Tạp chí ô tô hàng đầu thế giới “Automobile Magazine” đã bình chọn công nghệ “Two-Mode Hybrid System” của General Motor là sản phẩm công nghệ của năm 2008.

Đây không phải là sản phẩm của một mình General Motor mà là sự kết hợp của 3 nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới là GM, DaimlerChrysler và BMW, nên ngoài cái tên “Two-Mode Hybrid System” hệ thống này còn có một tên khác nữa là “Global Hybrid Cooperation”. Thực ra, “Two-Mode Hybrid System” không phải là mới mà đã được GM đưa ra giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2003, nhưng khi đó công nghệ này mới chỉ sử dụng cho xe bus (Hiện đã có khoảng trên 700 chiếc ở khu vực Bắc Mỹ). Mới đây, công nghệ này được đưa sang giới thiệu tại Châu Âu và nhanh chóng gây ấn tượng mạnh với khách hàng khi lần đầu tiên được sử dụng cho xe cá nhân trên hai mẫu Chevrolet Tahoe và GMC Yukon của năm 2008.  

Hộp số vô cấp điều khiển điện tử ECVT

Đặc điểm nổi bật nhất của “Two-Mode Hybrid System” (Hệ thống hybrid hai chế độ) chính là sử dụng hộp số vô cấp điều khiển điện tử ECVT (electric continuously variable transmission), trong đó bố trí cả các môtơ dẫn động điện xoay chiều và được vận hành theo hai chế độ: chỉ sử dụng động cơ điện hoặc sử dụng kết hợp cả động cơ điện và động cơ đốt trong để có thể tạo ra các chế độ làm việc:

-          “Auto Stop” (tự động ngắt động cơ): Hệ thống sẽ làm việc ở chế độ này khi xe có tải trọng nhỏ và tốc độ thấp và chỉ có một môtơ đóng vai trò dẫn động cho xe. Khi đó, xe có thể đạt mức tiêu thụ nhiên liệu lên tới 7,9 lít/100km. Trong trường hợp đi số lùi thì môtơ sẽ cung cấp toàn bộ mô-men dẫn động. Môtơ còn lại sẽ thực hiện khởi động lại xe trong trường hợp cần thiết.

-          Khi xe thực hiện tăng tốc thì cả động cơ đốt trong và hai môtơ điện đều hoạt động kết hợp với việc điều khiển tối ưu hóa hộp số tự động vô cấp ECVT để nâng cao hiệu quả và công suất của xe.

-          Trong quá trình phanh xe thì một trong hai môtơ hoặc cả hai môtơ điện sẽ đóng vai trò như máy phát để thu năng lượng từ quá trình phanh để nạp điện cho acquy.     

Trong các hệ thống hybrid trước đây thường sử dụng hộp số thường hoặc hộp số tự động (Automatic Tranmission) và chỉ có duy nhất một đường truyền công suất ra các môtơ điện mà không có các cơ cấu truyền động cơ khí, vì vậy sẽ làm giảm hiệu suất truyền động khoảng 20% so với các cơ cấu truyền động cơ khí. Nắm bắt được nhược điểm này, GM đã sử dụng đến hộp số vô cấp điều khiển điện tử ECVT bởi ngoài chế độ hoạt động vô cấp, ECVT còn có thể tạo ra được 4 tỷ số truyền cố định giúp nâng cao hiệu suất truyền động cho hệ thống. 

Cấu tạo bên trong của ECVT bao gồm: 2 môtơ điện xoay chiều 80 mã lực, 3 bộ bánh răng hành tinh, 4 bộ đĩa ly hợp, 2 bơm dầu thủy lực; ngoài ra còn có các cơ cấu cơ khí khác được bố trí kết hợp với độ chính xác rất cao do đó kích thước của ECVT cũng chỉ tương tự như của các hộp số tự động thông thường. Điều này giúp giảm được kích thước và trọng lượng của toàn bộ hệ thống.

Để thực hiện vận hành một hệ thống phức tạp như vậy, “Two-Mode Hybrid System” đã được trang bị một module điều khiển điện tử rất phức tạp, điều chỉnh tối ưu hóa cho cả hệ thống nhằm chọn lựa điểm làm việc thích hợp và phù hợp nhất với yêu cầu vận hành của xe mà vẫn đảm bảo được tính êm dịu khi chuyển giữa các chế độ vận hành. Theo những thử nghiệm của GM, công nghệ này có thể giảm được 25% mức tiêu thụ nhiên liệu so với những xe hybrid thông thường.     

• Car