Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 100 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
100
Dung lượng
3,85 MB
Nội dung
iv TÓM TT S phát trin ca xe c s dng ng c t trong, c bit là ô tô, là mt trong nhng thành tu ln nht ca k thut hin i. Ô tô ã có nhng óng góp to ln trong s phát trin ca xã hi hin i bng cách làm tha mãn nhu cu vn chuyn hàng ngày. Tuy nhiên, mt lng ln ô tô c s dng trên khp th gii ã và ang gây ra nhng vn nghiêm trng i vi môi trng và cuc sng con ngi. S ô nhim không khí, hin tng m lên toàn cu, và s cn kit nhanh chóng ca ngun du m là vn c quan tâm hàng u hiên nay. Trong các thp niên gn ây, nhng hot ng nghiên cu và phát trin liên quan n giao thông ã chú trng n vic phát trin phng tin giao thông hiu sut cao, sch và an toàn. Nhng xe in, xe lai in, và xe s dng pin nhiên liu ã c xut thay th cho nhng phng tin truyn thng trong tng lai không xa. Trong lun vn này, tác gi ch tp trung nghiên cu vn ánh giá tiêu hao nhiên liu trên xe Hybrid . Tuy nhiên, do thi gian làm lun vn có hn nên tác gi ch nghiên cu mt s ni dung sau: Chng 1. Tng quan Chng 2. Gii thiu chung v xe Hybrid Chng 3. C s lý thuyt v tính toán tiêu hao nhiên liu Chng 4. Tn hao nng lng -Tiêu hao nhiên liu trên xe Hybrid Chng 5. Công ngh tit kim nhiên liu trên xe Hybrid Chng 6. Kt lun v ABSTRACT The development of internal combustion engine vehicles, especially automobiles,is one of the greatestachievements of modern technology.Automobiles have made great contributions to the growth of modern society by satisfying many of its needs for mobility in everyday life. However, the large number of automobiles in use around the world has caused and continues to cause serious problems for the environment and human life. Air pollution, global warming, and the rapid depletion of the Earths petroleum resources are now problems of paramount concern. In recent decades, the research and development activities related to transportation have emphasized the development of high efficiency, clean, and safe transportation. Electric vehicles, hybrid electric vehicles, and fuel cell vehicles have been typically proposed to replace conventional vehicles in the near future. In this thesis, the author focused "research about the assessment problem fuel consumption on Hybrid vehicles ". Because of time limit, so reseacher just mentioned some main parts as the followings: Chapter 1. Overview Chapter 2. Introduction of Hybrid vehicle Chapter 3. Basic theory of operating fuel economy Chapter 4. The energy loss -Fuel economy on Hybrid vehicle Chapter 5. Fuel saving technologies on hybrid Chapter 6. Summary vi MC LC Ni dung Trang Trang ta Quyt nh giao tài Xác nhn ca cán b hng dn Lý lch cá nhân i Li cam oan ii Li cm t iii Tóm tt iv Mc lc vi Danh sách các hình ix Chng 1. Tng quan 1 1.1. S ra i ca xe Hybrid 1 1.2. Mc ích ca tài 4 1.3. Nhim v và gii hn tài 4 1.4. Phng pháp nghiên cu 4 1.5. im