Công nghệ bánh đà siêu tốc trên ô tô điện

Sau một thời gian dài thử nghiệm công nghệ bánh đà động lực học, mới đây hãng xe hơi Thụy Điển - Volvo đã chính thức công bố hệ thống bánh đà KERS với khả năng tiết kiệm đến 25% nhiên liệu. Công ty hiện đang tìm cách tích hợp hệ thống bánh đà trên vào các mẫu xe trong tương lai.

Hệ thống bánh đà KERS của Volvo được gắn vào trục sau. Quá trình giảm tốc và hoạt động của thắng sẽ khiến bánh đà quay với tốc độ tối đa 60,000 vòng/phút. Trong khi đó, động cơ được lắp phía trước sẽ tạm nghỉ. Năng lượng lưu trữ trong bánh đà sau đó có thể được truyền đến một hộp số đặc biệt của Volvo giúp xe tăng tốc hoặc sử dụng thay thế cho động cơ chính khi xe đạt tốc độ đường trường (Cruising).

Bánh đà thử nghiệm của Volvo được chế tạo bằng sợi carbon và quay trong một môi trường chân không nhằm giảm thiểu ma sát. Bánh đà có trọng lượng 6 kg và đường kính 20 cm.

Qua thí nghiệm trên đường thử với chiếc Volvo S60, Volvo nhận ra rằng việc kết hợp bánh đà với một động cơ 4 xy-lanh có thể giảm mức tiêu thụ nhiên liệu đến 25% nhưng công suất có thể so sánh tương đương với một động cơ tăng áp 6 xy-lanh. Điều này có nghĩa, hệ thống bánh đà bổ sung thêm 80 mã lực cho động cơ, qua đó cho phép xe tăng tốc từ 0 đến 100 km/h trong chỉ 5,5 giây, tương đương với động cơ 6 xy-lanh.

Derk Crabb, phó chủ tịch mảng Powertrain Engineering tại Volvo Car Group cho biết: "Năng lượng lưu trữ trong bánh đà đủ cho xe vận hành trong một thời gian ngắn. Điều này ảnh hưởng quan trọng đến mức tiêu thụ nhiên liệu. Những tính toán của chúng tôi cho thấy hệ thống có khả năng thay thế động cơ đốt trong trong khoảng nửa giờ khi xe chạy theo chu kỳ vận hành New European Driving Cycle." (New European Driving Cycle - NEDC là một chu kỳ vận hành được UNECE ban hành nhằm ước định mức khí thải của động cơ và hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu áp dụng cho các loại xe chở khách (ngoại trừ xe tải nhẹ và phương tiện thương mại)).

Mặc dù hệ thống bánh đà KERS cho thấy nhiều tiềm năng, nhưng hạn chế của hệ thống là chỉ có thể lưu trữ năng lượng trong một khoảng thời gian giới hạn khi bánh đà vẫn đang quay. Vì vậy, hệ thống hoạt động tốt nhất trong điều kiện giao thông đông đúc, tài xế phải dừng và khởi động xe thường xuyên. Cũng giống như các phương tiện hybrid và chạy điện, những chiếc xe được trang bị bánh đà KERS của Volvo sẽ đạt hiệu quả nhiên liệu tốt hơn trong điều kiện giao thông nội thị.

“Chúng tôi là nhà sản xuất đầu tiên áp dụng công nghệ bánh đà vào trục sau của một chiếc xe với động cơ đốt trong được lắp cố định vào trục trước. Bước tiếp theo sau khi hoàn tất các thử nghiệm là đánh giá khả năng khai thác công nghệ trên những mẫu xe sắp ra mắt của hãng,” Crabb nói.