Xe hybrid kết hợp động cơ đốt trong (ĐCĐT) với động cơ điện, mang lại mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn và giảm khí thải. Hệ thống hybrid càng hiệu quả thì yêu cầu pin càng mạnh — và do đó, giá thành cũng càng cao. Dưới đây là tất cả những gì bạn cần biết về cách thức hoạt động của xe hybrid và những điểm khác biệt của chúng.
Hybrid Nhẹ và Hybrid Đầy Đủ: Sự Khác Biệt Là Gì?
Tùy thuộc vào vai trò của động cơ điện trong hệ thống truyền động, xe hybrid được chia thành hai loại chính: nhẹ và đầy đủ.
- Hybrid nhẹ sử dụng động cơ điện như một trợ lực cho động cơ đốt trong. Một ví dụ nổi tiếng là hatchback Honda Insight. Động cơ điện hỗ trợ trong quá trình tăng tốc nhưng không thể tự vận hành xe.
- Hybrid đầy đủ có thể di chuyển một quãng đường nhất định chỉ bằng điện mà không cần ĐCĐT hoạt động. Lexus RX 400h là ví dụ điển hình của loại này.
Ngoài ra còn có một danh mục thứ ba được định nghĩa lỏng lẻo, đôi khi được gọi là micro hybrid — một thuật ngữ tiếp thị để chỉ các phương tiện có hệ thống start/stop. Tuy nhiên, về bản chất đây chỉ là một máy phát điện tiên tiến, không phải hệ thống hybrid thực sự, vì không có động cơ điện nào truyền mô-men xoắn đến bánh xe.
Các thành phần công nghệ 48V bao gồm bộ khởi động-máy phát, pin và bộ chuyển đổi điện áp
– Hộp cầu chì
– Bộ chuyển đổi DC/DC
– Pin Lithium-ion 48V
– Pin 12V
– Động cơ khởi động
– Máy phát đai khởi động 48V
– Đai dẫn động
3 Sơ Đồ Hệ Thống Truyền Động Hybrid Chính
Hệ thống truyền động hybrid có ba cấu hình cơ bản: nối tiếp, song song và nối tiếp-song song. Mỗi loại có những đặc điểm, ưu điểm và trường hợp sử dụng điển hình riêng.
1. Hybrid Nối Tiếp
Hybrid nối tiếp là cấu hình lâu đời nhất, được Ferdinand Porsche phát minh vào năm 1899. Trong sơ đồ này:
- Bánh xe được dẫn động hoàn toàn bởi động cơ điện.
- ĐCĐT dung tích nhỏ quay máy phát điện để tạo ra điện — nó không bao giờ dẫn động bánh xe trực tiếp.
- Không cần hộp số truyền thống hoặc động cơ đốt trong công suất cao.
- Cần pin dung lượng lớn (thường là niken-kim loại hydride).
Sơ đồ này ngày nay ít phổ biến trên xe du lịch nhưng được sử dụng rộng rãi trên xe ben mỏ đá, xe buýt và đầu máy xe lửa.
2. Hybrid Song Song
Được kỹ sư người Đức Henri Pieper cấp bằng sáng chế vào năm 1905, hybrid song song là cấu hình được sử dụng phổ biến nhất hiện nay và là nền tảng của hầu hết các xe hybrid nhẹ. Các đặc điểm chính bao gồm:
- Động cơ điện mạnh (thường 10–15 kW) hỗ trợ ĐCĐT trong quá trình tăng tốc.
- Động cơ điện cũng thu hồi và lưu trữ năng lượng thông qua phanh tái sinh.
- Thường sử dụng CVT (Hộp số vô cấp) hoặc bánh răng hành tinh.
- Nguồn điện bao gồm pin lithium-ion hoặc pin lithium polymer.
- Cần dung lượng pin nhỏ hơn so với hybrid nối tiếp, giúp giảm chi phí.
Honda đã áp dụng một cách tiếp cận độc đáo khi trang bị cho coupe CR-Z chạy xăng-điện hộp số cơ 6 cấp. Một số nhà sản xuất ô tô cũng đang khám phá siêu tụ điện, có thể cung cấp công suất rất cao trong thời gian ngắn, như một giải pháp thay thế cho pin thông thường.
3. Hybrid Nối Tiếp-Song Song
Cấu hình nối tiếp-song song kết hợp các yếu tố của cả hai sơ đồ và được minh họa tốt nhất bởi Toyota Prius và các mẫu Lexus mang ký hiệu “h”, tất cả đều chạy bằng hệ thống HSD (Hybrid Synergy Drive) độc quyền của Toyota.
Cách thức hoạt động:
- Hộp số hành tinh cho phép ĐCĐT và động cơ điện hoạt động cùng nhau hoặc độc lập.
- ĐCĐT dẫn động bánh xe đồng thời cấp nguồn cho máy phát điện.
- Không cần hộp số truyền thống — thay vào đó, thiết bị điện tử trên xe điều chỉnh tốc độ của các động cơ và máy phát.
- Kết quả là ECVT (Hộp số vô cấp điện tử), mang lại khả năng truyền công suất mượt mà và hiệu quả.
Xe Hybrid Sử Dụng Loại Động Cơ Nào?
Phần lớn xe hybrid sử dụng động cơ xăng, nhiều trong số đó hoạt động theo chu trình Atkinson — một thiết kế có hành trình nén ngắn hơn giúp cải thiện hiệu suất nhiệt và giảm khí thải. Điều này khiến xe hybrid xăng-điện trở thành những phương tiện xuất sắc về cả tiết kiệm nhiên liệu lẫn tác động đến môi trường.
Vậy tại sao xe hybrid diesel-điện lại không phổ biến hơn? Một số lý do chính:
- Thị trường hybrid lớn nhất — Bắc Mỹ — từ trước đến nay có tỷ lệ sử dụng xe du lịch chạy dầu diesel thấp.
- Động cơ diesel đắt hơn để sản xuất so với động cơ xăng, điều này sẽ đẩy mức giá hybrid vốn đã cao lên thêm.
- Động cơ xăng theo chu trình Atkinson đã đạt được hiệu suất xuất sắc khi kết hợp với động cơ điện.
-15% CO₂
+20% CÔNG SUẤT BỘ TĂNG ÁP ĐIỆN (TĂNG MÔ-MEN XOẮN Ở TỐC ĐỘ THẤP)
PIN 48V
E-MOTOR VÀ MÁY PHÁT
Đây là bản dịch. Bạn có thể đọc bản gốc tại đây: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4df5.html
Đã xuất bản Tháng Mười Một 11, 2021 • 4 phút để đọc
