12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai

Công nghệ hybrid lai pin nhiên liệu, động cơ không trục cam, động cơ tỷ số nén biến thiên là những công nghệ được kỳ vọng sẽ nâng cao hiệu suất làm việc của xe hơi trong tương lai.

Ngành công nghiệp ôtô đang trên đà phát triển, và các hãng xe không ngừng đầu tư nghiên cứu phát triển các công nghệ ứng dụng trên các dòng xe mới nhằm nâng cao hiệu suất làm việc của xe. Dưới đây là 12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất vận hành của xe hơi trong tương lai.

1. Hệ thống điện 48V tăng công suất vận hành cho xe

Trên thực tế, động cơ đốt trong vẫn chiếm ưu thế trong nhiều thập kỷ nữa. Và một trong những công nghệ chủ chốt được ứng dụng trên nhiều dòng xe mới sắp tới là sử dụng hệ thống điện 48V để hỗ trợ cho động cơ vận hành hiệu quả.

Động cơ điện 48V sẽ sản sinh ra công suất 10KW để vận hành các hệ thống đi kèm trên xe như bơm nước làm mát, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống giải trí... Điều đó sẽ giảm tải gánh nặng cho động cơ chính, giúp tiết kiệm nhiên liệu đến 10% và tăng hiệu suất làm việc của xe. Hiện nay có 2 mẫu xe Bentley Bentleyga và Audi SQ7 TDI đang ứng dụng cộng nghệ này.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 1
Động cơ điện 48V có công suất 10KW sẽ giảm gánh nặng cho động cơ chính.

2.  Sử dụng công nghệ lai nhẹ Mild Hybrids với hệ thống điện 48V

Các hãng xe đang tập trung nghiên cứu phát triển để hoàn thiện hệ thống điện 48V để đáp ứng nhu cầu ứng dụng lai nhẹ Mild Hybrids trên các dòng xe trong tương lai bởi các ưu điểm của hệ thống điện 48V là công suất vừa đủ, sử dụng dây dẫn mỏng, chi phí thấp hơn, động cơ vận hành hiệu quả hơn so với các hệ thống điện 100-170 V trước đây.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 2
Hệ thống điện 48V là công suất vừa đủ, sử dụng dây dẫn mỏng, chi phí thấp hơn so với các hệ thống điện 100-170 V trước đây.

2.  Công nghệ tự động dừng xi lanh

Năm 1981, Cadillac đã giới thiệu phiên bản động cơ V8 cải tiến mới có thể tự động ngắt 2 hoặc 4 xi lanh. Kết hợp với hệ thống phun nhiên liệu kiểu van bướm và thiết bị điện tử thô sơ nên các phiên bản động cơ V-8-6-4 đã không thành công.

Hiện nay, công nghệ tự động dừng xi-lanh đã được cải tiến với sự trợ giúp từ các cảm biến và các thuật toán điều khiển phức tạp tân tiến, nên đã được các hãng ứng dụng phổ biến trên nhiều dòng xe, trong đó có GM và Delphi. Theo GM, với công nghệ này, xe hơi sẽ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu tới 15%. 

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 3
Với công nghệ tự động dừng xi-lanh này, xe hơi sẽ giảm mức tiêu thụ nhiên liệu tới 15%.

4.  Sử dụng công nghệ Hybrid lai pin nhiêu liệu

Công nghệ sử dụng pin nhiên liệu hydro kết hợp với động cơ đốt trong đã được công bố cách đây hơn 10 năm. Tuy nhiên, đến nay số lượng còn khá hạn chế do pin nhiên liệu đắt và cơ sở hạ tầng tiếp nhiên liệu hạn chế chưa hoàn thiện.

Nhiều hãng xe đã và đang nghiên cứu phát triển ứng dụng công nghệ này vào các sản phẩm trong tương lai, cụ thể tiên phong là hãng Ford cũng trình làng 2 bản concept là Ford Airstream và Ford Edge. Sắp tới có một vài mẫu sẽ ra mắt thị trường như Toyota Mirai, Honda Clarity, Hyundai Tucson Fuel Cell, GLC Crossover và GLC F-Cell.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 4
Công nghệ hybrid lai pin nhiên liệu sẽ giúp cho động cơ có công suất mạnh mẽ hơn và giảm lượng khí thải ra môi trường.

5.  Sử dụng bộ lưu trữ khí hydro thích hợp

Bên cạnh chi phí đắt và kết cấu hạ tầng tiếp nhiên liệu còn hạn chế, một vấn đề lớn khác là lưu trữ khí hydro trên xe sao cho phù hợp, nhỏ gọn và an toàn.

