مقدمة

مع تحول المدن في جميع أنحاء العالم نحو وسائل النقل المستدام ،محرك الحافلات الكهربائيةأصبح عنصرًا مهمًا في تطور النقل العام. هذه المحركات لا تعمل فقط على تشغيل الحافلات الكهربائية ولكن أيضًا ترمز إلى التحرك نحو خيارات السفر الأكثر نظافة وأكثر كفاءة. في هذه المدونة ، سوف نتعمق في أنواع المحركات المستخدمة ، ومزاياها ، ومستقبل تكنولوجيا الحافلات الكهربائية.

أي محرك يستخدم في حافلة كهربائية؟

تشمل المحركات الأكثر استخدامًا في الحافلات الكهربائية:

محركات التعريفي

غالبًا ما تعتبر العمود الفقري لعالم محركات الحافلات الكهربائية ، توفر المحركات التعريفية كفاءة وموثوقية عالية. وهي تحظى بشعبية خاصة في الحافلات الحضرية بسبب قدرتها على تقديم عزم دوران عالي بسرعات منخفضة ، مما يجعلها مناسبة تمامًا لقيادة المدينة.

محركات متزامنة مغناطيس دائمة (PMSM)

هذه المحركات معروفة بكفاءتها الاستثنائية وحجمها المدمج. المحرك الحافلات الكهربائيةيسمح التصميم الذي يتضمن المغناطيس الدائم بنسبة عالية من الطاقة إلى الوزن ، وهو أمر مفيد في زيادة نطاق الحافلة.

محركات متزامنة بومبا الدائمة (PMSM) لقيادة السيارة الكهربائية GEN5 PML080

محرك DC بدون فرشيقود

في حين أن هذه المحركات أقل شيوعًا في الحافلات الكهربائية الكبيرة ، فإن هذه المحركات توفر كفاءة عالية وتتطلب صيانة أقل. غالبًا ما يتم استخدامها في السيارات الكهربائية الأصغر أو التطبيقات المحددة في قطاع النقل العام.

هل تستخدم الحافلات الكهربائية AC أو DC؟

الحافلات الكهربائية تستخدم في المقام الأولAC (بالتناوب الحالي)المحركات ، على الرغم من أن بعض النماذج قد لا تزال تتضمنDC (التيار المباشر)المحركات. يعتمد الاختيار بين AC و DC على عوامل مختلفة ، بما في ذلك التكلفة والكفاءة والتطبيق.

محركات AC

تفضل محركات AC في معظم الحافلات الكهربائية الحديثة بسبب العديد من الفوائد:

·كفاءة: يمكن لمحركات التيار المتردد تحويل نسبة مئوية أعلى من الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، مما يجعلها أكثر كفاءة على مدى سرعات.

·متانة: عادة ما يكون لهذه المحركات أجزاء متحركة أقل ، والتي تترجم إلى متطلبات الصيانة المنخفضة.

·أداء: يمكن لمحركات التيار المتردد الحفاظ على أداء ثابت بسرعات مختلفة ، وهو مثالي لظروف التوقف والتخطي السائدة في البيئات الحضرية.

محركات العاصمة

في المقابل،محركات العاصمة، على الرغم من أبسط في التصميم ، قد لا تكون فعالة أو متينة مثل نظرائهم AC. ومع ذلك ، لا يزال من الممكن العثور عليها في تطبيقات محددة ، لا سيما عندما تكون اعتبارات التكلفة ذات أهمية قصوى.

هلهمحاضربنحنحافيهنجين؟

لا تحتوي الحافلة الكهربائية على محرك بالمعنى التقليدي ، لأنه لا يعتمد على محرك احتراق داخلي (ICE) مثل حافلة الديزل أو البنزين. بدلاً من ذلك ، يستخدم محركًا كهربائيًا مدعومًا بالبطاريات أو ، في بعض الحالات ، من خلال اتصال بالأسلاك العلوية (مثل Trolleybuses).

الاختلافات الرئيسية:

المحرك الكهربائي مقابل محرك الاحتراق الداخلي:

تم تجهيز الحافلات الكهربائية بمحركات كهربائية تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. هذا يسمح بتسارع أكثر سلاسة وانبعاثات انبعاثات مقارنة بالمحركات التقليدية.

مصدر الطاقة:

تعتمد الحافلات الكهربائية على البطاريات لتخزين الطاقة ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لتشغيل المحرك الكهربائي. قد تستخدم بعض الأنظمة المكثفات الفائقة أو حتى خلايا وقود الهيدروجين في بعض التصميمات.

عناصر:

بدلاً من المحرك ، تحتوي الحافلات الكهربائية على مكونات مثل محرك ACالعاكس (لتحويل DC من البطاريات إلى التيار المتردد للمحرك) ، ونظام إدارة البطارية ، وأنظمة الفرامل المتجددة التي تساعد على إعادة شحن البطاريات.

باختصار ، في حين أن الحافلات الكهربائية لا تحتوي على محرك مثل الحافلات التقليدية ، فإنها مجهزة بمحركات كهربائية تؤدي نفس الدور من حيث الدفع.

