1

www.thecartech.com

المهجنة السيارة(Hybrid Car)

www.thecartech.com

2

www.thecartech.com

السيارة تشغيل متطلبات

أن يجب عليها االعتماد ويمكن االستعمال سهلة السيارة تصبح لكي: األتي فيها يتوفر

األقل على لخزان( 482ميل )300تسير الكاملة التعبئة بين كم .الوقود

وسريعة سهلة بطريقة بالوقود السيارة تعبئة .يمكن. الطريق على السيارات باقي مسايرة على قادرة تكون

بالبنزين - تسير التي تكمن السيارة المشكلة ولكن ذكره سبق ما فيها يتوفروقود استهالك لها يكون الغالب وفي الملوثات من عالية كمية تنتج أنها في

عالي. الكهربائية - أن السيارة يمكنها ولكن بالمرة ملوثات تنتج ال األخرى الناحية في

بين ما ( 161إلى 80ميل )100إلى 50تسير الكاملة التعبئة عملية بين كمشحن, عملية في كبير وقت إلى C أيضا تحتاج أنها في والمشكلة للسيارة

البطارية. بالنسبة - المهجنة أما من للسيارة اصغر بنزين محرك استخدام فيمكنها

. كفاءة أكثر المحرك ويكون بالبنزين المسيرة التقليدية بالسيارات المركب. التلوث ناحية ومن الوقود استهالك ناحية من

www.thecartech.com

3

www.thecartech.com

السيارات تصنيف

السيارات تصنفكالتالي:

احتراق محرك ذات) تقليدية ) سيارة داخلي

كهربائي موتور ذات) كهربائية) سيارة

+ موتور محرك ذات) التوالي) على تهجين

+ موتور محرك ذات) التوازي) على تهجين

الداخلي االحتراق محركأو ) بالبنزين يعمل

الديزل(

4

www.thecartech.com

المهجنة السيارة

تعريف:أسم سيارة أي على مهجنة يطلق عندما سيارة

. تجميع ويمكن للطاقة أكثر أو مصدرين بين تجمعبعدة المهجنة بالسيارة الموجودين الطاقة مصدري

:طرق  . المتوالي التهجين . المتوازي التهجين

من النوعين بين تجمع أن المهجنة للسيارة يمكن كما. واحد آن في التهجين

5

www.thecartech.com

المتوالي (series hybrid)التهجين

يقوم في البنزين محرك فإن التهجين من النوع هذايقوم أن للمولد يمكن بحيث كهربائي مولد بإدارةكهربائي لموتور طاقة إعطاء أو البطارية بشحن

. الحركة نقل مجموعة بإدارة يقوم

أنما مباشرة، السيارة بإدارة البنزين محرك يقوم ال . ذلك الكهربائي الموتور يتولى

6

www.thecartech.com

( parallel hybrid)المتوازي التهجين

المتوازي التهجين ذات السيارات هناك في يكون . , يوجد كما بالبنزين المحرك يمد الذي للوقود خزانموتور تمد التي البطاريات من مجموعة C أيضا هناك

. البنزين لمحرك يمكن حيث المطلوب بالتيار كهربائيفي الحركة نقل مجموعة إدارة الكهربائي والموتور

. العجالت الحركة نقل مجموعة تدير ثم الوقت نفسداخل السيارة إدارة في الكهرباء محرك يعمل و

محرك يعمل و البطيئة السرعات وعند المدينة , العالية والسرعات السريعة الطرق في البنزين

صعود حالة في إليه الكهربائي المحرك عمل ويضاف. التسارع أو مرتفع

7

www.thecartech.com

) متوالي ) و متوازي المجمع التهجين

التهجين تستخدم بحيث السيارة تصميم يمكنالتهجين تستخدم و البطيئة السرعات في المتوالي

. والتسارع العالية السرعات في المتوازي

8

www.thecartech.com

المهجنة السيارة ومكونات أجزاء

  البنزين محرك البنزين خزان الكهربائي الموتور الكهربائي المولد الحركة نقل

9

www.thecartech.com

: البنزين محرك

مشابه بنزين محرك المهجنة السيارة تستخدم , ولكن السيارات بمعظم الموجودة األخر للمحركات

يكون المهجنة السيارة في ويستخدم أصغرالمحرك. تقنيات الكفاءة وزيادة التلوث لتقليل متقدمة

أجزاء باستخدام الصغيرة المحركات كفاءة زيادة يمكن , السرعة تقليل يساعد و الوزن وخفيفة صغيرة داخلية

