Đồ án nghiên cứu hệ thống truyền lực và bảo dưỡng trên xe toyota corolla cross 1 8 hv hybrid

TỔNG QUAN

Lý do chọn đề tài

Hiện nay, công nghệ ô tô Hybrid đang được sử dụng rộng rãi bởi các hãng sản xuất ô tô trên toàn thế giới Trong khi đó, Toyota là một trong những nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực này Hệ thống truyền lực trên ô tô Hybrid là một phần quan trọng trong công nghệ này, vì vậy nghiên cứu về hệ thống này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về công nghệ ô tô Hybrid và cách thức hoạt động của hệ thống này.

Trong thời gian gần đây, các hãng sản xuất ô tô đang dần chuyển sang sản xuất các loại xe Hybrid để đáp ứng nhu cầu của thị trường Việc nghiên cứu về hệ thống truyền lực trên ô tô Toyota Corolla Cross 1.8 HV sẽ giúp người tiêu dùng và các nhà sản xuất ô tô hiểu rõ hơn về sản phẩm này và cách thức hoạt động của hệ thống truyền lực.

Việc nghiên cứu về hệ thống truyền lực trên ô tô Toyota Corolla Cross 1.8

HV sẽ giúp sinh viên có cơ hội tìm hiểu về công nghệ ô tô và các hệ thống liên quan, từ đó phát triển sự nghiệp trong lĩnh vực này.

Hệ thống truyền lực trên ô tô Toyota Corolla Cross 1.8 HV được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới Việc nghiên cứu về hệ thống này sẽ có ý nghĩa thực tiễn trong việc cải thiện hiệu suất hoạt động của ô tô, giảm thiểu tác động của ô nhiễm đến môi trường và tiết kiệm nhiên liệu.

Mục tiêu nghiên cứu

• Nghiên cứu về cơ chế hoạt động, các thành phần cấu tạo và các ưu điểm của hệ thống truyền lực Hybrid.

• Nghiên cứu về cấu trúc hệ thống truyền lực hybrid của Toyota Corolla Cross 1.8 HV, các thành phần, cách hoạt động và tính năng của hệ thống.

• Đánh giá về hiệu quả và tiết kiệm năng lượng của hệ thống truyền lực Hybrid, so sánh với các loại động cơ khác.

• Tìm hiểu về các công nghệ mới liên quan đến hệ thống truyền lực Hybrid, bao gồm các công nghệ về pin, ổn áp và quản lý năng lượng.

• Tìm hiểu những lưu ý kiểm tra bảo dưỡng xe Hybrid Ví dụ như ắc quy HV, dây cao áp và kiểm tra thay dầu hộp số Hybrid.

• Dựa trên kết quả phân tích và đánh giá, đề xuất các cải tiến cho hệ thống truyền lực Hybrid của Toyota Corolla Cross 1.8 HV để nâng cao hiệu suất và tiết kiệm năng lượng hơn nữa.

Phương pháp nghiên cứu

• Tìm hiểu trên Internet, đọc những tài liệu liên quan đến xe Hybrid và các bộ phận trong hệ thống truyền lực của xe Hybird.

• Tìm tài liệu về Toyota Corolla Cross 1.8 HV, tài liệu về các thông số của xe, các bộ phận trong hệ thống như bộ chia công suất, pin nhiên liệu, bộ điều khiển.

• Tìm tài liệu về tính toán bộ chia công suất trên xe Hybrid, từ đó áp dụng để tính toán trên xe Toyota Corolla Cross 1.8 HV.

• Tìm tài liệu về kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng xe Hybrid: lưu ý khi kiểm tra sửa chữa ắc quy HV, dây cao áp, hộp số P610 trên xe Hybrid.

• Tổng hợp tài liệu và viết báo cáo nghiên cứu.

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Hiện tại, tình hình nghiên cứu về hệ thống truyền lực trên ô tô Toyota Corolla Cross 1.8 HV đang được tiến hành cả trong và ngoài nước. ỞNhật Bản, Toyota đang tiếp tục phát triển các công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa hệ thống truyền lực của các mẫu xe Hybrid, trong đó có Toyota Corolla Cross 1.8 HV Cụ thể, họ đang tập trung vào việc cải tiến hệ thống động cơ Hybrid, từ khả năng tiết kiệm nhiên liệu đến hiệu suất vận hành.

Ngoài ra, các trường đại học và viện nghiên cứu ở nhiều quốc gia trên thế giới cũng đang tiến hành nghiên cứu về hệ thống truyền lực trên ô tô ToyotaCorolla Cross 1.8 HV Các nghiên cứu này tập trung vào các vấn đề như tối ưu hóa điện năng, phát triển pin Lithium-ion cho xe Hybrid, cải thiện độ bền và tuổi thọ của hệ thống truyền lực, và tăng cường tính năng an toàn.

Các công ty nghiên cứu và phát triển xe hơi lớn khác cũng đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để cạnh tranh với Toyota trong lĩnh vực xe Hybrid Các mẫu xe Hybrid như Honda Insight, Ford Fusion Hybrid, và Hyundai Ioniq Hybrid cũng đang được nghiên cứu và phát triển nhằm cải thiện hiệu suất và tính năng của hệ thống truyền lực.

Tóm lại, tình hình nghiên cứu về hệ thống truyền lực trên ô tô ToyotaCorolla Cross 1.8 HV đang được tiến hành tích cực cả trong và ngoài nước Các nghiên cứu này tập trung vào việc cải tiến hiệu suất và tính năng của hệ thống truyền lực để tối ưu hóa sự tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải độc hại.

GIỚI THIỆU VỀ XE HYBRID

Khái niệm xe Hybrid [1]

Công nghệ Hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện trong một hệ thống xe hơi Động cơ đốt trong là loại động cơ sử dụng nhiên liệu như xăng, dầu hoặc khí đốt để sản xuất năng lượng Trong khi đó, động cơ điện sử dụng pin để lưu trữ và cung cấp năng lượng cho xe Điều này có thể giúp xe tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, đồng thời cung cấp hiệu suất tốt hơn so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong truyền thống.

Trong xe Hybrid, động cơ đốt trong và động cơ điện được kết hợp để làm việc cùng nhau và tăng hiệu suất của xe Khi tốc độ xe thấp hoặc khi xe dừng lại, động cơ điện sẽ được kích hoạt để cung cấp năng lượng cho xe Trong khi đó, khi tốc độ xe cao hơn hoặc khi tải trọng nặng, động cơ đốt trong sẽ được kích hoạt để cung cấp thêm năng lượng.

Một số hệ thống xe Hybrid còn có thể sử dụng hệ thống phanh tái tạo năng lượng để sạc lại pin của động cơ điện Điều này giúp giảm tác động của xe đến môi trường và tiết kiệm nhiên liệu.

Có hai loại xe Hybrid chính là Hybrid song song và Hybrid hỗn hợp.

Hybrid song song (Parallel Hybrid) sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện để cung cấp sức mạnh cho xe Trong một hệ thống Hybrid song song, động cơ đốt trong và động cơ điện đều có thể hoạt động cùng nhau hoặc riêng lẻ để cung cấp năng lượng cho xe Đây là kiểu Hybrid phổ biến nhất và thường được sử dụng trên các xe hơi, xe tải nhẹ và xe buýt.

Trong khi đó, Hybrid hỗn hợp chỉ sử dụng động cơ điện để cung cấp sức mạnh cho xe, động cơ này lại được sạc bởi động cơ đốt trong Điều này có nghĩa là động cơ đốt trong không trực tiếp cung cấp năng lượng cho xe mà chỉ tạo ra điện để sạc cho động cơ điện Hệ thống này được sử dụng trong các xe điện tương tác mà chỉ có một động cơ điện để cung cấp sức mạnh.

Hệ thống điều khiển và quản lý điện trong các xe Hybrid cũng được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu Trong nhiều trường hợp, xeHybrid có thể hoạt động ở chế độ chạy điện hoàn toàn, đây là một lợi thế lớn cho người sử dụng, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.

Lịch sử phát triển xe Hybrid [2]

Xe Hybrid hay xe "lai" là một loại xe ô tô phổ biến hiện nay Với cấu trúc bao gồm cả động cơ đốt trong và động cơ điện, xe Hybrid có thể vận hành bằng cả hai động cơ hoặc chỉ sử dụng một trong hai động cơ tùy thuộc vào tình huống và điều kiện vận hành, xe Hybrid có những điểm tiến bộ và những hạn chế riêng của mình.

Những chiếc xe Hybrid đầu tiên:

Hình 2 1 Chiếc xe Hybrid thương mại đầu tiên trên thế giới

Chiếc xe Hybrid đầu tiên được chế tạo vào năm 1899 bởi kỹ sư FerdinandPorsche Thực ra có nhiều tài liệu ghi lại với những cái tên khác nhau vào cùng khoảng thời gian này, tuy nhiên sản phẩm của Ferdinand Porsche là sản phẩm nổi bật nhất và cũng là những chiếc xe Hybrid được thương mại hóa đầu tiên Chiếc xe này được đặt tên là System Lohner-Porsche Mixte, nó sử dụng động cơ xăng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện dẫn động bánh trước của xe và trở thành một trong những chiếc xe sang trọng nhất và tiên tiến nhất của thời đại đó.

System Lohner-Porsche Mixte được coi là một dạng xe Hybrid thuộc loại Range Extender Hybrid, trong đó động cơ điện được sử dụng như một phương tiện để tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải Về sau, với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô, xe động cơ đốt trong truyền thống trở nên phổ biến hơn, vì nó rẻ hơn và dễ tiếp cận hơn Thêm vào đó, các quy định về khí thải và môi trường cũng chưa được áp đặt nghiêm ngặt, do đó xe Hybrid đã trở nên ít phổ biến hơn trong thế kỷ 20.

Trong khoảng thời gian gần 50 năm sau khi chiếc xe Hybrid đầu tiên được sản xuất, xe lai không được chú trọng phát triển nhiều do sự cạnh tranh với xe chạy bằng xăng về mặt giá cả và khả năng vận hành Nhu cầu về xe sử dụng nhiên liệu tiết kiệm và gần đây là ưu tiên về bảo vệ môi trường đã giúp xe Hybrid trở lại với nhiều sự cải tiến vượt bậc so với lần xuất hiện đầu tiên của chúng.

Hình 2 2 System Lohner-Porsche Mixte

Những dấu hiệu khởi sắc của dòng xe Hybrid:

Vào những năm 1960 và 1970, chính phủ Hoa Kỳ đã đẩy mạnh nỗ lực phát triển xe Hybrid nhằm giảm thiểu ô nhiễm không khí và tiết kiệm nhiên liệu Tuy nhiên, đến thời điểm đó, các công nghệ của xe Hybrid vẫn chưa đủ trưởng thành để có thể phổ biến trên thị trường Sau đó, lệnh cấm vận dầu mỏ của Ả Rập năm 1973 đã gây ra cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu, giá xăng tăng mạnh và làm cho người tiêu dùng tìm kiếm những phương tiện tiết kiệm nhiên liệu hơn Điều này đã thúc đẩy sự phát triển của xe Hybrid và giúp chúng trở nên phổ biến hơn.

Cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973 đã khiến giá xăng tăng gấp đôi trong vòng một năm và gây ra những tác động kinh tế lớn trên toàn thế giới Việc tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường trở nên cấp bách hơn bao giờ hết Chính phủ và các nhà sản xuất xe hơi đã bắt đầu đầu tư nghiên cứu và phát triển các công nghệ tiên tiến hơn để sản xuất những chiếc xe hơi tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường hơn Các công nghệ tiên tiến này bao gồm cả xe Hybrid, được phát triển để cải thiện hiệu quả nhiên liệu và giảm khí thải ra môi trường.

Trong 25 năm tiếp theo, các nhà sản xuất ô tô đã chi hàng tỷ đô la cho việc nghiên cứu và phát triển các công nghệ Hybrid Mặc dù vậy, rất ít loại xe được sản xuất vừa có thể giảm sự phụ thuộc của thế giới vào dầu vừa có thể cạnh tranh với xe chạy xăng về giá cả và hiệu suất.

Vào cuối những năm 1990, một số ít các loại xe chạy hoàn toàn bằng điện đã được giới thiệu, GM EV1 và Toyota RAV 4 EV là hai ví dụ Những chiếc xe chạy hoàn toàn bằng điện này không thu hút được sự quan tâm rộng rãi và sớm bị loại khỏi sản xuất Mãi cho đến khi Toyota phát hành Prius tại Nhật Bản vào năm

1997 Toyota Prius được giới thiệu lần đầu tiên tại Nhật Bản vào năm 1997 và sau đó được giới thiệu tại thị trường Mỹ và châu Âu vào năm 2000 Prius là mẫu xe Hybrid đầu tiên được bán trên thế giới và nhanh chóng trở thành một trong những mẫu xe bán chạy nhất của Toyota Sự thành công của Prius đã mở đường cho sự phát triển của nhiều mẫu xe Hybrid khác từ các nhà sản xuất ô tô khác nhau trên toàn thế giới.

Năm 1999 Honda Insight trở thành xe HEV (Hybrid Engine Vehicle) sản xuất hàng loạt đầu tiên tại Hoa Kỳ, nhưng Toyota Prius mới là chiếc xe Hybrid đầu tiên đạt được sự thành công đáng kể trên thị trường và được xem là "kẻ tiên phong" trong việc đưa công nghệ Hybrid vào đời sống hàng ngày của người tiêu dùng Prius đã giúp cho công nghệ Hybrid trở nên phổ biến hơn và được nhiều nhà sản xuất ô tô khác áp dụng vào sản phẩm của họ.

Trong những năm kể từ khi được giới thiệu tại Hoa Kỳ, Prius đã trở thành đồng nghĩa với thuật ngữ “Hybrid” Là loại xe HEV được sản xuất và các nhà sản xuất ô tô trên thế giới đã sử dụng công nghệ của nó làm nền tảng cho vô số loại xe khác.

Trong thời đại hiện nay, các nhà sản xuất ô tô đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển các loại xe Hybrid mới, cùng với các công nghệ sạc điện nhanh và pin Lithium-ion Các công ty ô tô lớn như Toyota, Honda, Hyundai, Ford và General Motors đã đưa ra các cam kết về phát triển các loại xe sạch hơn và giảm thiểu khí thải, và xe Hybrid được xem là một phần quan trọng trong chiến lược đó Ngoài ra, việc nghiên cứu và phát triển các loại nhiên liệu thay thế như Hydrogen cũng đang được tiếp tục Do đó, dường như công nghệ Hybrid và các loại xe sạch khác sẽ tiếp tục được phát triển trong tương lai.

Ngày càng nhiều nhà sản xuất ô tô cung cấp các phiên bản Hybrid và Plug-in Hybrid cho xe của họ Ví dụ, Toyota RAV4 Prime là một chiếc plug-in Hybrid có khả năng lái 42 dặm (tương đương gần 70km) bằng năng lượng điện, với tổng phạm vi kết hợp là 600 dặm (tương đương 965km) Nó thậm chí còn được đánh giá ở mức

94 MPGe (miles per gallon-equivalent) với hơn 300 mã lực và là một trong những mẫu xe nhanh nhất của Toyota Ngoài ra, các hãng ô tô khác như Honda, Ford, Chevrolet, Hyundai, Kia cũng đã có nhiều mẫu xe Hybrid và Plug- in Hybrid khác nhau trên thị trường.

Hiện nay tại Việt Nam, xe Hybrid vẫn còn rất ít và giá cả khá cao so với các loại xe khác Tuy nhiên, với việc ngày càng nhiều các hãng xe đầu tư nghiên cứu và sản xuất xe Hybrid, cũng như sự quan tâm của người tiêu dùng đối với vấn đề bảo vệ môi trường, hy vọng xe Hybrid sẽ được giới thiệu và phát triển mạnh mẽ hơn tại thị trường Việt Nam trong tương lai Điều này sẽ đóng góp tích cực cho việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường và sử dụng năng lượng tiết kiệm hơn.Trong khi xe điện là một tương lai bất định khi nhiều nước chưa đáp ứng đủ cơ sở hạ tầng để có mạng lưới điện đủ tốt cho việc sạc pin xe điện, xe Hybrid đang là hướng nghiên cứu trọng điểm của nhiều hãng xe song song với nghiên cứu xe điện Hy vọng trong một tương lai không xa, xe Hybrid sẽ được biết đến rộng rãi hơn và phổ biến hơn ở thị trường Việt Nam.

Xu hướng phát triển [4]

Hiện nay, xu hướng phát triển xe Hybrid đang ngày càng trở nên phổ biến trên toàn cầu Xe Hybrid là loại xe sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện để tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải Việc phát triển xe Hybrid đang nhận được sự quan tâm của các nhà sản xuất xe hơi lớn trên thế giới như Toyota, Honda, Hyundai, Ford, BMW, Mercedes-Benz, v.v.

Một trong những lợi ích của xe Hybrid là tiết kiệm nhiên liệu Với động cơ điện giúp xe chạy được một khoảng cách ngắn mà không cần sử dụng động cơ đốt trong, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải ra môi trường Ngoài ra, các xe Hybrid cũng có khả năng tái tạo năng lượng khi phanh, giúp tăng hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu.

