Xe ô tô hybrid là gì? Đặc điểm, phân loại & những điều nên biết

Tại thị trường Việt Nam, phân khúc xe hybrid ngày càng sôi động với rất nhiều dòng sản phẩm được ra mắt. Hãy cùng tìm hiểu xe ô tô hybrid là gì và có sự khác biệt thế nào so với xe xăng và xe thuần điện trong bài viết dưới đây.

1. Xe ô tô hybrid là gì? Cấu tạo xe như thế nào?

Hybrid là dòng xe kết hợp giữa động cơ đốt trong truyền thống (chạy bằng xăng hoặc dầu) và một hay nhiều động cơ điện. Theo quy định tại Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13070-1:2020, xe hybrid là xe có ít nhất hai bộ chuyển đổi năng lượng và hai hệ thống lưu trữ năng lượng khác nhau trên xe nhằm mục đích tạo ra lực kéo cho xe.

Về cơ bản, cấu tạo của một chiếc xe hybrid phức tạp hơn xe chạy xăng truyền thống do có sự kết hợp của hai hệ thống truyền động. Các bộ phận chính của xe bao gồm:

• Động cơ đốt trong: Bộ phận này sử dụng nhiên liệu xăng hoặc dầu để tạo ra công suất. Tuy nhiên, động cơ đốt trong trên xe hybrid thường có dung tích nhỏ hơn để tối ưu hóa hiệu quả nhiên liệu.

• Động cơ điện: Đây là bộ phận cốt lõi, hoạt động song song hoặc độc lập với động cơ đốt trong để cung cấp lực kéo cho xe. Động cơ điện sử dụng năng lượng từ pin và có thể hoạt động như một máy phát điện để sạc lại pin trong quá trình phanh.

• Pin hybrid: Là hệ thống lưu trữ năng lượng điện áp cao, cung cấp năng lượng cho động cơ điện hoạt động. Pin được sạc lại thông qua quá trình phanh tái tạo năng lượng hoặc từ chính động cơ đốt trong.

• Bộ điều khiển điện tử (ECU): Bộ phận này quản lý và điều phối hoạt động giữa động cơ xăng, động cơ điện và pin. Nó quyết định thời điểm sử dụng các loại động cơ để đạt được hiệu suất cao và tiết kiệm nhiên liệu tối ưu.

• Hệ thống truyền động: Hệ thống này có nhiệm vụ truyền sức mạnh từ cả động cơ xăng và động cơ điện đến các bánh xe. Cấu trúc của nó có thể khác nhau tùy thuộc vào loại xe hybrid song song, nối tiếp hay kết hợp.

2. Nguyên lý hoạt động của dòng xe hybrid là gì?

Nguyên lý hoạt động của xe hybrid dựa trên sự kết hợp giữa động cơ xăng và động cơ điện, được điều khiển bởi một hệ thống máy tính trung tâm. Tùy thuộc vào cấu trúc, có ba loại hệ thống truyền động hybrid chính là:

• Động cơ hybrid nối tiếp (Series Hybrid): Trong hệ thống này, chỉ có động cơ điện truyền lực trực tiếp đến các bánh xe. Động cơ xăng chỉ đóng vai trò như một máy phát điện để sạc cho pin và cung cấp năng lượng cho động cơ điện.

• Động cơ hybrid song song (Parallel Hybrid): Cả động cơ xăng và động cơ điện đều được kết nối với hệ thống truyền động và có thể đồng thời cung cấp lực kéo cho các bánh xe. Cấu trúc này cho phép xe tận dụng sức mạnh từ cả hai nguồn năng lượng khi cần tăng tốc mạnh mẽ.

• Động cơ hybrid kết hợp (Series-Parallel Hybrid): Đây là hệ thống phức tạp và linh hoạt nhất, kết hợp ưu điểm của cả hai loại trên. Xe có thể hoạt động chỉ bằng động cơ điện/động cơ xăng hoặc kết hợp cả hai để đạt hiệu suất tối ưu trong mọi điều kiện vận hành.

Nhìn chung, cách hoạt động của một chiếc xe hybrid được tối ưu hóa theo từng tình huống lái xe cụ thể. Khi khởi động hoặc di chuyển ở tốc độ thấp, xe thường ưu tiên sử dụng động cơ điện để tiết kiệm nhiên liệu và không phát thải. Khi cần tăng tốc nhanh hoặc lên dốc, cả hai động cơ sẽ cùng hoạt động để cung cấp công suất tối đa. Đặc biệt, khi phanh hoặc giảm tốc, hệ thống phanh tái tạo sẽ chuyển đổi động năng thành điện năng để sạc lại pin.