Hiện nay, các động cơ sử dụng pin nhiên liệu đều lưu giữ khí hydro trong các xi-lanh bằng sợi carbon cồng kềnh và áp suất lên đến 10.000 psi. Sau đó, cơ quan năng lượng Hoa Kỳ ARPA-E đã tài trợ dự án nghiên cứu phát triển hệ thống lưu trữ khí tự nhiên vừa đảm bảo an toàn và nhỏ gọn, với kết cấu như 'đường ruột' gồm một loạt các bình gas dài nhỏ gọn kết nối với nhau thành chuỗi. Đây là sản phẩm của công ty startup Volute tại San Francisco.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 5
Hệ thống lưu trữ khí hydro hình 'đường ruột' nhỏ gọn và đảm bảo an toàn.

 6. Ắc quy sử dụng các cực bằng silicon

Thực tế cho thấy loại ắc quy truyền thống đã lỗi thời và kém hiệu quả. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu nhưng tuổi thọ của ắc quy vẫn còn hạn chế, mật độ điện tích giảm dần trong dung dịch điện phân lỏng. Các kỹ sư vẫn tiếp tục nghiên cứu cải tiến ắc quy bằng cách thay cực bằng silicon để có thể hấp thụ nhiều hạt điện tích hơn, nhưng có hạn chế là do hấp thụ nhiều điện tích nên các cực này có hiện tượng phồng nên chưa được ứng dụng trên ô tô. Hiện nay các hãng xe gồm Nissan đang nghiên cứu phát triển loại hỗn hợp silicon bền hơn giúp tăng công suất lên 40% trong vòng 5-10 năm tới.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 6
Nissan đang nghiên cứu phát triển loại hỗn hợp silicon bền hơn giúp tăng công suất lên 40% trong vòng 5-10 năm tới.

 7. Sử dụng động cơ không có trục cam

Động cơ sử dụng trục cam truyền thống đã ra đời và tồn tại trong một thời gian dài cho đến nay. Tuy nhiên với nhu cầu tăng hiệu suất vận hành của xe, các kỹ sư đã nghiên cứu đã nghiên cứu ra loại động cơ không có trục cam mà sử dụng các cơ cấu điện tử, thủy lực khí nén để dẫn động xupap thay thế cho trục cam. Với công nghệ này các xupap có thể đóng mở linh hoạt, chính xác giúp cho động cơ vận hành hiệu quả, giảm tiêu hao năng lượng. Kết hợp động cơ không trục cam với hệ thống điện 48V sẽ nâng cao đáng kể hiệu suất xe, giảm kích cỡ động cơ và tiết kiệm nhiên liệu. Đến nay mới chỉ có hãng Lotus Engineering sản xuất loại động cơ này năm 1980 và hãng siêu xe Koenigsegg phiên bản FreeValve vào đầu năm 2016.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 7
Kết hợp động cơ không trục cam với hệ thống điện 48V sẽ nâng cao đáng kể hiệu suất xe, giảm kích cỡ động cơ và tiết kiệm nhiên liệu

8. Sử dụng máy phát tuabin nạp điện cho Ắc quy

Ắc quy điện là bộ phận không thể thiếu trong xu thế phát triển xe điện trong tương lai, tuy nhiên có một hạn chế đối với các loại xe tải điện cần năng lượng lớn, ắc quy sẽ cồng kềnh chiếm tải trọng lớn và mất nhiều thời gian sạc điện. Nhóm nhân viên của hãng Tesla có tên Wrightspeed đã phát minh ra một hệ thống động cơ hybrid cho xe tải lớn chứa đủ ắc quy chạy gần 30 dặm mỗi lần sạc kết hợp với một tuabin phát điện. Ưu thế của loại tuabin phát điện này là có thể chay với bất kỳ nhiên liệu dễ cháy nào và vận hành hiệu quả, sạc điện nhanh.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 8
Kết cấu hệ thống ắc quy, máy phát tuabin gắn trên xe tải trọng lớn do nhóm Wrightspeed nghiên cứu chế tạo.

9.  Sử dụng công nghệ siêu tăng áp điện

Hiện nay mới chỉ có mẫu xe Audi SQ7 TDI là chiếc xe tiên phong sử dụng bộ siêu tăng áp điện để năng cao hiệu suất của động cơ. Với công nghệ này, việc nạp nhiên liệu và không khí vào xi lanh sẽ được kiểm soát chính xác và hiệu quả hơn giúp nâng công suất động cơ lên đáng kể. 

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 9
Mô hình bộ siêu tăng áp điện đang ứng dụng trên mẫu xe Audi SQ7 TDI.

10.  Sử dụng ắc quy thể rắn cho xe điện

Ắc quy điện hóa tiếp tục là vấn đề lo ngại trong tiến trình phát triển dòng ô tô điện, bởi nó có các hạn chế như lưu trữ năng lượng điện thấp, tuổi thọ ngắn, khối lượng lớn. Mặc dù đã có nhiều cải tiến về ắc quy từ loại axit - chì sang loại niken hidrua kim loại và hiện nay là loại lithium-ion nhưng loại pin này vẫn còn nhiều hạn chế, trong đó là hạn chế về dung dịch điện phân nằm giữa các cực làm cho khối lượng của ăc quy tăng đáng kể và không an toàn. Do đó các kỹ sư đã nghiên cứu thay thế chất lỏng điện phân này bằng chất điện phân tinh thể ở thể rắn để khắc phục các hạn chế của ắc quy điện hóa cũ. Hiện nay các hãng như Sakti3, Samsung, google vẫn đang tiếp tục nghiên cứu để chế tạo ra loại ắc quy tốt hơn.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 10
Ắc quy thể rắn sử dụng chất điện phân tinh thể giúp cho điện tích đi qua nhanh hơn và không làm giảm chất lượng.

11.  Công nghệ cháy đồng đều do nén HCCI

Công nghệ tiết kiệm nhiên liệu, được gọi là HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition – Cháy đồng đều do nén), sử dụng một dạng cháy hiệu quả hơn rất nhiều so với phương pháp đánh lửa truyền thống. Dưới một số điều kiện, nó có thể giảm tiêu hao nhiên liệu đến 15%, theo Willam Green, giáo sư của khoa hóa kỹ thuật tại MIT. Nó cũng có hiệu suất tương tự như động cơ diesel, để nhiên liệu cháy thì phải nén hỗn hợp thay vì đánh lửa. Nhưng không giống các động cơ diesel, HCCI cho quá trình cháy hoàn hảo hơn và sạch hơn. Một hệ thống kết hợp HCCI với động cơ truyền thống có thể giúp giảm tiêu hao nhiên liệu trung bình khá nhiều dặm/gallon xăng.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 11
Những nghiên cứu tại MIT cho thấy rằng động cơ HCCI có thể hoạt động với bất kỳ loại xăng nào, mà không cần tạo ra một loại nhiên liệu đặc biệt

12. Tỷ số nén biến thiên

Khi động cơ cần đạt mômen xoắn cực đại thì cần thiết phải tăng tỷ số nén của động cơ, mặt khác khi động cơ đang chạy tải nhẹ mà tỷ số nén động cơ cao thì sẽ không hiệu quả. Vì vậy hiện nay một vài hãng đang nghiên cứu phát triển loại động cơ tỷ số nén biến thiên để nâng cao hiệu suất vận hành của xe, hiện nay chỉ có hãng Nissan đang đi tiên phong về công nghệ này. Các kỹ sư kỳ vọng việc kết hợp công nghệ tỷ số nén biến thiên kết hợp với động cơ không trục cam sẽ là bước tiến mới trong ngành công nghiệp xe hơi.

12 công nghệ giúp nâng cao hiệu suất xe hơi trong tương lai - Hình 12
Hãng Nissan đang đi tiên phong về công nghệ này

Nguồn: Zing.vn

call-to-like

Tin cùng chuyên mục

BMW 7 Series bản độ Alpina B7 2020 là sedan nhanh nhất thế giới

Zing.vn 8 giờ 8

BMW 7 Series bản độ Alpina B7 2020 là sedan nhanh nhất thế giới

Alpina B7 2020 trang bị động cơ V8 tăng áp kép được tinh chỉnh để tạo ra công suất 600 mã lực và mô-men xoắn cực đại 800 Nm giúp chiếc sedan tăng tốc 0-100 km/h chỉ trong 3,5 giây.

Ferrari sẽ có siêu xe điện vào năm 2022

Zing.vn 8 giờ 6

Ferrari sẽ có siêu xe điện vào năm 2022

Trước làn sóng chuyển dịch sang hybrid và xe điện, hãng xe Italy không thể làm ngơ. Theo đó, 60% dòng xe Ferrari sẽ có biến thể hybrid vào năm 2022.

Honda CR-V đạt doanh số hơn 2.800 xe trong tháng 1/2019

Otosaigon 9 giờ 2

Honda CR-V đạt doanh số hơn 2.800 xe trong tháng 1/2019

Honda Việt Nam (HVN) đã công bố doanh số bán hàng T1/2019, riêng mảng ô tô có tổng doanh số bán ra đạt 4.343 chiếc. Đáng chú ý, mẫu xe Honda CR-V đã đạt doanh số bán hàng kỷ lục 2.812 chiếc, chiếm 65% tổng doanh số bán ôtô của HVN trong T1/2019.​

Ngắm lại đường cong thiêu đốt của hoa hậu xế độ Leonie Hagmeyer-Reyinger

DailyXe 21 giờ 26

Ngắm lại đường cong thiêu đốt của hoa hậu xế độ Leonie Hagmeyer-Reyinger

Leonie Hagmeyer-Reyinge, cô nàng tóc vàng 21 tuổi đến từ Đức đã vượt qua gần 500 người đẹp khác để nhận vương miện "Hoa hậu xế độ 2013".

Mazda CX-8: Crossover 7 chỗ ra mắt Đông Nam Á

DailyXe 2 ngày 54

Mazda CX-8: Crossover 7 chỗ ra mắt Đông Nam Á

Mẫu Mazda CX-8 crossover xuất hiện tại Malaysia với hai phiên bản 6 và 7 chỗ, tùy chọn động cơ gồm một máy dầu và 3 máy xăng.

Toyota Land Cruiser 2020 sẽ dùng động cơ và hộp số mới

Zing.vn 2 ngày 24

Toyota Land Cruiser 2020 sẽ dùng động cơ và hộp số mới

Động cơ V6 tăng áp kép và hộp số tự động 10 cấp sẽ xuất hiện trên Toyota Land Cruiser và Lexus LX mới, theo Best Car.

Lexus UX lạ mắt trong bộ lốp Nike trắng muốt

Zing.vn 2 ngày 37

Lexus UX lạ mắt trong bộ lốp Nike trắng muốt

Lexus hợp tác với John Elliot tạo ra loại lốp độc nhất vô nhị cho chiếc crossover Lexus UX.

Isuzu Thái Lan giới thiệu MU-X Onyx Design Edition 2019; 2 phiên bản động cơ; giá từ 1 tỷ đồng

Otosaigon 2 ngày 20

Isuzu Thái Lan giới thiệu MU-X Onyx Design Edition 2019; 2 phiên bản động cơ; giá từ 1 tỷ đồng

Isuzu Thái Lan đã giới thiệu phiên bản mới cho dòng mu-X có tên gọi Isuzu MU-X Onyx Design Edition 2019, phiên bản đặc biệt này sở hữu ngoại thất được sửa đổi, châu chuốt lại thêm bắt mắt hơn; không có thay đổi về động cơ. Xe có giá từ 1 tỷ đồng tại Thái Lan.

Hãng Ford gợi ý bí kíp lái xe dành cho phụ nữ đang mang thai

Otosaigon 2 ngày 14

Hãng Ford gợi ý bí kíp lái xe dành cho phụ nữ đang mang thai

Để giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về nhu cầu của các bà mẹ đang mang bầu, hãngFord đã thiết kế một bộ đồ mô phỏng cảm giác mang bầu - Empathy belly.

Mẫu Tây gợi cảm tôn dáng nội thất xe sang

DailyXe 2 ngày 38

Mẫu Tây gợi cảm tôn dáng nội thất xe sang

Vẻ đẹp gợi cảm của các cô nàng chân dài mang nét đẹp phương Tây khoe dáng bên trong nội thất xe sang khiến bất cứ ai cũng “chất ngất”. Sự kết hợp hoàn hảo của một người mẫu gợi cảm, thời trang kiêu sa với nội thất của một chiếc xe sang đắt giá tạo nên bức ảnh hút hồn sau đây:

BMW 330i 2020 độc đáo với màu sơn xám bóng tùy chọn có giá hơn 30 triệu đồng

Otosaigon 3 ngày 19

BMW 330i 2020 độc đáo với màu sơn xám bóng tùy chọn có giá hơn 30 triệu đồng

Đại lý BMW nổi tiếng ở Ả Rập - BMW Abu Dhabi Motors tiếp tục gây bất ngờ khi giới thiệu BMW 3 Series 2020 (G20) phiên bản 330i xDrive với gói trang bị M Sport thể thao được sơn màu xám đặc biệt thông qua chương trình cá nhân hóa Individual của BMW​.

