ĐỘNG CƠ HYBRID LÀ GÌ? ƯU ĐIỂM VƯỢT TRỘI CỦA ĐỘNG CƠ NÀY LÀ GÌ?

Ngày 09/11/2022

Động cơ Hybrid có rất nhiều loại: Full Hybrid, Mild Hybrid, Plug-in Hybird và Range Extender Hybrid. Mỗi loại lại có cơ chế hoạt động và vai trò của động cơ điện và động cơ xăng khác nhau. Vì vậy, cho hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu, khả năng giảm phát thải, cũng những ưu/ nhược điểm nhất định và khác nhau
.

1. Động cơ Hybrid là gì?

Động cơ Hybrid là động cơ được thiết kế lai tạo giữa động cơ xăng và động cơ điện. Có thể nói, đây là một giải pháp cũng như một sự lựa chọn hài hòa cho những người tiêu dùng vừa muốn tiết kiệm xăng so với xe sử dụng động cơ đốt trong và vừa không phải sạc điện thường xuyên giống như xe ô tô sử dụng động cơ điện. Gọi là sử dụng cả hai động cơ, tuy nhiên, động cơ này vẫn sử dụng động cơ đốt trong là chủ yếu.

Những chiếc xe sử dụng động cơ Hybrid được gọi là xe Hybrid. Đó là lý do mà tại sao dù vẫn chạy xăng nhưng xe Hybrid được ca ngợi và nhiều người dùng lựa chọn vì khả năng tiết kiệm nhiên liệu, cắt giảm lượng khí thải so với những xe chạy xăng thông thường. Nắm bắt được xu hướng và thị hiếu tiêu dùng, nhiều nhà sản xuất xe hiện nay cũng ngày càng chú trọng hơn và chuyển hướng sang nâng cấp và sản xuất những dòng sản phẩm của mình chạy động cơ xe Hybrid.

Động cơ Hybrid sẽ sử dụng động cơ điện khi di chuyển trên những quãng đường ngắn với tốc độ chậm như di chuyển trong nội thành, di chuyển từ nhà đến nơi làm việc… Và sẽ chuyển sang sử dụng động cơ đốt trong khi di chuyển đường dài và với vận tốc lớn như trên đường cao tốc, đi du lịch xa… Dựa trên quãng đường và tốc độ vận hành mà động cơ xe Hybrid sẽ chuyển đổi để sử dụng chế độ động cơ phù hợp sao cho tiết kiệm nhiên liệu và cắt giảm lượng khí thải tối đa nhất có thể.

2. Động cơ Hybrid có những loại nào?

Loại động cơ này được thiết kế với 3 loại cấu trúc truyền động cơ bản: truyền động nối tiếp, truyền động song song và truyền động hỗn hợp.

2.1. Truyền động nối tiếp

Động cơ xe Hybrid sử dụng cấu trúc truyền động nối tiếp là dạng động cơ mà trong đó, động cơ đốt trong tạo ra năng lượng và nạp điện cho ắc quy, sau đó, truyền xuống cho động cơ điện để động cơ này truyền lực trực tiếp đến hệ thống dẫn động bánh xe.

Ưu điểm của loại động cơ này là động cơ xăng chủ yếu hoạt động khi xe chạy đường dài nên giúp tiết kiệm xăng và giảm phát thải. Tuy nhiên, có nhược điểm là động cơ đốt trong dễ rơi vào tình trạng quá tải do phải làm việc liên tục để cung cấp năng lượng và điện cho ắc quy và động cơ điện. Vì ở hệ thống này, động cơ điện đóng vai trò truyền lực chính nên bình ắc quy được thiết kế có dung tích và kích thước khá lớn.

2.2. Truyền động song song

Động cơ xe Hybrid truyền động song song là động cơ mà cả động cơ xăng và động cơ điện đều đảm nhận vai trò truyền lực. Động cơ điệ và động cơ xăng có thể luân phiên nhau hoặc đồng thời hoạt động. Điều đó sẽ do bộ điều khiển trung tâm ECU quyết định tùy vào từng điều kiện vận hành.
Vì cả hai động cơ điện và xăng đều tham gia hoạt động nên dung tích và kích thước ắc quy không yêu cầu quá lớn và công suất động cơ tổng thể có thể đạt mức cao.

2.3. Truyền động hỗn hợp

Có thể nói động cơ xe Hybrid truyền động hỗn hợp là sự kết hợp các điểm mạnh của cả hai động cơ xe Hybrid nối tiếp và song song. Nhược điểm của động cơ này sẽ được khắc phục bởi ưu điểm của động cơ kia và ngược lại. Chính vì đặc điểm này mà động cơ xe Hybrid hỗn hợp đang ngày càng được ưu tiên áp dụng trong chế tạo các dòng xe Hybrid ngày nay.

