Xe hybrid la giai phap tôt nhât hiên nay cua nganh công nghiêp ô tô tr c cac vân đê vê ươ
nhiên liêu va bao vê môi tr ng.Chúng ta cùng tìm hi u v dòng xe này. ươ ể ề
I. Gi i thi u chung và nguyên nhân ra đi xe Hybrid.ớ ệ ờ
Đc phát minh vào kho ng 300 năm tr c b i nhà phát minh ng i Pháp Nicolas - Josephượ ả ướ ở ườ
Cugnot (1725-1804), xe ô tô ngày nay đã tr thành m t trong nh ng ph ng ti n giao thôngở ộ ữ ươ ệ
không th thi u trong xã h i loài ng i. Cũng chính vì th mà tình tr ng ô nhi m khôngể ế ộ ườ ế ạ ễ
khí tr m do khí th i t đng c ô tô đang là m t trong nh ng v n đ nh c nh i c a nhi uầ ả ừ ộ ơ ộ ữ ấ ề ứ ố ủ ề
qu c gia hi n nay.ố ệ
Đ có th gi m thi u đc ô nhi m môi tr ng t ô tô, t lâu đã có nhi u gi i pháp kể ể ả ể ượ ễ ườ ừ ừ ề ả ỹ
thu t mang nhi u h a h n nh : ô tô ch y đi n, ô tô dùng pin nhiên li u, đng c khí nénậ ề ứ ẹ ư ạ ệ ệ ộ ơ
v.v... Tuy nhiên, nh ng công ngh k trên v n ch a th đa vào s d ng đc vì cònữ ệ ể ẫ ư ể ư ử ụ ượ
nhi u gi i h n v công ngh . Đi v i ô tô ch y đi n, vi c n p l i pin c n đn ít nh t 4ề ớ ạ ề ệ ố ớ ạ ệ ệ ạ ạ ầ ế ấ
gi đng h , khuy t đi m này gi i h n t m s d ng c a ô tô ch y đi n. Đi v i côngờ ồ ồ ế ể ớ ạ ầ ử ụ ủ ạ ệ ố ớ
ngh fuel cell, hydro l ng ph i đc l u tr nhi t đ c c th p; vì th ch có th thíchệ ỏ ả ượ ư ữ ở ệ ộ ự ấ ế ỉ ể
h p v i nh ng qu c gia có khí h u băng giá. C hai c ng ngh trên cùng v ng ph i m tợ ớ ữ ố ậ ả ộ ệ ướ ả ộ
v n đ chung đó là ph i xây d ng l i toàn b h th ng c s cung c p nhiên li u. Nh ngấ ề ả ự ạ ộ ệ ố ơ ở ấ ệ ữ
s gi i h n trên c a hai công ngh t ng lai này t o ra m t kho ng tr ng gi a nhu c uự ớ ạ ủ ệ ươ ạ ộ ả ố ữ ầ
b o v môi tr ng và công ngh ô tô truy n th ng.ả ề ườ ệ ề ố
Fuel Cell, m t gi i pháp cho ô tô “s ch”nh ng v n còn nhi u gi i h n v công nghộ ả ạ ư ẫ ề ớ ạ ề ệ
G n đây m t k thu t ch t o ô tô m i đã đc ra đi nh m ph n nào ti t ki m ngu nầ ộ ỹ ậ ế ạ ớ ượ ờ ằ ầ ế ệ ồ
năng l ng không tái sinh đc (d u h a) cũng nh b o v môi tr ng trong lúc côngượ ượ ầ ỏ ư ả ệ ườ
ngh fuel cell và pin đi n đc hoàn ch nh. Công ngh Hybrid là m t gi i pháp đc coi làệ ệ ượ ỉ ệ ộ ả ượ
thành công hi n nay và đã đc đa vào th tr ng r ng r i các n c phát tri n nhệ ượ ư ị ườ ộ ả ở ướ ể ư
Châu Âu, M và Nh t B n v.v...ỹ ậ ả
Ngành công nghi p ôtô trên th gi i đang đng tr c m t câu h i l n: Làm th nào đệ ế ớ ứ ướ ộ ỏ ớ ế ể
s n xu t đc lo i xe ôtô không làm ô nhi m môi tr ng và ti t ki m năng l ng? Ôtôả ấ ượ ạ ễ ườ ế ệ ượ
Hydro, ôtô đi n, ôtô pin m t tr i... đu không d th c hi n. Nh ng gi đây ôtô Hybrid -ệ ặ ờ ề ễ ự ệ ư ờ
dòng ôtô dùng ngu n năng l ng t h p - đã tr l i câu h i hóc búa trên. Ôtô HYBRIDồ ượ ổ ợ ả ờ ỏ
gi m h n l ng khí th i đc h i và gi m t i m t n a l ng tiêu th nhiên li u.ả ẳ ượ ả ộ ạ ả ớ ộ ử ượ ụ ệ
