في عصر التقدم التكنولوجي السريع، تشهد صناعة السيارات تحولا عميقا. أدى ظهور مركبات الطاقة الجديدة (NEVs) إلى إحداث تغييرات كبيرة، ليس فقط من حيث الصداقة البيئية وكفاءة الطاقة ولكن أيضًا في المكونات التي تشكل هذه المركبات. باعتباري موردًا لقطع غيار مركبات الطاقة الجديدة، فقد شهدت بنفسي الاختلافات الصارخة بين أجزاء مركبات الطاقة الجديدة وقطع غيار المركبات التقليدية. يهدف منشور المدونة هذا إلى استكشاف هذه الاختلافات بالتفصيل، وتقديم نظرة ثاقبة حول الخصائص الفريدة لكل نوع من الأجزاء.
مكونات نظام الطاقة
نظام الطاقة التقليدي للمركبة
يتم تشغيل المركبات التقليدية بشكل أساسي بواسطة محركات الاحتراق الداخلي (ICEs). وتعتمد هذه المحركات على احتراق الوقود الأحفوري، مثل البنزين أو الديزل، لتوليد الطاقة. تشمل المكونات الرئيسية لنظام ICE كتلة المحرك، والمكابس، والأسطوانات، والعمود المرفقي، وعمود الحدبات، والصمامات. تعمل هذه الأجزاء معًا على تحويل الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة ميكانيكية، والتي تنتقل بعد ذلك إلى العجلات من خلال نظام نقل الحركة.
يعد نظام حقن الوقود ونظام الإشعال ونظام العادم أيضًا من المكونات المهمة لنظام الطاقة التقليدي. ويضمن نظام حقن الوقود وصول الكمية الصحيحة من الوقود إلى أسطوانات المحرك في الوقت المناسب، بينما يقوم نظام الإشعال بإشعال خليط الوقود والهواء لبدء عملية الاحتراق. ومن ناحية أخرى، فإن نظام العادم مسؤول عن إزالة منتجات الاحتراق الثانوية من المحرك وتقليل الانبعاثات.
نظام طاقة مركبة الطاقة الجديدة
من ناحية أخرى، تستخدم مركبات الطاقة الجديدة مجموعة متنوعة من مصادر الطاقة، بما في ذلك المحركات الكهربائية والأنظمة الهجينة وخلايا الوقود. السيارات الكهربائية (EVs)، النوع الأكثر شيوعًا من سيارات الطاقة الجديدة (NEV)، يتم تشغيلها بواسطة المحركات الكهربائية فقط. قلب نظام الطاقة في السيارة الكهربائية هو حزمة البطارية، التي تخزن الطاقة الكهربائية. تعد بطاريات الليثيوم أيون أكثر أنواع البطاريات استخدامًا على نطاق واسع في المركبات الكهربائية نظرًا لكثافة الطاقة العالية ودورة الحياة الطويلة ومعدل التفريغ الذاتي المنخفض نسبيًا.
يقوم المحرك الكهربائي الموجود في السيارة الكهربائية بتحويل الطاقة الكهربائية من البطارية إلى طاقة ميكانيكية لقيادة العجلات. على عكس محركات ICE، تتميز المحركات الكهربائية بتصميم أبسط وعدد أقل من الأجزاء المتحركة، مما يؤدي إلى انخفاض متطلبات الصيانة وزيادة الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمحركات الكهربائية توفير عزم دوران فوري، مما يوفر أداء تسارع أفضل مقارنة بالمحركات التقليدية.
تجمع المركبات الهجينة بين محرك ICE ومحرك كهربائي وحزمة بطارية. ويمكن أن تعمل في أوضاع مختلفة، مثل الوضع الكهربائي الشامل، والوضع الهجين، ووضع المحرك فقط، اعتمادًا على ظروف القيادة وحالة شحن البطارية. تستخدم مركبات خلايا الوقود الهيدروجين كوقود وتولد الكهرباء من خلال تفاعل كيميائي في كومة خلايا الوقود. ثم يتم استخدام هذه الكهرباء لتشغيل المحرك الكهربائي.
تخزين الطاقة وإدارتها
تخزين طاقة المركبات التقليدية
في المركبات التقليدية، يعتبر خزان الوقود هو العنصر الرئيسي لتخزين الطاقة. يقوم بتخزين البنزين أو الديزل، ثم يتم تزويده للمحرك حسب الحاجة. تم تصميم خزان الوقود ليكون متينًا ومقاومًا للتسرب، وعادةً ما يكون موجودًا في الجزء الخلفي من السيارة لأسباب تتعلق بالسلامة.