حوالي ) المحرك لدوران ( 4500القصوى / في دقيقة لفة  , عدد تقليل يؤدي وكذلك الصغيرة األجزاء تلك استخداماألقصى, الحد من بالقرب المحرك وتشغيل االسطوانات

. المحرك كفاءة زيادة إلى للحمل

10

www.thecartech.com

البنزين :خزان

. للمحرك الالزمة الطاقة مخزن هو الخزان يعتبربالمقارنة للطاقة كثافة أكثر البنزين ويعتبر

حوالي. يلزم فإنه من 125بالبطاريات C كيلوجرامافي الموجودة الطاقة نفس لتخزين 1البطاريات

. 0.800لتر) ) البنزين من كيلوجرام

11

www.thecartech.com

الكهربائي :الموتور

. للغاية معقد المهجنة السيارات في الكهربائي المحركيعمل بأن له تسمح الحديثة اإلليكترونية التقنية فإن

كهربائي الوقت كموتور نفس كهربائي وفي . كمولد

لعمل البطارية من تيار استخدام يمكن الحاجة فعند . للسيارة تسارع

من يخفض أن من فيمكنه كمولد عمله أثناء ولكن . الكهربائية بالطاقة البطارية ويشحن السيارة سرعة

إلى الحاجة بدون السيارة لتسير كافي يكون الموتور. البنزين محرك

12

www.thecartech.com

: الكهربائي المولد

في الكهربائي الموتور يشبه الكهربائي المولد . في ويستخدم الكهرباء لتوليد يعمل ولكنه التركيب

التهجين ذات المهجنة السيارات في الغالب المتوالي.

13

www.thecartech.com

: الحركة نقل

المهجنة السيارات في الحركة نقل نظام يعمل . التقليدية السيارات في عمله نفس

نظام نفس يستخدم المهجنة السيارات بعض فيهوندا " سيارات في كما التقليدي الحركة نقل

.(Honda Insight)إنسيت"

" بريوس " تويوتا سيارات في كما األخر والبعض(Toyota Prius) C جذريا مختلف نظام .تستخدم

14

www.thecartech.com

تويوتا ” المهجنة “-السيارة برويس Prius

" - مهجنة " كسيارة لتكون البداية من بريوس تويوتا السيارة تصميم تم " مكونات " – تركيب تم حيث أينسيت هوندا السيارة حالة في كما وليس

. - ) أيكورد ) هوندا السيارة جسم شاسية على المهجنة السيارة

" بريوس " السيارة في وتتميز الموجودة األجزاء من العديد وجود بعدمالتقليدية بوجود السيارة إضافتها وكذلك تمت , أجزاء تم للسيارة وأجزاء. تعديلها

15

www.thecartech.com

برويس ” “السيارة

: هي عنها االستغناء تم التي األجزاء , يوجد وال النقالت طريق عن يعمل سرعات صندوق يوجد ال

. أوتوماتيكي أو ميكانيكي سرعات صندوق , عن متصلة العجالت ولكن عزم محول أو قابض يوجد ال

) / عن ) المولد الموتور وحدة أو البنزين بمحرك تروس طريق. القدرة تقسيم بوحدة يسمى ما طريق

) وحدة ) تقوم حيث حركة بادئ مقوم يوجد ال ) / مجموعة) طريق عن البنزين محرك بتقويم المولد الموتور

. القدرة تقسيم وحدة في الموجودة الكوكبية التروس / ( , الموتور وحدة تقوم حيث كهربائي شحن نظام يوجد ال

. إليها( االحتياج عند الكهرباء بتوليد المولد

16

www.thecartech.com

“ برويس ” السيارة

: إضافتها تمت التي األجزاء 2عدد) / المولد ) الموتور وحدة القدرة تقسيم وحدة الجر بطارية

17

www.thecartech.com

“ برويس ” السيارة

تعديلها   تم التي :األجزاءالمحرك النهائي التخفيض تروس مجموعة

18

www.thecartech.com

“ أ- برويس ” المحركالسيارة: المحرك تصميم

, مزدوج علوي كامة عمود نظام يستخدم و األلمنيوم من مصنع محرك(DOHC- double overhead cam ) وليس أتكنسون دورة المحرك ويتبع

. التقليدية السيارات باقي في كما أوتو دورة

: أتكنسون شوط دورة من أكبر القدرة شوط يكون الدورة هذه في ) نسبة ) االنضغاط شوط يساوي القدرة شوط أوتو دورة في االنضغاط

