(News.oto-hui.com) – Xe lai được cho là phương tiện mới nhất và sáng tạo nhất có thể vận chuyển hành khách đi từ địa điểm này đến địa điểm khác, nhưng trên thực tế nó đã có mặt trên thị trường hơn 100 năm. Vậy ai là người đã thiết kế và chế tạo ra chiếc xe lai đầu tiên?
Các chức năng và hệ thống cơ bản được sử dụng trên xe lai ngày nay tương tự như các hệ thống được sử dụng trên những chiếc xe lai ở Mỹ trong đầu thế kỷ này.
1. Xe lai sử dụng hai nguồn điện khác nhau để tạo chuyển động:
Hệ thống lai phổ biến nhất là điện-xăng, sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện chạy bằng pin để vận hành xe. Tuy nhiên, vào cuối những năm 1800 và cho đến đầu những năm 1900, xe điện là ngôi sao đang lên của ngành công nghiệp ô tô.
Năm 1897, công ty London Electric Cab sử dụng xe taxi được trang bị pin 40-cell và động cơ điện 3 mã lực giúp xe chạy được 80 km mà không cần phải dừng lại để sạc pin. Trong hai năm tiếp theo, Công ty Pope Manufacturing có trụ sở tại bang Connecticut đã sản xuất và bán ra gần 500 xe điện.
Vào khoảng thời gian này, một kỹ sư người Đức cũng đã chế tạo một chiếc xe tên Lohner Electric Chaise. Đây là chiếc xe lai dẫn động cầu trước đầu tiên trên thế giới. Cha đẻ của chiếc xe này tên là Ferdinand Porsche – cái tên chắc hẳn chẳng còn xa lạ gì với những người đam mê xe.
Chiếc xe thứ hai của ông là mẫu xe lai đầu tiên được biết đến. Công ty Vận tải Lohner đã thuê Porsche về làm việc khi họ quyết định rẽ hướng sang thị trường ô tô.
Chiếc xe của Porsche sử dụng một loạt hệ thống hybrid vẫn còn được dùng trên một mẫu số xe lai ngày nay, chẳng hạn như Chevy Volt. Loại xe lai này sử dụng hệ thống pin (thay vì động cơ đốt trong) làm nguồn năng lượng chính cho xe.
2. Các mẫu xe lai xuất hiện đầu tiên:
Porsche đã sử dụng một động cơ đốt trong chạy ở tốc độ không đổi để kích hoạt máy phát điện và tự động sạc pin cho xe. Năng lượng từ pin được truyền đến mô-tơ nằm ở trục bánh xe. Khi sạc đầy, chiếc xe lai của Porsche có thể đi được khoảng 64,3 km.
- Chiếc xe đã đi trước thời đại, nó không chỉ là mẫu xe đầu tiên sử dựng động cơ xăng-điện, mà còn là một trong những chiếc xe tiên phong sử dụng mô-tơ dẫn động trực tiếp.
Tương tự như công nghệ mô-tơ dẫn động trực tiếp hiện tại, mô-tơ trục bánh xe của của Porsche không cần phải dùng đến hộp số, trục truyền động hay dây xích và bộ ly hợp.
- Điều này giúp loại bỏ đáng kể lực ma sát cơ học và cho phép xe sử dụng 83% lượng năng lượng mà nó tạo ra.
Vài năm sau, Porsche đã bổ sung thêm mô-tơ trục bánh xe cho toàn bộ 4 bánh, làm tăng sức mạnh của chiếc xe và cho phép nó đạt được tốc độ tối đa là 112,6 km/ giờ.
Mặc dù Porsche là người đầu tiên thiết kế và chế tạo xe lai nhưng một nhà phát minh người Đức tên Henri Pieper đã nộp đơn xin cấp bằng độc quyền sáng chế ở Hoa Kỳ cho mẫu xe lai của ông vào năm 1905 và được chấp nhận 4 năm sau đó.
- Thiết kế của Pieper tương tự như thiết kế của nhiều mẫu xe lai hiện nay, sử dụng đồng thời động cơ xăng và động cơ điện để vận hành khi cần thiết.
- Thiết kế của Pieper rất giống với hệ thống hybrid song song được sử dụng trên chiếc Toyota Prius và Honda Insight.
Hệ thống song song này sử dụng cả động cơ điện và động cơ xăng để cung cấp năng lượng tới các bánh xe.
Khi động cơ không cần trợ lực từ motor điện, motor điện sẽ hoạt động như máy phát điện để sạc lại pin, nhưng khi chiếc xe cần thêm sức mạnh (chẳng hạn như khi lái xe vượt địa hình đèo hay đồi núi) thì motor điện sẽ phối hợp với động cơ để cung cấp năng lượng cho bánh xe.
3. Xe lai sớm được đưa vào sản xuất:
Một cuộc thăm dò được tiến hành tại Triển lãm ô tô Quốc gia đầu tiên ở thành phố New York vào năm 1900 để xem người tham dự thích loại xe nào.
- Số phiếu đông nhất thuộc về xe ô tô điện, theo sau là dòng xe chạy bằng hơi nước.
- Xe sử dụng động cơ đốt trong đứng ở vị trí cuối cùng trong bảng xếp hạng.
Hàng ngàn xe ô tô lai đã được sản xuất trong thời điểm này, tuy nhiên tốc độ sản xuất xe lai bắt đầu có dấu hiệu chậm lại khi Henry Ford giới thiệu dây chuyền lắp ráp ô tô.
- Dây chuyền lắp ráp của Ford có thể sản xuất những chiếc xe hạng nhẹ và giá thành thấp, thu hút được sự chú ý của công chúng.
- Trong năm 1913, Ford bán được 182.809 chiếc xe Model T, trong khi đó doanh số bán xe lai bắt đầu giảm đều.
Mãi cho tới cuối những năm 1960 và đầu 1970, các công ty ô tô và các nhà khoa học đã bắt đầu thử nghiệm xe lai một lần nữa. Đối mặt với lệnh cấm vận dầu tại Mỹ vào đầu những năm 1970, Bộ Năng lượng bắt đầu thử tìm kiếm một số công nghệ xe hơi mới thay thế.
- Một trong số đó là chiếc xe lai sử dụng hệ thống song song được chế tạo bởi Volkswagen có tên là VW Taxi. Nó có thể chuyển đổi năng lượng từ động cơ đốt trong chạy bằng xăng thành năng lượng điện.
Trong vài thập kỷ sau đó, các công ty xe hơi đã thử nghiệm các công nghệ thay thế. Năm 1999, Honda bán ra thị trường Mỹ mẫu xe lai đầu tiên có tên là Insight. Một năm sau, Toyota đã trình làng chiếc Prius, chiếc xe giành được giải thưởng “Xe của năm” do tạp chí Motor Trend bầu chọn vào năm 2004. Mặc dù hai chiếc xe này sử dụng hệ thống hybrid song song, nhưng hệ thống song song của Porsche vẫn được sử dụng trên các xe lai ngày nay.
Phải mất gần 100 năm để hãng xe hơi sản xuất đại trà dòng xe lai tại Mỹ. Trong khi đó, công nghệ pin, hiệu suất động cơ và hệ thống điện đã được cải thiện, tạo ra cơ hội lớn hơn cho dòng xe lai phát triển mạnh mẽ trong thị trường xe hơi thế giới.
Bài viết liên quan:
- Vì sao sửa chữa xe Hybrid rất nguy hiểm?
- Tìm hiểu về hệ thống Mild Hybrid 48-Volt của Delphi
- Giải thích về xe Hybrid và cơ chế hoạt động của chúng
