شنبه , ۱ اردیبهشت ۱۴۰۳
» مقاله » علمی » چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب
Electric vehicles when submerged in water 10

چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب

۱۴۰۲-۰۷-۲۶ زمان مطالعه: 3 دقیقه 10

با توسعه تولید و فروش خودروهای برقی سؤالات زیادی در مورد آن‌ها مطرح شده و یکی از آن‌ها این است که اگر چنانچه یک خودروی برقی در آب غوطه‌ور شود مانند وقوع سیل یا مواردی از این قبیل چه اتفاقی برایش می‌افتد؟

مجله ماشین – نویسنده: مهندس کیوان بنی‎هاشمی / در پاسخ به این پرسش آن‌هایی که از همه چیز مطلع هستند می‏‌گویند هیچ چیز! چون جریان آب زیاد مانند سیل نمی‏‌تواند خودرویی را که فاقد موتور احتراقی است از حرکت باز دارد.

در این مورد حتی افراد شکاک نیز پی برده‌‏اند که خودروی برقی در صورت غوطه‏‌ور شدن در آب می‏‌تواند به حرکت خود ادامه دهد.

شایعاتی نیز مطرح شده مبنی بر اینکه فردی در ایالت تگزاس آمریکا موفق شد خودروی برقی خود را از یک منطقه سیل ‏زده در حالی که تمامی خودروهای با موتور احتراقی از ادامه حرکت بازمانده بودند به سلامت بدون کوچک‌‏ترین آسیبی عبور دهد.

هنگامی که یک خودرو مجهز به موتور احتراقی وارد منطقه‌‏ای می‏‌شود که آب با عمق زیادی در آن جریان دارد اتفاقات ناگواری برای آن روی می‏‌دهد.

مجاری تنفسی موتور که آب را مکیده و مستقیماً به سمت موتور هدایت می‏‌کنند مانع هوارسانی به موتور و از کار افتادن آن می‏‌شوند.

مسدود کردن و بلوکه کردن لوله‏‌های اگزوز که به فاصله نه چندان زیادی در پشت اتومبیل و از زمین قرار دارند نیز تأثیرات سویی روی آن می‏‌گذارد.

با عنایت به موارد فوق در می‏‌یابیم که یک خودروی احتراقی نمی‏‌تواند هیچ عملکردی در حالت غوطه‏‌ور شدن در آب داشته باشد.

اما خودروهای برقی فاقد موتورهای احتراقی به‏‌عنوان نیرو محرکه هستند چون نیروی حرکتی خود را موتور یا موتورهای برقی تأمین می‏‌کنند.

چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب
چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب

چرا موتورهای احتراقی در حالت غوطه‌‏ور شدن قادر به انجام کار نیستند؟

فرض را بر این می‏‌گیریم که خودروی مجهز به موتور احتراقی قبل از غوطه‏‌ور شدن در آب در حال کار بوده است.

چنانچه موتور احتراقی در حالت خاموش در آب غوطه‏‌ور شود، هیچ مانعی جلودار جریان یافتن آب به‏ صورت مستقیم به سوی بلوکه موتور نیست.

یک موتور احتراقی یا درون‏سوز اصولاً یک پمپ هوای بزرگ است که با استفاده از یک احتراق کنترل شده پمپ را به حرکت در می‏‌آورد و در چنین حالتی پیستون‏‌ها در سیلندرهایی که به‏ وسیله جریان هوا کاملاً عایق کاری شده از طریق سوپاپ‏‌های ورودی و خروجی به داخل آن‌ها امکان راه یافتن می‏‌توان پیدا کرد.

هوا همانند سایر انواع گازها تأثیرپذیر بوده و موتورهای احتراقی از همین ویژگی فیزیکی برای به حرکت درآمدن و برخورداری از کارآیی لازم استفاده می‏‌کنند.

چنانچه موتور احتراقی انباشته از مایعاتی مانند آب شود کارآیی خود را از دست می‏‌دهد چون دیگر تأثیرپذیر نبوده و به همین دلیل است که پمپ‏‌های هیدرولیکی در مقایسه با میزان انرژی که صرف می‏‌کنند کار و وظایف به مراتب بیشتری را به انجام می‏‌رسانند.

اما موتورهای برقی برای انجام کارها و وظایف خود تحت تأثیر خواص فیزیکی گازها قرار نمی‏‌گیرند.

چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب
چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب

آیا موتورهای برقی در زیر آب کار می‌‏کنند؟

هر موتور برقی دارای فقط یک بخش متحرک بوده و آن هم یک شافت چرخشی انتقال نیرو است و به‏ وسیله جریان مغناطیسی که باعث پمپ کردن الکترون‏‌ها از داخل سیم پیچی که شافت در میان آن‌ها قرار گرفته به حرکت در می‏‌آید.

بنابراین اگر جریان برقی وجود نداشته باشد حرکتی نیز به وجود نمی‎آید.

شافت حرکتی در اغلب موارد حالت استوان‌ه‏ای داشته و صرفاً از دو طرف و دو انتها از طریق بلبرینگ‏‌ها به محفظه موتور متصل است، بنابراین اگر فضای خالی بین شافت چرخشی و سیسم پیچی که اطراف آن را احاطه کرده پر از آب شود چه چیزی می‏‌تواند مانع چرخش شافت شود؟ در پاسخ باید گفت هیچ چیز اما موضوع به این سادگی نیست.

آب، هادی الکتریسیته است به‏ خصوص اگر حاوی انواع نمک و مواد معدنی باشد که معمولاً در طبیعت این‏گونه یافت می‏‌شود.

کوسه‏‌ها و سایر انواع آبزیان کار شکار کردن را از طریق تشخیص سیگنال‏‌های ضعیف الکتریسته که جریان عصبی را تحریک می‏‌کند تا ماهیچه‏‌ها به فعالیت بیفتند انجام می‏‌دهند.

جریان‏‌های قدرتمند الکتریسته قادرند در آب مسافتی حدود ۱۵ متر را طی کنند و به همین دلیل است که افراد باید در شرایط بارندگی از خطوط انتقال نیرو دور بمانند.

برای به حرکت درآمدن یک خودروی برقی با وزن حدود ۱۶۰۰ کیلوگرم نیاز به نیروی زیادی است و قدرتمندترین خودروهای برقی امروزی مانند پورشه تایکان دارای سیستم باتری با ولتاژ بالا بوده که قادرند در سقف کارآیی ۸۰۰ ولت برق با شدت جریان ۱۰۰ آمپر تولید کنند.

جریانات الکتریسته‏‌ای که کوسه‏‌ها قادر به تشخیص آن در آب هستند میلیون‏‌ها برابر کمتر از چیزی است که خودروهای برقی تولید می‏‌کنند اما هنوز این سؤال مطرح است که هنگام حرکت یک خودروی برقی در داخل آب چه اتفاقی روی می‏‌دهد؟

چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب
چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب

آیا حرکت خودروهای برقی درون آب همراه با ایمنی است؟

بدن انسان در مقابل جریان برق غیرقابل نفوذ نیست.

البته ما انسان‏‌ها در مقایسه با هادی‏‌هایی مانند سیم‏‌های مسی مقاومت ظاهری بیشتری در مقابل جریان الکتریسته داریم معنای آن این است که قادریم چند ولت از شوک الکتریکی را تحمل کنیم اما خطر برای ما انسان‏‌ها مربوط به ولتاژ نیست بلکه شدت جریان برق است.

شوک‏‌دهنده‏‌های الکتریکی که برای دفاع شخصی مورد استفاده قرار می‏‌گیرند محدوده ولتاژی آن‌ها ۵۰ هزار است ولی شدت جریان در حد یک میلی‌آمپر یا یک هزارم آمپر است.

بنابراین فقط می‏تواند به انسان صدمه بزند ولی برای کشتن او کافی نیست.

میانگین سامانه ولتاژ بالای خودروهای برقی به مراتب بیش از مقداری است که باعث بروز مرگ و میر در انسان می‏‌شود.

البته خودروسازان تا جایی که می‏‌توانند تجهیزات الکترونیکی را تحت محافظت قرار می‏‌دهند اما آیا این مقدار حفاظت برای در امان نگه داشتن افراد در مقابل شوک‏‌های برقی کشنده در صورتی که اختلالی در سیستم به ‏وجود آید کافی است؟

چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب
چالش خودروهای برقی هنگام غوطه‌ور شدن درآب

چه اتفاقی برای سایر تجهیزات الکترونیکی خودرو روی می‌‏دهد؟

سامانه ولتاژ بالا که انرژی مورد نیاز خودروهای برقی را تأمین می‏‌کند به مراتب بیش از توان سیستم‏‌هایی است که با برق ۱۲ ولت کار می‏‌کنند مانند سیستم‏‌های سرگرمی اطلاعاتی اتومبیل و صفحه نمایشگر آن و یا سامانه نورپردازی داخل کابین.

حال در صورت بروز یک اتصالی ناشی از فرو رفتن در آب می‌‏تواند باعث از کار افتادن کامل اتومبیل شود.

تنها یک راه برای پی بردن به اینکه یک خودروی برقی می‌‏تواند در آب دوام بیاورد وجود دارد و آن این است که آن را وارد یک استخر آب کنید.

البته این کار را افراد حرفه‌‏ای که تجهیزات کامل دارند با انجام آزمایش‏‌های مختلف صورت می‏‌دهند که یکی از این تجهیزات مربوط به تجهیزات واکنش سریع است.

این مطلب چقدر برای شما مفید بود؟

امتیاز 4.00

گروه نویسندگان

تحریریه مجله ماشین

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

×