Xe Hybrid Nhẹ (Mild Hybrid) là gì?

Thông tin nhanh về xe Mild Hybrid

• Một chiếc xe mild hybrid chạy bằng xăng với một pin điện nhỏ cung cấp năng lượng cho động cơ điện 48 volt công suất thấp.
• Tiết kiệm nhiên liệu từ hệ thống mild hybrid là khiêm tốn.
• Hệ thống mild hybrid thường cải thiện khả năng tăng tốc từ trạng thái đứng yên.

Honda đã vượt qua các đối thủ trong việc tiếp thị chiếc xe mild hybrid điện đầu tiên tại Hoa Kỳ: Honda Insight 2000. Một phần tư thế kỷ sau, hiện có hàng chục chiếc xe mild hybrid có mặt trên thị trường Mỹ.

Khi các hãng xe mở rộng danh mục các mẫu xe điện hóa, công nghệ MHEV đã cung cấp một giải pháp tương đối rẻ cho những người mua xe. Do đó, những chiếc xe không ngờ như Chevrolet Silverado 2008 và GMC Sierra 2008 cũng đã có hệ thống MHEV từ sớm. Điều này đặt ra câu hỏi: Xe mild hybrid là gì? Chúng tôi sẽ trả lời câu hỏi đó, cũng như trình bày một lịch sử ngắn gọn về MHEV và danh sách một số mẫu MHEV hiện nay khi bạn đọc tiếp. Sử dụng các liên kết dưới đây để chuyển nhanh trong bài viết.

• Mild Hybrid là gì?
• Mild Hybrid hoạt động như thế nào?
• Lịch sử sớm của Mild Hybrids
• Công nghệ Mild Hybrid trong nhiều xe hơn
• Các loại Hybrid

Mild Hybrid là gì?

Một hệ thống mild hybrid chia sẻ một phần tải điện của động cơ đốt trong (ICE) dùng xăng bằng cách sử dụng một pin điện nhỏ cấp năng lượng cho động cơ điện công suất thấp. Những hệ thống này thường được gọi là hệ thống 48 volt. Mặc dù nó không thể tự vận hành xe, hệ thống MHEV 48 volt thường khởi động xe và cũng phanh hoặc làm chậm xe. Trong quá trình phanh, MHEV thu hồi năng lượng động lực tạo ra khi xe giảm tốc.

Điều này được gọi là phanh tái sinh. Năng lượng đó được chuyển hóa thành điện và lưu trữ trong pin của MHEV. Hệ thống MHEV sau đó sử dụng năng lượng được lưu trữ đó để giúp động cơ xăng tăng tốc xe từ trạng thái đứng yên. Do đó, xe sử dụng ít nhiên liệu hơn khi tăng tốc từ điểm dừng, dẫn đến một sự gia tăng khiêm tốn về hiệu suất nhiên liệu.

Về cơ bản, một hệ thống MHEV sử dụng một số hoặc tất cả các thành phần sau để giảm tải cho ICE, giảm tiêu thụ nhiên liệu:

• Động cơ điện khiêm tốn
• Gói pin nhỏ
• Hệ thống phanh tái sinh
• Hệ thống điện mạnh mẽ hơn

Mild Hybrid so với Hybrid truyền thống

Một hybrid truyền thống (hoặc HEV) hoạt động song song với ICE và thậm chí có thể tự vận hành xe trong khoảng cách ngắn ở tốc độ thấp. Điều này là do bộ pin lớn hơn và động cơ lớn hơn của nó. Tuy nhiên, một MHEV không thể tự vận hành xe do pin và động cơ nhỏ hơn như đã đề cập. Nói cách khác, vai trò của hệ thống MHEV ít đáng kể hơn so với HEV. Điều này được phản ánh trong sự tăng trưởng khiêm tốn mà hệ thống MHEV cung cấp về tổng thể hiệu suất nhiên liệu so với sự gia tăng đáng kể được cung cấp bởi hệ thống HEV. Tuy nhiên, việc tích hợp một hệ thống MHEV vào xe tốn ít chi phí hơn so với hệ thống HEV.

Lợi ích của Mild Hybrid

Nếu bạn muốn thử sức với xe điện hóa, một MHEV là một nơi hợp lý để bắt đầu. Dưới đây là những lợi ích bạn có thể mong đợi với một MHEV:

• Tăng trưởng khiêm tốn về hiệu suất nhiên liệu
• Giảm nhẹ lượng khí thải ống xả
• Tăng tốc nhẹ từ điểm dừng
• Giá cả phải chăng hơn so với hybrid hoặc xe điện
• Không cần sạc pin

Mild Hybrid có đáng giá không?

Hệ thống mild hybrid đang ngày càng phổ biến, đặc biệt là trong các thương hiệu châu Âu. Tuy nhiên, thường thì lợi ích chính của MHEV là giữ cho các hệ thống như điều hòa hoạt động khi động cơ tự động tắt ở đèn đỏ. Điều này, và cung cấp một chút tăng tốc thêm khi từ trạng thái đứng yên. Tiết kiệm nhiên liệu MHEV nhiều hơn là một giá trị thêm vào các lợi ích khác. Ở chiều ngược lại, hệ thống mild hybrid chỉ tăng nhẹ vào giá mua xe. Chúng tôi nghi ngờ rằng nhiều người lái xe không nhận ra rằng có một MHEV đang tiếp nhận một phần công việc của động cơ. Chúng tôi sẽ không đưa hệ thống mild hybrid vào danh sách phải có khi mua xe; tuy nhiên, cũng không thất vọng khi biết rằng chiếc xe mơ ước của chúng tôi có hệ thống này.

Mild Hybrid cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu bao nhiêu?

Trong một nghiên cứu kiểm soát về ảnh hưởng của hệ thống mild hybrid đến hiệu suất nhiên liệu được công bố vào tháng 12 năm 2021 trên Case Studies in Thermal Engineering, kết quả cho thấy sự cải thiện khoảng 8% MPG. Một số hãng xe tuyên bố tiết kiệm đến 20%. Khả năng là nó nằm đâu đó ở giữa.

Mild Hybrid hoạt động như thế nào?

Không giống như HEV, có thể di chuyển một khoảng cách ngắn ở tốc độ thấp chỉ bằng điện, mild hybrid không bao giờ hoạt động như một xe điện (EV). Thay vào đó, nó cho phép ICE tắt khi thả trôi hoặc phanh, loại bỏ các dây đai mà một ICE yêu cầu để chạy một số thành phần, và cung cấp cấu trúc điện mạnh mẽ hơn mà công nghệ xe hiện đại yêu cầu.

Kết quả là, một mild hybrid có thể tiết kiệm nhiên liệu nhiều hơn tới 20% so với cùng một chiếc xe mà không có loại hệ thống truyền động này.

Điều gì xảy ra khi pin Mild Hybrid hết năng lượng?

Khả năng pin MHEV hết toàn bộ năng lượng là rất thấp vì nó liên tục được sạc bởi động cơ đốt trong và hệ thống phanh tái sinh. Tuy nhiên, nếu vì lý do nào đó mà pin hết năng lượng hoặc hỏng hóc, động cơ đốt trong sẽ đơn giản đảm nhận công việc đó.

Lịch sử sớm của Mild Hybrids

Honda đã vượt qua General Motors về công nghệ MHEV khi áp dụng nó cho chiếc hybrid hai chỗ tiên phong, Insight. Hệ thống Hỗ trợ Động cơ Tích hợp (IMA) của Honda sử dụng một động cơ điện đặt giữa động cơ và hộp số. Nó khởi động ICE của xe, hỗ trợ tăng tốc từ điểm dừng, và tắt ICE khi Insight dừng trong giao thông hoặc tại giao lộ.

Honda đã cải tiến công nghệ IMA của mình với sự ra mắt của Civic Hybrid 2006, có thể thả trôi mà không cần bật ICE. Tuy nhiên, vì hệ thống vẫn không thể tự vận hành xe chỉ bằng điện như Hybrid Synergy Drive của Toyota trong Prius, Civic Hybrid vẫn là một mild hybrid.

Vào khoảng cùng thời điểm Civic Hybrid ra mắt thị trường, General Motors đã giới thiệu Saturn Vue Green Line. Đây là một chiếc SUV crossover nhỏ gọn được bọc nhựa được trang bị hệ thống khởi động dây đai (BAS) hỗ trợ động cơ 2,4 lít 4 xi-lanh. Một động cơ điện, một pin nickel-metal hydride 36 volt, và hệ thống phanh tái sinh cải thiện tiết kiệm nhiên liệu bằng cách tắt động cơ khi SUV dừng, đồng thời hỗ trợ tăng tốc từ điểm dừng.

Cuối cùng, công nghệ hệ thống truyền động của Vue Green Line đã dẫn đến eAssist, trở thành tiêu chuẩn trong Buick LaCrosse 2012 và, năm 2013, Buick Regal. Việc làm cho hệ thống truyền động mild hybrid trở thành tiêu chuẩn trong một chiếc xe là một động thái kỳ lạ, và GM đã đi trước thời đại.

Hơn 10 năm sau, nhiều công ty xe hơi bắt đầu áp dụng giải pháp mild hybrid tiêu chuẩn để cải thiện tiết kiệm nhiên liệu. Ngoài ra, công nghệ đã phát triển từ tích hợp hệ thống pin 48 volt đến các cải tiến trong phanh tái sinh. Thêm vào đó, mild hybrid ngày nay hỗ trợ công nghệ người lái tiên tiến, dẫn đến cải thiện hiệu suất và an toàn khi lái xe.

Công nghệ Mild Hybrid trong nhiều xe hơn

General Motors đã rời khỏi thị trường hybrid, khi loại bỏ hệ thống hybrid nhẹ eAssist với dòng xe Chevy Malibu 2013. Tuy nhiên, các hãng xe khác đã tiếp tục phát triển công nghệ MHEV. Và một số, như BMW, Volvo và Audi áp dụng công nghệ này trên phần lớn mẫu xe của họ.

BMW

BMW đã đẩy mạnh ứng dụng công nghệ MHEV, sử dụng công nghệ này trên hơn 50 mẫu xe trên toàn bộ dòng sản phẩm của mình.

Land Rover

Land Rover sử dụng hệ thống động cơ MHEV cho toàn bộ dòng xe của mình. Nếu hỗ trợ MHEV chưa đủ, Land Rover có một số mẫu xe hoàn toàn điện (EV) hoặc hybrid sạc điện (PHEV). Ví dụ, Range Rover có cả hai loại.

Mercedes-Benz

Một hãng xe khác cung cấp hệ thống MHEV trên phần lớn dòng xe của mình, Mercedes-Benz có các mẫu SUV, sedan và coupe với một chút hỗ trợ điện.

Jaguar

Jaguar F-Pace, chiếc SUV cỡ nhỏ, sử dụng hệ thống MHEV.

Ford

Chọn Ford Escape Hybrid để có MHEV bên cạnh hệ thống hybrid thông thường (HEV) hoặc hybrid sạc điện (PHEV).

Volvo

Bạn có thể tìm thấy MHEV trong các mẫu xe của Volvo như SUV XC60 và XC40, cũng như sedan S90.

Ram

Lựa chọn Ram 1500 với động cơ V6 để có hệ thống MHEV.

Audi

Hầu hết các mẫu xe Audi đều cung cấp hệ thống MHEV, bắt đầu từ A3 và kéo dài đến A8.

Các loại Hybrid

Có ba loại hệ thống hybrid cơ bản. Chúng ta đã đề cập đến hai loại, tuy nhiên, để rõ ràng, chúng tôi mô tả ngắn gọn từng loại dưới đây. Chúng tôi cũng bổ sung một loại hybrid thứ tư hiếm khi được nhắc đến vì hiện tại nó không có sẵn trên các mẫu xe sản xuất.

Hybrid (HEV)

Một hệ thống hybrid đầy đủ kết hợp động cơ đốt trong (ICE) với pin và động cơ điện để chia sẻ nhiệm vụ dẫn động xe. Về mặt kỹ thuật, đây được gọi là hybrid song song vì các thành phần ICE và HEV hoạt động song song với nhau. Phần lớn các hệ thống HEV như vậy có thể dẫn động xe trong khoảng cách ngắn với tốc độ thấp. Tuy nhiên, bánh xe của xe thường nhận năng lượng từ ICE, hoặc kết hợp ICE và hệ thống HEV. Hệ thống HEV là tự cung tự cấp, nạp pin bằng điện từ máy phát của ICE, cũng như thông qua hệ thống phanh tái sinh.

Mild Hybrid (MHEV)

MHEV là một hệ thống ICE-và-hybrid kém phức tạp và rẻ hơn, mang lại tiết kiệm nhiên liệu ít ấn tượng hơn. Nó vẫn là sự kết hợp của ICE, một pin và một động cơ điện, nhưng pin và động cơ nhỏ hơn nhiều. Trong khi một HEV đầy đủ có thể truyền năng lượng trực tiếp đến bánh xe, MHEV thay vào đó cung cấp một cú hích năng lượng cho động cơ khi tăng tốc từ trạng thái đứng yên. Nó cũng có thể quản lý một số tải từ các hệ thống tiêu tốn năng lượng như điều hòa không khí. Giống như hệ thống HEV, pin của hệ thống MHEV được sạc thông qua ICE và phanh tái sinh.

Plug-in Hybrid (PHEV)

Một PHEV thường có thể dẫn động xe chỉ bằng năng lượng điện trong khoảng 40-80 km. Khi pin cạn kiệt, ICE sẽ hoạt động để truyền động bánh xe. Mặc dù pin PHEV có thể lấy điện từ ICE và hệ thống phanh tái sinh, nhưng nó cần được sạc lại bằng cách cắm vào nguồn điện bên ngoài. Khả năng cắm sạc này, cũng như cụm pin lớn hơn so với HEV, là yếu tố cho phép PHEV chạy chỉ bằng năng lượng điện.

Hybrids mở rộng tầm hoạt động

Hãy nghĩ đến hybrids mở rộng tầm hoạt động như những chiếc xe EV hoàn toàn, trong đó xe chỉ dựa vào năng lượng pin để quay bánh xe nhưng có một ICE nhỏ để sạc pin khi hết năng lượng. Tức là, ICE hoạt động như một máy phát điện để tạo ra dòng điện cần thiết để giữ cho động cơ hoạt động và sạc lại pin. Chevy Volt là một hybrid mở rộng tầm hoạt động.

Nguồn: Kelley Blue Book