وحدة تحكم محرك السيارة الكهربائية Pumbaa PEVC007 (تنطبق على جميع الطرز)

ماذاهمحاضربيستخدمصمن قبل؟

يتم تشغيل الحافلات الكهربائية في المقام الأول بواسطة الكهرباء المخزنة في البطاريات. فيما يلي مصادر الطاقة الرئيسية المستخدمة:

• البطاريات: تستخدم معظم الحافلات الكهربائية بطاريات ليثيوم أيون كبيرة لتخزين الطاقة الكهربائية. يتم شحن هذه البطاريات في المستودعات أو من خلال محطات الشحن.
• الأسلاك العلوية: بعض الحافلات الكهربائية ، والمعروفة باسم Trolleybuses ، تستمد الطاقة من الأسلاك العلوية باستخدام pantograph. يسمح لهم هذا النظام بالعمل بدون بطاريات كبيرة على متن الطائرة.
• خلايا وقود الهيدروجين: تستخدم بعض الحافلات الكهربائية خلايا وقود الهيدروجين ، والتي تولد الكهرباء عن طريق الجمع بين الهيدروجين والأكسجين. هذه العملية تنبعث منها بخار الماء فقط ، مما يجعلها بديلاً نظيفًا.
• المكثفات الفائقة: قد تدمج بعض الحافلات المكثفات الفائقة لتخزين وإصدار الطاقة السريعة ، وخاصة لأنظمة الفرامل المتجددة.

تتيح مصادر الطاقة هذه الحافلات الكهربائية من العمل بكفاءة مع تقليل الانبعاثات مقارنة بالمركبات التقليدية التي تعمل بالوقود.

مزايا محركات الحافلات الكهربائية

المحرك الحافلات الكهربائيةيقدم العديد من المزايا التي تسهم في الفعالية الكلية وجاذبية الحافلات الكهربائية:

الفوائد البيئية

واحدة من أهم المزايا هي انخفاض انبعاثات غازات الدفيئة. تنتج الحافلات الكهربائية المجهزة بمحركات فعالة انبعاثات صفرية ، مما يؤدي إلى تحسين جودة الهواء في المناطق الحضرية.

وفورات التكاليف التشغيلية

محركات الحافلات الكهربائية تقلل من تكاليف الوقود بشكل كبير مقارنة بمحركات الديزل التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تكاليف الصيانة المنخفضة ، بسبب عدد أقل من الأجزاء المتحركة ، تعزز الجدوى الاقتصادية للحافلات الكهربائية.

الحد من الضوضاء

تعمل المحركات الكهربائية أكثر هدوءًا من محركات الاحتراق الداخلي ، مما يقلل بشكل كبير من تلوث الضوضاء في البيئات الحضرية. هذا مهم بشكل خاص للمدن التي تهدف إلى تحسين نوعية حياة السكان.

الكبح التجدد

يمكن للعديد من محركات الحافلات الكهربائية أيضًا دمج أنظمة الفرامل المتجددة ، التي تلتقط الطاقة المفقودة عادةً أثناء الكبح وتحويلها إلى الطاقة الكهربائية ، مما يمتد نطاق الحافلة وتحسين الكفاءة.

مستقبل محركات الحافلات الكهربائية

مع استمرار التقدم التكنولوجي ،محرك الحافلات الكهربائيةمن المحتمل أن تتطور أكثر. الابتكارات في تكنولوجيا البطاريات ، وتصميم المحركات ، وأنظمة إدارة الطاقة في الأفق ، ووعد بالأداء والكفاءة المعززة.

تحسين تكامل البطارية

من المحتمل أن تستفيد محركات الحافلات الكهربائية المستقبلية من التقدم في تكنولوجيا البطارية ، مما يتيح نطاقات أطول وأوقات شحن أسرع. هذا سيجعل الحافلات الكهربائية أكثر عملية لطرق أطول.

تقنيات المحركات الذكية

يمكن أن يؤدي دمج التكنولوجيا الذكية في محركات الحافلات الكهربائية إلى تحسين الكفاءة من خلال المراقبة والتعديلات في الوقت الفعلي بناءً على بيانات الأداء. هذا قد يؤدي إلى تحسين استخدام الطاقة ويمتد عمر المحركات.

مواد مستدامة

نظرًا لأن الاستدامة تزداد أهمية ، فقد يتم إنشاء محركات الحافلات الكهربائية المستقبلية من مواد أكثر ملائمة للبيئة ، مما يقلل من التأثير البيئي لإنتاجها.

خاتمة

المحرك الحافلات الكهربائيةهو في طليعة تحويل وسائل النقل العام. مع مزيج من تقنيات AC و DC ، لا تعزز هذه المحركات فحسب من كفاءة وأداء الحافلات الكهربائية ولكن أيضًا تساهم في مستقبل أنظف وأكثر استدامة للتنقل الحضري. مع احتضان المدن هذه التكنولوجيا ، يمكننا أن نتوقع أن نرى تحسينات كبيرة في جودة الهواء ، وتقليل الضوضاء ، وتجارب النقل العام الشامل.