10 điểm đặc biệt xung quanh "Quái thú" The Beast 2.0 của ông Trump

Zing.vn 3 ngày 27

10 điểm đặc biệt xung quanh Quái thú The Beast 2.0 của ông Trump

Sau gần nửa năm lộ diện, The Beast 2.0 có thể sẽ đặt chân đến Việt Nam cùng với ông Trump. Mức giá ngất ngưởng, công nghệ hiện đại nhất là những điểm nổi bật của ''Quái thú'' này.

Ford Explorer 2018 tăng giá 75 triệu đồng tại Việt Nam; giá mới 2,268 tỷ đồng

Otosaigon 3 ngày 12

Ford Explorer 2018 tăng giá 75 triệu đồng tại Việt Nam; giá mới 2,268 tỷ đồng

Ford Việt Nam vừa điều chỉnh giá bán lẻ cho Explorer nhập nguyên chiếc từ Mỹ, theo đó xe có giá bán mới là 2,268 tỷ đồng, tăng thêm 75 triệu đồng so với mức giá cũ 2,193 tỷ áp dụng tại thời điểm trước Tết.

Chevrolet Mỹ cho đặt hàng Tahoe/Suburban độ công suất tới 1.000 mã lực; có bảo hành

Otosaigon 3 ngày 12

Chevrolet Mỹ cho đặt hàng Tahoe/Suburban độ công suất tới 1.000 mã lực; có bảo hành

Nếu đang sống tại Mỹ, các bác có thể đến đại lý của GM Chevrolet để đặt mua một chiếc SUV Tahoe hoặc Suburban độ có công suất từ 810 đến 1.000 mã lực mà vẫn được bảo hành 03 năm hoặc 60.000 dặm; đây là tin vui với những ai yêu thích xe SUV cơ bắp của Mỹ.

Với bản Black Bison, Suzuki Jimny không khác gì một chiếc G-Class thu nhỏ

XeHay 3 ngày 61

Với bản Black Bison, Suzuki Jimny không khác gì một chiếc G-Class thu nhỏ

Tận dụng tối đa sự tương đồng giữa Mercedes G-Class và Suzuki Jimny thế hệ mới, mới đây, hãng độ Wald International đã tung ra gói nâng cấp Black Bison cho chiếc xe địa hình nhỏ bé đến từ Nhật Bản.

7 triệu người Mỹ nợ quá hạn tiền mua xe hơi

Zing.vn 3 ngày 40

7 triệu người Mỹ nợ quá hạn tiền mua xe hơi

Chủ xe trong độ tuổi từ 18 tới 29 là những người nợ tiền xe nhiều nhất, thường quá hạn trả ít nhất ba tháng trở lên.

55 ôtô tự lái cùng lúc vận hành trên cao tốc

Zing.vn 3 ngày 38

55 ôtô tự lái cùng lúc vận hành trên cao tốc

55 chiếc xe tự lái Changan CS55 thực hiện diễu hành trong quãng đường dài 3,2 km với vận tốc 30 km/h mà không hề có sự tác động của người điều khiển.

[Video] Porsche mui trần 911 Cabriolet mới

DailyXe 3 ngày 28

[Video] Porsche mui trần 911 Cabriolet mới

Sáu tuần sau khi ra mắt phiên bản Coupe, dòng xe 911 tiếp tục thu hút sự quan tâm với phiên bản mui trần 911 Cabriolet.

Range Rover phiên bản Autobiography LWB 2019 nhập tư chào giá hơn 13 tỷ đồng tại Việt Nam

Otosaigon 3 ngày 21

Range Rover phiên bản Autobiography LWB 2019 nhập tư chào giá hơn 13 tỷ đồng tại Việt Nam

Một chiếc SUV hạng sang Land Rover Range Rover 2019 phiên bản Autobiography LWB đã được đại lý tư nhân nhập về Việt Nam đang rao bán với mức giá 560.000 USD (13,066 tỷ đồng). ​

Chiếc xe Range Rover Sport đầu tiên sở hữu động cơ mild-hybrid

Zing.vn 3 ngày 31

Chiếc xe Range Rover Sport đầu tiên sở hữu động cơ mild-hybrid

Range Rover Sport HST 2020 là chiếc xe đầu tiên của dòng sản phẩm này được trang bị động cơ mild-hybrid.

Tin tức mới