હાઇબ્રીડ વાહનો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે: ઇલેક્ટ્રિક અને ગેસોલિન પાવરટ્રેનનું એકીકરણ
હાઇબ્રીડ વાહનોમાં આંતરિક દહન એન્જિન અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર વચ્ચેની સિનર્જી
હાઇબ્રિડ કાર વધુ સારી રીતે કામ કરે છે કારણ કે તેઓ એક જ પેકેજમાં ગેસ એન્જિન અને ઇલેક્ટ્રિક મોટરને જોડે છે. જ્યારે હાઇવે પર ઝડપથી અથવા ટેકરીઓ ચढતી વખતે, સામાન્ય ગેસ એન્જિન કામ લે છે. પરંતુ શહેરમાં ધીમેથી ગતિ કરતી વખતે, ઇલેક્ટ્રિક ભાગ મોટાભાગનું કામ કરે છે. આ હાઇબ્રિડને ખરેખરા ચતુર બનાવતું એ છે કે તેઓ ઊર્જાને પાછી મેળવે છે જે અન્યથા બરબાદ થઈ જાય. ધીમી પડતી વખતે બ્રેક ખરેખર વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે, જે પછીથી ઉપયોગ માટે સંગ્રહિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, રશ આવર ટ્રાફિક. મોટાભાગની હાઇબ્રિડ મોડલ ટ્રાફિક જામમાં ફસાયેલી હોય ત્યારે સંપૂર્ણપણે ઇલેક્ટ્રિક પાવર પર સ્વિચ કરે છે, જેથી ગેસનો ઉપયોગ ઘટી જાય છે. કેટલાક પરીક્ષણોમાં સામાન્ય પરિસ્થિતિમાં પરંપરાગત કાર કરતાં લગભગ 30% થી 50% સુધી ઇંધણ બચત દર્શાવે છે.
સમાંતર વિરુદ્ધ શ્રેણીબદ્ધ હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ: મૂળભૂત આર્કિટેક્ચરની સમજ
આજકાલ મૂળભૂત રીતે બે પ્રકારની હાઇબ્રિડ સિસ્ટમો છે: સમાંતર અને શ્રેણીબદ્ધ ગોઠવણી. સમાંતર હાઇબ્રિડમાં, આંતરિક દહન એન્જિન અને વિદ્યુત મોટર બંને ચાકાને અલગ અલગ અથવા એકસાથે પાવર આપી શકે છે, જેથી ઝડપ વધારતી વખતે તેમની વચ્ચે સ્વિચ કરવો સરળ બને છે. બીજો પ્રકાર શ્રેણીબદ્ધ હાઇબ્રિડ છે, જ્યાં ગેસ એન્જિન ફક્ત મોટર માટે વિદ્યુત ઉત્પન્ન કરે છે, અને તે મોટર જ ચાકાને ફેરવવાનું કાર્ય કરે છે. વિવિધ સંશોધન પત્રોમાં મળેલા પરિણામોને આધારે, શહેરમાં સમાંતર હાઇબ્રિડ વધુ ઇંધણ કાર્યક્ષમ હોય છે, કારણ કે તેઓ જરૂર મુજબ બંને પાવર સ્ત્રોતનો ઉપયોગ કરી શકે છે. શ્રેણીબદ્ધ હાઇબ્રિડ તરફ, લાંબી હાઇવે મુસાફરીમાં વધુ સારું પ્રદર્શન કરે છે, કારણ કે ગેસ એન્જિન ચાકા સાથેના સીધા યાંત્રિક સંપર્કથી વિક્ષેપ વગર તેના સૌથી કાર્યક્ષમ બિંદુ પર ચાલે છે.
