Luận văn Công nghệ kỹ thuật ô tô: Tìm hiểu về công nghệ lai (Hybrid) trên ô tô và xe máy

Nội dung của luận văn trình bày phương tiện giao thông cá nhân phù hợp với Việt Nam; tính toán hệ thống truyền động cho xe gắn máy lai (hybrid) sử dụng động cơ điện và động cơ nhiên liệu khí hoá lỏng LPG; cấu tạo hệ thống truyền động cho xe ô tô (hybrid) hai chổ ngồi sử dụng động cơ điện và động cơ nhiên liệu khí hoá lỏng LPG.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHÚ XN ­­­­­­­­­­­­­ TÌM HIỂU VỀ CƠNG NGHỆ LAI (HYBRID) TRÊN Ơ TƠ VÀ XE MÁY (Tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành CNKT Ơ tơ) Biên soạn: ThS. Nguyễn Qn Khoa: Cơng Nghệ ­ Kỹ tht Trường ĐH Phú Xn ­ Huế Huế, tháng 06 năm 2021 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy MỤC LỤC: ThS. Nguyễn Qn Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn MỞ ĐẦU Sự phát triển các phương tiện giao thơng ở các khu vực trên thế giới nói  chung khơng giống nhau nhưng đều có xu thế  chung là cơ  giới hố qng   đường dịch chuyển. Sự  gia tăng mật độ  phương tiện giao thơng dẫn đến   hai vấn đề  lớn cần giải quyết đó là sự  q tải của cơ  sở  hạ  tầng và ô   nhiễm môi trường. Sự phát triển ngành giao thông vận tải của hầu hết các  nước đều được thực hiện theo định hướng làm giảm nhẹ  sự  tác động của   hai vấn đề này đến kinh tế ­ xã hội ­ Giảm tải cho cơ sở hạ tầng: Giải quyết vấn đề này một mặt liên quan đến công tác qui hoạch đô thị,   nâng cấp hệ  thống giao thông, mở  rộng đường, thiết kế  tốt các nút giao   thông, xây dựng các bãi đậu xe  và mặt khác, cần phải lựa chọn loại   phương tiện giao thơng phù hợp. Mặt thứ nhất của vấn đề  là trách nhiệm   của các cấp chính quyền quốc gia. Cịn đối với trách nhiệm của một người   nghiên cứu khoa học thì nhiệm vụ  cần quan tâm là phải xem xét đến mặt  thứ hai của vấn đề, nghiên cứu đề xuất loại phương tiên giao thơng hợp lý  với cơ sở hạ tầng đơ thị Trong điều kiện cơ sở hạ tầng phục vụ cho giao thơng ở  nước ta chưa  được phát triển, nhà   thành phố  chật hẹp, chỗ  đậu xe chưa được xây  dựng, việc sử dụng các loại phương tiện giao thông cá nhân cỡ  lớn như  ô  tô du lịch từ 4 đến 12 chỗ sẽ gây nhiều phiền hà cho công tác tổ chức giao   thơng cũng như  cho người sử  dụng. Vì vậy nhiệm vụ  đặt ra cho các cơ  quan quản lý giao thơng là khuyến khích người dân sử  dụng những loại  phương tiện vận chuyển cá nhân thích hợp như ơ tơ kích cỡ nhỏ 2 chỗ ngồi   hoặc xe gắn máy, trong đó xe gắn máy là phương tiện giao thơng được  Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn người dân  ưa chuộn nhất hiện nay   nước ta. Mặt dù đây chưa phải là  phương tiện chiếm mật độ giao thơng bé nhất (sau xe bt) nhưng rất phù  hợp với điều kiện sử  dụng   Việt Nam do tính cơ  động cao, dễ  cất giữ,   tiêu thụ nhiên liệu ít và giá cả phù hợp với túi tiền của đại đa số người dân   lao động ­ Phát triển nguồn động lực sạch: Hiện nay, phương tiện giao thơng là một trong những tác nhân lớn gây ơ  nhiễm mơi trường nghiêm trọng. Do đó, u cầu cấp bách đặt ra cho các  nhà nghiên cứu là phải tìm ra nguồn động lực sạch khơng gây ơ nhiễm   (zero emission) để  trang bị  cho phương tiện giao