Động cơ xe máy điện hiện có 2 loại phổ biến là động cơ chổi than và động cơ không chổi than. Mỗi loại động cơ có nguyên lý hoạt động cũng như ưu điểm và nhược điểm riêng.
1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ xe máy điện
Để hiểu về hoạt động của động cơ xe máy điện, trước tiên chúng ta cần tìm hiểu về cấu tạo của xe gồm những thành phần nào. Xe máy điện hiện nay có cấu tạo gồm các bộ phận cơ bản như sau:
- Bảng đồng hồ hiển thị các thông số cơ bản của xe khi di chuyển
- Pin: Có 2 loại là pin chính là pin ắc-quy hoặc pin lithium
- Động cơ: Có 2 loại là động cơ phổ biến là động cơ không chổi than và động cơ chổi than
- Các bộ phận khác của xe như khung xe, hệ thống đèn, phanh thắng,…
Cấu tạo động cơ xe máy điện (Nguồn: xedienxanh.net)
Để hoạt động, di chuyển trên đường, động cơ xe máy điện sẽ phải lấy nguồn năng lượng từ pin. Hiện các dòng xe máy điện trên thị trường sử dụng 2 loại pin là:
- Pin ắc-quy chì: Là loại pin được sử dụng trên các dòng xe máy điện đời cũ. Nhược điểm của loại pin này là nặng, khó thay thế, sau mỗi lần sạc đầy pin quãng đường di chuyển hạn chế. Bên cạnh đó, đây cũng là loại pin khó phân hủy khi hết hạn sử dụng, ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường nếu không được xử lý đúng cách.
- Pin Lithium-ion: Là loại pin được sử dụng phổ biến ở các xe máy điện thế hệ mới, cho phép xe di chuyển hơn 70km sau mỗi lần sạc. Khối lượng pin nhẹ và an toàn hơn so với pin ắc-quy.
Động cơ xe máy điện có cấu tạo gồm lõi và phần vỏ. Trong đó:
- Vỏ động cơ: Còn được gọi là rotor- phần chuyển động giúp bảo vệ động cơ khỏi các tác nhân từ bên ngoài. Bên trong vỏ có nam châm có tác dụng giúp động cơ quay được khi có dòng điện chạy qua lõi.
- Lõi động cơ còn được gọi là Stator-phần đứng yên, được cấu thành từ những sợi dây đồng cuộn thành lõi, gồm có mắt động cơ và trục.
Nguyên lý động cơ xe điện:
Khi có dòng điện truyền qua lõi động cơ sẽ xuất hiện từ trường. Sự tương tác qua lại giữa 2 từ trường của stator và rotor sẽ tạo ra sự chuyển động gọi là mô-men. Chuyển động này có tác động làm quay động cơ, từ đó bánh xe chuyển động có thể di chuyển được.
Xem thêm:
- Bao nhiêu tuổi được đi xe máy điện? Mức xử phạt khi vi phạm
- Nissan e-NV200 Combi review: Giá bán, thông số kỹ thuật, hình ảnh
- Quy định tốc độ tối đa cho phép đối với xe máy mới nhất 2022
2. Các loại động cơ xe máy điện phổ biến hiện nay
Hiện nay có 2 loại động cơ xe máy phổ biến gồm động cơ có chổi than và động cơ không có chổi than. Trong đó:
2.1. Động cơ có chổi than
Đây là loại động cơ sử dụng cổ góp và chổi than để tạo ra dòng điện cho cuộn dây. Động cơ chổi than có cuộn dây nằm trên rotor.
Động cơ có chổi than (Nguồn: xedienxanh.net)
– Nguyên lý hoạt động: Dựa vào cơ chế tiếp xúc giữa cổ góp, chổi than từ đó tạo ra nguồn điện đến cuộn dây. Phần chổi than trên loại động cơ này được lò xo cuộn hoặc lò xo lá đẩy để tiếp xúc trực tiếp liên tục, trượt lên trên bề mặt của cổ góp hoặc vành trượt tiếp điện, từ đó duy trì tiếp điện cho phần rotor.
– Ưu điểm: Hiệu suất hoạt động khá ổn định từ 75 đến 80%; Cấu tạo đơn giản và không cần sử dụng bộ điều khiển riêng biệt cho động cơ; Thao tác bật tắt đơn giản chỉ sử dụng một công tắc; Chi phí ban đầu khá rẻ.
– Nhược điểm: Động cơ có độ bền khá thấp nên năng lượng bị thất thoát nhiều do sự ma sát làm tăng nguy cơ làm mài mòn cuộn dây; Sau một thời gian sử dụng phải thay thế chổi than đã mòn.
2.2. Động cơ không chổi than
Là loại động cơ hoạt động dựa trên từ trường vĩnh cửu kết hợp cảm biến xác định vị trí. Việc không sử dụng chổi than có tác dụng triệt tiêu ma sát, làm giảm tiếng ồn cho động cơ máy vận hành êm ái hơn, sử dụng lâu dài sẽ tiết kiệm hơn.
Động cơ không có chổi than (Nguồn: xedienxanh.net)
– Nguyên lý hoạt động: Động cơ xe máy điện chỉ hoạt động khi xác định chính xác vị trí của rotor (động cơ nam châm vĩnh cửu) để điều khiển dòng điện vào cuộn dây stator tương ứng. Dòng xe máy điện sử dụng động cơ không chổi than sẽ cần thêm một bộ điều khiển chuyên dụng để phối hợp với cảm biến hall để điều khiển động cơ.
– Ưu điểm: Hiệu suất của động cơ không chổi than cao từ 85 đến 90%, khả năng vận hành êm ái dù ở vận tốc thấp hay cao; Giảm hao tốn năng lượng; Có khả năng tăng tốc – giảm tốc trong thời gian ngắn; Tối ưu chi phí bảo trì, độ bền của động cơ cao hơn.
– Nhược điểm: Giá thành ban đầu cao hơn, đây là loại động cơ không phổ biến trên nhiều sản phẩm.
Hiện nay, động cơ không có chổi than được ứng dụng phổ biến trên một số dòng xe máy điện thế hệ mới giúp tối ưu khả năng vận hành, cho phép xe đi với vận tốc lớn và quãng đường di chuyển xa hơn, ví dụ như:
- VinFast Klara S với công suất 1.200W, đạt tốc độ tối đa là 48km/h
- VinFast Klara A2 với công suất 1.200W, đạt tốc độ tối đa là 60km/h
- VinFast Impes với công suất 1.200W đạt tốc độ tối đa là 49km/h
- VinFast Ludo với công suất 500W, đạt tốc độ tối đa là 35km/h.
Mỗi loại động cơ xe máy điện có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Xe sử dụng động cơ chổi than có thể tiết kiệm chi phí ban đầu nhưng độ bền kém hơn, trong khi đó xe sử dụng động cơ không chổi than mặc dù chi phí ban đầu cao hơn, nhưng được đánh giá có khả năng vận hành êm ái và bền bỉ hơn. Tuỳ vào khả năng tài chính và nhu cầu sử dụng, người mua có thể xem xét và lựa chọn loại xe điện phù hợp.
