รถยนต์ไฮบริด หลักการทำงาน โครงสร้าง และข้อดีข้อเสียที่คุณควรรู้

รถยนต์ไฮบริดมี 4 ประเภทหลัก ได้แก่ รถยนต์ไฮบริดแบบขนาน รถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรม รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน (PHEV) และรถยนต์ไฮบริดแบบอ่อน แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป เหมาะกับความต้องการที่แตกต่างกัน

สรุปสั้นๆ:

รถยนต์ไฮบริดมีอยู่ 4 ประเภทหลักๆ

ระบบไฮบริดแบบขนาน: ประหยัดน้ำมันได้ดีเยี่ยมในเขตเมือง เปลี่ยนเกียร์ได้นุ่มนวล แต่ประสิทธิภาพลดลงเมื่อใช้งานด้วยความเร็วสูง

รถยนต์ไฮบริดแบบซีรีส์: มีประสิทธิภาพที่ความเร็วคงที่ แต่ต้องใช้แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ซึ่งไม่ค่อยพบในรถยนต์ นั่งส่วนบุคคล

รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด: ใช้ไฟฟ้าในระยะทางสั้นๆ ช่วยลดค่าเชื้อเพลิง แต่ต้องชาร์จบ่อยครั้งและมีต้นทุนเริ่มต้นสูง

รถยนต์ไฮบริดแบบอ่อน: คุ้มต้นทุน ง่ายต่อการผสานรวม แต่การปรับปรุงเชื้อเพลิงแทบไม่มีนัยสำคัญ

รถยนต์ไฮบริดคืออะไร?

รถยนต์ไฮบริดกลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมของผู้ซื้อรถยนต์ เนื่องจากประหยัดน้ำมันและลดการปล่อยมลพิษ โตโยต้า พริอุส ถึงแม้จะไม่ใช่รถยนต์ไฮบริดรุ่นแรก แต่ก็ได้ปูทางสู่ความสำเร็จทางการค้า ด้วยการเปิดตัวระบบไฮบริดแบบขนานที่มีมอเตอร์สองตัว

รถยนต์ไฮบริดแต่ละประเภททำงานอย่างไร และแตกต่างกันอย่างไร?

ไฮบริดแบบขนาน

ระบบไฮบริดแบบขนานใช้ทั้งเครื่องยนต์เบนซินและมอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อนล้อ โดยอาจทำงานร่วมกันหรือแยกกัน โตโยต้าเปิดตัวระบบนี้ครั้งแรกในรถยนต์ Prius ในประเทศญี่ปุ่นในปี พ.ศ. 2540 โดยมีมอเตอร์ไฟฟ้าสองตัวติดตั้งอยู่ระหว่างเครื่องยนต์เบนซินและล้อหน้า โดยใช้ชุดแบตเตอรี่ความจุขนาดเล็ก (0.8–1.4 กิโลวัตต์ชั่วโมง)

ระบบนี้มาพร้อมฟีเจอร์ “Power Split” ที่ผสานรวมแหล่งพลังงานทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อส่งแรงบิดไปยังล้อเพียงอย่างเดียว ที่ความเร็วต่ำหรือโหลดเบา รถยนต์สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าล้วนๆ ขณะที่เครื่องยนต์เบนซินจะทำงานเมื่อต้องการกำลังมากขึ้น

ระบบเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่สามารถกู้คืนพลังงานได้ถึง 30% ส่งผลให้ประหยัดน้ำมันได้อย่างน่าประทับใจ โดยทำได้ 17–23 กม./ลิตร ใน Toyota Prius หรือ Corolla Hybrid

ประสิทธิภาพสูงสุดเกิดขึ้นได้ในสภาพการจราจรในเมืองที่รถต้องหยุดและออกตัวบ่อยครั้ง ระบบส่งกำลังแบบแพลนเนตทารีเข้ามาแทนที่กระปุกเกียร์แบบเดิม ช่วยให้สามารถปรับอัตราทดเกียร์ได้อย่างต่อเนื่อง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟฟ้าและลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง

ซีรีส์ไฮบริด

ต่างจากรถไฮบริดแบบขนาน รถไฮบริดแบบอนุกรมนั้นง่ายกว่า เครื่องยนต์เบนซินใช้เพียงเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและชาร์จแบตเตอรี่ ในขณะที่ล้อขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมด การจัดวางแบบนี้คล้ายกับรถจักรดีเซล-ไฟฟ้า และทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ความเร็วคงที่

อย่างไรก็ตาม รถยนต์ไฮบริดแบบอนุกรมจำเป็นต้องใช้ชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากความต้องการพลังงานที่เปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่อเดินทางบนท้องถนน ในสหรัฐอเมริกา รถยนต์บางรุ่น เช่น BMW i3 REx, Fisker Karma หรือ Ram 1500 Ramcharger ที่กำลังจะวางจำหน่ายในอนาคต ก็ใช้ระบบนี้เช่นกัน แต่จำนวนแบตเตอรี่ก็ไม่ได้มาก

รถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด (PHEV)

รถยนต์ไฮบริดแบบปลั๊กอิน (PHEV) คือรถยนต์ไฮบริดแบบขนานรุ่นปรับปรุงใหม่ มาพร้อมแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นที่สามารถชาร์จจากระบบไฟฟ้าได้ ช่วยให้รถยนต์สามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าบริสุทธิ์ได้เป็นระยะทางหนึ่ง (ระหว่าง 11 ถึง 82 กิโลเมตร ตามข้อกำหนดของ EPA ปี 2024) Chevrolet Volt (2011–2018) ถือเป็นรถยนต์รุ่นบุกเบิกที่ช่วยให้ผู้ใช้จำนวนมากสามารถเดินทางด้วยพลังงานไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวได้ทุกวัน

รถยนต์ PHEV อย่าง Toyota Prius Prime, RAV4 Prime และรุ่นอื่นๆ จาก Hyundai, Kia และ Jeep 4xe ล้วนผลิตด้วยระบบไฮบริดแบบขนาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีการชาร์จไฟแบบปกติ รถยนต์เหล่านี้จึงทำงานเหมือนรถยนต์ไฮบริดทั่วไป แต่มีน้ำหนักมากกว่าและมีราคาแพงกว่า

ลูกผสมอ่อน

รถยนต์ไฮบริดแบบอ่อนใช้มอเตอร์ไฟฟ้าที่มีกำลังไม่เพียงพอที่จะขับเคลื่อนรถยนต์ได้ด้วยตัวเอง โดยปกติจะอยู่ระหว่างเครื่องยนต์และระบบส่งกำลัง หรือรวมเข้ากับระบบสตาร์ท

ระบบนี้ใช้แบตเตอรี่ขนาดเล็กเพื่อกักเก็บพลังงานจากการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่หรือพลังงานเครื่องยนต์ส่วนเกิน ช่วยในการเร่งความเร็วและประหยัดน้ำมัน แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าระบบไฮบริดเต็มรูปแบบก็ตาม

ระบบไฮบริดแบบอ่อนโดยทั่วไปจะทำงานที่ 48V ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าระบบ 12V ทั่วไป แต่มีต้นทุนต่ำกว่าไฮบริดเต็มรูปแบบ (280–400V)

การ โฆษณา

ที่มา: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html