(TIỂU LUẬN) tìm HIỂU cấu tạo cơ bản và NGUYÊN lý HOẠT ĐỘNG của ô tô HYBRID

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÌM HIỂU CẤU TẠO CƠ BẢN VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA Ô TÔ HYBRID CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths Phạm Văn Bình NHĨM SV THỰC HIỆN: Trần Chí Nguyện; MSSV: B1720851 Ngành: Cơ Khí Giao Thơng – Khóa: 43 Tháng 12/2021 Tieu luan TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc Cần Thơ, Ngày 23 tháng 08 năm 2021 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌC KỲ I NĂM HỌC 2020 – 2021 Họ tên sinh viên: TRẦN CHÍ NGUYỆN MSSV: B1702851 Ngành: Cơ khí giao thơng Khóa: 43 Tên đài tài: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid Thời gian thực hiện: 23/08 – 12/12/2021 Cán hướng dẫn: PHẠM VĂN BÌNH Địa điểm thực hiện: Khoa Cơng Nghệ - trường Đại học Cần Thơ Mục tiêu đề tài: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid  Mục tiêu tổng quát: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid  Mục tiêu cụ thể - Tìm hiểu khái niểm tơ Hybrid - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động tơ Hybrid - Phân tích làm rõ ưu nhược điểm ô tô Hybrid - Đề tài trở thành tài liệu sơ cho muốn tìm hiểu tơ Hybrid Giới hạn đề tài: Đề tài nghiên cứu lĩnh vực tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid xe Toyota Prius Các yêu cầu hỗ trợ cho thực đề tài: Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài: Không Bộ môn Cán hướng dẫn Sinh viên Trần Chí Nguyện SVTH: Trần Chí Nguyện –2– Tieu luan LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp ngành kỹ thuật khí chun ngành khí giao thơng với đề tài “Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid” kết nghiên cứu thân với giúp đỡ, động viên thầy cơ, bạn bè gia đình Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ thời gian học tập nghiên cứu vừa qua Tác giả xin giởi lời cảm ơn đến thầy Ths Phạm Văn Bình trực tiếp hướng dẫn để hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn Thầy Cô Khoa Công Nghệ ln tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn bạn sinh viên khí giao thơng A1 K43, Trường Đại học Cần Thơ, hổ trợ suốt trình học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn anh nhân viên hãng Toyota chia cho em tài liệu tham khảo để em hoàn thành tốt luận văn Đặc biệt, xin cảm ơn người thân gia đình ln ln ủng hộ giúp tơi q trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trần Chí Nguyện SVTH: Trần Chí Nguyện –3– Tieu luan LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid”, thực sinh viên Trần Chí Nguyện, sinh viên ngành Cơ khí giao thơng khóa 43, thuộc mơn Kỹ Thuật Cơ Khí, khoa Cơng Nghệ, trường Đại học Cần Thơ Trong q trình thực luận văn tốt nghiệp, sản phẩm nhiều thiếu sót kiến thức cịn hạn chế, nội dung trình bày báo cáo hiểu biết, tìm kiếm, học hỏi từ nhiều nguồn kiến thức khác Và thành em đạt hướng dẫn tận tình thầy Phạm Văn Bình, giúp đỡ thầy mơn Kỹ Thuật Cơ Khí, bạn lớp anh nhân viên hãng xe Em xin cam đoan rằng: Những nội dung trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp chép từ công trình trước Nếu khơng thật, em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trần