thơng. Ngồi ra, do nguy  cơ nguồn dầu mỏ sẽ bị cạn kiệt trong một tương lai gần nên cũng địi hỏi   con người cần phải tìm ra những nguồn năng lượng mới thay thế cho dầu  mỏ  hoặc ít ra cũng cần phải cải tiến động cơ  nâng cao hiệu suất để  tiết   kiệm năng lượng. Có nhiều giải pháp đã được cơng bố  trong những năm  gần đây như: ­ Tập trung hồn thiện q trình cháy động cơ Diesel ­ Cải tiến q trình cung cấp nhiên liệu và đánh lửa trên động cơ xăng ­ Sử dụng các loại nhiên liệu thay thế như: LPG (Liquid Petroleum Gas),  khí thiên nhiên, methanol, ethanol, biodiesel, điện, pin nhiên liệu, năng  lượng mặt trời ­ Nguồn động lực lai (hybrid) điện ­ nhiệt Tất cả các giải pháp trên đều có những ưu và nhược điểm riêng. Trong   đó, hai giải pháp được đánh giá tốt nhất hiện nay là loại động cơ  sử  dụng   pin nhiên liệu FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle) và động cơ  lai điện nhiệt  HSD (Hybrid Synergy Drive) do hãng TOYOTA đề  xuất. Đối với động cơ  FCHV, nó có  ưu điểm là hồn tồn khơng gây ơ nhiễm mơi trường nhưng  Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn nhiên liệu cung cấp cho nó là khí hydrogen có giá thành rất cao, cịn động   HSD thì tuy đã giảm đáng kể  khả  năng gây ơ nhiễm mơi trường, hiệu  suất cao nhưng do sử dụng xăng nên nó cịn phụ thuộc rất nhiều vào nguồn   cung cấp dầu mỏ. Động cơ Diesel cải tiến tuy hạn chế tối đa phát thải khí   gây ơ nhiễm mơi trường và hiệu suất cao nhưng nó cũng khơng phải là  động cơ đầy hứa hẹn trong tương lai vì loại động cơ này vẫn phải sử dụng  nhiên liệu từ nguồn dầu mỏ. Động cơ sử dụng nhiên liệu khí hố lỏng LPG  đang phát huy nhiều  ưu điểm như  trữ  lượng LPG trên trái đất là cịn dồi   dào, hiệu suất tương đối cao và ít gây ơ nhiễm mơi trường nhưng nó vẫn  cịn có nhược điểm là vấn đề nạp lại nhiên liệu gặp nhiều khó khăn Một xu hướng rất nổi bậc hiện nay là sử  dụng ngun lý lai (hybrid)   cho nguồn động lực sử dụng trên phương tiện giao thơng vận tải. Động cơ  lai sẽ  kết hợp  được  ưu điểm của hai động cơ  thành phần và hạn chế  những nhược điểm của chúng nên tạo ra được hiệu suất tổng hợp rất cao   và đồng thời giảm thiểu phát thải khí gây ơ nhiễm mơi trường. Vì vậy mà   cơng nghệ lai đã được các nhà sản xuất ơ tơ trên thế giới tập trung nghiên   rất nhiều trong những năm gần đây Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Xu hướng phát triển xe gắn máy lai (hybrid) trên thế giới: 1.1.1. Piaggio hybrid scooter: Đối với các hãng sản xuất xe máy, cơng nghệ  lai (Hybrid) quả  thực là  một vấn đề khó khi áp dụng trên những mẫu xe máy thương mại mang tính  chất phổ  thơng. Ngồi việc có chi phí sản xuất cao, việc đưa ra giải pháp  sử dụng động cơ điện và động cơ đốt trong có thể phối hợp nhịp nhàng và  mang lại hiệu quả cao khi vận hành ln là một bài tốn khó, địi hỏi tư duy  sáng tạo và cơng nghệ  vượt thời gian của những nhà sản xuất. Chính vì  vậy trong thời điểm hiện tại, những mẫu xe máy Hybrid mỗi khi xuất hiện  chưa thể là một giải pháp hồn hảo cho các phương tiện di chuyển cá nhân,   thế nhưng nó lại mang ý nghĩa lớn về trình độ  và đẳng cấp của từng hãng  xe Nhà sản xuất xe máy Italia ­ Piaggio sẽ trở thành