Xe Hybrid cũng đem lại trải nghiệm lái xe tốt hơn và an toàn hơn cho người lái Việc sử dụng động cơ điện giúp xe chạy êm hơn, giảm độ ồn và rung lắc khi vận hành Điều này cũng giúp cho người lái cảm thấy thoải mái hơn khi lái xe Hơn nữa, các xe Hybrid cũng được trang bị nhiều tính năng an toàn như hệ thống cảnh báo va chạm, hệ thống giữ làn đường, hệ thống phanh tự động, v.v.

Một trong những xu hướng hiện nay là phát triển công nghệ Hybrid Plug- in, cho phép sạc pin của xe bằng điện từ ổ cắm Điều này giúp tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải đối với các chuyến đi ngắn, trong khi vẫn giữ được khả năng di chuyển xa khi pin cạn kiệt.

Các nhà sản xuất cũng đang tập trung vào việc tối ưu hóa hệ thống Hybrid để tăng hiệu suất và giảm tác động đến môi trường Điều này bao gồm cải tiến pin và hệ thống điện, tăng cường khả năng tái sử dụng năng lượng từ phanh và sử dụng công nghệ thông minh để tối ưu hoá việc chuyển đổi giữa động cơ đốt trong và điện.

Ngoài ra, với nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng về một môi trường sạch hơn, xe Hybrid đang trở thành lựa chọn phổ biến Các nhà sản xuất xe hơi cũng đang đưa ra các mẫu xe Hybrid với nhiều kiểu dáng và tính năng khác nhau để phù hợp với nhu cầu của khách hàng.

Trên thế giới, chính phủ cũng đang khuyến khích người dân sử dụng các loại xe Hybrid để giảm thiểu tác động của khí thải ô nhiễm đến môi trường Với nhiều lợi ích và tiềm năng phát triển trong tương lai, xe Hybrid đang trở thành một xu hướng phát triển sáng giá trên toàn cầu. Ở nước ta Chính phủ đã có nhiều chính sách khuyến khích sử dụng xe Hybrid nhằm hỗ trợ phát triển thị trường ô tô sạch và giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường.

• Xe Hybrid được áp dụng mức thuế thấp hơn so với các loại xe thông thường, đồng thời được miễn giảm một số loại thuế như thuế trước bạ và thuế nhập khẩu.

• Chính phủ Việt Nam đang khuyến khích các nhà sản xuất ô tô đưa ra thị trường nhiều mẫu xe Hybrid và điện, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp nhập khẩu xe Hybrid.

• Đẩy mạnh đầu tư phát triển hạ tầng sạch để hỗ trợ phát triển ô tô sạch, đồng thời khuyến khích sử dụng điện mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác để tái tạo năng lượng cho xe Hybrid và xe điện.

• Hỗ trợ đào tạo các chương trình đào tạo người tiêu dùng về kiến thức và kỹ năng vận hành xe Hybrid và xe điện, giúp người tiêu dùng sử dụng xe một cách hiệu quả và bảo dưỡng xe đúng cách.

Ngoài các chính sách trên, chính phủ Việt Nam cũng đang xem xét và triển khai nhiều chương trình và dự án để thúc đẩy sử dụng xe Hybrid tại Việt Nam.

• Chương trình "Quảng bá và phát triển thị trường ô tô sạch và an toàn": Được triển khai bởi Bộ Công Thương, chương trình này nhằm mục tiêu nâng cao nhận thức của người tiêu dùng về lợi ích của ô tô sạch và an toàn, đồng thời hỗ trợ các doanh nghiệp trong ngành sản xuất và phân phối ô tô sạch.

• Dự án "Xây dựng hệ thống sạc điện cho ô tô": Được triển khai bởi Bộ CôngThương và các đơn vị liên quan, dự án này nhằm mục tiêu xây dựng hệ thống sạc điện công cộng trên địa bàn Việt Nam, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho sử dụng xe Hybrid và xe điện.

• Chương trình "Hỗ trợ mua xe ô tô sạch và tiết kiệm nhiên liệu": Được triển khai bởi Ngân hàng Phát triển Việt Nam, chương trình này cung cấp vay vốn với lãi suất ưu đãi cho người tiêu dùng mua xe Hybrid và xe điện.

Ưu điểm của xe Hybrid so với xe thuần động cơ đốt trong

Xe Hybrid là một loại xe sử dụng đồng thời cả động cơ đốt trong và động cơ điện, vì vậy nó có một số ưu điểm so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong:

• Xe Hybrid sử dụng động cơ điện để hỗ trợ động cơ đốt trong, do đó tiết kiệm được nhiên liệu hơn so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong Do tiêu thụ nhiên liệu ít hơn, xe Hybrid giảm lượng khí thải ra môi trường so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong.

• Khi sử dụng động cơ điện, xe Hybrid không cần phải thay dầu thường xuyên như xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong, do đó giảm chi phí bảo dưỡng Vì sử dụng cả động cơ điện và động cơ đốt trong, tải trọng lên động cơ đốt trong cũng giảm, từ đó kéo dài tuổi thọ động cơ.

• Cải thiện hiệu suất động cơ, khi sử dụng động cơ điện để hỗ trợ động cơ đốt trong, hiệu suất của động cơ tăng lên và giảm lượng chất thải ra môi trường. Động cơ điện của xe Hybrid có thể cung cấp mô-men xoắn mạnh và trực tiếp ngay từ tốc độ thấp nhất, giúp cải thiện khả năng tăng tốc của xe.

• Một số loại xe Hybrid có tính năng phanh tái tạo năng lượng, tức là khi phanh xe, động cơ điện sẽ chuyển đổi động năng của xe thành điện năng để lưu trữ vào pin xe Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và gia tăng khoảng cách đi được của xe.

• Khả năng di chuyển trên chế độ "động cơ điện": Một số loại xe Hybrid có khả năng chuyển sang chế độ "động cơ điện" khi đi trên đoạn đường yên tĩnh hoặc đang chạy với tốc độ thấp Điều này giúp giảm lượng khí thải và tiếng ồn, cũng như tiết kiệm nhiên liệu.

• Với công nghệ Hybrid, hệ thống lái xe và động cơ được tối ưu hóa để cung cấp trải nghiệm lái xe êm ái và nhẹ nhàng hơn Ngoài ra, hệ thống định vị, điều khiển hành trình và các tính năng an toàn được tích hợp để cung cấp trải nghiệm lái xe toàn diện hơn.

• Do sử dụng động cơ điện để hỗ trợ động cơ đốt trong, xe Hybrid thường hoạt động êm ái hơn và giảm tiếng ồn so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong. Động cơ điện của xe Hybrid có thể giúp cho việc khởi động xe nhanh hơn và dễ dàng hơn, đặc biệt là trong điều kiện khí hậu lạnh.

• Cải thiện khả năng vận hành trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt: Với khả năng chuyển sang chế độ động cơ điện, xe Hybrid có thể giảm sự tiêu thụ nhiên liệu và tăng khả năng vận hành trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt.

• Xe Hybrid có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau, bao gồm chế độ "động cơ điện", chế độ "động cơ đốt trong", chế độ "sạc pin" và chế độ "hỗ trợ động cơ" Điều này giúp người lái có thể chọn chế độ phù hợp với nhu cầu sử dụng và điều kiện đường đi.

• Hệ thống điều khiển của xe Hybrid được thiết kế để cải thiện khả năng giảm xóc và điều khiển lái, giúp tăng độ an toàn và cảm giác lái xe thoải mái hơn.

• Hệ thống phanh của xe Hybrid thường được cải thiện để tối ưu hóa tính năng phanh tái tạo năng lượng, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải ra môi trường.

Hình 2 7 Mức tiêu thụ nhiên liệu xe Hybrid và xe xăng

Hình 2 8 Mức phát thải xe Hybrid và xe xăng

Những ưu điểm của xe Hybrid đã làm cho loại xe này trở thành lựa chọn phổ biến của người tiêu dùng trong những năm gần đây Tuy nhiên, người tiêu dùng cần cân nhắc kỹ trước khi quyết định mua xe Hybrid, bao gồm giá thành và chi phí bảo dưỡng cao hơn so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong.

Tóm lại, xe Hybrid có nhiều ưu điểm vượt trội so với xe chỉ sử dụng động cơ đốt trong, bao gồm tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải, tăng tuổi thọ động cơ và cải thiện hiệu suất Tuy nhiên, xe Hybrid thường có giá thành cao hơn và việc bảo dưỡng có thể phức tạp hơn.

Nhược điểm của xe Hybrid so với xe thuần động cơ đốt trong

Xe Hybrid thường có giá thành cao hơn so với các xe thuần động cơ đốt trong cùng phân khúc Công nghệ tiên tiến và hệ thống hai động cơ (động cơ đốt trong và động cơ điện) tăng chi phí sản xuất và lắp đặt.

Hệ thống pin và động cơ điện tăng trọng lượng của xe Hybrid so với xe thuần động cơ đốt trong Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng tăng tốc và vận hành của xe.

Xe Hybrid sử dụng pin để lưu trữ năng lượng điện Dung lượng pin có giới hạn, do đó, khoảng cách di chuyển chỉ dựa trên điện có thể hạn chế so với xe điện hoàn toàn Người dùng có thể cần sạc pin thường xuyên hoặc chạy xe sử dụng động cơ đốt trong để tiếp tục hành trình.

Mặc dù xe Hybrid tiết kiệm nhiên liệu hơn so với xe động cơ đốt trong truyền thống, hiệu suất nhiên liệu có thể biến đổi tùy thuộc vào cách sử dụng và điều kiện lái xe Trong một số tình huống, xe Hybrid có thể tiêu thụ nhiên liệu tương tự hoặc thậm chí cao hơn xe thuần động cơ đốt trong.

Xe Hybrid có hệ thống phức tạp với cả động cơ đốt trong và động cơ điện, cần kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ Việc bảo trì có thể tốn kém hơn và đòi hỏi sự chuyên môn cao hơn so với xe thuần động cơ đốt trong.

Một số xe Hybrid có không gian hành lý bị hạn chế do dung lượng pin. Ngoài ra, xe Hybrid có thể không cung cấp hiệu suất lái tốt như xe thể thao hoặc xe tải chuyên dụng.

Phân loại xe Hybrid

Các dòng xe Hybrid được phân loại chủ yếu dựa trên cách hoạt động và cách kết hợp giữa động cơ điện và động cơ đốt trong.

Hình 2 9 Các kiểu xe Hybird Hybrid vi mô (Micro Hybrid)

Mức độ lai thấp nhất, là xe sử dụng động cơ đốt trong tiêu chuẩn với ắc quy 12 vôn, có tính năng start-stop và hệ thống phanh tái sinh cơ bản.

Hình 2 10 Xe loại Micro Hybrid

Micro Hybrid được gọi là Stop-Start Hybrid, xe có một hệ thống ngắt động cơ tự động khi xe dừng đèn đỏ hoặc đỗ xe tạm thời, giúp tiết kiệm nhiên liệu Khi người lái nhả chân ga, động cơ sẽ tắt, và khi chân ga được đạp lại, động cơ sẽ khởi động lại.

Micro Hybrid sử dụng công nghệ tiết kiệm nhiên liệu bằng cách kết hợp giữa động cơ đốt trong và một hệ thống điện giải trí cho các thiết bị trong xe như đèn, đài radio, điều hòa không khí và các thiết bị khác.

Tuy nhiên, Micro Hybrid không có khả năng tự sạc như các loại xe Hybrid khác như Full Hybrid hoặc Plug-in Hybrid Thay vào đó, hệ thống điện của xe sẽ được sạc bằng cách tái sử dụng năng lượng khi phanh và hệ thống động cơ tắt khi xe đứng im trong khi động cơ đốt trong được giữ ở trạng thái tắt để tiết kiệm nhiên liệu.

Micro Hybrid có thể giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải, tạo ra ít ô nhiễm hơn và giảm chi phí vận hành xe Là một giải pháp tốt cho người sử dụng xe hơi muốn tiết kiệm nhiên liệu và làm giảm ảnh hưởng đến môi trường mà không cần phải chi tiền mua một loại xe Hybrid đắt tiền hơn.

Xe lai nhẹ, có ắc quy 48V Cải thiện hiệu suất của xe, giảm được lượng phát thải hơn so với xe xăng, dầu Có thêm một số bộ phận như bơm nước bằng điện, trợ lực điện và tăng áp điện Một số xe có bố trí một động cơ điện ở giữa động cơ và hộp số Nhưng do không đủ mạnh nên động cơ điện chỉ có tác dụng hỗ trợ cho động cơ đốt trong vận hành, đặc biệt là bắt đầu khởi hành xe Xe không cần phải sạc pin, do điện được cung cấp bởi ắc quy 48V có thể sạc thông qua phanh tái sinh Giảm suất tiêu hao nhiên liệu từ 8-15% so với xe chạy xăng, dầu.

Hình 2 11 Xe Mild Hybrid có nguồn điện 48V

Hình 2 12 Một số bộ phận được dẫn động điện trên Mild Hybrid

Hình 2 13 Động cơ điện giữa động cơ và hộp số

Xe Hybrid nhẹ, hay còn được gọi là xe Mild Hybrid, là một loại xe hơi sử dụng cả động cơ động cơ đốt trong và điện để tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải Tuy nhiên, khác với xe Hybrid thông thường, xe Hybrid nhẹ chỉ sử dụng động cơ điện để hỗ trợ cho động cơ đốt trong trong khi xe đang chạy. Động cơ điện của xe Hybrid nhẹ được cung cấp bởi một hệ thống pin Lithium-ion nhỏ, thường được lắp đặt dưới ghế ngồi hoặc trong khoang động cơ.

Hệ thống này giúp cho xe có thể khởi động lại nhanh chóng sau khi dừng tạm thời, như khi đang chờ đèn đỏ hoặc đang điều khiển lưu thông giao thông Ngoài ra, khi xe đang giảm tốc độ hoặc lướt, hệ thống này cũng có thể lấy lại năng lượng từ động cơ đốt trong và lưu trữ nó trong pin, tạo ra một phần lượng điện để hỗ trợ cho động cơ đốt trong khi xe đang tăng tốc.

Tuy nhiên, xe Hybrid nhẹ không thể hoạt động chỉ bằng điện và không thể tự sạc pin điện của mình, do đó nó vẫn phải sử dụng nhiên liệu để hoạt động Vì vậy, mức tiết kiệm nhiên liệu của xe Hybrid nhẹ không cao bằng xe Hybrid thông thường hoặc xe điện Tuy nhiên, xe Hybrid nhẹ vẫn có nhiều ưu điểm, bao gồm tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, giảm thiểu sự rung lắc của động cơ khi đang tắt hoặc khởi động lại và cải thiện trải nghiệm lái xe của người dùng.

Do tính hiệu quả và chi phí hợp lý, người ta dự đoán xe lai nhẹ có khả năng là phương tiện có hình thức điện khí hóa phát triển nhanh nhất.

Hybrid toàn phần (Full Hybrid)

Xe lai hoàn toàn sẽ trang bị ít nhất một động cơ điện, có khả năng hoạt động riêng rẽ với động cơ đốt trong Bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào dùng động cơ điện, khi nào dùng động cơ đốt trong hoặc cả hai cùng lúc Giống như xe lai nhẹ, bộ pin không cần phải sạc Bộ pin thường là từ 200-450V được sạc bởi phanh tái sinh hoặc bằng động cơ đốt trong Hiệu suất của xe này có thể tăng từ 20-50% so với xe xăng, dầu.

Full Hybrid sử dụng cả động cơ đốt trong và động cơ điện để hoạt động. Điều này cho phép xe tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải, cải thiện hiệu quả năng lượng và giảm tiếng ồn khi xe hoạt động.

Về cơ bản, xe Full Hybrid có hai động cơ chính là động cơ đốt trong và động cơ điện Động cơ đốt trong có thể sử dụng xăng hoặc dầu diesel và động cơ điện được cung cấp bởi một hệ thống pin sạc lại Điều này cho phép xe sử dụng động cơ điện khi tốc độ xe thấp hoặc khi động cơ đốt trong không cần thiết và chuyển sang sử dụng động cơ đốt trong khi tốc độ cao hơn hoặc khi tải trọng xe nặng hơn.

Trong xe Full Hybrid, hệ thống điện tử tự động sẽ quản lý việc chuyển đổi giữa các động cơ để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng Một số xe Hybrid toàn phần còn được trang bị hệ thống phanh tái sinh điện, cho phép tạo ra điện năng từ động cơ khi phanh để sạc lại pin.

Tuy nhiên, xe Full Hybrid thường có giá thành cao hơn so với các loại xe khác và có trọng lượng nặng hơn do sử dụng hai loại động cơ Ngoài ra, việc sửa chữa và bảo trì cũng có thể phức tạp hơn so với các loại xe thông thường.

