Tìm hiểu về động cơ Hybrid – Tương lai của ngành công nghiệp xe hơi

Là sự kết hợp của 2 động cơ đốt trong và động cơ điện trên cùng chiếc xe, nên còn được gọi là xe “lai”. Khi cần tăng tốc độ đột ngột cả 2 nguồn lực đều được huy động tối đa. Khi chạy ổn định ở tốc độ thấp xe có thể chạy bằng mô tơ điện, khi phanh hay đổ dốc ắc quy sẽ được sạc lại.

Hãy cùng xem Clip tâm trạng của những người ngồi trên chiếc GS Hybrid, bạn sẽ thấy rõ hơn tác động của Hybid làm cho chiếc Lexus đã được quen với hình ảnh điềm đạm trở nên mạnh mẽ thế nào :

Chắc hẳn nhiều người sẽ bất ngờ vì 1 động cơ tương lai thế này đã xuất hiện từ năm 1899 tại triển lãm ở Paris Salon. Được chế tạo bởi Pieper, Liège, xe Pieper là một kiểu xe lai song song với một động cơ xăng nhỏ làm mát bằng gió được hỗ trợ thêm một động cơ điện và các ắc quy chì. Ắc quy sẽ được nạp khi xe đang chạy đều trên đường cao tốc hoặc khi xe hoạt động tại chỗ. Khi công suất dẫn động yêu cầu cao hơn công suất định mức của động cơ, motor điện sẽ cung cấp thêm công suất cho động cơ.

Các bộ phận quan trọng trong chiếc xe Hybrid:

BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

Bộ điều khiển động cơ nhỏ gọn hoạt động như “bộ não” của hệ thống hybrid trên xe, nhiệm vụ là quản lí và điều khiển năng lượng.

Thiết bị này giám sát và kiểm soát dòng công suất giữa máy phát, ắc quy và mô tơ điện trước khi tính toán mức kết hợp hiệu quả nhất đảm bảo khả năng vận hành và bảo vệ môi trường một cách tối ưu.

ĐỘNG CƠ XĂNG-nguồn động lực chính

Hoạt động cùng máy phát – mô tơ điện công suất cao, động cơ xăng giúp xe yên tĩnh khi tăng tốc, êm ái và đầy mạnh mẽ.

MÁY PHÁT – MÔ TƠ ĐIỆN

Mô-tơ điện (hay còn gọi là động cơ điện): là một một phận rất quan trọng, nó đóng nhiều vai trò trong một chiếc xe Hybrid như hỗ trợ động cơ xăng khi chiếc xe cần tăng tốc nhanh, đóng vai trò như một máy phát điện, giúp chuyển năng lượng từ động cơ xăng và hệ thống tái tạo năng lượng phanh thành điện năng tích trữ trong bộ pin… Ngoài ra, động cơ điện còn có thể giúp khởi động động cơ xăng một cách tức thì trong trường hợp cần thiết. Một vài mẫu xe Hybrid có đến 2 (Porsche 918 Spyder), hay thậm chí có thể là 3 động cơ điện.

ẮC QUY

Ắc quy tự sạc bằng nguồn điện tạo ra từ hai máy phát – mô tơ điện và từ quá trình phanh.

Ngoài ra nếu Ắc-quy có hệ thống tản nhiệt giúp duy trì hiệu suất tối ưu và kéo dài thời gian hoạt động của ắc quy.

Không phải mẫu xe Hybrid nào cũng được trang bị đầy đủ các bộ phận này cũng như có cơ chế hoạt động như nhau, tất cả đều phụ thuộc vào cách bố trí và sắp đặt các bộ phận với nhau

Các loại Hybrid 

Hybrid thấp

Động cơ xăng được trang bị hệ thống stop-start (dừng-khởi động) tự động chạy bằng ắc quy.

Khi xe tạm dừng (ví dụ ở đèn giao thông), động cơ xăng sẽ tắt.

Khi nhấn vào chân ga, máy phát điện chạy bằng ắc quy sẽ kích hoạt động cơ hoạt động lập tức. Đổi lại, ắc quy cũng sẽ được sạc một phần nhờ năng lượng thu hồi từ quá trình phanh xe.

Hybrid trung bình

Trong hệ thống Hybrid trung bình, mô tơ điện không đảm nhận việc cung cấp năng lượng cho xe.

Thay vào đó, mô tơ này hỗ trợ tắt động cơ xăng khi xe đang chạy đều ga, khi phanh hoặc dừng lại, với khả năng khởi động lại nhanh chóng.

Mô tơ điện được ắc quy cấp điện, đây là ắc quy tự sạc nhờ thu hồi phần năng lượng tiêu hao khi phanh hoặc dư thừa khi trong quá trình vận hành.

Hybrid toàn phần

Loại xe này kết hợp mô tơ điện, động cơ xăng và ắc quy. Khi hoạt động đều ở tốc độ thấp, chỉ có động cơ điện hoạt động. Khi cần tăng tốc thêm, động cơ xăng sẽ khởi động và cả hai động cơ hoạt động cùng nhau để cung cấp động năng cho xe. Hybrid toàn phần phát triển như sau:

Series Hybrid: đây là 1 loại động cơ cổ điển, động cơ điện có nhiệm vụ truyền lực chính cho bánh xe.Vì thế, động cơ điện phải có công suất lớn đồng nghĩa với kích thước và khối lượng cũng rất lớn. Được gọi là Hybrid bởi vì động cơ xăng được sử dụng để tạo ra nguồn điện cung cấp cho động cơ điện. Được sử dụng cho những đầu máy xe lửa và tàu thủy của thế kỷ trước.

Parallel Hybrid: Động cơ xăng đóng vai trò chủ đạo, còn động cơ điện hỗ trợ mỗi khi xe cần gia tốc mạnh. Nếu lượng pin đủ lớn, động cơ điện sẽ thay thế luôn động cơ xăng trong những trường hợp xe đi chậm hoặc tạm dừng. Việc “sạc pin” của động cơ điện được lấy năng lượng từ việc phanh.