3. Có những loại xe Hybrid nào?

3.1. Xe Full Hybrid

Xe Full Hybrid (hay còn gọi là Parallel Hybrid) là loại xe Hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong vừa có thể hoạt động riêng lẻ vừa có thể kết hợp với nhau tuỳ từng điều kiện vận hành. Tuy nhiên, trong đó, động cơ điện gần như làm việc trong suốt quá trình xe vận hành vì pin có khả năng tự sạc nhanh bằng động cơ đốt trong. Còn động cơ xăng sẽ tham gia trong các tình huống xe cần lực kéo lớn như tăng tốc hay chạy tốc độ cao và tạo năng lương để cung cấp cho động cơ điện.

Có thể kể tên một số dòng xe sử dụng động cơ Full Hybrid như Toyota Pirus, Toyota Corolla Hybrid, Toyota Camry Hybrid hay Toyota Corolla Cross Hybrid…

3.2. Xe Mild Hybrid

Mild Hybrid Electric Vehicle – MHEV (xe lai nhẹ) là loại xe Hybrid có động cơ điện không thể làm việc độc lập, chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ đốt trong trong việc tắt xe khi đang lao dốc, phanh gấp hoặc tạm dừng và nhanh chóng khởi động lại sau đó và giúp động cơ xăng tăng lực kéo. Pin của động cơ điện sẽ được nạp năng lượng thông qua quá trình phanh xe. Trong khi đó, động cơ xăng sẽ đóng vai trò trong các nhiệm vụ còn lại.

So với hệ thống Full Hybrid, hệ thống Mild Hybrid thường có giá thành thấp hơn do kết cấu đơn giản hơn, công suất động cơ và khả năng khả năng tiết kiệm nhiên liệu cũng kém hơn so với xe Full Hybrid.

Động cơ Mild Hybrid thường xuất hiện trên nhiều hãng xe sang như BMW, Mercedes-Benz, Audi hay Volvo…

3.3. Xe Plug-in Hybird

Plug-in Hybrid Electric Vehicle – PHEV (xe lai sạc điện) là loại xe Hybrid có động cơ điện được sạc pin bằng cách kết nối với nguồn điện bên ngoài thông qua phích cắm mà không phải sử dụng năng lượng do động cơ xăng tạo ra.

Xe Plug-in Hybrid hoạt động tương tự như xe Full Hybrid, tuy nhiên, động cơ điện có dung lượng pin lớn hơn nhờ vậy di chuyển được quãng đường dài hơn và có thể hoạt động hoàn toàn bằng điện mà không cần dùng đến động cơ xăng.

Động cơ Plug-in Hybrid có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải cũng tốt hơn so với Full Hybrid.

Một số mẫu xe được thiết kế động cơ Plug-in Hybrid là Mistubishi Outlander, Audi Q7 E-Tron…

3.4. Xe Range Extender Hybrid

Range Extender Hybrid là loại xe Hybrid sử dụng máy phát điện được vận hành bằng xăng lắp đặt trên xe. Động cơ điện tham gia chủ yếu vào hoạt động truyền động cho bánh xe. Trong khi đó, động cơ đốt trong không thực hiện truyền động mà thay vào đó đóng vai trò tạo ra năng lượng cho động cơ điện và pin nạp cho ắc quy.

Xe Range Extender Hybrid có ưu điểm là không cần sạc pin thường xuyên do sử dụng pin từ động cơ đốt trong (tương tự như Full Hybrid) nhưng lại có trọng lượng nặng nên làm giảm phạm vi chạy bằng điện và thường không mang lại hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu tốt.

Một vài mẫu xe từng được bán có sử dụng động cơ Range Extender Hybrid là BMW i3 REX, Vauxhall Ampera, và Chevrolet Volt.

4. Động cơ Hybrid có những ưu/ nhược điểm nào?

4.1. Ưu điểm

4.1.1. Tiết kiệm nhiên liệu

Tiết kiệm nhiên liệu có lẽ nên là ưu điểm đầu tiên khi đề cập tới xe Hybrid. Tất nhiên, độ tiết kiệm nhiên liệu còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà cơ bản nhất là dạng động cơ xe Hybrid mà xe đang sử dụng (nối tiếp, song song hay hỗn hợp, full Hybrid hay mild Hybrid).

Xe Hybrid có sử dụng đồng thời cả động cơ xăng và động cơ điện nên khả năng tiết kiệm nhiên liệu là cao hơn so với những xe chạy xăng thông thường. “Nói có sách, mách có chứng”, theo số liệu thống kê thực tế, các dòng xe có sử dụng động cơ xe Hybrid có mức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn từ 30 – 50% so với động cơ đốt trong truyền thống.

4.1.2. Giảm thiểu khí thải

Cũng nhờ ưu điểm thứ nhất – tiết kiệm nhiên liệu mà động cơ này còn được biết đến với khả năng giảm thiểu phát thải do sử dụng cả động cơ điện và động cơ xăng.