mi ca lun vn 4 Chng 2. Gii thiu chung v ô tô Hybrid 5 2.1. Khái nim chung 5 2.2. Xu hng phát trin ca ô tô Hybrid 5 2.3. Phân loi ôtô hybrid 6 2.4.Mô hình tng quát ca ôtô hybrid 11 2.4.1. ng c t trong 13 2.4.2. Hp s và b phân phi công sut (Hybrid Transaxle) 14 2.4.3. Motor in và máy phát in 15 vii 2.4.4. B phn chuyn i in (Inverter with Converter) 16 2.4.5. c-quy in áp cao. (HV Battery - High Volt Battery) 16 2.4.6. Cáp ngun 17 2.5. Các ch hot ng ca xe Hybrid 18 Chng 3. C s lí thuyt 25 3.1. Tính kinh t nhiên liu ca ô tô 25 3.1.1. Các ch tiêu kinh t nhiên liu ca ô tô 25 3.1.2. Phng trình tiêu hao nhiên liu ca ng c 26 3.1.3. ng c tính nhiên liu khi ô tô chuyn ng n nh 28 3.2 ng c in 33 3.3. Máy phát 37 3.4. c quy cao áp ( hight voltage battery): 38 3.5. Phanh tái to nng lng: 44 3.6. Hng nghiên cu tiêu hao nhiên liu trên xe Hybrid 45 Chng 4. Tn hao nng lng tiêu hao nhiên liu trên xe Hybird 48 4.1. Tn hao nng lng trong trng thái 1 48 4.1.1. t vn 48 4.1.2. S bin i nng lng 49 4.1.3. S truyn và bin i nng lng trong h thng truyn lc 50 4.1.4. S tn hao nng lng 52 4.2. Tn hao nng lng trong trng thái 2 53 4.2.1.Công sut ca máy phát in 54 4.2.2. Công sut ca c quy 58 42.3. Công sut ca ng c in 61 4.3 . Tn hao nng lng trong trng thái 3 63 viii 4.3.1 . Gii thiu chung 64 4.3.1.1. ng c in (MG2) 65 4.3.1.2. Máy phát in (MG1) 65 4.3.1.3. B phân chia công sut - PSD 66 4.4 . Tính toán tiêu hao nhiên liu trên xe Hybrid 70 4.4.1 . S ng truyn nng lng trên xe Hybrid 70 4.4.2 . Công sut ca ng c in 71 4.4.3 . Công sut ca c quy 73 Chng 5. Công ngh tit kim nhiên liu trên xe Hybrid 78 5.1. Gim kích c ca ng c 78 5.2. Chu kì có t s giãn n cao (chu kì Atkinson/Miller) 80 5.3. H thng Start-Stop 81 5.4. Tr lc ng c in 82 5.5. Phanh tái to nng lng 83 Chng 6. Kt lun 89 6.1. ánh giá tài 89 6.2. Kin ngh 89 Tài liu tham kho 91 ix DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1. S phát trin ca ô tô gim ô nhim môi trng 2 Hình 2.1a. H thng hybrid ni tip 7 Hình 2.1b. S truyn ng h thng hybrid ni tip 8 Hình 2.2a. H thng hybrid song song 9 Hình 2.2b. S truyn ng h thng hybrid song song 9 Hình 2.3a. H thng hybrid hn hp 10 Hình 2.3b. S truyn ng h thng hybrid hn hp 10 Hình 2.4. Mt dng ôtô Hybrid kiu phi hp công sut song song 11 Hình 2.5. S ôtô hybrid kiu hn hp 12 Hinh 2.6. Mt dng ôtô hybrid kiu hn hp 12 Hình 2.7. ng c t trong, hp s ca ôtô hybrid (Toyota Prius) 13 Hình 2.8. Ôtô VW Touareg Hybrid 2009 14 Hình 2.9. S nguyên lý cu to ca b phân phi công sut 15 Hình 2.10. B chuyn i in và s nguyên lý hot ng 16 Hình 2.11a. c-quy in áp cao trên Toyota Prius 17 Hình 2.11b. c-quy in áp cao trên VW Touareg 17 Hình 2.12. S h thng cáp dn in công sut cao 17 Hình 2.13. S các ch làm vic 18 Hình 2.14. Np in cho c quy khi khi ng. 18 Hình 2.15. Quá trình khi ng làm quay trc khuu ng c 19 Hình 2.16. ng c in dn ng các bánh xe ch ng 19 Hình 2.17. Biu ch sn sàng khi hành 20 Hình 2.18. S ch chy xe bình thng 