Công nghệ Hybrid là gì? Ưu nhược điểm dòng xe Hybrid

Công nghệ Hybrid nổi lên như một giải pháp tiên tiến, kết hợp ưu điểm của động cơ đốt trong truyền thống và động cơ điện. Sự kết này giúp cung cấp nguồn năng lượng mạnh mẽ cho xe vận hành mà vẫn đảm bảo tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu lượng khí thải ra môi trường. Để hiểu rõ hơn về chủng loại, cơ chế hoạt động và ưu nhược điểm công nghệ này, hãy tham khảo bài viết của Auto Protech dưới đây nhé!

Công nghệ Hybrid là gì?

Công nghệ Hybrid là một bước ngoặt quan trọng trong ngành công nghiệp xe hơi, kết hợp ưu điểm của 2 loại động cơ đốt trong truyền thống và động cơ điện để tạo ra lực kéo lớn hơn, giúp nâng cao hiệu suất vận hành cho xe.

Hybrid đang dần trở thành xu hướng được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô cùng nhiều lĩnh vực khác. Khả năng sử dụng đồng thời cả động cơ xăng và động cơ điện cho phép xe tự động chuyển đổi sử dụng giữa các nguồn năng lượng khác nhau. Từ đó giúp tiết kiệm nhiên liệu vượt trội, giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường và vẫn đảm bảo hiệu suất vận hành tối đa cho xe.

Hình ảnh: Công nghệ Hybrid là gì?

Phân loại động cơ Hybrid

Hiện nay, động cơ Hybrid chủ yếu được phân loại dựa trên cách thức kết hợp giữa động xăng và động cơ điện, cũng như cách thức hoạt động của chúng trong suốt quá trình vận hành. Dưới đây là 3 dạng động cơ Hybrid phổ biến nhất:

1. Công nghệ Hybrid nối tiếp

Với công nghệ Hybrid nối tiếp, động cơ điện sẽ đảm nhận chức năng truyền lực chính, kích hoạt hệ thống dẫn của bánh xe, giúp xe di chuyển. Thay vào đó, động cơ đốt trong sẽ đảm nhận nhiệm vụ tạo ra điện năng để sạc pin để cung cấp năng lượng cho động cơ điện.

Như vậy, hệ thống Hybrid nối tiếp sẽ cho phép động cơ điện hoạt động ở mức hiệu suất tốt nhất. Còn động cơ đốt trong sẽ hoạt động ở mức tối ưu, giúp xe tiết kiệm nhiên liệu đáng kể khi chạy ở tốc độ thấp và giảm thiểu khí thải độc hại, tác động tiêu cực tới môi trường sống.

Hình ảnh: Công nghệ Hybrid nối tiếp

2. Động cơ Hybrid song song

Hybrid song song được đánh giá là kiểu động cơ đơn giản nhất, phổ biến trong nhiều mẫu xe Hybrid hiện nay. Ở hệ thống này, động cơ đốt trong và động cơ điện sẽ hoạt động đồng thời hoặc luân phiên và đều đảm nhận vai trò truyền lực để cung cấp công suất cho bánh xe.

Tùy thuộc vào hệ thống điều khiển trung tâm, phân tích điều kiện vận hành để phân bổ năng lượng giữa hai động cơ giúp đạt hiệu suất tốt nhất! Chẳng hạn như, khi xe tăng tốc mạnh, cả hai động cơ sẽ đồng thời hoạt động. Còn khi xe chạy ở tốc độ thấp thì động cơ điện có thể vận hành độc lập mà không cần đến sự hỗ trợ của động cơ đốt trong.

Hình ảnh: Động cơ Hybrid song song

3. Hybrid kết hợp hay Plug-in Hybrid

Đây là động cơ Hybrid kết hợp cả hai cách hoạt động của Hybrid nối tiếp và Hybrid song song để dẫn động bánh xe, giúp hạn chế mức độ tiêu thụ nhiên liệu tối đa. Xe ô tô ứng dụng công nghệ Hybrid kết hợp có thể chuyển đổi linh hoạt giữa việc sử dụng động cơ đốt trong, động cơ điện, hoặc sử dụng cả hai động cơ.

Từ đó giúp xe đạt hiệu suất vận hành tối đa, giảm thiểu khí thải độc hại và tiết kiệm nhiên liệu tốt nhất trong mọi điều kiện vận hành khác nhau. Hybrid kết hợp giúp khắc phục các nhược điểm còn tồn tại ở hai động cơ Hybrid trên. Bởi vậy, đây là loại động cơ đang được ưu tiên sử dụng trong chế tạo các dòng xe Hybrid hiện đại.