cơng ty đầu tiên trang   bị hệ truyền động hybrid cho xe scooter (xe hai bánh thiết kế dành cho q   bà). Mới đây, hãng thơng báo kế  hoạch phát triển những phiên bản hybrid  dành cho Vespa LX, Piaggio X8 và chiếc scooter 3 bánh Vespa MP3 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 1­1: Động cơ lai HyS Vespa  LX Hệ  truyền động lai mang tên HyS (Hybrid Scooter) có thể  vận hành  ở  chế  độ  chỉ  động cơ  điện hoặc   chế  độ  kết hợp (hybrid) giữa động cơ  xăng với động cơ điện. Piaggio HyS là hệ thống lai song song trong đó một   động cơ  đốt trong và một động cơ điện tích hợp vào vỏ  động cơ  chung và  đồng thời cũng được điều khiển chung bằng một hệ thống điện tử. Cả hai   động cơ  này đồng thời cung cấp năng lượng cho bánh sau bằng bộ  truyền  động đai vơ cấp. Hệ thống điều khiển điện tử  kết hợp hai động cơ  nhằm   đem lại khả  năng tăng tốc nhanh hơn và giúp giảm đáng kể  việc tiêu thụ  nhiên liệu (1,67 lít / 100km), ngồi ra khí thải C02   cịn 40g/km khi sử  dụng 65% chế độ hybrid và 35% chế độ điện. HyS cũng sử dụng hệ thống   phanh tái sinh giúp thu hồi năng lượng thường xun bị  mất đi trong q  trình phanh. Ngồi ra, dịng scooter này cịn có thể  nạp lại ắc quy từ nguồn  điện sinh hoạt 220V. Hộp số  tự động, hệ  thống đánh lửa điện tử  và khởi   động tự  động giúp người sử  dụng dễ  dàng vận hành xe trong đơ thị  cũng  như ở vùng ngoại thành.  Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 1­2: Động cơ lai HyS Vespa  MP3 Piaggio HyS sử dụng giải pháp cơng nghệ vơ cùng tân tiến và phức tạp  nhưng vẫn dễ sử dụng. Một cơng tắc dùng để  chọn một trong các chế  độ  vận hành: hybrid hoặc điện. Trong chế  độ  kết hợp, HyS điều khiển cơng   suất đầu ra từ  hai động cơ  xăng và điện, thơng qua hệ  thống điều khiển  điện tử (SGE) nhằm tăng cơng suất và chọn tỷ số truyền phù hợp với trạng  thái vận hành của xe. Suốt q trình giảm tốc độ  và phanh, hệ  thống điều  khiển thu hồi cơng suất bị mất và nạp vào ắc quy. Cơng nghệ truyền động   điện tử khơng chỉ cho phép hệ thống điều khiển kiểm sốt năng lượng đầu  ra được kết hợp của hai động cơ  mà cịn điều khiển động cơ  nhiệt vận   hành ở chế độ có hiệu suất cao nhất, vì vậy giảm mức tiêu thụ nhiên liệu   và khí thải gây ơ nhiễm mơi trường. Tất cả những thơng tin về cơng nghệ  này vẫn cịn nằm trong vịng bí mật. Dự  kiến, ba phiên bản đầu tiên của  Piaggio HyS sẽ  là Vespa LX, Piaggio X8 và MP3 ba bánh. Theo thơng tin  ban đầu, HyS sử  dụng một động cơ  xăng xy lanh đơn, 4 kỳ  làm mát bằng   chất lỏng, có dung tích 125cm3, cơng suất cực đại 11kW   số  vòng quay  8.500   vòng/phút,   kết   hợp   với     động     điện   có   cơng   suất   cực   đại   2,6kW, sử dụng bộ nguồn ắc quy Lithium­ion gồm  3 bình 12V­26AH. Trên  phiên bản X8 và MP3,  ắc quy được dấu vào ngăn đựng hành lý dưới n  xe, tuy nhiên, khoảng khơng này vẫn đủ  lớn để  đặt mũ bảo hiểm. Mẫu   Vespa LX hybrid, khoảng khơng gian phía dưới n xe chỉ dùng để chứa ắc  quy, cốp đựng hành lý và mũ bảo hiểm sẽ được bố trí ở phía trên sau đi   xe. Trên bản điều khiển ở tay lái xe có lắp đặt một đồng hồ báo tình trạng   Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn lưu trữ điện của  ắc quy. Thời gian một lần nạp lại đầy bộ  nguồn ắc quy  bằng lưới điện 220V là khoảng 3 giờ. Tổng trọng lượng tồn bộ  động cơ  và ắc quy của hệ thống HyS là khoảng 30kg.  1.1.2. Yamaha HV­X Hybrid Scooter: Được giới thiệu tại triển lãm Tokyo Motor Show 2009, Yamaha HV­X   được xem như mẫu xe máy hybrid có tính thực tế cũng như  khả  năng vận  hành hồn hảo trong mọi điều kiện sử  dụng. Yamaha HV­X Hybrid được  trang bị một động cơ điện 300V, cơng suất tối đa 15kW với bộ ắc quy loại   Lithium­ion và động cơ đốt trong xy lanh đơn, 4 kỳ, 250cm3 với bộ truyền  động đai vơ cấp dẫn động đến bánh xe sau chủ động Hình 1­3: Sơ đồ cấu tạo xe Yamaha HV­X Hybrid Scooter Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn   Hình 1­4: Yamaha HV­X Hybrid Scooter Yamaha HV­X Hybrid có cách bố trí các bộ  phận trong hệ thống động  lực khá phức tạp. Tại vị  trí đặt bình chứa nhiên liệu truyền thống là một  hệ  thống bộ  nguồn  ắc quy cỡ  lớn và hệ  thống điều khiển điện tử  trung   tâm (IC điều khiển). Trong khi đó, bình chứa nhiên liệu dành cho động cơ  đốt trong được chuyển xuống phía đi xe. Phía dưới bộ vỏ nhựa là những  chi tiết động cơ  phức tạp được sắp xếp dày đặc trên khung xe. Hệ  thống  động cơ xăng và động cơ điện của HV­X được điều khiển chung bằng bộ  IC trung tâm. Trong điều kiện xe vận hành   tốc độ  đều hoặc tăng giảm  tốc nhẹ (chậm), hệ thống điều khiển điện tử sẽ kích hoạt động cơ điện và  ngắt hệ thống động cơ xăng giúp chiếc xe vận hành ở  chế  độ  êm dịu, tiết   kiệm nhiên liệu. Trong khi đó, khi xe cần vận hành ở cơng suất tối đa như  leo dốc hoặc vận hành trên đường cao tốc, hệ thống điều khiển trung tâm   kích hoạt cả  hai hệ  thống động cơ  xăng và động cơ  điện cùng hoạt   động. Như vậy, có thể nhận thấy rõ mục đích sử dụng của từng kiểu động   cơ trong hệ thống truyền động lai này là: động cơ điện sẽ  được dùng chủ  yếu, thường xun trong q trình xe chạy và khi đi đường trường hoặc  vượt dốc thì động cơ xăng mới hoạt động. Ngồi ra, khi nguồn điện của ắc  quy đã hết, xe có thể chạy bằng động cơ xăng như một chiếc xe máy bình  thường khác Hiện tại Yamaha mới chỉ dừng lại  ở việc giới thiệu sơ bộ về mẫu xe   tay ga đặc biệt này. Tuy nhiên với những hình  ảnh được Yamaha cơng  chiếu trong dịp triển lãm  Tokyo Motor  Show 2009, chiếc  xe   giới   chun mơn và những người đam mê xe máy đánh giá cao. Mặc dù vậy,   10 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 5­16: Sơ đồ khối mạch điều khiển cơ cấu chấp hành Sau khi thiết kế, tính tốn bằng phần mềm chun dụng ta được bo  mạch của bộ điều khiển điện tử trung tâm (ECC) như mơ tả ở hình 5­16 và  hình 5­17 mơ tả bộ ECC hồn chỉnh sau khi lắp ghép đầy đủ các linh kiện.  