Động cơ hybrid là một loại động cơ kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện. Loại động cơ này đang ngày càng trở nên phổ biến trên thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển. Vậy động cơ hybrid là gì? Nó có những ưu nhược điểm gì? Hãy cùng Đăng Ký Xe tìm hiểu trong bài viết sau đây.
Có thể bạn quan tâm:
- Các dòng xe bán tải nên mua và tốt nhất tại thị trường xe ô tô Việt Nam
- Roda là gì? Hướng dẫn roda chạy xe máy đúng cách
- 7 dòng xe hatchback cỡ nhỏ được quan tâm nhiều nhất trong phân khúc đô thị
- Top 5 dòng SUV cỡ nhỏ được nhiều người đánh giá và đáng mua nhất hiện nay
- Thị trường xe ô tô điện Hongguang tại Việt Nam có thật sự phát triển?
Động cơ hybrid là gì?
Động cơ hybrid là một hình thức công nghệ động cơ kết hợp sử dụng hai nguồn năng lượng khác nhau để vận hành xe. Thông thường, động cơ hybrid kết hợp giữa một động cơ đốt trong và một động cơ điện.
Trong một hệ thống động cơ hybrid, động cơ đốt trong thường là một động cơ xăng hoặc diesel truyền thống, trong khi động cơ điện sử dụng một hoặc nhiều động cơ điện để cung cấp công suất và lưu trữ năng lượng. Động cơ điện thường được cung cấp năng lượng từ một hệ thống pin điện hoặc từ nguồn năng lượng tái tạo như hệ thống phục hồi năng lượng từ phanh.
Công nghệ hybrid cho phép tận dụng ưu điểm của cả hai nguồn năng lượng để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu của xe. Khi động cơ đốt trong hoạt động, nó cung cấp công suất và lưu trữ năng lượng cho hệ thống pin điện. Khi tốc độ xe thấp hoặc trong các điều kiện lái nhẹ, động cơ điện có thể hoạt động một cách hiệu quả để tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
Nguyên lý hoạt động của động cơ hybrid
Nguyên lý hoạt động của động cơ hybrid có thể được mô tả như sau:
Chế độ điện (Electric Mode)
Khi xe đang ở tốc độ thấp hoặc dừng, động cơ hybrid có thể hoạt động chỉ bằng động cơ điện. Động cơ điện lấy năng lượng từ hệ thống pin điện và cung cấp công suất cho xe. Trong chế độ này, không có khí thải được sinh ra và xe chạy hoàn toàn bằng năng lượng điện.
Chế độ Hybrid (Hybrid Mode)
Khi tốc độ xe tăng lên hoặc khi lực cần thiết lớn hơn, động cơ đốt trong được kích hoạt để cung cấp công suất bổ sung. Động cơ đốt trong có thể là động cơ xăng hoặc diesel và nó có thể cung cấp công suất cho xe trực tiếp hoặc sạc pin điện thông qua một trạng thái generator.
Chế độ Recharge (Recharge Mode)
Trong một số hệ thống hybrid, có chế độ sạc lại pin điện bằng cách sử dụng động cơ đốt trong. Khi xe đang di chuyển, động cơ đốt trong được sử dụng để tạo ra điện năng và sạc lại pin điện. Điều này hữu ích khi pin điện đã hết năng lượng và cần sạc lại.
Chế độ Phục hồi năng lượng từ phanh (Regenerative Braking)
Khi phanh hoặc giảm tốc, hệ thống hybrid có khả năng tái tạo năng lượng bằng cách sử dụng hệ thống phục hồi năng lượng từ phanh. Trong quá trình phanh, năng lượng từ động cơ và hệ thống phanh được chuyển đổi thành điện năng và lưu trữ lại trong pin điện. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và gia tăng hiệu suất nhiên liệu.
Hệ thống điều khiển của động cơ hybrid sẽ tự động chuyển đổi giữa các chế độ trên dựa trên nhu cầu lái xe và tình huống đường đi. Mục tiêu chính của động cơ hybrid là tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu và giảm khí thải, đồng thời cung cấp khả năng vận hành tốt và tiện ích cho người lái.
Phân loại động cơ hybrid
Động cơ hybrid có thể được phân loại dựa trên cách hoạt động và cấu trúc của hệ thống hybrid. Dưới đây là một số phân loại phổ biến của động cơ hybrid:
Hybrid đơn (Parallel Hybrid)
Trong hệ thống hybrid đơn, cả động cơ đốt trong và động cơ điện đều có khả năng cung cấp công suất cho xe. Cả hai động cơ này được kết nối trực tiếp với hệ truyền động và có thể hoạt động đồng thời hoặc riêng lẻ. Điều này cho phép xe sử dụng cả hai nguồn năng lượng để cung cấp công suất tối đa và tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu.
Hybrid song song (Series Hybrid)
Trong hệ thống hybrid song song, chỉ có động cơ điện cung cấp công suất cho hệ truyền động. Động cơ đốt trong không trực tiếp kết nối với hệ truyền động, mà chỉ hoạt động như một nguồn điện để sạc pin điện. Động cơ đốt trong tạo ra điện năng, và năng lượng này được chuyển đổi thành công suất điện cho động cơ điện hoạt động xe.
Hybrid loại phân phối nguồn (Power-Split Hybrid)
Trong hệ thống hybrid loại phân phối nguồn, có một hộp số biến thiên liên tục (CVT) và một bộ phận điều khiển điện tử để phân phối công suất giữa động cơ đốt trong và động cơ điện. Đây là một hệ thống linh hoạt, cho phép cả hai động cơ hoạt động cùng nhau hoặc riêng lẻ để đáp ứng yêu cầu vận hành và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng.
Plug-in Hybrid (PHEV)
Plug-in Hybrid là một loại động cơ hybrid có khả năng sạc pin điện từ nguồn ngoài thông qua một ổ cắm. Pin điện được sạc đầy, giúp xe có thể hoạt động trong chế độ điện trong khoảng cách ngắn. Khi pin điện gần hết, hệ thống chuyển sang sử dụng động cơ đốt trong hoặc sạc lại pin từ động cơ đốt trong.
Các phân loại khác cũng có thể được sử dụng dựa trên các yếu tố khác như mức độ sử dụng của động cơ điện, khả năng tái tạo năng lượng từ phanh, kích thước và công suất của pin điện và hệ thống tái tạo năng lượng. Các nhà sản xuất ô tô hiện nay đang phát triển nhiều loại động cơ hybrid khác nhau để đáp ứng nhu cầu vận hành và tiết kiệm năng lượng của khách hàng.
Ưu điểm của động cơ hybrid
Tiết kiệm nhiên liệu
Đây là ưu điểm nổi bật nhất của động cơ hybrid. Động cơ điện có thể hoạt động độc lập trong một số trường hợp, giúp giảm tải cho động cơ đốt trong. Điều này dẫn đến việc tiết kiệm nhiên liệu đáng kể.
Theo một nghiên cứu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), xe hybrid có thể tiết kiệm nhiên liệu lên đến 30% so với xe chạy động cơ đốt trong thông thường.
Giảm lượng khí thải
Động cơ hybrid cũng có thể giúp giảm lượng khí thải ra môi trường. Nguyên nhân là do động cơ điện không tạo ra khí thải.
Theo EPA, xe hybrid có thể giúp giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO2) lên đến 75% so với xe chạy động cơ đốt trong thông thường.
Tăng khả năng vận hành
Động cơ điện có thể cung cấp mô-men xoắn ngay lập tức, giúp xe tăng tốc nhanh và êm ái hơn.
Điều này là do động cơ điện không cần phải trải qua quá trình đốt cháy nhiên liệu để tạo ra động năng.
Tăng độ bền bỉ
Động cơ điện không phải hoạt động liên tục, giúp giảm tải cho động cơ đốt trong. Điều này dẫn đến việc tăng độ bền bỉ của xe.
Ngoài ra, động cơ điện không tạo ra các chất gây ô nhiễm có hại cho động cơ, giúp kéo dài tuổi thọ của động cơ.
Nhược điểm của động cơ hybrid
Chi phí đầu tư cao
Chi phí đầu tư cho xe hybrid cao hơn so với xe chạy động cơ đốt trong thông thường. Nguyên nhân là do hệ thống động cơ hybrid phức tạp hơn và sử dụng nhiều công nghệ mới.
Chi phí đầu tư cao là một yếu tố khiến nhiều người cân nhắc khi lựa chọn xe hybrid. Tuy nhiên, chi phí nhiên liệu tiết kiệm được có thể bù đắp lại chi phí đầu tư ban đầu trong thời gian dài.
Trọng lượng xe tăng
Trọng lượng xe hybrid cao hơn so với xe chạy động cơ đốt trong thông thường. Nguyên nhân là do hệ thống động cơ hybrid bao gồm thêm động cơ điện, ắc quy, và các bộ phận khác.
Trọng lượng xe tăng có thể ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe, đặc biệt là khả năng tăng tốc và khả năng xử lý. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng này phụ thuộc vào loại động cơ hybrid và công nghệ được sử dụng.
Thời gian sạc ắc quy lâu
Thời gian sạc ắc quy cho xe hybrid lâu hơn so với sạc điện thoại. Nguyên nhân là do ắc quy của xe hybrid có dung lượng lớn hơn.
Thời gian sạc ắc quy lâu có thể là một trở ngại đối với những người thường xuyên di chuyển đường dài. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều trạm sạc ắc quy cho xe hybrid được xây dựng, giúp việc sạc ắc quy trở nên thuận tiện hơn.
Như vậy, những thông tin mà chúng tôi chia sẽ hy vọng giúp các bạn giải đáp được câu hỏi “động cơ hybrid là gì”. Nhìn chung, động cơ hybrid là một loại động cơ có nhiều ưu điểm, đặc biệt là khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Tuy nhiên, loại động cơ này cũng có một số nhược điểm như chi phí đầu tư cao, trọng lượng xe tăng, và thời gian sạc ắc quy lâu.