تساوي تساوي 10:1االنضغاط التمدد نسبة االستفادة, 20:1و يمكن وبهذاشوط لطول وذلك االحتراق غازات في الموجودة الطاقة معظم من

الضغط. شوط عن القدرة شوط تكبير ويمكن تحكم القدرة باستخدامالصمامات وغلق فتح توقيت في تغيير. اليكتروني هناك ليس الحقيقة وفي

طريق عن الفعال الطول تغيير يتم ولكن للشوط الفعلي الطول فيغلق ) بعد إال االنضغاط شوط يبدأ لن حيث الصمامات فتح مدة أطالت

أتكنسون(. دورة حسب يعمل الذي المحرك كفاءة تزيد كما الصماماتاالنسياب في الفقد تقليل .(pumping loss)نتيجة

) للمحرك ) السماح إلى القدرة تقسم وحدة الحركة نقل نظام ويسمح

. والحمل السرعة من كفاءة األكثر المجال في الوقت معظم بالبقاء

19

www.thecartech.com

“ ب- برويس ” المحركالسيارة: األداء لتحسين الماكينة تصميم عدل كما

المرفق عمود محور عن الطولي المكبس محور بمقدار (offset)ترحيل12 , الماكينة داخل االحتكاك لتقليل مم

, المكبس شكل في تغير في الفقد للتقليل الكزازة ونوابضقليلة قصير ساق لها الصمامات

الصمامات فتح عند الطاقة, المحرك جسم مع مصبوبة المياه مضخة غرفة جعل , مستمر انسياب إلى الماكينة جسم داخل المياه مسار شكل تغيير , المباشر اإلشعال نظام استخدام األسالك طريق عن الخانق وفتحة البنزين بدال بين التوصيل في التحكم

. الميكانيكية الوصالت وليس  يقوم جهاز طريق عن الملوثات في التحكم نظام تعديل تم كما

مادة يكون عندما العادم بغازات محترق الغير بالهيدروكربون باالحتفاظطريق ( catalyst)الغاز حفاز عن المادة تسخين يتم أن حتى وينتظر باردة

, بالغاز االحتفاظ جهاز الجهاز هذا يسمى العادم . (adsorber)غازات والمشع التكيف مكثف دمج تم حيث كذلك التبريد نظام في تعديل تم كما

المشع ) أمام المكثف يكون التقليدية السيارات في واحدة وحدة في.) قصيرة مسافة بينهما ويفصل

بطارية هناك السيارة إدارة بطاريات إلى لتوفير 12وباإلضافة فولتالمختلفة الكهربائية والملحقات اإلضاءة لنظام الطاقة

20

www.thecartech.com

“ أ- برويس ” / السيارة الموتور ) وحدةالمولد(

التركيب: . / " والوحدتين " مولد موتور وحدة أثنين عدد بريوس للسيارة

. وكالهما الحجم في مختلفين ولكن التركيب في متشابهينومجال متردد تيار ذو توافقي فاز ثالث كهربائي موتور عن عبارة

. وال قوي مغناطيس من الدوار الجزء ويتكون دائم مغناطيسي . . ملفات ثالثة فبه الثابت الجزء أما كهربائية أسالك بأي يتصل

الجزء فيدور معين اتجاه ف الملفات أحدى في التيار مرور عند . يتم الملفات في بالتتابع التيار مرور وعند معين اتجاه في الدوار

. إدارة في خارجية بقوة التأثير حالة في الدوار الجزء دوراناستخدام ويمكن الثابت الجزء ملفات في تيار يتولد الدوار الجزء

. تستخدم أن الوحدة لهذه يمكن وبهذا البطارية بشحن التيار . الترتيب على البطارية وإلى من التيار ويمر كمولد أو كموتور

21

www.thecartech.com

“ ب- برويس ” وحدة السيارة) / المولد) الموتور

( / المولد الموتور :(MG1-motor/generator 1) (1وحدة . قدرة ذات وهي األخرى للوحدة بالنسبة األصغر 18وهي

. القدرة, تقسيم بوحدة الشمسي بالترس وتتصل كيلوواتوالتحكم البنزين محرك إدارة ببدء القيام هي الوحدة هذه ووظيفة

مختلفة كمية توليد طريق عن البنزين محرك دوران سرعة في   . الكهربائية القدرة من

( / المولد الموتور :( MG2- motor/generator 2 )(2وحدة , تقسيم بوحدة الحلقي بالترس وتتصل C حجما األكبر الوحدة وهي

العجالت إلى ومنها النهائي التخفيض بتروس المتصلة القدرة / . على قادرة تلك المولد الموتور وحدة تكون و القائدة األمامية