Tổng quan về Toyota Corolla Cross 1.8 HV [5]

Toyota Corolla Cross 1.8 HV là một mẫu xe crossover SUV đa dụng của Toyota, được trang bị động cơ Hybrid tiết kiệm nhiên liệu Với thiết kế đẹp mắt và tính năng an toàn tiện nghi, Toyota Corolla Cross 1.8 HV là một trong những lựa chọn hàng đầu trong phân khúc xe crossover SUV Kích thước của Toyota Corolla Cross 1.8 HV có chiều dài 4.460 mm, chiều rộng 1.825 mm và chiều cao 1.620 mm Chiều dài cơ sở của xe là 2.640 mm, đảm bảo sự thoải mái cho hành khách cả trên hàng ghế trước lẫn hàng ghế sau.

Hình 2 17 Xe Toyota Corolla Cross 1.8 HV 2021 bản Hybrid

Dung tích khoang hành lý của xe là 487 lít, có thể mở rộng lên đến 1.608 lít khi gập ghế hàng thứ hai Nhờ vào kích thước này, Toyota Corolla Cross 1.8 HV có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng của một chiếc xe đa dụng gia đình hoặc cho các chuyến đi dài hơn Khoảng sáng gầm xe 161 mm và bán kính quay vòng tối thiểu 5.2 m Đây đều là những thông số tương đối tốt với một mẫu SUV đô thị, nằm giữa phân khúc B-SUV (Hyundai Kona, Honda HR-V) và C-SUV (Hyundai Tucson, Honda CR-V).

Toyota Corolla Cross 1.8 HV 2021 là mẫu crossover hoàn toàn mới được Toyota Việt Nam nhập khẩu nguyên chiếc từ Thái Lan với 3 phiên bản là 1.8 G, 1.8 V và 1.8 HV Xe có 7 màu ngoại thất xám, đen, đỏ, trắng ngọc trai, bạc, nâu và xanh.

Hình 2 18 Bảng màu xe của ô tô Toyota Corolla Cross 1.8 HV 2021 [11]

Toyota Corolla Cross 1.8 HV nếu phân loại theo cấp độ Hybrid thì đây là xe Full Hybrid, còn phân loại theo hệ thống truyền động thì đây là loại Power- Split Hybrid Toyota Corolla Cross 1.8 HV là phiên bản hybrid của Toyota Corolla Cross 1.8 HV 2021 và nó được trang bị công nghệ Hybrid tiên tiến của Toyota, gọi là hệ thống Hybrid Synergy Drive.

Về thiết kế, Toyota Corolla Cross 1.8 HV đi theo hướng mạnh mẽ, nam tính và cứng cáp Dù hậu tố “Cross” là viết tắt của ‘Crossover” nhưng thiết kế của mẫu xe này lại thuần chất SUV hơn đa số các đối thủ cùng phân khúc Phiên bản 1.8 HV có một số chi tiết trên lưới tản nhiệt hay hốc hút gió được sơn màu xanh dương giúp nhận diện xe Hybrid.

Xe có lưới tản nhiệt lớn theo phong cách mẫu Toyota RAV4 đình đám với màu đen bóng Các phiên bản 1.8 HV và 1.8 V sử dụng hệ thống đèn pha và sương mù full LED kết hợp với cản trước cỡ lớn và ốp cản sơn bạc tạo ấn tượng hầm hố và bệ vệ cho mẫu xe gầm cao nhà Toyota.

Hình 2 19 Nội thất trên xe

Nội thất của Toyota Corolla Cross 1.8 HV vẫn đi theo phong cách trung tính và cứng cáp quen thuộc của Toyota Tuy nhiên, xu hướng trẻ hóa vẫn được thể hiện rõ ràng thông qua màn hình giải trí cỡ lớn đặt cao nổi bật, đối xứng với hai hốc gió điều hòa hình tứ giác cách điệu, mang đến cảm giác mới mẻ cho xe.

Hình 2 20 Màn hình cảm ứng trên xe

Về trang bị, Toyota Corolla Cross 1.8 HV sở hữu màn hình cảm ứng tương thích Apple Carplay đi cùng hệ thống âm thanh 6 loa điều chỉnh trực tiếp từ vô lăng Ghế lái chỉnh điện 8 hướng, cụm đồng hồ lái LCD , cửa sổ trời hàng ghế trước, khởi động nút bấm, hệ thống điều hòa tự động 2 vùng độc lập có sẵn cửa gió cho hàng ghế sau cũng là những trang bị nổi bật trên mẫu Crossover nhà Toyota.

Hình 2 21 Hệ thống hỗ trợ giữ làn đường

Với hệ thống hỗ trợ giữ làn đường (LTA), ECU luôn chủ động giữ cho xe đi ở giữa làn đường nhất có thể, chứ không chờ khi xe lệch sát vạch kẻ đường rồi mới đánh lái, như thể hạn chế việc can thiệp vào vô-lăng và tránh được sự khó chịu cho người trong xe khi xe chuyển hướng.

Các tính năng khác cũng vô cùng hữu ích được trang bị đầy đủ như hệ thống cảnh báo tiền va chạm (PCS), cảnh báo chệch làn đường (LDA), đèn pha tự động thích ứng (AHB) Bên cạnh đó, mẫu xe cũng sở hữu hàng loạt các trang bị tiên tiến hỗ trợ người lái bao gồm hệ thống cảnh báo điểm mù (BSM), cảnh báo phương tiện cắt ngang khi lùi (RCTA), theo dõi áp suất lốp (TPWS) Đặc biệt với hệ thống camera toàn cảnh 360 độ, có thể nói Corolla Cross 1.8 HV và 1.8 V là hai mẫu xe duy nhất trong tầm giá được trang bị hệ thống này.

Toyota Corolla Cross 1.8 HV tiêu chuẩn sẽ được trang bị: hệ thống chống bó cứng phanh ABS, phân bổ lực phanh điện tử EBD, hỗ trợ phanh BA, cân bằng điện tử VSC, chống trượt TRC, hỗ trợ khởi hành ngang dốc, ga tự động, camera lùi, móc ghế trẻ em chuẩn ISOFIX, 7 túi khí (2 trước, 2 rèm, 2 hông, 1 đầu gối ghế tài) Theo cách chọn option mới của Toyota, khi về Việt Nam, các tính năng an toàn có thể được trang bị tiêu chuẩn cho tất cả các phiên bản.

Thông số kỹ thuật và các tính năng khác

Bảng 2 1 Bảng thông số kỹ thuật của xe Toyota Corolla Cross tại Việt Nam [10]

Thông số kỹ thuật Toyota Corolla Cross 2021 - Kích thước Chi tiết thông số xe Corolla Cross Corolla Cross Corolla Cross

Kích thước tổng thể bên ngoài (D x 4460 x 1825 4460 x 1825 4460 x 1825

Kích Khoảng sáng gầm 161 161 161 xe (mm) thước

Trọng lượng 1360 1360 1410 không tải (kg)

Trọng lượng toàn 1815 1815 1850 tải (kg)

Dung tích bình 47 47 36 nhiên liệu (L)

Dung tích khoang 440 440 440 hành lý (L)

Trước Macpherson với Macpherson với Macpherson với thanh cân bằng thanh cân bằng thanh cân bằng

Hệ Bán phụ thuộc, Bán phụ thuộc, Bán phụ thuộc, thống Sau dạng thanh xoắn dạng thanh xoắn dạng thanh xoắn treo với thanh cân với thanh cân với thanh cân bằng bằng bằng

Khung TNGA TNGA TNGA xe

Hệ Trợ lực Trợ lực Trợ lực thống điện/Electric điện/Electric điện/Electric lái

Vành Loại vành Hợp kim/Alloy Hợp kim/Alloy Hợp kim/Alloy

& lốp Kích thước lốp 215/60R17 225/50R18 225/50R18 xe

Lốp dự Vành thép Vành thép Vành thép phòng T155/70D17 T155/70D18 T155/70D19

Phanh Trước Đĩa Đĩa Đĩa

Về động cơ vận hành, Toyota Corolla Cross 1.8 HV 2021 có 2 tùy chọn động cơ tại thị trường Thái Lan.

- Đầu tiên là phiên bản máy xăng 2ZR-FBE 1.8L 4 xy-lanh cho công suất 140Hp/6.000 vòng/phút và mô-men xoắn 172 Nm/4.000 vòng/phút Đi kèm là hệ dẫn động cầu trước và hộp số vô cấp CVT.

- Thứ 2 là động cơ lai xăng điện Hybrid với động cơ xăng 1.8L (98Hp- 142Nm) kết hợp motor điện 600 V sản sinh công suất 72Hp mã lực và mô-men xoắn 163 Nm Toyota Corolla Cross 1.8 HV được trang bị hộp số e-CVT.

Bảng 2 2 Bảng thông số kỹ thuật động cơ Toyota Corolla Cross tại Việt Nam [10]

Thông số kỹ thuật Toyota Corolla Cross 2021 - Động cơ

Chi tiết thông số xe Corolla Cross Corolla Cross Corolla Cross

Loại động cơ 2ZR-FE 2ZR-FE 2ZR-FXE

Bố trí xy lanh Thẳng hàng Thẳng hàng Thẳng hàng/In line

Dung tích xy 1798 1798 1798 lanh (cc)

Tỉ số nén 10 10 13 Động cơ Hệ thống nhiên Phun xăng điện Phun xăng điện Phun xăng điện tử liệu tử tử xăng

Loại nhiên liệu Xăng Xăng Xăng

Công suất tối đa (KW (HP)/ (103)138/6400 (103)138/6400 (72)97/5200 vòng/phút)

Mô men xoắn tối đa (Nm @ 172/4000 172/4000 142/3600 vòng/phút)

Công suất tối Không Không 53 KW Động cơ đa điện Mô men xoắn Không Không 163Nm tối đa Ắc quy Loại Không Không Nickel metal

Chế độ lái Không Không (Normal/PWR/Eco),

Lái điện/ EV mode Loại dẫn Dẫn động cầu Dẫn động cầu Dẫn động cầu động trước/FWD trước/FWD trước/FWD

Hộp số Số tự động vô Số tự động vô Số tự động vô cấp cấp/CVT cấp/CVT

Tiêu chuẩn Euro 4 Euro 4 Euro 4 khí thải

Tiêu thụ Ngoài đô thị 6.1 6.1 3.7 nhiên liệu (L/100km)

HV

Khái quát công nghệ hệ thống THS-II

3.1.1 Tổng quan về công nghệ THS-II [6]

Toyota Hybrid System II hay Hybrid Synergy Drive là công nghệ cốt lõi ở các phiên bản xe Full Hybrid của Toyota Trên động cơ có công nghệ Drive by Wire Ở trong công nghệ THS II này, không có sự kết nối vật lý giữa động cơ và chân ga Truyền động bằng dây hoàn toàn được điều khiển bởi một loạt các cảm biến điện tử và ECU Thêm nữa, cảm biến vị trí bướm ga xác định công suất mà động cơ yêu cầu ở phản ứng bướm ga nhất định.

THS II là sự cải tiến mạnh mẻ của công nghệ THS được trang bị trên mẫu Prius thế hệ trước (phiên bản 2000), THS II với hiệu suất cao hơn và tiết kiệm nhiên liệu vượt trội so với phiên bản cũ, THS II sử dụng một số công nghệ giảm kích thước, giảm trọng lượng và giảm tổn thất được sử dụng trong Prius thế hệ thứ tư, Toyota đã nâng cấp hệ thống Hybrid cho động cơ 2,5 lít và phát triển THS

II Đa tầng hiệu suất cao mới cho xe dẫn động cầu sau THS II được giới thiệu tại Triễn lãm ô tô New York 2003 với khái niệm hoàn toàn mới “Hybrid Synergy Drive”.

Ngoài Toyota Corolla Cross 1.8 HV được trang bị THS II, các mẫu xe tương tự như: Camry Hybrid, Yaris Hybrid.

THS II là hệ thống truyền động Power-Split Hybrid, có khả năng dừng động cơ xăng và chạy hoàn toàn bằng điện (Full Hybrid) Ngoài ra hệ thống này không cần li hợp và hộp số thay vào đó là sử dụng một mô tơ điện có mô men xoắn và công suất lớn ở dãy tốc độ thấp So với THS, HSD làm gia tăng đáng kể khả năng sử dụng động cơ điện trong các điều kiện mà động cơ xăng hoạt động kém.

Hệ thống Hybrid II là khả năng hoạt động trong ba chế độ khác nhau: EV(xe điện), Eco và Power Ở chế độ EV, xe được cung cấp năng lượng chỉ bởi động cơ điện cho quãng đường ngắn ở tốc độ thấp Ở chế độ Eco, hệ thống ưu tiên hiệu suất nhiên liệu hơn là hiệu suất Ở chế độ Power, hệ thống cung cấp công suất và tăng tốc tối đa.

Khi động cơ xăng hoạt động dưới điều khiện hiệu suất cao, THS II sẽ điều khiển hoạt động của động cơ xăng ở hiệu suất nhiên liệu tối ưu THS II đạt được công suất cao hơn 1,5 lần so với phiên bản cũ với động cơ điện có công suất cao và khả năng phát điện cao hơn, đồng thời sử dụng pin có hiệu suất cao hơn tăng khả năng cấp điện Kết quả là động cơ điện và động cơ xăng tạo nên một chiếc xe vận hành mạnh mẻ nhưng cũng mượt mà hơn.

Cụ thể, một số cải tiến THS II so với THS như sau:

Về hệ thống cấp nguồn cao áp, mạch nguồn cao áp là một công nghệ mới hỗ trợ hệ thống THS II mới Bằng cách cung cấp một mạch điện cao áp bên trong bộ điều khiển công suất, điện áp của động cơ và máy phát điện đã được tăng lên từ 274V trong THS đến tối đa 500V trong THS II ,cho phép motor và máy phát điện tạo ra công suất truyền động ở điện áp cao, giúp giảm tổn thất điện năng xảy ra khi cung cấp điện với dòng điện nhỏ và công suất lớn hơn từ động cơ Do đó, năng lượng điện có thể được cung cấp cho động cơ bằng dòng điện nhỏ hơn, do đó góp phần tăng hiệu quả.

Hình 3 1 So sánh Hệ thống cấp nguồn cao áp của THS II với THS [6]

Về phần máy phát điện, THS II đã tăng độ bền của roto dẫn đến số vòng tua máy tối đa mà máy phát có thể chịu được tăng từ 6500 vòng phút (ở phiên bản

THS) đến 10000 vòng/phút Điều đó dẫn đến công suất đầu ra của máy phát tăng đáng kể.

Hình 3 2 So sánh công suất của máy phát thế hệ THS và THS II [6] Đối với pin cao áp, THS II đã giảm đi điện trở bằng cách cải thiện vật liệu điện cực và bằng cách sử dụng cấu trúc kết nối hoàn toàn mới giữa các tấm cell pin cao áp hiệu suất input/output giảm điện trở trong và mật độ đầu ra vô song. Khả năng sạc và xả của ắc quy tăng góp phần cải thiện hiệu suất tăng tốc và tiết kiệm nhiên liệu, tỉ trọng giữa input/output của loại pin mới tăng hơn 35% so với pin được sử dụng ở THS Đạt được tỉ trọng output (đơn vị output trên một đơn vị khối lượng) cao nhất thế giới.

Hình 3 3 Tỉ trọng OUTPUT của pin THS II so với THS [6]

Như vậy, với những cải tiến mà THS II mang lại thì khả năng tiết kiệm nhiên liệu tăng lên đồng thời cũng tăng hiệu suất của xe.

Hình 3 4 Sơ đồ hệ thống THS – II [9]

Bảng 3 1 Bảng chú thích Hình 3 4

Ký hiệu Tên bộ phận Ký hiệu Tên bộ phận

*1 Động cơ *2 Cụm hộp số xe hybrid

*3 Mô tơ máy phát điện MG1 *4 Mô tơ máy phát MG2

*5 Bộ truyền hành tinh chia công *6 Bộ truyền giảm tốc suất (Bộ truyền bánh răng mô tơ (Bộ truyền phức hợp) bánh răng phức hợp)

*7 Bộ đổi điện biến tần *8 Ắc quy HV

*9 Vi sai - - Đường dẫn điện một chiều Đường dẫn điện xoay

(AC) Đường truyền lực động cơ - -

Hệ thống điều khiển được sử dụng cho xe là THS – II (Toyota Hybrid System - II) dưới quan điểm thiết kế “Hybrid Synergy Drive” Các xe Hybrid sử dụng kết hợp hai loại nguồn công suất là động cơ đốt trong và ắc quy HV, do tận dụng được nhiều ưu điểm của mỗi nguồn công suất và bù trừ điểm yếu của mỗi nguồn công suất đó Vì vậy, tính năng hoạt động đạt hiệu quả cao Các xe Hybrid không cần sạc điện bên ngoài cho ắc quy như các xe điện, vì vậy không yêu cầu cơ sở hạ tầng đặc biệt để có thể sử dụng xe Hybrid Hệ thống Hybrid là một hệ thống sử dụng linh hoạt bộ công suất hiệu quả cao và xe Hybrid được trang bị các mạch điện áp cao với sự phát triển, cân nhắc kỹ về việc bảo vệ người lái và kỹ thuật viên khi sửa chữa khỏi bị điện giật Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật của mô tơ điện và máy phát, bộ đổi điện kiểu biến tần và hệ thống làm mát cho bộ đổi điện được trang bị trên xe.

