Khoa ô tô, trường Đại học Sao Đỏ

Ôtô hybrid (HEV) là dòng xe sử dụng động cơ tổ hợp, là loại động cơ kết hợp giữa động cơ chạy bằng năng lượng thông thường với động cơ điện lấy năng lượng điện từ một ắc quy. Nhờ vậy mà động cơ này có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hành bằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng khi cần thiết. Xe HEV sẽ được trang bị gồm: Một động cơ đốt trong truyền thống, một bình chứa nhiên liệu, ắc quy, một hay nhiều động cơ điện (ĐCĐ) và máy phát điện (MPĐ). Tuy nhiên, xe HEV được phân thành 3 loại kết hợp nguồn động lực gồm: HEV nối tiếp, HEV song song và HEV kết hợp. Trong bài viết này tác giả giới thiệu một hệ thống cơ bản của ô tô hybrid hỗn hợp là hệ thống truyền lực.

1. Đặt vấn đề.

            Xe điện (EV- Electric vehicle) là phương tiện sử dụng một hoặc nhiều động cơ điện. Một chiếc xe điện có thể được cung cấp năng lượng thông qua một hệ thống thu điện từ các nguồn ngoài xe, hoặc có thể tự chứa pin, tấm pin mặt trời, tế bào nhiên liệu hoặc máy phát điện để chuyển đổi nhiên liệu thành điện năng. Xe chạy hoàn toàn bằng điện (EV), còn được gọi là xe điện chạy bằng pin, có động cơ điện thay vì động cơ đốt trong. Xe sử dụng bộ pin có sức kéo lớn để cung cấp năng lượng cho động cơ điện và phải được cắm vào ổ cắm trên tường hoặc thiết bị sạc, còn được gọi là thiết bị cung cấp điện cho xe. Xe chạy bằng điện nên chiếc xe không thải ra khí thải từ ống xả và không chứa các thành phần nhiên liệu lỏng điển hình, chẳng hạn như bơm nhiên liệu, đường dẫn nhiên liệu hoặc bình nhiên liệu. Do vậy xe EV chính là xu thế tất yếu của ô tô trong tương lai không xa. Bài viết này tác giả giới thiệu cấu tạo, cách truyền động và cơ chế điều khiển xe EV.

           Khi nói đến xe chạy bằng năng lượng mặt trời thì chắc chắn hầu hết mọi người sẽ nghĩ ngay đến một chiếc xe có những tấm pin nhiên liệu lớn ở trên mui. Nhưng hãy thôi nghĩ về hình ảnh đó vì hai nhà phát minh đến từ Missouri là Matt Bellue và Ben Cooper đang nghiên cứu một thứ khác biệt hơn rất nhiều. Họ muốn tạo ra một động cơ đốt trong, chạy bằng nước và dầu đốt nóng bằng năng lượng mặt trời thay cho xăng. Động cơ này sẽ được nối với một máy phát điện và từ đó sẽ tạo ra năng lượng sạch. Có thể nhiều người sẽ nghĩ đây là một trò điên rồ, nhưng hiện Bellue và Cooper đã tạo ra được một sản phẩm mẫu kích thước nhỏ.

Trên ô tô, máy phát điện luôn quay cùng với động cơ. Trong khi đó, tốc độ của động cơ lại thay đổi liên tục. Để đảm bảo điện áp tạo ra từ máy phát có giá trị không đổi với mọi chế độ công tác của động cơ trong máy phát được trang bị một bộ điều áp. Bộ điều áp điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng kích từ cấp vào rôto của máy phát do đó điện áp của máy phát sẽ được duy trì khi tốc độ quay của máy phát hoặc dòng tải thay đổi.

Một trong những tính năng quan trọng nhất của xe điện ( Evs – Electric Vehicles), xe lai ( EHVs - Electric Hybrid Vehicles) và xe pin nhiên liệu ( FCVs- Fuel Cell Vehicles ) là khả năng thu hồi một phần lượng năng lượng khi phanh xe. Động cơ điện trên xe có thể được điều khiển để hoạt động như máy phát điện nhằm chuyển đổi động năng hay quán tính của xe thành năng lượng điện lưu trữ trong bộ tích trữ năng lượng (ắc quy hoặc siêu tụ điện) và sau đó tái sử dụng. Đồng thời, tạo ra mô men cản giúp giảm tốc độ xe.