Xe Hybrid là gì? Xe Hybrid hoạt động như thế nào?

1. Xe Hybrid là gì?

Xe Hybrid là dòng xe được trang bị hai hệ truyền động, gồm động cơ xăng và mô-tơ điện hoạt động song song. Nhờ sự kết hợp này, xe Hybrid có khả năng tối ưu mức tiêu thụ nhiên liệu, giảm lượng khí thải ra môi trường nhưng vẫn đảm bảo khả năng vận hành mạnh mẽ, êm ái trong nhiều điều kiện di chuyển khác nhau.

Xe Hybrid có khả năng kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện

2. Cấu trúc của xe Hybrid

Cấu trúc của xe Hybrid nhìn chung khá giống với các dòng xe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống. Động cơ xăng vẫn được kết nối với hệ thống truyền động để tạo lực kéo cho bánh xe. 

Cấu trúc của xe Hybrid

Tuy nhiên, điểm khác biệt cốt lõi của xe Hybrid là được trang bị thêm mô-tơ điện, hỗ trợ cho động cơ xăng trong quá trình vận hành. Nhờ vậy, hiệu quả hoạt động được nâng cao, đồng thời tiết kiệm nhiên liệu cho xe.

Bên cạnh đó, xe Hybrid còn có các bộ phận hỗ trợ quan trọng như pin và bộ chuyển đổi công suất. 

• Pin có nhiệm vụ lưu trữ và cung cấp điện năng cho mô-tơ điện. 
• Bộ chuyển đổi công suất đảm nhận vai trò điều phối dòng năng lượng giữa động cơ xăng, mô-tơ điện và pin.

Sự phối hợp nhịp nhàng giữa các thành phần này giúp xe vận hành êm ái, mượt mà và tối ưu hiệu suất trong điều kiện di chuyển khác nhau.

3. Các loại động cơ Hybrid

Hiện nay, xe Hybrid được phân thành 3 loại cấu trúc truyền động chính gồm Hybrid song song, Hybrid nối tiếp và Hybrid kết hợp. Mỗi loại đều có nguyên lý hoạt động, ưu điểm và hạn chế riêng. Cụ thể như sau:

Các loại động cơ Hybrid

3.1. Động cơ Hybrid song song

Với Hybrid song song, cả động cơ xăng và động cơ điện đều có thể truyền lực trực tiếp đến bánh xe. Hệ thống điều khiển trung tâm sẽ tự động quyết định thời điểm 2 động cơ cùng hoạt động hoặc hoạt động độc lập.

• Ưu điểm: Xe đạt công suất cao hơn, khả năng tăng tốc tốt hơn nhờ có 2 nguồn truyền lực. Ắc quy có dung lượng vừa phải nên giúp giảm áp lực lên động cơ xăng.
• Hạn chế: Kết cấu hệ thống phức tạp khiến chi phí sản xuất và giá thành xe cao hơn.

3.2. Động cơ Hybrid nối tiếp

Ở hệ thống động cơ Hybrid nối tiếp, động cơ điện là bộ phận truyền lực trực tiếp đến bánh xe. Động cơ xăng không tham gia dẫn động mà chỉ đóng vai trò tạo điện để sạc ắc quy và cung cấp năng lượng cho mô-tơ điện.

• Ưu điểm: Tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải ra ngoài môi trường vì khi di chuyển quãng đường ngắn thì xe chủ yếu sử dụng động cơ điện, động cơ xăng chỉ hoạt động khi cần thiết (khi chạy đường dài).
• Hạn chế: Do mô-tơ điện là nguồn dẫn động chính nên ắc quy phải có dung lượng lớn, dẫn đến kích thước và trọng lượng tăng. Động cơ xăng cũng dễ bị quá tải nếu phải hoạt động liên tục để cung cấp năng lượng.

3.3. Động cơ Hybrid kết hợp

Hybrid kết hợp là sự kết hợp giữa Hybrid nối tiếp và Hybrid song song. Với động cơ này, xe có thể linh hoạt chuyển đổi chế độ vận hành tùy vào điều kiện di chuyển. 