II. Ôtô Hybrid là gì?
Hybrid nghĩa là lai, ôtô hybrid (Hybrid Electric Vehiclé-HEVs) là dòng ôtô s d ng đng cử ụ ộ ơ
t h p. Th t ra, ý t ng“Hybrid”đã có t r t lâu đi.ổ ợ ậ ưở ừ ấ ờ Theo Bách Khoa Toàn Th mư ở
Wikipedia thì Hybrid Vehicle, t m d ch là Ph ng Ti n Giao Thông Ghép, là m t ph ngạ ị ươ ệ ộ ươ
ti n giao thông mà đc đng l c b ng hai ngu n năng l ng tr lên. Ví d nh s k tệ ượ ộ ự ằ ồ ượ ở ụ ư ự ế
h p gi a:ợ ữ
H th ng Ch a Năng L ng N p L i Đc (Rechargeable Energy Storage System hayệ ố ứ ượ ạ ạ ượ
RESS, ho c c th h n là Pin n p l i đc) và Ngu n Năng L ng Nhiên Li u (Xăng,ặ ụ ể ơ ạ ạ ượ ồ ượ ệ
d u diesel v.v...)ầ
Xe đp b ng s c ng i v i s tr giúp c a đng c đi n ví d nh xe đp đi n ch ngạ ằ ứ ườ ớ ự ợ ủ ộ ơ ệ ụ ư ạ ệ ẳ
h ng. Tàu bu m k t h p v i mô-t đi n.ạ ồ ế ợ ớ ơ ệ
Đng c hybrid là s k t h p gi a đng c đt trong thông th ng v i m t đng c đi nộ ơ ự ế ợ ữ ộ ơ ố ườ ớ ộ ộ ơ ệ
dùng năng l ng c quy. B đi u khi n đi n t s quy t đnh khi nào thì dùng đng cượ ắ ộ ề ể ệ ử ẽ ế ị ộ ơ
đi n, khi nào thì dùng đng c đt trong, khi nào dùng v n hành đng b và khi nào n pệ ộ ơ ố ậ ồ ộ ạ
đi n vào c quy đ s d ng v sauệ ắ ể ử ụ ề
Chiêc xe hybrid đâu tiên trên thê gi i ra đi năm 1997 ơ ơ
Trong th c t hi n nay, thu t ng này (Hybrid Vehicle) th ng dùng đ nói đn Ph ngự ế ệ ậ ữ ườ ể ế ươ
Ti n Giao Thông Ghép k t h p năng l ng t đi n và xăng (Petroleum Electric Hybridệ ế ợ ượ ừ ệ
Vehicle) hay vi t t t trong ti ng anh là PEHV, và cũng có th đc vi t t t là HEVế ắ ế ể ượ ế ắ
(Hybrid Electric Vehicle). Theo ngôn ng ph thông ti ng Vi t th ng dùng ta có th g iữ ổ ế ệ ườ ể ọ
là “Xe đi n xăng”, hay ti ng Anh là Hybrid Car.ệ ế
III. Nguyên lý ho t đng c a ôtô hybrid.ạ ộ ủ
Ôtô hybrid ho t đng theo nguyên t c (hình 1): Đng c đi n đc s d ng đ kh i đngạ ộ ắ ộ ơ ệ ượ ử ụ ể ở ộ
xe, trong đó trong quá trình ch y bình th ng s v n hành đng b . Đng c đi n còn cóạ ườ ẽ ậ ồ ộ ộ ơ ệ
công d ng tăng c ng cung c p năng l ng đ xe gia t c ho c leo d c. Khi phanh xe ho cụ ườ ấ ượ ể ố ặ ố ặ
xu ng d c, đng c đi n đc s d ng nh m t máy phát đ n p đi n cho c quy.ố ố ộ ơ ệ ượ ử ụ ư ộ ể ạ ệ ắ
Không gi ng nh các ph ng ti n s d ng đng c đi n khác, đng c Hybrid không c nố ư ươ ệ ử ụ ộ ơ ệ ộ ơ ầ
ngu n đi n bên ngoài, đng c đt trong s cung c p năng l ng cho c quy. V i s ph iồ ệ ộ ơ ố ẽ ấ ượ ắ ớ ự ố
h p gi a đng c đt trong và đng c đi n, đng c hybrid đc m r ng gi i h n làmợ ữ ộ ơ ố ộ ơ ệ ộ ơ ượ ở ộ ớ ạ
