Tìm hiểu động cơ Hybrid: Công nghệ của tương lai

14:14 | 11/01/2021 - Hà Hoàng Hải
Xe hybrid được xem một trong những giải pháp tốt nhất hiện nay của ngành công nghiệp ô tô trước các vấn đề về nhiên liệu và môi trường. Vì sao loại xe này lại ngày càng thông dụng trên thị trường ô tô thế giới?
hybrid

Trước hết, cần hiểu động cơ hybrid - xăng lai điện là một giải pháp để đáp ứng những đòi hỏi khắt khe ở các nước phát triển về tiêu chuẩn khí thải, mức tiêu thụ nhiên liệu.

Tại Việt Nam, Toyota cũng mới phân phối chính hãng mẫu xe hybrid đầu tiên - chiếc Toyota Cross. Động cơ Hybrid lắp trên chiếc Cross thuộc dạng cơ bản dễ sử dụng và "lành" tính.

Bên cạnh hybrid, ngành công nghiệp ôtô còn có xe thuần chạy điện, pin nhiên liệu, hydro cũng là những cách khác để bảo vệ môi trường. Xe hybrid xuất hiện đầu tiên từ năm 1997, doanh số cộng dồn tới nay khoảng 15 triệu chiếc.

Về cơ bản, động cơ trên xe hybrid là dạng kết hợp giữa 1 động cơ điện và động cơ đốt trong truyền thống. Hai loại động cơ này kết hợp nhằm đạt những tiêu chí khác nhau, tùy vào mục đích của nhà sản xuất nhưng có hai mục đích chính là tiết kiệm nhiên liệu và tạo ra hiệu suất cao.

dong co cross

Môtơ điện và hộp số (khung xanh) bên cạnh động cơ xăng truyền thống (đỏ)

Về cấu tạo, nếu xe chạy động cơ xăng thông thường sẽ kết nối động cơ với cơ cấu truyền động làm quay bánh xe, thì với động cơ hybrid, ở giữa cơ cấu này có thêm một môtơ điện cùng chia sẻ nhiệm vụ với động cơ xăng.

Để cơ cấu hoạt động trơn tru cần có thêm các bộ phận hỗ trợ khác như bộ đổi điện, bộ chia công suất, bộ giảm tốc môtơ và đặc biệt là khối pin - nguồn cung cấp năng lượng cho môtơ điện.

dong co hybrid

Vậy động cơ xăng và môtơ điện kết hợp với nhau như thế nào trong từng giai đoạn lăn bánh của xe?

Đầu tiên, khi tài xế ấn nút khởi động xe, lúc này chỉ động cơ điện hoạt động, máy xăng vẫn "nằm im". Vì vậy, tài xế sẽ không nghe thấy tiếng nổ quen thuộc của động cơ xăng lúc đề máy. Đây cũng là điểm lạ lẫm với những khách hàng lần đầu dùng xe hybrid.

Tiếp theo, tài xế nhấn ga cho xe di chuyển. Lúc này tùy thuộc vào cách mà tài xế vận hành. Nếu nhẹ nhàng chân ga, sẽ vẫn chỉ có môtơ điện làm việc, cung cấp lực kéo cho trục dẫn động, đẩy xe về phía trước. Nhưng nếu tài xế là người ưa thích chạy xe kiểu "chân to", đạp sâu ga ngay lập tức, xe hiểu tài xế muốn tăng tốc nhanh, lúc này động cơ xăng sẽ được kích hoạt để hỗ trợ động cơ điện.

dong co hybrid 2

Bất cứ khi nào tài xế đạp thốc ga, dù tại vị trí đứng yên hay đang tốc độ đều đều, xe sẽ lấy thêm điện từ ắc-quy để bổ sung cho động cơ điện, đồng thời động cơ xăng hoạt động bổ sung.

Khi xe đã ổn định tốc độ, ví dụ đều đặn ở 60 km/h, cũng sẽ chỉ có động cơ điện hoạt động, nếu pin còn đủ năng lượng. Nhưng ở những dải tốc độ cao như thế này, động cơ xăng sẽ sẵn sàng can thiệp hơn nhiều so với khi đi tốc độ thấp, bởi lực kéo cần nhiều hơn. Chỉ cần tài xế nhích thêm chút ga, động cơ xăng cũng sẽ khởi động, chạy máy phát điện cung cấp năng lượng cho môtơ điện cũng như tự mình cung cấp thêm sức kéo cho các bánh xe.

audi hibrid

Mô phỏng hệ thống động cơ hybrid trên xe Audi

Giai đoạn tiếp theo, đang lăn bánh, tài xế buông chân ga hoặc phanh để giảm tốc, lúc này, động cơ lại đóng vai trò máy phát, sử dụng động năng lãng phí của xe khi phanh để nạp lại điện cho pin hybrid.

Cuối cùng, khi xe dừng lại hẳn, ví dụ chờ đèn đỏ, cả động cơ xăng và môtơ điện sẽ tự ngắt để bảo toàn nguồn năng lượng.

Những lưu ý khi sử dụng xe hybrid

Trên Corolla Cross Hybrid có tính năng chọn chế độ chạy EV Mode, tức hoàn toàn chạy điện, nhưng chỉ có thể kích hoạt khi pin còn khoảng 80% trở lên. Thực tế, nếu chạy thời gian ngắn, rất khó để sử dụng chức năng này, vì thời gian không đủ để xe sạc đầy pin.

Công nghệ hybrid cho phép sử dụng kết hợp động cơ xăng, điện mà không cần cắm sạc điện như trên xe plug-in hybrid hay xe điện thuần túy nên phù hợp với những thị trường có hạ tầng trạm sạc điện chưa phát triển như Việt Nam.

sac xe

Công nghệ plugin - Hybrid chưa phù hợp với Việt Nam do hệ thống trạm sạc điện còn hạn chế

Vậy xe hybrid có tiết kiệm hơn so với xe xăng? .

Thử nghiệm thực tế cho thấy, phiên bản hybrid luôn tiết kiệm hơn khoảng gần một nửa so với bản xăng có cùng điều kiện vận hành (người lãi, quãng đường, số km...). Quan trọng hơn, vì tiêu thụ ít nhiên liệu, nên lượng khí phát thải ra môi trường cũng ít hơn.

Tuổi thọ và chi phí của pin hybrid luôn là vấn đề lớn khiến người dùng cảm thấy trở ngại với dòng xe này. Hãng cho biết bảo dưỡng xe hybrid về cơ bản giống như xe xăng, chỉ thêm một khâu là vệ sinh lọc gió của pin hybrid.

Toyota Việt Nam không nói rõ loại pin này cần thay sau bao nhiêu năm nhưng cho biết tuổi thọ tương đương tuổi thọ của xe, bảo hành 3 năm hoặc 100.000 km.

Tuy nhiên, (như các pin thông thường), có thể một số trường hợp pin hoạt động không tốt tại điều kiện nhiệt độ cao và thấp và nên sự hư hại pin có thể xảy ra nhanh hơn. Chi phí thay pin khoảng hơn 90 triệu đồng.

Từ khóa: Công nghệ xe, Hybrid
NỔI BẬT TRANG CHỦ