Với khả năng bổ sung đến 13,5 mã lực và 160 Nm lực kéo cho động cơ cỡ nhỏ 1.5L mà không làm tiêu tốn thêm nhiên liệu, công nghệ EQ Boost đang dần được Mercedes-Benz trang bị trên nhiều dòng xe sang của mình.
Vậy EQ Boost là gì và vì sao Mercedes lại quyết định “phổ cập” công nghệ này trên những dòng xe hiện tại và tương lai của hãng?
EQ Boost là gì?
EQ Boost là tên gọi riêng của Mercedes cho các mẫu động cơ của hãng sử dụng công nghệ “lai nhẹ” Mild Hybrid đang trở nên phổ biến hiện nay.
Vậy công nghệ “lai nhẹ” Mild Hybrid là gì?
Giải thích một cách dễ hiểu, xe ô tô từ hơn 100 năm qua đều sử dụng động cơ đốt trong truyền thống, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng mà được gọi một cách “dân dã” là “máy xăng” hay “máy dầu”. Nhược điểm chính của loại động cơ này là hiệu suất chưa cao (chỉ tầm 35%) và xả ra khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường.
Những năm gần đây, do vấn đề bảo vệ môi trường ngày càng được quan tâm nên các nhà sản xuất ô tô buộc phải chuyển dần sang việc sử dụng động cơ điện. Ưu điểm của động cơ điện là hiệu suất cao hơn rất nhiều (khoảng trên 90%) và hoàn toàn không xả thải ra môi trường trong quá trình vận hành. Tuy nhiên, nhược điểm chính của nó ở thời điểm hiện tại là thời gian sạc lại còn khá lâu, tương đối bất tiện khi cần tiếp nhiên liệu trên đường đi.
Do đó, các nhà sản xuất quyết định kết hợp cả động cơ đốt trong truyền thống với động cơ điện để tận dụng tối đa các ưu điểm cũng như khắc phục những hạn chế của mỗi loại động cơ. Từ đây, các mẫu xe sử dụng động cơ lai Hybrid ra đời. Công nghệ động cơ này được đánh giá là bước đệm cần thiết trước khi ngành ô tô chuyển sang sử dụng động cơ điện hoàn toàn.
Hiện nay, có 3 dạng động cơ lai đang được sử dụng. Loại đầu tiên là động cơ lai Hybrid truyền thống. Loại này sử dụng một động cơ điện cùng một bộ pin để có thể vận hành độc lập ở những tình huống chạy tốc độ thấp trong đô thị mà không cần sử dụng động cơ đốt trong.
Tiếp theo là sự xuất hiện của những mẫu xe Hybrid Cắm sạc (Plug-in Hybrid) với động cơ điện đóng vai trò trung tâm. Ở những mẫu xe này, động cơ đốt trong chỉ đóng vai trò hỗ trợ và sạc cho động cơ điện. Nhược điểm của hai loại động cơ này là tính phức tạp và đắt đỏ khi tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế.
Và cuối cùng là công nghệ đang được đề cập trong bài viết này, nền tảng cho động cơ EQ Boost của Mercedes – công nghệ lai nhẹ Mild Hybrid.
Vì sao Mercedes chọn sử dụng nền tảng “lai nhẹ” cho động cơ EQ Boost?
Hiện nay, những mẫu xe điện hoặc lai xăng điện như Plug-in Hybrid vẫn sở hữu nhược điểm cố hữu về quãng đường di chuyển và thời gian sạc. Trong khi đó, xe lai Hybrid truyền thống lại có cấu tạo phức tạp, gây khó khăn và tốn kém trong khâu bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế. Trước những hạn chế về công nghệ và kỹ thuật ở thời điểm hiện tại, các mẫu động cơ sử dụng công nghệ lai nhẹ Mild Hybrid có cấu tạo không quá khác biệt và phức tạp so với động cơ đốt trong truyền thống nổi lên như một sự lựa chọn hợp lý.
Với công nghệ này, động cơ điện chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ đốt trong ở một vài tình huống vận hành nhất định như nhấn ga tăng tốc, khởi động xe khi tạm dừng đèn đỏ,… . Qua đó, những mẫu xe “lai nhẹ” vừa có khả năng tăng tốc và hiệu suất tốt nhờ sự hỗ trợ từ động cơ điện, vừa tiết kiệm nhiên liệu so với một động cơ đốt trong truyền thống. Cấu tạo động cơ cũng không khác biệt nhiều, vẫn thuận tiện cho khâu sửa chữa, thay thế và bảo dưỡng định kỳ.
