Mình trả lời câu hỏi của cậu chi tiết như thế này, thông qua việc so sánh RX400h (hybrid) và RX350 (chạy xăng thuần túy)- 2 xe có công suất gần tương đương nhau, để thấy được lợi thế của xe hybrid.tung3tvn nói:Em có vài thắc mắc bác mxvc trả lời dùm cái.
Theo ngu ý của em + bài viết của bác ở trên thì acquy điện sẽ được sạc trong các trường hợp sau:
1. Khi phanh xe. Trường hợp này mô tơ điện xẽ lợi dụng quán tĩnh của xe vẫn chuyển động để sx điện. Cái này rất tốt và tiết kiệm. Nhưng em nghĩ lượng điện sx ra ko đáng kể. Bởi mỗi lần các bác đạp phanh xe cũng chỉ kéo dài vài giây rồi lại chuyển sang đạp ga. Mà pin cứ thay đổi trạng thái từ sạc --> xả rồi lại từ xả --> sạc liên tục như thế thì chắc cũng hại lắm. Tiết kiệm đc tí mà fai thay pin mất 5000$ thì cũng í ẹ.....
2. Khi xe dừng nhưng pin yếu thì động cơ V6 cũng đc kich hoạt với 1 nhiệm vụ duy nhất là sạc pin. Cái này thì ko tiết kiệm tí nào,
3. Trường hợp cuối cùng em ko chắc chắn là động cở V6 sẽ hoạt động và làm đồng thời 2 nhiệm vụ là chuyền động cho xe và sạc pin. Như vậy thì ta vẫn tốn thêm chút xăng cho việc sạc pin so với việc đông cơ V6 chỉ dùng để chạy xe (giống việc chạy xe có điều hòa tốn xăng hơn hưởng khí trời) ---> ko tiết kiệm
còn 1 thắc mắc nhỏ nữa là nếu trương hợp thứ 3 xảy ra thì chắc chắn mô tơ điện khi sạc sẽ sinh ra 1 lực ngược chiều với chiều quay của trục động cơ. Như vậy nó sẽ cản trở chuyển động của xe.
Các trường hợp trên đều có thời gian sạc rất ngắn. Vậy ko hiểu nó sạc pin kiểu j mà giỏi vậy. Hay còn nhiều trường hợp khác nữa
Trên đây là các thắc mắc có phần ngu ngốc của em. Chứ bọn Nhật bổn mà đã nghiên cứu thì khỏi bàn cãi rồi. hihi
Hiện tại có 3 trường phái công nghệ hybrid xăng điện (không xét hybrid diesel- điện): Của Nhật (Toyota, Honda), của Đức (VW, Dalmler, vv) và của Mỹ (GM, Ford). Trong đó, công nghệ của Toyota được đánh giá là hiện đại nhất. Để khi nào có thời gian mình sẽ post một bài so sánh về công nghệ hybrid xăng điện của mấy hãng, cậu sẽ thấy công nghệ của Honda vẫn chưa đủ tinh tế như Toyota được. GM, Ford và cả Dalmler (thông qua Mercedes S400 Hybrid) vẫn còn cần một bước tiến dài mới theo kịp Toyota.
Để kết luận động cơ hybrid xăng điện của RX400h tiết kiệm như thế nào thì cần so sánh thông số tiêu thụ nhiên liệu.
Ta có thông số của nhà sản xuất là: RX400h bản 2009 (động cơ điện và động cơ xăng 3,3l, V6): tiêu thụ trong thành phố và xa lộ gần tương đương nhau: Khoảng 9,7l/100km (xa lộ) và 10l/100km (thành phố).
So sánh với động cơ của loại thuần túy chạy xăng là RX 350 bản 2009 (động cơ xăng 3,5, V6): có sự khác biệt rõ giữa thành phố và xa lộ: Thành phố: 14l/100km; Xa lộ: 10,7l/100km.