21 Hình 2.19. Biu ch chy xe bình thng 21 x Hình 2.20. S ch tng tc ti a 22 Hình 2.21. Biu ch tng tc ti a 22 Hình 2.22. S ch gim tc và phanh 23 Hình 2.23. Biu ch gim tc và phanh 23 Hình 2.24. S ch lùi xe 24 Hình 3.1. ng c tính ngoài ca ng c 27 Hình 3.2. th c tính ti trng ca ng c 29 Hình 3.3. th cân bng công sut ca ô tô ng vi các h s cn khác nhau ca mt ng 30 Hình 3.4. S th c tính tiêu hao nhiên liu ca ô tô khi chuyn ng n nh 32 Hình 3.5. S mt ct ngang ng c in 34 Hình 3.6. Mô-t in ca xe Toyota Prius 34 Hình 3.7. c tính tc ngoài ca moment i vi các loi ng c in mt chiu35 Hình 3.8. ng c in mt chiu kích t ni tip 36 Hình 3.9. th quan h momen, công sut và tc ca máy phát 38 Hình 3.10. Hình dáng bên ngoài HV c quy 38 Hình 3.11. Các b phn chính ca HV c qui trên xe Prius 39 Hình 3.12. c tính dung lng c quy 42 Hình 3.13. c tuyn Volt - Ampere 43 Hình 3.14. Phanh tái to nng lng 44 Hình 3.15. Các trng thái làm vic ca xe Hybrid 46 Hình 4.1. ng truyn nng lng trng thái 1 48 Hình 4.2. Các c tính vào và ra ti các im khác nhau trong h thng truyn lc vi h thng c khí 49 Hình 4.3. ng truyn nng lng trng thái 2 53 Hình 4.4. S máy phát in xoay chiu 54 Hình 4.5. S mch in ng c in 61 xi Hình 4.6. ng truyn nng lng trng thái 3 63 Hình 4.7. Gii thiu chung v h thng truyn ng 64 Hình 4.8. ng c in MG2 65 Hình 4.9. Máy phát in MG1 66 Hình 4.10. Cu to b phân chia công sut 67 Hình 4.11. Cách sp xp các bánh rng trong b PSD 68 Hình 4.12. Ký hiu trên bánh rng hành tinh 69 Hình 4.13. S truyn nng lng 71 Hình 4.14. S truyn công sut ca trc M 72 Hình 4.15. ng c tính ngoài ng c in 72 Hình 4.16. Các ch làm vic ca xe Hybrid 73 Hình 4.17. S truyn công sut ca c quy 74 Hình 4.18. c tính ca máy phát in 74 Hình 4.19. th c tính ti trng ca ng c 76 Hình 4.20. th c tính tiêu hao nhiên liu ca ô tô khi chuyn ng n nh 77 Hình 5.1. ng c t trong Prius 78 Hình 5.2. Nng cht ô nhim theo 79 Hình 5.3. c tính ngoài ca ng c 79 Hình 5.4. Chu trình Atkinson 80 Hình 5.5. So sánh gia 2 chu trình 81 Hình 5.6. Chc nng stop-start dùng trên xe 82 Hình 5.7. S phanh tái to nng lng 84 Chng 1 Tng quan Trang 1 phát trin ca xe c s dng ng c t trong, c bit là ô tô, là mt trong nhng thành tu ln nht ca k thut hin i. Ô tô ã có nhng óng góp to ln trong s phát trin ca xã hi hin i bng cách làm tha mãn nhu cu vn chuyn hàng ngày. Không ging vi các ngành công nghip khác, s phát trin nhanh chóng ca công nghip ô tô ã thúc y s phát trin ca xã hi loài ngi t mt xã hi thp ti mt xã hi có nn công nghip phát trin cao. Ngành công nghip ô tô và các ngành công nghip ph tr khác ã tr thành tr ct ca nn kinh t th gii và thu hút s lng lao ng ln nht. S phát trin các phng tin giao thông các khu vc trên th gii nói chung không ging nhau, mi nc có mt quy nh riêng v khí thi ca xe , nhng u có xu hng là tng bc ci tin cng nh ch to ra loi ôtô mà mc ô nhim là thp nht và gim ti thiu s tiêu hao nhiên liu. iu ó càng cp thit khi mà ngun tài nguyên du m ngày càng cn