Bên cạnh đó, với việc trang bị thêm động cơ điện hỗ trợ cho động cơ đốt trong, Mercedes có thể thu nhỏ hơn nữa dung tích của những mẫu động cơ tăng áp hiện tại (1.5L trên mẫu sedan C-200 2019). Điều này, theo như ông Choi Duk Jun – tổng giám đốc Mercedes-Benz Việt Nam, một mặt sẽ giúp giảm lượng khí thải ra môi trường. Mặt khác, với chính sách thuế hiện tại của Việt Nam, việc sử dụng động cơ nhỏ hơn sẽ giúp giảm giá bán của xe, mà hưởng lợi trực tiếp là người tiêu dùng.
Cấu tạo và quá trình hoạt động của động cơ công nghệ EQ Boost
Trên hai chiếc C200 và C200 Exclusive mới, Mercedes-Benz sử dụng kết hợp một động cơ xăng 4 xylanh, 1.5L nhỏ gọn với một động cơ điện EQ Boost 48V. Trong đó, động cơ xăng 1.5L tăng áp cuộn đôi twin-scroll turbo cho công suất 184 mã lực và moment xoắn cực đại 280 Nm, động cơ điện 48V bổ sung thêm 13,5 mã lực và 160 Nm. Nhờ đó, xe đạt tổng cộng 197,5 mã lực và 440 Nm moment xoắn cực đại.
Hệ thống EQ Boost gồm 2 thành phần chính là máy phát điện kiêm bộ đề 48V, kết hợp với bộ pin 48V. Máy phát 48V kết nối trực tiếp với động cơ thông qua dây đai truyền động, còn bộ pin 48V đặt phía sau và cấp điện cho các tiện ích sử dụng điện 12V trên xe thông qua bộ chuyển đổi nguồn điện.
Khi sử dụng động cơ nhỏ nhưng vẫn muốn đảm bảo sức mạnh, nhà sản xuất buộc phải sử dụng công nghệ tăng áp. Công nghệ tăng áp phổ biến nhất hiện nay là sử dụng turbo. Nhược điểm lớn của tăng áp turbo chính là độ trễ. Khi người lái cần tăng tốc nhanh và nhấn sâu bàn đạp ga, động cơ phải mất một khoảng trễ nhất định trước khi hệ thống tăng áp can thiệp giúp xe lao đi. Với việc sử dụng EQ Boost, độ trễ tăng áp có thể được triệt tiêu đáng kể.
Cụ thể hơn, khi người lái nhấn ga tăng tốc, máy phát điện sẽ bổ sung đến 13,5 mã lực và 160 Nm moment xoắn gần như ngay lập tức, giúp giảm đáng kể độ trễ từ hệ thống tăng áp. Khi đó, thanh chỉ thị EQ Boost trên đồng hồ tốc độ sẽ chạy về phía Power để người lái hiểu hệ thống điện đang hỗ trợ cho quá trình tăng tốc.
Động cơ điện EQ Boost còn tích hợp bộ thu hồi nhiệt sinh ra mỗi lần đạp phanh “regenerative braking” để sạc điện cho bộ pin hiệu quả hơn. Lúc này, thanh chỉ thị trên đồng hồ sẽ chạy về hướng Charge. Ngoài ra, khi xe ở chế độ Eco, EQ Boost cho phép xe tạm ngắt động cơ xăng khi người lái thả chân khỏi bàn đạp ga và chạy trớn (Gliding Mode) giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu. Bộ pin 48V còn cung cấp điện năng cho bơm nước làm mát và các thiết bị điện trên xe với dòng điện 12V.
Như vậy, với việc bắt đầu sử dụng động cơ EQ Boost trên các dòng xe C-Class và E-Class 2019, Mercedes-Benz đã thể hiện bước chuyển mình hợp lý khi tích hợp động cơ lai trên những dòng xe sang phổ biến của hãng. Qua đó, sự thành công của EQ Boost tại thị trường Việt sẽ mở đường cho tương lai của những mẫu xe chạy điện hoàn toàn từ hãng xe nước Đức tại nước ta.