4.1.3. Vận hành mượt mà, êm ái

Nói về ưu điểm vận hành mượt mà, êm ái thì sẽ đúng hơn nếu thêm chữ “full” đằng trước từ “Hybrid” trong cụm “động cơ Hybrid”. Động cơ full Hybrid vận hành êm ái hơn do chúng sử dụng động cơ điện là chủ yếu, nhất là khi chạy đường dài với tốc độ thấp trong khu đông dân cư.

4.2. Nhược điểm

4.2.1. Trọng tải nặng hơn và công suất hạn chế hơn

Do có động cơ điện và pin nên trọng lượng xe Hybrid nặng hơn so với xe xăng thông thường. Bên cạnh đó, về phần công suất thì xe cũng hạn chế hơn so với xe truyền thống do bản chất được thiết kế kèm mục tiêu tiết kiệm nhiên liệu, giảm phát thải và bảo vệ môi trường.

4.2.2. Tốn nhiên liệu hơn nếu hết pin/ pin hỏng

Trường hợp xe hết pin hoặc pin bị hỏng, động cơ không thể hoạt động bằng động cơ điện mà chỉ có thể hoạt động bằng động cơ xăng vì cùng một trọng tải nhưng phải chuyên trở khối lượng lớn hơn (pin và hệ thống động cơ điện).

4.2.3. Vấn đề sử dụng và bảo dưỡng pin đúng cách

Bên cạnh việc bảo dưỡng các bộ phận của động cơ xăng thông thường, xe Hybrid còn phải chú ý sử dụng pin đúng cách và bảo dưỡng pin định kỳ để đảm bảo tuổi thọ và an toàn (không xảy ra cháy nổ). Bên cạnh đó, khi pin bị hỏng, chủ xe cũng cần phải thay pin mới với chi phí mặc dù không cao như xe sử dụng động cơ điện 100% nhưng cũng tương đối lớn là khoảng 100.000.000 VNĐ.

4.2.4. Giá cả cao hơn

Giá cả cao hơn cũng là điều dễ hiểu vì xe Hybrid có trang bị cả động cơ xăng và cả động cơ điện.

5. Tùy chọn chế độ làm việc của xe Hybrid

Như tiêu đề có đề cập, thì xe Hybrid có thể tùy chọn được chế độ sử dụng động cơ theo yêu cầu của người lái. Ví dụ, đối với xe Full Hybrid thì sẽ có các chế độ sau:

  • Chế độ chạy hoàn toàn bằng điện
  • Chế độ chạy hoàn toàn bằng xăng
  • Chế độ vừa chạy xăng vừa chạy điện
  • Chế độ thu năng lượng khi giảm tốc

Người lái có thể chủ động chọn chế độ theo nhu cầu của mình. Tuy nhiên, tùy vào điều kiện xe hiện có, đặc biệt là dung lượng pin mà người dùng có thể lựa chọn chế độ chạy hoàn toàn bằng điện hoặc vừa chạy xăng vừa chạy điện được hay không (lấy ví dụ). Với chế độ chạy hoàn toàn bằng điện, dung lượng pin phải trên 80% thì mới có thể kích hoạt chế độ này. Nếu không, xe sẽ báo người dùng cần lựa chọn chế độ khác phù hợp. Bên cạnh đó, cũng khó có thể chạy quá xa với chỉ chế độ này vì dung lượng pin là hạn chế.

6. Những lưu ý khi sử dụng xe ô tô chạy động cơ Hybrid

Theo chuyên gia khuyến cáo, khi sử dụng xe Hybrid, người lái cần lưu ý một số kinh nghiệm, cách lái xe sau để có trải nghiệm tốt nhất:

– Nên ưu tiên chế độ chạy điện EV Mode.

– Đạp ga nhẹ nhàng và dứt khoát sẽ giúp động cơ điện hoạt động lâu hơn.

– Đạp phanh nhẹ và sớm sẽ giúp phục hồi pin nhanh chóng hơn.

– Khi dừng đèn đỏ không nên đưa cần số về N vì năng lượng sẽ không được thu hồi, pin vào trạng thái xả. Nếu dừng lâu hãy đưa cần số về P.

– Khi lái xe đường trường thông thoáng, đường cao tốc… nên ưu tiên sử dụng hệ thống ga tự động Cruise Control.

– Chế độ lấy gió trong giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ hơn chế độ lấy gió ngoài khi bật điều hoà ô tô.

  • Tóm lại, động cơ Hybrid là động c
  • ơ được thiết kế lai tạo giữa động cơ xăng và động cơ điện, có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải tạo ra từ quá trình đốt cháy ra môi trường. Tuy nhiên, độ tiêu hao nhiên liệu cùng khả năng hạn chế phát thải cũng phụ thuộc vào từng thiết kế và cơ chế hoạt động của nhiều loại động cơ xe Hybrid khác nhau. Vì vậy, trong quá trình mua sắm, người tiêu dùng nên tìm hiểu kỹ lưỡng về cách vận hành, cùng những ưu/nhược điểm của từng loại động cơ để đưa ra được lựa chọn tốt nhất cuối cùng.
  • Nguồn: Sưu tầm