3. Ưu điểm và hạn chế của dòng xe hybrid

Dòng xe hybrid có ưu điểm là tiết kiệm nhiên liệu, vận hành êm ái và yên tĩnh, thân thiện với môi trường,... Tuy nhiên trọng lượng xe thường nặng hơn, chi phí ban đầu khá cao,... Chi tiết ưu nhược điểm như sau: 

3.1. Ưu điểm

• Tiết kiệm nhiên liệu vượt trội: Nhờ sự hỗ trợ của động cơ điện, xe hybrid tiêu thụ ít xăng hơn đáng kể so với xe truyền thống, đặc biệt khi di chuyển trong đô thị.

• Thân thiện với môi trường: Xe hybrid phát thải ít khí CO2 và các chất gây ô nhiễm khác ra môi trường, góp phần cải thiện chất lượng không khí.

• Vận hành êm ái và yên tĩnh: Khi hoạt động ở chế độ điện, xe gần như không tạo ra tiếng ồn, mang lại trải nghiệm lái xe thư giãn và thoải mái hơn - một phần lớn nhờ công nghệ Michelin Acoustic giúp giảm tiếng ồn trong khoang cabin mà nhiều nhà sản xuất xe hybrid và xe điện lựa chọn trang bị.

• Hiệu suất vận hành tốt: Sự kết hợp giữa hai động cơ giúp xe tăng tốc nhanh và mượt mà hơn so với nhiều mẫu xe chỉ dùng động cơ đốt trong, đây cũng là lý do Michelin trở thành một trong những thương hiệu lốp được các nhà sản xuất xe khắt khe nhất tin dùng.

• Không phụ thuộc vào trạm sạc: Đối với các dòng xe hybrid tự sạc (HEV), người dùng không cần lo lắng về việc tìm kiếm trạm sạc như xe điện hoàn toàn.

3.2. Nhược điểm

• Chi phí ban đầu cao: Xe hybrid thường có giá bán cao hơn so với các phiên bản xe xăng cùng phân khúc do công nghệ phức tạp và chi phí sản xuất pin cao.

• Chi phí sửa chữa, bảo dưỡng cao hơn: Cấu tạo phức tạp với hai hệ thống động cơ của xe hybrid khiến chi phí sửa sữa, bảo dưỡng trở nên cao hơn. 

• Trọng lượng xe nặng hơn: Vì phải mang thêm hệ thống pin và động cơ điện nên trọng lượng tổng thể của xe tăng lên, có thể ảnh hưởng một phần đến cảm giác lái và khả năng xử lý - đây cũng là lý do các xe hybrid thường được khuyến nghị sử dụng lốp ô tô có khả năng chịu tải cao (HL) dành riêng cho xe hybrid và xe điện để đảm bảo an toàn khi vận hành.

• Tuổi thọ pin có giới hạn: Mặc dù pin hybrid được thiết kế để có độ bền cao, chúng vẫn sẽ bị chai sau một thời gian dài sử dụng và chi phí thay thế là một khoản đầu tư không nhỏ.

4. Phân loại xe ô tô hybrid

Xe hơi hybrid hiện được chia thành 4 loại là xe hybrid điện, xe hybrid điện nhẹ, xe hybrid điện hoàn toàn và xe hybrid nạp điện ngoài. Mỗi loại xe có những đặc điểm khác nhau như sau: 

4.1. Xe hybrid điện (HEV - Hybrid electric vehicle)

Đây là dạng xe hybrid phổ biến và cơ bản nhất, thường được gọi là hybrid tự sạc. Động cơ điện trên xe HEV chỉ hỗ trợ cho động cơ xăng để tiết kiệm nhiên liệu và không thể sạc bằng nguồn điện bên ngoài. Năng lượng cho pin được tạo ra từ quá trình phanh tái tạo hoặc động cơ xăng. Nếu đang sở hữu dòng xe này, bạn có thể tham khảo thêm cách chọn lốp ô tô phù hợp cho xe điện và xe hybrid để tối ưu hiệu suất vận hành.

4.2. Xe hybrid điện nhẹ (MHEV - Mild hybrid electric vehicle)

MHEV là phiên bản đơn giản hóa của xe hybrid, trong đó động cơ điện có công suất nhỏ và chỉ đóng vai trò hỗ trợ động cơ xăng khi khởi động hoặc tăng tốc. Động cơ điện này không đủ mạnh để tự mình vận hành chiếc xe. Hệ thống MHEV hỗ trợ cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm độ trễ của động cơ.

4.3. Xe hybrid điện hoàn toàn (FHEV - Full hybrid electric vehicle hoặc SHEV - Strong hybrid electric vehicle)

FHEV là một dạng nâng cao của HEV, được trang bị động cơ điện và bộ pin lớn hơn. Điều này cho phép xe có thể chạy hoàn toàn bằng điện ở tốc độ thấp trong một quãng đường ngắn. Hệ thống này mang lại khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn so với MHEV, đặc biệt là trong điều kiện giao thông đông đúc.

4.4. Xe hybrid nạp điện ngoài (PHEV - Plug-in hybrid electric vehicle)

PHEV là loại xe hybrid tiên tiến nhất, sở hữu bộ pin dung lượng lớn hơn nhiều so với các loại hybrid khác và có thể sạc bằng nguồn điện bên ngoài như tại nhà hoặc trạm sạc công cộng. Nhờ vậy, PHEV có thể di chuyển một quãng đường đáng kể (thường từ 30 - 80 km) chỉ bằng năng lượng điện. Khi hết pin, xe sẽ chuyển sang hoạt động như một chiếc HEV thông thường - và giống như xe thuần điện, xe ô tô điện có cần loại lốp chuyên dụng không cũng là câu hỏi mà chủ xe PHEV nên tìm hiểu.

5. Các chế độ làm việc của xe hybrid

Hệ thống điều khiển thông minh của xe hybrid cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ làm việc khác nhau như chế độ khởi hành, chế độ tăng tốc,... để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu. Dưới đây là các chế độ hoạt động chính của một chiếc xe hybrid.

5.1. Chế độ khởi hành

Khi xe bắt đầu lăn bánh từ trạng thái đứng yên, động cơ điện sẽ được ưu tiên sử dụng. Chế độ này giúp xe di chuyển êm ái, không gây tiếng ồn và không tiêu thụ xăng. Đây là một trong những ưu điểm lớn nhất của xe hybrid khi di chuyển trong thành phố.

5.2. Chế độ tăng tốc

Khi người lái cần tăng tốc nhanh, ví dụ như khi vượt xe hoặc lên dốc, hệ thống sẽ huy động sức mạnh từ cả động cơ xăng và động cơ điện. Sự kết hợp này mang lại mô-men xoắn tức thời và khả năng tăng tốc mạnh mẽ. Năng lượng sẽ được lấy từ cả bình xăng và pin để đáp ứng nhu cầu công suất cao.

5.3. Chế độ chạy trên đường bằng phẳng ở tốc độ ổn định

Khi xe di chuyển trên đường cao tốc với tốc độ đều, động cơ xăng sẽ đóng vai trò chính trong việc cung cấp lực kéo. Ở chế độ này, động cơ xăng hoạt động ở dải vòng tua hiệu quả nhất, đồng thời có thể tạo ra năng lượng để sạc lại pin. Động cơ điện có thể tạm ngắt hoặc chỉ hoạt động hỗ trợ ở mức tối thiểu.

5.4. Chế độ giảm tốc

Khi người lái nhả chân ga hoặc đạp phanh, hệ thống phanh tái tạo năng lượng sẽ được kích hoạt. Động cơ điện lúc này sẽ hoạt động như một máy phát, chuyển đổi động năng dư thừa của xe thành điện năng. Năng lượng này sẽ được lưu trữ lại trong pin để sử dụng cho lần tăng tốc tiếp theo.

6. Các lưu ý khi sử dụng dòng xe hybrid là gì?

Để đảm bảo xe hybrid hoạt động bền bỉ và hiệu quả, người dùng cần chú ý đến loại lốp xe, thói quen lái xe, bảo dưỡng xe,... để tận dụng tối đa lợi ích mà công nghệ hybrid mang lại.

Trong đó lốp xe quyết định trực tiếp đến mức độ tiết kiệm nhiên liệu, độ êm ái và hiệu suất vận hành của xe hybrid nhờ tác động lên lực cản lăn và trọng lượng xe. Cụ thể: 

• Tiết kiệm nhiên liệu: Lốp xe quyết định lực cản lăn khi xe di chuyển. Lốp có lực cản lăn càng thấp thì năng lượng tiêu hao để giữ xe chạy càng ít, giúp tối ưu hóa cả mức tiêu thụ xăng và điện năng - đây cũng là một trong những tiêu chí quan trọng khi tìm hiểu cách so sánh các loại lốp xe trước khi thay lốp mới.

• Độ êm ái: Xe hybrid vận hành yên tĩnh ở chế độ thuần điện. Vì không có tiếng gầm động cơ che lấp, mọi tiếng ồn từ mặt đường và tiếng rít của lốp sẽ dội thẳng vào cabin rất rõ. Các dòng lốp xe điện và hybrid Michelin được thiết kế riêng sẽ giúp triệt tiêu tạp âm và rung động từ mặt đường, xe vận hành êm ái và ít tiếng ồn hơn.

• Hiệu suất vận hành: Mô-tơ điện cung cấp mô-men xoắn tức thì ngay khi nhấn ga. Lốp xe phải có độ bám đường vượt trội để truyền tải sức mạnh này xuống đường mà không gây trượt bánh, đồng thời đảm bảo khoảng cách phanh an toàn cho xe. Bạn có thể tham khảo cách chọn lốp phù hợp cho xe của mình để đưa ra lựa chọn tối ưu nhất.

Nhìn chung xe hybrid có thể hưởng lợi lớn từ lốp có lực cản lăn thấp để tiết kiệm nhiên liệu và tối ưu quãng đường điện, cùng với khả năng giảm tiếng ồn tốt để giữ không gian cabin yên tĩnh. Đó là lý do bạn nên ưu tiên dòng lốp có lực cản lăn thấp và khả năng giảm tiếng ồn hiệu quả cho xe hybrid để nâng cao trải nghiệm lái xe và giảm chi phí vận hành. 

Các dòng lốp xe Michelin hiện nay như lốp Michelin e.Primacy được ứng dụng công nghệ giảm lực cản lăn hỗ trợ tiết kiệm nhiên liệu và tối ưu quãng đường di chuyển cho xe hybrid. Kết hợp với hợp chất cao su mềm dẻo, thiết kế gai lốp thông minh có thể hấp thụ rung động từ mặt đường ngay khi tiếp xúc giúp xe vận hành êm ái và yên tĩnh hơn. Bên cạnh đó, lốp Michelin còn mang lại độ bám đường tối ưu trên cả đường khô và ướt, đạt hiệu suất vận hành tối đa và bền bỉ từ các km đầu đến những km cuối, góp phần nâng cao trải nghiệm lái xe cho người dùng.

Để được tư vấn loại lốp hybrid phù hợp nhất với dòng xe, bạn hãy đến cửa hàng đại lý lốp xe Michelin chính hãng TẠI ĐÂY. 

Ngoài lốp xe, bạn cũng cần chú ý đến một số điều sau: 

• Lái xe nhẹ nhàng: Hạn chế tăng tốc đột ngột và phanh gấp sẽ giúp hệ thống tái tạo năng lượng hoạt động hiệu quả hơn, tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu. Duy trì áp suất lốp ổn định, chẳng hạn như tìm hiểu có nên bơm khí nitơ cho lốp xe ô tô không, cũng góp phần tối ưu hiệu quả nhiên liệu.

• Bảo dưỡng định kỳ: Tuân thủ lịch bảo dưỡng của nhà sản xuất, đặc biệt là các hạng mục liên quan đến hệ thống hybrid như pin, hệ thống làm mát pin và bộ biến tần. Đừng quên kiểm tra áp suất lốp ô tô định kỳ như một phần trong quy trình bảo dưỡng tổng thể.

• Chú ý đến hệ thống làm mát pin: Pin hybrid cần được làm mát hiệu quả để hoạt động ổn định. Hãy đảm bảo các khe gió của hệ thống làm mát không bị che khuất hoặc bám bụi bẩn.

Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ xe ô tô hybrid là gì và những lợi ích thiết thực mà dòng xe này mang lại. Với khả năng tiết kiệm nhiên liệu, vận hành êm ái và thân thiện với môi trường, xe hybrid là một sự đầu tư thông minh cho tương lai. Để xe luôn hoạt động tối ưu, bạn đừng quên bảo dưỡng định kỳ và trang bị bộ lốp chất lượng, đảm bảo hiệu suất bền vững và kéo dài tuổi thọ lốp ô tô trong suốt vòng đời sử dụng xe.