Với mục đích tiết kiệm nhiên liệu, khả năng vận hành êm ái cùng rất nhiều lợi ích khác, xe ô tô điện đã và đang là xu hướng của ngành công nghiệp ô tô trên thế giới hiện nay. Ở các nước Châu Âu và một số nước Châu Á, ô tô điện đang được các hãng rất chú trọng và đầu tư phát triển. Tại Việt Nam, xe máy điện hay xe đạp điện thì đã khá quen thuộc với cộng đồng nhưng ô tô điện còn khá mới mẻ và vẫn đang dần được khai thác bởi các hãng. Có thể kể đến một số mẫu xe chạy thuần hoặc lai điện nổi tiếng như: Tesla, Jaguar I-Pace, Audi E-Tron, Vinfast Fadil, VF E34, VF E35,…
Một vấn đề mà người tiêu dùng rất quan tâm khi nhắc đến xe điện đó là hộp số. Một số câu hỏi liên tục được đặt ra: “Xe điện có hộp số không?”, “Hộp số xe điện cấu tạo như thế nào?”, “Hộp số xe điện hoạt động ra sao?”, “Hộp số xe điện với hộp số ô tô thông thường cái nào tốt hơn?”,… Và còn rất nhiều, nên ở bài viết này chúng tôi sẽ giải đáp một số câu hỏi mà người tiêu dùng quan tâm nhiều nhất. Hy vọng sẽ hữu ích và giúp bạn hiểu rõ về ô tô điện cụ thể là về hộp số.
Ô tô điện có sử dụng hộp số không?
Câu trả lời cho câu hỏi này là có, ô tô điện cũng như các ô tô khác cũng cần thay đổi các chế độ tiến, lùi, vậy nên chắc chắn hộp số vẫn được trang bị trên ô tô điện. Tuy nhiên, điểm khác biệt lớn nhất là gì? Đó là ô tô điện chỉ sử dụng một hộp số đơn cấp (chỉ có một cấp số) cụ thể là không có chức năng chuyển số nên chức năng chính của hộp số ô tô điện là để thay đổi các chế độ lái chứ không phải dùng để thay đổi tỉ số truyền.
Lý giải cho việc này là vì trên xe động cơ đốt trong chạy bằng xăng hay diesel, động cơ sản sinh công suất và momen xoắn ở các tốc độ khác nhau (RPM khác nhau), do đó nó cần hộp số với các tỉ số truyền khác nhau để thay đổi các dải tốc độ khác nhau. Với động cơ điện không phải đốt cháy nhiên liệu để tạo ra năng lượng, nên nó luôn mang lại momen xoắn cực đại ở mức RPM bằng 0, do đó các kỹ sư EV không cần kết hợp động cơ với nhiều bánh răng, mà chỉ cần tính toán cẩn thận và thiết kế một tỉ lệ, truyền một tốc độ, điều chỉnh động cơ điện để có công suất phù hợp.
Hộp số EV (Electric Vehicle – Ô tô điện) hoạt động như thế nào?
Khi lái xe ô tô điện, việc cần làm là bạn chỉ cần chọn các chế độ như tiến (D), lùi (R), đỗ xe (P), “mo” (N), ở một số xe còn có các chế độ khác như ECO – tiết kiệm nhiên liệu, Sport – Thể thao nhưng nó không làm thay đổi cách vận hành của hộp số mà chỉ mang lại cảm giác khác nhau. Động cơ điện sẽ được kết nối trực tiếp với bánh xe nên hộp số EV không có tác dụng thay đổi thay đổi momen xoắn truyền đến bánh xe. Hay nói chính xác hơn nó chỉ giúp xe tiến, lùi hoặc đỗ và do đó hộp số EV còn có biệt danh là “hộp số thừa”.
Khi bắt đầu di chuyển hay tăng tốc bạn sẽ nhận thấy sự vút lên của xe hay dừng lại một cách nhẹ nhàng và nhanh chóng mà không có bất kỳ sự giật lắc nào. Đây cũng là lợi thế lớn nhất của xe điện vì động cơ đã tạo ra một lực kéo rất lớn, có thể đạt đến tối đa ngay từ những vòng tua đầu tiên mà không cần đến hộp số để tối ưu hóa lực kéo.
Ngoài ra, hầu hết các động cơ điện đều có thể hoạt động vượt quá 10.000 RPM một cách dễ dàng vì chúng có thể tạo ra momen xoắn nhất quán trên một phạm vi vòng tua máy lớn. Điều này giúp EV nổi bật hơn nhiều so với động cơ đốt trong khi vòng tua chỉ đạt ở mức 6.000-7.000 RPM, mà hộp số đa cấp có thể làm tăng thêm trọng lượng và chi phí sản xuất.
Cấu tạo của hộp số EV?
Cấu tạo của hộp số EV chỉ gồm một cặp bánh răng duy nhất, khác với các hộp số thông thường trên động cơ đốt trong gồm nhiều cặp bánh răng. Xe ô tô điện sử dụng những motor điện làm nguồn động lực và truyền lực làm các bánh xe quay khi được cấp điện, và đó là lý do giải thích vì sao hộp số EV chỉ có một cặp bánh răng.