Chí Nguyện SVTH: Trần Chí Nguyện –4– Tieu luan TÓM TẮT Đặt vấn đề Trong tình hình hội nhập phát triển kinh tết vượt bậc nay, ngành ô tô phát triển nhanh chóng làm cho số lượng tơ đầu người tăng mạnh Dẫn đến tăng lên lượng khí thải ô tô làm cho ô nhiễm môi trường giảm hụt lượng nhiên liệu tự nhiên Từ vấn đề trên, nhằm bảo vệ môi trường giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu nhà nghiên cứu nghiên cứu phát triển loại ô tô Hybrid giảm vấn đề nêu Nên việc thực đề tài “Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc ô tô Hybrid” giúp nắm rõ ô tô Hybrid Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu khái niệm tơ Hybrid - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động tơ Hybrid - Phân tích làm rõ ưu nhược điểm ô tô Hybrid Phương pháp thực - Tham khảo tra cứu tài liệu nhân viên hãng Toyota - Tham khảo cán hướng dẫn giảng viên chuyên ngành - Tham khảo từ nguồn khác internet, đồ án, luận văn có liên quan - Tổng hợp, chỉnh sửa biên soạn thành tài liệu hoành chỉnh Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trần Chí Nguyện SVTH: Trần Chí Nguyện –5– Tieu luan MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN II LỜI CAM ĐOAN III TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH 1.1 Giới thiệu chung tình hình ngành tô 1.2 Lịch sử ô tô Hybrid 1.3 Xu hướng phát triển ô tô Hybrid CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm ô tô Hybrid 2.2 Phân loại hệ thống ô tô Hybrid 12 CHƯƠNG III 16 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16 3.1 Nguyên lý hoạt động 16 3.1.1 Các thiết bị tơ Hybrid .16 3.1.2 Tổng quát .18 3.1.3 Ready On .20 3.1.4 Khởi động 23 3.1.5 Tăng tốc nhẹ với động chuyển sang chế độ lái bình thường 26 3.1.6 Tăng tốc .28 3.1.7 Trạng thái giảm tốc .29 3.1.8 Trạng thái chạy lùi 31 3.2 Cấu tạo ô tô Hybrid 32 3.2.1 Động đốt 32 3.2.2 Hộp số 37 3.2.3 Bộ phận chuyển đổi điện 44 3.2.4 Ắc quy điện cao áp .51 3.2.5 Cáp nguồn 54 3.2.6 Ắc quy phụ 55 3.2.7 Các hệ thống hổ trợ ô tô Hybrid 56 3.2.7.1 Hệ thống khí thải 56 3.2.7.2 Hệ thống làm mát 57 3.2.7.3 Hệ thống nhiên liệu 59 3.2.8 Các cảm biến ô tô Hybrid .65 SVTH: Trần Chí Nguyện –6– Tieu luan 3.3 Phân tích ưu nhược điểm tô Hybrid 67 3.3.1 Ưu điểm ôtô Hybrid 67 3.3.2 Khuyết điểm ô tô Hybrid .68 CHƯƠNG IV 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 4.1 Kết luận .69 4.2 Kiến nghị .69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 SVTH: Trần Chí Nguyện –7– Tieu luan DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Đóng góp ngành tơ vào GDP Hình 1.2: Số liệu ngành ô tô năm 2018 .2 Hình 1.3: Doanh số bán xe Việt Nam Hình 1.4: Doanh số xe điện + xe Hybrid (Hằng quý) Hình 2.1: Đặc tính lực kéo-tốc độ với cơng suất u cầu động xăng Hình 2.2: Đặc tính tiêu hao nhiên liệu động xăng 10 Hình 2.3: Đặc tính lực kéo-tốc độ với hộp số tự động xe 10 Hình 2.4: Đặc tính mô-tơ điện .11 Hình 2.5: Lực kéo xe có động xăng với hộp số cấp mô-tơ điện với hệ dẫn động cấp 11 Hình 2.6: Đặc tính lực kéo, cản – tốc độ xe đường dốc .12 Hình 2.7: Sơ đồ tô Hybrid nối tiếp .13 Hình 2.8: Đặc tính tốc độ - mômen công suất – mômen mô-tơ điện 13 Hình 2.9: Sơ đồ ô tô