હાઇબ્રિડ વાહન સંચાલનમાં પુનઃઉત્પાદન બ્રેકિંગ અને ઊર્જા સંચાલન
ઊર્જા મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ કેવી રીતે કામ કરે છે તે ખરેખર ખૂબ ચતુરાઈભર્યું છે. તેઓ મૂળભૂત રીતે કારને આગળ ધપાવવા અને બેટરીઓને ચાર્જ રાખવા વચ્ચે પાવરને વહેંચે છે. જ્યારે કાર ધીમી પડે છે, ત્યારે રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ કામ કરે છે અને એ વ્યર્થ જતી મોશન એનર્જીનો થોડો ભાગ પાછો મેળવે છે. આપણે એની વાત કરી રહ્યા છીએ કે સામાન્ય વાહનોમાં ગરમી તરીકે ગુમાવાતી એનર્જીના 15 થી 20 ટકા સુધીનો પાછો મેળવી શકાય છે. આ હાઇબ્રિડમાં રહેલા કમ્પ્યુટર દિમાગ પણ ખૂબ ચતુર છે. તેઓ સામાન્ય રીતે ઓછી પાવરની જરૂર હોય ત્યારે પહેલાં વીજળીથી ચલાવે છે, અને હાઇવે પર ઝડપથી જતી વખતે અથવા ટ્રાફિકમાં જોડાતી વખતે ગેસ પર સ્વિચ કરે છે. આ વીજળી અને ગેસ પાવર વચ્ચેનો આ સમગ્ર નાચ એ ડ્રાઇવર્સને વધુ સારી ઇંધણ બચત આપે છે અને ઇંધણ માટે રોકાણ કર્યા વિના વધુ અંતર કાપવાની મંજૂરી આપે છે, જેથી આજકાલ ઘણા લોકો હાઇબ્રિડ મૉડલ્સ તરફ વળી રહ્યા છે.
વાસ્તવિક ડ્રાઇવિંગમાં હાઇબ્રિડ વાહનોના ઇંધણ કાર્યક્ષમતાના ફાયદા
વાસ્તવિક-વિશ્વ ડેટા: ફક્ત ગેસવાળા કાર સાથે તુલના કરતાં હાઇબ્રિડ વાહનોની ઇંધણ કાર્યક્ષમતા
હાઇબ્રિડ વાહનો સંયુક્ત ડ્રાઇવિંગ પરિસ્થિતિમાં 35–45 MPG પ્રાપ્ત કરે છે—2024ના કન્ઝ્યુમર રિપોર્ટ્સના વિશ્લેષણ મુજબ તુલનાત્મક ગેસોલિન મોડલ્સ કરતાં 40% વધુ કાર્યક્ષમ. ઓછી ઝડપના કાર્યો માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટર અને હાઇવે માટે ગેસોલિન એન્જિન વચ્ચે સરળતાથી સ્વિચ કરીને, હાઇબ્રિડ પરંપરાગત પાવરટ્રેનમાં અંતર્ગત ઊર્જા બરબાદી ઘટાડે છે.
શહેરી ડ્રાઇવિંગના ફાયદા: હાઇબ્રિડ વાહનોમાં સ્ટોપ-એન્ડ-ગો કાર્યક્ષમતામાં વધારો
શહેરના ટ્રાફિકમાં, હાઇબ્રિડ રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ અને ફક્ત ઇલેક્ટ્રિક પ્રવેગના ઉપયોગથી 25–30% ઇંધણનો ઉપયોગ ઘટાડે છે. આવર્તન સ્ટોપ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક મોટર ગતિને શક્તિ પૂરી પાડે છે, જ્યારે ગેસોલિન એન્જિન નિષ્ક્રિય રહે છે—આ રચના ગેસોલિન વાહનો પુનરાવર્તન કરી શકતા નથી. આ શહેરી કાર્યક્ષમતાનો લાભ સીધો ઓછા ઉત્સર્જન અને ઓછી વારંવાર ઇંધણ ભરવામાં ફેરવાય છે.