نظام إدارة الوقود في السيارة التقليدية بسيط نسبيًا. يتكون بشكل أساسي من مضخة الوقود وفلتر الوقود وحاقن الوقود. تقوم مضخة الوقود بسحب الوقود من الخزان وإيصاله إلى المحرك عند الضغط المناسب، بينما يقوم فلتر الوقود بإزالة الشوائب من الوقود لحماية مكونات المحرك.
تخزين وإدارة طاقة مركبات الطاقة الجديدة
كما ذكرنا سابقًا، تعد حزمة البطارية جهاز تخزين الطاقة الأساسي في مركبات الطاقة الجديدة. ومع ذلك، فإن إدارة الطاقة المخزنة في البطارية مهمة معقدة. يلعب نظام إدارة البطارية (BMS) دورًا حاسمًا في ضمان التشغيل الآمن والفعال لحزمة البطارية. يراقب نظام إدارة المباني حالة الشحن (SOC)، والحالة الصحية (SOH)، ودرجة حرارة خلايا البطارية، ويتحكم في عمليات الشحن والتفريغ لمنع الشحن الزائد، والإفراط في التفريغ، وارتفاع درجة الحرارة.
بالإضافة إلى نظام إدارة المباني، تتمتع مركبات الطاقة الجديدة أيضًا بنظام فرامل متجدد. يقوم هذا النظام بتحويل الطاقة الحركية المتولدة أثناء الكبح إلى طاقة كهربائية، والتي يتم بعد ذلك تخزينها في البطارية. يساعد الكبح المتجدد على زيادة كفاءة استخدام الطاقة في السيارة وتوسيع نطاق القيادة.
التبريد والإدارة الحرارية
نظام تبريد المركبات التقليدية
تتطلب المركبات التقليدية نظام تبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك. يتكون نظام التبريد عادةً من مشعاع، ومضخة مياه، ومنظم حرارة، وخراطيم سائل التبريد. تقوم مضخة الماء بتدوير سائل التبريد (عادةً خليط من الماء ومضاد التجمد) من خلال كتلة المحرك ورأس الأسطوانة، مما يمتص الحرارة من مكونات المحرك. ثم يتدفق سائل التبريد الساخن إلى الرادياتير، حيث يتم تبريده عن طريق تدفق الهواء الذي يمر عبر زعانف الرادياتير. ينظم منظم الحرارة تدفق سائل التبريد لضمان عمل المحرك عند درجة الحرارة المثلى.
تبريد مركبات الطاقة الجديدة والإدارة الحرارية
تحتاج مركبات الطاقة الجديدة أيضًا إلى أنظمة التبريد والإدارة الحرارية، لكن متطلباتها تختلف عن متطلبات المركبات التقليدية. في المركبات الكهربائية، تولد مجموعة البطارية والمحرك الكهربائي حرارة أثناء التشغيل، ويمكن للحرارة الزائدة أن تقلل من أدائها وعمرها. ولذلك، تحتوي المركبات الكهربائية على أنظمة تبريد مخصصة للبطارية والمحرك.
يمكن أن يكون نظام تبريد البطارية إما مبردًا بالهواء أو مبردًا بالسائل. تستخدم أنظمة تبريد الهواء مراوح لنفخ الهواء فوق خلايا البطارية لتبديد الحرارة، بينما تقوم أنظمة تبريد السوائل بتدوير سائل التبريد من خلال لوحة تبريد أو أنابيب متصلة بخلايا البطارية. نظام تبريد المحرك الكهربائي يشبه نظام تبريد البطارية، ويساعد في الحفاظ على درجة حرارة المحرك ضمن النطاق الأمثل.
الهيكل والمكونات الهيكلية
هيكل السيارة التقليدية
تم تصميم هيكل السيارة التقليدية لدعم المحرك وناقل الحركة والتعليق والمكونات الأخرى. عادة ما تكون مصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم وتتكون من إطار ومحاور وأنظمة تعليق وأنظمة توجيه. يوفر الإطار السلامة الهيكلية للمركبة، بينما تنقل المحاور الطاقة من المحرك إلى العجلات.
