغيل المحرك.

مزايا محركات التيار المتردد

• كفاءة أعلى ، خاصة عند السرعات العالية وتحت الأحمال الثقيلة ، مما يؤدي إلى أداء إجمالي أفضل ونطاق اوسع.
• يعتبر الكبح المتجدد أكثر كفاءة ، حيث يستحوذ على المزيد من الطاقة أثناء الكبح ويعيد إدخالها في البطارية.
• نسبة عالية من القوة إلى الوزن ، مما يوفر تسارعًا محسنًا.

عيوب AC Motors

• تصميم وتصنيع أكثر تعقيدًا ، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف.
• تتطلب تقنية العاكس المتطورة ولكن لا تحتاج إلى وحدة تحكم منفصلة.

سيارات كهربائية: كيفية اختيار المحرك المناسب

يعتمد اختيار نوع المحرك المثالي لسيارتك الكهربائية على عدة عوامل ، بما في ذلك عادات القيادة والاستخدام المقصود والميزانية. ضع في اعتبارك الإرشادات التالية:

• بيئة القيادة: بالنسبة للقيادة في المدينة مع التوقف والبدء بشكل متكرر ، قد يكون محرك التيار المستمر مناسبًا نظرًا لعزم الدوران الجيد منخفض السرعة. ومع ذلك ، إذا كنت تخطط للقيام برحلات طويلة على الطرق السريعة فإن كفاءة محرك التيار المتردد وقدرات الكبح التجديدي تصبح مفيدة.
• الأداء: إذا أعطيت الأولوية للتسريع والأداء عالي السرعة ، فقد تكون نسبة القدرة إلى الوزن لمحرك التيار المتردد أكثر جاذبية.
• التكلفة: محركات التيار المستمر بأسعار معقولة بشكل عام ، مما يجعلها خيارًا جذابًا للمشترين المهتمين بالميزانية.
• الكفاءة: إذا كان تعظيم النطاق وكفاءة الطاقة من أهم الأولويات ، فإن محرك التيار المتردد هو الخيار المفضل.
• الإدارة الحرارية: ضع في اعتبارك المناخ في منطقتك. إذا كنت تتوقع مواجهة درجات حرارة عالية بشكل متكرر ، فقد تمنع الإدارة الحرارية الفائقة لمحرك التيار المتردد تدهور الأداء.

بعض الأمثلة لشركات السيارات الكهربائية وأنواع المحركات التي استخدموها في سياراتهم

شركة تسلا

كانت تسلا رائدة في صناعة السيارات الكهربائية. في نماذجهم السابقة مثل Roadster و Model S ، استخدموا محركات الحث AC. تشتهر هذه المحركات بكفاءتها العالية ونسبة القوة إلى الوزن ، مما يساهم في الأداء المذهل لسيارات Tesla. في الموديلات الأكثر حداثة مثل الطراز 3 والطراز Y ، تحولت Tesla إلى استخدام محركات التيار المتردد ذات المغناطيس الدائم ، والتي توفر كفاءة محسنة وقدرات كبح متجددة.

شركة نيسان

نيسان ليف ، إحدى أشهر السيارات الكهربائية على مستوى العالم ، استخدمت في البداية محرك التيار المتردد. يتميز الجيل الأول من Leaf بمحرك متزامن AC ، والذي يوفر كفاءة وعزم دوران جيدان للقيادة في المدينة. في الموديلات اللاحقة ، واصلت نيسان استخدام محركات التيار المتردد مع تحسينات وتحسينات طفيفة.

شيفروليه

شيفروليه بولت EV هي سيارة كهربائية أخرى مشهورة تتميز بمحرك مغناطيسي دائم يعمل بالتيار المتردد. يوفر هذا النوع من المحركات كفاءة ممتازة وكثافة طاقة ، مما يجعله مناسبًا للسيارات الكهربائية المدمجة والفعالة مثل Bolt EV.

بي ام دبليو

دخلت BMW في سوق السيارات الكهربائية بطرازات مثل BMW i3 و i8. تستخدم سيارة BMW i3 ، وهي سيارة كهربائية حضرية ، محركًا هجينًا متزامنًا يعمل بالتيار المتردد يجمع بين خصائص كل من المحركات الحثية والمغناطيسية الدائمة. يتيح هذا الاختيار لـ i3 تقديم أداء جيد وكفاءة للقيادة في المدينة.

أودي

تستخدم مجموعة سيارات Audi الكهربائية ، بما في ذلك طرازات مثل Audi e-tron ، محركات متزامنة مع التيار المتردد. تشتهر هذه المحركات بتوصيلها السلس والدقيق للطاقة ، مما يساهم في الفخامة والراحة المرتبطة بسيارات أودي.

هيونداي وكيا

تبنت شركات مثل Hyundai و Kia تقنيات محركات AC و DC لسياراتهم الكهربائية. على سبيل المثال ، تستخدم Hyundai Kona Electric محركًا مغناطيسيًا دائمًا يعمل بالتيار المتردد ، بينما تستخدم النسخة السابقة من Kia Soul EV محرك DC. تستند هذه الاختيارات إلى عوامل مختلفة ، بما في ذلك متطلبات الأداء واعتبارات التكلفة.
من المهم ملاحظة أن استخدام أنواع المحركات يمكن أن يختلف حتى داخل نفس الشركة ، حيث تتطور خيارات التكنولوجيا والتصميم بمرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل العديد من الشركات باستمرار على ابتكار وتجريب تقنيات محركات مختلفة لتحسين الأداء والكفاءة والفعالية من حيث التكلفة في عروض السيارات الكهربائية الخاصة بهم.

خاتمة

عند اختيار تقنية المحرك لسيارتك الكهربائية ، ضع في اعتبارك بعناية احتياجات القيادة وتفضيلات الأداء وقيود الميزانية. بينما توفر محركات التيار المستمر البساطة والقدرة على تحمل التكاليف ، فإن محركات التيار المتردد تتفوق في الكفاءة والأداء العام ، خاصة عند السرعات العالية. في النهاية ، يتمتع كلا النوعين من المحركات بمزاياهما ويمكنهما تشغيل مركبتك الكهربائية بفعالية ، مما يقربنا من مستقبل مستدام وصديق للبيئة.

قد يعجبك ان تقرا : اتقان الوضع المناسب لتكيف منزلك

انضم إلى صفحتنا على اسنتقرام و على تطبيق ثريدز للحصول على تحديثات إخبارية فورية ومراجعات وشروحات تقنية

المصدر: تك ماستر