Tìm hiểu về động cơ Hybrid trên xe Toyota Corolla Cross 1.8HV: Cấu tạo, cách thức vận hành

Động cơ hybrid mà Toyota sử dụng cho xe Toyota Cross về cơ bản là xe có thêm một môtơ điện để kéo xe chạy cùng động cơ xăng. Corolla Cross là mẫu xe đầu tiên sử dụng động cơ hybrid được bán chính hãng ở Việt Nam. Trước đó, nhiều mẫu hybrid được nhập về thông qua dạng không chính hãng, nhưng thường chỉ ở phân khúc xe sang.

---

Nhắc đến công nghệ động cơ hybrid thì không thể vắng cái tên Toyota Corolla Cross. Đây là mẫu xe SUV phổ thông đầu tiên tại Việt Nam được trang bị động cơ hybrid. Vậy động cơ hybrid là gì, ưu điểm, nhược điểm và cách chúng hoạt động ra sao?

Toyota Corolla Cross là mẫu xe hybrid đầu tiên được phân phối tại thị trường Việt Nam. Bởi vậy, khái niệm này vẫn còn khá mới với người tiêu dùng Việt, nên khiến nhiều người còn nghi ngờ về chất lượng cũng như chưa hiểu rõ về dòng động cơ lai điện này.

Đâu đó chúng ta vẫn thấy những thắc mắc như có nên mua Toyota Cross hybrid hay nên mua Toyota Corolla Cross bản V hay HV...

Bài viết sau đây sẽ giúp “hoá giải” và chứng minh được động cơ hybrid như trên Toyota Corolla Cross là một sự lựa chọn đúng đắn và kinh tế.

1. Động cơ Hybrid là gì?

Động cơ Hybrid hay còn gọi là động cơ xăng lai điện, nghĩa là kết hợp sử dụng 2 bộ truyền động, một động cơ chạy xăng và một môtơ chạy điện. Đây là một giải pháp để đáp ứng những đòi hỏi khắt khe ở các nước phát triển về tiêu chuẩn khí thải và đặc biệt là nhằm giảm tối đa mức tiêu thụ nhiên liệu.

Động cơ hybrid mà Toyota sử dụng cho Corolla Cross về cơ bản là xe có thêm một môtơ điện để kéo xe chạy cùng động cơ xăng.

2. Các thành phần cấu tạo nên động cơ Hybrid

2.1 Động cơ chạy xăng

Nguồn năng lượng chính cho các mẫu xe hybrid của Toyota vẫn là động cơ xăng.

Tuy nhiên, đây không phải là hệ thống truyền động thông thường. Chúng được chế tạo để đạt hiệu quả vận hành cao nhất và giảm thiểu khí thải.

Ví dụ như Toyota Corolla Cross, xe được trang bị động cơ xăng 1.8L công suất 97 mã lực và mô-men xoắn 142 Nm, kết hợp với mô-tơ điện công suất 53 mã lực và mô-men xoắn 163 Nm. Khi động cơ xăng và mô-tơ cùng hoạt động, xe mang tới khả năng vận hành vượt trội hơn đáng kể so với phiên bản chỉ trang bị động cơ xăng.

2.2 Động cơ truyền động điện

Động cơ Truyền động Điện là một loại động cơ đồng bộ xoay chiều sử dụng nam châm neodymium vĩnh cửu và một rôto bao gồm các tấm thép điện từ xếp chồng lên nhau.

Bởi vì các nam châm được sắp xếp theo cấu trúc hình chữ V, giúp tối ưu cả công suất và mô-men xoắn, mang đến hiệu suất truyền động cao.

2.3 Bộ điều khiển nguồn

Bộ Điều khiển Công suất là “bộ não” đằng sau hệ thống hybrid, tích hợp công suất động cơ xăng và động cơ điện một cách liền mạch và đạt được mức hiệu suất cao nhất.

Thiết bị có một bộ biến tần để chuyển đổi dòng điện một chiều từ pin thành dòng điện xoay chiều để chạy động cơ điện và bộ chuyển đổi DC / DC để tạo ra dòng điện 12V.

Ngoài ra, mạch nguồn cao áp của thiết bị làm tăng điện áp từ nguồn điện, do đó cho phép giảm dòng điện và sau đó giảm kích thước của biến tần. Tăng thêm sức mạnh.

2.4 Pin điện áp cao

Pin hybrid, cụ thể là dùng trong mẫu SUV Toyota Corolla Cross Hybrid là pin công nghệ Niken-metal, không cần phải cắm điện.

Đó là do pin liên tục được sạc lại bởi động cơ đốt trong thông qua máy phát điện khi ở trạng thái vận hành hoặc khi động cơ điện trong quá trình giảm tốc và có thể tái tạo lại nguồn điện khi phanh.

Loại pin mới nhất đã được Toyota cải tiến. Hơn nữa thông qua chất liệu điện cực được cải tiến và cấu trúc kết nối mới giữa các tế bào pin cho thấy rằng, pin có thể duy trì hiệu suất lên đến 300.000 km mà không hề bị suy giảm.

