Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hộp số eCVT trên xe Honda Civic e:HEV RS
VOV.VN - Một trong những thành phần cốt lõi trong hệ thống hybrid của Honda là hộp số eCVT. Mặc dù tên gọi có sự tương đồng với hộp số CVT thông thường, nhưng eCVT hoạt động hoàn toàn khác biệt, mang lại hiệu quả vượt trội trong các dòng xe hybrid.
Trong những năm gần đây, Honda đã trở thành một trong những nhà sản xuất ô tô hàng đầu ứng dụng công nghệ hybrid nhằm tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu và giảm khí thải. Hãy cùng chúng tôi đi sâu vào tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của eCVT, và tìm hiểu sự khác biệt so với hộp số CVT thông thường.
Cấu tạo của eCVT thế nào?
Hộp số eCVT trên xe hybrid của Honda không phải là một hộp số "biến thiên vô cấp" truyền thống. Thay vào đó, nó là một hệ thống truyền động phức tạp, bao gồm các thành phần chính sau đây:
Động cơ xăng: Được sử dụng chủ yếu để tạo ra điện thông qua máy phát hoặc cung cấp trực tiếp năng lượng đến bánh xe khi cần.
Động cơ điện chính: Là thành phần đảm nhận vai trò dẫn động bánh xe. Động cơ điện này có mô-men xoắn lớn ngay từ tốc độ thấp, giúp xe tăng tốc mượt mà và tiết kiệm nhiên liệu.
Máy phát điện (Generator): Được gắn liền với động cơ xăng, đóng vai trò chuyển đổi năng lượng cơ học từ động cơ xăng thành năng lượng điện để sạc pin hoặc hỗ trợ động cơ điện chính.
Bộ pin hybrid: Lưu trữ năng lượng điện từ quá trình phanh tái tạo hoặc từ máy phát.
Bộ điều khiển công suất (Power Control Unit - PCU): Đóng vai trò là "bộ não" của hệ thống, điều phối dòng năng lượng giữa động cơ xăng, động cơ điện và pin hybrid.
Bộ ly hợp: Kết nối hoặc ngắt kết nối động cơ xăng với bánh xe khi cần thiết.
Nguyên lý hoạt động của eCVT như thế nào?
Hệ thống eCVT của Honda hoạt động dựa trên sự phối hợp thông minh giữa các thành phần trên để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng và giảm khí thải. Quá trình này bao gồm ba chế độ chính:
Chế độ EV Drive (Chỉ sử dụng động cơ điện)
Ở tốc độ thấp hoặc trong các điều kiện vận hành nhẹ, xe chỉ sử dụng động cơ điện để di chuyển. Năng lượng được lấy từ pin hybrid, giúp giảm tiêu hao nhiên liệu và loại bỏ khí thải. Lợi ích của chế độ này là xe hoạt động rất êm ái, không phát ra tiếng ồn từ động cơ xăng.
Chế độ Hybrid Drive (Kết hợp động cơ xăng và động cơ điện)
Khi cần tăng tốc nhanh hoặc ở tốc độ trung bình, động cơ xăng hoạt động như một máy phát điện để cung cấp năng lượng cho động cơ điện. Máy phát điện chuyển năng lượng cơ học từ động cơ xăng thành năng lượng điện, truyền đến động cơ điện chính. Trong trường hợp này, động cơ xăng không trực tiếp dẫn động bánh xe mà chỉ đóng vai trò hỗ trợ.
Chế độ Engine Drive (Động cơ xăng dẫn động trực tiếp)
Ở tốc độ cao, động cơ xăng có thể kết nối trực tiếp với bánh xe thông qua bộ ly hợp. Điều này giúp xe vận hành hiệu quả hơn ở đường trường, giảm tải cho động cơ điện và tối ưu hóa nhiên liệu.
Phanh tái tạo năng lượng
Khi người lái giảm tốc hoặc phanh, động cơ điện chính hoạt động như một máy phát, chuyển đổi động năng thành điện năng để sạc lại pin hybrid. Đây là một tính năng quan trọng, giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của toàn hệ thống.
Sự khác biệt giữa eCVT và CVT thông thường
Mặc dù cả hai đều mang tên gọi "CVT", nhưng nguyên lý hoạt động và cấu tạo của eCVT hoàn toàn khác biệt so với CVT thông thường.
| Đặc điểm | eCVT (Honda Hybrid) | CVT thông thường |
| Nguyên lý hoạt động | Sử dụng động cơ điện và xăng phối hợp, không có dây đai và pulley. | Dựa vào dây đai và pulley để thay đổi tỷ số truyền. |
| Cấu tạo cơ khí | Không có các thành phần chuyển đổi tỷ số truyền như CVT. |
Gồm dây đai, pulley, hoặc các cơ cấu tương tự. |
| Truyền động lực | Động cơ điện là nguồn truyền động chính; động cơ xăng hỗ trợ hoặc dẫn động trực tiếp ở tốc độ cao. | Động cơ xăng luôn là nguồn dẫn động chính. |
| Hiệu suất nhiên liệu | Cao hơn nhiều nhờ sự tối ưu hóa giữa động cơ xăng và điện. | Thấp hơn, đặc biệt trong điều kiện đô thị. |
| Vận hành | Mượt mà, không cảm nhận được sự thay đổi tỷ số truyền. | Có thể cảm nhận độ trễ khi thay đổi tỷ số truyền. |
| Ứng dụng | Chỉ xuất hiện trên xe hybrid. | Phổ biến trên xe động cơ xăng truyền thống. |
| Khí thải | Thấp hơn đáng kể nhờ sử dụng động cơ điện. | Phát thải như xe động cơ đốt trong thông thường. |
Ưu điểm và nhược điểm của eCVT
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
Tiết kiệm nhiên liệu: eCVT vượt trội hơn so với CVT thông thường, đặc biệt trong điều kiện đô thị. |
Chi phí sản xuất cao: Hệ thống eCVT phức tạp hơn, đòi hỏi công nghệ tiên tiến. |
|
Vận hành êm ái: Không có cảm giác giật hay thay đổi tỷ số truyền. |
Khả năng sửa chữa: Yêu cầu kỹ thuật viên được đào tạo chuyên sâu để xử lý các vấn đề liên quan đến hệ thống hybrid. |
|
Bảo vệ môi trường: Khí thải CO₂ giảm đáng kể nhờ chế độ chạy điện hoàn toàn. |
/ |
|
Độ bền cao: Ít thành phần cơ khí chuyển động hơn, giảm thiểu hao mòn. |
/ |
So sánh với các loại hộp số khác
Ngoài CVT thông thường, eCVT còn khác biệt rõ rệt so với các loại hộp số tự động (AT) hoặc hộp số ly hợp kép (DCT).
So với AT: eCVT hiệu quả nhiên liệu cao hơn nhờ khả năng phối hợp động cơ điện và xăng, trong khi AT tiêu hao nhiên liệu lớn hơn do sử dụng nhiều thành phần cơ khí.
So với DCT: eCVT vận hành mượt mà hơn, không gặp tình trạng "giật cục" ở tốc độ thấp như DCT, nhưng vẫn đem lại khả năng tăng tốc nhanh, mạnh, thể thao.
