نظام توليد الطاقة بالديزل والكهرباء

استخدمت معظم الغواصات المبكرة وصلة ميكانيكية مباشرة بين محرك الاحتراق والمروحة، حيث يتم التبديل بين محركات الديزل للتشغيل على السطح والمحركات الكهربائية للدفع تحت الماء. على السطح، كان محرك الديزل يدفع الغواصة ويُستخدم أيضًا كمولد لإعادة شحن البطاريات وتزويد الأحمال الكهربائية الأخرى بالطاقة. أما عند التشغيل تحت الماء، فيتم فصل المحرك، وتُستخدم البطاريات لتشغيل المحرك الكهربائي والمعدات الكهربائية. ^{[ 8 ]}

في نظام نقل الحركة الكهربائي-الديزل الحقيقي، على النقيض من ذلك، تُدار المروحة أو المراوح دائمًا بشكل مباشر أو عبر تروس تخفيض السرعة بواسطة محرك كهربائي واحد أو أكثر، بينما يوفر مولد ديزل واحد أو أكثر الطاقة الكهربائية لشحن البطاريات وتشغيل المحركات. ورغم أن هذا الحل ينطوي على بعض العيوب مقارنةً باستخدام محرك الديزل لتشغيل المروحة، فقد تبين في النهاية أن مزاياه أكثر أهمية. ومن بين المزايا العديدة الهامة، عزل حجرة المحرك الصاخبة ميكانيكيًا عن الهيكل الخارجي المضغوط، مما يحمي الغواصة من الرصد عن طريق تقليل بصمتها الصوتية عند الصعود إلى السطح. كما تستخدم بعض الغواصات النووية نظام دفع توربيني-كهربائي مماثل ، حيث تُدار مولدات التوربينات الدافعة بواسطة بخار محطة المفاعل. ^{[ 9 ]}

كانت البحرية السويدية من أوائل الدول التي استخدمت نظام نقل الحركة الكهربائي-الديزل الحقيقي، وذلك من خلال غواصتها الأولى، إتش إم إس هاجن (التي أعيد تسميتها لاحقًا إلى يو بي رقم 1 )، والتي أُطلقت عام 1904، وكانت مُجهزة في الأصل بمحرك شبه ديزل ( محرك يعمل بالوقود السائل، وكان يُفترض أن يعمل بالكيروسين)، ثم استُبدل لاحقًا بمحرك ديزل حقيقي. ^{[ 10 ]} وفي الفترة من 1909 إلى 1916، أطلقت البحرية السويدية سبع غواصات أخرى من ثلاث فئات مختلفة ( الفئة الثانية ، وفئة لاكسن ، وفئة براكسن )، جميعها تستخدم نظام نقل الحركة الكهربائي-الديزل. ^{[ 11 ]} وبينما تخلت السويد مؤقتًا عن نظام نقل الحركة الكهربائي-الديزل عندما بدأت بشراء تصاميم الغواصات من الخارج في منتصف العقد الثاني من القرن العشرين، ^{[ 12 ]} إلا أنها أعادت استخدام هذه التقنية فورًا عندما بدأت السويد بتصميم غواصاتها الخاصة مرة أخرى في منتصف العقد الثالث من القرن العشرين. منذ تلك النقطة فصاعدًا، تم استخدام ناقل الحركة الكهربائي بالديزل بشكل مستمر لجميع الفئات الجديدة من الغواصات السويدية، وإن كان مدعومًا بنظام الدفع المستقل عن الهواء (AIP) الذي توفره محركات ستيرلينغ ، بدءًا من HMS Näcken في عام 1988. ^{[ 13 ]}

كانت البحرية الأمريكية من أوائل الجهات التي تبنت نظام نقل الحركة بالديزل والكهرباء ، حيث اقترح مكتب هندسة البخار التابع لها استخدامه في عام 1928. وتم تجريبه لاحقاً في غواصات الفئة S ، وهي S-3 و S-6 و S-7 ، ثم دخل حيز الإنتاج لغواصات فئة بوربويز في ثلاثينيات القرن العشرين. ومنذ ذلك الحين، استمر استخدامه في معظم الغواصات الأمريكية التقليدية. ^{[ 14 ]}

باستثناء غواصات الفئة يو البريطانية وبعض غواصات البحرية الإمبراطورية اليابانية التي استخدمت مولدات ديزل منفصلة للتشغيل بسرعات منخفضة، لم تستخدم سوى قلة من القوات البحرية، باستثناء السويد والولايات المتحدة، نظام نقل الحركة بالديزل والكهرباء على نطاق واسع قبل عام 1945. ^{[ 15 ]} وعلى النقيض من ذلك، بعد الحرب العالمية الثانية، أصبح هذا النظام تدريجيًا النمط السائد للدفع في الغواصات التقليدية. ومع ذلك، لم يكن اعتماده سريعًا دائمًا. والجدير بالذكر أن البحرية السوفيتية لم تُدخل نظام نقل الحركة بالديزل والكهرباء في غواصاتها التقليدية حتى عام 1980 مع غواصات فئة بالتوس . ^{[ 16 ]}