Chương trình điều khiển hoạt động của bộ ECC được lập trình bằng ngơn  ngữ máy tính C++ và nội dung của chương trình được trình bày ở trong phần  Phụ lục 2 92 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 5­17: Cấu tạo bo mạch của bộ điều khiển điện tử trung tâm (ECC) Hình 5­18: Cấu tạo của bộ điều khiển điện tử trung tâm (ECC) 93 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn 3.16. Đo mơ men và cơng suất của bánh xe chủ động: Sau khi lắp đặt hồn thiện xe gắn máy lai (hybrid) theo tính tốn thiết  kế, ta tiến hành khảo sát đường đặt tính kéo của xe bằng thiết bị đo cơng   suất được mơ tả như ở hình 6­1 và hình 6­2. Hình 6­3 và hình 6­4 mơ tả vị  trí kết nối giữa xe gắn máy và thiết bị đo cơng suất. Kết quả  đo được mơ  tả    bảng 6­1, các đường đặc tính mơ men và cơng suất của bánh xe chủ  động được mơ tả    đồ  thị  hình 6­5 và đồ  thị  hình 6­6. Hình 6­7 mơ tả  đường đặc tính mơ men và cơng suất của động cơ  nhiệt (LPG) khi bướm   ga mở 100% Hình 6­1: Cấu tạo khung sườn bộ đo cơng suất xe gắn máy 94 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 6­2: Các cơ cấu chính của bộ đo cơng suất xe gắn máy Hình 6­3: Kết nối xe gắn máy lai trên thiết bị đo cơng suất Bảng 6­1: Tổng hợp kết quả đo mơ men và cơng suất của động cơ điện n Động cơ  (vịng/phút) điện  500W M(N.m) 50 100 150 200 250 300 350 95 41,2 39,9 35,0 27,4 22,5 18,7 15,0 11,8 Động cơ  điện  1000W P(W) M(N.m) P(W) M(N.m) P(W) 0,0 208,8 366,3 430,2 471,0 489,3 471,0 432,3 84,9 79,8 69,9 54,9 45,0 37,4 30,5 25,0 0,0 417,8 731,8 861,6 941,2 979,7 957,7 914,4 126,0 119,7 104,9 82,3 67,5 56,1 45,5 36,8 0,0 626,6 1098,1 1291,8 1412,2 1469,0 1428,7 1346,7 Kết hợp 2 động cơ điện Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy 400 450 500 550 600 8,7 6,0 3,2 0,0 0,0 364,2 282,6 167,5 0,0 0,0 20,0 15,0 9,9 5,0 0,0 ThS. Nguyễn Quân 837,3 708,4 519,1 285,5 0,0 28,7 21,0 13,1 5,0 0,0 Hình 6­5: Đường đặc tính mơ men kéo của động cơ điện 96 1201,5 991,0 686,6 285,5 0,0 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 6­6: Đường đặc tính cơng suất kéo của động cơ điện Hình 6­7: Đường đặc tính mơ men và cơng suất của động cơ nhiệt Đối với trường hợp hệ thống vận hành kết hợp cả  động cơ  nhiệt và  động cơ điện (kiểu lai ­ hybrid) thì đường đặc tính mơ men kéo của bánh xe   chủ động được mơ tả như ở đồ thị hình 6­8. Đường đặc tổng hợp có bước  nhảy tại tốc độ  150 vịng /phút (11,3 km/h) khi kết nối lai song song nhỏ  hơn 10 km/h 97 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn Hình 6­8: Đường đặc tính mơ men tổng hợp của động cơ điện và động cơ nhiệt Chương 5: CẤU TẠO HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO XE Ơ TƠ (HYBRID)  HAI CHỔ NGỒI SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ  NHIÊN LIỆU KHÍ HỐ LỎNG LPG 5.1. Ơ tơ cá nhân ở Việt Nam:              Theo đánh giá của các nhà chun mơn, tiềm năng phát triển ơ tơ ở  nước ta là rất lớn, đặc biệt là các loại ơ tơ có giá cả    mức độ  thấp và  trung bình, phù hợp với túi tiền của đa số  người dân lao động. Trong điều  kiện cơ sở hạ tầng phục vụ cho giao thơng ở nước ta chưa được phát triển,  nhà ở thành phố chật hẹp, bãi đậu xe chưa được xây dựng, các loại ơ tơ cá  nhân cỡ  lớn sẽ  gây nhiều phiền hà cho cơng tác tổ  chức giao thơng cũng    cho người sử  dụng. Vì vậy việc xác định một kiểu dáng xe phù hợp  với cơ sở hạ tầng và thỏa mãn các tiêu chí về mức độ phát ơ nhiễm ở nước   ta là rất cần thiết. Ơ tơ cá nhân ở nước ta trước hết phải là phương tiện đi  lại thơng dụng có thể thay thế xe gắn máy. Vì vậy ơ tơ phải gọn nhẹ có tốc  độ và qng đường hoạt động tương đương với xe gắn máy nhưng an tồn   và tiện nghi hơn, đặc biệt là tránh mưa nắng và bụi trên đường. Giá thành  98 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn của xe phải thấp để  đại bộ  phận người dân có nhu cầu có thể  mua sắm   Trong bối cảnh đó thì ơ tơ cỡ nhỏ hai chỗ ngồi là phù hợp với nước ta nhất,               Về hệ thống động lực của ơ tơ, từ những phân tích trên đây chúng  ta thấy xu thế phát triển tương lai của ơ tơ là hướng về ơ tơ sinh thái, trong   đó ơ tơ lai kết hợp dẫn động giữa động cơ đánh lửa cưỡng bức và động cơ  điện có  ưu thế  lớn nhất hiện nay. Để  đón đầu sự  phát triển này, chúng ta  chọn hệ thống động lực của ơ tơ Việt Nam theo kiểu lai điện­nhiệt, trong   đó động cơ điện chạy bằng ắc quy và động cơ nhiệt chạy bằng khí gas hóa  lỏng LPG. Khác với ngun tắc ơ tơ lai "vận hành hiệp trợ" của Toyota, ơ   tơ lai hai chỗ  ngồi này vận hành theo ngun tắc "phụ  trợ". Năng lượng   điện nạp vào  ắc quy chủ  yếu lấy từ  lưới điện dân dụng khi ơ tơ khơng   hoạt động, cịn động cơ  nhiệt chỉ  kéo máy phát điện cung cấp thêm năng  lượng khi xe chạy đường dài hay vượt dốc               Sử dụng hệ thống động lực như  trên đối với ơ tơ cá nhân ở  nước   ta sẽ  mang lại lợi ích về  nhiều mặt. Thật vậy, phần lớn điện năng của   chúng ta được sản xuất bằng thủy điện (năng lượng tái sinh) khơng có khí   thải gây ơ nhiễm. Khí dầu mỏ hố lỏng LPG là sản phẩm của q trình lọc   dầu hay tinh luyện khí thiên nhiên có nguồn cung cấp dồi dào   nước ta.  Hiện nay chúng ta có nhà máy sản xuất ga Dinh Cố và trong tương lai các   nhà máy lọc  ở Dung Quốc, Vũng Rơ, các nhà máy sản xuất gas   các đầu  mối tiếp nhận khí thiên nhiên được xây dựng và đi vào hoạt động thì khả  độc lập nhiên liệu LPG của chúng ta sẽ rất lớn.  5.2. Cấu tạo thống động lực ơ tơ lai hai chỗ  ngồi điện­nhiệt tại Việt   Nam: 99 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn              Hình 3 giới thiệu sơ đồ hệ thống động lực của ơ tơ lai phụ trợ thiết   kế. Cơ cấu truyền động cơ khí của ơ tơ bao gồm các bộ  phận chính: động  cơ điện, động cơ LPG, hộp vi sai, hộp giảm tốc (truyền lực chính), cầu xe  và bánh xe chủ động      100 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn               Trên sơ đồ hình 3, động cơ điện có cơng suất 3kW được cung cấp  điện từ nguồn ắc quy có sức điện động 48V. Động cơ nhiệt có dung tích xi  lanh 125cm3 ngun thủy lắp trên xe gắn máy tay ga được chuyển đổi sang  chạy bằng LPG nhờ  bộ  phụ kiện chuyển đổi nhiên liệu GA­6. Hai nguồn  động lực trên có thể cung cấp cho cầu chủ động của ơ tơ một cách riêng rẽ  hay phối hợp nhờ  bộ  vi sai (hình 4).   Hộp vi vai nhận mo men truyền từ  động cơ  điện và động cơ  LPG. Các chốt điện từ  cho phép người điều  khiển xe phối hợp sử  dụng hai nguồn động lực điện, nhiệt. Hình 5 là ảnh  chụp các bộ phận của bộ vi sai sau khi chế tạo xong                 Hình 6 là sơ  đồ  hệ  thống truyền lực của ơ tơ hybrid thiết kế   Động cơ  điện dẫn động trực tiếp càng bộ  vi sai cịn động cơ  LPG dẫn  động bánh răng hành tinh thơng qua bộ truyền xích 101 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn                   Hệ thống động lực trên