Nhờ đó, hệ thống này tận dụng tối đa ưu điểm của cả hai loại và khắc phục phần lớn hạn chế. Hiện nay, Hybrid kết hợp là động cơ được nhiều hãng xe áp dụng phổ biến trong sản xuất.

4. Các dòng xe Hybrid trên thị trường hiện nay

Hiện nay, xe Hybrid được chia thành 4 dòng chính gồm: Full Hybrid, Mild Hybrid, Plug-in Hybrid và Range Extender Hybrid. Mỗi loại có cấu tạo, nguyên lý vận hành và mức độ tiết kiệm nhiên liệu khác nhau.

4.1. Full Hybrid

Full Hybrid (hay HEV - Hybrid Electric Vehicle) là dòng xe có thể vận hành bằng động cơ điện, động cơ đốt trong hoặc kết hợp cả hai. 
 

Sơ đồ xe Full Hybrid

• Khi khởi động và di chuyển ở tốc độ thấp, xe thường sử dụng hoàn toàn động cơ điện. 
• Khi cần tăng tốc hoặc chạy ở tốc độ cao, động cơ xăng sẽ tham gia hỗ trợ.

Pin của xe được sạc tự động trong quá trình vận hành thông qua động cơ đốt trong và hệ thống phanh tái tạo, không cần sạc ngoài. Nhờ đó, Full Hybrid giúp tiết kiệm nhiên liệu tốt, vận hành êm ái.

4.2. Mild Hybrid

Mild Hybrid (MHEV – Mild Hybrid Electric Vehicle) là dòng xe có động cơ điện đóng vai trò hỗ trợ, không thể vận hành độc lập như Full Hybrid. Hệ thống này giúp xe tắt máy tạm thời khi dừng đèn đỏ, hỗ trợ tăng tốc và thu hồi năng lượng khi phanh.
 

Sơ đồ xe Mild Hybrid (MHEV)

So với Full Hybrid, Mild Hybrid có kết cấu đơn giản hơn và chi phí thấp hơn nhưng vẫn giúp tiết kiệm khoảng 10 – 15% nhiên liệu so với xe động cơ đốt trong truyền thống.

4.3. Plug-in Hybrid

Plug-in Hybrid (PHEV) là dòng xe Hybrid có pin dung lượng lớn và có thể sạc từ nguồn điện bên ngoài. Nhờ đó, xe có thể chạy hoàn toàn bằng điện trên quãng đường dài hơn so với Full Hybrid.
 

Sơ đồ xe Plug-in Hybrid (PHEV)

Khi pin cạn, xe sẽ chuyển sang sử dụng động cơ xăng như một mẫu Hybrid thông thường. PHEV nổi bật nhờ khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, tuy nhiên hiệu quả chỉ thực sự cao khi người dùng sạc pin đúng cách.

4.4. Range Extender Hybrid

Range Extender Hybrid là dòng xe có động cơ đốt trong không truyền lực trực tiếp đến bánh xe mà chỉ có nhiệm vụ sạc pin cho động cơ điện. Nhờ vậy, xe có thể tiếp tục vận hành khi pin gần cạn mà không cần sạc ngoài.

Tuy nhiên, do cấu tạo phức tạp, trọng lượng lớn và hiệu suất chưa tối ưu, dòng xe này không còn phổ biến trên thị trường hiện nay so với các loại Hybrid khác.

Tìm hiểu thêm về Có nên mua xe Hybrid không? Những điều cần cân nhắc khi mua xe Hybrid

5. Các chế độ làm việc của xe Hybrid

Xe Hybrid được trang bị hệ thống điều khiển thông minh, cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa động cơ xăng và động cơ điện nhằm tối ưu hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu. Tùy vào từng tình huống di chuyển, xe Hybrid sẽ hoạt động theo các chế độ sau:

5.1. Chế độ bắt đầu khởi hành

Khi khởi động xe, động cơ điện sẽ hoạt động trước, động cơ đốt trong (động cơ xăng) vẫn ở trạng thái nghỉ. Điều này giúp xe khởi hành êm ái, gần như không gây tiếng ồn và không tiêu thụ nhiên liệu.

