ஹைப்ரிட் கார் என்றால் என்ன? வகைகள், திட்டங்கள், மற்றும் அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

ஒரு ஹைப்ரிட் கார் உள்ளக எரிப்பு இயந்திரத்தை (ICE) ஒரு மின் மோட்டாருடன் இணைக்கிறது, இதனால் எரிபொருள் நுகர்வு குறைகிறது மற்றும் புகை உமிழ்வும் குறைகிறது. ஹைப்ரிட் அமைப்பு எவ்வளவு திறமையாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு சக்திவாய்ந்த பேட்டரிகள் தேவைப்படுகின்றன — அதன் விளைவாக, விலையும் அதிகமாகிறது. ஹைப்ரிட் கார்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, அவற்றை வேறுபடுத்துவது எது என்பது பற்றி நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தும் இங்கே உள்ளது.

மைல்டு ஹைப்ரிட் vs. ஃபுல் ஹைப்ரிட்: வித்தியாசம் என்ன?

சக்தித் தொகுப்பில் மின் மோட்டார் வகிக்கும் பங்கைப் பொறுத்து, ஹைப்ரிட்கள் இரண்டு முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன: மைல்டு (mild) மற்றும் ஃபுல் (full).

• மைல்டு ஹைப்ரிட்கள் மின் மோட்டாரை உள்ளக எரிப்பு இயந்திரத்திற்கு உதவியாளராகப் பயன்படுத்துகின்றன. நன்கு அறியப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு Honda Insight ஹேட்ச்பேக். மின் மோட்டார் வேகமேற்றத்தின் போது உதவுகிறது, ஆனால் தானாகவே காரை இயக்க முடியாது.
• ஃபுல் ஹைப்ரிட்கள் ICE முற்றிலும் இயங்காமல், மின் சக்தியால் மட்டுமே ஒரு குறிப்பிட்ட தூரம் பயணிக்க முடியும். Lexus RX 400h இந்த வகையின் சிறந்த எடுத்துக்காட்டு.

தளர்வாக வரையறுக்கப்பட்ட மூன்றாவது வகையும் உள்ளது, இது சில நேரங்களில் மைக்ரோஹைப்ரிட்கள் (microhybrids) என்று அழைக்கப்படுகிறது — start/stop அமைப்பைக் கொண்ட வாகனங்களை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சந்தைப்படுத்தல் சொல். இருப்பினும், இது அடிப்படையில் ஒரு மேம்பட்ட ஜெனரேட்டர் மட்டுமே, உண்மையான ஹைப்ரிட் அமைப்பு அல்ல, ஏனெனில் எந்த மின் மோட்டாரும் சக்கரங்களுக்கு முறுக்கு விசையை (torque) அனுப்புவதில்லை.

3 முக்கிய ஹைப்ரிட் சக்தித் தொகுப்பு திட்டங்கள்

ஹைப்ரிட் சக்தித் தொகுப்புகள் மூன்று அடிப்படை அமைப்புகளில் வருகின்றன: தொடர் (series), இணை (parallel), மற்றும் தொடர்-இணை (series-parallel). ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான பண்புகள், நன்மைகள் மற்றும் பொதுவான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன.

1. தொடர் ஹைப்ரிட் (Series)

தொடர் ஹைப்ரிட் மிகப் பழமையான அமைப்பு, இது 1899-இல் ஃபெர்டினாண்ட் போர்ஷே (Ferdinand Porsche) அவர்களால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்தத் திட்டத்தில்:

• சக்கரங்கள் முழுவதுமாக ஒரு மின் மோட்டாரால் இயக்கப்படுகின்றன.
• ஒரு சிறிய அளவிலான ICE மின்சாரம் உற்பத்தி செய்ய ஒரு ஜெனரேட்டரைச் சுழற்றுகிறது — அது சக்கரங்களை நேரடியாக ஒருபோதும் இயக்காது.
• பாரம்பரிய கியர் பெட்டி அல்லது அதிக வெளியீட்டு எரிப்பு இயந்திரம் தேவையில்லை.
• அதிக கொள்ளளவு கொண்ட பேட்டரிகள் (பொதுவாக நிக்கல் மெட்டல் ஹைட்ரைடு) தேவைப்படுகின்றன.