تم إنتاج حافلات تعمل بالديزل والكهرباء، بما في ذلك أنظمة هجينة قادرة على العمل وتخزين الطاقة الكهربائية في بطاريات. ومن أبرز مزودي الأنظمة الهجينة لحافلات النقل التي تعمل بالديزل والكهرباء شركتا أليسون ترانسميشن وبي إيه إي سيستمز . وتُعدّ شركات نيو فلاير إندستريز ، وجيليج كوربوريشن ، ونورث أمريكان باص إندستريز من كبار عملاء أنظمة أليسون إي بي الهجينة، بينما تُعدّ شركتا أوريون باص إندستريز ونوفا باص من كبار عملاء نظام بي إيه إي هايبريدرايف. وتصنع مرسيدس-بنز نظامها الخاص للقيادة بالديزل والكهرباء، والذي يُستخدم في حافلة سيتارو . أما الحافلة الوحيدة التي تعمل بنظام نقل حركة ديزل-كهربائي أحادي فهي حافلة مرسيدس-بنز سيتو ذات الأرضية المنخفضة، والتي طُرحت عام ١٩٩٨.

ومن الأمثلة على ذلك:

• آلات التعدين الكبيرة، مثل شاحنة قلابة Liebherr T 282B أو جرافة ذات عجلات LeTourneau L-2350 .
• ناقلات الزحف التابعة لناسا .
• شاحنة ميتسوبيشي فوسو كانتر إيكو هايبرد التجارية.
• شاحنة ديزل-كهربائية هجينة من طراز ديورا ستار الدولية . ^{[ 18 ]}
• تُجري شركة دودج اختبارات أسطول لنسخة تعمل بالديزل والكهرباء من سيارة دودج سبرينتر . ^{[ 19 ] [ 20 ]}
• بيتربيلت سوبرتراك 1 و 2. ^{[ 21 ] [ 22 ]}
• تقوم شركة هايليون بتعديل بعض الشاحنات شبه المقطورة لتشغيلها بنظامها الهجين الكهربائي الذي يعمل بالديزل من الفئة 8 ذي الدفع الرباعي 6X4HE. ^{[ 23 ] [ 24 ]}
• شركة إديسون موتورز هي شركة كندية تصنع شاحنات نصف مقطورة كهربائية وشاحنات بيك أب تعمل بالديزل والكهرباء. ^{[ 25 ]}

في صناعة السيارات، يجري تطوير محركات الديزل بالاشتراك مع ناقلات الحركة الكهربائية والطاقة الكهربائية لأنظمة قيادة المركبات المستقبلية. وكانت "شراكة من أجل جيل جديد من المركبات " برنامجًا بحثيًا تعاونيًا بين الحكومة الأمريكية وشركات تصنيع السيارات الثلاث الكبرى ( دايملر كرايسلر ، وفورد ، وجنرال موتورز ) لتطوير سيارات هجينة تعمل بالديزل.

• "طراد الألفية الثالثة"، وهي محاولة لتسويق سيارة تعمل بالديزل والكهرباء في أوائل الثمانينيات.
• جنرال موتورز بريسيبت
• فورد بروديجي
• دودج إنتربيد ESX
• فورد ريفلكس هي سيارة اختبارية هجينة تعمل بالديزل. ^{[ 26 ]}
• طورت شركة زايتك نظام توليد طاقة هجين يعمل بالديزل. ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• بيجو 307 هايبرد HDi
• سيتروين سي-كاكتوس ^{[ 29 ]}
• أوبل فليكستريم
• توب جير هامرهيد إيجل آي-ثراست
• كانت شركة ريفيان أوتوموتيف تعمل على تطوير محرك ديزل-كهربائي من شأنه أن يحقق معدل استهلاك وقود يقدر بنحو 90 ميلاً لكل جالون أمريكي (2.61  لتر/100  كم) في المدينة وأكثر من 100 ميل لكل جالون أمريكي (2.35  لتر/100  كم) على الطريق السريع. ^{[ 30 ]}

جُرِّبت أنظمة الدفع الكهربائي بالديزل على بعض المركبات العسكرية ، كالدبابات . فقد كانت المركبات المدرعة الألمانية VK 45.01 (P) و Elefant و Panzer VIII Maus، التي استُخدمت في الحرب العالمية الثانية، تعمل بنظامي الدفع الكهربائي بالبنزين أو الديزل. واستخدمت النماذج الأولية للدبابات الثقيلة جدًا TOG1 و TOG2، التي استُخدمت في الحرب العالمية الثانية أيضًا، مولدين كهربائيين يعملان بمحركات ديزل V12. وتشمل النماذج الأولية الأحدث المركبة المدرعة المعيارية SEP ودبابة T95e . وقد تستخدم الدبابات المستقبلية أنظمة الدفع الكهربائي بالديزل لتحسين كفاءة استهلاك الوقود مع تقليل حجم ووزن ومستوى ضجيج وحدة الطاقة. ^{[ 31 ]} وتشمل المحاولات غير الناجحة لأنظمة الدفع الكهربائي بالديزل على المركبات العسكرية ذات العجلات مركبة ACEC Cobra و MGV والمركبة الروبوتية المسلحة XM1219 .