Xe hybrid là gì? Ưu nhược điểm là gì? Chế độ làm việc như thế nào? Khi sử dụng cần chú ý điều gì? Những mẫu xe hybrid nào được bán tại Việt Nam?
Xe hybrid là gì?
Xe hybrid (hay còn gọi là xe hybrid hoặc xe hybrid) là loại xe sử dụng song song hai nguồn động cơ là động cơ đốt trong và động cơ điện.
Xe hybrid là loại xe sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện
Chiếc xe hybrid đầu tiên ra mắt vào năm 1899, được chế tạo bởi Pieper ở Liege, Bỉ, và các công ty truyền lực của Pháp là Vendovelli và Priestly. Sau một quá trình dài nghiên cứu và phát triển, phải đến những năm 90, khái niệm xe hybrid mới thực sự hấp dẫn.
Các nhà sản xuất ô tô Nhật Bản có một danh tiếng vững chắc về việc thương mại hóa các loại xe như vậy. Năm 1997, Toyota giới thiệu mẫu sedan hybrid Toyota Prius. Đồng thời, Honda cũng tung ra thị trường hai mẫu xe Honda Civic và Honda Civic Hybrid. Đây được cho là những chiếc xe đầu tiên được Hyundai Hybrid chính thức thương mại hóa.
Sản xuất xe hybrid
Cấu tạo của xe hybrid tương tự như xe sử dụng động cơ đốt trong thông thường. Động cơ được kết nối với bộ truyền động để dẫn động các bánh xe. Tuy nhiên, xe hybrid có thêm một động cơ điện chia sẻ nhiệm vụ dẫn động hoặc hỗ trợ động cơ đốt trong.
Để cấu trúc này phối hợp và hoạt động nhịp nhàng, cần phải có một số thành phần hỗ trợ khác như pin và bộ chuyển đổi nguồn. Pin (hay acquy điện áp cao) là thiết bị lưu trữ và cung cấp năng lượng cho động cơ điện. Bộ chuyển đổi điện năng chuyển đổi nguồn năng lượng của động cơ thành các bộ phận cho các mục đích khác nhau, chẳng hạn như điều khiển xe và sạc pin.
Kết cấu xe hybrid bao gồm động cơ đốt trong và động cơ điện
Các loại động cơ lai
Xe hybrid có ba kiểu kiến trúc hệ thống truyền lực cơ bản:
nối tiếp
Động cơ điện truyền lực trực tiếp đến hệ thống truyền động bánh xe. Động cơ đốt trong chỉ có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho động cơ điện và sạc pin.
Ưu điểm: Máy xăng chủ yếu chỉ hoạt động khi chạy xe đường dài nên giúp tiết kiệm xăng, giảm ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm: Với hệ thống này, dung lượng và kích thước của ắc quy lớn do động cơ điện đảm nhiệm vai trò truyền lực chính. Động cơ xăng dễ bị quá tải vì luôn phải cấp điện cho động cơ điện và ắc quy.
những đường thẳng song song
Cả động cơ điện và động cơ đốt trong đều đảm nhận vai trò truyền lực. Khi nào động cơ điện hoạt động, khi động cơ đốt trong hoạt động hay cả hai cùng hoạt động sẽ do bộ điều khiển trung tâm xác định tùy từng trường hợp.
Trong quá trình truyền động song song, cả động cơ điện và động cơ đốt trong đều đóng vai trò truyền lực
Lợi ích: Xe đạt được công suất cao hơn nhờ hai nguồn truyền lực. Dung lượng và kích thước của pin không được quá lớn.
Nhược điểm: Cấu trúc hệ thống phức tạp, chi phí sản xuất cao.
Hỗn hợp
Hệ thống hybrid kết hợp hệ thống nối tiếp và hệ thống song song. Hệ thống này giúp phát huy tối đa ưu điểm đồng thời khắc phục được nhược điểm của 2 hệ thống trên. Đây là loại hệ thống hiện đang được ưa chuộng trong các kiến trúc xe hybrid.