được lắp thử nghiệm trên chassis của ơ tơ  Toyota để vận hành thử nghiệm trên đường thực               Kết quả cho thấy tốc độ cực đại của ơ tơ đạt 35km/h khi chỉ chạy  bằng động cơ  điện, đạt 45km/h khi chỉ  chạy bằng động cơ  LPG và đạt  65km/h khi chạy bằng cả hai nguồn động lực. Hình 7 giới thiệu ảnh chụp   hệ thống động lực của ơ tơ hybrid sau khi lắp đặt xong. Hình 8 là ảnh chụp  của xe khi đang chạy thử nghiệm               Các tính năng của ơ tơ như  trên phù hợp với điều kiện vận hành   trong thành phố. Mức độ phát ơ nhiễm của ơ tơ đạt đến mức lý tưởng: ơ tơ  hồn tồn khơng phát ơ nhiễm khi chạy bằng điện và khi chạy bằng LPG,  102 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn mức độ  phát ơ nhiễm của xe chỉ  bằng khoảng 20% mức độ  phát ơ nhiễm   của một xe gắn máy              Để đơn giản hóa  hệ thống động lực ơ tơ hybid điện­nhiệt phục vụ  nghiên cứu, chúng tơi khơng lắp hệ  thống máy phát điện để  nạp điện cho   ắc quy cũng như hệ thống thu hồi năng lượng khi phanh. Khi sản xuất thực   tế, các hệ thống này có thể bổ sung để hồn chỉnh ơ tơ hybrid 103 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn 5.3. Kết luận: ­ Ơ tơ hybrid hai chỗ  ngồi sử dụng động cơ  điện chạy bằng  ắc quy và động  cơ đốt trong chạy bằng khí gas hóa lỏng LPG là ơ tơ cá nhân phù hợp với điều   kiện Việt Nam cả  về điều kiện sử  dụng lẫn khả  năng cung cấp năng lượng   và bảo vệ mơi trường ­  Với các thơng số  đã chọn của động cơ  điện và động cơ  nhiệt chạy bằng  LPG, tính năng của ơ tơ hybrid phù hợp với điều kiện vận hành ở đơ thị Việt   Nam ­ Hệ  thống động lực của xe đã được tính tốn, thiết kế  với việc sử  dụng các  trang thiết bị có sẵn cho thấy khả năng chế tạo ơ tơ nói trên là hiện thực 104 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn TÀI LIỆU THAM KHẢO BÙI VĂN GA ­ Nghiên cứu cơng nghệ  chuyển đổi xe máy sử  dụng xăng  sang sử dụng khí dầu mỏ hố lỏng LPG. Đại học Đà nẵng ­ 2000 BÙI VĂN GA, TRẦN VĂN NAM ­ Quy hoạch mạng lưới giao thơng cơng   cộng thành phố Đà Nẵng. Tạp chí Khoa học và Phát triển số 87 ­ 2002 BOB BRANT ­ Build your own electric vehicle. Mc Graw Hill Book ­1994 ĐỖ VĂN DŨNG ­ Hệ thống điện và điện tử trên ơ tơ hiện đại. Đại học Sư  phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh ­ 2003 ĐỖ XN TÙNG, TRƯƠNG TRI NGỘ ­ Điện tử cơng suất.  Nhà xuất bản   xây dựng Hà Nội ­ Tháng 8 năm 1999 HỒNG CHAOKIANG ­ Kỹ thuật sửa chữa các loại xe gắn máy đời mới   Nhà xuất bản Trẻ ­ 1998 HỒ  SỸ  XUÂN DIỆU ­ Nghiên cứu chế  tạo ô tô lai (hybrid) hai chỗ  ngồi   Luận án tiến sỹ  ngành động cơ  nhiệt,  Đại học Đà Nẵng ­ Tháng 12 năm   2009 JIMMY   WALES   ­   Hybrid   electric   vehicle  Specific   article's  Wikipedia   ­   August 2009 LÂM MAI LONG ­ Cơ  học chuyển động của ô tô  Đại học Sư  phạm Kỹ   thuật thành phố Hồ Chí Minh ­ 2001 10 LÊ VĂN DOANH ­ Các bộ  cảm biến trong đo lường và điều khiển   Nhà  xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội ­ Tháng 10 năm 2001 11 MARC HERWALD ­ Control design and analysis of an advanced induction  motor   electric   vehicle   drive  Thesis   submitted   to   the   degree   of   Master   of   Science  in