EPA રેટિંગ્સ અને હાઇબ્રિડ વાહન ઇંધણ અર્થતંત્ર પર કન્ઝ્યુમર રિપોર્ટ્સ
ઈપીએ રેટિંગ્સ પુષ્ટિ કરે છે કે હાઇબ્રિડમાં ગેસ-ફક્ત મોડલની તુલનામાં 15–20% વધુ ઇંધણ અર્થતંત્ર હોય છે, અને કન્ઝ્યુમર રિપોર્ટ્સ આ લાભો વાસ્તવિક ઉપયોગમાં પણ જળવાઈ રહે છે તેની ખાતરી આપે છે. હાઇબ્રિડ સેડન માટે ધોરણ 45 MPG હાઇવે રેટિંગ 600 માઇલ કરતાં વધુ પ્રતિ ટાંકી અંતર આપે છે, જે ત્રીજા પક્ષના ટેસ્ટિંગ દ્વારા ચકાસાયેલી માપી શકાય તેવી કાર્યક્ષમતા વૃદ્ધિને દર્શાવે છે.
લાંબુ ડ્રાઇવિંગ રેન્જ: હાઇબ્રિડ એક જ ટાંકી પર અંતર કેવી રીતે વધારે છે
એક જ ટાંકી ગેસ પર હાઇબ્રિડનું લાંબુ ડ્રાઇવિંગ રેન્જ: ટોચના મોડલ્સનો કેસ અભ્યાસ
આજની હાઇબ્રિડ કાર પોતાના બે પાવર સોર્સનો વધુ સારો ઉપયોગ કરીને અદ્ભુત અંતર કાપે છે. ઓટોમોટિવ રિપોર્ટ્સમાંથી મળેલા તાજેતરના આંકડાઓ દર્શાવે છે કે ટોચની હાઇબ્રિડ કાર હવે એક ટાંકીમાં 600 માઇલથી વધુનું અંતર કાપે છે, જે સામાન્ય ગેસ ગઝલર કાર કરતાં લગભગ 35 થી 50 ટકા વધુ છે. આ શક્ય બનાવવાનું કારણ શું છે? ખૈર, આ વાહનો જરૂરિયાત મુજબ કોઈપણ પળે ઇલેક્ટ્રિક મોટર અને પરંપરાગત ગેસ એન્જિન વચ્ચે ચાલાકીથી સ્વિચ કરે છે. આનો અર્થ એ થાય છે કે હાઇવે પર અથવા ઝડપ વધારતી વખતે ઓછો ગેસ બર્ન થાય છે, જે મોટાભાગના ડ્રાઇવરો પંપ પર નોંધે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, મધ્યમ-કક્ષાની હાઇબ્રિડ ચેસિસ મોડેલે શ્રેણીબદ્ધ હાઇબ્રિડ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને 500-માઇલની રેન્જ બતાવી હતી. તેની ડિઝાઇન બેટરી-પ્રથમ ઑપરેશન પર ભાર મૂકે છે, અને ફક્ત ત્યારે જ ગેસોલિન જનરેટર સક્રિય કરે છે જ્યારે ચાર્જ લેવલ 20% નીચે આવે છે, જે કામગીરીમાં ઘટાડો કર્યા વિના કુલ માઇલેજ વધારે છે.
હાઇબ્રિડ વાહનોની લૉંગ-રેન્જ ક્ષમતાને કેવી રીતે ફ્યુઅલ રિઝર્વ મોડ વધારે છે
હાઇબ્રિડ્સ રેન્જ મહત્તમ કરવા માટે રણનીતિક ઇંધણ રાખવાની પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે બેટરીઓ ખાલી થાય છે, ત્યારે ઉન્નત સિસ્ટમ્સ બેટરી પેકને ચાર્જ કરવા માટે નાના ગેસોલિન જનરેટર્સને સુગમતાથી સક્રિય કરે છે સીધી રીતે ચાકાઓને પાવર આપ્યા વિના . આ ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવટ્રેન કાર્યક્ષમતા જાળવે છે જ્યારે ગેસોલિનનો ઉપયોગ દ્વિતીય ઊર્જા સ્ત્રોત તરીકે થાય છે.