• Đạp nhẹ chân ga: Động cơ điện tiếp tục hoạt động độc lập, cung cấp lực kéo cho xe di chuyển từ từ.
• Đạp sâu chân ga: Hệ thống điều khiển nhận biết nhu cầu tăng tốc nhanh và sẽ kích hoạt động cơ đốt trong để hoạt động song song với động cơ điện, giúp xe đạt tốc độ mong muốn nhanh hơn.

Khởi động xe là bước đầu tiên để động cơ hoạt động

5.2. Chế độ tăng tốc

Khi người lái tăng ga, xe Hybrid sẽ kết hợp đồng thời nhiều nguồn năng lượng để tạo ra lực kéo lớn:

• Động cơ điện lấy thêm điện từ pin Hybrid.
• Động cơ xăng hoạt động song song để hỗ trợ tăng công suất.
• Máy phát điện xoay chiều tham gia điều phối năng lượng.

So với xe sử dụng động cơ xăng truyền thống, xe Hybrid không cần tăng vòng tua máy quá cao khi tăng tốc. Nhờ đó, động cơ đốt trong được giảm tải, giúp tiết kiệm nhiên liệu và hạn chế hao mòn trong quá trình vận hành.

5.3. Chế độ di chuyển trên đường bằng ở vận tốc ổn định

Khi xe di chuyển ở tốc độ thấp hoặc ổn định, đặc biệt trong khu vực nội đô, động cơ điện sẽ đảm nhiệm chính việc truyền động. Động cơ xăng chỉ được kích hoạt khi cần thêm công suất, chẳng hạn như vượt xe hoặc tăng tốc.

Chế độ di chuyển trên đường bằng ở vận tốc ổn định

Ngoài vai trò truyền lực, động cơ đốt trong còn:

• Cung cấp năng lượng cho máy phát điện.
• Hỗ trợ sạc pin Hybrid thông qua động cơ điện xoay chiều.

Cơ chế này giúp xe vận hành hiệu quả, hạn chế thất thoát năng lượng và duy trì mức tiêu hao nhiên liệu thấp.

5.4. Chế độ giảm tốc

Khi người lái giảm ga hoặc đạp phanh, năng lượng quán tính của xe sẽ được tận dụng để quay máy phát điện. Lượng điện năng tạo ra sẽ được nạp ngược trở lại pin Hybrid (phanh tái sinh).

Nguồn điện tích trữ này sẽ được sử dụng cho quá trình khởi hành tiếp theo, hỗ trợ tăng tốc. Nhờ đó, xe Hybrid giảm lãng phí năng lượng, nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu so với xe truyền thống.

6. Xe Hybrid hoạt động như thế nào?

Xe Hybrid là sự kết hợp giữa động cơ xăng và mô-tơ điện, cùng phối hợp để kéo xe vận hành hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu hơn. 

Trên các mẫu Hybrid phổ biến như Toyota Corolla Cross Hybrid, hệ thống được thiết kế theo dạng đơn giản, dễ sử dụng và phù hợp với điều kiện vận hành tại Việt Nam.

Hệ thống được thiết kế theo dạng đơn giản

Cụ thể, cách hoạt động của xe Hybrid diễn ra theo từng giai đoạn:

• Khi bấm nút khởi động, xe ưu tiên sử dụng mô-tơ điện, động cơ xăng chưa hoạt động nên xe gần như không phát ra tiếng ồn.
• Nếu người lái đạp ga nhẹ, mô-tơ điện sẽ đảm nhiệm việc kéo xe, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
• Khi đạp ga mạnh hoặc cần tăng tốc nhanh, động cơ xăng sẽ tự động khởi động để hỗ trợ mô-tơ điện, đảm bảo sức kéo mạnh mẽ.
• Ở tốc độ đều, hệ thống sẽ linh hoạt chuyển đổi giữa mô-tơ điện và động cơ xăng, hoặc kết hợp cả hai tùy mức tải và dung lượng pin.
• Khi người lái nhả ga hoặc phanh, hệ thống sẽ tận dụng động năng dư thừa để sạc lại pin Hybrid (phanh tái tạo).
• Khi xe dừng hẳn, cả động cơ xăng và mô-tơ điện đều tự ngắt nhằm tiết kiệm năng lượng.

