(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird

(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu tính toán thiết kế hệ động lực xe hybird

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  TRẦN VĂN ĐĂNG NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ ĐỘNG LỰC XE HYBRID LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC HÀ NỘI - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI  TRẦN VĂN ĐĂNG NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ ĐỘNG LỰC XE HYBRID Ngành : Kỹ thuật Cơ khí động lực Mã số : 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS KHỔNG VŨ QUẢNG TS TRẦN ĐĂNG QUỐC HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi, Trần Văn Đăng, xin cam đoan đề tài nghiên cứu thực hướng dẫn PGS.TS Khổng Vũ Quảng TS Trần Đăng Quốc Các số liệu kết nêu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác! Hà Nội, tháng năm 2022 TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn Người hướng dẫn Nghiên cứu sinh PGS.TS Khổng Vũ Quảng TS Trần Đăng Quốc Trần Văn Đăng LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Phịng Đào tạo, Viện Cơ khí Động lực Bộ môn Động đốt cho phép thực đề tài nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Xin cảm ơn Phòng Đào tạo Viện Cơ khí Động lực hỗ trợ giúp đỡ suốt q trình tơi thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Khổng Vũ Quảng TS Trần Đăng Quốc hướng dẫn tơi tận tình chu tơi thực hồn thành luận án Tôi xin trân trọng biết ơn Thầy, Cô Bộ môn Trung tâm nghiên cứu Động cơ, nhiên liệu khí thải, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội giúp đỡ dành cho điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí động lực Thầy, Cô Khoa hậu thuẫn động viên tơi suốt q trình nghiên cứu học tập Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy, Cô phản biện, Thầy, Cô hội đồng đồng ý đọc duyệt góp ý kiến q báu để tơi hồn chỉnh luận án Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp người động viên khuyến khích suốt thời gian tham gia nghiên cứu thực nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Nghiên cứu sinh Trần Văn Đăng MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu Danh mục biểu bảng Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan phương tiện giao thông ô nhiễm môi trường 1.2 Nguồn động lực thay ĐCĐT… 1.2.1 Động điện 1.2.2 Động sử dụng khí nén áp suất cao 1.2.3 Nguồn động lực hybrid 10 1.3 Các phương án phối hợp nguồn động lực xe hybrid 10 1.3.1 Xe hybrid kiểu nối tiếp 11 1.3.2 Xe hybrid song song 12 1.3.3 Xe hybrid hỗn hợp 12 1.4 Ưu nhược điểm xe hybrid 13 1.5 Các thành phần xe hybrid 14 1.5.1 Động đốt 14 1.5.2 Động điện 14 1.5.3 Ắc-quy 15 1.5.4 Hệ thống truyền lực 15 1.6 Một số vấn đề quản lý lượng xe hybrid 16 1.7 Nghiên cứu nước 16 1.8 Nghiên cứu nước 21 1.9 Các dòng xe hybrid thị trường 23 1.10 Phương pháp tiếp cận đề tài 24 1.11 Kết luận 25 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ ĐỘNG LỰC XE HYBRID 26 2.1 Quan điểm quy trình tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 26 2.1.1 Quan điểm thiết kế hệ động lực xe hybrid 26 2.1.2 Xây dựng quy trình tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 27 2.2 Cơ sở tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 29 2.2.1 Các chế độ phối hợp nguồn động lực xe hybrid 29 2.2.2 Cơ sở xác định kết cấu phối hợp nguồn động lực xe hybrid 31 2.2.3 Cơ sở tính tốn nguồn động lực xe hybrid 38 2.2.4 Chiến lược phối hợp nguồn động lực 46 2.3 Cơ sở lý thuyết phần mềm AVL-Cruise 50 2.3.1 Phạm vi AVL – Cruise 50 2.3.2 Phương pháp tính tốn AVL – Cruise… 51 2.3.3 Tạo chu trình thử phần mềm AVL-Cruise… 62 2.3.4 Các bước thực mô phần mềm AVL-Cruise… 63 2.4 Cơ sở liên kết phần mềm Matlab/Simulink phần mềm AVLCruise… 64 2.5 Kết luận 64 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ MƠ PHỎNG HỆ ĐỘNG LỰC XE HYBRID 65 3.1 Tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 65 3.1.1 Thiết kế hệ phối hợp nguồn động lực xe