ل"عشاق السرعة".. نظرة على أحدث تقنيات السيارات الرياضية الكهربائية

نجحت المحركات الكهربائية في الآونة الأخيرة في غزو عالم السيارات الرياضية أيضا، وذلك بفضل ديناميكيتها العالية وقدرتها على توفير معدلات أداء عالية من البداية من خلال تطوير عزم الدوران الأقصى بسرعة.
وتعكف شركات السيارات حاليا على تطوير المحركات الكهربائية لزيادة كفاءتها ورفع معدلات الأداء من خلال بعض التقنيات مثل تبريد المحرك والبطارية ومكونات أخرى.
وأوضح خبير السيارات الألماني مارتن دوبلباور أن توفير المزيد من الطاقة يحتاج إلى نظام تبريد عالي الأداء يبرد المحرك والبطارية بشكل مناسب حتى أثناء التحميل المستمر، وليس فقط أثناء فترات التحميل القصيرة مثل التسارع.
ولهذا الغرض قامت بعض الشركات بتطوير أنظمة تبريد خاصة للحفاظ على درجة حرارة تشغيل المحرك الكهربائي منخفضة. وبالإضافة إلى المحرك، يجب أيضا تبريد البطاريات والإلكترونيات؛ حيث إن التبريد الجيد بشكل عام يعمل على تحسين أداء المحرك.
وطال التطور الأنظمة الهجينة أيضا، والتي تتألف من محرك الاحتراق والمحرك الكهربائي؛ ففي السنوات الأخيرة طورت مرسيدس نظاما هجينا بمعدلات أداء فائقة. وأوضح يوخن هيرمان، المدير التقني لمرسيدس AMG، أن الطريقة الوحيدة لتحسين الأداء هي تحديث البرمجيات، ولهذا السبب تم تطوير مكونات جديدة.
ويوجد محرك الاحتراق في المقدمة والمحرك الكهربائي على المحور الخلفي. وبالإضافة إلى التوزيع الأفضل للوزن، فإن هذا يزيد من ديناميكيات القيادة ويوفر الدفع بجميع العجلات ويوفر القوة المطلوبة. وتبلغ كثافة طاقة بطارية النظام ضعف كثافة الطاقة مقارنة بالبطاريات التقليدية.
ويمكن تغذية البطارية بما يصل إلى 90 كيلووات لدى عمليات الكبح الشديدة واسترداد الطاقة. وتتطلب هذه العملية تبريدا فائقا للبطارية لارتفاع درجة الحرارة بها بشدة باستخدام مبادل حراري أو عن طريق دائرة تبريد.
مكثفات خاصة
ولزيادة الأداء، طورت لامبورجيني أيضا مكثفات خاصة تسمى supercaps، والتي يمكنها امتصاص الطاقة الكهربائية وإطلاقها بسرعة. ففي السيارة Sian السوبر رياضية، يدعم محرك كهربائي بقوة 25 كيلووات /34 حصان محرك الاحتراق V12 سعة 5ر6 لتر بقوة 577 كيلووات/ 785 حصان. وبذلك تتسارع الكوبيه من الثبات إلى 100 كلم/س في غضون 2.8 ثانية فقط.
ويتم شحن نظام تخزين الطاقة بالكامل مع كل عملية كبح ويمكن استدعاؤها مرة أخرى فورا عند التسارع حتى 130 كم/س. ويقدم المحرك الكهربائي مساعدته عند المناورة.
وأوضح ماوريتسيو ريجياني، رئيس قسم التطوير في لامبورجيني، أنه مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون العادية، فإن supercaps أقوى بثلاث مرات من بطارية من نفس الوزن أو أخف ثلاث مرات من بطارية بنفس القدرة.
محرك كهربائي آخر
ولكي تحصل فولكس فاجن في سيارتها ID.4 الكهربائية على المزيد من القوة عززت المحرك الكهربائي على المحور الخلفي بآخر على المحور الأمامي. وصرح كاي فيليبب، مدير مشروع المحركات الكهربائية لدى الشركة الألمانية، أن مجموع قوة المحركين يبلغ 300 حصان.
ويعمل المحرك الخلفي في معظم مواقف القيادة، بينما يعمل المحرك الأمامي فقط عند الحاجة. ويعتمد المحرك الكهربائي الأمامي أيضا على تبريد الزيت الداخلي.