. قدرة ذات وهي السيارة . 33تسير الوحدة هذه وتسمى كيلووات . هو الوحدة لهذه األساسي والعمل الجر بموتور األحيان بعض في

استعادة طريق عن كمولد تعمل كما كموتور للسيارة قدرة أعطاء. السيارة فرملة طاقة من جزء

22

www.thecartech.com

“ برويس ” المحوالت السيارة(inverters)

/ متردد تيار طريق عن يعمل المولد الموتور أن حيث , نحتاج فلهذا مستمر بتيار تعمل والبطاريات فاز ثالثة

. ) وتعمل ) بينهما للتحويل المحوالت إليكترونية دائرة إلىثم الملفات إلى البطارية تيار توصيل على المحوالتقيمة بتغير تقوم كما عالية بسرعة أخرى مرة فصله

. الحث من االستفادة ويمكن العزم ثم ومن التيارتيار من أعلى تيار لتوليد الموتور ملفات في الكهربائيالوحدة ويجعل كبيرة بدرجة العزم يرفع مما البطارية

(MG2) إلى الحاجة بدون السيارة تسير على قادرة. العزم لتكبير تخفيض ترس

23

www.thecartech.com

السيارة- أ“ ( battery)البطاريةبرويس”

" من " الجهد العالية بريوس السيارة بطارية , 228تتكون خلية الواحدة الخلية للبطارية 1.2وجهد إجمالي بجهد 273.6فولت

مقاس, الجافة البطارية حجم الحجم في الخلية تماثل و فولتفي. (D.)د الخالية وضع على 38وتم تحتوي وحدة كل 6وحدة

المقعد. خلف يوضع واحد مجمع في الوحدات جميع تجمع خالياهو. بالبطارية المار القصوى التيار وقيمة في 80الخلفي أمبير

و . 50التفريغ بـ تقدر طاقة البطارية وتخزن الشحن في أمبيرالمستفادة 6.4 الطاقة وتكون جول . 2.56ميجا جول ميجا

حتى وراكب بالسائق السيارة لتسارع كافية الطاقة 65وهذهساعة/ ) ( 105ميل / ساعة إلى 4كم الحاجة دون مرات

. من الطاقة هذه على وللحصول البنزين محرك من مساعدةإلى فقط نحتاج . 0.23البنزين بنزين لتر

24

www.thecartech.com

“ برويس- ” السيارة البطاريةب(battery) النيكل من بطارية وهي معزولة السيارة NiMH)وبطارية

– sealed nickel-metal hydride) جهد فولت 330ذاتإلدارة الكهربائية الطاقة لتخزين كمخزن تعمل وهي

. التسارع عملية في البنزين محرك ومساعدة السيارةونظام الفرامل الطاقة استخالص نظام لوجود وبالنسبة

بمصدر/ وصلها إلى السيارة تحتاج فال المولد الموتور . الكهربائي للتيار خارجي

جهد ذات إضافية بطارية بالسيارة يوجد , 12كما فولت . 28وسعة من محول يوجد السيارة إدارة عند ساعة أمبير

يقوم العالي الجهد نظام من مستمر تيار إلى متردد تيارشحن وكذلك المختلفة السيارة دوائر إلى الكهرباء بإمداد

. اإلضافية البطارية

25

www.thecartech.com

( “ برويس- ” السيارة تقسيم أ وحدةPSD- (power split device))القدرة

/ الموتور ووحدتي البنزين لمحرك والقدرة العزم وتوزيع تجميع يتمعليها وأطلق كوكبية تروس وحدة مجموعة طريق عن المولد

القدرة تقسيم وحدة تويوتا تسمح .)PSD( بواسطة الوحدة وهذهوالتهجين المتوازي التهجين الحالتين؛ كال في تعمل أن للسيارة

كل من المميزات بعض على والحصول الوقت نفس في المتوالي ) ( .C ميكانيكيا مباشرة العجالت إدارة البنزين محرك فيستطيع نوع

, طاقة من جزء سحب يمكن الوقت نفس وفي الوحدة طريق عن . البطارية شحن بها يمكن والتي كهرباء إلى لتحويلها البنزين محرك

( / مولد الموتور وحدة إلى تمرر . 1أو العجالت( إدارة في للمساعدة / في الكهربائية الميكانيكية الطاقة تقسيم في المرونة تمكن و " استهالك " من تحسن أن بريوس السيارة القدرة تقسيم وحدة

في إليه الوصول يمكن ال كان بشكل التلوث في وتتحكم الوقودوالعجالت البنزين محرك بين مباشر ميكانيكي اتصال استخدام حالة

الطاقة في فقد إلى يؤدي أو المتوازي التهجين نظام في كما   المتوالي التهجين نظام في كما   .الكهربائية

26

www.thecartech.com

( “ برويس- ” السيارة تقسيم ب وحدةPSD- (power split device))القدرة

هي القدرة تقسيم ووحدةالتروس مجموعة

/ الموتور. وحدة تتصل الكوكبيةالحلقي(   1المولد ) بالترس

بمجموعة الترس يتصل حيثتدير التي الفروقية التروس

/ الموتور. ويتصل العجالتالشمسي( 2المولد ) بالترس

بحامل البنزين محرك ويتصل . وتعتمد الكوكبية التروس

حركة على السيارة سرعةالذي الحلقي الترس دوران

األجزاء جميع حركة على يعتمدمحرك) , المولد و الموتور

البنزين(.

27

www.thecartech.com

“ برويس ” المركبة السيارة في التحكم نظامVSC

Vehicle System Controlانسياب يضمن جهاز هو المركبة في التحكم نظام

لمنظومات السليم والتشغيل بسالسة القدرة , شحن. عمليات في النظام ويساعد السيارة , محرك تشغيل وبدأ البنزين محرك ومؤازرة

السرعة. أثناء المحرك غلق على وتعمل البنزين . الوقود استهالك لتوفير السيارة وتوقف الثابتة

مولد إلى الكهربائي الموتور بتحويل تقوم وكذلكشحن في للمساعدة الفرملة استخدام عند

الفرامل من المستخلصة الطاقة من البطارية

28

www.thecartech.com

“ برويس ” استرجاع السيارة فراملالطاقة

خالل وذلك المفقودة الطاقة من بعض استرجاع يتموذلك السيارة وإيقاف والتباطؤ ثابتة بسرعة السير

مولد إلى الموتور تحويل طريق عن

29

www.thecartech.com

“ برويس ” أخرى ....السيارة خواص لمقعد وخلفية وجانبية أمامية ستارة شكل على هوائية وسادة يوجد

. السائق بجانب األمامي والمقعد السائق. السرقة منع نظام للخلف النظر مرآه لتظليل أوتوماتيكي نظام و الطاقة مسار متابعة بيان المعلومات؛ متعددة بلورية عرض شاشة

, السيارة داخل الصوت حالة و المناخ في التحكم و الوقود استهالك . الخارجية الحرارة درجة وبيان

للسيارة ذاتي تسير في .(Cruise control)تحكم. إدارتها وبدأ السيارة باب لفتح الذكي النظام دفع زر طريق عن السيارة (Push button start)  إدارة العجالت غلق منع اإلليكتروني  ( ABS )نظام الفرامل توزيع نظام مع

(EBD ) الفرامل مساعدة (brake assist)ونظام السيارة اتزان في التحكم ( VSC)نظام الصوت طريق عن يعمل للمالحة دي في دي Voice-activated )نظام

DVD navigation system ) , بدون التليفوني االتصال إلى باإلضافةتوس البلو تقنية استخدام طريق عن اليد   (Bluetooth)استخدام

. المحوالت طريق عن يعمل كهربائي هواء مكيف تستخدم

30

www.thecartech.com

والعيوب المميزات

: المهجنة السيارة مميزات للوقود توفير أقل تلوث العمر خالل صيانة عملية أي إلى البطارية أو الكهربائي الموتور يحتاج ال

. للسيارة التشغيلي السيارات لمحرك المطلوبة الصيانة نفس إلى يحتاج البنزين محرك وصيانة

أطول فترات إلى يحتاج فإنه أقل بسرعات يعمل المحرك أن وحيث التقليدية. الدورية الصيانة بين

زيادة إلى يؤدي سوف ذلك فإن الطاقة استرجاع بنظام تعمل الفرامل أن كمااالحتكاك بطانات عمر

: المهجنة السيارة عيوب سيكون . عليه ماذا صعب سؤال هذا مستعملة كسيارة المهجنة السيارة سعر

هو البطارية ثمن أن السيارة 3000حيث صانعي أن حيث أكثر أو دوالرحتى البطارية . 160.00يضمنون كيلومتر

السيارة تشغيل إلى يحتاج السيارة سعر في لتوفير 160.000الزيادة كليومترالشراء ) سعر في الزيادة ليعوض الوقود سعر (. 3500في دوالر