Hybrid song song 14 Hình 2.10: Sơ đồ ô tô Hybrid hổn hợp 15 Hình 3.1: Các thiết bị ô tô Hybrid 16 Hình 3.2: Sơ đồ hệ thống xe Hybrid .18 Hình 3.3: Điều kiện làm việc 19 Hình 3.4: Khởi động động 21 Hình 3.5: Mối quan hệ tốc độ khởi động động 22 Hình 3.6: Động dẫn động MG1 22 Hình 3.7: Mối quan hệ tốc độ động dẫn động MG1 23 Hình 3.8: Xe dẫn động MG2 23 Hình 3.9: Mối quan hệ tốc độ MG2 dẫn động bánh xe khởi động động cơ24 Hình 3.10: Khởi động động xe dẫn động MG2 24 Hình 3.11: Mối quan hệ tốc độ khởi động động MG2 dẫn động bánh xe 25 Hình 3.12: Động dẫn động MG1 phát điện .25 Hình 3.13: Mối quan hệ tốc độ khởi động động MG2 dẫn động bánh xe 26 Hình 3.14: Trạng thái tăng tốc nhẹ với động 26 Hình 3.15: Mối quan hệ tốc độ quay tăng tốc nhẹ với động 27 Hình 3.16: Chế độ lái bình thường 27 Hình 3.17: Mối quan hệ tốc độ quay xe trạng thái tải nhỏ .28 Hình 3.18: Trạng thái xe tốc độ cao 28 Hình 3.19: Mối quan hệ tốc độ quay xe trạng thái đầy tải .29 Hình 3.20: Trạng thái giảm tốc tay số D .29 Hình 3.21: Mối quan hệ tốc độ chiều quay xe trạng thái giảm tốc tay số D 30 Hình 3.22: Trạng thái giảm tốc tay số B .30 SVTH: Trần Chí Nguyện –8– Tieu luan Hình 3.23: Mối quan hệ chiều quay tốc độ xe trạng thái giảm tốc tay số B 31 Hình 3.24: Trạng thái xe chạy lùi 32 Hình 3.25: Mối quan hệ tốc độ chiều quay xe chạy trạng thái chạy lùi 32 Hình 3.26: Động đốt Toyota Prius 33 Hình 3.27: Đồ thị biểu diễn thời điểm van VVT-I đặc tuyến suất 34 Hình 3.28: Chu trình Atkinson .36 Hình 3.29: Hộp số Hybrid .37 Hình 3.30: Cấu tạo chi tiết hộp số 38 Hình 3.31: Cấu tạo MG 39 Hình 3.32: Mơ tơ nam châm vĩnh cữu 40 Hình 3.33: Nam châm kiểu V 40 Hình 3.34: Bộ truyền động bánh 41 Hình 3.35: Bộ bánh hành tinh 42 Hình 3.36: Khi khởi động động 43 Hình 3.37: Khi lái xe 44 Hình 3.38: Bộ đổi điện .45 Hình 3.39: Sơ đồ hệ thống .46 Hình 3.40: Sơ đồ hệ thống tăng cường 47 Hình 3.41: Bộ chuyển đổi tăng cường bật ON hoạt động tăng áp 47 Hình 3.42: Bộ chuyển đổi tăng cường bật OFF hoạt động tăng áp 48 Hình 3.43: Bộ chuyển đổi tăng cường bật ON hoạt động giảm áp .48 Hình 3.44: Bộ chuyển đổi tăng cường bật OFF hoạt động giảm áp .49 Hình 3.45: Bộ đổi điện DC/DC 50 Hình 3.46: Sơ đồ ECU MG 50 Hình 3.47: Ắc quy điện cao áp 51 Hình 3.48: Các phận bình điện 52 Hình 3.49: Các ngăn bình ắcquy 52 Hình 3.50: Chốt an toàn 53 Hình 3.51: Hệ thống làm mát bình ắcquy 54 Hình 3.52: Đường cáp nguồn 55 Hình 3.53: Hệ thống khí thải 56 Hình 3.54: Hệ thống HCAC 56 Hình 3.55: HCAC lọc 57 Hình 3.56: HCAC làm suốt trình giảm tốc 57 Hình 3.57: Hệ thống làm mát tơ Hybrid .58 Hình 3.58: Bơm nước HV với mô tơ 59 Hình 3.59: Thùng nhiên liệu 59 Hình 3.60: Đồng hồ nhiên liệu 60 Hình 3.61: Cấu trúc nguyên lý hệ thống nhiên liệu 61 Hình 3.62: Các phận điều khiển vận hành EVAP 63 Hình 3.63: Sự làm EVAP 64 SVTH: Trần Chí Nguyện –9– Tieu luan DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Mối quan hệ bánh hành tinh tốc độ quay, cân truyền lực 20 Bảng 3.2: So sánh chu trình Atkinson với chu trình thơng thường .35 SVTH: Trần Chí Nguyện – 10 – Tieu luan Prius nạp vào lượng thừa chênh lệch đồng hồ nhiên liệu trở nên khơng xác Hình 3.61: Cấu trúc nguyên lý hệ thống nhiên liệu + Dung tích nhiên liệu: dung tích nhiên liệu thay đổi phụ thuộc vào yếu tố sau: Nhiệt độ: nhiệt độ môi trường xung quanh thấp, vật liệu dẻo nhựa sử dụng cho thùng mềm làm vài khả để giãn nở suốt trình nạp nhiên liệu Nếu nhiệt độ bên ngồi 140F, kích cỡ thùng nhiên liệu giảm xấp xỉ khoảng lít Lắp đặt kim phun: thùng nhiên liệu sử dụng bơm xăng áp suất để thổi phồng suốt trình nạp xăng, vịng đầu lọc nhiên liệu xe Prius trang bị miếng cao su bịt kín để đảm bảo bịt kín, khơng rị rỉ kim bơm vòng đầu lọc Nếu kim bơm xăng có dạng cưa, bị vết xướt, bị đục làm xấu ăn khớp kim bơm đầu vịng lọc làm giảm dung lượng bình nhiên liệu SVTH: Trần Chí Nguyện 76 Tieu luan Bộ điều chỉnh lượng: Tính kinh tế nhiên liệu tổng chuyến (MPG) so sánh, tính tốn xác dựa vào nhiều máy tính Tính kinh tế nhiên liệu tính tốn dựa vào thời gian phun nhiên liệu tần số phun ECU so sánh giá trị với số dặm để tính tốn dặm/gallons ECU ắc qui dừng việc điều khiển tiêu thụ lượng 1W Nhờ việc tính tốn lượng lượng sử dụng, tái sinh, chứa, máy tính tính tốn lượng nhiên liệu u cầu đốt cháy Nhiên liệu yêu cầu để tạo lượng lượng so sánh dựa vào tính tốn việc phun nhiên liệu ECU động để đảm bảo xác Địa hình lái, tốc độ, đặc điểm tải chứa ECU điện áp cao liệu lịch sử Dữ liệu lịch sử sử dụng để tính tốn MPG tin Dữ liệu xây dựng nên từ 3-6 tuần để tích trữ nguồn điện ắc quy không cấp đến ECU điện áp cao thay Loại nhiên liệu tỷ số octan: sử dụng số octan 87 xăng khơng chì cho xe Prius xăng sử dụng phải đạt chất lượng ASTM D4814 Mỹ, không nên sử dụng xăng cao cấp Nó nguyên nhân vấn đề khởi động với Prius Khơng có lợi ích qng đường sử dụng xăng cao cấp Kiểm tra hệ thống bay hơi(EVAP): để kiểm tra rò rỉ hệ thống EVAP, Prius giới thiệu chân không làm chứa tồn hệ thống, xem xét tìm kiếm thay đổi áp suất Bất kỳ mát chân khơng dẫn đến rị rỉ hệ thống Để phát rò rỉ EVAP từ giảm bốc thùng nhiên liệu Prius sử dụng phương pháp tỷ trọng Phương pháp sử dụng cảm biến oxy để đo tỷ trọng HC khí thải Thêm HC từ rò rỉ nguyên để giảm nồng độ oxy khí thải Các phận EVAP: hệ thống EVAP bao gồm phận sau: + Van VSV: lắp đặt đường khơng khí với thùng nhiên liệu Van cơng tắc chân khơng (VSV) ngăn dịng khí vào hệ thống EVAP để làm hệ thống cho phép dị tìm rị rỉ Nó biết CAN CTRL VSV CCV VSV SVTH: Trần Chí Nguyện 77 Tieu luan + Van cơng tắc dịng khí xả (VSV) cho phép chân khơng từ EVAP VSV để xuyên qua van thường mở Khi kích hoạt nhờ ECM suốt q trình phát bên thùng nhiên liệu, cắt dịng khí từ van thường mở đến thùng bên ngồi Van VSV gọi van tắt qua thùng kiểm tra chẩn đoán + EVAP VSV: sử dụng để điều khiển chân không động đến hệ thống EVAP để chuyển lượng HC chứa từ hộp than hoạt tính Nó sử dụng cho phát rị rỉ hệ thống có chức giống van làm + Cảm biến áp suất nước (VPS): ECU cung cấp tín hiệu điện áp 5V làm tiêu chuẩn cho cảm biến áp suất nước VSV chuyển tín hiệu điện áp ngược cho ECU, biến thiên từ 0.1-4.9V tương xứng với thùng nhiên liệu + Van ngắt nhiên liệu: khiến cho vòi lọc ngưng hoạt động thùng nhiên liệu đầy để ngăn đầy tràn + Van kiểm tra nhiên liệu hồi: ngăn chặn nhiên liệu từ đường ống hệ thống EVAP Gọi van kiểm tra đầy bình SVTH: Trần Chí Nguyện 78 Tieu luan Các phận điều khiển EVAP: Hình 3.62: Các phận điều khiển vận hành EVAP Sự vận hành: bơm nhiên liệu, động ngừng hoạt động, EVAP VSV đóng Thùng nhựa dẻo mềm dãn nạp nhiên liệu vào Vì khơng có khơng gian giành cho nước chiếm chỗ nhiên liệu Hơi HC từ thùng nhỏ bơm nhiên liệu xuyên qua đường EVAP đến hộp than hoạt tính nơi HC hấp thụ chứa Dịng khơng khí từ hộp than hoạt tính đến khơng gian thùng nhiên liệu bên với thùng nhựa dẻo đến van thường mở CCV mở, cho phép khơng khí từ van khí Van kiểm tra nạp nhiên liệu van ngắt nhiên liệu làm việc ngăn đầy bình giới hạn nhiên liệu cấp cho hộp than hoạt tính SVTH: Trần Chí Nguyện 79 Tieu luan Hình 3.63: Sự làm EVAP Sự làm sạch: suốt trình vận hành làm bình thường, động hoạt động chu trình làm việc ECM EVAP VSV mở đóng cho phép chân khơng từ đường ống nạp đến hút khơng khí xun qua hệ thống EVAP Van cơng tắc khí đóng, có lổ hở nối gắn hộp than hoạt tính với EVAP VSV Dịng HC từ hộp than hoạt tính đến EVAP VSV vào đường ống nạp CCV: van thường đóng mở, cho phép dịng khí đến vào từ lọc gió dịng xun qua lớp khơng khí thùng kim loại bên ngồi với thùng nhựa dẻo đến hộp than hoạt tính Khi dịng khí vượt qua hộp than hoạt tính, làm HC 3.2.8 Các cảm biến tơ Hybrid Cảm biến đo lưu lượng khí nạp: đo lưu lượng khí nạp định lưu lượng khí nạp hệ thống nạp Để đo dịng khí, sợi dây platinum nung nóng lắp đặt đường khí nạp thân bướm ga Nhiệt độ sợi dây nóng trì giá trị định nhờ vào điều khiển dòng khí hành xuyên qua SVTH: Trần Chí Nguyện 80 Tieu luan cuộn dây nóng Dịng khí nạp vào làm mát cuộn dây nóng Cường độ dịng đo ghi lại đưa đến ECM giống điện áp đầu cảm biến đo lưu lượng khí Cảm biến nhiệt độ khí nạp: bố trí bên cảm biến đo lưu lượng khí nạp sử dụng điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm để đo nhiệt độ khí nạp nhiệt độ khí nạp tăng, giá trị điện trở điện trở nhiệt tín hiệu điện áp đến ECM giảm Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ: lắp đặt thân máy sử dụng điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm để đo nhiệt độ nước làm mát động Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, điện trở điện trở nhiệt tín hiệu điện áp đến ECM giảm Cảm biến vị trí bàn đạp ga: bố trí cụm bàn đạp ga Hai Ics Hall sử dụng để dò tìm vị trí bàn đạp ga Đặc điểm loại tín hiệu khác cung cấp phụ thuộc vào bàn đạp ga nhấn hay thả ECU điều khiển xe hybrid nhận tín hiệu so sánh chúng để đảm bảo khơng có trục trặc hay hư hỏng Cảm biến vị trí bướm ga: lắp đặt thân bướm ga chuyển đổi góc mở bướm ga thành hai tín hiệu điện áp ECM so sánh hai tín hiệu điện áp để đảm bảo khơng có sai hỏng ECM sử dụng tín hiệu để tính tốn độ mở bướm ga, sau chấp hành bướm ga điều khiển mơ tơ để điều chỉnh vị trí bướm ga tương xứng Điều khiển tốc độ cầm chừng: ETCS-I điều khiển góc bướm ga để điều chỉnh tốc độ cầm chừng Khơng có hệ thống điều khiển tốc độ cầm chừng riêng biệt yêu cầu Hệ thống bao gồm điều khiển cầm chừng suốt q trình động vận hành cịn lạnh, điều khiển lượng khí nạp để cải thiện khả khởi động động bù tải cho thay đổi chẳng hạn công tắc máy lạnh A/C bật on/off Cảm biến kích nổ: lắp đặt thân máy phát kích nổ động Cảm biến bao gồm phần tử áp điện mà sinh điện áp thân máy dao động đến tượng nổ máy biến dạng cảm biến Nếu động kích nổ, thời điểm đánh lửa điều chỉnh trễ để tượng kích nổ xóa bỏ Cảm biến vị trí trục khuỷu: (tín hiệu NE) bao gồm đĩa tín hiệu có cưa lắp đặt trục khuỷu cuộn dây nhận cảm ứng Đĩa tín hiệu có 34 với SVTH: Trần Chí Nguyện 81 Tieu luan khe hở tạo nhờ đứt quãng Vì cảm biến sinh 34 dạng sóng xung cho vịng quay trục khuỷu cịn gọi cảm biến cảm ứng, hai tần suất biên độ tín hiệu tạo tăng theo số vịng quay động ECM sử dụng tín hiệu NE để định tốc độ động phát đánh lửa sai Cảm biến vị trí trục cam: tín hiệu G2 bao gồm đĩa tín hiệu với đơn lắp đặt trục cam xả cuộn nhận cảm biến tạo xung tương ứng với vòng quay trục cam xả biên độ tần suất tín hiệu tạo tăng tốc độ động tăng ECM sử dụng tín hiệu G2 để định vị trí Piston số cho thứ tự đánh lửa Cảm biến nồng độ O2: Trên xe Prius hệ ’01-’03, cảm biến bao gồm: +nhóm : cảm biến +nhóm 2: cảm biến Cảm biến 1: liên quan đến phần đầu chuyển đổi xúc tác, cảm biến đo lượng O2 khí thải động ECM sử dụng đầu vào để điều chỉnh tiêu thụ nhiên liệu hợp lý Cảm biến 2: liên quan đến phần sau chuyển đổi xúc tác Cảm biến dùng để đo hiệu suất xúc tác Điều khiển nồng độ O2 trì nhiệt độ cảm biến để tăng độ xác phát nồng độ O2 khí thải Cảm biến tỷ lệ khơng khí/xăng: xe Prius hệ ’04 sau Nhóm cảm biến 1: Cảm biến O2 thay cảm biến A/F Cảm biến A/F phát tỷ lệ A/F vượt qua giới hạn cho phép, cho phép ECM giảm thiểu khí thải Chiếc Prius sử dụng cảm biến A/F phẳng Cảm biến nung nhiệt nằm cảm biến phẳng hẹp nhiều so với cảm biến nắp côn loại cũ Điều cho phép nung nhiệt nung nóng nhơm zirconia nhanh hơn, tương xứng hoạt động cảm biến bàn đạp ga 3.3 Phân tích ưu nhược điểm tơ Hybrid SVTH: Trần Chí Nguyện 82 Tieu luan Qua thời gian nghiên cứu tìm hiểu, thấy xe có trang bị tơ Hybrid có ưu nhược điểm sau: 3.3.1 Ưu điểm ôtô Hybrid: Tận dụng lượng phanh: Khi cần phanh xe giảm tốc độ, động điện có tác dụng máy phát điện, lượng phanh tận dụng để tạo dòng điện nạp cho ắc-quy Giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu (ơ tơ Hybrid tiêu thụ lượng nhiên liệu nhiều so với động đốt thông thường, nửa) Động điện dùng chế độ gia tốc tải lớn nên động đốt cần cung cấp công suất vừa đủ nên động đốt có kích thước nhỏ gọn Có thể sử dụng vật liệu nhẹ để giảm khối lượng tổng thể ôtô làm cho xe Hybrid chạy xa mạnh mẽ giống ôtô chạy xăng bình thường Ơ tơ Hybrid dùng xăng làm nhiên liệu nên người vận hành lo việc nạp điện, thông thường tốn nhiều thời gian Tiết kiệm lượng đường trường: Khi vận hành ô tô Hybrid đường trường, nguồn động lực lại động đốt động đốt đạt hiệu xuất cao chạy đường dài công suất mạnh động điện Cách thiết kế giúp ôtô hybrid đạt gia tốc mạnh vận tốc cao tương tự loại ôtô truyền thống khác Thu hồi lượng: Ngoài tiết kiệm lượng q trình chuyển hóa lượng từ nhiên liệu sang cách hiệu hơn, ôtô hybrid thiết kế nhằm thu hồi lượng lượng bị hao phí qua q trình vận hành Đối với ô tô thông thường hãm lại, lượng chuyển hóa từ sang nhiệt làm nóng đĩa thắng (rotor) Đối với tơ Hybrid, chuyển hóa thành điện nạp lại vào pin điện, nhiều lượng hao phí q trình vận hành xe thu hồi vào tái sử dụng Tuy nhiên ôtô hybrid trang bị thắng đĩa (break pad) ôtô thông thường trường hợp người lái cần hãm khẩn cấp SVTH: Trần Chí Nguyện 83 Tieu luan Ơtơ Hybrid gây nhiễm mơi trường ơtơ chạy xăng bình thường động điện có hiệu suất cao nhiều so với động xăng 3.3.2 Khuyết điểm tơ Hybrid Khuyết điểm công nghệ hybrid hệ thống pin nạp lại (Rechargable Battery) Giá thành pin đắt điều đáng ngại người dùng xe Hybrid Công nghệ Hybrid ngày phát triển trở thành công nghệ chủ đạo ngành sản xuất ơtơ tương lai Các xe Hybrid có nhiều ưu điểm trội so với loại xe truyền thống dù chúng số nhược điểm Tuy nhiên, nhà sản xuất nghiên cứu phát triển nhiều giải pháp cho vấn đề như: tái chế pin cũ, phát triển kỹ thuật pin mới, nâng cao tuổi thọ pin v.v hứa hẹn mang lại nhiều cải tiến mới, giảm giá thành sản phẩm, đưa kỹ thuật hybrid đến với nhiều tầng lớp người dân có thu nhập thấp xã hội nhằm mục đích thay dần phương tiện giao thơng cũ, giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm môi sinh SVTH: Trần Chí Nguyện 84 Tieu luan CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Đề tài hoàn thành đạt kết là: + Cung cấp cho sinh viên kiến thức tổng quan công nghệ Hybrid ôtô Một công nghệ tiên tiến giới sử dụng rộng rãi + Đề tài đưa đầy đủ chế độ làm việc xe có trang bị tơ Hybrid, cấu tạo phận xe + Đặc biệt đề tài nghiên cứu loại xe cụ thể (Xe Toyota Prius) nhằm cụ thể hóa hệ thống xe Hạn chế: Cơng nghệ Hybrid Việt Nam việc nghiên cứu tìm hiểu gặp nhiều khó khăn tài liệu thiếu thốn, khơng có mơ hình thật nên hạn chế đề tài chưa khảo sát nhiều loại xe để nội dung phong phú hơn, nhiều phận chưa tìm hiểu kỹ 4.2 Kiến nghị Phát triển thêm đề tài thiết lập mơ hình thực tế xe Hybrid để sinh viên quan sát trực quan Nghiên cứu kỹ phận nhiều loại xe khác hãng để làm phong phú đề tài Có thể ứng dụng phần mềm tiện ích mơ q trình hoạt động xe Hybrid Phát triển, bổ xung hoàn thiện đề tài làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên, sinh viên khoa Công Nghệ – Trường Đại học Cần Thơ SVTH: Trần Chí Nguyện 85 Tieu luan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo cáo ngành ô tô 4/2019 Trung tâm nghiên cứu – phân tích [2] Modern Electric, Hybrid Electric & Fuel Cell Vehicles - Mehrdad Ehsani [3] Section X: Hybrid and Fuel Cell Vehicles Chapter 89: Introduction to Hybrid vehicles [4] Hybrid drives trang 366 [5] Khổng Vũ Quảng, Trần Văn Đăng, Trần Đăng Quốc, Trương Viê ̣t Anh (2014), Nghiên cứu phát triển hệ thống phối hợp nguồn động lực cho xe hybrid, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội SVTH: Trần Chí Nguyện 86 Tieu luan SVTH: Trần Chí Nguyện 87 Tieu luan TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc Cần Thơ, ngày … tháng….năm 2021 ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HK I NĂM HỌC 2021-2022 Tên đề tài thực hiện: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc ô tơ Hybrid Họ tên sinh viên: Trần Chí Nguyện MSSV:B1702851 Ngành:Cơ khí giao thơng Khóa:43 Họ tên cán hướng dẫn: Phạm Văn Bình Đặt vấn đề: Trong tình hình hội nhập phát triển nay, ngành tơ phát triển nhanh chóng làm cho số lượng ô tô đầu người tăng mạnh Từ dẫn đến tăng lên lượng