એક મોટી સુધારણા જે આપણે તાજેતરમાં જોઈ છે તે તેમને કહેવામાં આવતી પ્રીડિક્ટિવ એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ માંથી આવે છે. આ સ્માર્ટ સેટઅપ એ જાણે છે કે ક્યારે જનરેટરને ચાલુ કરવો જોઈએ તે એના આધારે કે કોઈ વ્યક્તિ કેવી રીતે ડ્રાઇવ કરે છે અને કયા પ્રકારની સડકો પર છે. હાલમાં બજારમાં ઉપલબ્ધ કેટલાક મોડલ્સ પર નજર નાખો - તેમાં 47.5 ગેલનની ખૂબ મોટી ફ્યુઅલ ટેન્ક છે જે સામાન્ય અનલીડેડ ગેસ (87 ઓક્ટેન) સાથે સારી રીતે કામ કરે છે. એનો અર્થ એ થાય કે બેટરી ખાલી થયા પછી, આ જનરેટર્સને ફરીથી ઈંધણ ભરાવાની જરૂર પડતા પહેલાં લગભગ 200 માઇલ વધારાની મુસાફરી કરી શકે છે. ખરેખર, ખાસ કરીને જ્યારે લોકો ચાર્જિંગ સ્ટેશન્સની સરળ ઍક્સેસ વગરના કોઈ સ્થાને ફસાયેલા હોય અથવા દેશભરમાં રોડ ટ્રીપ દરમિયાન વચ્ચે જ ફસાઈ જવાનું ટાળવા માંગતા હોય.
હાઇબ્રિડ વાહનોના પ્રકાર: ફુલ, માઇલ્ડ, અને પ્લગ-ઇનની તુલના
ફુલ હાઇબ્રિડ અને માઇલ્ડ હાઇબ્રિડ: પરફોર્મન્સ અને કાર્યક્ષમતાના તફાવતો
ફુલ હાઇબ્રિડ કારમાં મોટી બેટરીઓ અને શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ હોય છે, જે ધીમી ગતિએ ચાલતી વખતે માત્ર વીજળીનો ઉપયોગ કરીને ટૂંકા અંતર સુધી ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે. 2022માં ઇન્ટરનેશનલ કાઉન્સિલ ઓન ક્લીન ટ્રાન્સપોર્ટેશનના એક અહેવાલમાં જણાવાયું હતું કે આ ફુલ હાઇબ્રિડ કાર ખાસ કરીને શહેરમાં જ્યાં લોકો વારંવાર રોકાય અને ચાલુ થાય ત્યાં સામાન્ય પેટ્રોલ કારની તુલનાએ લગભગ 20 થી 35 ટકા વધુ ઇંધણ બચત કરે છે. ત્યારબાદ માઇલ્ડ હાઇબ્રિડ પણ છે. આ પ્રકારની કારમાં નાની બેટરીઓ હોય છે જે મુખ્ય એન્જિનને મદદ કરે છે બદલે ફુલ હાઇબ્રિડની જેમ તેનું સંપૂર્ણપણે સ્થાન લેતી નથી. સારા સમાચાર એ છે કે આનો અર્થ એ છે કે માઇલ્ડ હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ ગ્રાહકો માટે આરંભમાં લગભગ 15 થી 20 ટકા ઓછી ખર્ચાળ હોય છે. પરંતુ તેની ઊલટી બાજુએ, તેઓ ઈંધણની બચત પણ એટલી નથી કરતા, સંભવત: ડ્રાઇવરોને પરંપરાગત નોન-હાઇબ્રિડ મોડલની તુલનાએ માત્ર 10 થી 15 ટકા સુધારો આપે છે.
પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ વાહનો: ઇલેક્ટ્રિક-ફક્ત રેન્જ અને ગેસોલિન બેકઅપ વચ્ચેની કડી
પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ વાહનો, અથવા PHEVs જેમ તેમને સામાન્ય રીતે કહેવામાં આવે છે, તેમાં બેટરીઓ હોય છે જે બાહ્ય સ્ત્રોતોમાંથી ચાર્જ થઈ શકે છે. આ બેટરીઓ મોટાભાગના લોકો માટે દૈનિક સામાન્ય મુસાફરીને આવરી લેતી 30 થી 50 માઇલની સંપૂર્ણપણે સ્વચ્છ ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવિંગ પ્રદાન કરે છે. એકવાર બેટરીનું સ્તર ઘટી જાય, તો ગાડી કોઈ ધ્યાન ખેંચે તેવા વિરામ વિના સ્વચાલિત રીતે પેટ્રોલ એન્જિન પર સ્વિચ કરે છે અને એક જ ટાંકીમાં કુલ 400 થી 600 માઇલની રેન્જ આપે છે. વિવિધ ઉદ્યોગ અહેવાલો મુજબ, જે લોકો ખરેખર તેમની ગાડીઓને ચાર્જ કરવાનું યાદ રાખે છે તેઓ સામાન્ય હાઇબ્રિડ વાહન ચલાવતા કોઈના કરતા 60 થી 75 ટકા ઓછું ઇંધણ બચાવે છે.
પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડમાં ફક્ત ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવિંગ રેન્જ: વ્યવહારિક અસરો
PHEVsની ઇલેક્ટ્રિક રેન્જ બેટરી ક્ષમતા અને ડ્રાઇવિંગ પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે:
પરિબળ | ઇલેક્ટ્રિક રેન્જ પરની અસર | સામાન્ય ભિન્નતા |
---|---|---|
બેટરીનું માપ | મોટું = લાંબી રેન્જ | 30–50 માઇલ |
ગતિ | હાઇવે = 20% રેન્જ નુકસાન | 24–40 માઇલ |
સંપ્રદાય | ઠંડા = 1530% શ્રેણી નુકશાન | 2542 માઇલ |
આ લવચીકતા મોટાભાગના PHEV માલિકોને ઇલેક્ટ્રિકલી 80% મુસાફરી પૂર્ણ કરવાની મંજૂરી આપે છે જ્યારે લાંબા સમય સુધી મુસાફરી માટે ગેસોલિન બેકઅપ જાળવી રાખે છે.
પ્રશ્નો અને જવાબો
પરંપરાગત માત્ર ગેસ વાળી કારની સરખામણીમાં હાઇબ્રિડ વાહનોનો મુખ્ય ફાયદો શું છે?
હાઇબ્રિડ વાહનો વધુ ઇંધણ કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, કારણ કે તેઓ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ અને ગેસોલિન એન્જિન વચ્ચે સ્વિચ કરી શકે છે, ઊર્જાનો બગાડ ઘટાડે છે અને નોંધપાત્ર ઇંધણ બચત પૂરી પાડે છે, ખાસ કરીને શહેરી સેટિંગ્સમાં.
સમાંતર અને શ્રેણીયુક્ત હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ્સ કેવી રીતે અલગ છે?
સમાંતર હાઇબ્રિડમાં, આંતરિક કમ્બશન એન્જિન અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર બંને સ્વતંત્ર રીતે વ્હીલ્સને ચલાવી શકે છે, જ્યારે સીરીયલ હાઇબ્રિડમાં, ગેસ એન્જિન માત્ર વ્હીલ્સને ચલાવનાર મોટર માટે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે.
હાઇબ્રિડમાં રિજનરેટિવ બ્રેકિંગ સિસ્ટમ્સ કઈ ભૂમિકા ભજવે છે?
સંકર વાહનોમાં પુનઃઉત્પાદિત બ્રેકિંગ સિસ્ટમ સામાન્ય રીતે બ્રેકિંગ દરમિયાન ગુમાવાતી ઊર્જાને પાછી મેળવે છે અને તેને બેટરીમાં સંગ્રહિત વિદ્યુત ઊર્જામાં ફેરવે છે, જે કાર્યક્ષમતા વધારે છે અને ઇંધણની ખપત ઘટાડે છે.
શું પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ વાહનો પરંપરાગત હાઇબ્રિડ કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે?
પ્લગ-ઇન હાઇબ્રિડ લાંબા સમય સુધી માત્ર વિદ્યુત પાવર પર ચાલી શકે છે, જે તેમને વારંવાર ગેસોલિન એન્જિન પર આધારિત રહેતા પરંપરાગત હાઇબ્રિડ કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ બનાવે છે. આ લાભને મહત્તમ કરવા માટે નિયમિત ચાર્જિંગની આવશ્યકતા હોય છે.