Bảng 3 2 Bảng thông số kỹ thuật mô tơ điện MG1 và MG2

Hạng mục Thông số kỹ thuật

Loại Mô tơ đồng bộ nam Mô tơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu châm vĩnh cửu

Chức năng Phát điện, máy khởi Phát điện, dẫn động động động cơ các bánh xe Điện áp tối đa của hệ thống DC 600 V DC 600 V

Công suất tối đa - 53 (71) kW (HP)

Hệ thống làm mát Làm mát bằng nước Làm mát bằng nước

Bảng 3 3 Bảng thông số kỹ thuật bộ đổi điện

Bộ đổi điện Điện áp định mức (phía biến tần) DC 600 V Điện áp định mức (phía ắc quy HV) DC 201.6 V

Bộ đổi điện Điện áp định mức Dòng một chiều 11.0 –

Dòng điện ra định mức 100 A

Bảng 3 4 Thông số kỹ thuật nước làm mát cho bộ đổi điện.

Kiểu mô tơ Không chổi than

Dung lượng xả Từ 10 lít / phút trở lên

Nước làm mát Màu sắc Màu hồng

Chu kỳ bảo Lần đầu 240000 km dưỡng Các lần tiếp theo Mỗi 80000 km

Hệ thống điều khiển THS – II có các đặc điểm sau đây:

• Idle stop (tắt máy tạm thời): Tự động dừng chạy không tải của động cơ để giảm thất thoát năng lượng.

• Chế độ chạy điện EV (kiểm soát dẫn động hiệu quả): Chức năng này cho xe chuyển động chỉ sử dụng mô tơ điện khi hiệu quả động cơ thấp Hơn nữa,điện được phát ra khi hiệu quả động cơ lên cao Các hiệu chỉnh từ hệ thống điều khiển nhằm giúp tối đa hoá hiệu suất tổng thể của xe.

• Chế độ lái EV: Chế độ lái EV phù hợp với việc giảm tiếng ồn như khi đang vào gara, giảm lượng khí xả khi xe đang ở trong gara Nếu người lái bật công tắc và đã thoả mãn các điều kiện vận hành, thì xe có thể chạy bằng mô tơ điện MG2 Các trường hợp sau thì người lái không thể chuyển sang chế độ lái EV được:

- Hệ thống điều khiển hybrid đang quá nóng (Sau khi xe ở môi trường quá nóng, xe ở tốc độ cao hoặc xe chạy đường dài trong thời tiết khắc nghiệt,

- Hệ thống điều khiển hybrid đang quá lạnh (Sau khi xe được đỗ ở môi trường quá lạnh thấp hơn 0 o C trong thời gian dài, …).

- Động cơ xăng đang được hâm nóng.

- SOC (Tình trạng nạp) của ắc quy HV quá thấp.

- Xe đã lái được ở tốc độ cao hơn giá trị tiêu chuẩn (trên 25km/h).

- Khi bàn đạp ga đang được nhấn quá mạnh hoặc xe đang leo dốc.

- Bộ sấy kính đang bật.

- Đang có mã lỗi DTC.

Khi thoả mãn các điều kiện hoạt động, người lái ấn công tắc chế độ EV và đèn chỉ báo chế độ lái EV sẽ sáng lên Nếu không thoả mãn bất kỳ điều kiện hoạt động nào nhưng ấn công tắc thì đèn chỉ báo EV sẽ sáng nháy lên 3 lần và chuông báo sẽ kêu để thông báo cho người lái biết rằng không thể bật chế độ EV.

• Hỗ trợ mô tơ: mô tơ điện bổ trợ cho động cơ khi tăng tốc.

• Phanh tái sinh năng lượng: Trong điều kiện giảm tốc và đang nhấn bàn đạp phanh, thông thường một số năng lượng bị mất đi do nhiệt sẽ được phục hồi lại năng lượng điện và năng lượng này sau đó được sử dụng lại cho mô tơ điện.

Hình 3 5 Minh hoạ vị trí lắp đặt hệ thống THS – II [9]

Bảng 3 5 Bảng chú thích Hình 3.5

Ký Tên bộ phận Ký Tên bộ phận hiệu hiệu

*1 Động cơ 2ZR - FXE *2 Bộ đổi điện kiểu biến tần

• Bộ đổi điện (biến tần)

• Bộ đổi điện DC - DC

*3 Chốt của nút sửa chữa *4 Ắc quy HV

*5 Cáp điện (Dây điện phía dưới sàn *6 Cụm hộp số P610 xe HV) • Mô tơ máy phát MG1

*7 Ắc quy phụ *8 Cáp điện (dây điện điều hoà không khí HV)

*9 Cụm máy nén và mô tơ - -

Hệ thống THS II thực hiện tối ưu điều khiển kết hợp giữa động cơ 2ZR – FXE, máy phát MG1 và mô tơ điện MG2 bên trong hộp số P610 được trang bị trên xe, tạo ra tính năng truyền động vượt trội Hệ thống có 2 ắc quy, mỗi ắc quy được sử dụng với mục đích riêng Một ắc quy là ắc quy HV (điện áp định mức DC 201.6 V) lưu công suất điện để dẫn động xe, và ắc quy còn lại là ắc quy phụ (điện áp định mức DC 12V) để phục vụ cho việc cấp điện cho các trang thiết bị điện.

Các chi tiết của cụm hộp số

Hộp số Toyota trang bị cho Toyota Corolla Cross 1.8 HV là hộp số ngang P610 Được tích hợp cụm mô tơ điện MG2 và máy phát điện MG1 để tạo ra năng lượng điện, hộp số này sử dụng cơ cấu truyền động vô cấp với bộ bánh răng phức hợp giúp vận hành trơn tru và yên tĩnh Cụm hộp số Hybrid này có cấu tạo chủ yếu gồm 1 máy phát điện MG1, mô tơ điện MG2, bộ bánh răng hành tinh chia công suất, bộ bánh răng trung gian, bộ truyền lực cuối, bộ bánh răng vi sai và bơm dầu.

Chiều dài tổng thể của hộp số đã được rút ngắn Một bộ bánh răng phức hợp có cấu tạo gồm bánh răng bao của bánh răng hành tinh chia công suất, bánh răng trung gian và bánh răng của cơ cấu khoá đỗ xe được sử dụng để giảm kích thước và trọng lượng đáng kể của hộp số Sử dụng phương pháp gia công có độ chính xác cao cho bề mặt của các bánh răng, các vòng bi có ma sát thấp và cơ cấu bôi trơn kiểu vung té dầu, mức tổng hao năng lượng truyền động đã được giảm thiểu, giúp cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và tiếng ồn.

Hình 3 6 Cụm hộp số ngang

P610 [9] Bảng 3 6 Bảng chú thích Hình 3.6

*1 Máy phát điện MG1 *2 Bơm dầu

*3 Mô tơ điện MG2 *4 Bánh răng bị dẫn của bộ truyền động cuối

*5 Bánh răng giảm tốc MG2 *6 Bánh răng dẫn động của bộ truyền động cuối

*7 Bánh răng bị động trung gian *8 Bánh răng bao bộ truyền hành tinh

*9 Bộ truyền hành tinh chia công *10 Bánh răng chủ động trung suất gian

*11 Bánh răng hãm phanh đỗ -

*e Bộ bánh răng vi sai *f Bánh răng phức hợp

Hộp số này có cấu hình bốn trục Bộ bánh răng hành tinh chia công suất, bơm dầu và máy phát điện MG1 được bố trí trên trục chính, bánh răng giảm tốc MG2 và mô tơ điện MG2 được bố trí trên trục thứ hai Bánh răng bị dẫn trung gian và bánh răng của bộ truyền lực cuối được bố trí trên trục thứ ba Bánh răng bị dẫn của bộ truyền động cuối và bộ bánh răng vi sai được bố trí trên trục thứ tư.

Các bánh răng được thực hiện thông qua bơm dầu Trochoid và bánh răng bị dẫn của bộ truyền động cuối sẽ làm vung té dầu ATF Thông qua việc sử dụng cơ cấu bôi trơn (phương pháp bôi trơn kiểu vung té dầu) trong đó các bánh răng sẽ làm vung té dầu ATF, giúp làm giảm tổn thất truyền động bơm dầu và nâng cao hiệu suất truyền động của hệ thống truyền lực Ngoài ra, bộ giải nhiệt dầu bằng nước cũng giúp tối ưu hoá luồng dầu ATF được sử dụng, đạt hiểu quả làm mát cao, dẫn đến hiệu suất cao và hiệu quả truyền lực cao Bảng 3 7 Bảng thông số kỹ thuật của hộp số

Số lượng răng của bánh 30 răng mặt trời

Bộ truyền hành tinh chia Số lượng răng của bánh 23 công suất răng hành tinh

Số lượng răng của bánh 78 răng bao

Số răng của bánh răng dẫn 17 Bánh răng giảm tốc MG2 động

Số răng của bánh răng bị 53 động

Số răng của bánh răng dẫn 65 động

Bánh răng trung gian Số răng của bánh răng bị 53 động

Số răng của bánh răng dẫn 19

Số răng của bánh răng bị 75 động

Tổng tỉ lệ giảm tốc *1 3.218

Loại dầu Dầu ATF WS

Trọng lượng (Tham khảo) Kg(lb) 80.6 (177.7)

3.2.2 Bộ giảm chấn hộp số

Cơ cấu truyền động hộp số kiểu lò xo được sử dụng để truyền lực từ động cơ Hình dạng lò xo được thiết kế tối ưu hoá để giảm cộng hưởng, giúp giảm rung và tiếng ồn Một giới hạn mô men xoắn sử dụng vật liệu ma sát khô tỳ lên bánh đà được sử dụng để ngăn mô men xoắn lớn truyền đến hộp số Điều này cho phép sử dụng các chi tiết nhỏ có độ bền phù hợp, đạt được thiết kế nhỏ gọn và giảm trọng lượng cho cụm hộp số Với cơ cấu hấp thụ dao động mô men xoắn hai giai đoạn giúp giảm độ dao động của động cơ, do đó giảm tiếng ồn và rung động khi khởi động và tắt động cơ.

Hình 3 7 Bộ giảm chấn hộp [9] Bảng 3 8 Bảng chú thích Hình 3.7

*1 Cơ cấu truyền động hộp số (Cơ *2 Lò xò trụ cấu giảm chấn đầu vào của hộp số

*3 Trục sơ cấp (Phía hộp số) *4 Trục khuỷu (Phía động cơ)

*a Mặt cắt ngang A-A *b Bộ giới hạn momen xoắn

*c Cơ cấu hấp thụ dao động mô men - - xoắn

3.2.3 Bộ bánh răng phức hợp

Bộ bánh răng phức hợp có cấu tạo bảo gồm bộ bánh răng hành tinh chia công suất Các bánh răng hành tinh được tích hợp với bánh răng phức hợp Hơn nữa, bánh răng phức hợp này được tích hợp với bánh răng dẫn động trung gian và khoá đỗ xe.

Bộ bánh răng hành tinh chia công suất của động cơ thành hai hướng Một hướng sẽ cung cấp mô men để dẫn động các bánh xe và hướng còn lại sẽ cung cấp mô men để dẫn động máy phát điện MG1 để tạo ra điện Công suất từ mô tơ điện MG2 được truyền đến bánh răng bị dẫn trung gian thông qua bánh răng giảm tốc MG2 để truyền động cho các bánh răng của bộ truyền cuối.

Tỷ số giữa tốc độ quay của motor điện (MG2) và tốc độ quay của bánh răng dẫn động trung gian là khoảng 3,823.

Hình 3 8 Bộ bánh răng phức hợp [9] Bảng 3 9 Bảng chú thích Hình 3.8

*1 Giá đỡ *2 Trục sơ cấp

*3 Bánh răng mặt trời *4 Bánh răng chủ động

*5 Bánh răng dẫn động bộ truyền *6 Bánh răng bị động bộ truyền động cuối động cuối

*7 Bánh răng bị động trung gian *8 Bánh răng giảm tốc MG2

*9 Mô tơ điện MG2 *10 Bánh răng dẫn động trung gian

*11 Bánh răng bao *12 Máy phát điện MG1

*13 Bơm dầu *14 Bộ truyền hành tinh chia công suất

3.2.4 Bộ truyền bánh răng hành tinh chia công suất

Công suất của động cơ được truyền qua bộ bánh răng hành tinh, được chia thành công suất cho các bánh xe dẫn động và công suất truyền tới máy phát MG1 để tạo ra điện Khi máy phát MG1 quay và động cơ khởi động, máy phát MG1 sẽ hoạt động như một mô tơ khởi động.

Bánh răng mặt trời được kết nối với máy phát điện MG1, bánh răng bao được kết nối với bánh răng truyền động trung gian (đầu ra) và giá đỡ được kết nói với động cơ Một cụm bánh răng phức hợp được tích hợp với ba chức năng: bánh răng bao của bộ bánh răng hành tinh chia công suất, bánh răng dẫn động trung gian và bánh răng khoá phanh đỗ Việc tối ưu hoá quá trình xử lý nhiệt và gia công đảm bảo độ chính xác cao, giúp bánh răng nhỏ gọn, giảm tiếng ồn.

Hình 3 9 Ví trị bộ truyền hành tinh chia công suất trong hộp số [9]

Ký Tên bộ phận Ký Tên bộ phận hiệu kiệu

*1 Bộ truyền hành tinh chia công *2 Bánh răng dẫn động trung gian suất (Bánh răng phức hợp)

*3 Bánh răng bao bộ truyền hình *4 Bánh răng hãm phanh đỗ tinh

Bằng cách tăng tốc độ quay của motor điện (MG2) thông qua bánh răng giảm tốc MG2, motor điện MG2 đã được chế tạo nhỏ gọn và nhẹ hơn trong khi vẫn đảm bảo công suất đầu ra Ngoài ra, bằng cách sử dụng cách bố trí bánh răng trục song song cho bộ bánh răng giảm tốc, giúp cho bộ truyền bánh răng giảm thiểu mức độ tổn thất năng lượng Sự kết nối của bánh răng mặt trời, bánh răng bao và giá đỡ của mỗi bộ bánh răng hành tinh được mô tả như trong bảng dưới đây.

Bảng 3 11 Bảng mô tả kết nối bộ truyền hành tinh chia công suất [9]

Bánh răng mặt trời Máy phát điện MG1

Bộ truyền hành tinh Giá đỡ Trục sơ cấp (Động cơ) chia công suất Bánh răng bao Bánh răng dẫn động trung gian

3.2.5 Máy phát điện MG1 và motor điện MG2

Máy phát điện MG1 và motor điện MG2 sử dụng loại motor điện đồng bộ nam châm vĩnh cửu có kích thước gọn và trọng lượng nhẹ Máy phát điện MG1 sẽ sạc điện cho pin HV và cung cấp năng lượng điện để điều khiển motor điện MG2 Ngoài ra, bằng cách điều chỉnh lượng điện năng được tạo ra (do đó thay đổi số vòng quay của máy phát), máy phát MG1 sẽ điều khiển hiệu quả chức năng của hộp số biến thiên vô cấp Ngoài ra, máy phát điện MG1 còn đóng vai trò nhưng một motor khởi động động cơ.

Motor điện MG2 sẽ hỗ trợ công suất cho động cơ như một nguồn năng lượng bổ sung, hoạt động cùng với động cơ hoặc hoạt động tuỳ theo tình huống.

Sợ phối hợp này làm cho công suất của động cơ sinh ra được sử dụng một cách hiệu quả, giảm sự mất mát công suất trong những trường hợp vô ích, qua đó giảm được khí thải ra môi trường Ngoài những lợi ích về hiệu suất động cơ, sự kết hợp sử dụng motor điện MG2 và động cơ còn mang lại khả năng tăng tốc êm ái,mang lại cảm giác lái tốt hơn cho người lái.

Hình 3 10 Hình ảnh minh hoạ cho nguyên lý hoạt động của MG1 và MG2 [9]

Khi cấp dòng điện xoay chiều ba pha vào cuộn dây của stato, sẽ tạo ra từ tường quay trong motor điện Chuyển động quay của từ trường này được điều khiển dựa trên vị trí và tốc độ quay của rôto để kéo nam châm vĩnh của nằm trong motor về phía từ trường Mô men quay này dùng cho tất cả mục đích sử dụng thực tế, tỷ lệ với cường độ dòng điện và tốc độ được điều khiển dựa trên tần số của dòng điện xoay chiều Ngoài ra, chuyển động của từ trường quay và góc xoay của nam châm rôto được điều khiển một cách chính xác để tạo ra mô men xoắn cao một cách hiệu quả ngay cả ở tốc độ cao.

Với máy phát điện MG1 và motor điện MG2, các nam châm vĩnh cữu được đặt ở vị trí tối ưu để sử dụng hiệu quả mô men cản, mô men sinh ra do sự thay đổi từ trở trong khe hở giữa stato và rôto Điều này giúp khuếch đại lực quay của rôto, giúp tăng cường lực truyền động Khi phát điện, chuyển động quay của rôto sẽ tạo ra từ trường, tạo ra dòng điện chạy trong cuộn dây stato.