hybrid 65 3.1.2 Tính tốn xác định nguồn động lực cho xe hybrid 66 3.2 Chiến lược điều khiển nguồn động lực xe hybrid 72 3.2.1 Chiến lược phối hợp nguồn động lực xe hybrid 72 3.2.2 Chiến lược sạc ắc quy xe hybrid 75 3.2.3 Chiến lược điều khiển chế độ chuyển tiếp xe hybrid 78 3.2.4 Chiến lược điều khiển dựa theo mô men 81 3.2.5 Chu trình tắt khởi động ĐCĐT 83 3.3 Tính toán thiết kế cấu phối hợp hệ động lực 85 3.3.1 Tính tốn truyền CVT 85 3.3.2 Tính tốn, thiết kế truyền đai truyền động trục CVT trục 88 3.3.3 Tính tốn, thiết kế truyền đai truyền động ĐCĐ trục 90 3.3.4 Tính tốn, thiết kế trục 91 3.3.5 Thiết kế hệ thống điều khiển nguồn động lực xe hybrid 92 3.3.6 Hiệu suất xe hybrid 97 3.4 Tính tốn mơ hệ động lực xe hybrid phần mềm AVL – Cruise 99 3.4.1 Mơ hình tổng chung xe truyền thống xe hybrid 99 3.4.2 Thông số đầu vào xe hybrid xe truyền thống 100 3.4.3 Chu trình chạy sử dụng chu trình mơ xe hybrid xe truyền thống AVL-Cruise 103 3.4.4 Kết chạy mơ theo chu trình UDC 104 3.4.5 Kết chạy mơ với chu trình có tốc độ ổn định 117 3.5 Kết luận 118 Chương 4: NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM 119 4.1 Mục tiêu phạm vi thử nghiệm 119 4.1.1 Mục tiêu thử nghiệm 119 4.1.2 Đối tượng phạm vi thử nghiệm 119 4.2 Nội dung thử nghiệm 119 4.3 Trang thiết bị thử nghiệm 120 4.3.1 Lắp đặt mơ hình lên băng thử 120 4.3.2 Băng thử phanh kiểu dịng điện xốy 121 4.3.3 Thiết bị phân tích khí thải 122 4.3.4 Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu 124 4.3.5 Thiết bị đo dòng điện tiêu thụ 125 4.3.6 Nhiên liệu thử nghiệm 125 4.3.7 Sơ đồ bố trí hệ thống thử nghiệm 126 4.3.8 Chế độ thử nghiệm 127 4.4 Kết thử nghiệm thảo luận 127 4.4.1 Đánh giá tính kinh tế lượng 127 4.4.2 Đánh giá thành phần khí thải động 129 4.5 So sánh kết mô thử nghiệm 135 4.5.1 Các cơng thức tính toán thử nghiệm 135 4.5.2 So sánh kết thử nghiệm mô 136 4.6 Kết luận 141 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ……………………………… 142 Danh mục cơng trình cơng bố Tài liệu tham khảo Phụ lục DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Đại lượng a Hệ số xét đến khối lượng chi tiết chuyển động quay mơ hình t Hiệu śt hệ truyền lực peff Cơng śt đầu  Góc ơm A nA , Mra Đơn vị kW ⁰ Mô men tốc độ vòng quay trục điểm A MD , nD Mơ men tốc độ vịng quay ĐCĐ truyền đến trục kết hợp công śt MN , nN Mơ men tốc độ vịng quay ĐCĐT truyền đến trục kết hợp công suất Mra , nra Mô men tốc độ vịng quay trục kết hợp cơng śt Memax Mô men xoắn cực đại Nm ωin Tốc độ đầu vào rad/s ωout Tốc độ đầu rad/s 𝑀in Mô men đầu vào Nm 𝑀𝑜𝑢𝑡 Mô men đầu Nm a Khoảng cách trục m a,b Khoảng cách từ trọng tâm xe đến trục bánh xe trước bánh xe sau m AC Alternating Current i AVL Cruise Phần mềm mô phối hợp nguồn động lực xe ô tô AVL B Chiều rộng bánh đai m B0 Chiều rộng sở xe thiết kế m BEV Cl Battery Electric Vehicle Hệ số ảnh hưởng chiều dài đai CNG Compressed Natural Gas CO2 Khí Cacbonic CPU Central Processing Unit Cu CVT % Hệ số ảnh hưởng tỉ số truyền Continuously Variable Transmission Cz Hệ số ảnh hưởng tải trọng Cα Hệ số ảnh hưởng góc ơm đai D1 Đường kính ngồi puly chủ động m d1 Đường kính bám đai puly chủ động m D2 Đường kính ngồi puly bị động m d2 Đường kính bám đai puly bị động m DC Direct Current DC – AC Bộ đổi điện từ chiều thành xoay chiều DC – DC Bộ đổi dòng chiều từ mức điện áp sang mức điện áp khác ĐCĐ ĐCĐT Động điện Động đốt ii ... HỆ ĐỘNG LỰC XE HYBRID 26 2.1 Quan điểm quy trình tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 26 2.1.1 Quan điểm thiết kế hệ động lực xe hybrid 26 2.1.2 Xây dựng quy trình tính toán. .. 2.5 Kết luận 64 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ ĐỘNG LỰC XE HYBRID 65 3.1 Tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 65 3.1.1 Thiết kế hệ phối hợp nguồn động. .. tính toán thiết kế hệ động lực xe hybrid 27 2.2 Cơ sở tính tốn thiết kế hệ động lực xe hybrid 29 2.2.1 Các chế độ phối hợp nguồn động lực xe hybrid 29 2.2.2 Cơ sở xác định kết cấu