হাইব্রিড গাড়ি কী? প্রকারভেদ, স্কিম এবং কীভাবে এগুলো কাজ করে

একটি হাইব্রিড গাড়ি একটি অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন (ICE)-এর সঙ্গে একটি বৈদ্যুতিক মোটরকে একত্র করে, যার ফলে জ্বালানির খরচ কমে এবং নিষ্কাশন নির্গমন হ্রাস পায়। হাইব্রিড সিস্টেম যত বেশি কার্যকর হয়, এর তত বেশি শক্তিশালী ব্যাটারির প্রয়োজন হয় — এবং ফলস্বরূপ, এর দামও তত বেশি হয়। হাইব্রিড গাড়ি কীভাবে কাজ করে এবং কোন বিষয়গুলো এগুলোকে আলাদা করে, সে সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার তার সবকিছু এখানে রয়েছে।

মাইল্ড হাইব্রিড বনাম ফুল হাইব্রিড: পার্থক্য কী?

পাওয়ারট্রেইনে বৈদ্যুতিক মোটর যে ভূমিকা পালন করে তার উপর নির্ভর করে হাইব্রিডগুলোকে দুটি প্রধান শ্রেণিতে ভাগ করা হয়: মাইল্ড এবং ফুল।

• মাইল্ড হাইব্রিড বৈদ্যুতিক মোটরকে অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের সহায়ক হিসেবে ব্যবহার করে। একটি সুপরিচিত উদাহরণ হলো Honda Insight হ্যাচব্যাক। বৈদ্যুতিক মোটর ত্বরণের সময় সহায়তা করে কিন্তু একা গাড়ি চালাতে পারে না।
• ফুল হাইব্রিড ICE একেবারে না চলিয়েই শুধুমাত্র বৈদ্যুতিক শক্তিতে নির্দিষ্ট দূরত্ব অতিক্রম করতে পারে। Lexus RX 400h এই ধরনের একটি ক্লাসিক উদাহরণ।

এছাড়াও একটি তৃতীয়, অস্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত শ্রেণি রয়েছে যাকে কখনো কখনো মাইক্রোহাইব্রিড বলা হয় — স্টার্ট/স্টপ সিস্টেমযুক্ত গাড়িগুলো বর্ণনা করতে ব্যবহৃত একটি বিপণন পরিভাষা। তবে এটি মূলত একটি উন্নত জেনারেটর মাত্র, প্রকৃত হাইব্রিড ব্যবস্থা নয়, কারণ কোনো বৈদ্যুতিক মোটর চাকায় টর্ক সঞ্চারিত করে না।

৩টি প্রধান হাইব্রিড পাওয়ারট্রেইন স্কিম

হাইব্রিড পাওয়ারট্রেইন তিনটি মৌলিক কনফিগারেশনে আসে: সিরিজ, প্যারালাল এবং সিরিজ-প্যারালাল। প্রতিটির স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য, সুবিধা এবং সাধারণ ব্যবহারের ক্ষেত্র রয়েছে।

১. সিরিজ হাইব্রিড

সিরিজ হাইব্রিড হলো প্রাচীনতম কনফিগারেশন, যা ১৮৯৯ সালে ফার্দিনান্দ পোরশে উদ্ভাবন করেন। এই স্কিমে:

• চাকাগুলো সম্পূর্ণরূপে একটি বৈদ্যুতিক মোটর দ্বারা চালিত হয়।
• একটি ছোট-আয়তনের ICE বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য একটি জেনারেটর ঘোরায় — এটি কখনোই সরাসরি চাকা চালায় না।
• কোনো প্রচলিত গিয়ারবক্স বা উচ্চ-আউটপুট দহন ইঞ্জিনের প্রয়োজন হয় না।
• বড় ধারণক্ষমতার ব্যাটারি (সাধারণত নিকেল মেটাল হাইড্রাইড) প্রয়োজন হয়।

এই স্কিম আজকাল যাত্রীবাহী গাড়িতে কম দেখা যায় কিন্তু খনির ডাম্প ট্রাক, বাস এবং লোকোমোটিভে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

২. প্যারালাল হাইব্রিড

১৯০৫ সালে জার্মান প্রকৌশলী অঁরি পিপার কর্তৃক পেটেন্টকৃত, প্যারালাল হাইব্রিড আজ পর্যন্ত সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত কনফিগারেশন। এটি প্রায় সব মাইল্ড হাইব্রিড গাড়ির ভিত্তি। মূল বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে রয়েছে:

• একটি শক্তিশালী বৈদ্যুতিক মোটর (সাধারণত ১০–১৫ kW) ত্বরণের সময় ICE-কে সহায়তা করে।
• বৈদ্যুতিক মোটর রিজেনারেটিভ ব্রেকিংয়ের মাধ্যমে শক্তি পুনরুদ্ধার ও সংরক্ষণও করে।
• সাধারণত একটি CVT (কন্টিনিউয়াসলি ভেরিয়েবল ট্রান্সমিশন) বা প্ল্যানেটারি গিয়ার ব্যবহার করা হয়।
• শক্তির উৎসের মধ্যে রয়েছে লিথিয়াম-আয়ন বা লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারি।
• সিরিজ হাইব্রিডের তুলনায় ছোট ব্যাটারি ধারণক্ষমতার প্রয়োজন হয়, যা খরচ কম রাখে।

Honda তাদের CR-Z গ্যাস-ইলেকট্রিক কুপেতে একটি ছয়-গতির যান্ত্রিক গিয়ারবক্স সংযুক্ত করে একটি অনন্য পদ্ধতি গ্রহণ করেছিল। কিছু গাড়ি নির্মাতা প্রচলিত ব্যাটারির বিকল্প হিসেবে সুপারক্যাপাসিটরও অনুসন্ধান করছে, যা স্বল্প সময়ের জন্য অত্যন্ত উচ্চ শক্তি সরবরাহ করতে পারে।

৩. সিরিজ-প্যারালাল হাইব্রিড

সিরিজ-প্যারালাল কনফিগারেশন উভয় স্কিমের উপাদান একত্র করে এবং এর সেরা উদাহরণ হলো Toyota Prius এবং “h” চিহ্নযুক্ত Lexus মডেলগুলো, যেগুলো সবই Toyota-র নিজস্ব HSD (Hybrid Synergy Drive) সিস্টেম দ্বারা চালিত।

এটি কীভাবে কাজ করে:

• একটি প্ল্যানেটারি ট্রান্সমিশন ICE এবং বৈদ্যুতিক মোটরকে একসঙ্গে বা স্বাধীনভাবে কাজ করতে দেয়।
• ICE চাকা চালায় এবং একই সঙ্গে একটি জেনারেটরকে শক্তি জোগায়।
• কোনো প্রচলিত গিয়ারবক্সের প্রয়োজন হয় না — পরিবর্তে, অনবোর্ড ইলেকট্রনিক্স মোটর ও জেনারেটরের গতি নিয়ন্ত্রণ করে।
• এর ফলাফল হলো একটি ECVT (ইলেকট্রো কন্টিনিউয়াসলি ভেরিয়েবল ট্রান্সমিশন), যা মসৃণ ও কার্যকর শক্তি সরবরাহ প্রদান করে।

হাইব্রিড গাড়ি কোন ধরনের ইঞ্জিন ব্যবহার করে?

হাইব্রিড গাড়ির বিপুল সংখ্যাগরিষ্ঠ অংশ পেট্রোল ইঞ্জিন ব্যবহার করে, যেগুলোর অনেকগুলো অ্যাটকিনসন চক্রে চলে — একটি ডিজাইন যাতে সংক্ষিপ্ত সংকোচন স্ট্রোক থাকে যা তাপীয় দক্ষতা বাড়ায় এবং নির্গমন কমায়। এটি পেট্রোল-ইলেকট্রিক হাইব্রিডগুলোকে জ্বালানি সাশ্রয় এবং পরিবেশগত প্রভাব উভয় দিক থেকে চমৎকার পারফরমার করে তোলে।

তাহলে ডিজেল-ইলেকট্রিক হাইব্রিড কেন বেশি প্রচলিত নয়? কয়েকটি মূল কারণ:

• সবচেয়ে বড় হাইব্রিড বাজার — উত্তর আমেরিকা — ঐতিহাসিকভাবে ডিজেল যাত্রীবাহী গাড়ির গ্রহণযোগ্যতা কম ছিল।
• ডিজেল ইঞ্জিন পেট্রোল ইঞ্জিনের চেয়ে উৎপাদনে বেশি ব্যয়বহুল, যা ইতিমধ্যেই উল্লেখযোগ্য হাইব্রিড মূল্য প্রিমিয়ামকে আরও বাড়িয়ে দেবে।
• পেট্রোল-অ্যাটকিনসন চক্রের ইঞ্জিন একটি বৈদ্যুতিক মোটরের সঙ্গে যুক্ত হলে ইতিমধ্যেই অসাধারণ দক্ষতা অর্জন করে।

এটি একটি অনুবাদ। আপনি মূল লেখাটি এখানে পড়তে পারেন: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html