Công dụng, yêu cầu, phân loại, phân tích Đặc Điểm kết câu hệ thống truyền lực của xe hybrid kiểu song song

- Khả năng hoạt động liên tục: Do cả hai động cơ điện và đốt trong đều có thể hoạt động đồng thời hoặc riêng rẽ, hệ thống truyền lực song song giúp xe hybrid có thể vận hành một cách lin

1 Lê Nguyễn Minh Toàn

2 Nguyễn Văn Tiến

3 Hồ Duy Vinh

4 Trần Việt Quang

5 Nguyễn Đình Nhật Trí

6 Châu Công Vũ

1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HYBRID

1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ Ô TÔ HYBRID

•  Ô tô hybrid là dòng xe sử dụng động cơ tổ hợp, được kết hợp giữa động cơ chạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy năng lượng điện từ một ắc-quy cao áp

• Các mẫu xe hybrid phổ biến tại Việt Nam :

- Toyota Corolla Altis 1.8HEV

- Toyota Camry 2.5HV

- Toyota Corolla Cross 1.8HV

- Lexus LS 500h hybrid

2 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC SONG SONG

• Hệ thống truyền lực song song trên xe hybrid (Parallel Hybrid System) kết hợp động cơ nhiệt với động cơ điện để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu

• Khác với hệ thống truyền lực hybrid nối tiếp, nó cho phép cả động cơ nhiệt và động cơ điện cung cấp năng lượng cơ học cho bánh xe chủ động

3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM HỆ THỐNG

4 CÔNG DỤNG

• Một số công dụng chính của hệ thống :

- Tiết kiệm nhiên liệu:

Hệ thống truyền lực song song cho phép động cơ điện hỗ trợ động cơ đốt trong khi tăng tốc, giúp giảm mức tiêu thụ

nhiên liệu

Khi chạy ở tốc độ thấp hoặc trong điều kiện tải nhẹ, xe có thể chạy hoàn toàn bằng động cơ điện, không tiêu thụ xăng

- Giảm khí thải:

Bằng cách sử dụng động cơ điện trong các tình huống phù hợp,

hệ thống này giúp giảm lượng khí thải CO2 và các chất gây ô nhiễm khác, góp phần bảo vệ môi trường

4 CÔNG DỤNG

- Tăng hiệu suất:

Động cơ điện có thể cung cấp mô-men xoắn tức thì, giúp cải thiện khả năng tăng tốc và hiệu suất tổng thể của xe Điều này làm cho xe hybrid với hệ

thống truyền lực song song trở nên linh hoạt và mạnh mẽ hơn trong nhiều tình huống lái xe

4 CÔNG DỤNG

- Tối ưu hóa sử dụng năng lượng:

Hệ thống có khả năng tái tạo năng lượng từ quá trình phanh và lưu trữ nó trong pin, sau đó sử dụng lại để cung cấp năng lượng cho động cơ điện, giúp tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng

- Khả năng hoạt động liên tục:

Do cả hai động cơ (điện và đốt trong) đều có thể hoạt động đồng thời hoặc riêng rẽ,

hệ thống truyền lực song song giúp xe hybrid có thể vận hành một cách linh hoạt trong nhiều điều kiện khác nhau, từ đô thị đến đường cao tốc

4 CÔNG DỤNG

5 YÊU CẦU

• Hệ thống truyền lực song song cần có những yêu cầu sau:

- Khả năng phối hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện: + Đồng bộ hóa hoạt động

+ Quản lý tối ưu năng lượng

- Hiệu suất truyền lực:

+ Hiệu suất cao

+Tiết kiệm nhiên liệu

- Khả năng chuyển đổi chế độ linh hoạt:

+ Chế độ lái đa dạng

+ Quá trình chuyển đổi chế độ mượt mà

- Khả năng phục hồi năng lượng

+ Thu hồi năng lượng phanh

- Khả năng tương tác với hệ thống quản lý năng lượng

- Độ tương thích hệ thống cao và dễ dàng bảo dưỡng

- Đảm bảo yêu cầu tính năng động lực học ô tô

5 YÊU CẦU

6 PHÂN LOẠI

Hệ thống truyền lực của xe hybrid kiểu song song có thể được phân loại dựa trên cấu trúc và cách thức mà động

cơ đốt trong (ICE) và động cơ điện (EM) kết hợp với nhau

để cung cấp lực kéo cho xe

Dưới đây là các phân loại chính:

- Hệ thống song song cơ bản (Basic Parallel Hybrid)

+ Cấu trúc: Trong hệ thống này, động cơ đốt trong và động cơ điện được kết nối song song với trục dẫn động của xe thông qua một hộp số chung

+ Hoạt động: Cả động cơ điện và động cơ đốt trong đều có thể cung cấp lực kéo độc lập hoặc kết hợp với nhau tùy thuộc vào điều kiện lái xe và yêu cầu công suất

*Ví dụ: Honda Civic Hybrid

6 PHÂN LOẠI

- Hệ thống song song với truyền động kép (Dual-Drive Parallel Hybrid)

+ Cấu trúc: Đây là một dạng phức tạp hơn của hệ thống song song cơ bản, nơi

động cơ đốt trong và động cơ điện được kết nối với các hệ truyền động riêng biệt nhưng có thể hợp nhất ở một giai đoạn nào đó

+ Hoạt động: Động cơ điện có thể trực tiếp truyền lực đến bánh xe trong khi động

cơ đốt trong hoạt động qua một hệ truyền động khác, hoặc cả hai có thể cùng cung cấp lực kéo đồng thời

*Ví dụ: Volkswagen Jetta Hybrid

6 PHÂN LOẠI

- Hệ thống song song kết hợp bộ truyền biến thiên liên tục (Parallel

Hybrid with CVT - Continuously Variable Transmission)

+ Cấu trúc: Hệ thống này sử dụng bộ truyền biến thiên liên tục (CVT) để điều

chỉnh linh hoạt tỷ số truyền, giúp tối ưu hóa công suất và hiệu suất nhiên liệu

+ Hoạt động: Động cơ điện và động cơ đốt trong đều kết nối với CVT, và CVT sẽ điều chỉnh tỷ số truyền động một cách liên tục để duy trì hiệu suất tối ưu, bất kể

điều kiện lái xe

*Ví dụ: Toyota Prius (các phiên bản sử dụng Hệ thống Hybrid Synergy Drive)

6 PHÂN LOẠI

- Hệ thống song song với bộ ly hợp điện tử (Parallel Hybrid with

Electric Clutch)

+ Cấu trúc: Hệ thống này bao gồm một bộ ly hợp điện tử cho phép động cơ đốt trong và động cơ điện có thể tách rời hoặc kết hợp với nhau tùy theo nhu cầu

+ Hoạt động: Bộ ly hợp điện tử cho phép xe có thể chuyển đổi mượt mà giữa việc

sử dụng động cơ đốt trong và động cơ điện hoặc kết hợp cả hai, tùy thuộc vào điều kiện vận hành

*Ví dụ: Hyundai Sonata Hybrid

6 PHÂN LOẠI

- Hệ thống song song với hộp số phân chia công suất (Power-Split

Hybrid)

+ Cấu trúc: Trong hệ thống này, một bộ hộp số phân chia công suất (Power Split Device - PSD) được sử dụng để phân chia công suất giữa động cơ đốt trong, động

cơ điện và các bánh xe

+ Hoạt động: Hệ thống này cho phép xe có thể hoạt động dưới nhiều chế độ khác nhau, từ hoàn toàn bằng động cơ điện, hoàn toàn bằng động cơ đốt trong, hoặc kết hợp cả hai PSD giúp điều phối công suất từ động cơ đốt trong và động cơ điện một cách hiệu quả

*Ví dụ: Toyota Camry Hybrid

6 PHÂN LOẠI

- Hệ thống song song vi lai (Micro-Hybrid hoặc Mild-Hybrid)

+ Cấu trúc: Hệ thống này thường có một động cơ điện nhỏ hơn và pin dung lượng thấp, chỉ hỗ trợ một phần cho động cơ đốt trong, thường là để cung cấp thêm lực

kéo trong giai đoạn tăng tốc và giúp giảm tải cho động cơ chính

+ Hoạt động: Động cơ điện không thể hoạt động độc lập mà chỉ hỗ trợ động cơ đốt trong

*Ví dụ: Honda Insight

6 PHÂN LOẠI

- Hệ thống song song hoàn toàn lai (Full Parallel Hybrid)

+ Cấu trúc: Cả động cơ đốt trong và động cơ điện đều có thể hoạt động độc lập hoặc cùng lúc để cung cấp lực kéo cho xe

+ Hoạt động: Hệ thống này cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa các chế độ chỉ dùng động cơ đốt trong, chỉ dùng động cơ điện, hoặc kết hợp cả hai tùy theo điều kiện lái xe

*Ví dụ: Ford Fusion Hybrid.

6 PHÂN LOẠI

7 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU

Sơ đồ một hệ dẫn động hybrid song song

6 Đặc điểm kết cấu

• Cấu trúc hệ thống truyền lực song song:

⁃ Động cơ đốt trong (ICE): Được kết nối trực tiếp với bánh xe

thông qua hộp số Trong hệ thống hybrid song song

thường là động cơ nhỏ hơn và hiệu quả hơn so với xe truyền thống ICE thu nhỏ có thể hoạt động ở phạm vi hiệu suất tối ưu, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khí thải.

⁃ Động cơ điện (Electric Motor): Được kết nối trực tiếp với bánh

xe Điều này cho phép động cơ điện và động cơ đốt trong hoạt

động cùng lúc để cung cấp lực kéo, hoặc hoạt động riêng lẻ tuỳ

thuộc vào điều kiện vận hành và yêu cầu công suất.

7 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU

6 Đặc điểm kết cấu

⁃ Pin : Bộ pin lưu trữ năng lượng điện được tạo ra bởi

động cơ điện trong quá trình phanh tái tạo và cung cấp điện cho động cơ điện khi cần thiết.

⁃ Bộ điều khiển công suất (PCU) : PCU quản lý luồng điện

giữa ICE, động cơ điện và pin, tối ưu hóa hiệu suất tổng thể của hệ thống.

⁃ Truyền động : Truyền động trong hệ thống hybrid song

song có thể là hộp số sàn, tự động hoặc hộp số vô cấp (CVT), tùy thuộc vào thiết kế và yêu cầu cụ thể của xe.

7 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU

không cần quá nhiều lực kéo.

- Chế độ kết hợp (Hybrid): Cả động cơ đốt trong và động cơ điện cùng hoạt động để cung cấp lực kéo lớn hơn, thường là khi xe cần tăng tốc hoặc di chuyển ở tốc độ cao.

- Chế độ phanh tái sinh (Regenerative Braking) : Động cơ điện hoạt động như một máy phát điện khi xe giảm tốc, chuyển động năng thành điện năng để sạc lại pin.

7 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU

Kết luận

• Hệ thống truyền lực song song trong xe hybrid là một giải pháp cân bằng giữa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu, mang lại lợi ích lớn trong việc giảm thiểu tác

động đến môi trường mà vẫn đảm bảo hiệu suất vận hành của xe.

KẾT LUẬN

CHÂN THÀNH CẢM ƠN

03:24:5

2 AM