نظام التعليق في السيارة التقليدية هو المسؤول عن توفير قيادة سلسة والحفاظ على تلامس الإطارات مع سطح الطريق. وهي تشتمل عادةً على النوابض وامتصاص الصدمات وأذرع التحكم. يسمح نظام التوجيه للسائق بالتحكم في اتجاه السيارة ويتكون عادة من عجلة القيادة وعمود التوجيه ومعدات التوجيه وقضبان الربط.
هيكل سيارة الطاقة الجديدة
تحتوي مركبات الطاقة الجديدة أيضًا على هيكل، ولكن هناك بعض الاختلافات في تصميمه ومكوناته. على سبيل المثال، نظرًا للوزن الثقيل لحزمة البطارية في المركبات الكهربائية، يجب تصميم الهيكل لدعم هذا الحمل الإضافي. تستخدم بعض المركبات الكهربائية تصميم هيكل يشبه لوح التزلج، حيث يتم دمج حزمة البطارية في أرضية السيارة، مما يوفر مركز ثقل أقل وتحكمًا أفضل.
وفيما يتعلق بمكونات التوجيه، قد تستخدم مركبات الطاقة الجديدة تقنيات أكثر تقدمًا. على سبيل المثال، يمكنك العثور على جودة عاليةغطاء جهاز التوجيهمصممة خصيصًا لمركبات الطاقة الجديدة. تم تصميم هذه الأجزاء لتلبية المتطلبات الفريدة لسيارات الطاقة الجديدة، مثل التحكم الدقيق في التوجيه والوزن المنخفض.
مكونات الجسم والداخلية
هيكل السيارة التقليدية والداخلية
عادة ما يكون جسم السيارة التقليدية مصنوعًا من ألواح الفولاذ أو الألومنيوم، والتي يتم لحامها أو ربطها معًا لتشكيل هيكل السيارة. يشتمل الجزء الداخلي للمركبة التقليدية على مقاعد ولوحة القيادة ولوحة العدادات وأنظمة الترفيه. تم تصميم المقاعد لتوفير الراحة والدعم أثناء القيادة لمسافات طويلة، وتحتوي لوحة القيادة على أدوات التحكم وأجهزة القياس الخاصة بالمركبة.
جسم مركبة الطاقة الجديدة والداخلية
قد تستخدم مركبات الطاقة الجديدة مواد مختلفة لبناء أجسامها. على سبيل المثال، تستخدم بعض المركبات الكهربائية ألياف الكربون أو المواد المركبة لتقليل وزن السيارة وتحسين كفاءتها في استخدام الطاقة. فيما يتعلق بالداخل، غالبًا ما تتميز سيارات الطاقة الجديدة بأنظمة معلومات وترفيه أكثر تقدمًا وتقنيات مساعدة السائق.
يعد غلاف المحرك أيضًا عنصرًا مهمًا في مركبات الطاقة الجديدة. ملكناإسكان محرك السيارة الكهربائيةتم تصميمه لحماية المحرك الكهربائي وضمان تشغيله بشكل سليم. وهي مصنوعة من مواد عالية القوة يمكنها تحمل الضغوط الميكانيكية والحرارية الناتجة عن المحرك.
جزء حاسم آخر هوجزء إطار السيارة الكهربائية. تم تصميم هذه الأجزاء لتوفير الدعم الهيكلي للسيارة وحماية البطارية والمكونات الهامة الأخرى في حالة حدوث تصادم.
خاتمة
وفي الختام، فإن الاختلافات بين أجزاء مركبات الطاقة الجديدة وأجزاء المركبات التقليدية كبيرة. من نظام الطاقة وتخزين الطاقة إلى مكونات التبريد والهيكلية، تتمتع مركبات الطاقة الجديدة بمتطلبات وتقنيات فريدة. باعتبارنا موردًا لقطع غيار مركبات الطاقة الجديدة، فإننا ملتزمون بتوفير قطع غيار مبتكرة عالية الجودة تلبي الاحتياجات المتطورة لصناعة مركبات الطاقة الجديدة.
إذا كنت في السوق لشراء قطع غيار مركبات الطاقة الجديدة، فإننا ندعوك إلى الاتصال بنا للشراء وإجراء المزيد من المناقشات. فريق الخبراء لدينا على استعداد لمساعدتك في العثور على الأجزاء المناسبة لاحتياجاتك الخاصة.
مراجع
- ساي الدولية. "تكنولوجيا المركبات الكهربائية والهجينة."
- جمعية مهندسي السيارات. "دليل هندسة السيارات."
- وكالة الطاقة الدولية. "التوقعات العالمية للمركبات الكهربائية."