Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của xe Hybrid

Tại Việt Nam, Toyota Corolla Cross là mẫu xe đầu tiên sử dụng động cơ hybrid được bán chính hãng. Trước đó, nhiều mẫu hybrid được nhập về thông qua dạng không chính hãng, nhưng thường chỉ ở phân khúc xe sang. Công nghệ vốn được phần đông khách Việt mặc định là chưa phù hợp thực sự hoạt động như thế nào?

Động cơ Hybrid là gì?

Động cơ Hybrid hay còn gọi là động cơ xăng lai điện, nghĩa là kết hợp sử dụng 2 bộ truyền động, một động cơ chạy xăng và một môtơ chạy điện. Đây là một giải pháp để đáp ứng những đòi hỏi khắt khe ở các nước phát triển về tiêu chuẩn khí thải và đặc biệt là nhằm giảm tối đa mức tiêu thụ nhiên liệu.

Xe Hybrid được chế tạo để kết hợp động cơ xăng và động cơ điện một cách hợp lý nhằm đạt được những yêu cầu khác nhau, ví dụ như: cải thiện mức tiêu hao nhiên liệu, gia tăng sức mạnh hoặc cung cấp thêm năng lượng cho những thiết bị điện tử và tiện nghi trên xe.v.v...

Theo lý thuyết, xe Hybrid dạng lai Diesel-Điện sẽ là mô hình đạt hiệu quả cao hơn trong việc tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên, hệ thống này có cơ cấu phức tạp và giá thành sản xuất cao hơn dạng Xăng-Điện khá nhiều. Chính vì thế, những chiếc xe Hybrid Diesel-Điện không được sản xuất phổ biến bằng các mô hình Hybrid sử dụng động cơ xăng như hiện tại.

Cách thức vận hành động cơ Hybrid

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.

Hệ thống Toyota Hybrid là sự kết hợp linh hoạt và nhuần nhuyễn giữa sức mạnh của động cơ xăng với hiệu quả của động cơ điện.

Trong Hybrid, pin được sạc lại ngay trong lúc xe đang vận hành, sẵn sàng hoạt động mà không cần cắm điện cho những hành trình kế tiếp.

Giai đoạn 1: Khi xe bắt đầu chuyển động từ dải tốc độ thấp, năng lượng sẽ được cung cấp từ pin đến động cơ điện để vận hành xe. Trong lúc này, động cơ xăng vẫn trong trạng thái nghỉ.

Giai đoạn 2: Khi tăng tốc, động cơ điện và động cơ xăng sẽ kết hợp cùng hoạt động để giúp xe đạt được tốc độ mong muốn một cách nhanh chóng. Khi đó ắc-quy Hybrid không còn đủ năng lượng, động cơ xăng sẽ làm quay động cơ điện và sử dụng nguồn điện tạo ra để dẫn động bánh xe.

Giai đoạn 3: Khi giảm tốc và phanh, động cơ điện sử dụng động năng của xe làm máy phát quay, lượng điện này sẽ được tích ngược lại vào pin hybrid.

Giai đoạn 4: Khi xe ở chế độ nghỉ, động cơ điện và động cơ xăng tự động tắt để bảo toàn năng lượng. Nhiên liệu cũng sẽ không bị lãng phí khi xe không hoạt động.

Một số 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.

Xe hybrid có tiết kiệm hơn so với xe xăng? Có. 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.

Pin dùng cho xe hybrid được đặt ở phía sau, để đảm bảo nhiều yếu tố như thiết kế dễ hơn, phân bổ đều trọng lượng giữa phía trước và sau... Pin của Corolla Cross làm từ NiMH (niken hydrua kim loại), là công nghệ truyền thống nhất trong chế tạo pin. Loại pin này có ưu điểm là tuổi thọ dài, sạc nhanh, an toàn cháy nổ, chịu được dải nhiệt độ rộng và chi phí thấp hơn các công nghệ pin khác. Tất nhiên, nhược điểm của loại này là trọng lượng nặng, dung lượng không cao, độ tự xả tăng dần theo thời gian (không thể sạc đầy 100%)...

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.

Xe điện Ford Mustang Mach-E đầu tiên cập bến tại Việt Nam Xe điện Ford Mustang Mach-E đầu tiên về Việt Nam sở hữu công suất mạnh mẽ lên đến 480 mã lực cùng tầm hoạt động ...

Điều khiển xe bị mờ biển số, mức xử phạt là bao nhiêu? Khi điều khiển xe với biển số không rõ chữ hoặc số, mức xử phạt cao nhất có thể thể lên tới 1 triệu đồng

Giấy phép lái xe ô tô hết hạn sử dụng thì bị xử phạt thế nào? Nghị định 123 tăng gấp đôi mức phạt với người sử dụng giấy phép lái xe hết hạn lên tới 12 triệu đồng