Xe Hybrid là gì? – Cấu tạo, nguyên lý hoạt động cùng ưu và nhược điểm

Xe hybrid là gì?

Hybrid là loại động cơ có sự kết hợp giữa động cơ xăng và động cơ điện, tuy nhiên các dòng động cơ hybrid thường chỉ hỗ trợ một phần cho động cơ xăng. Xe hybrid có đặc tính là khả năng tăng tốc nhanh, tiết kiệm xăng, công suất rất lớn và được nhiều thương hiệu ô tô lớn sử dụng như hãng Toyota, hãng Volvo và hãng Honda.

Hãy cùng Xe hơi Thông Minh tìm hiểu nguyên lý, cách làm việc của động cơ hybrid cùng một số dòng xe hybrid phổ biến tại thị trường ô tô Việt Nam nhé.

Cấu tạo xe hybrid

Về cấu tạo, nếu xe chạy động cơ xăng thông thường sẽ kết nối động cơ với cơ cấu truyền động làm quay bánh xe, thì với động cơ hybrid, ở giữa cơ cấu này có thêm một môtơ điện cùng chia sẻ nhiệm vụ với động cơ xăng. Để cơ cấu hoạt động trơn tru cần có thêm các bộ phận hỗ trợ khác như bộ đổi điện, bộ chia công suất, bộ giảm tốc môtơ và đặc biệt là khối pin – nguồn cung cấp năng lượng cho môtơ điện.

Các loại động cơ hybrid

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.

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.

Truyền động hỗn hợp

Truyền động hỗn hợp là hãng kết hợp giữa cả truyền động nối tiếp và truyền động song song tạo nên sự kết nối hài hòa giữa động cơ xăng và động cơ điện. Đây là dạng truyền động được ưa chuộng nhất hiện nay và được các hãng sản xuất xe hybrid áp dụng.

Các loại xe hybrid

Full hybrid

Xe Full Hybrid à 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…

Mild hybrid

Mild Hybrid Electric Vehicle – MHEV 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.

Đây là dạng động cơ được các hãng xe châu Âu như Audi, Volvo, BMW và Mercedes áp dụng cho các dòng xe EV của mình khá hiệu quả.

Plug-in hybrid

Plug-in Hybrid Electric Vehicle – PHEV 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.

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.

Ưu nhược điểm của xe hybrid

Ưu điểm

• Tiết kiệm xăng

Rõ ràng việc kết hợp với động cơ xăng và motor điện sẽ giúp động cơ xăng giảm tải hơn rất nhiều, đặc biệt là giải đoạn khởi động ban đầu. Nhưng động cơ EV sẽ sử dụng một phần chuyển động của động cơ xăng để tái tạo thành năng lượng điện và lưu trữ trong viên pin đi kèm. Thông thường các dòng xe EV sẽ tiết kiệm xăng hơn 30 – 40% nhiên liệu tùy từng dòng xe.

• Giảm tời gian nén nhiên liệu

Trong gian đoạn khởi động động cơ và đề pa ở những nước ga đầu thì việc xăng chưa được bơm đều dẫn tới mất một chút thời gian khởi động. Với sự kết hợp của motor điện đã giảm bớt thời gian này. Đó là điều dễ thấy ở một số dòng xe Hybrid có thời gian tăng tốc từ 0 – 100km/h chỉ trong thời gian rất ngắn.

Nhược điểm

• Giá đắt hơn

Việc có thêm một động cơ thứ hai, hệ dẫn động phải thay đổi, pin để chứa điện thì chi phí của những chiếc xe hybrid sẽ đắt hơn nhiều so với xe xăng.

• Nhiều vấn đề phát sinh về pin

Pin đa phần vẫn sẽ sử dụng công nghệ pin lithium-ion do đó sẽ bị tình trạng hao mòn và giảm tuổi thọ sau thời gian sử dụng thường gọi là “chai pin”, khi viên pin bị giảm hiệu năng thì mức chứa điện bên trong sẽ ít dần theo thời gian và tùy vào thời gian và mức độ sử dụng cứ sau khoảng 3 năm công suất sạc đầy sẽ giảm xuống còn khoảng 70%.

• Tốn chi phí bảo dưỡng

Xe hybrid có cấu tạo phức tạp hơn xe xăng truyền thống do đó chi phí bảo dưỡng, phụ tùng thay thế sẽ đắt đỏ hơn nhiều so với xe xăng.

Những lưu ý khi sử dụng xe ô tô hybrid

• Xe Hybrid luôn tiết kiệm xăng hơn thường từ 30% tới một nửa so với xe xăng, tuy nhiên cần lưu ý là pin phải đầy trên 80% mới có thể kích hoạt chế độ chạy EV Mode toàn điện sẽ giúp tiết kiệm xăng tối đa nhất.
• Mặc dù rất nhiều website đánh giá ô tô thường khuyến cáo nên chạy EV Mode nhưng mới thị trường ô tô điện như phát triển ở Việt Nam thì việc để pin luôn trên 80% khá khó.
• Xe hybrid khá chạy nên sử dụng ga hợp lý giúp làm tăng độ ổn định và độ bền cho động cơ.

Các dòng xe hybrid bán tại Việt Nam

Toyota Corolla Altis 1.8HEV

Toyota Corolla Altis 1.8HEV 2022 là phiên bản cao cấp nhất sử dụng động cơ xăng lai điện, giúp tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Đây là dòng xe hybrid có động cơ xăng 1.8L, mã 2ZR-FXE, sản sinh công suất cực đại 97 mã lực tại 5200 vòng/phút, momen xoắn cực đại 142Nm tại 3600 vòng/phút. Ngoài ra còn có một mô tơ điện sản sinh công suất cực đại 53 mã lực, momen xoắn 163Nm. Cùng với đó là hộp số vô cấp CVT và hệ dẫn động cầu trước FWD.

Xem thêm: Đánh giá Toyota Corolla Altis 1.8HEV – Thông số và giá bán

Toyota Camry 2.5HV

Mẫu xe Nhật được trang bị động cơ hybrid với thiết kế đột phá ở bản facelift 2023 mới trình làng. Toyota trang bị cho Camry 2.5HVđộng cơ 2.5L 4 xi-lanh cho sức mạnh 175 mã lực/ 221 Nm kết hợp với mô-tơ điện cho 86 mã lực/202 Nm. Do đó, xe sản sinh tổng công suất 207 mã lực kết nối với hộp số E-CVT mới.

Nhờ công nghệ hybrid, xe có mức tiêu thụ nhiên liệu chỉ 4,6 lít/ 100km đường hỗn hợp và ngoài đô thị, trong khi chỉ tốn 4,9 lít/100km nội đô.

Xem thêm: Đánh giá Toyota Camry 2.5HV – Thông số và giá bán

Toyota Corolla Cross 1.8HV

Mẫu xe SUV 5 chỗ gầm cao nằm giữa phân khúc hạng B và hạng C có một biến thể hybrid. Sự kết hợp giữa động cơ xăng và động cơ điện tạo ra tổng công suất tối đa 170 mã lực, mô men xoắn cực đại 305 Nm. Đi kèm là hộp số vô cấp CVT và hệ dẫn động cầu trước.

Corolla Cross 2022 bản 1.8HV có mức tiêu hao nhiên liệu trong đô thị, ngoài đô thị, kết hợp lần lượt là 4.5L/100km, 3.7L/100km, 4.2L/100km. Ấn tượng hơn tất cả các đối thủ ở phân khúc SUV hạng C.

Xem thêm: Đánh giá Toyota Corolla Cross 1.8HV – Thông số và giá bán

Lexus LS 500h hybrid

LS 500h được trang bị động cơ Hybrid 8GR-FXS, dung tích 3.5L, mô men xoắn cực đại đạt 350Nm, công suất tối đa 295 mã lực. Xe sử dụng hệ thống dẫn động cầu sau với hộp số HV Multistage 10 cấp. Theo đó, khả năng tăng tốc từ 0 – 100km/h vô cùng ấn tượng với thời gian chỉ 5.4 giây.

Đây là một mẫu xe sedan hạng sang cao cấp của hãng xe Lexus, nhờ sự kết hợp của động cơ hybrid mà xe cho khả năng iêu hao nhiên liệu hỗn hợp đạt 7.99l/100km, cao tốc là 9.16l/100km và trong đô thị là 6.3l/100km.

Một số câu hỏi về xe Hybrid: