Động cơ ô tô điện được ví như trái tim của xe ô tô. Phân loại 6 loại động cơ ô tô điện phổ biến hiện nay và đặc điểm của chúng, chi tiết trong bài viết dưới đây.

Thay vì sử dụng động cơ đốt trong, động cơ ô tô điện là loại động cơ sử dụng năng lượng điện để biến đổi thành động năng (tức là xe ô tô điện được truyền động bằng động cơ điện). Nhờ ưu thế về giá, tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đây được xem là loại động cơ của tương lai.

Ưu điểm của động cơ điện

Dễ thấy, ưu điểm vượt trội của động cơ điện là không thải ra khí cacbonic từ các nhiên liệu đốt và gây hại môi trường. Ngoài ra, động cơ điện còn cho phép chúng ta sử dụng các phương pháp điều khiển tiên tiến để điều khiển động cơ, cho thấy những ưu điểm vượt trội về khả năng điều khiển, từ đó nâng cao chất lượng động học của xe ô tô điện. Với cấu tạo đơn giản và dễ lắp ráp, động cơ ô tô điện đem đến cho người dùng cảm giác lái êm ái, không gây tiếng ồn lớn khi di chuyển trên mọi địa hình. Đáng nói, hiệu suất chuyển đổi nguyên liệu xe ô tô điện sang cơ năng tương đối cao.

Đặc biệt, động cơ điện có khả năng đáp ứng momen xoắn chính xác và nhanh gấp khoảng 100 lần so với động cơ đốt trong. Trong mỗi bánh xe có thể sử dụng hai hay bốn động cơ trong bánh xe (in-wheel), khác với ô tô thông thường chỉ có một động cơ đốt trong. Việc tích hợp động cơ trong bánh xe khiến kết cấu cơ khí của ô tô điện thay đổi đáng kể. Đồng thời, việc tích hợp này còn cho phép điều khiển các bánh xe một cách độc lập, giúp khả năng điều khiển chuyển động của xe ô tô điện linh hoạt hơn.

Ngoài ra, động cơ ô tô điện có thể tính toán chính xác momen điện từ của động cơ bằng cách đo các thông số về dòng điện và điện áp của động cơ, giúp việc tính toán và điều khiển chính xác lực tác động giữa mặt đường và bánh xe trở nên dễ dàng.

Hiện nay, hầu hết các xe ô tô điện đều được trang bị một hoặc nhiều mô tơ điện. Để truyền năng lượng cho mô tơ xe ô tô điện, những chiếc xe này sử dụng một bộ nguồn ắc quy kéo và được cắm ở các trạm sạc hoặc điện lưới.

6 loại động cơ phổ biến trên xe ô tô điện

Dựa trên các tiêu chí như nhiên liệu sử dụng, tốc độ động cơ hay chu trình công tác, số xylanh, thiết kế… sẽ có các cách phân loại động cơ ô tô khác nhau. Cùng tìm hiểu 6 loại động cơ ô tô điện phổ biến nhất hiện nay.

Động cơ một chiều (DC Motor)

Động cơ một chiều là loại động cơ hoạt động với dòng điện một chiều. Động cơ một chiều là sự lựa chọn hàng đầu cho những ứng dụng cần điều khiển tốc độ, mômen khi công nghệ bán dẫn và kỹ thuật điều khiển chưa phát triển. Tuy nhiên, động cơ một chiều cần chổi than và bộ vành góp không phù hợp với điều kiện nóng ẩm, bụi bặm dẫn tới tuổi thọ thấp.

Động cơ IM không đồng bộ (Induction Motor)

Động cơ IM hoạt động với tốc độ quay của Rotor chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator. Với ưu điểm giá thành thấp, thông dụng, dễ chế tạo, động cơ IM hoàn toàn có thể thực hiện các thuật toán điều khiển vector tiên tiến cho động cơ xe ô tô điện. Động cơ IM đạt hiệu suất cao khi được sử dụng cho xe chạy thường xuyên trên những địa hình cho phép tốc độ cao. Hiệu suất cũng như quãng đường đi được sẽ không tối ưu, nếu sử dụng động cơ IM cho những quãng đường nhỏ, hay dừng đỗ như nước ta.

Động cơ SynRM từ trở đồng bộ (Synchronous Reluctance Motor)

Với dây quấn và lõi sắt từ, động cơ từ trở đồng bộ SynRM có cấu trúc stator giống động cơ xoay chiều thông thường. Từ trở dọc trục và từ trở ngang trục trên động cơ hoạt động khác nhau, sinh ra mô men từ trở làm động cơ quay.

Động cơ SRM từ trở thay đổi (Switched Reluctance Motor)

Động cơ SRM có cấu tạo rất đặc biệt. Trong khi, rotor là một khối sắt, không có dây quấn hay nam châm, trên stator có dây quấn tương tự như dây quấn kích từ của động cơ một chiều. Điều này khiến động cơ SRM rất bền vững về cơ khí, thiết kế ở dải tốc độ có thể lên tới hàng chục nghìn vòng/phút.

Tuy nguyên lý vận hành đơn giản, nhưng nhược điểm của động cơ điện này là động cơ có tính phi tuyến cao, gây khó khăn cho việc điều khiển. Mặt khác, thiết kế động cơ lại khó điều khiển với xe ô tô điện chất lượng cao.

Động cơ BLDC motor – động cơ một chiều không chổi than (Brushless DC motor)

Động cơ BLDC là một loại động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, có mật độ công suất, khả năng sinh mômen cao và hiệu suất cao. Nhược điểm của động cơ này là có nhấp nhô mômen lớn, xuất hiện 6 xung mômen trong 1 chu kì.

Động cơ IPM – động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chìm (Interior Permanent Magnet Motor)

Đây là động cơ có những ưu thế gần như tuyệt đối trong ứng dụng cho xe ô tô điện, trong đó có ô tô điện VinFast VF e34. Động cơ IPM có nam châm được gắn trên bề mặt rotor, vốn đã có đặc tính điều khiển rất tốt. Qua đó, tạo khả năng sinh mômen từ trở cộng thêm vào mômen vốn có do nam châm sinh ra. Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chìm có khả năng sinh mômen rất cao. Cấu tạo vượt trội của động cơ IPM có khả năng giảm từ thông mạnh, cho phép nâng cao vùng điều chỉnh tốc độ, làm việc tốt.

VinFast VF e34 trang bị động cơ điện nam châm vĩnh cửu ưu việt

Xe ô tô điện VinFast VF e34 được trang bị khối động cơ điện nam châm vĩnh cửu có công suất tối đa 110 kW,  momen xoắn cực đại 242 Nm, đi kèm hệ thống treo trước MacPherson, hệ thống treo sau dạng thanh xoắn, giúp khả năng vận hành của xe mạnh mẽ, tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện với môi trường. Mô tơ xe ô tô điện VinFast VF e34 được đặt ở phía trước nên dẫn động cầu trước. Bên cạnh đó, xe chỉ dùng hộp số một cấp mà không cần tới nhiều cấp số do khả năng thay đổi tốc độ của động cơ điện là liên tục và tức thời.

Ngoài ra, việc trang bị động cơ điện nam châm vĩnh cửu giúp thiết kế phần đầu xe của VinFast VF e34 không có lưới tản nhiệt do cơ chế tản nhiệt của động cơ điện không cần lưới lấy gió như động cơ đốt trong dẫn đến đầu xe thiết kế khá kín đáo.

Hiện nay, VinFast VF e34 sử dụng loại pin Lithium-ion giúp chiếc xe điện đầu tiên của thương hiệu Việt có thể đi quãng đường dài đến 180 km với chế độ sạc nhanh 15 phút. Sau mỗi lần sạc đầy có thể di chuyển khoảng 300 km. Đáng chú ý, pin lithium-ion của xe điện VF e34 được quản lý thông qua ứng dụng thông minh của xe, cho phép người sử dụng theo dõi hiện trạng pin và phát cảnh báo khi pin gặp vấn đề.

Đặt cọc ngay để sở hữu mẫu ô tô điện đầu tiên của Việt Nam VinFast VF e34 với ưu đãi 100 triệu đồng áp dụng đến hết 30/6/2021.