Nhờ cơ chế vận hành thông minh này, xe Hybrid vừa mang lại cảm giác lái êm ái, vừa giảm tiêu hao nhiên liệu và thân thiện hơn với môi trường so với xe xăng truyền thống.

7. Những lưu ý khi sử dụng xe ô tô Hybrid

Để xe ô tô Hybrid vận hành hiệu quả, bền bỉ và tiết kiệm nhiên liệu, người dùng cần ghi nhớ một số lưu ý quan trọng sau:

Ưu tiên sử dụng chế độ chạy điện

• Ưu tiên sử dụng chế độ chạy điện (EV Mode): Khi di chuyển ở tốc độ thấp hoặc quãng đường ngắn, nên tận dụng EV Mode để xe vận hành bằng mô-tơ điện, giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải.
• Đạp ga nhẹ nhàng, dứt khoát: Thao tác ga mượt mà giúp mô-tơ điện hoạt động lâu hơn, hạn chế việc động cơ xăng can thiệp sớm, từ đó tối ưu khả năng tiết kiệm nhiên liệu.
• Không về số N khi dừng đèn đỏ: Khi dừng xe, không nên đưa cần số về N. Trường hợp chờ đèn đỏ lâu, nên chuyển sang số P để hệ thống quản lý năng lượng hoạt động tối ưu và an toàn hơn.
• Phanh sớm: Việc phanh sớm, đều giúp hệ thống phanh tái tạo thu hồi năng lượng hiệu quả hơn, hỗ trợ sạc lại pin Hybrid.
• Sử dụng Cruise Control khi chạy đường trường: Hệ thống ga tự động giúp xe duy trì tốc độ ổn định, giảm dao động ga, phanh, giúp nâng cao hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu.
• Ưu tiên chế độ lấy gió trong khi bật điều hòa: Chế độ lấy gió trong giúp điều hòa làm mát nhanh và ít tiêu tốn năng lượng hơn, đặc biệt có lợi cho xe Hybrid.
• Tập thói quen lái xe đều tốc độ: Cách lái ổn định, hạn chế tăng giảm tốc đột ngột sẽ giúp hệ thống Hybrid phát huy tối đa ưu điểm về độ bền và khả năng tiết kiệm.

8. Kết luận

Qua bài viết, có thể thấy xe Hybrid là giải pháp giao thông thông minh, kết hợp linh hoạt giữa động cơ xăng và mô-tơ điện nhằm tối ưu khả năng vận hành, tiết kiệm nhiên liệu và giảm tác động đến môi trường. Với cơ chế hoạt động tự động, dễ sử dụng và phù hợp điều kiện giao thông tại Việt Nam, xe Hybrid đang ngày càng được nhiều người tiêu dùng lựa chọn.

Để trải nghiệm lái xe Hybrid thêm an toàn, người dùng có thể trang bị thêm các phụ kiện ô tô chất lượng như thảm lót sàn, camera hành trình, áo ghế ô tô, rèm che nắng hay giáp bảo vệ pin. Đây đều là những sản phẩm giúp nâng cao trải nghiệm sử dụng, bảo vệ nội thất xe.

KATA tự hào là thương hiệu phụ kiện ô tô uy tín, cung cấp giải pháp thiết kế chuẩn form cho nhiều dòng xe Hybrid phổ biến hiện nay. Liên hệ với KATA để lựa chọn các phụ kiện chất lượng giúp trải nghiệm lái xe thêm an toàn hơn!