khí thải tơ nguồn dầu mỏ ngày cạn kiệt Nhằm bảo vệ môi trường mà ngày giới có tơ Hybrid nhằm giảm thiểu khí thải hạn chế tiêu thụ nhiên liệu Em hy vọng với đề tài “Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid” củng cố nâng cao kiến thức ô tô Hybrid Mục tiêu đề tài: - Mục tiêu tổng quát: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid - Mục tiêu cụ thể:  Tìm hiểu khái niệm tơ Hybrid  Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý họa động ô tô Hybrid  Phân tích làm rõ ưu nhược điểm ô tô Hybrid  Đề tài trờ thành tài liệu sơ cho muốn tìm hiểu ô tô Hybrid Địa điểm thời gian thực hiện: - Địa điểm: Tại khoa Công Nghệ trường Đại học Cần Thơ - Thời gian:23/8-12/12/2021 Giới hạn thực trạng có liên quan đến đề tài: Tieu luan Hiện nay, số lượng ô tô tăng nhanh tình trạng nhiễm mơi trường thiếu tài ngun dầu mỏ ngày tăng Việc nắm rõ hiểu rõ ô tô Hybrid giúp tự tin việc chọn mua sử dụng ô tô sử dụng ô tô Hybrid trị trường Việt Nam Đề tài tập trung nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid Các nội dung đề tài giới hạn đề tài: - Các nội dung chính: CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH 1.1 Giới thiệu chung tình hình ngành tơ 1.2 Lịch sử tô Hybrid 1.3 Xu phát triển ô tô Hybrid CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Xu phát triển ô tô Hybrid 2.2 Phân loại ô tô Hybrid 2.2.1 Hệ thống nối tiếp 2.2.2 Hệ thống song song 2.2.3 Hệ thống kết hợp CHƯƠNG III: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên lý hoạt động 3.1.1 Các thiết bị tơ Hybrid 3.1.2 Tổng qt 3.1.3 Ready On 3.1.4 Khởi động 3.1.5 Tăng tốc nhẹ với động chuyển sang chế độ lái bình thường 3.1.6 Tăng tốc 3.1.7 Trạng thái giảm tốc 3.1.8 Trạng thái chạy lùi 3.2 Cấu tạo ô tô Hybrid 3.2.1 Động đốt 3.2.2 Hộp số 3.2.3 Bộ chuyển đổi điện Tieu luan 3.2.4 Ắc quy điện cao áp 3.2.5 Cáp nguồn 3.2.6 Ắc quy phụ 3.2.7 Các hệ thống hổ trợ ô tô Hybrid 3.2.7.1 Hệ thống khí thải 3.2.7.2 Hệ thống làm mát 3.2.7.3 Hệ thống nhiên liệu 3.2.8 Các cảm biến ô tô Hybrid 3.3 Phân tích ưu nhược điểm tơ Hybrid 3.3.1 Ưu điểm ô tô Hybrid 3.3.2 Khuyết điểm ô tô Hybrid CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 4.2 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giới hạn: Đề tài tập trung nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid xe Toyota Prius Phương pháp thực đề tài: 10 Kế hoạch thực hiện: Bộ môn KTCK Cán hướng dẫn Sinh viên (Ký tên ghi rõ họ tên) (Ký tên ghi rõ họ tên) (Ký tên ghi rõ họ tên) Trần Chí Nguyện Tieu luan ... Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid  Mục tiêu tổng quát: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid  Mục tiêu cụ thể - Tìm hiểu khái niểm ô tô Hybrid - Tìm hiểu cấu tạo nguyên. .. tô Hybrid? ?? giúp nắm rõ ô tô Hybrid Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu khái niệm tơ Hybrid - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động ô tô Hybrid - Phân tích làm rõ ưu nhược điểm tơ Hybrid Phương pháp thực... lý hoạt động ô tô Hybrid - Phân tích làm rõ ưu nhược điểm ô tô Hybrid - Đề tài trở thành tài liệu sơ cho muốn tìm hiểu tơ Hybrid Giới hạn đề tài: Đề tài nghiên cứu lĩnh vực tìm hiểu cấu tạo nguyên