Các bộ phận khác trong hệ thống truyền lực

3.3.1 Hệ thống bán trục

Cụm trục láp trước sử dụng khớp chạc ba có tốc độ không đổi (CV), kiểu giá ba chân sử dụng ở phía vi sai và khớp CV kiểu Rzeppa được sử dụng ở phía bánh xe.

Ký Chú thích Ký Chú thích hiệu hiệu

*1 Cụm trục láp trước trái *2 Cụm trục láp trước phải

*3 Bộ giảm chấn trục láp trước trái *4 Bộ giảm chấn trục láp trước phải

*5 Khớp láp kiểu Rzeppa *6 Khớp láp kiểu chạc ba

Phía bánh xe Phía bộ vi sai

3.3.2 Hệ thống cầu xe

Vòng bi cầu hai dãy kiểu nhỏ gọn và có độ cứng cao được sử dụng trên xe. Các vòng bi cầu hay dãy và moay ơ cầu xe được tích hợp với nhau để đảm bảo độ cứng cao, do đó mang lại sự ổn định tuyệt vời khi lái và phanh xe Rôto cảm biến tốc độ xe được tích hợp vào vòng lăn trong của vòng bi.

*1 Vòng bi cầu kép *2 Rôto cảm biến tốc độ

*3 Đai ốc bắt láp trước (12 điểm) *4 Moay ơ cầu trước

Tương tự như cầu trước, ở cầu sau cũng sử dụng vòng bi cầu hai dãy nhỏ gọn và có độ cứng cao Các vòng bi cầu hai dãy và moay ơ cầu xe được tích hợp với nhau để đảm bảo có độ cứng cao, do đó đạt được độ ổn định tuyệt vời khi lái và phanh xe Ở cầu sau, rôto cảm biến tốc độ xe cũng được tích hợp vào vòng lăn trong của vòng bi.

*1 Cảm biến tốc độ *2 Rôto cảm biến tốc độ

*3 Cụm vòng bi và moay ơ cầu sau *4 Vòng bi cầu kép

Hệ thống điều khiển trên xe Hybrid

3.4.1 Cụm ắc quy Hybrid Ắc quy được sử dụng trên xe là loại ắc quy làm kín Niken – kim loại hyđrua (Ni- MH) Ắc quy có hiệu quả cao và có kích thước nhỏ gọn được lắp đặt ở hàng ghế phía sau Ắc quy còn giúp tăng khoảng không gian và góp phần tăng khả năng ổn định lái tốt do trọng tâm thấp hơn.

Bảng 3 23 Bảng thông số kỹ thuật của ắc quy [9]

Loại Ắc quy làm kín Niken – kim loại hydrua

Số lượng ngắn ắc quy 168 ngăn (6 ngăn x 28 mô đun) Điện áp danh nghĩa 201.6V

Dung tích ắc quy (3HR) 6.5Ah Ắc quy HV chủ yếu bao gồm các mô đun ắc quy HV, nhiệt điện trở của ắc quy HV, cụm đầu nối của ắc quy HV, bộ điều khiển của ắc quy (cảm biến điện áp ắc quy), hộp điện cực ắc quy HV và tay nắm nút sửa chữa Vì ắc quy sử dụng các ngăn chứa bằng nhựa nên đạt được lượng tích trữ điện năng cao, khối lượng nhẹ và có độ bền cao Cụm quạt làm mát ắc quy được sử dụng như một hệ thống làm mát riêng biệt nhằm đảm bảo cho ắc quy hoạt động chính xác các tính năng, mặc dù nó sinh ra một lượng điện áp đáng kể trong chu trình sạc và phóng điện áp lặp đi lặp lại.

Hình 3 24 Các bộ phận cơ bản của ắc quy [9]

*1 Cụm đầu nối ắc quy HV *2 Nhiệt điện trở ắc quy HV

*3 Bộ điều khiển ắc quy *4 Chốt của nút sửa chữa

*5 Các mô đun ắc quy HV - - Ắc quy sử dụng được thiết kế bao gồm có 28 mô đun tách rời Các mô đun của ắc quy được mắc nối tiếp với nhau thông qua 2 mô đun thành đường truyền Mỗi mô đun ắc quy này được chế tạo bằng 6 ngăn Ắc quy HV có tổng cộng 168 ngăn (6 ngăn x 128 mô đun) và điện áp danh nghĩa là 201.6 V(1.2 V x 168 ngăn).

Hình 3 25 Sơ đồ mạch điện của các mô đun [9]

Nhiệt điện trở ắc quy HV gồm 3 cảm biến nhiệt độ và một cảm biến khí nạp ECU điều khiển tối ưu hệ thống làm mát sao cho nhiệt độ ắc quy có thể nằm trong phạm vi tiêu chuẩn theo đúng thông tin nhiệt độ nhận được từ bộ điều khiển ắc quy (cảm biến điện áp ắc quy).

Hình 3 26 Nhiệt điện trở ắc quy HV [9]

*1 Nhiệt điện trở của ắc quy HV - -

*a Cảm biến nhiệt độ ắc quy HV *b Cảm biến nhiệt độ khí nạp của ắc quy HV

Cụm đầu nối ắc quy HV gồm các rơ le chính của hệ thống (SMRs), điện trở và cảm biến dòng điện ắc quy Các SMR là các rơ le để nối hoặc ngắt ắc quy

HV và cáp nguồn (dây điện phía dưới sàn xe HV) theo các tín hiệu từ ECU điều khiển xe Hybrid Được trang bị ba rơ le: rơ le SBMR cho phía cực dương (+), rơ le SMRG cho phía cực âm (-) ắc quy, và rơ le SMRP cho việc sạc trước.

Cảm biến dòng điện ắc quy được tích hợp bên trong cụm hộp đầu nối ắc quy HV và được sử dụng để phát hiện dòng điện phóng và nạp của ắc quy

HV ECU điều khiển xe Hybrid điều khiển tối ưu hệ thống Hybrid sao cho SOC của ắc quy HV có thể nằm trong phạm vi tiêu chuẩn theo thông tin dòng điện nhận được từ bộ điều khiển ắc quy (cảm biến điện áp ắc quy).

Hình 3 27 Cụm đầu nối ắc quy HV [9]

*1 Cụm đầu nối ắc quy HV *2 SMRB

*5 Điện trở trước nạp *6 Cảm biến dòng điện ắc quy

Bộ điều khiển ắc quy (cảm biến điện áp ắc quy) kiểm soát các điều kiện của ắc quy HV như điện áp, dòng điện và nhiệt độ, và truyền thông tin này đến ECU điều khiển xe Hybrid Ngoài ra bộ điều khiển ắc quy còn phát hiện và gửi tần số phản hồi của tốc độ quạt mà bộ điều khiển cần để thực hiện điều khiển hệ thống làm mát đến ECU điều khiển xe hybrid Trong bộ điều khiển ắc quy cũng được lắp đặt mạch phát hiện rò rỉ để phát hiện bất kỳ hiện tượng rò rỉ điện nào từ ắc quy HV hay mạch cao áp Bộ điều khiển ắc quy sẽ chuyển đổi các tín hiệu ở trên thành tín hiệu kỹ thuật và gửi đến ECU điều khiển xe Hybrid.

Hình 3 28 Bộ điều khiển ắc quy (cảm biến điện áp ắc quy)

Hệ thống làm mát ắc quy giúp đảm bảo tính năng hoạt động chính xác của ắc quy HV trong khi nó sinh nhiệt trong chu trình sạc và phóng lặp đi lặp lại, vì vậy ắc quy HV được trang bị hệ thống làm mát riêng biệt Khi được lấy từ tấm ốp bên dưới vị trí ghế ngồi phía sau bên phải giúp hiệu quả làm mát tốt hơn Có trang bị một bộ lọc khí trên đường ống nạp khí làm mát.

Hình 3 29 Hệ thống làm mát ắc quy [9]

*1 Quạt làm mát ắc quy *2 Mô đun ắc quy HV

Chốt nút sửa chữa là chốt an toàn khi kỹ thuật viên muốn thao tác kiểm tra hoặc sửa chữa trên hệ thống ắc quy Bằng cách tháo tay nắm nút sửa chữa trước khi tiến hành kiểm tra hoặc bảo dưỡng nào, mạch điện áp cao sẽ được ngắt, do đó đảm bảo được an toàn khi bảo dưỡng.

Hình 3 30 Vị trí chốt của nút sửa chữa [9]

*1 Chốt của nút sửa chữa *2 Nắp lỗ sửa chữa ắc quy HV

*3 Công tắc khoá liên động *4 Ắc quy HV

3.4.2 Cụm bộ biến tần, kích điện, đổi điện DC - DC

Xe được trang bị một cụm bộ biến đổi điện trong bộ biến tần, cấu tạo bao gồm MG ECU, bộ biến tần, bộ đổi điện DC – DC Cụm bộ biến tần và đổi điện đảm bảo sự tản nhiệt thông qua việc sử dụng hệ thống làm mát tách rời với hệ thống làm mát động cơ Vì biện pháp này an toàn cho việc sử dụng điện áp cao, các công tắc khoá liên động đã được trang bị, chúng có thể tắt các rơ le chính thông qua ECU điều khiển xe Hybird, khi nắp cực của bộ biến tần hoặc cụm giắc nối được tháo ra, hoặc ngắt giắc nối của cáp nguồn ắc quy HV. Đối với cụm biến tần và đổi điện, gồm có năm cảm biến nhiệt độ khác nhau bao gồm, hai cảm biến được đặt ở IPM (Intelligent Power Module) cho máy phát điện MG1 và motor điện MG2, hai cảm biến cho bộ kích điện và một cảm biến còn lại được lắp trong đường làm mát ắc quy HV Những cảm biến này phát hiện nhiệt độ ở những khu vực bên trong cụm bộ biến tần và bộ đổi điện, và truyền thông tin nhiệt độ đến ECU điều khiển xe Hybrid qua MG ECU (ECU điều khiển motor điện MG) ECU điều khiển xe Hybird sẽ tối ưu hoá hệ thống làm mát dựa trên thông tin nhiệt độ nhận được và duy trì năng suất của cụm bộ biến tần và bộ đổi điện.

Hình 3 31 Sơ đồ bố trí cảm biến nhiệt độ [9]

*1 Cảm biến nhiệt độ trên IPM cho *2 Cảm biến nhiệt độ trên IPM

*3 Cảm biến nhiệt độ trên IPM kích *4 Cảm biến nhiệt độ trên IPM điện (phía trên) kích điện (phía dưới)

*5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Hình 3 32 Cụm bộ biến tần, kích điện, đổi điện DC – DC [9]

*1 Bộ biến tần, bộ kích điện *2 Bộ đổi điện DC - DC Đầu ra nước làm mát Đầu vào nước làm mát

Bộ biến tần chuyển đổi tần số dòng điện một chiều điện áp cao của ắc quy

HV để dẫn động MG1 và MG2 Bộ biến tần sử dụng IPM để điều khiển máy phát điện MG1 và motor điện MG2, mỗi bộ phận đều có một mạch cầu bao gồm cácIGBT (Insulated Gate Biolar Transistor) IPM cho máy phát MG1 sử dụng sáuIGBT, mỗi chiếc có một lẫy, và motor MG2 cũng sử dụng sáu cặp IGBT, từng cặp mắc song song với một lẫy.

Hình 3 33 Sơ đồ mạch điện bộ biến tần [9]

Sự kích hoạt của các transistor công suất được điều khiển bằng MG ECU. Theo các tín hiệu nhận được từ ECU điều khiển xe Hybird, MG ECU điều khiển bộ đổi điện và bộ kích điện để dẫn động máy phát điện MG1 hoặc motor điện MG2 MG ECU truyền các thông tin, ví dụ như áp suất khí quyển, nhiệt độ của bộ đổi điện và bất kì thông tin lỗi nào đến ECU điều khiển xe Hybird MG ECU cũng có chức năng cung cấp những thông tin mà ECU điều khiển xe Hybrid yêu cầu như lực điện động nhiệt độ motor điện, … các thông tin này được sử dụng để điều khiển motor điện MG1 và MG2.

Bộ kích điện có chức năng tăng điện áp danh nghĩa phát ra bởi ắc quy HV từ201.6V lên đến 600V Các bộ phận của bộ kích điện bao gồm một IPM để thực hiện việc chuyển mạch và một cặp IGBT và một bộ phản ứng đóng vai trò như một vật dẫn, và một tụ điện để tích điện IPM sử dụng IGBT2 để tăng cường điện áp, IGBT1 để giảm điện áp.

Cơ sở lý thuyết động học của hệ bánh răng hành tinh

Sơ đồ cấu tạo của hệ bánh răng hành tinh

Hình 3 57 Cấu tạo hệ bánh răng hành tinh

Bộ truyền bánh răng hành tinh có vai trò quan trọng nhất trong hộp số xe tự động Cấu tạo của bộ bánh răng hành tinh gồm:

▪ Bánh răng mặt trời (còn gọi là bánh răng định tinh): là bánh răng có kích thước lớn nhất, nằm ở vị trí trung tâm.

▪ Bánh răng hành tinh: là các bánh răng hành tinh có kích thước nhỏ hơn, ăn khớp và xoay quanh bánh răng mặt trời.

▪ Cần dẫn: cần dẫn bao quanh toàn bộ bánh răng mặt trời và bánh răng hành tinh Cần dẫn này ăn khớp với bánh răng hành tinh Ở hộp số tự động, mặt ngoài của cần dẫn được thiết kế nhiều rãnh để ăn khớp với những đĩa ma sát của ly hợp Điều này giúp các đĩa ma sát chuyển động cùng với cần dẫn.

▪ Bánh răng bao: trục của bánh răng bao liên kết với một lồng hành tinh đồng trục với bánh răng mặt trời và vành đai ngoài.

3.5.1 Động học của hệ bánh răng hành tinh

Gọi ̅ , ̅ , ̅ (rad/s) lần lượt là véc tơ vận tốc góc của bánh răng mặt trời, vành răng bao và cần dẫn Theo công thức Willis của h ệ bánh răng hành tinh: ̅ − ̅ = − = ̅ − ̅ (1) ̅ − ̅ ̅ − ̅

- ,lần lượt là số bánh răng mặt trời và bánh răng bao.

- ̅ , ̅ , ̅ lần lượt là số vòng quay của bánh răng mặt trời, cần dẫn và vành răng bao ( vòng/ phút).

Từ (1) ta có những biểu thức sau : ̅ =

Mối quan hệ giữa vận tốc góc giữa các thành phần trong hệ bánh răng hành tinh được thể hiện qua biểu đồ sau :

Hình 3 58 Biểu đồ minh họa quan hệ vận tốc góc giữa các thành phần của hệ bánh răng [13]

• Trục a biểu diễn vận tốc góc của vành răng bao.

• Trục b biểu diễn vận tộc góc của cần dẫn.

• Trục c biểu diễn vận tốc góc của bánh răng mặt trời.

• ̅ 1 , ̅ 2 , ̅ 3 lần lượt là số vòng quay của bánh răng mặt trời , vành răng bao và cần dẫn.

• 1 , 2 lần lượt là số răng của bánh răng trung tâm và bánh răng bao.

Từ sơ đồ trên đã chứng minh được rằng “ Với A, B, C lần lượt là 3 điểm cuối của các đoạn thẳng n 2 , n , n 1 (điểm đầu của các đoạn thẳng nằm tại đường n

=0), như vậy thì ở bất kì vị trí nào , ta luôn có A, B,C nằm trên một đường thẳng ”

3.5.2 Động lực học của hệ bánh răng hành tinh

Gọi ̅ , ̅ , ̅ lần lượt là momen xoắn của bánh răng mặt trời, cần dẫn và bánh răng bao Giả sử hệ bánh răng làm việc ở chế độ ổn định ( α = 0 ) và bỏ qua tổn thất năng lượng giữa các bánh răng. Áp dụng định luật II Newton cho chuyển động quay : ̅ + ̅ + ̅ =I*α̅ (5)

• α̅ là gia tốc góc của hệ bánh răng hành tinh.

• I là momen quán tính của hệ bánh răng hành tinh.

Nếu α̅ = 0 và (5) ta thu được : ̅ + ̅ + ̅ =0(6)

Theo định lí biến thiên động năng ta có :

• ̅ ̅ ̅ lần lượt là véc tơ vị trí góc xoay của bánh răng mặt trời, bánh θS , θS, θS răng bao, cần dẫn.

• W là cơ năng của hệ.

• I là momen quán tính của hệ.

Với hệ đang xét ở chế độ ổn định ( =0) , vi phân 2 vế của phương trình (8) ta được : ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅

Từ (11) ta rút được quan hệ momen giữa các thành phần được biểu thị qua biểu thức sau : ̅ ̅

Qua các biểu thức (12), (13), (14) ta nhận thấy chỉ cần biết một momen xoắn thành phần là ta xác định được 2 momen còn lại.

3.5.3 Quan hệ giữa vecto vận tốc và momen xoắn

Ta có biểu thức về công là A = ̅ ̅ Khi W mang giá trị dương lúc này vật đang sinh công Và ngược lại khi A âm thì vật nhận công.

Với hệ bánh răng đang xét thì ̅ , ̅ luôn cùng phương Với khâu dẫn động ( A>0) thì ̅ à ̅ cùng chiều Khâu bị dẫn (A ne) nên bộ chia công suất ở chế độ này có chức năng giảm tốc để tăng mô men khởi động cho động cơ.

Mô men từ bánh răng mặt trời truyền đến cần dẫn: ̅ =− +

Xét tổn thất công suất khi truyền trên trục, hiệu suất truyền động trên trục động cơ và trục MG1 lần lượt là : ̅=

• N là công suất động cơ.

• N là công suất của cần dẫn.

• N 1 là công suất từ động cơ điện MG1.

• N là công suất của bánh răng mặt trời.

• η là hiệu suất truyền trên trục động cơ điện MG1.

• η là hiệu suất truyền trên trục động cơ xăng.

Từ (17),(18) ta có mô men xoắn trên trục động cơ là: ̅ = − 108 30 ∗ ̅ 1 ∗ η ∗ η (19)

• ̅ 1 là mô men xoắn trên trục động cơ điện MG1 Thông qua biểu thức mô men (19) và vân tốc góc

Do đó công suất truyền đến động cơ được động cơ tiêu thụ để khởi động Mô men ở bánh răng bao: ̅ = ∗ ̅ (20)

Mô men từ bánh răng mặt trời tức động cơ điện MG1 vẫn truyền đến bánh răng bao nhưng đồng thời MG2 cũng sinh ra mô men cản làm cho bánh răng Z2 đứng yên.

Mô men từ MG1 truyền đến bánh răng Z2 là: ̅ 2 ̅ 2 ̅

Mô men từ động cơ điện MG2 qua bánh răng Z3 đến bánh răng Z2 là: ̅

• ̅ 2 1 là mô men MG1 truyền đến bánh răng 2

• ̅ 2 2 là mô men MG2 truyền đến bánh răng 2

• Hiệu suất truyền trên trục MG2 là:

• 3 là công suất của bánh răng 3.

• 2 là công suất của động cơ điện MG2 Tổng mô men trên bánh răng 2 :

2 1 là mô men ở bánh răng 2

Lúc này mô men từ MG2 do hệ thống điều khiển sẽ là: ̅ 3

Trạng thái ready-on sạc điện khi dừng.

Khi chỉ số SOC thấp, hệ thống sẽ bật động cơ xăng để xoay động cơ điện MG1 phát điện tuy nhiên hệ thống vẫn duy trì chế độ READY ở động cơ điện MG2.

Hình 3 61 Trạng thái ready-on sạc điện khi dừng [9] Động lực của động cơ được cấp vào giá đỡ, đầu ra là bánh răng mặt trời Do đó động lực này được cung cấp để làm cho máy phát điện (MG1) hoạt động như một máy phát Tương tự như trạng thái ready-on khi khởi động, trong trạng thái này khi xe dừng lại , mô men âm được cấp tới motor điện( MG2) đêr ngăn cho

3 bánh xe quay, động năng truyền từ động cơ xăng đến động cơ điện MG1 để phát điện.

Biểu thức quan hệ vận tốc góc ở bộ chia công suất: ̅ = 0, ̅ = − + ∗ ̅ = 108 ∗ ̅ (25)

Từ (25) ta suy ra được Véc tơ tốc độ quay của động cơ điện MG1: ̅ 1 = ̅ = 108 30 ∗ ̅ (26)

• ̅ là véc tơ tốc độ quay của động cơ xăng.

Biểu đồ này tương tự như biểu đồ Hình 3 61 tuy nhiên với động cơ xăng lúc này là khâu dẫn, bộ chia công suất có nhiệm vụ tăng tốc độ quay cho MG1.

Mô men từ truyền đến bánh răng mặt trời: ̅ ̅

Hiệu suất truyền trên trục động cơ điện MG1 và trục động cơ lần lượt là:

• là công suất động cơ xăng.

• là công suất truyền đến cần dẫn.

• 1 là công suất của động cơ điện MG1.

Như vậy mô men trên trục động cơ điện MG1 là: ̅ = − ̅ ∗ = − 30 ̅ ∗

• ̅ là mô men xo ắn của động cơ xăng.

Thông qua biểu thức mô men (29) và vận tốc góc (26) ta thấy:

1 Điều này chứng tỏ MG1 lúc này đang có vai trò phát điện, máy phát điện MG1 nhận động năng từ động cơ xăng và chuyển động năng thành năng lượng điện Tương tự trên motor điện MG2 sẽ sinh ra mô men cản để cân bằng bánh răng Z2.

Mô men truyền từ động cơ đến bánh răng Z2 là: ̅ ̅ ̅ 2 ̅ (30)

• ̅ 2 là mô men xoắn từ động cơ truyền đến bánh răng 2 Mô men từ động cơ điện MG2 truyền đến bánh răng Z2 là: ̅

• Hiệu suất truyền trên trục MG2: 3 = 3

• ̅ 2 là mô men xoắn của động cơ điện MG2 2

Tổng mô men tại bánh răng Z 2 là:

Từ (31), (32) và (33) ta có được mô men MG2 mà hệ thống cần điều khiển là: ̅ 3 ∗ ̅ 17 ̅

3.7.2 Chế độ khởi hành hoặc chạy với tải thấp

Chế độ khởi hành hoặc chạy với tải thấp khi trạng thái pin HV đã đủ

Khi pin HV đủ, hệ thống chỉ sử dụng MG2 để dẫn động cho xe chạy về phía trước ở chế độ khởi hành hoặc chạy với tải thấp và động cơ không được bật.

Hình 3 62 MG2 cung cấp momen cho xe chạy ở vận tốc thấp [9]

• Động cơ nối với cần dẫn đứng yên do có momen cản lớn;

• MG1 quay tự do theo chiều ngược lại, không phát điện. Động năng truyền từ động cơ điện MG2 đến bánh răng trung gian Z2 và bộ bánh răng truyền lực cuối Z4, Z5 rồi đến cầu chủ động,dẫn động bánh xe quay.

Lúc này ta có mô men xoắn ở cầu chủ động là: ̅ = 5 ∗ 2 ∗ ̅ 3(35)

• ̅ là mô men xo ắn ở chủ động.

Hiệu suất truyền lực trên trục động cơ điện MG2 là:

• 3 là công suất truyền đến bánh răng Z3.

• 2 là công suất của động cơ điện MG2.

Mô men từ MG2 truyền đến cầu chủ động được tăng lên nhờ bộ bánh răng giảm tốc do xe đang ở vận tốc thấp nên cần mô men xoắn lớn hơn Đồng thời lúc này động năng truyền từ MG2 đến bộ chia công suất thông qua bánh răng 2

Quan hệ động học ta có như sau: ̅ = ̅ hoạt động) ̅ = ̅ 1 = − = 0 (Do lúc này động cơ không

∗ ̅ (38) Động năng truyền từ động cơ điện MG2 đến bộ chia công suất, ta có vận tốc quay của bánh răng bao là: ̅ = 3 ∗ ̅ 2 (39) 1

• ̅ 2 là vận tốc quay của động cơ điện MG2.

Mô men xoắn truyền từ MG2 đến MG1 là: ̅

Như vậy lúc này MG1 đang phát điện, tuy nhiên qua biểu thức (40) ta thấy tốc độ quay từ MG2 truyền đến MG1 giảm, tức là khả năng phát điện đang giảm do hiện tại pin HV đã đủ, do đó năng lượng điện từ MG1 không được thu hồi lại pin HV.

Chế độ khởi hành hoặc chạy với tải thấp khi chỉ số SOC của pin HV thấp

Khi chỉ số SOC của pin thấp, hệ thống sẽ sử dụng động cơ xăng để dẫn động MG1 phát điện Nguồn cấp này cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho MG2.

Hình 3 63 Chế độ khởi hành chạy tải thấp khi chỉ số SOC của pin HV thấp [9] Động cơ xăng là khâu dẫn, truyền động năng đến động cơ điện MG1 và truyền qua bánh răng bao.Lực dẫn động của motor điện (MG2) sẽ được cấp tới bánh răng bao thông qua bánh răng giảm tốc MG2 Sự kết hợp của 2 nguồn lực dẫn động này được truyền bởi bánh răng phức hợp để dẫn động các bánh trước.

Quan hệ động học của các khâu ở bộ chia công suất như sau: ̅ =

Tổng kết về nguyên lí hoạt động

Ởmọi chế độ hoạt động MG1 đều quay, tốc độ của MG1 phụ thuộc vào các khâu thành phần (động cơ xăng, MG2) ngay cả khi xe dừng lại (READY- ON) nếu pin HV yếu động cơ xăng vẫn sẽ bật dẫn động MG1 nên điện năng. Ở chế độ tải thấp và khởi hành, Mô men kéo được MG2 truyền đến Khi pin thấp động cơ xăng truyền động năng đến MG1 để phát điện, mặc dù động cơ xăng có tham gia dẫn động nhưng động lực học của động cơ xăng ảnh hưởng không nhiều. Ởtốc độ trung bình hoặc tốc độ cao, mô men kéo có xu hướng giảm xuống khi có sự tham gia của động cơ xăng Trong khi đó tốc độ góc của cầu chủ động thì lại phụ thuộc vào MG2

MG1 phát điện và cung cấp cho MG2 để tăng tốc độ Tóm lại ở khi tăng tốc, mô men xoắn thông qua bộ chia công suất, hệ thống hybrid sẽ điều khiển tốc độ của MG2 và động cơ xăng sao cho phụ hợp với chế độ lái đồng thời điều khiển MG1 nạp tùy vào tình trạng SOC của pin HV.

QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG

Cách sử dụng ắc quy cao áp tốt nhất

Để trách cho ắc quy HV bị hết điện thì sau mỗi 2 đến 3 tháng chúng ta nên sạc một lần Sử dụng ắc quy HV đúng cách cũng như làm tăng tuổi thọ của pin và tránh được những rủi ro không mong muốn.

Khi sử dụng xe thì để tăng tuổi thọ pin và để tránh hiện tượng ắc quy bị hết điện hay yếu thì sau khoảng 2 đến 3 tháng thì chúng ta nên đo kiểm và sạc ắc quy một lần Khi sử dụng ắc quy HV đúng cách thì sẽ giúp làm tăng tuổi thọ pin và tránh được những vụ xảy ra không mong muốn.

Trong quá trình kiểm tra hoặc bảo dưỡng đối với ắc quy HV cần lưu ý một số điều sau:

• Sau khi ngắt mạch áp cao, bộ tích điện áp cao trong bộ biến tần và đối điện vẫn còn chứa một lượng điện năng Do đó, khi tiến hành kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa xe Hybrid, cần tháo chốt nút sửa chữa và đợi khoảng 10-15 phút để bộ tích điện phóng hết điện trước khi bắt đầu công việc.

• Trong quá trình sử dụng xe Hybrid, khi hệ thống đang ở trạng thái làm việc (READY), không được tháo tay nắm nút sửa chữa Việc tháo tay nắm nút sửa chữa khi hệ thống đang hoạt động có thể gây ra những tác động không mong muốn đến hệ thống và an toàn của người sử dụng Do đó, cần đảm bảo hệ thống đã được tắt hoàn toàn trước khi thực hiện các thao tác bảo dưỡng sửa chữa.

• Sau khi tháo tay nắm nút sửa chữa, nếu bật công tắc động cơ (READY) có thể gây hư hỏng đến hệ thống Việc bật tắt động cơ (READY) không được thực hiện trừ khi các trường hợp được nêu trong cẩm nang sửa chữa đã được kết nối. Việc tuân thủ quy định này sẽ giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng xe Hybrid.

Hãng đã trang bị cho xe Hybrid một công tắc khoá liên động trên tay nắm nút sửa chữa Khi phần tay nắm được mở khoá, công tắc khoá liên động sẽ tắt và ECU điều khiển xe Hybrid sẽ tắt các rơ le của hệ thống Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và hệ thống, trước khi thực hiện thao tác trên tay nắm nút sửa chữa, cần ngắt công tắc động cơ để đảm bảo rằng hệ thống đã được tắt hoàn toàn Điều này sẽ giúp tránh những rủi ro và đảm bảo an toàn cho người sử dụng và hệ thống.

Khi thực hiện sạc nhanh cho các pin NiMH, cần ưu tiên sử dụng một máy sạc pin thông minh để tránh sạc quá mức, gây hư hỏng pin và tạo ra các nguy hiểm không mong muốn Hiện nay, các pin NiMH được chứa các chất xúc tác để phản ứng ngay lập tức với các loại khí sinh ra trong quá trình sạc quá mức, giúp tránh tình trạng hư hại pin (2H2 + O2 -xúc tác > 2H2O) Tuy nhiên, việc phản ứng này chỉ xảy ra khi dòng điện lên tới C/10h (tức là điện dung danh nghĩa được chia cho 10 tiếng) Vì có phản ứng này, pin sẽ nóng lên rất nhiều, gây kết thúc quá trình sạc Một số máy sạc nhanh được trang bị quạt để giữ cho pin mát và tránh những rủi ro không mong muốn.

Nhà sản xuất có quan điểm khác nhau về việc sạc pin NiMH một cách an toàn và đơn giản bằng các sạc pin dòng điện thấp ổn định, có hay không có đồng hồ tính giờ Một số nhà sản xuất cho rằng việc thường xuyên sạc quá mức với các dòng lên tới cỡ C/10h là an toàn, và có thể áp dụng cho các loại thiết bị như điện thoại bàn không dây và các loại sạc pin rẻ tiền Tuy nhiên, đây không phải là phương pháp tốt để bảo vệ tuổi thọ của pin Theo hướng dẫn sạc pin NiMH của Panasonic, việc sạc quá mức dòng nhỏ thường xuyên có thể gây hư hỏng pin, và tỷ lệ nạp điện nên được giới hạn trong khoảng 0,033×C trên giờ đến 0,05×C trên giờ trong tối đa 20 giờ để tránh gây hư hỏng pin.

Việc sạc đầy pin trước khi sử dụng là cần thiết để đảm bảo pin có đủ năng lượng để hoạt động Nếu pin mới hoặc pin không sử dụng trong một khoảng thời gian dài không được sạc đầy trước khi sử dụng, điện dung của pin sẽ bị giảm và thời gian sử dụng của pin cũng sẽ bị giảm đi Việc sạc/xả nhiều lần trước khi sử dụng pin mới cũng giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất của pin Tuy nhiên, việc sạc quá mức và sử dụng dòng điện cao thay cho dòng điện thấp trong thời gian dài có thể làm hỏng pin và giảm tuổi thọ của pin.

Hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân, sửa chữa bảo dưỡng

4.2.1 Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng

• Nứt, vỡ vỏ, nắp, các cực ra và cầu nối các tấm bản.

• Mất điện áp, nhiệt độ không thích hợp

• Phần lớn là không tuân thủ quy tắc bảo dưỡng kỹ thuật và vận hành.

• Khi ắc quy không được sạc đầy hoặc được sử dụng quá lâu, điện áp của ắc quy sẽ giảm và không thể cung cấp đủ năng lượng cho thiết bị sử dụng.

Phương pháp kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng: Làm sạch sơ bộ Nếu vỏ có khe hở nứt ở các gân và ở các góc không quá 3 mm và tiết diễn không quá 2cm 2 ,Thì ta trát đầy bằng chất dẻo.

4.2.2 Phương pháp kiểm tra sửa chữa nạp điện cho ắc quy

Bảng 4 1 Kiểm tra sửa chữa ắc quy [8]

TT Nội dung Dụng Phương pháp thao tác Yêu cầu kỹ thuật bước cụ

Khối Kéo phanh tay dùng Xe chèn phải an khối gỗ chèn trước bánh

Chèn xe cắt gỗ toàn Công tắc

1 xe về phía hướng di mát ắc quy tam mát phải ở trạng chuyến của xe Cắt giác thái Khoá công tắc mát ắc quy. Đặt hai que so của vôn kế một chiều lên cực tính của ắc quy, quan Thời gian thao tác Đồng sát nếu kim của vôn kế

Xác định cực phải nhanh Xác hồ quay theo chiều thuận tính của ắc định chính xác

2 vạn thì que so dương đặt quy cực tính của năng đúng cực tính dương ắcquy được nối của ắc quy và ngược lại. với sườn xe. lần theo dây đầu bọc để xác định cực tính bắt ra sườn xe.

Dùng 2 clê 14 một chiếc công, một chiếc Tránh để Clê nối

Tháo dây giữ và nơi lỏng bulon

Clê ngắn mạch giữa đầu bọc bắt đai ốc bắt chặt đầu bọc,

14, cực tính của ắc cực âm và sau đó dùng kìm nhọn

3 kìm quy Tránh làm cực dương ắc cặp tháo dây đầu bọc nhọn hỏng ren bulon quy khói cực ắc quy và sườn đai ốc, đầu cực ắc xe, cực ắc quy và cọc đồng phải trên máy quy. khởi động.

Tháo giá kẹp Clê Tháo các bulon đai ốc Tránh để Clê nối ắc quy Bê ắc ngắn mạch giữa

4 12, 14 bắt giá kẹp giữ chặt ắc quy ra khỏi cực tính của ắc xe quy quy Tránh làm hỏng ren bulon đai ốc, đầu cực ắc quy.

Chổi, Xối nước, dùng chổi lông rửa sạch bụi bẩn khăn bám vào nắp và cọc ắc Bề mặt ngoài của

5 quy Dùng chất tẩy làm ắc quy được vệ ắc quy nước, sạch lần cuối, khăn lau sinh sạch sẽ. chất khô và khí nén thổi tẩy sạch.

Dùng kìm nhọn cặp và Kiểm tra lỗ Kìm, vặn nút ắc quy ra, sau Lỗ nút bình phải

6 que đó lấy que thông lỗ trên thông hơi đảm bảo thông thông nút đổ dung dịch và vệ sinh nút đậy sạch

Kiểm tra và điều chỉnh công tắc nguồn, chiết áp Kiểm điều chỉnh của máy nạp Nạp điện cho tra an về trạng thái khoá Cắm Ổ phích cắm toàn phích cắm điện máy nguồn phải đảm

Bút nạp vào ổ điện xoay bảo tiếp xúc điện tra an toàn thử chiều 220V sau đó dùng tốt. điện bút thử rò điện xoay chiều 220V ở vỏ máy nạp. Đấu dây đầu Bắt chặt dây đầu bọc Dương ắc quy với bọc từ máy Clê dương máy nạp,

8 vào cực máy nạp và cực nạp đến cực 14 âm ắc quy với âm tính ắc quy. tính ắc quy máy nạp.

Bật công tắc nguồn máy Bắt chặt dây đầu bọc Dương ắc quy với nạp đến cực vào cực máy nạp và cực dương máy nạp, tính ắc quy tính ắc quy Bật công âm ắc quy với âm

9 Điều chỉnh Clê tắc nguồn về vị trí ON máy nạp Quan chiết áp 14 Hiệu chỉnh chiết áp sát thấy kim của Quan sát nguồn quan sát đồng hồ vôn kế dừng ở giá dòng Nạp ampe và đọc giá trị trị cần nạp thì

Ngừng nạp dòng nạp dừng lại. điện cho ắc quy.

Tránh để Clê nối Ngừng nạp Tắt công tắc nguồn, rút ngắn mạch giữa

Clê hai cực tính của điện cho ắc phích cắm, và lần lượt

10 14 ắc quy.Tránh làm quy tháo các dây đầu bọc. hỏng ren bulon đai ốc, đầu cực ắc quy.

Xoay núm chuyển mạch của đồng hồ đo về Đồng thang kiểm tra Vôn kế Đo và đọc chính Đo điện áp hồ một chiều, đặt que đo

11 xác mức điện áp của ắc quy vạn dương lên cọc dương ắc của ắc quy. năng quy, que đo âm lên cọc âm ắc quy và đọc chỉ số trên vạch thang độ

Một số lưu ý khi kiểm tra sửa chữa mạch điện cao áp

Hình 4 1 Dây nguồn cao áp

Màu cam thường được sử dụng cho các dây nguồn và giắc nối của mạch điện cao áp để đánh dấu vị trí và làm nổi bật chúng để người sử dụng có thể nhận biết và phân biệt được với các dây và giắc nối khác trong hệ thống.

Về an toàn điện cao áp, cách điện và ngắt mạch là hai yếu tố quan trọng. Cách điện đảm bảo rằng các mạch điện cao áp được cách ly hoàn toàn với mạch điện thấp áp, từ đó đảm bảo tính an toàn cho người sử dụng Ngắt mạch là để ngăn chặn các dòng điện cao áp khi có sự cố xảy ra, nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống và người sử dụng Việc sử dụng các bộ ngắt mạch tự động và các thiết bị bảo vệ điện phù hợp cũng là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an toàn điện cao áp.

Hình 4 2 Sơ đồ cách điện đối với các mạch cao áp, ngắt mạch điện cao áp

Ngắt mạch điện cao áp :

- Rơle chuyển mạch chính (SMR) để cắt điện tự động

- Nút sửa chữa để cắt điện bằng tay

Hình 4 3 Sơ đồ ngắt mạch điện cao áp

Khi xe gặp sự cố hoặc hư hỏng, ECU điều khiển nguồn sẽ giúp cắt nguồn và ngăn chặn tình trạng sự cố tiếp tục xảy ra Trong trường hợp của túi khí trung tâm, khi xảy ra tai nạn và cảm biến túi khí trung tâm phát hiện, ECU sẽ gửi tín hiệu để cắt nguồn đến túi khí và ngăn chặn việc nổ túi khí khi không cần thiết. Ngoài ra, bộ ngắt mạch cũng có vai trò quan trọng trong việc ngắt mạch điện cao áp và ngăn chặn tình trạng dòng điện cao áp tràn qua và gây nguy hiểm. Điện giật (điện áp cao) là một tai nạn nguy hiểm có thể gây nhiều loại tổn thương cho cơ thể, bao gồm bỏng da, loạn nhịp tim và có thể dẫn đến nguy cơ tử vong cao hoặc để lại các di chứng nặng nề Tuy nhiên, với những biện pháp phòng ngừa đúng cách, ta có thể tránh được tình trạng này.

Các kiểu chấn thương và trường hợp xảy ra điện giật :

- Khi ta vô tình chạm vào khu vực có điện cao áp hay khu vực cách điện bất thường thì có thể gây đến tử vong.

- Khi ta chạm vào khu vực điện chập mạch ( ngắt mạch ) thì có thể gây ra bỏng nặng.

- Vận hành sai mạch cao áp trong xe Hybrid có thể dẫn đến tử vong Ví dụ như

DC 650 V (Tụ điện cao áp) - Điện trở của cơ thể người là khoảng 500 Ω nên ta có :

Dòng điện = Điện áp / Điện trở 650 V / 500 Ω = 1.3 A (1300 mA)

=> Nếu dòng điện chạy qua trong thời gian 0.03 giây có thể gây rối loạn nhịp tim trầm trọng.

Những tình huống có thể xảy ra điện giật và nguy cơ bị điện giật

Bảng 4 2 Những trường hợp dưới đây có thể xảy ra điện giật [8]

Trường hợp Điều kiện Nguy cơ bị điện giật

Chạm vào cực (+) của điện áp cao

Không nguy hiểm Chạm vào cực (-) của điện áp cao khi Không nguy hiểm có sự rò rỉ điện

Chạm vào cực (+) của điện áp cao khi Có thể bị điện giật có sự rò rỉ điện

Chạm vào cực (+) và cực (-) của điện Chắc chắn bị điện áp cao giật !!

Trước khi làm việc với hệ thống điện áp cao, bắt buộc phải tuân thủ theo các biện pháp an toàn sau:

Dùng bảng "CHÚ Ý: Điện áp cao - KHÔNG ĐƯỢC CHẠM VÀO" để thông báo cho các nhân viên kĩ thuật khác biết là rất cần thiết và hữu ích để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc với các thiết bị điện áp cao Các bảng cảnh báo này thường được đặt ở các vị trí dễ thấy và tiếp cận, như trên các thiết bị, bảng điều khiển, cột điện và các nơi có nguy cơ tiếp xúc với điện áp cao.

1 Tắt OFF công tắc nguồn, rút chìa khóa ra khỏi ổ khóa điện và khu vực có thể khởi động xe để tránh những trường hợp bất ngờ có thể xảy ra trong lúc làm việc Hệ thống rơle chính (SMR) tự động ngắt khi khóa điện IG OFF, đảm bảo nguồn điện được cắt hoàn toàn và giúp tránh nguy hiểm cho người thực hiện các công việc sửa chữa trên xe.

Hình 4 5 Hình tắt OFF công tắc nguồn

2 Ngắt cáp (-) ra khỏi ắc quy phụ, đảm bảo các hệ thống trên xe không có nguồn.

Hình 4 6 Ngắt cáp ra ắc quy phụ

3 Kiểm tra găng tay cách điện.

Trong công việc liên quan đến điện cao áp, việc sử dụng găng tay cách điện là rất quan trọng để bảo vệ bàn tay của người thợ và tránh bị điện giật Việc kiểm tra tính toàn vẹn của bề mặt của găng tay trước khi sử dụng là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn của việc làm Nếu găng tay bị thủng, nứt, bong tróc hoặc bất kỳ hư hỏng nào khác, tính chất cách điện của nó sẽ bị mất và không còn bảo vệ được cho người thợ Do đó, cần phải sử dụng đôi găng tay mới có tính toàn vẹn để đảm bảo an toàn cho công việc.

Hình 4 7 Găng tay cách điện

Nút sữa chữa nằm trên ắc quy HV được đặt ở đằng sau cốp xe Tiến hành tháo nút sữa chữa theo đúng chiều của nó (cơ cấu khớp gài) và cất ngay khi tháo được ra.

5 Tụ điện cao áp bên trong bộ chuyển đổi (inverter) có thể giữ lại một lượng điện năng lớn sau khi hệ thống ngưng hoạt động Do đó, nếu bạn tiến hành sửa chữa ngay sau khi tháo nút sửa chữa, bạn có thể gặp nguy hiểm do va chạm với các bộ phận còn giữ điện năng, hoặc gây hư hại đến các thiết bị điện tử Do đó,cần chờ ít nhất 10 phút để đảm bảo các điện áp cao đều được giải phóng trước khi tiến hành sửa chữa.

Hình 4 9 Tụ điện cao áp

6 Kiểm tra điện thế của bộ chuyển đổi điện (Điện thế: 0V)

Khi điện áp của bộ chuyển đổi được giải phóng hết thì lúc đó ta mới bắt đầu tiến hành công việc sửa chữa trên xe.

Hình 4 10 Cầu chì điện cao áp

- Trong khi làm việc với hệ thống điện áp cao, bắt buộc phải tuân thủ theo các biện pháp an toàn sau:

+Không được sử dụng các vật dụng bằng kim loại.

+Bắt buộc phải mang dụng cụ cách điện.

+ Dùng băng keo dán để cách điện các giắc nối và các cực của hệ thống điện cao áp.

+Khi tháo ống nước làm mát và các phần liên quan, nếu để nước làm mát rơi vào bộ chuyển đổi điện, cần phải lau sạch ngay.

+Chắc chắn đã lắp nút sửa chữa trước khi khởi động xe Hybrid.

+Khi dung dịch rò rỉ lên ắc quy HV, không được chạm tay vào dung dịch rò rỉ.

Cách khắc phục lúc này đó là dùng quỳ tím để thử Nếu mà quỳ tím không chuyển đổi màu, tức dung dịch rò rỉ trung hòa, ta tiến hành lau khô với giẻ Nếu mà quỳ tím chuyển sang màu xanh, tức dung dịch có tính kiềm, ta tiến hành trung hòa với dung dịch axit Boric rồi dùng giẻ lau khô.

-Sau khi làm việc với hệ thống điện áp cao, trước khi lắp nút sửa chữa, cần kiểm tra lại:

+ Phụ tùng hay dụng cụ sửa chữa bên trong xe.

+ Các cực điện áp cao phải đựơc siết chặt.

+ Lắp đúng các giắc nối.

- Nếu xe gặp tai nạn, các việc cần làm:

1 Các vật dụng cần chuẩn bị:

+ Đồ bảo vệ (Găng tay cách điện, găng tay cao su, kính bảo hộ, và giày bảo hộ)

+20 lít axit boric bão hòa

+Giẻ hoặc miếng vải (để lau khô chất điện phân)

+Băng keo cách điện (để cách điện dây cáp)

+Thiết bị kiểm tra điện

2 Quy trình xử lý khi xe gặp tai nạn:

+ Mang găng tay cách điện và dùng băng keo cách điện … để cách điện các cáp nối và dây điện cao áp.

+ Nếu xe cháy, dập tắt lửa bằng bình chữa cháy.

+ Nếu xe bị ngập chìm trong nước, không được chạm vào nút sửa chữa hay bất cứ cáp điện áp cao vì có nguy cơ bị điện giật.

+ Kiểm tra sự rò rỉ dung dịch ắc quy.

+ Nếu nghi ngờ hư hỏng liên quan đến bộ phận hay cáp điện áp cao:

• Tháo cáp âm của ắc quy phụ.

• Mang găng tay cách điện để tháo nút sửa chữa.

3 Những chú ý khi kéo xe:

Bảng 4 3 Bảng chú ý khi kéo xe [8]

+ Không kéo xe với bánh xe chủ động trên mặt đất.

 : Có thể kéo xe  : Không được kéo xe

* 1 : Kéo xe với công tắc IG ON và nhả khớp khóa tay lái.

* 2 : Không vượt quá 30 km/h (19 mph) và kéo với khoảng cách ngắn + Kéo xe với bánh xe trên mặt đất có thể gây ra tình huống nguy hiểm:

• Động cơ dừng hoạt động, bơm dầu ngừng quay, thiếu sự bôi trơn, ma sát tăng, tiếp xúc giữa các chi tiết sẽ nóng lên, giản nở, làm cho chúng sẽ nhanh hỏng.

• Bánh xe chủ động quay, MG tạo ra điện Nếu có hư hỏng trong mạch cao áp thì có thể gây ra cháy.

+Nếu xe bị chìm ngập trong nước: Cụm bộ chuyển đổi, pin HV ngắn mạch, hệ thống rơ le chính SMR ngắt… nên khoang cabin xe không bị điện giật.

Các hư hỏng trong các cụm của hộp số tự động P610

Cụm hộp số tự động CVT P610 Hybrid là một hệ thống phức tạp và có thể gặp nhiều vấn đề khác nhau Dưới đây là một số hư hỏng thường gặp trên cụm hộp số này:

• Một trong những vấn đề thường gặp trên cụm hộp số P610 là hộp số không chuyển số được hoặc khó chuyển số Điều này có thể do các linh kiện hư hỏng như đĩa ly hợp, bạc đạn hoặc khớp nối.

• Rung và độ rung là vấn đề phổ biến trên cụm hộp số CVT P610 Hybrid.

Nó có thể do lỗi ở đầu ra hoặc do cơ cấu bên trong hộp số Nếu không xử lý kịp thời, nó có thể gây ra hư hỏng lớn hơn.

• Các bộ phận của cụm hộp số CVT P610 Hybrid đòi hỏi sự bôi trơn chính xác để đảm bảo hoạt động trơn tru và độ bền cao Nếu mức dầu bôi trơn quá thấp hoặc quá cao, nó có thể dẫn đến một số vấn đề như mòn hoặc hao mòn bộ phận.

• Các hộp số CVT P610 Hybrid có nhiều cảm biến và bộ điều khiển điện tử. Nếu một trong số này bị hỏng hoặc gặp sự cố, nó có thể dẫn đến các vấn đề như không có tín hiệu đầu ra hoặc không hoạt động đúng cách.

• Cụm bánh răng hành tinh bị mài mòn do sử dụng lâu dài hoặc do không được bảo trì đúng cách Điều này có thể dẫn đến việc bánh răng không còn khớp nối chặt chẽ và bị trượt lệch, gây ra tiếng ồn và rung động Nếu có vật cản lạ trong hộp số, nó có thể làm cho cụm bánh răng hành tinh bị hư hỏng Điều này có thể xảy ra khi các bộ phận khác trong hộp số bị hư hỏng hoặc khi một chiếc xe va chạm mạnh Nếu chiếc xe được sử dụng không đúng cách, như chạy quá tốc độ hoặc nặng tải quá giới hạn cho phép, điều này có thể dẫn đến hư hỏng cụm bánh răng hành tinh.

• Bộ điều khiển điện tử (ECU) trong hộp số tự động P610 là trung tâm điều khiển và quản lý hành trình của xe Nó thu thập các tín hiệu từ các cảm biến trong hộp số và các phần khác của xe và điều chỉnh các thông số để đảm bảo hộp số hoạt động chính xác và hiệu quả.

Tuy nhiên, ECU cũng có thể gặp phải một số vấn đề và hư hỏng, bao gồm:

• Lỗi kết nối: ECU có thể mất kết nối với các cảm biến hoặc bộ phận khác trong hộp số, dẫn đến việc không thể thu thập dữ liệu hoặc không thể điều khiển các phần khác của hộp số.

• Lỗi chương trình: ECU có thể gặp sự cố về phần mềm hoặc chương trình, dẫn đến việc sai lệch thông số hoạt động của hộp số.

• Lỗi điện áp: Nếu điện áp đầu vào của ECU không ổn định, ECU có thể không hoạt động đúng cách hoặc bị hỏng.

• Lỗi phần cứng: Các phần cứng bên trong ECU có thể bị hỏng hoặc hư hỏng do tuổi tác hoặc sử dụng không đúng cách.

Chuẩn đoán, kiểm tra bảo dưỡng hộp số tự động P610

Bảo dưỡng kỹ thuật ô tô là quá trình đảm bảo xe ô tô được giữ gìn và bảo trì để đảm bảo hoạt động tốt, bảo vệ an toàn cho người lái và hành khách cùng với bảo vệ môi trường, được tiến hành thường xuyên có chu kỳ nhằm mục đích duy trì trạng thái kỹ thuật tốt và sớm phát hiện ra những tình trạng biến xấu từ đó có những biện pháp sử lý thích hợp để đảm bảo độ tin cậy và tuổi bền của hộp số cũng như ô tô nói chung trong quá trình sử dụng.

4.5.1 Kiểm tra tốc độ không tải:

- Đặt xe trên bề mặt phẳng và khóa phanh tay.

- Bật động cơ và cho nó hoạt động ở chế độ rất nhẹ, không đạt được tốc độ lớn.

- Chuyển hộp số về chế độ không tải (N) bằng cách đẩy nắm chuyển số sang vị trí giữa.

- Tăng tốc độ động cơ lên khoảng 1000 vòng/phút, giữ động cơ ở mức tốc độ này trong vài giây.

- Quan sát biểu đồ tốc độ động cơ trên bảng đồng hồ Nếu biểu đồ tốc độ động cơ tăng và giảm đều mà không có đột ngột hay rung lắc thì hộp số đang hoạt động ở chế độ không tải tốt.

- Nếu có bất kỳ dấu hiệu nào của đột ngột hoặc rung lắc, nên kiểm tra và sửa chữa hộp số để đảm bảo hoạt động ổn định.

- Nếu tốc độ không tải cao hơn nhiều so với giá trị tiêu chuẩn, các va đập khi vào số sẽ lớn hơn rất nhiều khi chuyển cần số từ vị tŕ “N” hay “P” đến các vị trí khác Tốc độ không tải của hộp số P610 thường nằm trong khoảng: 900 – 1000 (v/p).

4.5.2 Kiểm tra nhiệt độ dầu hộp số: Để kiểm tra nhiệt độ dầu của hộp số P610 Hybrid, có thể thực hiện theo các bước sau:

- Chạy xe trong khoảng 10 - 15 phút để đạt nhiệt độ bình thường.

- Dừng xe và đặt nắm chuyển số ở vị trí "P" hoặc "N", tắt động cơ.

- Dùng cần đo nhiệt độ, đo nhiệt độ dầu hộp số ở vị trí cổng đo nhiệt độ của hộp số.

- So sánh nhiệt độ đo được với giá trị nhiệt độ được ghi trên tài liệu kỹ thuật của hộp số P610 Hybrid Nếu nhiệt độ đo được nằm trong khoảng giá trị đó, hộp số đang hoạt động bình thường Nếu không, cần kiểm tra và sửa chữa hộp số để đảm bảo hoạt động ổn định.

Nhiệt độ dầu hộp số P610 thường nằm trong khoảng 20-50 độ C Nhiệt độ dầu của hộp số quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động của hộp số, do đó cần đảm bảo nhiệt độ luôn trong giới hạn được chỉ định bởi nhà sản xuất Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều có thể gây hư hỏng cho hộp số.

4.5.3 Kiểm tra và thay dầu hộp số:

Khi mức dầu hộp số thấp, các bộ phận trong hộp số sẽ không được bôi trơn đầy đủ và sẽ bị mài mòn nhanh hơn, dẫn đến tuổi thọ hộp số giảm Khi mức dầu thấp, nhiệt độ hộp số sẽ tăng cao, gây ra sự oxy hóa nhanh chóng của dầu,dẫn đến tích tụ cặn bẩn và làm giảm khả năng bôi trơn của dầu. Để kiểm tra và thay dầu hộp số trên P610 Hybrid, làm theo các bước sau:

Bước 1: Nâng xe Đặt xe trên mặt phẳng ngang và để động cơ hoạt động trong một khoảng thời gian ngắn để dầu trong hộp số được tuần hoàn đều.

LƯU Ý: Đặt xe trên càng nâng sao cho xe luôn nằm ngang khi được nâng lên (đảm bảo rằng góc nghiêng từ trước ra sau của xe nằm trong khoảng +/- 1°).

Bước 2: Sử dụng cờ lê có đầu lục giác 10 mm, tháo nút đệm và miếng đệm ra khỏi cụm hộp số của xe Hybrid.

Hình 4 11 Nút đổ dầu của cụm hộp số [9]

Bước 3: Sử dụng cờ lê có đầu lục giác 10 mm, tháo nút đệm và miếng đệm ra khỏi cụm hộp số của xe Hybrid

Hình 4 12 Nút xả dầu của cụm hộp số [9]

Bước 4 : Sau khi xả hết dầu của hộp số thì chúng ta sử dụng cờ lê có đầu lục giác

10 mm, lắp tạm thời nút xả và miếng đệm vào cụm hộp số của xe Hybrid

Lưu ý : Sử dụng lại miếng đệm cũ vì nút xả sẽ lại được tháo ra

Bước 5: Tìm đến vị trí cổng đổ dầu hộp số (trên bề mặt hộp số có biểu tượng dầu), thường nằm phía sau động cơ hoặc bên hông hộp số.

Hình 4 13 Cổng đổ dầu và mức dầu tiêu chuẩn [9]

Dùng một chổi vệ sinh hoặc khăn sạch để lau sạch vùng xung quanh cổng đổ dầu để tránh bụi bẩn rơi vào trong hộp số khi tháo nắp.

Sử dụng chìa khóa để mở nắp cổng đổ dầu Chú ý để hộp số ở vị trí ngang để dầu không tràn ra ngoài Thêm dầu hộp số Hybrid cho đến khi mức dầu hộp số Hybrid nằm trong khoảng từ 0 đến 8 mm (0 đến 0,315 in) tính từ mép dưới của lỗ cắm phụ.

Dùng que thăm dầu để đo độ sâu của dầu trong hộp số Đảm bảo dầu đạt đến mức đầy đủ theo chỉ dẫn trong tài liệu hướng dẫn.Nếu mức dầu không đạt đến mức đầy đủ, thêm dầu mới vào hộp số.

• Dầu được sử dụng cho hộp số P610 là dầu tổng hợp tự động ATF (Automatic Transmission Fluid) có chỉ số độ nhớt và chất phụ gia đặc biệt được thiết kế để đáp ứng yêu cầu của hộp số P610 Dung tích dầu tiêu chuẩn khoảng 3,6 lít ATF.

• Sử dụng dầu hộp số không phải loại trên có thể gây ra tiếng ồn hoặc rung lắc bất thường, hoặc cuối cùng là làm hỏng hộp số xe của bạn.

• Đảm bảo lắp hoàn toàn vòi nạp vào lỗ của nút nạp Đảm bảo thêm từ từ dầu hộp số Hybrid Nếu nhanh chóng bổ sung dầu hộp số Hybrid, dầu hộp số Hybrid có thể va vào các bộ phận bên trong và dội ngược trở lại, dẫn đến dầu hộp số Hybrid trào ra khỏi lỗ của nút nạp.

• Đảm bảo kiểm tra trực tiếp xem mức dầu hộp số Hybrid có nằm trong phạm vi quy định hay không.

• Lượng dầu hộp số Hybrid không đủ hoặc quá nhiều có thể làm hỏng cụm hộp số xe Hybrid.

Bước 6: Sử dụng cờ lê có đầu lục giác 10 mm, lắp tạm thời nút đệm và miếng đệm vào cụm hộp số của xe Hybrid.

Bước 7 : Hạ xe xuống và đặt động cơ ở chế độ bảo trì Để động cơ chạy không tải trong 30 giây với khóa điện ON (READY).và tắt công tắc đánh lửa.

Cân nhắc bảo dưỡng xe Hybrid và xe điện – Sự lựa chọn nên chọn loại xe nào

nên chọn loại xe nào

Nhu cầu bảo dưỡng của xe Hybrid và xe điện là điều bắt buộc khi đang cố gắng quyết định mua loại nào Và trong thế giới am hiểu công nghệ, điều đó cũng không ngoại lệ Vì vậy, đây là bảng phân tích về cả hai tùy chọn, ưu và nhược điểm, điều cần biết và tất cả biệt ngữ khác để giúp đưa ra quyết định tốt nhất cho mình.

4.6.1 So sánh những ưu thế khi bảo dưỡng giữa xe Hybrid và xe điện: Hybrid

• Một chiếc xe Hybrid vẫn là một chiếc xe chạy bằng xăng chạy bằng khí đốt và điện - điện giúp tiết kiệm nhiên liệu hơn.

• Nhìn chung, xe Hybrid yêu cầu bảo dưỡng ít hơn so với xe truyền thống. Yêu cầu thay dầu thường xuyên như những chiếc xe truyền thống, thường chỉ sau 7-10.000 dặm.

• Nhu cầu bảo dưỡng chính đối với xe Hybrid chủ yếu liên quan đến bộ pin, bộ pin này cần được thay thế sau mỗi 50.000-100.000 dặm.

• Các bộ pin đắt tiền, thường dao động từ $2000 đến $3000 Nhưng tin tốt là chúng thường tồn tại lâu hơn nhiều so với ắc quy ô tô truyền thống, vì vậy chúng không cần phải thay thế thường xuyên.

• Nhìn chung, xe Hybrid là loại xe ít phải bảo trì và chúng mang lại khả năng tiết kiệm nhiên liệu tuyệt vời. Điện

• Xe điện được cung cấp năng lượng duy nhất bằng pin Không có động cơ thông thường, không có hộp số hoặc thùng nhiên liệu.

• Việc bảo trì chính cho ô tô điện liên quan đến bộ pin và hệ thống sạc của chúng Các bộ pin cần được thay thế sau mỗi 100.000 dặm và hệ thống sạc cần được kiểm tra thường xuyên.

• Xe điện cũng cần được kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống phanh và các bộ phận cơ khí khác thường xuyên.

• Chi phí thay thế bộ pin có thể dao động từ $3000 đến $5000, tùy thuộc vào loại xe Điều này đắt hơn so với việc thay thế một bộ pin xe hơi Hybrid nhưng vẫn rẻ hơn nhiều so với việc thay thế một bộ pin xe hơi truyền thống.

• Nhìn chung, ô tô điện yêu cầu bảo dưỡng ít hơn so với ô tô truyền thống, nhưng chúng lại yêu cầu bảo dưỡng nhiều hơn so với ô tô Hybrid.

Nhận xét về cân nhắc bảo trì bảo dưỡng:

Khi lựa chọn giữa xe Hybrid hoặc xe điện, bảo dưỡng nên là ưu tiên số một. Chi phí thay thế pin và nhu cầu bảo dưỡng tổng thể của cả hai loại ô tô khác nhau đáng kể Nếu đang tìm kiếm một chiếc xe ít phải bảo dưỡng hơn, thì xe Hybrid có thể là lựa chọn tốt hơn Pin Hybrid tồn tại lâu hơn và rẻ hơn để thay thế, đồng thời chi phí bảo trì tổng thể thấp hơn đáng kể so với pin của ô tô điện Mặt khác, nếu muốn một chiếc ô tô ít phải bảo dưỡng hơn, thì ô tô điện là lựa chọn phù hợp Nhìn chung, ô tô điện ít phải bảo dưỡng hơn và bộ pin hoạt động lâu hơn nhiều so với ô tô Hybrid Tuy nhiên, chi phí thay thế bộ pin có thể cao hơn Vào cuối ngày, tất cả là về những gì phù hợp nhất với phong cách sống và túi tiền.

4.6.2 Những điều bạn cần biết khi bảo dưỡng sửa chữa ô tô Hybrid và ô tô điện

Về những điều cơ bản nhất đối với xe Hybrid và xe điện:

Xe Hybrid và xe điện có hệ truyền động khác với xe thông thường Chúng dựa vào công nghệ pin tiên tiến và động cơ điện, đòi hỏi một cách tiếp cận khác để bảo trì Dưới đây là một số khái niệm cơ bản cần hiểu:

• Bảo dưỡng ắc quy: Ắc quy trong ô tô Hybrid và ô tô điện là bộ phận đắt tiền nhất và cần được bảo dưỡng đúng cách Bảo dưỡng thường xuyên là điều cần thiết để giữ cho pin ở tình trạng tốt và đảm bảo pin hoạt động lâu nhất có thể.

• Bảo dưỡng động cơ điện tử: Động cơ điện trong ô tô Hybrid và ô tô điện rất phức tạp và cần được bảo dưỡng chuyên biệt Việc kiểm tra và thay dầu thường xuyên là cần thiết để giữ cho động cơ hoạt động trơn tru.

• Bảo trì hệ thống sạc: Hệ thống sạc là một thành phần quan trọng khác của ô tô Hybrid và ô tô điện, và cần phải kiểm tra thường xuyên để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường. Điểm chính quan trọng khi bảo dưỡng xe Hybrid và xe điện.

Bảo dưỡng bảo trì là rất quan trọng để giữ cho xe Hybrid hoặc xe điện hoạt động trơn tru và hiệu quả Khi nói đến việc bảo dưỡng xe Hybrid và xe điện, đây là một số điểm chính cần lưu ý:

• Bảo dưỡng thường xuyên ắc quy, động cơ điện tử, hệ thống sạc và hệ thống phanh là điều cần thiết để kéo dài tuổi thọ cho ô tô Hybrid hoặc ô tô điện.

• Bảo dưỡng lốp xe cũng rất cần thiết cho sự an toàn và hiệu quả Luôn kiểm tra áp suất không khí và độ sâu gai lốp thường xuyên.

• Bảo trì phòng ngừa sẽ giúp tiết kiệm tiền trong thời gian dài bằng cách ngăn chặn việc sửa chữa tốn kém.

• Luôn tuân theo lịch trình bảo dưỡng khuyến nghị của nhà sản xuất đối với xe hybrid hoặc xe điện

Những thống kê khảo sát về nhu cầu bảo dưỡng sửa chữa xe Hybrid và xe điện.

Dưới đây là một số thống kê của ngành nêu bật nhu cầu bảo dưỡng phòng ngừa đối với ô tô Hybrid và ô tô điện:

• Theo một nghiên cứu gần đây của AAA, chi phí trung bình để sở hữu một chiếc ô tô điện cao hơn 10% so với ô tô thông thường nhưng chi phí bảo dưỡng lại thấp hơn 6%.

• Một cuộc khảo sát của Consumer Reports cho thấy gần một nửa số chủ sở hữu ô tô điện phải thay pin sau 5 năm Bảo dưỡng thường xuyên có thể giúp ngăn ngừa hỏng hóc sớm của ắc quy.

• Theo báo cáo của Navigant Research, thị trường ô tô Hybrid và ô tô điện toàn cầu dự kiến sẽ đạt 6 triệu chiếc vào năm 2020.

Tóm lại, bảo dưỡng phòng ngừa là điều cần thiết để giữ cho xe Hybrid hoặc xe điện hoạt động trơn tru và hiệu quả, giúp tiết kiệm tiền trong thời gian dài và đảm bảo tuổi thọ cho xe Thực hiện theo lịch trình bảo dưỡng được đề xuất của nhà sản xuất và chăm sóc ắc quy, động cơ điện tử, hệ thống sạc, hệ thống phanh và lốp xe ô tô để có kết quả tốt nhất.

4.6.3 Chi phí bảo trì ô tô lai so với ô tô điện

Chi phí bảo dưỡng xe điện

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Sau khoảng một thời gian thực hiện làm đồ án cùng với dự hướng dẫn của thầy Thái Huy Phát cùng với sự cố gắng nỗ lực tìm hiểu và thực hiện nghiên cứu với đề tài “ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC VÀ BẢO DƯỠNG TRÊN XE TOYOTA COROLLA CROSS 1.8 HV” thì nhóm thực hiện được một số nhiệm vụ như sau :

- Tìm hiểu tổng quan được công nghệ hybrid và xu hướng phát triển của xe.

- Khám phá được công nghệ Toyota Hybrid System II

- Tìm hiểu được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số thành phần của hệ thống truyền lực, đặc biệt là cụm hộp số P610 về cấu tạo và vận hành của nó.

- Khái quát được một số hệ thống điều khiển trên xe.

- Tìm hiểu được một số quy trình bảo dưỡng sửa và lưu ý khi sửa chữa xe hybrid như ắc quy, điện cao áp , hộp số…

Về mặt nội dung cơ bản thì nhóm cũng đã tìm hiểu và tóm tắt được một số nội dung cơ bản mà đã đặt ra lúc đầu Tuy nhiên còn hạn chế nội dung và một số điểm chưa được tốt, chưa hoàn thiện trong đề tài Vậy nên mong quý thầy/cô góp ý để nhóm hoàn thành đồ án tốt hơn cũng như nhìn ra được những hạn chế cần khắc phục.

Kiến nghị

Đề tài chúng em còn hạn chế về một số nội dung như mới chỉ khái quát được sơ qua về hệ thống điều khiển và chưa thực hiện được quy trình tháo ráp hộp số P610 do xe đời mới và nhóm chưa tiếp cận được thực tế nên chưa thể thực hiện tốt được yêu cầu này Mong nhóm sau thực hiện đề tài thì sẽ khắc phục được một số hạn chế của nhóm và phát triển đề tài sâu rộng và hiệu quả hơn.

Tiêu đề	Nghiên Cứu Hệ Thống Truyền Lực Và Bảo Dưỡng Trên Xe Toyota Corolla Cross 1.8 HV Hybrid
Tác giả	Trần Đình Lập, Trần Hữu Tường
Người hướng dẫn	Ths. Thái Huy Phát
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	163
Dung lượng	9,98 MB