2.5 Máy phát điện

Máy phát điện kiểu đồng bộ xoay chiều chỉ là thứ để sạc pin và cung cấp năng lượng cho động cơ điện khi cần thiết.

Để cung cấp công suất tối ưu cho động cơ, máy phát được quay ở tốc độ cao, do đó tăng phạm vi vòng/phút từ công suất tối đa thông thường là 6.500 lên đến con số khổng lồ 10.000 vòng/phút.

Tốc độ vòng/phút cao hơn giúp tăng khả năng cung cấp điện ở dải tốc độ trung bình và cải thiện khả năng tăng tốc ở dải tốc độ thấp. Kết quả là sẽ cung cấp nhiều năng lượng hơn khi cần mà không cần đốt thêm nhiên liệu ở động cơ xăng.

2.6 Bánh răng hành tinh (Thiết bị chia điện)

Bằng cách chia sức mạnh thành hai tuyến: cơ và điện, bánh răng hành tinh, còn được gọi là "bộ truyền động lai", có thể truyền sức mạnh giữa động cơ, mô tơ/máy phát điện và bánh xe.

Được liên kết trực tiếp với trục quay động cơ, cơ cấu bánh răng bên trong có khả năng truyền động lực cho bánh răng vòng ngoài và bánh răng mặt trời, sử dụng bánh răng trụ.

Mặt khác, trục quay của hộp số được liên kết trực tiếp với động cơ. Nó truyền lực truyền động đến các bánh xe, còn trục quay của bánh răng mặt trời được liên kết trực tiếp với máy phát điện.

3. Cách thức vận hành động cơ hybrid trên Toyota Corolla Cross

Hệ thống Toyota Hybrid là sự kết hợp linh hoạt và nhuần nhuyễn giữa sức mạnh của động cơ xăng với hiệu quả của động cơ điện.

Trong Hybrid, pin được sạc lại ngay trong lúc xe đang vận hành, sẵn sàng hoạt động mà không cần cắm điện cho những hành trình kế tiếp.

• Giai đoạn 1: Khi xe bắt đầu chuyển động từ dải tốc độ thấp, năng lượng sẽ được cung cấp từ pin đến động cơ điện để vận hành xe. Trong lúc này, động cơ xăng vẫn trong trạng thái nghỉ.

• Giai đoạn 2: Khi tăng tốc, động cơ điện và động cơ xăng sẽ kết hợp cùng hoạt động để giúp xe đạt được tốc độ mong muốn một cách nhanh chóng. Khi đó ắc-quy Hybrid không còn đủ năng lượng, động cơ xăng sẽ làm quay động cơ điện và sử dụng nguồn điện tạo ra để dẫn động bánh xe.

• Giai đoạn 3: Khi giảm tốc và phanh, động cơ điện sử dụng động năng của xe làm máy phát quay, lượng điện này sẽ được tích ngược lại vào pin hybrid.

• Giai đoạn 4: Khi xe ở chế độ nghỉ, động cơ điện và động cơ xăng tự động tắt để bảo toàn năng lượng. Nhiên liệu cũng sẽ không bị lãng phí khi xe không hoạt động

4. Toyota Corolla Cross hybrid mức tiêu hao nhiên liệu

Nói về mức tiêu hao nhiên liệu, theo thử nghiệm thực tế cho thấy, phiên bản hybrid luôn tiết kiệm hơn khoảng gần một nửa so với bản xăng có cùng điều kiện vận hành. Quan trọng hơn, vì tiêu thụ ít nhiên liệu, nên lượng khí phát thải ra môi trường cũng ít hơn.

Theo công bố từ Toyota, xe Toyota Corolla Cross Hybrid chỉ có mức tiêu hao nhiên liệu trung bình khoảng 4,2L/100 km. Con số này chỉ bằng khoảng 60% so với một chiếc xe hạng A chạy xăng thông thường, hay thậm chí, chỉ nhỉnh hơn một chiếc xe tay ga cao cấp khi hoạt động trong đô thị.

Ở Việt Nam, Toyota Corolla Cross được bảo hành chính hãng 3 năm hoặc 100.000 km (tuỳ điều kiện nào đến trước). Vì thế trong thời gian này, khách hàng không phải lo lắng gì đến vấn đề hỏng hóc hay phải bỏ tiền mua bộ pin mới. Chi phí thay bộ pin vào khoảng hơn 90 triệu đồng.

5. Lưu ý khi sử dụng xe Toyota Corolla Cross hybrid

Trên Corolla Cross Hybrid có tính năng chọn chế độ chạy EV Mode, tức nghĩa chạy hoàn toàn bằng điện, nhưng chỉ có thể kích hoạt khi pin còn khoảng 80% trở lên. Thực tế, nếu chạy thời gian ngắn, rất khó để sử dụng chức năng này, vì thời gian không đủ để xe sạc đầy pin.

Công nghệ hybrid cho phép sử dụng kết hợp động cơ xăng, điện mà không cần cắm sạc điện như trên xe plug-in hybrid hay xe điện thuần túy nên phù hợp với những thị trường có hạ tầng trạm sạc điện chưa phát triển như Việt Nam.