vi c, gi m tiêu th nhiên li u cho đng c đt trong hi u su t t h p đng c cao, mô-ệ ả ụ ệ ộ ơ ố ệ ấ ổ ợ ộ ơ
mem l n s vòng quay nh và gi m thi u ô nhi m môi tr ng.ớ ở ố ỏ ả ể ễ ườ
IV. u đi m c a ôtô Hybrid:Ư ể ủ
T h p đng c hybrid có nh ng u đi m sau:ổ ợ ộ ơ ữ ư ể
- T n d ng năng l ng khi phanh: khi c n phanh ho c khi xe gi m t c đ, đng c đi nậ ụ ượ ầ ặ ả ố ộ ộ ơ ệ
có tác d ng nh máy phát đi n, năng l ng phanh đc t n d ng đ t o ra dòng đi n n pụ ư ệ ượ ượ ậ ụ ể ạ ệ ạ
cho c-quy.ắ
- Gi m l ng tiêu th nhiên li u (đng c hybrid tiêu th l ng nhiên li u ít h n nhi u soả ượ ụ ệ ộ ơ ụ ượ ệ ơ ề
v i đng c đt trong thông th ng, ch b ng m t n a)ớ ộ ơ ố ườ ỉ ằ ộ ử
- Đng c đi n đc dùng trong các ch đ gia t c ho c t i l n nên đng c đt trong chộ ơ ệ ượ ế ộ ố ặ ả ớ ộ ơ ố ỉ
c n cung c p công su t v a đ nên đng c đt trong có kích th c nh g n.ầ ấ ấ ừ ủ ộ ơ ố ướ ỏ ọ
- Có th s d ng v t li u nh đ gi m kh i l ng t ng th c a ôtôể ử ụ ậ ệ ẹ ể ả ố ượ ổ ể ủ
Có th ch y xa và m nh m đc gi ng nh nh ng ô tô ch y xăng bình th ng.ể ạ ạ ẽ ượ ố ư ữ ạ ườ
- Ô tô Hybrid v n dùng xăng làm nhiên li u nên ng i v n hành không ph i lo vi c n pẫ ệ ườ ậ ả ệ ạ
đi n, thông th ng t n r t nhi u th i gian.ệ ườ ố ấ ề ờ
- Ô tô Hybrid ít gây ô nhi m môi tr ng h n ô tô ch y xăng bình th ng b i vì đng cễ ườ ơ ạ ườ ở ộ ơ
đi n có hi u xu t cao h n nhi u so v i đng c xăng. Đng c --Hybrid th ng ti t ki mệ ệ ấ ơ ề ớ ộ ơ ộ ơ ườ ế ệ
h n 100% so v i đng c xăng truy n th ng.ơ ớ ộ ơ ề ố
V. Ph ng pháp truy n đng:ươ ề ộ
Theo ph ng pháp truy n đng, có th chia đng c hybrid thành 2 lo i chính: t h pươ ề ộ ể ộ ơ ạ ổ ợ
ghép n i ti p và t h p ghép song song,ố ế ổ ợ H th ng Hybrid k t h p (n i ti p/song song)ệ ố ế ợ ố ế
1) T h p ghép n i ti p (hình 2)ổ ợ ố ế
Hybrid n i ti p: Đi v i lo i h th ng này, ngu n đng l c chính xoay bánh xe là đng cố ế ố ớ ạ ệ ố ồ ộ ự ộ ơ
đi n. Trong khi đng c ch làm nhi m v phát ra đi n đ n p pin và cung c p cho đngệ ộ ơ ỉ ệ ụ ệ ể ạ ấ ộ
c đi n.ơ ệ
Trong s đ n i ti p, đng c đt trong (đng c xăng, đng c diesel ho c pin nhiênơ ồ ố ế ộ ơ ố ộ ơ ộ ơ ặ
li u) kéo máy phát cung c p đi n cho c quy và đng c đi n, đây không có s liên hệ ấ ệ ắ ộ ơ ệ ở ự ệ
c khí nào gi a ngu n đng l c và bánh xe. Năng l ng đc chuy n đi t hoá năng c aơ ữ ồ ộ ự ượ ượ ể ổ ừ ủ
nhiên li u thành c năng là quay rô-to c a máy phát t o ra đi n năng và t đi n năng l iệ ơ ủ ạ ệ ừ ệ ạ
chuy n sang c năng làm quay bánh xe.ể ơ
u đi m c a s đ này là: Đng c đt trong s không khi nào ho t đng ch đ khôngƯ ể ủ ơ ồ ộ ơ ố ẽ ạ ộ ở ế ộ
t i nên gi m đc ô nhi m môi tr ng; Đng c đt trong có th ch n ch đ ho tả ả ượ ễ ườ ộ ơ ố ể ọ ở ế ộ ạ
đng t i u, phù h p v i các lo i ôtô; S đ này có th không c n h p s .ộ ố ư ợ ớ ạ ơ ồ ể ầ ộ ố
Tuy nhiên, t h p ghép n i ti p còn t n t i nh ng nh c đi m nh : Kích th c và dungổ ợ ố ế ồ ạ ữ ượ ể ư ướ
tích c quy l n h n so v i t h p ghép song song; đng c đt trong luôn làm vi c chắ ớ ơ ớ ổ ợ ộ ơ ố ệ ở ế
đ n ng nh c đ cung c p ngu n đi n cho c-quy nên d b quá t iộ ặ ọ ể ấ ồ ệ ắ ễ ị ả
2) T h p ghép song song (Hình 3)ổ ợ
Hybrid song song: Đi v i lo i h th ng này, c hai ngu n đng l c (đi n và xăng) đuố ớ ạ ệ ố ả ồ ộ ự ệ ề
đc k t n i tr c ti p vào bánh xe và có th truy n đng l c m t cách đc l p ho c đngượ ế ố ự ế ể ề ộ ự ộ ộ ậ ặ ồ
th i. Nói m t cách đn gi n là bánh xe có th đc xoay m t cách riêng bi t b ng đngờ ộ ơ ả ể ượ ộ ệ ằ ộ
c đi n ho c đng c xăng, ho c c hai. Đng c đi n có hai ch c năng chính. Ch c năngơ ệ ặ ộ ơ ặ ả ộ ơ ệ ứ ứ
th nh t là chuy n hóa đi n năng đc cung c p t pin đi n thành c năng. Ch c năngứ ấ ể ệ ượ ấ ừ ệ ơ ứ
th hai là chuy n hóa ng c l i t c năng thành đi n năng đ n p l i cho pin. H u h tứ ể ượ ạ ừ ơ ệ ể ạ ạ ầ ế
các hãng s n xu t Ô tô Hybrid hi n nay đu thi t k theo cách này vì có th t n d ng cả ấ ệ ề ế ế ể ậ ụ ả
hai ngu n năng l ng m t cách hi u qu nh t.ồ ượ ộ ệ ả ấ
Trong s đ này, ngoài s liên h c khí tr c ti p gi a đng c đt trong và bánh xe nhơ ồ ự ệ ơ ự ế ữ ộ ơ ố ư
ôtô thông th ng còn có thêm đng c đi n truy n đng đn bánh xe. Khi ôtô ch y trên xaườ ộ ơ ệ ề ộ ế ạ
l , ngu n d n đng ch y u s là đng c đt trong, đng c đi n s dùng khi gia t c ôtôộ ồ ẫ ộ ủ ế ẽ ộ ơ ố ộ ơ ệ ẽ ố
còn khi ch y trong thành ph ngu n d n đng ch y u là đng c đi n. S đ này có uạ ố ồ ẫ ộ ủ ế ộ ơ ệ ơ ồ ư
đi m là: Công su t c a ôtô s m nh h n do s d ng c hai ngu n năng l ng, không c nể ấ ủ ẽ ạ ơ ử ụ ả ồ ượ ầ
dùng máy phát riêng do đng c đi n có tính năng giao hoán, l ng d ng s làm nhi m vộ ơ ệ ưỡ ụ ẽ ệ ụ
n p đi n cho c quy trong các ch đ ho t đng bình th ng, ít t n th t cho các c c uạ ệ ắ ế ộ ạ ộ ườ ổ ấ ơ ấ
truy n đng trung gian. Đng c đi n đc s d ng đây là lo i đc bi t có tính năngề ộ ộ ơ ệ ượ ử ụ ở ạ ặ ệ
l ng d ng, nó có th kh i đng đng c đt trong và dùng nh m t máy phát đi n đưỡ ụ ể ở ộ ộ ơ ố ư ộ ệ ể
n p đi n cho c quy, cung c p năng l ng trong tr ng h p xe c n gia t c ho c lên d c.ạ ệ ắ ấ ượ ườ ợ ầ ố ặ ố
3. H th ng Hybrid k t h p (n i ti p/song song)series/parallel hybrid system:ệ ố ế ợ ố ế