Xe hybrid là gì và hoạt động như thế nào?

Không thể phủ nhận ô tô điện đang trên con đường trở thành loại phương tiện thống trị trên thị trường. Tuy nhiên, trước khi Tesla đưa EVs trở thành hình ảnh phổ biến, một số nhà sản xuất ô tô lớn đã tạo ra một phương tiện bước đệm dẫn đến ô tô chạy hoàn toàn bằng điện: hybrid.

Nói một cách chính xác, xe hybrid là bất kỳ chiếc xe nào được cung cấp bởi hai loại động cơ khác nhau. Vì vậy xe tăng có tuabin khí và động cơ đốt trong vẫn là xe hybrid. Tuy nhiên, hôm nay chúng ta sẽ tập trung vào ô tô hybrid — chúng là gì và hoạt động của chúng như thế nào.

Xe hybrid là gì?

Chiếc xe hybrid đầu tiên được sản xuất hàng loạt là Toyota Prius 1997. Động cơ xăng 4 xi lanh thẳng hàng 1,5 lít và động cơ điện 288V kết hợp với hộp số vô cấp CVT cho chiếc xe này. Điều này có nghĩa là cả động cơ xăng và động cơ điện cùng hoạt động để đẩy xe.

Công nghệ này giúp tiết kiệm nhiên liệu vì động cơ điện điều khiển xe ở tốc độ thấp, nơi hiệu quả nhất. Sau đó, khi bạn đạt đến tốc độ đường cao tốc, động cơ xăng sẽ tiếp tục. Hơn nữa, khi phanh, xe sẽ thu nhiệt lượng do phanh tạo ra và sử dụng nó để sạc lại ắc quy. Hệ thống này đảm bảo rằng xe của bạn luôn chạy hiệu quả.

Các loại xe hybrid khác nhau

Trong khi mô tả được đề cập trước đây là thiết kế xe hybrid ban đầu của Toyota, một số nhà sản xuất xe hơi cuối cùng đã phát triển hệ thống của riêng họ. Bạn sẽ tìm thấy động cơ hybrid được lắp đặt trong nhiều loại xe khác nhau — từ những chiếc xe phổ thông hàng ngày như Toyota Prius và Chevrolet Volt đến những siêu xe như Acura NSX và Porsche 918.

Vì vậy, để giúp bạn phân biệt, đây là những hệ thống kết hợp khác nhau mà bạn có thể tìm thấy.

Kết hợp song song

Đây là kiểu thiết kế hybrid phổ biến nhất trên thị trường, trong đó động cơ đốt trong (ICE) và động cơ điện hoạt động đồng thời để cung cấp sức mạnh. Hai động cơ thường được kết hợp với trục thông qua hộp số biến thiên liên tục.

Với hệ thống này, chính chiếc xe sẽ xác định hệ thống truyền động hiệu quả nhất để sử dụng — dù là điện, xăng hay cả hai — và chọn cho phù hợp.

Ngoài Toyota Prius, các mẫu xe hybrid song song khác bao gồm Chevrolet Malibu, Honda Insight, v.v.

Nhúng vào hỗn hợp

Hệ thống plug-in hybrid tương tự như hệ thống hybrid song song nhưng có pin lớn hơn cần sạc từ ổ cắm. Những chiếc ô tô có hệ thống này thường được gọi là Xe điện hybrid plug-in (PHEV) và chúng chủ yếu chạy bằng động cơ điện. Khi pin trên bo mạch hết pin, hệ thống sẽ trở lại thiết lập kết hợp song song điển hình.

Hệ thống này phù hợp nhất cho việc lái xe trong đô thị, nơi người lái xe thường lái xe quãng đường ngắn. Trong trường hợp này, bạn thậm chí có thể không cần đổ xăng trong nhiều tháng vì nó sẽ chỉ sử dụng pin, đặc biệt nếu bạn sạc lại mỗi khi bạn ở nhà. Một ví dụ về điều này là Ford Fusion Energi, có phạm vi hoạt động hoàn toàn bằng điện là 21 dặm.

Kết hợp xuyên đường

Hệ thống truyền động hybrid này sử dụng các hệ thống truyền lực khác nhau trên các trục khác nhau. Ví dụ, các mẫu xe plug-in hybrid của Volvo sử dụng hệ dẫn động cầu trước kiểu ICE điển hình của hãng và ghép nối nó với cầu sau chạy bằng điện.