kit dn n giá du tng cao mà ngun thu nhp ca ngi dân li tng không áng k. Các xe chy bng Diesel, xng hoc các nhiên liu khác u ang tràn ngp trên th trng gây ô nhim môi trng, làm cho bu khí quyn ngày mt xu i, h sinh thái thay i. Vì th vic tìm ra phng án gim ti thiu lng khí gây ô nhim môi trng là mt vn cn c quan tâm nht hin nay ca ngành ô tô nói riêng và mi ngi nói chung. Ôtô sch không gây ô nhim (zero emission) là mc tiêu hng ti ca các nhà nghiên cu và ch to ôtô ngày nay. Có nhiu gii pháp ã c công b trong nhng nm gn ây, nh: hoàn thin quá trình cháy ca ng c, s dng các loi nhiên liu không truyn thng cho ôtô nh LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, in, pile nhiên liu, nng lng mt tri, ôtô lai (hybrid) Chng 1 Tng quan Trang 2 Hình 1.1 S phát trin ca ô tô gim ô nhim môi trng Xut hin t u nhng nm 1990 và cho n nay, ôtô hybrid ã luôn c nghiên cu và phát trin nh là mt gii pháp hiu qu v tính kinh t và môi trng. Có th nói, công ngh hybrid là chìa khoá m cánh ca tin vào k nguyên mi ca nhng chic ô tô, ó là ô tô không gây ô nhim môi trng hay còn gi là ô tô sinh thái. Vi các u im ni bt nh ã nêu, ôtô hybrid ang c s quan tâm nghiên cu và ch to ca rt nhiu nhà khoa hc và hãng sn xut ôtô trên th gii. Ngày càng có nhiu mu ôtô hybrid xut hin trên th trng và càng có nhiu ngi tiêu dùng s dng loi ô tô này. Trong tng lai thì nhng chic xe tit kim nhiên liu s thay th dn nhng xe chy xng truyn thng. Vì vy xe nhng chic xe Hybird s c a vào ào to ti cái trng i hc và cao ng trong thi gian không xa. ón u xu th ó, [...]... ánh giá tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid là m t v n m i, r t ít ng i nghiên c u Do ó tài nghiên c u v n ánh giá tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid v i các m c ích nh sau: - C s lí thuy t v tiêu hao nhiên li u trên xe Hybird - T o ti n cho các bài nghiên c u sau tính toán l p ph ng trình c công th c tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid 1.3 Nhi m v và gi i h n c a V i tài tài nghiên c u v n ánh giá tiêu. .. t nhiên li u c a ôtô trên quãng ôtô khách ng xá, i u c ánh giá b ng m c tiêu hao nhiên li u ng 100km ho c m c tiêu hao nhiên li u cho m t t n-km iv i c tính theo m c tiêu hao nhiên li u trên m t hành khách-km ho c 100km M c tiêu hao nhiên li u cho m t n v quãng ng ch y qd c a ôtô c tính theo bi u th c 100Q S qd Q L ng tiêu hao nhiên li u (l) S* Quãng ng ch y c c a ôtô (km) M c tiêu hao nhiên li u trên. .. này t p trung nghiên c u v n M t chi c xe ch y x ng bình th cùng kh i l ng 1 T ng quan ánh giá tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid ng và m t chi c xe hybrid có cùng công su t, ng và ch y trên m t quãng ng nh nhau thì xe nào tiêu th l x ng nhi u h n ? N u ti t ki m h n thì v n ng nào giúp cho xe ti t ki m nhiên li u h n Có r t nhi u công trình ã nghiên c u v v n Các nghiên c u ngoài n xe Hybrid : c: Modern... GSTKKH Bùi V n Gá Ch a có nghiên c u nào nghiên c u v v n ti t ki m nhiên li u trên xe Hybrid Trang 3 Ch ng 1 T ng quan T nh ng c s v a nêu và d a trên các c s lý thuy t v ng c ch n i n cùng v i s h ng d n c a th y TS Lâm Mai Long, tôi quy t tài Nghiên c u v n 1.2 M c ích c a Gi i quy t v n ng c , máy phát, nh ánh giá tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid tài tiêu hao nhiên li u trên ô tô ang là xu h ng... (m/s) Nh v y m c tiêu hao nhiên li u c a ô tô ph thu c vào su t tiêu hao nhiên li u có ích c a ng c và công su t tiêu hao kh c ph c các l c c n chuy n ng T công th c (3.5) và (3.6) ta có công th c tính tiêu hao nhiên li u: 0 36 g e ( F qd F n Ph ng trình (3.7) g i là ph tô chuy n ng không n Khi ô tô chuy n ng trình ánh giá m c tiêu hao nhiên li u cho ô nh ng n qd nh Fj = 0 thì m c tiêu hao nhiên li u c... vào tính kinh t nhiên li u ng c , sau ó là tiêu hao nhiên li u kh c ph c các l c c n chuy n Xây d ng m i quan h gi a qd v i y u t tiêu hao nhiên li u c a l c c n chuy n ng g i là ph Khi thí nghi m ng c trên b ng th ta xác M c tiêu hao nhiên li u theo th i gian Gt L n ng c và các ng trình tiêu hao nhiên li u li u theo th i gian (kg/h) và công su t phát ra c a Q ng Q t n nh c m c tiêu hao nhiên ng c Pe... Hybrid electric, and Fuel cell Vehicles Fundamentals, Theory and Design c a ng tác gi Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Sebastien E Gay, Ali Emadi Nghiên c u này c p n nh ng v n c b n c a xe i n, xe Hybrid và pin nhiên li u Trong xe Hybird nói riêng thì nghiên c u này ch rõ các h th ng truy n công su t c ng nh vi c tích tr n ng l c s t t ng trên xe Các v n này c ng là nghiên c u tiêu hao nhiên li u trên xe. .. nghiên c u v n ánh giá tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid, tác gi d a vào các c s lí thuy t ã quan c trình bày n s tiêu hao nhiên li u trên xe Hybrid phân tích các v n tài này không c p liên n thi t k hay ch t o các b ph n c a h th ng 1.4 Ph ng pháp nghiên c u S d ng ph ng pháp s u t m tài li u trong và ngoài n tích, suy lu n theo h th c n n ã th ng tiêu hao nhiên li u trên c trang b trong quá trình... Ch ng 2 Gi i thi u chung v ô tô Hybrid 2.5.5 Ch lùi xe xe chuy n ng lùi, ng c i n o ng c chi u quay ng c chính không làm vi c, máy phát không phát sinh i n Hình 2.24 S ch lùi xe ng 2 trình bày t ng quát v xe Hybrid K t lu n: Ch - S truy n n ng l - Các b ph n trên xe Hybrid - Các ch th y ho t ng trên xe Hybrid ng c a xe c s khác nhau gi a xe ch y x ng thu n túy và xe Hybrid v ng truy n n ng l ng Trang... rút ra nh n xét sau: M c tiêu hao nhiên li u trên m t hao nhiên li u có ích c a ng c gi m, ngh a là n u trình làm vi c hoàn thi n thì gi m n v quãng n v quãng ng ch y gi m khi su t tiêu ng c có k t c u và quá c m c tiêu hao nhiên li u c a ô tô trên m t ng ch y Tình tr ng làm vi c c a h th ng truy n l c không t t s làm gi m hi u su t truy n l c và làm t ng m c tiêu hao nhiên li u trên m t Khi l c c n chuy . chung v