Cơ chế hoạt động của xe Hybrid

Nhìn chung, cơ chế hoạt động của xe Hybrid khá đơn giản, là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa động cơ đốt trong với động cơ điện để tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu và giảm thiểu khí thải. Cụ thể:

• Khi xe khởi động, vận hành ở quãng đường ngắn hoặc di chuyển ở tốc độ thấp, nhất là trong các tình huống ùn, tắc cao điểm thì động cơ điện sẽ là năng lượng chính. Động cơ điện sử dụng năng lượng từ pin để vận hành, giúp xe di chuyển mà không cần tới động cơ đốt trong.
• Khi xe vận hành ở tốc độ cao, quãng đường lớn thì động cơ xăng sẽ bắt đầu hoạt động, hỗ trợ cho động cơ điện. Lúc này, cả hai động cơ có thể làm việc đồng thời để cung cấp công suất tối đa cho xe. Hệ thống điều khiển trung tâm của Hybrid sẽ căn cứ vào điều kiện vận hành thực tế để tự động điều chỉnh công suất của hai động cơ sao cho hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu tối đa.

Trên thực tế, trong các hệ thống Hybrid, động cơ đốt trong có thể được kích hoạt ở bất cứ tốc độ nào, tùy thuộc vào thiết kế của từng dòng xe chứ không chỉ ở tốc độ cao. Việc thay đổi linh hoạt giữa hai loại động cơ điện và xăng giúp cho xe tối ưu hóa nhiên liệu sử dụng, giảm thiểu khí thải độc hại và vẫn đảm bảo hiệu suất vận hành cao.

Hình ảnh: Cơ chế hoạt động của xe Hybrid

Các thành phần chính và tính năng đặc biệt của xe Hybrid

Với hàng loạt các ưu điểm vượt trội, xu hướng sử dụng xe Hybrid đang ngày càng phát triển mạnh và trở thành một phần quan trọng của ngành công nghiệp ô tô thế giới. Nhờ sở hữu các thành phần chính cùng hàng loạt các tính năng đặc biệt, xe Hybrid  không chỉ giúp tối ưu hóa nhiên liệu tiêu thụ mà còn mang đến trải nghiệm lái xe tốt hơn cho người sử dụng.

Các thành phần chính

Tùy vào từng dòng xe, cấu trúc Hybrid có thể khác nhau. Tuy nhiên, đa số các xe Hybrid đều có cấu tạo bao gồm các thành phần chính sau đây:

• Bộ pin lưu trữ năng lượng: Loại pin thường được sử dụng trong động cơ Hybrid là pin lithium-ion hoặc pin nickel-metal hydride. Bộ phận này đảm nhận nhiệm vụ lưu trữ năng lượng điện để cung cấp cho động cơ điện trong trường hợp cần thiết.
• Động cơ điện: Động cơ điện sẽ dùng năng lượng từ pin lưu trữ để cung cấp động lực xe khi cần.
• Động cơ đốt trong: Động cơ này sẽ sử dụng nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel để sản xuất năng lượng, cung cấp thêm sức mạnh cho xe trong trường hợp cần tăng tốc nhanh hoặc di chuyển ở tốc độ cao.
• Hệ thống kiểm soát trung tâm: Đây chính là “bộ não” kiểm soát công việc chuyển đổi giữa động cơ xăng với động cơ điện. Căn cứ vào điều kiện lái và yêu cầu của người lái, hệ thống điều khiển trung tâm sẽ tự động chuyển đổi nguồn năng lượng để đạt hiệu quả tốt nhất.

Hình ảnh: Các thành phần chính của xe Hybrid

Các tính năng đặc biệt

Sở dĩ các dòng xe Hybrid được đánh giá cao nhờ sở hữu hàng loạt các tính năng đặc biệt như:

• Chế độ lái tự động điều chỉnh giúp tiết kiệm nhiên liệu: Xe Hybrid căn cứ vào điều kiện lái xe thực tế để tự động điều chỉnh nguồn năng lượng sử dụng phù hợp nhằm tiết kiệm nhiên liệu tối đa.
• Tái tạo và phục hồi năng lượng khi phanh: Xe Hybrid sở hữu khả năng độc đáo là tái tạo năng lượng khi phanh, cho phép xe thu hồi một phần năng lượng để lưu trữ lại vào pin thay vì mất đi khi người lái sử dụng đến hệ thống phanh. Từ đó giúp giảm thiểu tiêu hao năng lượng gây lãng phí.
• Chế độ lái chỉ dùng điện: Chế độ lái này cho phép xe ô tô chỉ dùng năng lượng điện để di chuyển. Từ đó giúp giảm thiểu lượng khí thải độc hại từ động cơ khí đốt, gây ô nhiễm môi trường.

Ưu nhược điểm của dòng xe công nghệ Hybrid

Tuy là công nghệ hiện đại với hàng loạt các tính năng ưu việt nhưng dòng xe Hybrid vẫn không tránh khỏi một số nhược điểm trong quá trình sử dụng. Để bạn đọc có cái nhìn toàn diện hơn về dòng xe này, ngay sau đây chúng ta sẽ cùng tìm hiểu ưu, nhược điểm của xe Hybrid:

1. Điểm ưu việt của xe Hybrid

Xe Hybrid đang dần trở thành xu hướng tương lai nhờ sở hữu hàng loạt các ưu điểm vượt trội như:

• Tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả: Nhờ sử dụng linh hoạt cả động cơ điện và động cơ đốt trong  mà xe Hybrid giúp người dùng tiết kiệm nhiên liệu và giảm bớt lượng khí thải Carbon độc hại ra môi trường. Vì vậy, so với các dòng xe truyền thống chỉ sử dụng động cơ đốt trong thông thường, xe Hybrid giúp tiết kiệm nhiên liệu hơn nhiều.
• Hạn chế lượng khí thải độc hại ra môi trường: Theo số liệu thống kê được, xe Hybrid có thể giảm thiểu từ 1,5 – 2 mức khí thải ra môi trường so với các xe sử dụng động cơ đốt trong thông thường. Nhờ vậy mà góp phần không nhỏ vào việc giảm thiểu ô nhiễm không khí, giảm thiểu các ảnh hưởng đến biến đổi khí hậu.
• Nâng cao hiệu suất hoạt động: Xe Hybrid với sự kết hợp nhịp nhàng giữa động cơ điện và động cơ xăng, cho phép xe gia tăng hiệu suất vận hành, cung cấp công suất tốt, mang  đến trải nghiệm lái xe tuyệt vời cho người dùng.
• Khả năng tự động chuyển đổi năng lượng linh hoạt: Xe Hybrid có khả năng tự động chuyển đổi linh hoạt giữa động cơ điện và động cơ đốt trong để tối ưu nhiên liệu vận hành tùy theo từng điều kiện lái thực tế. Khi xe cần nhiều năng lượng để tăng tốc, động cơ đốt trong sẽ hoạt động đồng thời cùng động cơ điện. Còn khi xe di chuyển trong thành phố, tắc đường, tốc độ thấp thì động cơ điện có thể hoạt động độc lập.

2. Nhược điểm của dòng xe Hybrid

Bên cạnh các ưu điểm vượt trội, dòng xe Hybrid hiện đại này vẫn tồn tại một số hạn chế nhất định nên vẫn chưa thể tiếp cận rộng rãi tới nhiều đối tượng khách hàng. Điển hình như:

• Giá thành tương đối cao: Các loại xe Hybrid thường có giá thành cao hơn hẳn so với các loại xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong thông thường. Nguyên nhân được lý giải do công nghệ Hybrid có cấu tạo phức tạp hơn với các thành phần điện tử cao cấp.
• Chi phí bảo trì, sửa chữa khá tốn kém: Vì là động cơ được áp dụng công nghệ hiện đại nên các dòng xe Hybrid khi cần bảo trì, sửa chữa sẽ tốn kém, cao hơn so với các loại xe truyền thống.
• Trọng lượng xe nặng hơn: Trọng lượng của xe Hybrid thường lớn hơn xe thông thường do được trang bị thêm pin và hệ thống động cơ điện. Trọng lượng nặng hơn này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất, khả năng tăng tốc cùng mức độ tiêu thụ nhiên liệu trong một số trường hợp nhất định.
• Chi phí thay thế pin cao: Động cơ điện của xe Hybrid dùng pin để lưu trữ năng lượng, đây cũng là bộ phận đắt đỏ nhất trên xe. Dù pin có thể sử dụng lâu dài nhưng dung lượng có thể bị giới hạn và theo thời gian nó sẽ bị giảm dần hiệu suất và cần phải thay mới. Việc thay thế pin mới có thể tốn kém nhiều chi phí, là gánh nặng tài chính cho người sử dụng.

Hình ảnh: Ưu nhược điểm của dòng xe công nghệ Hybrid

Hy vọng những thông tin quan trọng được Auto Protech chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn đọc nắm được công nghệ Hybrid là gì cùng các ưu, nhược điểm, chủng loại của công nghệ tối tân này. Công nghệ này hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong tương lai của ngành công nghiệp ô tô toàn cầu. Đừng quên truy cập trang website của Auto Protech thường xuyên để cập nhật thêm các thông tin hữu ích khác về công nghệ ô tô hoặc tham khảo các lớp học nghề sửa chữa ô tô của chúng tôi nhé!

>>> Hãy đọc thêm bài viết:

• Hệ thống túi khí trên ô tô là gì? Cấu tạo và vị trí lắp đặt

Tác giả: Hoàng Ngọc Phương