Hệ thống này giúp cài đặt đơn giản hơn, do đó giảm chi phí phát triển. Hơn nữa, nó còn bổ sung chức năng dẫn động tất cả các bánh (AWD) cho một kiểu dẫn động cầu trước hoặc bánh sau khác. Xe hybrid xuyên đường có thể là mô hình plug-in hoặc song song.

Ngoài các thiết kế của Volvo, các ví dụ khác về xe hybrid bao gồm Acura NSX, BMW i8 và Porsche 918 Spyder. Thiết kế này phổ biến với siêu xe vì chúng đơn giản hơn, trọng lượng nhẹ hơn, cung cấp lực kéo AWD và tăng sản lượng điện tổng thể.

Dòng hỗn hợp

Trái ngược với hệ thống truyền động hybrid song song, xe hybrid loạt được đẩy hoàn toàn bằng động cơ điện. Trong khi vẫn còn một động cơ đốt trong trên bo mạch, điều này không được kết nối với bất kỳ trục nào; do đó, nó không thể lái xe.

Mục đích chính của động cơ xăng là cung cấp năng lượng cho động cơ điện — trực tiếp hoặc bằng cách sạc lại pin ô tô. Thiết lập này cho phép bạn trải nghiệm xe điện mà không phải lo lắng về phạm vi mà nó mang lại.

Tuy nhiên, vì động cơ đốt trong không được kết nối với bàn đạp ga, một số tài xế có thể bối rối khi nghe thấy động cơ xăng của họ đang chạy ở vòng tua máy cao, ngay cả khi họ đang chạy không tải trong giao thông. Điều này chỉ có nghĩa là nó đang chạy hết công suất để sạc lại pin. Một ví dụ về điều này là BMW i3 với tùy chọn Range Extender.

Kết hợp nhẹ

Hệ thống này hoàn toàn ngược lại với hệ thống hybrid loạt. Thay vì có động cơ điện được cung cấp bởi ICE, xe hybrid nhẹ là những chiếc xe chạy bằng động cơ xăng với động cơ điện giúp cải thiện hiệu suất.

Mục đích chính của động cơ điện là tăng hiệu suất của động cơ khi động cơ xăng làm việc với tải nặng, cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu ở tốc độ thấp đến trung bình và đóng vai trò là bộ khởi động cho hệ thống dừng khởi động.

Hệ thống này không cung cấp khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn các hệ thống hybrid khác, nhưng chúng thường là công nghệ hybrid rẻ nhất và dễ phát triển nhất cho một mẫu xe hiện có. Một số ví dụ bao gồm Honda Civic Hybrid và Mercedes Benz S400 BlueHYBRID.

Tại sao lại đi lai?

Kể từ khi xe điện hiện đang cất cánh và các trạm sạc xe ngày càng trở nên phổ biến hơn, đặc biệt là ở các khu vực thành thị, tại sao bạn lại mua một chiếc xe hybrid?

Lý do chính để chọn một chiếc ô tô hybrid là nó vẫn có động cơ xăng, do đó, loại bỏ mọi vấn đề lo lắng về phạm vi mà bạn có thể gặp phải với một chiếc ô tô điện. Hơn nữa, chúng là lựa chọn phương tiện thân thiện với môi trường duy nhất mà nhiều người dùng có ở những nơi không có mạng lưới sạc rộng khắp — về cơ bản là bất kỳ quốc gia nào ngoài Bắc Mỹ, Châu Âu và Nhật Bản.

Và nếu bạn là kiểu người cần tối đa hóa phạm vi hoạt động của ô tô và thường xuyên di chuyển trên những quãng đường dài, thì có lẽ chưa nên mua một chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện.

Xe hybrid là lựa chọn tốt nhất tiếp theo

Đối với hầu hết thế giới, xe điện đơn giản là ngoài tầm với. Chúng quá đắt hoặc không thực tế và không dễ nạp tiền. Nếu bạn thường lái xe trong thành phố có nhiều bộ tăng áp, thì xe điện là lựa chọn thiết thực nếu bạn có đủ khả năng.

Nhưng nếu bạn sống ở một nơi không có bất kỳ trạm sạc nhanh nào cho ô tô, thì lựa chọn duy nhất của bạn có thể là mua một chiếc hybrid. Mặc dù những loại xe này không có lượng khí thải bằng không, nhưng chúng có thể tăng gấp đôi hoặc gấp ba quãng đường của bạn trong một lần bình đầy, do đó giảm đáng kể lượng khí thải carbon của bạn.

Đọc tiếp