Xe điện
Có nhiều loại xe hybrid. Sự khác biệt giữa các loại này chủ yếu ở cách thức và thời điểm phối hợp công suất giữa động cơ điện và động cơ đốt trong.
lai đầy đủ
Xe hybrid đầy đủ (hay còn gọi là xe hybrid song song) là loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong có thể hoạt động riêng lẻ hoặc kết hợp tùy theo điều kiện vận hành. Ắc quy động cơ điện có thể tự sạc lại bằng cách sử dụng năng lượng do động cơ đốt trong cung cấp.
Một chiếc hybrid đầy đủ là một loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong có thể hoạt động riêng lẻ hoặc kết hợp
Một chiếc xe hybrid hoàn toàn có thể là xe chạy hoàn toàn bằng điện, chạy hoàn toàn bằng xăng / dầu hoặc kết hợp cả hai. Động cơ điện thường chạy một mình ở tốc độ thấp đến trung bình. Tuy nhiên, do pin của xe có hạn nên chỉ đi được quãng đường ngắn. Nhưng bù lại, ắc quy có ưu điểm là động cơ đốt trong tự sạc nhanh. Ở loại xe này, động cơ đốt trong có nhiệm vụ vừa truyền lực cho xe, vừa sinh ra năng lượng để nạp điện cho động cơ điện.
Ở xe hybrid hoàn toàn, khi khởi động, xe ở chế độ không tải và động cơ điện hoạt động một mình. Khi xe bắt đầu chuyển động, tùy theo cách lái xe của tài xế, bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào vận hành động cơ đốt trong, khi nào vận hành động cơ điện, hoặc khi nào vận hành cả hai.
Nếu bạn đang lái xe ở tốc độ thấp, hãy nhấn nhẹ chân ga, và động cơ điện thường vẫn hoạt động một mình. Nếu bạn nhấn sâu bàn đạp ga, bộ điều khiển sẽ khởi động động cơ đốt trong, cho phép xe tăng tốc với tốc độ mà người lái xe mong muốn. Nếu tốc độ xe ổn định, ví dụ trong dải tốc độ xe trung bình 50-60 km / h, động cơ đốt trong sẽ tự động tắt và chỉ bật động cơ điện.
Thông thường, với một chiếc xe hybrid hoàn toàn, động cơ điện hoạt động cho gần như toàn bộ hoạt động của xe. Động cơ xăng sẽ tham gia vào các tình huống mà xe cần nhiều lực kéo, chẳng hạn như khi tăng tốc hoặc lái xe ở tốc độ cao.
Các dòng xe hybrid của Toyota như Toyota Pirus, Toyota Corolla Hybrid, Toyota Camry Hybrid, Toyota Corolla Cross Hybrid, Toyota RAV4 Hybrid… đều thuộc dòng full hybrid này.
lai nhẹ
Xe điện lai nhẹ – MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle) là phương tiện lai có động cơ điện và động cơ đốt trong, nhưng động cơ điện không thể chạy một mình. Ở loại xe này, động cơ điện chỉ hỗ trợ động cơ đốt trong chứ không thể hoạt động độc lập như xe hybrid hoàn toàn.
Một loại xe hybrid nhẹ là loại xe kết hợp có động cơ điện và động cơ đốt trong, nhưng động cơ điện không hoạt động đơn lẻ.
Nhiệm vụ chính của động cơ điện là làm cho động cơ đốt cháy tắt, phanh cứng, tạm dừng … và khởi động lại nhanh chóng khi xe đang xuống dốc. Ngoài ra, động cơ điện còn sinh ra công suất để tăng sức kéo của động cơ đốt trong. Pin của động cơ điện sẽ được sạc qua quá trình phanh.
