Porsche mới đây đã ra mắt mẫu 911 mới có công nghệ hybrid, là lần đầu tiên mẫu xe thể thao trứ danh của hãng được trang bị hệ thống này. Thông thường, xe hybrid là những mẫu xe chú trọng đến khả năng tiết kiệm nhiên liệu bằng cách dùng môtơ để chạy ở một số tình huống. Hệ thống hybrid trên 911 mang tên T-Hybrid, viết tắt của Turbo Hybrid, hoạt động theo cách khác hoàn toàn, nhằm mang lại hiệu suất, độ "bốc" cho động cơ 3,6 lít mới trên xe.
Động cơ 3,6 lít T-Hybrid. Ảnh: Porsche
Động cơ dung tích tăng nhưng vẫn nhỏ gọn
Chiều cao của khối động cơ 3,6 lít giảm 11 cm, giải phóng không gian để lắp các thiết bị điện tử của hệ thống hybrid. Bộ tăng áp được lệch sang phía hành khách, chừa chỗ cho hệ thống ống nối, bầu lọc khí thái và bộ lọc hạt ngay phía sau động cơ. Phía bên trái là bộ cộng hưởng/bộ giảm thanh.
So sánh giữa máy 3.0 cũ (trái) và 3.6 mới (phải). Ảnh: Porsche
Động cơ này có xi-lanh kích thước 97 x 81 mm, tỷ số nén 10,5:1 tối ưu công suất. Máy bơm được chuyển ra phía ngoài động cơ. Nếu không tính hệ thống hybrid, động cơ 3,6 lít này sản sinh công suất 478 mã lực, mô-men xoắn cực đại 571 Nm ở tốc độ 7.500 vòng/phút.
Môtơ điện ở hộp số
Hệ truyền động của mẫu 911 Carrera GTS là hộp số ly hợp kép (PDK) 8 cấp mới, và tại vị trí này cũng được tích hợp một môtơ nam châm vĩnh cửu. Môtơ này có cấu tạo khác so với môtơ xe điện thông thường, với phần rotor (bộ phận quay bên trong lớp vỏ stator đứng im bao ngoài) gần như rỗng, nam châm vĩnh cửu lót ở mép ngoài, không được sắp xếp theo hình chữ V như các rotor động cơ xe điện thông thường.
Môtơ (bên phải) được lắp ở hộp số PDK trên 911 Carrera GTS. Ảnh: Porsche
Công suất liên tục của môtơ này là 55 mã lực, mô-men xoắn 149 Nm, nhưng có thể hoạt động với hiệu suất tối đa là 65 mã lực nhưng chỉ duy trì trong 10 giây. Tổng công suất của hệ truyền động trên mẫu 911 Carrera GTS là 532 mã lực, mô-men xoắn 609 Nm.
Hệ truyền động T-Hybrid bao gồm pin cao áp 400 V ở trục trước (phải) và cụm động cơ, hộp số, pin 12V ở trục sau (trái). Ảnh: Porsche
Hệ truyền động T-Hybrid được thiết kế để mang lại hiệu suất nhưng độ "hao xăng" cũng giảm nhẹ, khi mức tiêu thụ nhiên liệu kết hợp (chuẩn WLTP) cải thiện thêm 0,1 lít/100 km. Đây là điều đáng chú ý vì Porsche đạt được mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn, nhưng công suất hệ thống tăng 18%, dung tích động cơ đốt trong lớn hơn 20% khi so với phiên bản máy 3 lít tiêu chuẩn của Porsche.
Không có bộ ly hợp giữa động cơ và môtơ, vì vậy Porsche 911 Carrera GTS T-Hybrid không có chế độ thuần điện.
Môtơ ở bộ tăng áp (turbo)
Máy kích thước lớn, có nghĩa là turbo phải lớn để tăng cường nạp, xả không khí. Tuy nhiên điểm yếu cố hữu là những hệ thống tăng áp kích thước lớn cần nhiều thời gian để xoay cánh quạt, là hiện tượng "turbo lag". Chính vì thế môtơ đặt giữa bánh quạt nén và bánh turbine sẽ giải quyết vấn đề này, giúp cánh quạt turbine đạt tốc độ 120.000 vòng/phút trong 0,8 giây, khiến áp suất của luồng không khí nạp tăng lên 26 psi chỉ trong chớp mắt. Ở phiên bản 911 GTS thế hệ trước sử dụng động cơ 3 lít tăng áp kép, thời gian để đạt mức áp suất khí nạp tương đương là khoảng 3 giây.
Môtơ (cụm màu xanh) trên bộ tăng áp. Ảnh: Porsche
Bộ tăng áp sử dụng vòng bi làm mát bằng dầu, vỏ và môtơ làm mát bằng nước, có một máy bơm riêng để dung dịch làm mát luôn được luân chuyển ngay cả khi máy dừng khi khi turbo quá nhiệt. Theo Porsche, bộ tăng áp trên 911 mới nặng 27 kg, tương đương bộ tăng áp kép trên động cơ 3 lít. Ngoài ra, môtơ trên bộ tăng áp còn đóng vai trò tái tạo năng lượng, với mức công suất 11 kW được đưa trở lại vào pin.
Khối pin cao áp nhỏ gọn
Khối pin dung lượng 1,9 kWh hoạt động ở mức điện áp 400 V, có kích thước bằng ắc-quy của mẫu xe cỡ lớn, nặng 16,8 kg, được gắn trên trục trước để phân bổ trọng lượng hợp lý. Khối pin này hỗ trợ các thiết bị tải trọng điện cao trên xe như máy nén dàn lạnh, bộ ổn định điện-dầu kiểm soát khung gầm động (PDCC) và cơ cấu nâng phuộc phía trước. Do đó, dây đai để chạy máy nén dàn lạnh được loại bỏ, khiến động cơ nhỏ gọn hơn.
Khối pin cao cao áp trên mẫu 911 mới. Ảnh: Porsche
Ngoài ra còn có mạch làm mát riêng cho khối pin, giúp cho pin ở mức nhiệt độ ổn định 38 độ C. Các cell pin bên trong có kích thước 19x64 mm, không giống cell pin của các dòng PHEV của Porsche. Nói cách khác, cách hoạt động của khối pin này tương tự như tụ điện, có khả năng hấp thụ và giải phóng năng lượng nhanh chóng. Khối pin này còn đóng vai trò là bộ khởi động, truyền năng lượng cho một môtơ khởi động nhỏ gắn liền với động cơ (không có bộ khởi động rời).
Cuối cùng, ắc-quy của xe là loại lithium-iron-phosphate (LFP) 12V, thay vì dùng pin axit chì thông thường, gắn phía sau xe, truyền năng lượng đến các thiết bị điện áp thấp và "đánh thức" xe trước khi khởi động.
Hồ Tân