Electrical Engineering of the Virginia Polytechnic  Institute  and   State University, USA ­  April 1999 12 MATTHEW   ALAN   MERKL   ­  Variable   Bus   Voltage   Modeling   for   Series  Hybrid Electric Vehicle Simulation. Thesis submitted to the degree of Master   of   Science   in   Electrical   Engineering   of   Virginia   Polytechnic   Institute   and   State University, USA ­ December 1997 13 NGƠ DIÊN TẬP ­ Kỹ thuật vi điều khiển AVR. Nhà xuất bản Khoa học và   Kỹ thuật Hà Nội ­ Tháng 3 năm 2003 14 NGUYỄN CHU TÙNG, NGUYỄN HỮU PHÚC, TƠN THẤT CẢNH HƯNG  ­ Kỹ thuật điện tập 1 và 2. NXB Đại học Quốc gia TpHCM ­ 2003 105 Tìm hiểu về cơng nghệ lai (hybrid) trên ơ tơ ­ xe máy ThS. Nguyễn Qn 15 NGUYỄN HỮU CẪN, DƯ  QUỐC THỊNH, PHẠM MINH THÁI, LÊ THỊ  VÀNG ­ Lý thuyết ơ tơ máy kéo. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật ­ 1996 16 NGUYỄN HỮU CẪN, PHAN ĐÌNH KIÊN ­ Thiết kế và tính tốn ơ tơ máy  kéo. Nhà xuất bản Giáo dục ­ 1996 17 NGUYỄN NGỌC CẨN ­ Kỹ thuật điều khiển tự  động. Nhà xuất bản Đại   học Quốc gia TpHCM ­ Tháng 6 năm 2001 18 NGUYỄN TRỌNG HIỆP, NGUYỄN VĂN LẪM ­ Thiết kế  chi tiết máy   Nhà xuất bản Giáo dục ­ 1998 19 NGUYỄN VĂN NHỜ  ­ Cơ  sở  truyền động điện  Nhà xuất bản Đại học   Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh ­ 2003 20 PHẠM VĂN VẠNG, ĐẶNG THỊ XN MAI ­ Điều tra kinh tế kỹ thuật và  quy hoạch giao thơng vận tải. Nhà xuất bản Giao thơng vận tải ­ 2003 21 TỐNG VĂN ON, HOÀNG ĐỨC HẢI ­ Họ  vi điều khiển 8051   Nhà xuất   bản Lao động và Xã hội ­ Tháng 2 năm 2007 22 YONG   LI  ­  Unified   Zero­Current­Transition   Techniques   for   High­Power  Three­Phase PWM Inverters. Dissertation submitted to the degree of Doctor of   Philosophy in Electrical Engineering of the Virginia Polytechnic Institute and   State University, USA ­ March 2002 23 Website: http://www.dc­motors.globalspec.com 24 Website: http://www.eCycle.com 25 Website: http://www.ningbo­jinke.com 26 Website: http://www.motorcycle­hybrid.net 27 Website: http://www.pinaco.com 28.  Website: http://future­motorcycles.com 29 Website: http://www.motorcycle­usa.com 30 Website: http://world.honda.com 31 Website: http://automobiles.honda.com 32 Website: http://www.hybridcars.com 33.  Website: http://www.toyota.co.jp 34 Website: http://en.wikipedia.org   106 .. .Tìm? ?hiểu? ?về? ?cơng? ?nghệ? ?lai? ?(hybrid)? ?trên? ?ơ tơ ­? ?xe? ?máy MỤC LỤC: ThS. Nguyễn Qn Tìm? ?hiểu? ?về? ?cơng? ?nghệ? ?lai? ?(hybrid)? ?trên? ?ơ tơ ­? ?xe? ?máy ThS. Nguyễn Qn MỞ ĐẦU Sự phát triển các phương tiện giao thơng ở các khu vực? ?trên? ?thế giới nói ... hybrid đạt khoảng 100kg 12 Tìm? ?hiểu? ?về? ?cơng? ?nghệ? ?lai? ?(hybrid)? ?trên? ?ơ tơ ­? ?xe? ?máy ThS. Nguyễn Qn Hình 1­6:? ?Xe? ?máy? ?eCycle hybrid 1.1.5. FA ­ 801 (Hybrid 80cm3 ­ 500W): Công? ?ty sản xuất? ?xe? ?gắn? ?máy? ?FUSEN của Thái Lan đã cho ra đời mẫu... chun mơn? ?và? ?những người đam mê? ?xe? ?máy? ?đánh giá cao. Mặc dù vậy,   10 Tìm? ?hiểu? ?về? ?cơng? ?nghệ? ?lai? ?(hybrid)? ?trên? ?ơ tơ ­? ?xe? ?máy ThS. Nguyễn Qn Yamaha vẫn tun bố giữ kín thơng tin? ?kỹ? ?thuật? ?cũng như nói? ?về? ?tương? ?lai   của mẫu? ?xe? ?này 1.1.3. Honda Hybrid Scooter: