لماذا ينخفض ​​أداء سيارات الدفع الرباعي الهجينة القابلة للشحن عند نفاد البطارية، وكيف تتعامل أنظمة السيارات الهجينة الحالية مع ذلك؟

تعد سيارة الدفع الرباعي الهجينة القابلة للشحن بأفضل ما في العالمين: هدوء كهربائي للقيادة اليومية ومحرك احتراق داخلي للرحلات الطويلة. نظرياً، تبدو السيارة مثالية. لكن عملياً، يدرك كل من قادها ببطارية فارغة أن شعور الضغط على دواسة الوقود لا يُضاهي متعة الانطلاق بسيارة مشحونة بالكامل. وهذا ليس مجرد انطباع شخصي، بل يستند إلى أسس فيزيائية وهندسية وتصميمية.

من قائمة المرشحين السابقين، استبعدنا BYD لأنه، في رأينا، لم يعد قرار الشراء في هذا القطاع يعتمد فقط على السعر: فالبرمجيات، والراحة داخل السيارة، وسياسة الضمان، وشبكة الخدمة أصبحت ذات أهمية متزايدة، ونعتقد أن العلامة التجارية لا تزال بحاجة إلى تعزيز مكانتها في هذه المجالات مقارنة بالمعايير الأوروبية واليابانية التي نحللها هنا.

ماذا يعني مصطلح "البطارية المستنفدة" حقاً في السيارات الهجينة القابلة للشحن؟

عندما يُشير مؤشر لوحة العدادات إلى أن مدى القيادة الكهربائية صفر كيلومتر، فهذا يعني أن البطارية لم تُفرغ تمامًا. إذ يحتفظ المصنّعون دائمًا بنسبة تتراوح بين 15 و25% من حالة الشحن (SoC) للحفاظ على تشغيل النظام الهجين. وبدون هذه النسبة، لن يتمكن المحرك الكهربائي من مساعدة محرك الاحتراق الداخلي أثناء التسارع، أو استعادة الطاقة أثناء الكبح، أو تشغيل السيارة بسلاسة من وضع البرودة.

ما ينضب هو الجزء "القابل للاستخدام" للجر الخالص. ومن ثم، تتحول السيارة إلى وضع الشحن المستدام : حيث تحافظ على هذا الحد الأدنى من الطاقة الاحتياطية عن طريق الشحن والتفريغ في دورات قصيرة، معتمدةً على محرك الاحتراق الداخلي.

لماذا تنخفض مستويات الأداء عندما تكون البطارية فارغة؟

ثلاثة عوامل تفسر فقدان قوة الدفع:

• تمت إضافة رفع الأثقالتزن حزمة البطارية التي تتراوح سعتها بين 15 و20 كيلوواط ساعة ما بين 150 و250 كيلوغراماً. ولا يختفي هذا الوزن الزائد عندما تكون البطارية فارغة، بل يبقى موجوداً، مما يؤثر سلباً على التسارع والكبح واستهلاك الوقود.
• محرك احتراق داخلي مصمم للعمل بالتزامن معتستخدم العديد من السيارات الهجينة القابلة للشحن محركات سعة 1.5 أو 2.0 لتر مصممة لتعزيز قوة المحرك الكهربائي، وليس لتحريك 2.100 كيلوغرام بمفردها. عندما يكون أداء المحرك الكهربائي ضعيفًا، يعاني محرك الاحتراق الداخلي.
• الحدود الحرارية والإداريةتحمي الإلكترونيات البطارية والمحرك الكهربائي: فإذا اكتشفت أن الاحتياطي منخفض، فإنها تحد من ذروة الطاقة لتجنب استنزافه أثناء مناورة التجاوز.

النتيجة ملحوظة. سيارة دفع رباعي هجينة قابلة للشحن، تتسارع من 0 إلى 100 كم/ساعة في 5,8 ثانية بشحنة كاملة، قد تستغرق 8 أو 9 ثوانٍ في ظروف القيادة العادية. ليس هذا عيبًا، بل هو تصميم السيارة.

