Thời gian tăng tốc của xe từ tốc độ v1 đến vận tốc v2là:
t = ∫ (3.7)
Tích phân này có thể giải được bằng đồ thị dựa trên cơ sở đặc tính động lực học. Ta giả thiết xây dựng đồ thị f(v)=1/j. Ta lấy một phần diện tích nào đó tương
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 0.00 10.00 20.00 30.00 j j hybrid j động cơ 0 5 10 15 20 25 30 35 0 10 20 30 1/j động cơ 1/j hybrid
56
ứng với khoảng biến thiên vận tốc dv, sẽ biểu thị thời gian tăng tốc của xe. Tổng
cộng các diện tích này lại, ta có được thời gian tăng tốc của xe từ vận tốc v1 đến v2 và xây dựng được đồ thị thời gian tăng tốc của xe phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của xe. Bảng giá trị: v 2.11 3.17 3.7 4.23 5.28 6.34 7.4 8.12 10.06 14.74 20.05 21.4 23.87 26.26 t động cơ 0 0.43 0.63 0.82 1.21 1.6 2.02 2.33 3.34 7.12 15.46 18.72 28.23 72.45 t hybrid 0 0.36 0.53 0.7 1.02 1.35 1.7 1.96 2.79 5.91 12.2 14.52 20.79 33.44
Bảng 3.6: giá trị thời gian tăng tốc
Hình 3.9 Đồ thị thời gian tăng tốc
* Nhận xét: Dựa vào đồ thị thời gian tăng tốc ( hình 3.9), ta có thể thấy. Ở
những vận tốc thấp, thời gian tăng tốc của xe cơ sở và xe hybrid không khác nhau nhiều, nhưng ở những vận tốc cao (v>10m/s) đã có sự tách biệt hẳn của hai đường đồ thị, do ở những vận tốc cao này công suất của động cơ điện lớn, hỗ trợ nhiều trong quá trình tăng tốc của xe.
3.9 Đồ thị quãng đƣờng tăng tốc của xe
Quãng đường tăng tốc của xe từ tốc độ v1 đến vận tốc v2 là:
S = ∫ (3.8) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 t động cơ t Hybrid
57
Tích phân này ta cũng làm theo phương pháp đã tính thời gian tăng tốc. Ta sẽ xây dựng được đồ thị quãng đường tăng tốc phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của xe:
v 2.1 3.17 3.7 4.23 5.28 6.34 7.4 8.12 10.06 14.74 20.05 21.4 23.87 26.26
s động
cơ 0 0.22 0.5 0.89 1.96 3.45 5.36 6.94 12.43 36.91 96.86 119.9 178 298.17
s hybrid 0 0.19 0.43 0.75 1.66 2.91 4.53 5.86 10.46 30.82 78.92 96.95 140.6 205.36
Bảng 3.7: giá trị quãng đường tăng tốc
Hình 3.10 Đồ thị quãng đường tăng tốc
* Nhận xét: Dựa vào đồ thị hình 3.10, ta có thể thấy tương tự như đồ thị thời gian tăng tốc của xe, quãng đường tăng tốc có sự chênh lệch rõ hơn khi xe chạy ở vận tốc cao, nhưng sự chênh lệch này là không rõ rệt như ở đồ thị thời gian tăng tốc.
* Kết luận: Qua các đồ thị về nhân tố động lực học, gia tốc của xe, thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc. Ta có thể thấy ở những vận tốc thấp, sự sai lệch về D và j là lớn nhất. Tuy nhiên sự ảnh hưởng đến thời gian và quãng đường tăng tốc là không nhiều. Ảnh hưởng của việc gia tăng lực kéo đến thời gian và quãng đường tăng tốc sẽ phản ánh rõ nét hơn ở vận tốc cao. Mặc dù ở những vận tốc này sự chênh lệch lực kéo nhỏ hơn so với ở vận tốc thấp. Điều này được lý
0 50 100 150 200 250 300 350 0.00 10.00 20.00 30.00 s Hybrid s động cơ
58
giải bởi đặc tính của động cơ điện: ở những vận tốc cao, công suất động cơ điện lớn, hỗ trợ rất tốt trong quá trình tăng tốc. Xe Hybrid có thời gian tăng tốc đến vận tốc Vmax nhanh hơn 54%, rút ngắn được quãng đường tăng tốc 31%.
