Xe hybrid (xe hơi sử dụng cùng lúc hai động cơ) đang được coi là một trong các giải pháp hữu hiệu cho vấn đề ô nhiễm môi trường. Hiện nay, tồn tại 3 hệ thống hybrid với phương thức hoạt động khác nhau.
Xe hybrid vừa có thể đạt công suất không thua so vơi xe hơi dùng động cơ đốt trong nhưng lại giảm được lượng khí thải. Các hệ thống hybrid kết hợp hai nguồn lực khác nhau, chẳng hạn như một động cơ đốt trong và một mô-tơ điện cùng được lắp trên một xe ôtô. Mục đích của việc làm này là tận dụng tối đa những lợi ích của các nguồn lực khác nhau, hạn chế thiếu sót của chúng, nhằm đạt được hiệu năng cao nhất. Ngoài ra, dù hệ thống hybrid sử dụng một mô-tơ điện, nó không cần có bộ sạc riêng như với các xe hơi chỉ chạy bằng điện.
Ba hệ thống được sử dụng trên các xe hybrid hiện nay:
1. Hệ thống liên hoàn (series hybrid system)
1. Ắc-quy 2. Bộ đổi điện
3. Mô-tơ điện 4. Máy phát điện
5. Động cơ Khi động cơ (engine) hoạt động, nó truyền năng lượng cho một máy phát điện. Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để sạc bình ắc-quy và một sẽ chạy một mô-tơ điện (motor), bộ phận sẽ truyền năng lượng tới các trục xe. Đó được gọi là hệ thống liên hoàn vì năng lượng truyền theo một quá trình liên tục (hay nói cách khác, hoạt động của động cơ và của mô-tơ điện tiến hành lần lượt). Một hệ thống hybrid liên hoàn gồm có hai mô-tơ, một chính là mô-tơ điện và một là máy phát điện có cấu trúc tương tự.
2. Hệ thống song song (hybrid parallel system)
1. Ắc-quy 2. Bộ đổi điện
3. Mô-tơ điện 4. Bộ truyền lực
5. Động cơ Trong hệ thống song song, cả động cơ và mô-tơ điện cùng truyền lực tới các trục xe, mức độ tùy theo các điều kiện khác nhau. Đó được gọi là hệ thống song song vì dòng năng lượng tới các bánh đi song song. Hệ thống này chỉ có một mô-tơ điện, do vậy không thể cùng lúc vừa vận hành các bánh xe, vừa nạp điện vào bình ắc-quy. Khi nào mô-tơ làm nhiệm vụ của một máy phát điện, dòng điện từ ắc-quy sẽ thay thế vai trò của mô-tơ điện.
3. Hệ thống kết hợp (series/parallel hybrid system)
1. Ắc-quy 2. Máy phát điện
3. Bộ đổi điện 4. Bộ phân chia năng lượng của động cơ
5. Mô-tơ điện 6. Động cơ Hệ thống này kết hợp cả hai hệ thống liên hoàn và song song nhằm tận dụng tối đa các lợi ích được sinh ra. Nó có hai mô-tơ, và tùy từng điều kiện khác nhau mà xe lắp hệ thống kết hợp sẽ sử dụng đồng thời cả mô-tơ điện và động cơ hay chỉ sử dụng năng lượng nguồn điện để thu được hiệu quả cao nhất. Thậm chí, khi cần thiết, hệ thống này vừa vận hành các trục bánh xe trong khi vẫn có thể nạp điện vào máy phát. Hệ thống kết hợp hiện chiếm ưu thế trong chế tạo xe hybrid.
Tỷ lệ sử dụng động cơ và mô-tơ điện trong mỗi hệ thống:
Vì hệ thống liên hoàn sử dụng động cơ để sinh ra điện cho mô-tơ vận hành bánh xe, chúng có cùng lượng công việc như nhau.
Hệ thống song song dùng động cơ như nguồn năng lượng chính, còn mô-tơ điện chỉ để trợ giúp, nên động cơ được sử dụng nhiều hơn.
Với hệ thống kết hợp, có một bộ phận liên tục thay đổi tỷ lệ công suất từ động cơ tới các trục lái. Vì mô-tơ điện có thể vừa vận hành xe, vừa làm nhiệm vụ tạo ra dòng điện nạp nên so với động cơ, nó được sử dụng nhiều hơn đôi chút.
Đặc tính của các hệ thống hybrid:
- Tránh thất thoát nhiên liệu một cách vô ích vì có thể tự động dừng động cơ khi không cần thiết.
- Mô-tơ điện sẽ giúp làm nóng động cơ khi khởi động và trợ lực giúp xe lăn bánh.
- Đạt hiệu quả cao hơn xe chỉ dùng động cơ đốt trong chừng 30%. Khi động cơ không hiệu quả (ví dụ như khi dừng xe), nó sẽ bị ngắt đi, trong khi mô-tơ điện vẫn chạy. Còn khi động cơ hoạt động mạnh nhất, nó sẽ làm chạy máy phát điện.