Với duy nhất một cặp bánh răng như vậy nên xe có thể tăng tốc rất nhanh, có thể nói là ngay tức thời mà không cần những hệ thống đi kèm để đóng ngắt hệ thống truyền lực như trên động cơ đốt trong. Xe điện hoàn toàn có thể tăng tốc mượt mà lên tới 15.000-20.000 RPM và cung cấp momen xoắn tối đa bắt đầu ngay từ 0 RPM (điều mà động cơ đốt trong hoàn toàn không làm được).
Thậm chí, cũng chính vì vậy nên trên xe điện không hẳn là có số lùi, mà ô tô sẽ hoạt động bằng cách lựa chọn đưa nguồn điện vào khi người lái chuyển sang chế độ lùi (R) để khiến động cơ quay thuận hay ngược chiều kim đồng hồ, từ đó xác định xe tiến hay lùi.
Những lợi ích của hộp số EV so với hộp số ICE (Intern Combusstion Engine – Động cơ đốt trong)?
Lợi ích rõ nhất khi so sánh giữa 2 loại hộp số này là về cấu tạo, chỉ với 1 cặp bánh răng trên hộp số EV đã giảm rất nhiều chi phí và trọng lượng cho xe. Điều này lại cực kỳ thuận tiện cho quá trình bảo dưỡng, sửa chữa.
Tuy chỉ có một cặp bánh răng nhưng khả năng vận hành và mức độ an toàn không hề thua kém các loại hộp số thông thường. Vì nó phản ứng gần như là tức thời, cho cảm giác lái thoải mái và khi khẩn cấp nó xử lý bằng cách cắt pin và cũng trong thời gian tức thời nên sự an toàn là không cần bàn cãi.
Hộp số EV là một lựa chọn hợp lý cho việc bảo vệ môi trường, tiết kiệm chi phí nhiên liệu cũng như bảo dưỡng. Ngoài ra nó có cấu tạo nhỏ gọn nên tiết kiệm được không gian, vật liệu và hơn hết là giảm thiểu tổn thất năng lượng.
Đây cũng là giải pháp khi di chuyển với mật độ phương tiện đông đúc và phải dừng cũng như di chuyển chậm như ở Việt Nam. Không những thế đây cũng là giải pháp khi di chuyển trên đường trường vì sự êm ái và nhanh nhẹn mà nó mang lại.
Trên hộp số thường, bộ ly hợp sẽ bị mài mòn sau quá trình sử dụng nên xảy ra các lỗi như chúng tôi đã đề cập ở bài viết:
Cấu tạo hộp số sàn Manual Transmission, các vấn đề thường gặp và bảo dưỡng cơ bản
còn ở hộp số EV đã loại bỏ các cơ chế của hộp số thường và chỉ cung cấp nguồn điện phù hợp nên điều quan tâm sẽ là về sức khỏe và hao mòn pin. Tất nhiên đây không phải là vấn đề lớn đối với nhà sản xuất hay người tiêu dùng vì việc thay pin dễ hơn rất nhiều so với thay thế hộp số thường.
Trên đây là những lợi ích rõ nhất mà hộp số EV mang lại so với hộp số ICE, tuy nhiên mỗi loại hộp số đều có những ưu và nhược điểm khác nhau nên còn phải tùy theo nhu cầu và mục đích cũng như sở thích lái mà người tiêu dùng sẽ lựa chọn loại xe ô tô cùng loại hộp số thích hợp.
Một điều thú vị về hộp số EV là vì hộp số EV không điều chỉnh tốc độ, nên việc lùi xe tốc độ vẫn có thể nhanh như khi xe tiến về phía trước. Tốc độ chỉ bị giới hạn bởi phần mềm vì động cơ điện có thể quay cùng tốc độ theo cả 2 hướng, điều này có nghĩa là nếu bộ giới hạn tốc độ bị hỏng hay bị loại bỏ thì EV có thể đi lùi nhanh như khi tiến, thậm chí là đạt tốc độ tối đa khi lùi. Một ví dụ điển hình là tại lễ hội Leo đồi Tốc độ (1,6 km) nổi tiếng ở Goodwood vào năm 2012, tài xế Terry Grant đã lái một chiếc xe chạy bằng điện Nissan Leaf chạy lùi mà không có bộ giới hạn tốc độ, và lập kỷ lục chạy lùi chưa từng có.
Mặc dù ở thời điểm hiện tại, xe ô tô điện có thể chưa được tiếp cận rộng rãi đến người tiêu dùng tại Việt Nam nhưng đây là loại xe tương lai của ngành công nghiệp ô tô. Có thể hiện tại nó còn đắt đỏ hay chưa đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng nhưng nó chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả về lâu dài và là xu hướng của thị trường ô tô.
Đến đây chắc các bạn cũng đã nắm được cơ bản về hộp số ô tô điện cùng những lợi ích của nó. Hi vọng bài viết sẽ hữu ích với bạn đọc, hẹn gặp các bạn tại bài viết sau!
Nguồn tham khảo: overdrive, vnexpress