இந்தத் திட்டம் இன்று பயணிகள் கார்களில் குறைவாகவே காணப்படுகிறது, ஆனால் சுரங்க டம்ப் டிரக்குகள், பேருந்துகள் மற்றும் ரயில் என்ஜின்களில் (locomotives) பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. இணை ஹைப்ரிட் (Parallel)

1905-இல் ஜெர்மானிய பொறியாளர் ஹென்றி பீப்பர் (Henri Pieper) அவர்களால் காப்புரிமை பெறப்பட்ட இணை ஹைப்ரிட், இன்று மிகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அமைப்பாகும். இது கிட்டத்தட்ட அனைத்து மைல்டு ஹைப்ரிட் வாகனங்களின் அடிப்படையாகும். முக்கியப் பண்புகள்:

• ஒரு சக்திவாய்ந்த மின் மோட்டார் (பொதுவாக 10–15 kW) வேகமேற்றத்தின் போது ICE-க்கு உதவுகிறது.
• மின் மோட்டார் மீளுருவாக்க பிரேக்கிங் (regenerative braking) மூலம் ஆற்றலை மீட்டெடுத்துச் சேமிக்கிறது.
• பொதுவாக CVT (Continuously Variable Transmission) அல்லது கோள் கியர் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சக்தி மூலங்களில் லித்தியம்-அயன் அல்லது லித்தியம் பாலிமர் பேட்டரிகள் அடங்கும்.
• தொடர் ஹைப்ரிட்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த பேட்டரி கொள்ளளவு தேவைப்படுகிறது, இது செலவைக் குறைவாக வைத்திருக்கிறது.

Honda தனது CR-Z பெட்ரோல்-மின் கூபேயை ஆறு-வேக இயந்திர கியர் பெட்டியுடன் பொருத்தி ஒரு தனித்துவமான அணுகுமுறையை எடுத்தது. சில கார் தயாரிப்பாளர்கள் வழக்கமான பேட்டரிகளுக்கு மாற்றாக, குறுகிய காலத்திற்கு மிக அதிக சக்தியை வழங்கக்கூடிய சூப்பர்கேபாசிட்டர்களையும் (supercapacitors) ஆராய்ந்து வருகின்றனர்.

3. தொடர்-இணை ஹைப்ரிட் (Series-Parallel)

தொடர்-இணை அமைப்பு இரண்டு திட்டங்களின் கூறுகளையும் இணைக்கிறது, இது Toyota Prius மற்றும் “h” குறியீட்டைக் கொண்ட Lexus மாடல்களால் சிறப்பாக எடுத்துக்காட்டப்படுகிறது, இவை அனைத்தும் Toyota-வின் சொந்த HSD (Hybrid Synergy Drive) அமைப்பால் இயக்கப்படுகின்றன.

இது எவ்வாறு செயல்படுகிறது:

• ஒரு கோள் டிரான்ஸ்மிஷன் ICE மற்றும் மின் மோட்டார் ஒன்றாக அல்லது தனித்தனியாக வேலை செய்ய அனுமதிக்கிறது.
• ICE சக்கரங்களை இயக்கும் அதே வேளையில் ஒரு ஜெனரேட்டருக்கும் சக்தி அளிக்கிறது.
• பாரம்பரிய கியர் பெட்டி தேவையில்லை — அதற்குப் பதிலாக, உள்ளமைந்த மின்னணுவியல் மோட்டார்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டரின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
• இதன் விளைவு ECVT (Electro Continuously Variable Transmission), இது மென்மையான மற்றும் திறமையான சக்தி வழங்கலை வழங்குகிறது.

ஹைப்ரிட் கார்கள் எந்த வகையான இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன?

பெரும்பாலான ஹைப்ரிட் வாகனங்கள் பெட்ரோல் இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவற்றில் பல அட்கின்சன் சுழற்சியில் (Atkinson cycle) இயங்குகின்றன — இது குறுகிய அழுத்த ஸ்ட்ரோக்கைக் கொண்ட ஒரு வடிவமைப்பு, இது வெப்பத் திறனை மேம்படுத்தி உமிழ்வைக் குறைக்கிறது. இது பெட்ரோல்-மின் ஹைப்ரிட்களை எரிபொருள் சிக்கனம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் ஆகிய இரண்டிலும் சிறந்த செயல்திறன் கொண்டவையாக ஆக்குகிறது.

அப்படியானால் டீசல்-மின் ஹைப்ரிட்கள் ஏன் இன்னும் பரவலாக இல்லை? சில முக்கிய காரணங்கள்:

• மிகப்பெரிய ஹைப்ரிட் சந்தையான வட அமெரிக்கா வரலாற்று ரீதியாக டீசல் பயணிகள் வாகனங்களை குறைவாகவே ஏற்றுக்கொண்டுள்ளது.
• டீசல் இயந்திரங்கள் பெட்ரோல் இயந்திரங்களை விட உற்பத்தி செய்ய அதிக விலை கொண்டவை, இது ஏற்கனவே கணிசமான ஹைப்ரிட் கூடுதல் விலையை இன்னும் அதிகமாக்கும்.
• பெட்ரோல்-அட்கின்சன் சுழற்சி இயந்திரங்கள் ஒரு மின் மோட்டாருடன் இணைக்கப்படும்போது ஏற்கனவே சிறந்த திறனை அடைகின்றன.

இது ஒரு மொழிபெயர்ப்பு. நீங்கள் மூலப் பதிப்பை இங்கே படிக்கலாம்: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html