بنى استدامة الشحن، والتجديد، وDHT: كيف تتم إدارتها اليوم

دأبت الشركات المصنعة على تحسين هذا التحول لسنوات. ومن أكثر الاستراتيجيات شيوعاً ما يلي:

• احتياطي النظام الذكي على الشريحةالسيارة لا تتعطل فجأة؛ بل تترك هامشاً تشغيلياً للمساعدة العرضية.
• طريقة تهمة o التوفير الإلكتروني مما يسمح لك بحفظ طاقة البطارية لجزء حضري لاحق - وهو أمر مفيد إذا كنت ستدخل منطقة منخفضة الانبعاثات بعد طريق سريع.
• التجديد السريع في مناطق الاحتفاظمما يضيف بضعة كيلومترات إلى المدى الكهربائي حتى عند القيادة بدون توصيلها بالشاحن.
• بنى DHT (نقل هجين مخصص)أصبحت هذه الأنظمة شائعة بشكل متزايد، مما يسمح للنظام الحراري بالعمل ضمن نطاقه الأمثل بينما يغطي النظام الكهربائي فترات الذروة.

إنه نفس المنطق الذي رأيناه في المقارنة بين سيارة BMW 330e وسيارة Mercedes C-Class 300e : الانخفاض موجود، لكن البرنامج هو الذي يصنع الفرق بين سيارة تعمل بشكل جيد دون الحاجة إلى توصيلها بالكهرباء وسيارة تغرق.

مرسيدس بنز GLC 300 e — ابتداءً من 71.500 يورو

تجمع سيارة GLC 300 e بين محرك توربيني سعة 2.0 لتر ومحرك كهربائي بقوة 100 كيلوواط وبطارية سعة 31,2 كيلوواط/ساعة. يتميز نظام الشحن فيها باحتياطي طاقة سخي، ويعمل وضع القيادة الهجين بسلاسة على الطرق السريعة. عند نفاذ شحن البطارية، يرتفع استهلاك الوقود الفعلي إلى ما بين 7,5 و 8,5 لتر/100 كم، وهو معدل معقول بالنظر إلى وزنها.

بي إم دبليو X3 30e — ابتداءً من 67.900 يورو

طوّرت BMW نظامها الهجين لدرجة أن الانتقال من الاحتراق إلى الطاقة الكهربائية يكاد يكون غير ملحوظ. تحافظ سيارة X3 30e على استجابة ثابتة لدواسة الوقود حتى في وضع الشحن المستدام ، على الرغم من أن محرك البنزين سعة 2.0 لتر يصبح أكثر بروزًا من المعتاد عند الضغط عليه بقوة.

فولفو XC60 T6 ريتشارج - ابتداءً من 74.000 يورو

اختارت الشركة السويدية المصنعة بطارية كبيرة (بسعة 18,8 كيلوواط/ساعة قابلة للاستخدام) ومحرك احتراق داخلي مزود بشاحن توربيني. في وضع الخمول، يكون أداء السيارة جيدًا، على الرغم من أن استهلاك الوقود الفعلي يتراوح حول 8 لترات لكل 100 كيلومتر. ويعمل وضع "الاحتفاظ " الخاص بها ، والمخصص لحفظ الشحن، بكفاءة عالية.

سيارة كوبرا فورمنتور إي-هايبرد - ابتداءً من 46.500 يورو

يُعد طراز مجموعة فولكس فاجن مثالاً جيداً على سيارة هجينة قابلة للشحن "بسعر معقول" مع انخفاض ملحوظ في الأداء عند نفاذ شحن البطارية. يبدو محركها سعة 1.4 لتر TSI ضعيفاً نوعاً ما عند تحريك وزن 1.900 كجم بدون مساعدة، ويرتفع استهلاك الوقود إلى 7-7,5 لتر/100 كم على الطرق السريعة بدون البطارية.

بيجو 3008 هايبرد - ابتداءً من 45.900 يورو

جيل جديد بهيكل أكثر كفاءة. يدعم محرك PureTech سعة 1.6 لتر محرك كهربائي متكامل e-DCS6، وتُعد إدارته الخالية من البطارية من بين الأكثر سلاسة في فئتها الفرنسية.

كيا سورينتو PHEV – تبدأ من 58.000 يورو

سبعة مقاعد، ونظام دفع رباعي، ومحرك 1.6 T-GDI. مع بطارية فارغة وسبعة ركاب على متنها، يعمل محرك الاحتراق بأقصى طاقته؛ وهنا يظهر بوضوح انخفاض الأداء مقارنةً بالمواصفات الرسمية.

رينج روفر سبورت P510e - ابتداءً من 128.000 يورو

تحتوي على بطارية بسعة 38,2 كيلوواط/ساعة ومحرك كهربائي بقوة 105 كيلوواط. ميزتها الأبرز: حتى في حالة عدم توصيلها بالشاحن، تتمتع البطارية بسعة كبيرة توفر احتياطياً وافراً في وضع الخمول، مما يتيح تجاوز السيارات الأخرى والتسارع بقوة. وهي من السيارات الهجينة القابلة للشحن القليلة التي يكون فيها انخفاض عمر البطارية ضئيلاً للغاية.

لكزس NX 450h+ — ابتداءً من 64.900 يورو

معيار في إدارة السيارات الهجينة. نظام تويوتا/لكزس، الموروث من عقود من تكنولوجيا السيارات الهجينة، هو النظام الذي يخفي بشكل أفضل غياب البطارية: ناقل الحركة الإلكتروني المتغير باستمرار (e-CVT) ومحرك أتكينسون سعة 2.5 لتر يحافظان على استهلاك وقود واقعي يقارب 6 لترات/100 كم حتى في وضع الشحن المستدام.

جدول ملخص: السلوك عند انخفاض مستوى البطارية

قم بتقييم الأداء من 1 إلى 10 مع مراعاة سلاسة الانتقال، والاستهلاك الفعلي عند فصل الجهاز عن الكهرباء، والأداء المستمر.

إذا كان استنزاف البطارية أمرًا معتادًا وليس استثناءً - إما لعدم شحنها يوميًا أو لكثرة الرحلات - فمن الأفضل تجاوز المعلومات المذكورة في الكتيب وتقييم أداء السيارة في أسوأ الظروف. وللتعمق أكثر في هذا النهج، يشرح دليل تقييم أداء سيارات الدفع الرباعي الهجينة القابلة للشحن، بما يتجاوز القوة الحصانية المعلن عنها، بوضوح ما يجب البحث عنه.

الأسئلة الشائعة

هل من الممكن قيادة سيارة هجينة قابلة للشحن إلى أجل غير مسمى دون الحاجة إلى شحنها؟
نعم، من الناحية التقنية، تعمل السيارة كسيارة هجينة تقليدية بفضل احتياطي شحن البطارية ونظام الكبح المتجدد. لكنك تفقد بذلك الميزة الأساسية للسيارة الهجينة القابلة للشحن: إذ تدفع التكلفة الإضافية ووزن البطارية دون الاستفادة من مداها الكهربائي. ويزداد استهلاك الوقود في الواقع العملي بنسبة تتراوح بين 30 و50% مقارنةً بالرحلة نفسها بحمولة كاملة.

هل يؤدي القيادة المنتظمة للسيارات الكهربائية الجديدة إلى تلف البطارية؟
لا، لا يسمح النظام أبدًا بوصول شحن البطارية إلى 0%، بل يحتفظ دائمًا باحتياطي لإدارة الشحن. ولا تتأثر التركيبة الكيميائية للخلايا بالقيادة في هذا الوضع. استدامة الشحنةنعم، يمكن أن تتضرر إذا تركت السيارة متوقفة لأسابيع والبطارية عند الصفر تمامًا على لوحة القيادة ودون استخدامها.

كم من الوقت يستغرقه محرك السيارة الهجينة القابلة للشحن لاستعادة نطاقه الكهربائي أثناء القيادة؟
يعتمد ذلك على الطراز والوضع. تهمة مع إعادة شحن محرك الاحتراق الداخلي بشكل فعال، يمكنك استعادة ما بين 15 و25 كيلومترًا من مدى القيادة الكهربائية في نصف ساعة على الطريق السريع، مقابل استهلاك وقود يصل إلى 9-10 لترات لكل 100 كيلومتر. قد لا يكون هذا فعالًا من حيث استهلاك الوقود، ولكنه مفيد عند دخول منطقة منخفضة الانبعاثات.

أي بنية هجينة توفر أفضل إدارة عندما تكون البطارية فارغة؟
تُعتبر أنظمة ناقل الحركة ثنائي القابض (DHT) وناقل الحركة الإلكتروني المتغير باستمرار (e-CVT) (تويوتا/لكزس) الأكثر كفاءة بشكل عام، لأن محرك الاحتراق يعمل دائمًا ضمن نطاقه الأمثل. أما السيارات الهجينة القابلة للشحن (PHEVs) التي تعتمد على ناقل الحركة ثنائي القابض التقليدي مع محرك كهربائي مدمج، فتميل إلى إظهار انتقالات أكثر حدة عند انخفاض طاقة المحرك الكهربائي.