Tiết kiệm hay không phụ thuộc vào điều kiện vận hành của xe. Xe hybrid không thể tiết kiệm quá nhiều nhiên liệu khi chạy trên xa lộ và đủ tải. Tức là động cơ hybrid sẽ không phát huy được nhiều lợi thế khi xe chạy tốc độ cao (trên 80km/h) và tải ít nhất 2 người (đòi hỏi sức kéo lớn). Trong điều kiện vận hành đòi hỏi vòng tua máy lớn, tốc độ lớn, lực kéo lớn thì động cơ xăng V6 phải đóng vai trò trung tâm trong việc truyền động. Vì thế mà cậu thấy theo công bố của nhà sản xuất thì khi xe chạy trên xa lộ, xe hybrid RX400h chỉ tiết kiệm được một chút nhiên liệu (khoảng 10%) so với động cơ xăng thuần túy trên xe có công suất tương đương RX350.
Nhưng khi chạy tốc độ chậm và tải nhẹ thì động cơ hybrid mới phát huy hết lợi thế tuyệt vời của nó. Trên lý thuyết, xe RX350 vận hành ở đường phố sẽ tiêu tốn 14l/100km, thì xe RX400h sẽ tiêu tốn khoảng 10l/10km (tiết kiệm khoảng 30%- thế là tốt quá rồi).
Phân biệt như vậy để cậu thấy rằng, khi chạy trong thành phố, RX400h chạy bằng động cơ điện là chủ yếu, còn RX350 chạy bằng động cơ xăng V6 (3,5l) là chủ yếu.
Pin trên RX400h không được xạc bằng điện ngoài giống Chevy Volt của GM, nên nó chỉ có thể được xạc thông qua nguồn trong là: Motor Generator. Motor Generator sẽ có 2 nguồn nạp năng lượng là:
Nguồn chính: Từ động cơ xăng V6.
Nguồn phụ: Nạp năng lượng tái tạo khi phanh (regenerating braking): Cậu e ngại rằng năng lượng tái tạo khi phanh sản sinh ra điện năng không nhiều. Điều này đúng, nhưng đây không phải là phương thức nạp pin chủ đạo, nó chỉ là phương thức tiết kiệm bổ trợ mà thôi. chủ yếu nhất vẫn là động cơ V6 chạy để nạp pin.
Bây giờ chúng ta sẽ lý giải vì sao động cơ xăng V6 nạp năng lượng cho pin thì tiết kiệm hơn so với việc bản thân động cơ V6 chạy truyền động, thông qua 2 hình dưới đây:
Dưới đây là hình của hệ thống trên RX400h khi chạy tốc độ chậm, động cơ V6 không chạy, chỉ có pin dẫn động cho motor:
Và đây là động cơ V6 chạy nhưng là để nạp điện:
Câu trả lời là khả năng sinh công có ích và mức độ tiêu hao năng lượng. Động cơ V6 mà chạy truyền động thì cùng một lượng xăng phun vào xi lanh, nó sẽ hao phí nhiều hơn so với việc chạy nạp pin. Chúng ta đều biết nguyên lý của động cơ 4 kỳ là công có ích truyền động chỉ khoảng 30%; làm mát và tản nhiệt hệ thống máy: 40%; còn 30% là thoát ra môi trường. Tức là hiệu suất sinh công có ích của động cơ xăng thuần túy không cao. Nếu bản thân động cơ xăng V6 chạy truyền động trực tiếp, nó có ưu điểm là cho sức kéo lớn, sinh công lớn, nhưng hao phí cũng lớn, và tốn xăng. Theo công bố của Toyota, RX350 chạy xăng thuần túy trong thành phố tiêu hao 14l/100km.
Còn nếu động cơ V6 chạy với dung tích xi lanh biến thiên chỉ để nạp điện. Thì năng lượng từ động cơ điện tải ra để truyền động sẽ có tỷ lệ công có ích lớn hơn, mức độ suy hao năng lượng ít hơn, nên tiết kiệm hơn. Động cơ xăng vì không truyền động trực tiếp, nên tiết kiệm một phần năng lượng xăng đốt cháy bị hao phí làm mát động cơ và tản nhiệt. Theo công bố của Toyota, RX400h chạy thành phố hết khoảng 10l/100km (như vậy là tiết kiệm được khoảng 30% nhiên liệu).
Điểm độc đáo của hệ thống hybrid của Toyota là nó kết hợp được rất nhiều công nghệ hay:
Thứ nhất là công nghệ start-stop đối với động cơ xăng để ngắt động cơ V6 khi không cần thiết (xe chạy với tốc độ chậm trên giao lộ, và tải nhẹ).
