Trong nhiều năm trở lại đây, thế giới phải đối mặt với những vấn đề lớn như ô nhiễm môi trường, sự cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch. Một loạt các ảnh hưởng và tác động xấu được bắt nguồn từ các vấn đề trên. Để khắc phục những vần đề khó khăn nói trên, cùng với các ngành khoa học công nghệ khác thì ngành công nghiệp ôtô kết hợp với các trung tâm, cơ sở nghiên cứu công nghệ khắp nơi trên thế giới đã tìm cách cải tiến và thay thế các công nghệ trên xe hơi. Mục đích của các nghiên cứu, thử nghiệm đó đều nhằm giảm sự phát thải ô nhiễm và giảm sự tiêu hao hoặc thay thế nhiên liệu truyền thống. Đã có một vài công nghệ hiện đại và tối ưu hơn được áp dụng cho xe hơi, trong số đó thì công nghệ hybrid electric đã và đang được áp dụng rộng rãi trong ngành chế tạo ôtô. Với những ưu điểm và hiệu quả của nó, công nghệ hybrid đang là một lựa chọn phù hợp cho các nhà sản xuất xe hơi trong hiện tại và tương lai.
1 Cảm ơn bạn ủng hộ Nếu cần thêm vẽ vui lòng liên hệ email: nguyendinhquan1108@gmail.com để trao đổi thêm MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1NG 1: TỔNG QUAN VỀ ÔTÔ HYBRIDNG QUAN VỀ ÔTÔ HYBRID ÔTÔ HYBRID .5 1.1 Khái niệm chungm chung 1.2 Xu hướng phát triển ôtô hybridng phát triển ôtô hybridn ôtô hybrida ôtô hybrid 1.3 Những nhược điểm mà ôtô hybrid khắc phục so với ôtô thông thường 1.4 Phân loại ôtô hybrid 1.4.1 Theo thời điểm phối hợp công suất 1.4.1.1 Chỉ sử dụng motor điện tốc độ chậm sử dụng motor điện tốc độ chậm dụng motor điện tốc độ chậmng motor điệm chungn tốc độ chậm tốc độ chậmc độ chậm chậmm .8 1.4.1.2 Phốc độ chậmi hợp cần công suất caop cần công suất caon công suất caot cao .9 1.4.2 Theo cách phối hợp công suất động nhiệt động điện .9 1.4.2.1 Kiển ôtô hybridu nốc độ chậmi tiếpp 1.4.2.2 Kiển ôtô hybridu song song 10 1.4.2.3 Kiển ôtô hybridu hỗn hợpn hợp cần công suất caop 11 1.4.2.4 So sánh ba kiểu phối hợp công suấta ba kiển ôtô hybridu độ chậmi hợp cần công suất caop công suất caot .13 1.5 Các phận động Hybrid 14 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ƠTƠ HYBRID 20 2.1 Sơ đồ tổng quát đường truyền công suất ôtô hybrid 20 2.3 Xác định công suất sinh sau phối hợp hai động .21 2.4 Đặc tính kéo bánh xe chủ động 26 2.4.1 Xác định lực kéo tiếp tuyến bánh xe chủ động (Fk) 26 2.4.2 Xác định tỷ số truyền truyền hành tinh 27 2.4.3 Xác định công suất kéo bánh xe chủ động (Pk) 27 2.4.4 Xây dựng đặc tính kéo bánh xe chủ động 28 2.5 Phương pháp xác định thông số động lực học 29 2.5.1 Xác định lực cản chuyển động 29 2.5.2 Xây dựng đồ thị cân lực kéo 30 2.5.3 Ứng dụng đồ thị cân lực kéo để xác định thông số động lực học ôtô 31 CHƯƠNG 3: KẾT CẤU ĐỘNG CƠ HYBRID CỦA TOYOTA 35 3.1 Kếpt cất caou độ chậmng hybrid Toyota hybrid ôtô hybrida Toyota 35 3.1.1 Mơ hình tổng qt ơtơ hybridng qt ơtơ hybrida ôtô hybrid 35 3.1.2 Độ chậmng hybrid Toyota đốc độ chậmt .36 3.1.3 Hộ chậmp sốc độ chậm chậm phân độ chậmi công suất caot (Hybrid Transaxle) 37 3.1.4 Motor điệm chungn máy phát điệm chungn .38 3.1.5 Bộ chậm phậmn chuyển ôtô hybridn quát ôtô hybridi điệm chungn (Inverter with Converter) 39 3.1.6 Ắc-quy điện áp cao c-quy điệm chungn áp cao (HV Battery - High Volt Battery) 40 3.1.7 Cáp nguồnn .40 3.1.8 Ắc-quy điện áp cao c quy phụng motor điện tốc độ chậm 41 3.1.9 Các chậm phậmn khác có cơng dụng motor điện tốc độ chậmng hỗn hợp trợp cần công suất cao ôtô hybrid 41 3.2 Điều khiển ôtô hybrid theo chế độ làm việc .42 3.2.1 Khởi động động xe chạy 43 3.2.2 Tăng tốc nhẹ với động 43 3.2.3 Tốc độ thấp ổn định 44 3.2.4 Tăng tốc tối đa 44 3.2.5 Tốc độ cao ổn định 44 3.2.6 Tốc độ tối đa 45 3.2.7.Giảm tốc độ phanh: 45 3.2.8.Chế độ lùi xe: 46 3.2.9.Màn hình tiêu thụ nhiên liệu .47 3.2.10.Hệ thống mở cửa khởi động hệ thống: 47 3.2.11.Các chế độ làm việc: 48 3.3 Hoạt động hệ thống .49 3.3.1 Các biệm chungn pháp an toàn .50 3.3.2.Sự an toàn xe ngập nước an toàn ôtô hybrida xe ngậmp nướng phát triển ôtô hybridc 51 3.3.3.Cụng motor điện tốc độ chậmm hộ chậmp sốc độ chậm hybrid bao gồnm 52 3.3.4.Bộ chậm ly hợp cần công suất caop: .52 3.3.5 Độ chậmng hybrid Toyota điệm chungn 1,độ chậmng hybrid Toyota điệm chungn 53 3.3.6 Bộ chậm bánh hành tinh: 55 3.3.7 Bộ chậm giảm tốcm tốc độ chậmc 55 3.3.8 Độ chậmng hybrid Toyota điệm chungn nam châm vĩnh cử dụng motor điện tốc độ chậmu 56 3.3.9 Cảm tốcm biếpn tốc độ chậmc độ chậm 56 3.3.10 Máy biếpn quát ôtô hybridi điệm chungn: 57 3.3.11 Bộ chậm chuyển ôtô hybridn quát ôtô hybridi khuếpch đạii 57 3.3.12 Máy biếpn quát ôtô hybridi điệm chungn làm lạinh .59 3.3.13 Hệm chung độ chậmng làm mát máy biếpn quát ôtô hybridi điệm chungn,độ chậmng hybrid Toyota điệm chungn độ chậmng hybrid Toyota điệm chungn 2: 59 3.3.14 ECU điều khiển kết hợp hệ thống hybrid:u khiển ôtô hybridn kếpt hợp cần công suất caop hệm chung độ chậmng hybrid: 60 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG .62 4.1 Tìm hiểu ắc quy cao áp 62 4.2 Cách sử dụng motor điện tốc độ chậm dụng motor điện tốc độ chậmng ắc quy cao áp tốt nhấtc quy cao áp tốc độ chậmt caot .63 4.3 Hiệm chungn tượp cần công suất caong hư hỏng, nguyên nhân, sửa chữa bảo dưỡngng, nguyên nhân, sử dụng motor điện tốc độ chậma chữa ba kiểu phối hợp công suấta bảm tốco dưỡngng .64 4.3.1 Hiệm chungn tượp cần công suất caong nguyên nhân hư hỏng, nguyên nhân, sửa chữa bảo dưỡngng .64 4.3.2 Phươ hybrid Toyotang pháp kiển ôtô hybridm tra sử dụng motor điện tốc độ chậma chữa ba kiểu phối hợp công suấta nạip điệm chungn cho ắc quy cao áp tốt nhấtc quy .65 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 LỜI NÓI ĐẦU Trong nhiều năm trở lại đây, giới phải đối mặt với vấn đề lớn ô nhiễm môi trường, cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch Một loạt ảnh hưởng tác động xấu bắt nguồn từ vấn đề Để khắc phục vần đề khó khăn nói trên, với ngành khoa học cơng nghệ khác ngành cơng nghiệp ơtơ kết hợp với trung tâm, sở nghiên cứu công nghệ khắp nơi giới tìm cách cải tiến thay công nghệ xe Mục đích nghiên cứu, thử nghiệm nhằm giảm phát thải ô nhiễm giảm tiêu hao thay nhiên liệu truyền thống Đã có vài cơng nghệ đại tối ưu áp dụng cho xe hơi, số cơng nghệ hybrid electric áp dụng rộng rãi ngành chế tạo ôtô Với ưu điểm hiệu nó, cơng nghệ hybrid lựa chọn phù hợp cho nhà sản xuất xe tương lai Có nhiều mẫu xe hãng tiếng thu thành công tung thị trường như: Toyota Prius, Honda Insight Với thành công cần thiết công nghệ hybrid nêu trên, em nghiên cứu mạnh dạn chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống động điện ôtô hybrid” làm đề tài tốt nghiệp Với nỗ lực cố gắng mình, với hướng dẫn tận tình TS C, em thực hoàn thành khối lượng theo yêu cầu Tuy nhiên, đề tài phạm vi rộng hạn chế nhiều tài liệu kiến thức thực tế, nên tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để đề tài hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên thực CHƯƠNGNG 1: TỔNG QUAN VỀ ÔTÔ HYBRIDNG QUAN VỀ ÔTÔ HYBRID ÔTÔ HYBRID 1.1 Khái niệm chung Trong tiếng Anh, chữ “hybrid” có nghĩa tổ hợp Ơ tơ hybrid dòng xe sử dụng động tổ hợp, kết hợp động chạy lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động điện lấy lượng điện từ ắc-quy cao áp phối hợp hai nguồn nhiên liệu xăng diesel, xăng khí ga hay xăng biodiesel Nhưng phạm vi đề tài em tập trung nghiên cứu vào cách phối hợp động chạy xăng động điện lấy lượng từ ắc quy cao áp Điểm đặc biệt ắc-quy nạp điện với chế nạp “thông minh” xe phanh, xuống dốc…, gọi trình phanh tái tạo lượng Nhờ mà ơtơ tiết kiệm nhiên liệu vận hành động điện đồng thời tái sinh lượng điện để dùng cần thiết Nguồn lượng ngày cạn kiệt, phương tiện sử dụng lượng tái tạo xu hướng tất yếu, phát triển vượt bậc Vậy cơng nghệ hybrid có thú vị, đem lại nhiều thành công cho hãng xe? 1.2 Xu hướng phát triển ôtô hybrid Sự phát triển phương tiện giao thông khu vực giới nói chung khơng giống nhau, nước có quy định riêng khí thải xe , có xu hướng bước cải tiến chế tạo loại ôtô mà mức ô nhiễm thấp giảm tối thiểu tiêu hao nhiên liệu Điều cấp thiết mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập người dân lại tăng không đáng kể Các xe chạy Diesel, xăng nhiên liệu khác tràn ngập thị trường gây nhiễm mơi trường, làm cho bầu khí ngày xấu đi, hệ sinh thái thay đổi Vì việc tìm phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây nhiễm mơi trường vấn đề cần quan tâm ngành ô tô nói riêng người nói chung Ơ tơ khơng gây nhiễm (zero emission) mục tiêu hướng tới nhà nghiên cứu chế tạo ơtơ ngày Có nhiều giải pháp công bố năm gần đây, như: hồn thiện q trình cháy động cơ, sử dụng loại nhiên liệu không truyền thống cho ôtô LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid) Phạm