تحلیل و مقایسه عملکرد سیستم انتقال قدرت در خودروهای هیبریدی

افزایش مصرف سوخت های فسیلی، تشدید آلودگی هوا و ضرورت کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، توسعه خودروهای هیبریدی را به یکی از اولویت های صنعت خودروسازی تبدیل کرده است. هدف از این پژوهش، بررسی و مقایسه عملکرد سیستم انتقال قدرت در سه خودروی هیبریدی Toyota Corolla Hybrid، Toyota C-HR Hybrid و Toyota RAV۴ Hybrid است. در این تحقیق، ابتدا ساختار سیستم انتقال قدرت، اجزای اصلی شامل موتور احتراق داخلی، موتور الکتریکی، باتری ولتاژ بالا، اینورتر، گیربکس e-CVT، سیستم مدیریت انرژی و سامانه ترمز احیاکننده مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از مشخصات فنی خودروها و تحلیل نمودارهای توان و گشتاور، عملکرد آن ها از نظر توان خروجی، گشتاور، مصرف سوخت، راندمان و ویژگی های دینامیکی ارزیابی و مقایسه شد. نتایج تحقیق نشان داد که Toyota Corolla Hybrid به دلیل جرم کمتر، حجم موتور پایین تر و مدیریت بهینه انرژی، کمترین مصرف سوخت و بالاترین راندمان را در رانندگی شهری ارائه می دهد. همچنین Toyota C-HR Hybrid تعادل مناسبی میان توان، شتاب، مصرف سوخت و راندمان برقرار کرده و گزینه ای مناسب برای استفاده ترکیبی شهری و جاده ای محسوب می شود. در مقابل، Toyota RAV۴ Hybrid به واسطه موتور احتراق داخلی پرحجم تر و موتور الکتریکی قدرتمندتر، بیشترین توان و گشتاور را تولید کرده و در شتاب گیری، رانندگی در شیب ها و حمل بار عملکرد بهتری از خود نشان می دهد. تحلیل نمودارهای توان و گشتاور نیز بیانگر آن است که استفاده از موتور الکتریکی موجب افزایش گشتاور در دورهای پایین، بهبود شتاب اولیه و کاهش بار وارده بر موتور احتراق داخلی می شود. علاوه بر این، عملکرد هماهنگ سیستم مدیریت انرژی، گیربکس e-CVT و سامانه ترمز احیاکننده سبب کاهش تلفات انرژی، افزایش بازده سیستم انتقال قدرت و بهبود مصرف سوخت در هر سه خودرو شده است. این نتایج با یافته های پژوهش های پیشین در زمینه مزایای سامانه های هیبریدی و نقش راهبردهای مدیریت انرژی در افزایش بهره وری همخوانی دارد. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می دهد که انتخاب خودروی هیبریدی مناسب به نوع کاربری وابسته است؛ به گونه ای که Corolla Hybrid برای رانندگی شهری، C-HR Hybrid برای استفاده ترکیبی و RAV۴ Hybrid برای شرایط نیازمند توان و گشتاور بالاتر گزینه های مناسب تری هستند. همچنین استفاده از فناوری های هیبریدی می تواند نقش موثری در کاهش مصرف سوخت، کاهش آلایندگی و ارتقای بهره وری سامانه های حمل ونقل ایفا کند.

کلیدواژه ها:

خودروی هیبریدی ، سیستم انتقال قدرت ، موتور الکتریکی ، موتور احتراق داخلی ، گیربکس e-CVT ، مدیریت انرژی ، مصرف سوخت