So với hệ thống hỗn hợp đầy đủ, hệ thống hỗn hợp nhẹ thường có chi phí thấp hơn do cấu trúc đơn giản và chi phí sản xuất thấp hơn. Tuy nhiên, do động cơ điện chỉ đóng vai trò thứ yếu nên loại hybrid nhẹ sẽ kém hiệu quả trong việc tối ưu hóa sức mạnh và tiết kiệm nhiên liệu hơn loại hybrid hoàn toàn. Nhưng trên thực tế, hybrid nhẹ vẫn có thể tiết kiệm được 10-15% nhiên liệu. Đặc biệt là khi xe đang lái ở tốc độ thấp (khi mức tiêu thụ nhiên liệu cao và lượng khí thải cao), sự gia tăng đáng kể.
Hệ thống hybrid nhẹ thường được BMW, Mercedes-Benz, Audi, Volvo … và nhiều hãng xe sang khác sử dụng trong các mẫu xe của họ.
nhúng vào hỗn hợp
Xe điện hybrid plug-in (PHEV) là loại xe kết hợp giữa động cơ điện và động cơ đốt trong. Tuy nhiên, pin của động cơ điện không được động cơ đốt trong sạc đầy mà được sạc bằng cách kết nối với nguồn điện bên ngoài qua phích cắm.
Xe hybrid plug-in là loại xe kết hợp giữa động cơ điện và động cơ đốt trong, trong đó pin động cơ điện phải được sạc từ nguồn điện bên ngoài.
Plug-in hybrid hoạt động tương tự như hybrid đầy đủ. Tuy nhiên, do dung lượng pin lớn hơn, động cơ điện sẽ có phạm vi hoạt động xa hơn. Xe plug-in hybrid có thể chạy hoàn toàn bằng điện mà không cần sử dụng động cơ đốt trong.
Bởi trên lý thuyết, nếu chỉ di chuyển ngoài đường, người dùng sẽ hiếm khi vượt quá giới hạn điện năng của 1 lần sạc. Trong trường hợp hết pin, động cơ đốt trong có thể hoạt động như một chiếc hybrid hoàn toàn.
So với các loại xe hybrid khác, xe plug-in hybrid có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải tốt hơn. Tuy nhiên, theo một cuộc khảo sát, nhiều người sử dụng xe plug-in hybrid đang không tận dụng điều này. Họ hiếm khi sạc pin và chỉ sử dụng PHEV như một chiếc ô tô bình thường. Cách sử dụng này “tốn kém” hơn so với các loại xe thông thường. Vì PHEV sẽ nặng hơn (do hệ thống hybrid) nên sẽ tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn.
Có thể kể đến một số mẫu xe thương mại sử dụng hệ truyền động plug-in hybrid: Mitsubishi Outlander, Audi Q7 E-Tron…
hỗn hợp bộ mở rộng phạm vi
Range Extender Hybrid – REX là loại xe hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong, nhưng động cơ đốt trong không có nhiệm vụ dẫn động các bánh xe mà chỉ dùng để sạc pin cho động cơ điện. Do đó, một chiếc xe hybrid như vậy có thể được lái liên tục mà không cần dừng lại để sạc.
Tuy nhiên, nhược điểm của xe hybrid dải kéo dài là việc lắp thêm động cơ đốt trong sẽ khiến xe nặng hơn, từ đó ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe. Trong khi đó, khả năng tiết kiệm nhiên liệu không quá ấn tượng.
Hiện tại không có mô hình nào trên thị trường sử dụng hệ thống REX. Tuy nhiên, nhiều mẫu xe REX đã ra mắt trong thời gian qua như BMW i3 REX, Chevrolet Volt …
Ưu nhược điểm của xe hybrid
Lợi thế
tiết kiệm năng lượng
Xe hybrid sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện nên sẽ sử dụng ít nhiên liệu hơn xe sử dụng động cơ đốt trong thông thường. Theo số liệu của các mẫu xe thông thường và hybrid khác nhau, mức tiêu thụ nhiên liệu của phiên bản hybrid thấp hơn 30-50% so với phiên bản động cơ truyền thống. Đây là một trong những ưu điểm lớn nhất của xe hybrid.