Xe hybrid vừa có thể đạt công suất không thua so vơi xe hơi dùng động cơ đốt trong nhưng lại giảm được lượng khí thải. Các hệ thống hybrid kết hợp hai nguồn lực khác nhau, chẳng hạn như một động cơ đốt trong và một mô-tơ điện cùng được lắp trên một xe ôtô. Mục đích của việc làm này là tận dụng tối đa những lợi ích của các nguồn lực khác nhau, hạn chế thiếu sót của chúng, nhằm đạt được hiệu năng cao nhất. Ngoài ra, dù hệ thống hybrid sử dụng một mô-tơ điện, nó không cần có bộ sạc riêng như với các xe hơi chỉ chạy bằng điện.
Ba hệ thống được sử dụng trên các xe hybrid hiện nay:
1. Hệ thống liên hoàn (series hybrid system)
1. Ắc-quy 2. Bộ đổi điện
3. Mô-tơ điện 4. Máy phát điện
5. Động cơ Khi động cơ (engine) hoạt động, nó truyền năng lượng cho một máy phát điện. Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để sạc bình ắc-quy và một sẽ chạy một mô-tơ điện (motor), bộ phận sẽ truyền năng lượng tới các trục xe. Đó được gọi là hệ thống liên hoàn vì năng lượng truyền theo một quá trình liên tục (hay nói cách khác, hoạt động của động cơ và của mô-tơ điện tiến hành lần lượt). Một hệ thống hybrid liên hoàn gồm có hai mô-tơ, một chính là mô-tơ điện và một là máy phát điện có cấu trúc tương tự.
2. Hệ thống song song (hybrid parallel system)
1. Ắc-quy 2. Bộ đổi điện
3. Mô-tơ điện 4. Bộ truyền lực
5. Động cơ Trong hệ thống song song, cả động cơ và mô-tơ điện cùng truyền lực tới các trục xe, mức độ tùy theo các điều kiện khác nhau. Đó được gọi là hệ thống song song vì dòng năng lượng tới các bánh đi song song. Hệ thống này chỉ có một mô-tơ điện, do vậy không thể cùng lúc vừa vận hành các bánh xe, vừa nạp điện vào bình ắc-quy. Khi nào mô-tơ làm nhiệm vụ của một máy phát điện, dòng điện từ ắc-quy sẽ thay thế vai trò của mô-tơ điện.
3. Hệ thống kết hợp (series/parallel hybrid system)
1. Ắc-quy 2. Máy phát điện
3. Bộ đổi điện 4. Bộ phân chia năng lượng của động cơ
5. Mô-tơ điện 6. Động cơ Hệ thống này kết hợp cả hai hệ thống liên hoàn và song song nhằm tận dụng tối đa các lợi ích được sinh ra. Nó có hai mô-tơ, và tùy từng điều kiện khác nhau mà xe lắp hệ thống kết hợp sẽ sử dụng đồng thời cả mô-tơ điện và động cơ hay chỉ sử dụng năng lượng nguồn điện để thu được hiệu quả cao nhất. Thậm chí, khi cần thiết, hệ thống này vừa vận hành các trục bánh xe trong khi vẫn có thể nạp điện vào máy phát. Hệ thống kết hợp hiện chiếm ưu thế trong chế tạo xe hybrid.
Tỷ lệ sử dụng động cơ và mô-tơ điện trong mỗi hệ thống:
Vì hệ thống liên hoàn sử dụng động cơ để sinh ra điện cho mô-tơ vận hành bánh xe, chúng có cùng lượng công việc như nhau.
Hệ thống song song dùng động cơ như nguồn năng lượng chính, còn mô-tơ điện chỉ để trợ giúp, nên động cơ được sử dụng nhiều hơn.
Với hệ thống kết hợp, có một bộ phận liên tục thay đổi tỷ lệ công suất từ động cơ tới các trục lái. Vì mô-tơ điện có thể vừa vận hành xe, vừa làm nhiệm vụ tạo ra dòng điện nạp nên so với động cơ, nó được sử dụng nhiều hơn đôi chút.
Đặc tính của các hệ thống hybrid:
- Tránh thất thoát nhiên liệu một cách vô ích vì có thể tự động dừng động cơ khi không cần thiết.
- Mô-tơ điện sẽ giúp làm nóng động cơ khi khởi động và trợ lực giúp xe lăn bánh.
- Đạt hiệu quả cao hơn xe chỉ dùng động cơ đốt trong chừng 30%. Khi động cơ không hiệu quả (ví dụ như khi dừng xe), nó sẽ bị ngắt đi, trong khi mô-tơ điện vẫn chạy. Còn khi động cơ hoạt động mạnh nhất, nó sẽ làm chạy máy phát điện.
