Hệ dẫn động điện mới của Volkswagen – Cải tiến nhờ tinh giản

Với những bước tiến bộ nhanh chóng, định kiến xe điện chẳng khác gì những chiếc xe giao hàng sang trọng với tính năng vận hành của một chiếc máy giặt đang từng bước bị loại bỏ.

Các nhà sản xuất xe hơi bắt đầu tinh chỉnh khối động cơ và hệ thống truyền động của những chiếc xe điện, nhằm đạt được mục tiêu cải thiện khả năng vận hành cũng như tầm hoạt động. Sự khác biệt giữa xe điện và xe động cơ đốt trong (ICE) giờ đây không còn lớn như nhiều người vẫn lầm tưởng.

Gần đây, Volkswagen đã công bố hệ truyền động mới dành cho những mẫu xe sử dụng kiến trúc MEB của hãng với những thay đổi mang tính hệ thống nhằm tinh gọn nhưng mang lại hiệu suất cao hơn. Nói theo cách khác, mục tiêu của hãng là tạo ra lượng momen lớn hơn, hiệu suất cao hơn và tầm hoạt động xa hơn nhưng kích thước động cơ không đổi.

Được phát triển cho dòng xe điện ID thế hệ tiếp theo của Volkswagen, hệ truyền động APP550 dẫn động cầu sau mới của hãng sở hữu công suất 281 hp và momen 550 Nm tại tỷ số truyền cuối, tùy thuộc vào tỷ số truyền bánh răng trong hộp giảm tốc 1 cấp số.

Momen bị ảnh hưởng bởi hệ thống bánh răng, việc giảm tỷ số truyền bánh răng sẽ gia tăng lượng momen sản sinh theo cấp số nhân. Chính vì vậy, trên những mẫu xe động cơ đốt trong trang bị hộp số sàn, hiện tượng trượt bánh (wheelspin) có thể xảy ra ở cấp số 1 nhưng không xuất hiện ở số 2. Đó cũng là lý do khi đi lên dốc, ta cần phải về số.

Vậy nên, momen 550 Nm theo những gì VW công bố không phải là con số sản sinh ngay tại trục động cơ. Thay vào đó, đây là lượng momen được truyền tới bánh xe dẫn động sau khi đã đi qua hộp giảm tốc.

Hiệu năng tổng thể được cải thiện theo cách tương tự như các dòng động cơ đốt trong trong vòng hơn 100 năm nay: những phương pháp giúp tạo ra mức công suất lớn hơn với lượng nhiên liệu tiêu thụ không thay đổi. Sự khác biệt chỉ đến từ nguồn cấp năng lượng là điện, thay vì nhiệt lượng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch.

Volkswagen sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu dựa trên rô-to cứng tích hợp các nam châm bên trong, được bao quanh bởi các cuộn dây giúp tạo ra từ trường quay. Nam châm bên trong rô-to bám theo từ trường và từ đó làm cho rô-to quay. Tốc độ di chuyển cũng đồng bộ với từ trường, vì vậy đây được gọi là động cơ đồng bộ.

Số cuộn dây (các cuộn dây được gọi là stato bởi không có chuyển động) đã tăng lên và loại dây được sử dụng có tiết diện lớn hơn. Bên cạnh đó, các nam châm mạnh hơn được sử dụng trong rô-to và hệ thống lái được gia cường để xử lý mức momen lớn hơn.

Bộ biến tần - “bộ não” để chuyển đổi dòng điện giữa dòng DC của pin và AC của động cơ – đã được làm mới. Giờ đây, bộ biến tần có thể xử lý mức điện áp cao hơn và các phần mềm cũng được cải tiến nhằm giúp động cơ chuyển đổi điện năng thành cơ năng với hiệu suất tốt hơn.

Thay vì sử dụng loại bơm điện tiêu tốn nhiều năng lượng, giờ đây hệ thống sẽ tự làm mát bằng cách cho phép các bánh răng và chi tiết truyền động khác tự phân phối dầu mà không cần đến bơm, sau đó dầu nóng sẽ được thu hồi lại và làm mát.

Bằng việc xem xét tỉ mỉ từng chi tiết trong động cơ và hệ truyền động của xe rồi tạo ra những cải tiến, đội ngũ kỹ sư của Volkswagen đã làm mới động cơ điện theo những phương thức tương tự như các xưởng độ xe đốt trong truyền thống. Cuối cùng, khác biệt duy nhất chỉ là nguồn nhiên liệu.