vi viết bàn ơtơ hybrid *Các dịng xe xử dụng cơng nghệ hybrid Hình 1.2.a Toyota Prius 2017( dòng xe hybrid bán chạy giới) Hình 1.2.b Toyata Camry Hybrid Hình 1.2.c Lexus LS600h( hybrid hoàn hảo nhất) Hầu hết hãng xe ô tô chế tạo xe hybrid, chí cơng nghệ cịn áp dụng xe máy như: Honda PCX hybrid, Yamaha Grande hybrid, … 1.3 Những nhược điểm mà ôtô hybrid khắc phục so với ơtơ thơng thường Ơ tơ hybrid sinh khắc phục nhiều nhược điểm ôtô thông thường tổn thất lượng khởi động nguội, tổn thất phanh, lượng phát thải lớn chế độ không tải, tổn hao chuyển tay số,… Chúng ta tìm hiểu số tổn hao - Tổn thất khởi động nguội: động nhiệt thông thường ngừng hoạt động thời gian lâu việc khởi động lại động tiêu tốn nhiều lượng cho việc sởi ấm động cơ, hòa khí đậm khởi động nguội dẫn đến tượng cháy khơng hồn tồn Ơtơ khởi động động điện nên gần khắc phục điệu - Tổn thất phanh: phanh động cơ, nguồn lượng lớn từ động bị bỏ phí khơng có tác dụng kéo động Ở ôtô hybrid khắc phục điều cách sử dụng phanh tái sinh lượng - Lượng phát thải lớn chế độ không tải: chế độ không chế độ phát thải lớn động thông thường Trong chế độ động hoạt động để sinh lượng để thắng lực cản động Ơtơ hybrid khắc khục điều cách sử dụng động điện cho chế độ chạy không tải - Tổn hao chuyển tay số: để khắc phục điều số ơtơ hybrid dùng động điện để thay đổi tốc độ xe mơ men kéo động Vậy nên loại bỏ hộp số động thông thường 1.4 Phân loại ôtô hybrid 1.4.1 Theo thời điểm phối hợp công suất 1.4.1.1 Chỉ sử dụng motor điện tốc độ chậm Khi ôtô bắt đầu khởi hành, motor điện hoạt động cung cấp công suất giúp xe chuyển động tiếp tục tăng dần lên với tốc độ khoảng 25 mph (1,5 km/h) trước động xăng tự khởi động Để tăng tốc nhanh từ điểm dừng, động xăng phải khởi động cung cấp cơng suất tối đa Ngồi ra, motor điện 10 động xăng hỗ trợ cho điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, leo dốc, leo núi vượt qua xe khác Do motor điện sử dụng nhiều tốc độ thấp, nên loại có khả tiết kiệm nhiên liệu lái đường phố đường cao tốc Toyota Prius Ford Escape Hybrid hai dịng điển hình thuộc loại 1.4.1.2 Phối hợp cần công suất cao Motor điện hỗ trợ động xăng điều kiện lái u cầu nhiều cơng suất, q trình tăng tốc nhanh từ điểm dừng, leo dốc vượt qua xe khác, cịn điều kiện bình thường xe chạy động xăng Do đó, hybrid loại tiết kiệm nhiên liệu đường cao tốc động xăng bị gánh nặng Điển hình Honda Civic Hybrid Honda Insight thuộc loại thứ hai Cả hai loại lấy công suất từ ắc-quy motor điện sử dụng đương nhiên làm yếu công suất ắc-quy Tuy nhiên, xe hybrid không cần phải cắm vào nguồn điện để sạc có khả tự sạc 1.4.2 Theo cách phối hợp công suất động nhiệt động điện 1.4.2.1 Kiểu nối tiếp Động điện truyền lực đến bánh xe chủ động, công việc động nhiệt kéo máy phát điện để phát sinh điện nạp cho ắc-quy cung cấp cho động điện Hình 1.4a Hệ thống hybrid nối tiếp