59
KẾT LUẬN
Từ hai vấn đề quan trọng mà thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng hiện nay đang phải đối mặt đó là ô nhiễm môi trường và sự cạn kiệt của nguồn nhiên liệu hóa thạch. Thông qua nội dung giúp chúng ta nắm được thực trạng về nhu cầu sử dụng dòng xe tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường. Từ đó giới thiệu về xu hướng phát triển dòng xe tiết kiệm nhiên liệu trên thế giới và Việt Nam chính là xe sử dụng động cơ Hybrid. Một đặc trưng của các đô thị Việt Nam là phương tiện giao thông cơ giới 2 bánh chiếm tỷ trọng lớn. Ở các đô thị lớn, trong những năm qua, tỷ lệ sở hữu xe ôtô tăng nhanh, tuy nhiên lượng xe máy vẫn chiếm tỷ lệ rất lớn. Chính vì vậy đề tài lựa chọn “ Nghiên cứu, tính toán cấu hình xe máy Hybrid” là một đề tài cấp thiết và có tính ứng dụng cao tại Việt Nam.
Nội dung đề tài đã đi sâu phân tích đặc điểm dòng xe HEVs, các ưu nhược điểm, phân tích các phương án truyền động của xe Hybrid và đưa ra phương án lựa chọn dựa trên xe cơ sở là Honda Click. Xây dựng mô hình động lực học của xe, tính toán thiết kế hệ thống truyền lực; tính toán các thông số cấu hình xe hybrid: động cơ điện, bộ kết nối mô men; tính toán sức kéo xe hybrid: xây dựng các đồ thị lực kéo, nhân tố động lực học, gia tốc, thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc. Trong quá trình, tính toán xây dựng đồ thị luận văn đưa ra được những nhận xét và kết luận:
+ Ở vận tốc thấp v< 10m/s, sự chênh lệch lực kéo, nhân tố động lực học, gia tốc của xe là rất rõ rệt. Khi vận tốc tăng cao, sự chênh lệch giảm đi do đặc tính của động cơ điện( lực kéo thấp ở tốc độ cao).
+ Tuy ở vận tốc thấp, sự chênh lệch của lực kéo, nhân tố động lực học, gia tốc của xe là lơn, nhưng sự ảnh hưởng đến thời gian, quãng đường tăng tốc của xe không nhiều. Sự chênh lệch sẽ được phản ánh rõ nét ở tốc độ cao hơn. Điều này là do đặc tính của động cơ điện, tại vận tốc cao, công suất của động cơ điện lớn, hỗ trợ tốt cho quá trình tăng tốc của xe
+ Xe Hybrid có thời gian tăng tốc đến vận tốc Vmax là 33.4s nhanh hơn 54% so với xe cơ sở, quãng đường tăng tốc đến Vmax là 205.36m rút ngắn được 31%.
60
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng vì thời gian có hạn, cũng như các kiến thức còn nhiều hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài, em không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn để em hoàn thiện tốt hơn đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Đàm Hoàng Phúc và các thầy trong bộ môn Ôtô và Xe chuyên dụng - Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã giúp chúng em hoàn thành luận văn của mình.
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tập bài giảng Thiết kế tính toán ô tô, PGS. TS. Nguyễn Trọng Hoan,
2. Lý thuyết ô tô máy kéo, chủ biên GS. TSKH. Nguyễn Hữu Cẩn, Nxb khoa học và kỹ thuật,
3. Cơ sở thiết kế ô tô, PSG. TS. Nguyễn Khắc Trai, Nxb giao thông vận tải, 4. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, PGS. TS. Trịnh Chất, TS. Lê Văn
Uyển, Nxb giáo dục,
5. Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles, Mehrdad Edsami, Yimin Gao, Ali Emadi,
6. Hybrid vehicles and the future of personal transportation, Ellen E.Fuhs, 7. Electric and Hybrid cars, Curtis Anderson, Judy Anderson,
8. Các website tham khảo tài liệu: alibaba.com, made-in-china.com, oto- hui.com, google.com.vn ...