Xe hybrid giúp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả
giảm phát thải
Lượng khí thải thấp hơn so với ô tô thông thường do sử dụng kết hợp điện và nhiệt để thực hiện công việc. Theo số liệu do một hãng xe lớn cung cấp, xe hybrid có thể giảm lượng khí thải từ 1,5-2 lần so với xe sử dụng động cơ đốt trong.
Hoạt động trơn tru và yên tĩnh
Một chiếc hybrid hoàn toàn êm ái hơn vì động cơ điện hoạt động hầu hết thời gian, đặc biệt là ở tốc độ thấp trong khu vực đô thị. Ngoài ra, hybrid cũng được đánh giá chung là có khả năng vận hành và tăng tốc mượt mà, liền mạch hơn nhờ sự kết hợp của động cơ điện và động cơ đốt trong.
sự thiếu sót
giá cao hơn
Ô tô hybrid đắt hơn ô tô thông thường do được trang bị thêm động cơ điện và một số bộ phận hỗ trợ. Có các mẫu hybrid và thông thường, và phiên bản hybrid luôn đắt hơn.
Xe hybrid thường đắt hơn xe hơi thông thường
Nặng hơn, công suất hạn chế hơn
Xe hybrid sẽ nặng hơn xe thông thường do sử dụng động cơ điện và pin. Mặt khác, xe hybrid có xu hướng hạn chế công suất hơn so với xe thông thường. Vì dòng xe này được thiết kế để tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường. Trong nhiều tình huống vận hành, đặc biệt là khi lái xe trong thành phố, xe chỉ sử dụng động cơ điện.
Tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn nếu pin cạn kiệt
Trong trường hợp xe hết điện hoặc hỏng ắc quy, động cơ điện không chạy được mà chỉ chạy động cơ đốt trong, xe hybrid sẽ hao xăng hơn xe thông thường. Vì một chiếc xe hybrid có nhiều hệ thống động cơ điện và pin hơn, chiếc xe sẽ nặng hơn.
vấn đề về pin
Ngoài các khía cạnh bảo dưỡng xe tương tự như xe ô tô thông thường, chủ sở hữu xe hybrid cũng phải chú ý đến việc bảo dưỡng và sử dụng ắc quy đúng cách. Nếu pin bị hỏng hoặc hết hạn sử dụng, nó phải được thay thế. Giá tối thiểu cho ắc quy xe hybrid cũng trên dưới 100 triệu đồng. Tuy nhiên, nhiều hãng xe hiện nay cho biết nếu bảo dưỡng và sử dụng ắc quy đúng cách thì tuổi thọ của ắc quy ngang với tuổi thọ của toàn bộ xe.
Khi sử dụng xe hybrid, người sử dụng phải hết sức lưu ý đến việc bảo dưỡng và sử dụng ắc quy hybrid
Phương tiện hybrid hoạt động như thế nào
Một chiếc xe hybrid đầy đủ thường có các chế độ sau:
Tất cả các chế độ điện
chế độ đầy xăng
Cả hai chế độ vận hành xăng và điện
Chế độ thu năng lượng khi giảm tốc
Trên xe hybrid thường có chế độ EV. Người lái có thể chủ động lựa chọn chế độ này. Tuy nhiên, quãng đường lái xe ở chế độ này bị giới hạn bởi dung lượng pin và điều kiện lái xe. Chế độ này thường được kích hoạt khi mức pin vượt quá 80%. Vì vậy, nếu bạn mới chạy xe trong thời gian ngắn thì khó có thể sử dụng chế độ này vì pin chưa được sạc đầy.
Trên các loại xe hybrid thường có chế độ EV mà người lái có thể chủ động lựa chọn
Người lái chỉ có thể chủ động chọn chế độ xe điện. Còn các chế độ khác như lái xăng hoàn toàn, lái xăng, lái điện … sẽ do người điều khiển xe quyết định dựa trên tình trạng ắc quy và điều kiện vận hành.