Thứ hai là công nghệ truyền động biến thiên ECVT - Electronically controlled Continuously Variable Transmission. Chỉ khi xe tăng tốc, cảm biến sẽ đo mức độ lực đạp ga, lực kéo, và góc xoắn để tính số lượng xi lanh cần được kích hoạt để mở van hút xăng vào pit tông. Vd: Khi xe cần đột phá để vượt, lúc nào động cơ V6 mới cần kích hoạt để chạy.
Thứ 3 là công nghệ phanh tái tạo (Regenerating braking): Không chỉ là khi phanh dừng, mà còn là khi xe đổ dốc, khi giảm tốc, motor thu hồi động năng ở 4 bánh để chuyển hóa thành điện nạp vào pin. Đây không phải là chủ đạo trong việc nạp pin, nhưng là một phần bổ trợ rất tinh tế.
Thứ 4 nữa, đây mới là điểm hay này: Ở các xe chạy xăng thông thường chỉ có 1 ắc quy 12V, và ắc quy này chạy toàn bộ hệ thống điện cho xe.
Nhưng ở RX400h và các xe hybrid của Toyota, các thứ sau không chạy bằng ắc quy 12V, mà chạy bằng pin hybrid: Power steering pump (42V), Water pump, A/C compressor. Các chi tiết này không chạy thông qua đai kéo để chia xẻ truyền động với động cơ, mà hoàn toàn chạy điện.
Yếu tố tiết kiệm thể hiện ở chỗ: Trên xe chạy xăng thông thường, vd RX350, để tránh hại ắc quy 12V, thì ta cần khởi động máy, đề nổ động cơ V6, sau đó mới nên xem DVD, điều hòa, ánh sáng, vv. Các bạn cũng biết rằng động cơ V6 mà chạy để không (xe đứng tại chỗ) thì nó tiêu thụ đến 40l/100km.
Nhưng ở RX400h, khi khởi động xe, động cơ chỉ có trạng thái Ready (thông qua vòng tròn đồng hồ bên trái tài xế), lúc đó có thể động cơ xăng chưa khởi động, mà chỉ có động cơ điện khởi động. Khi đó pin sẽ là nguồn để nuôi các chi tiết như trên (power steering pump, water pump, A/C compressor).
Còn truờng hợp về chiều quay của motor điện, thì là:
RX400h AWD có 3 máy phát độc lập (Motor generator) có các cảm biến vận hành độc lập được tích hợp trong hệ thống motor:
MG1: Nạp pin.
MG2: truyền động bánh trước.
MG3: truyền động bánh sau.
Vậy đấy. Nên cậu không cần lo lắng về chiều quay của motor ngược chiều trục truyền động. Vì các motor generator độc lập, và thực hiện các nhiệm vụ độc lập, trong một tổ hợp khép kín.
Cậu cũng băn khoăn về thời gian xạc pin và sợ rằng thời gian xạc như vậy quá ngắn. Thật ra thời gian xạc trên RX400h rất lâu đấy (có khi mất vài tiếng). Để mình trả lời thế này. Hiện tại và trong tương lai gần, GM phát triển Chevy Volt xạc ngoài bằng nguồn chuyên dụng (trong khoảng 20-20 phút thì đầy pin), xạc bằng nguồn dân dụng thông thường là 8-10h. Dự kiến là Chevy Volt dùng pin Lithium-Ion, hiện đại hơn pin của Toyota bây giờ. Thế thì mới xạc nhanh được.
Còn hiện tại Toyota dùng pin Niken Metal thông thường, và xạc chủ yếu khi động cơ V6 chạy máy phát. Như vậy bất cứ khi nào pin yếu thì động cơ V6 sẽ chạy để nạp pin đầy. Vậy thực tế vận hành xe RX400h sẽ là: Khi xe chạy trong đô thị (tốc độ chậm), pin luôn chạy để truyền động, và động cơ V6 sẽ thỉnh thoảng được kích hoạt để xạc pin, và xạc liên tục. Đây là quá trình ẩn và hoàn toàn được lập trình tự động, không thao tác bằng tay được nên người lái xe RX400h không thể tùy chọn thời gian xạc, cũng không thể bật hoặc tắt động cơ V6 được. Trung bình cứ đi khoảng 80km là pin đã yếu rồi, khi đó quá trình xạc sẽ diễn ra và kéo dài trong hành trình sau đó cho đến khi pin đầy.
Last edited by a moderator:
