10
Thay vào đó, nó được mơ tả là chiếc “xe điện được mở rộng giới hạn nhờ động cơ đốt trong”. Ý kiến này bắt nguồn từ việc Volt không nối trực tiếp giữa động cơ đốt trong và trục xe, động cơ chỉ đóng vai trị như một máy phát điện, khác với thiết kế Hybrid hiện nay. Giới hạn chạy điện của xe là 65 km, sau đó xe sẽ được chuyển sang chạy xăng. Điều đó có nghĩa là với những người đi quãng đường ngắn trong nội thành thì về cơ bản Volt là xe điện.
Khác với chiếc xe điện đầu tiên - EV1, lần này Volt có thiết kế 4 chỗ, tốc độ tối đa lên đến 160km/h, dung tích ắc quy cũng được giảm từ 300L ở EV1 xuống 100L. Xe sử dụng hệ thống động lực Voltec sau này sẽ trở thành hệ thống tiêu chuẩn chế tạo cho xe điện trong tương lai.
Tuy nhiên một lần nữa giá cả lại là vấn đề với GM. Volt từng được ấn định giá khởi điểm 40 nghìn USD nhưng mức giá đó khơng thể giúp GM sinh lãi. Với hỗ trợ từ phía chính quyền, giá của chiếc xe có thể giảm xuống mức 32.500 USD. Liệu Volt có phải lựa chọn tốt trong danh sách xe Hybrid ngày một dài hay khơng cịn là câu hỏi khó.
2.3 Khái niệm, xu hướng phát triển và phân loại ô tô Hybrid 2.3.1 Khái niệm chung 2.3.1 Khái niệm chung
Ơ tơ Hybrid là dịng 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. Điểm đặc biệt là ắc quy được nạp điện với cơ chế nạp “thông minh” như khi xe phanh, xuống dốc…, gọi là quá trình phanh tái tạo năng lượng. Nhờ vậy mà ơ tơ có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hành bằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng khi cần thiết.
2.3.2 Xu hướng phát triển của ô tô Hybrid
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung khơng giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe , nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ô tô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể.
11
Các xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngập trên thị trường gây ơ nhiễm mơi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu đi, hệ sinh thái thay đổi. Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây ơ nhiễm mơi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ô tơ nói riêng và mọi người nói chung.
Ơ tơ sạch không gây ô nhiễm (zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ơ tơ ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được cơng bố trong những năm gần đây, như: hồn thiện quá trình cháy của động cơ, sử dụng các loại nhiên liệu không truyền thống cho ô tô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pin nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô tô lai (Hybrid)... Phạm vi bài đồ án tốt nghiệp chỉ bàn về ô tô Hybrid.
Ơ tơ Hybrid
Xuất hiện từ đầu những năm 1990 và cho đến nay, ô tô Hybrid đã luôn được nghiên cứu và phát triển như là một giải pháp hiệu quả về tính kinh tế và mơi trường. Có thể nói, cơng nghệ Hybrid là chìa khóa mở cánh cửa tiến vào kỷ ngun mới của những chiếc ơ tơ, đó là ơ tơ khơng gây ơ nhiễm mơi trường hay cịn gọi là ơ tô sinh thái.
Với các ưu điểm nổi bật như đã nêu, ô tô Hybrid đang được sự quan tâm nghiên cứu và chế tạo của rất nhiều nhà khoa học và hãng sản xuất ô tô trên thế giới. Ngày càng có nhiều mẫu ơ tơ Hybrid xuất hiện trên thị trường và càng có nhiều người tiêu dùng sử dụng loại ô tô này.
Ơ tơ sử dụng Hydrogen, ô tô điện, ô tô pin mặt trời... cho đến nay đều tồn tại một số nhược điểm nhất định, không dễ thực hiện với thực trạng như đất nước ta. Trong bối cảnh đó thì ơ tơ Hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ nhiệt và động cơ điện) được coi là phù hợp nhất trong giai đoạn đón đầu về xu thế phát triển ơ tơ sạch, nhằm đáp ứng tính khắt khe mơi trường đơ thị, tính nguy cơ cạn kiệt nhiên liệu.
Tuy nhiên chúng ta chỉ có thể sử dụng những loại xe Hybrid nhiệt điện hoạt động trong phạm vi các thành phố, các khu du lịch và có thể vận hành trên các loại đường dài hàng trăm kilomet tương đối bằng phẳng... Chứ không thể sử dụng ô tô Hybrid nhiệt điện thay hẳn các loại ô tơ khác vì tính cơng nghệ lai cịn nhiều hạn chế, mà
12
cái khó nhất của vấn đề này là nguồn dự trữ năng lượng điện để cấp cho động cơ điện, vì nếu dùng bình ắc quy thơng thường thì số lượng bình rất nhiều.
Trong phạm vi bài đồ án tốt nghiệp này chỉ bàn về dịng ơ tơ Hybrid nhiệt điện (kết hợp giữa động cơ nhiệt và động cơ điện) là loại ô tô Hybrid thông dụng nhất hiện nay.
2.3.3 Phân loại ô tô Hybrid
2.3.3.1 Theo thời điểm phối hợp công suất 2.3.3.1.1 Chỉ sử dụng motor điện ở tốc độ chậm
Khi ô tô bắt đầu khởi hành, motor điện sẽ hoạt động cung cấp công suất giúp xe chuyển động và tiếp tục tăng dần lên với tốc độ khoảng 24 km/h trước khi động cơ nhiệt tự khởi động. Để tăng tốc nhanh từ điểm dừng, động cơ nhiệt phải khởi động ngay lập tức mới có thể cung cấp cơng suất tối đa. Ngồi ra, motor điện và động cơ nhiệt cũng hỗ trợ cho nhau khi điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, như khi leo dốc, leo núi hoặc vượt qua xe khác. Do motor điện được sử dụng nhiều ở tốc độ thấp, nên loại này có khả năng tiết kiệm nhiên liệu khi lái ở đường phố hơn là khi đi trên đường cao tốc. Toyota Prius và Ford Escape Hybrid là hai dịng điển hình thuộc loại này.
2.3.3.1.2 Phối hợp khi cần công suất cao
Motor điện hỗ trợ động cơ nhiệt chỉ khi điều kiện lái yêu cầu nhiều công suất, như trong quá trình tăng tốc nhanh từ điểm dừng, khi leo dốc hoặc vượt qua xe khác, còn trong điều kiện bình thường xe vẫn chạy bằng động cơ nhiệt. Do đó, những chiếc Hybrid loại này tiết kiệm nhiên liệu hơn khi đi trên đường cao tốc vì đó là khi động cơ nhiệt ít bị gánh nặng nhất. Điển hình là Honda Civic Hybrid và Honda Insight thuộc loại thứ hai.
Cả hai loại này đều lấy công suất từ ắc quy khi motor điện được sử dụng và đương nhiên nó sẽ làm yếu cơng suất của ắc quy. Tuy nhiên, một chiếc xe Hybrid không cần phải cắm vào một nguồn điện để sạc bởi vì nó có khả năng tự sạc.
13
2.3.3.2 Theo cách phối hợp công suất giữa động cơ nhiệt và động cơ điện 2.3.3.2.1 Kiểu nối tiếp
Động cơ điện truyền lực đến các bánh xe chủ động, công việc duy nhất của động cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện để phát sinh ra điện năng nạp cho ắc quy hoặc cung cấp cho động cơ điện .