Trong trường hợp bình thường, bộ điều khiển xe sẽ chọn chế độ hoàn toàn bằng điện khi xe vừa khởi động, giảm tốc và khi xe duy trì tốc độ ổn định từ thấp đến trung bình. Mỗi khi người lái đạp ga, động cơ xăng sẽ tham gia, yêu cầu tăng tốc nhanh, chạy xe ở tốc độ cao, leo dốc … Lúc này, động cơ xăng không chỉ tăng lực kéo cho xe, mà còn cung cấp năng lượng cho phương tiện. Các loại xe, ắc quy hybrid.
Khi người lái nhả chân ga hoặc phanh để giảm tốc độ, bộ điều khiển sẽ kích hoạt chế độ thu năng lượng. Chế độ này sử dụng động năng lãng phí để sạc pin lai.
Trong trường hợp xe dừng hẳn như chờ đèn đỏ, chờ khách lên / xuống xe… thì xe tự động ngắt động cơ xăng và điện để tiết kiệm năng lượng.
Những lưu ý khi sử dụng ô tô hybrid
Theo các chuyên gia, khi sử dụng xe hybrid, người lái xe cần lưu ý những kinh nghiệm sau:
– Chế độ EV nên được ưu tiên.
– Đạp ga nhẹ nhàng và dứt khoát sẽ giúp mô tơ hoạt động lâu hơn.
– Đạp nhẹ phanh sớm sẽ giúp bình ắc quy phục hồi nhanh hơn.
Đạp nhẹ phanh sớm giúp phục hồi pin nhanh hơn khi sử dụng xe hybrid
– Khi đỗ xe ở đèn đỏ, không được chuyển cần số về số N, vì sẽ không thu hồi được năng lượng và ắc quy sẽ chuyển sang trạng thái phóng điện. Nếu đỗ xe lâu, chuyển cần số về P.
– Khi lái xe trên đường thoáng, đường cao tốc, … ưu tiên sử dụng hệ thống ga tự động điều khiển hành trình.
– Khi bật điều hòa ô tô, chế độ hút trong giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ hơn so với chế độ hút ngoài.
Xe hybrid bán tại việt nam
Toyota Corolla Altis 1.8HEV
Toyota Corolla Altis là mẫu sedan hạng C đầu tiên tại Việt Nam sở hữu kiểu dáng hybrid. Đây là một trong những chuỗi sản phẩm “xe xanh” được Toyota nhanh chóng triển khai tại thị trường Việt Nam.
Phiên bản Toyota Corolla Altis Hybrid 1.8HEV kết hợp giữa động cơ xăng 1.8L công suất 97 mã lực và mô-men xoắn cực đại 142 Nm cùng động cơ điện công suất 53 mã lực và mô-men xoắn 163 Nm. Tổng công suất là 150 mã lực và mô-men xoắn 305 Nm. Xe sử dụng hộp số tự động vô cấp CVT.
Mức tiêu hao nhiên liệu trong thành phố của Corolla Altis 1.8HEV bằng một nửa so với phiên bản máy xăng thông thường
Theo đánh giá, Toyota Corolla Altis Hybrid 1.8HEV đạt khả năng tăng tốc tốt. Khi chạy xe trong thành phố, phần lớn mô tơ điện sẽ đảm nhận vai trò dẫn động nên xe chạy rất êm và rất tiết kiệm nhiên liệu. Mức tiêu hao nhiên liệu trong thành phố của Corolla Altis 1.8HEV chỉ 4,3L / 100km, bằng một nửa so với phiên bản máy xăng thông thường.
Toyota Camry 2.5HV
Toyota Camry cũng là mẫu sedan đầu tiên trong phân khúc D có phiên bản động cơ hybrid. Phiên bản này sử dụng động cơ xăng 2.5L kết hợp với mô-tơ điện, cho công suất cực đại 176 mã lực và mô-men xoắn cực đại 221Nm, kết hợp với hộp số tự động biến thiên liên tục E-CVT.
Trải nghiệm thực tế chiến đấu, phiên bản Toyota Camry 2.5HV cực kỳ mượt mà. Khi chạy trong thành phố, xe chạy hoàn toàn bằng năng lượng do động cơ điện cung cấp. Động cơ xăng chỉ tham gia khi tăng tốc hoặc duy trì tốc độ cao.
Trải nghiệm thực tế chiến đấu, phiên bản Toyota Camry 2.5HV rất mượt mà
Cầm lái hay ngồi trên Camry 2.5HV, người ta nhanh chóng bị chinh phục bởi không gian cực kỳ yên tĩnh, một trải nghiệm sedan hạng sang đích thực. Mức tiêu hao nhiên liệu cũng rất tiết kiệm. Khi chạy xe trong đô thị, mức tiêu hao nhiên liệu của xe chỉ 4,9 lít trên 100 km.
Toyota Corolla Cross 1.8HV
Toyota Corolla Cross là mẫu xe phổ thông đầu tiên ra mắt thị trường Việt Nam được trang bị phiên bản full-hybrid. Là dòng xe 5 chỗ có khoảng sáng gầm cao nằm giữa phân khúc B và C.
Toyota Corolla Cross là mẫu xe thuộc phân khúc phổ thông đầu tiên ra mắt tại Việt Nam với phiên bản full-hybrid
Phiên bản hybrid 1.8HV Corolla Cross được trang bị động cơ xăng 1.8L công suất 138 mã lực và động cơ điện 53 mã lực. So với phiên bản trang bị động cơ thông thường, Corolla Cross Hybrid tiêu hao nhiên liệu gần một nửa và vận hành êm ái, không ồn.
Lexus LS 500h Hybrid
Lexus LS 500h Hybrid là mẫu xe hybrid đầu tiên được Lexus phân phối chính hãng tại Việt Nam sau nhiều năm dưới dạng nhập khẩu tư nhân. Mẫu sedan hạng sang cỡ lớn được trang bị hệ thống hybrid đa giai đoạn kết hợp giữa động cơ xăng 3,5 lít V6 với hai mô-tơ điện tự sạc mạnh mẽ. Tốc độ tối đa của xe có thể đạt hơn 260 km / h. Nó vẫn có thể đạt tốc độ tối đa lên tới 140 km / h nếu chỉ chạy bằng động cơ điện.
Lexus LS 500h Hybrid là mẫu full-hybrid đầu tiên được Lexus phân phối chính hãng tại Việt Nam
Lexus RX450h Hybrid
Lexus RX450h Hybrid là mẫu xe 5 chỗ hạng sang cỡ trung sang trọng của Lexus. Đây cũng là một trong số ít xe hybrid đầu tiên được nhập khẩu về Việt Nam theo diện nhập khẩu tư nhân. Cho đến nay nó đã được phát hành chính hãng. Xe sử dụng động cơ 3,5 lít V6 và 2-3 mô-tơ điện (tùy phiên bản) cho hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu ấn tượng.
Lexus RX450h Hybrid là mẫu xe hybrid 5 chỗ hiếm hoi tại Việt Nam
Ngoài các loại xe hybrid đầy đủ kể trên, còn có nhiều loại xe hybrid nhẹ do các hãng xe sang tại Việt Nam sản xuất, như:
Mercedes-Benz từng có Mercedes C200 và Mercedes C200 Exclusive. Hãng sử dụng công nghệ EQ Boost bổ sung mô-tơ điện hỗ trợ động cơ tăng áp cỡ nhỏ nhằm cải thiện hiệu suất và tối ưu hóa mức tiêu hao nhiên liệu. Động cơ điện sẽ hỗ trợ trong một số tình huống vận hành như tăng tốc, khởi động xe khi dừng đèn đỏ, v.v.
Audi có Audi A6, Audi A7 Sportback, Audi A8, Audi Q5, Audi Q7, Audi Q8… Hãng áp dụng công nghệ hybrid nhẹ MIEV kết hợp giữa động cơ xăng và động cơ điện giúp giảm tiêu hao nhiên liệu, giúp xe vận hành êm ái hơn.
Hy vọng bài viết về chủ đề hybrid là gì trên đây đã mang lại kiến thức hữu ích dành cho các bạn!
