đề tài tìm hiểu phân tích hệ thống truyền lực hỗn hợp xe hybrid

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.83 MB, 22 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠKHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC</b>

<b>BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲHỌC PHẦN: Ơ TƠ ĐIỆN VÀ HYBID</b>

<b>ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU PHÂN TÍCH HỆ THỐNGTRUYỀN LỰC HỖN HỢP XE HYBRID</b>

<b>MSSV: 202082Lớp: DH20OTO07</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM</b>

<b>KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Độc lập – Tự do – Hạnh phúcPHIẾU CHẤM ĐIỂM TIỂU LUẬN</b>

<b>MÃ SỐSINHVIÊN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Lời đầu tiên, trước khi bắt đầu đề tài, em xin được bày tỏ sự kính trọng và lịng biết ơntới ban giám hiệu Trường Đại học Nam Cần Thơ, khoa Cơ Khí Động Lực đã tạo điều kiệncho em học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài này.

Đặc biệt, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đoàn Nguyễn Uyên Minh, ngườiđã tận tâm hướng dẫn, góp ý và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Nhờ sự dìudắt của thầy mà em đã có thể hồn thành đề tài một cách tốt nhất. Trong quá trình làm vàhồn thành bài tiểu luận cịn nhiều sai sót mong thầy hướng dẫn và chỉ ra điểm sai để tụi emtiếp thu, khắc phục bài tiểu luận này. Trong q trình thực hiện bài tiểu luận này do cịn hạnchế về mặt kiến thức nên em không thể tránh khỏi việc sai sót trong q trình làm bài. Mongthầy bỏ qua và góp ý để em tiếp thu và khắc phục.

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Đoàn Nguyễn Uyên Minh đã giúp đỡ emtrong quá trình thực hiện đề tài này.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>Phương pháp nghiên cứu:...1</b>

<b>CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC HỖN HỢP XEHYBRID...2</b>

<b>1.1 Hệ thống truyền lực hỗn hợp là gì?...2</b>

<b>1.2 Phân loại hệ thống truyền lực hỗn hợp:...3</b>

<b>CHƯƠNG II. CẤU TRÚC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC HỖN HỢP...4</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>5.6. Nhận thức của người tiêu dùng:...13</b>

<b>CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ...14</b>

<b>6.2 Khuyến nghị...15</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Do nhu cầu cấp bách về giải pháp giao thông tiết kiệm năng lượng và giảm khí thảinhư biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng. Nhu cầu sử dụngnhiên liệu hóa thạch ngày càng tăng, dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên và ảnhhưởng đến an ninh năng lượng cho nên lựa chọn xe hybrid với hệ thống truyền lực hỗnhợp là giải pháp tiềm năng bởi vì sự tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải hiệu quả so vớixe sử dụng động cơ đốt trong truyền thống. Mang lại lợi ích kinh tế và mơi trường chongười sử dụng và xã hội.

Về tính mới mẻ và sáng tạo thì hệ thống truyền lực hỗn hợp là công nghệ tiên tiếnvới nhiều cải tiến so với hệ thống truyền thống. Phân tích hệ thống này giúp hiểu rõnguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và tiềm năng phát triển. Đề tài có thể khai thácnhiều hướng nghiên cứu mới mẻ và sáng tạo, ứng dụng các cơng nghệ tiên tiến như trítuệ nhân tạo, học máy, v.v. Ngồi ra cịn mang lại tính ứng dụng thực tiễn cao như kếtquả nghiên cứu có thể áp dụng vào thiết kế, chế tạo và vận hành xe hybrid hiệu quả hơn.Góp phần thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp xe hybrid tại Việt Nam. Nâng cao nhậnthức của cộng đồng về lợi ích của xe hybrid và khuyến khích sử dụng phương tiện giaothơng xanh.

<b>Mục tiêu nghiên cứu:</b>

Nắm vững kiến thức, tìm hiểu phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đưa ra giảipháp tối ưu của hệ thống truyền lực hỗn hợp xe hybrid.

<b>Phạm vi nghiên cứu:</b>

Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động, đánh giá hiệu quả hoạt động, ưu nhượcđiểm, xác định cá xu hướng phát triển.

<b>Phương pháp nghiên cứu:</b>

Sử dụng nhiều phương pháp như phân tích, lý thuyết, sơ đồ và tham khảo tài liệu từcác website về Hybrid.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC HỖN HỢP XEHYBRID</b>

<b>1.1 Hệ thống truyền lực hỗn hợp là gì?</b>

Hệ thống truyền lực hỗn hợp trên ô tô hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốttrong và động cơ điện, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu so với xe sửdụng động cơ đốt trong, kết hợp cả 2 cấu trúc nối tiếp và song song. Hệ thống này tậndụng những ưu điểm của cả 2 hệ thống và khắc phục được những nhược điểm. Hiệnnay, đây là loại hệ thống được ưu tiên áp dụng trong việc sản xuất xe ơ tơ hybrid.

Mơ hình hoạt động của xe dùng hệ thống truyền lực hỗn hợp trên xe ơ tơ hybrid:Xe chỉ có thể chạy bằng xăng, không cần phải nạp điện lại.

Nếu điện ắc quy giảm xuống thì động cơ sẽ dẫn động máy phát và nạp lại điệncho ắc quy

Xe có thể dẫn động được khi đèn chỉ báo READY sang.

Động cơ sẽ ngừng hoạt động khi dừng xe để cải thiện tính tiết kiệm nhiên liệu.Động cơ khởi động tự động sau khi xe khởi hành.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>1.2 Phân loại hệ thống truyền lực hỗn hợp:</b>

Hệ thống song song (Parallel): Kết hợp cả động cơ đốt trong và động cơ điện đểcung cấp công suất cho xe.

Hệ thống nối tiếp (Serial): Sử dụng động cơ điện để tạo ra công suất, từ đó điềukhiển động cơ đốt trong để di chuyển xe.

Hệ thống nối tiếp- song song (Serial- parallel): Sử dụng cả động cơ đốt trong vàđộng cơ điện để cung cấp công suất cho xe.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>CHƯƠNG II. CẤU TRÚC HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC HỖN HỢP2.1 Hệ thống truyền lực hỗn hợp:</b>

Kết hợp ưu điểm của hệ thống hybrid nối tiếp và song song.ICE và EV có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp.

Hiệu quả nhiên liệu cao và linh hoạt.Phức tạp và đắt đỏ nhất trong ba loại.

<b>2.2 Phân tích cấu trúc của hệ thống:</b>

Thân thiện với môi trường: Hệ thống truyền lực hỗn hợp thường kết hợp giữađộng cơ đốt trong và động cơ điện, giảm thiểu khí thải và tiêu tốn nhiên liệu.

Kết hợp cụm pin năng lượng: Hệ thống thường tích hợp cụm pin lithium-ion đểlưu trữ năng lượng, thúc đẩy hiệu suất năng lượng gốc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Bộ truyền động cầu: truyền lực từ hộp số đến bánh xe

Hệ thống điều khiển: Điều chỉnh việc chuyển đổi giữa chạy bằng động cơxăng/diesel và chạy bằng điện.

Bộ điều khiển động cơ: điều khiển hoạt động của động cơ ICE và EV.Bộ chia tải: điều phối sự phân chia công suất giữa động cơ ICE và EV.Bộ quản lý pin: điều khiển việc nạp và xả pin.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Bộ chia cơng suất:

MG1 có nhiệm vụ nạp điện trở lại cho ắc quy điện áp cao đồng thời cấp điệnnăng để dẫn động cho MG2. MG1 hoạt động như một mô tơ để khởi động động cơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

chính của xe đồng thời điều khiển tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng hành tinh gầngiồng như 1 CVT.

MG2 có nhiệm vụ dẫn động cho các bánh xe chủ động tiến hoặc lùi xe. Trongsuốt quá trình giảm tốc và phanh xe, MG2 hoạt động như một máy phát và hấp thuđộng năng (còn gọi là q trình hãm tái sinh năng lượng) chuyển hóa thành điện năngđể nạp lại cho ắc quy điện áp cao.

Chế độ chạy êm: Motor lớn, còn được gọi là MG2 nhận điện năng từ acquy HVđể tạo ra momen làm quay vành răng bao, truyền công suất đến các bánh xe.

Động năng của vành răng bao làm quay 4 bánh răng hành tinh. Nếu MG1 ở

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Chế độ tăng tốc: Khi xe tăng tốc, cả motor lớn và động cơ nhiệt đều tham giacung cấp động năng cho các bánh xe. Motor nhỏ cũng tham gia chuyển động quay vớivai trị là một máy phát. Nó tạo ra điện năng và ngay lập tức cho motor lớn MG2 tiêuthụ.

Chế độ thấp ổn định: Chế độ này tương tự “Tăng tốc”, nhưng cần ít năng lượnghơn. Số vòng quay của động cơ nhiệt giảm xuống đến lúc các bánh răng hành tinhquay theo chiều ngược lại. Quá trình này tiếp tục cho đến khi tốc độ của xe giảmxuống thấp hơn 42 MPH, lúc này động cơ nhiệt sẽ ngừng hoạt động và hệ thốngchuyển sang chế độ “Thả trơi”.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>CHƯƠNG III. PHÂN TÍCH ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG:3.1 Ưu, nhược điểm của hệ thống hỗn hợp:</b>

Hệ thống truyền lực hỗn hợp xe hybrid có nhiều ưu điểm như tiết kiệm nhiênliệu, giảm khí thải, vận hành êm ái. Tuy nhiên, xe hybrid cũng có một số nhược điểmnhư giá thành cao, cấu tạo phức tạp, trọng lượng nặng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Ít tiêu tốn nhiên liệu trong các điều kiện giao thông đô thị.

Giảm 50% tiêu thụ nhiên liệu so với ô tô sử dụng động cơ đốt trong thôngthường.

Nguyên nhân hệ thống truyền lực hỗn hợp trên ô tô Hybrid tiết kiệm nhiên liệu50% so với ô tô sử dụng động cơ đốt trong thơng thường vì:

Tận dụng năng lượng tái sinh.

Khởi động và di chuyển ở tốc độ thấp bằng động cơ điện.Động cơ đốt trong tắt khi xe dừng.

Sử dụng động cơ đốt trong ở hiệu suất tối ưu.

Thiết kế theo kiểu khí động học, lốp xe, cách lái xe…

Đạt được việc giảm 80% khí thải so với các ô tô truyền thống.

Động cơ điện tận dụng năng lượng một cách hiệu quả, đạt hiệu suất 75%.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>Tiết kiệm nhiên liệu: Hệ thống hybrid cho phép sử dụng động cơ điện ở tốc độ</b>

thấp, nơi động cơ đốt trong hoạt động kém hiệu quả nhất.

Hệ thống phanh tái sinh giúp chuyển đổi năng lượng từ phanh thành điện năng,nạp lại cho ắc quy.

<b>Giảm khí thải: Hệ thống hybrid giúp giảm lượng khí thải CO2 và các chất ô</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Hệ thống hybrid giúp cải thiện khả năng xử lý và độ ổn định của xe.

<b>Ứng dụng đa năng: Hệ thống hybrid có thể được sử dụng cho nhiều loại xe</b>

khác nhau, từ xe du lịch đến xe tải và xe buýt.

Hệ thống hybrid ngày càng phổ biến và được nhiều nhà sản xuất ô tô áp dụng.

<b>Giảm ô nhiễm âm thanh: Với việc sử dụng động cơ điện, xe hybrid hoạt động</b>

yên tĩnh hơn so với xe thông thường. Điều này giảm tiếng ồn và ô nhiễm âm thanhtrong môi trường.

<b>4.2 Xe điện hybrid</b>

<b>Tiết kiệm nhiên liệu: HEV có thể tiết kiệm nhiên liệu từ 20% đến 30% so với</b>

xe chạy bằng động cơ đốt trong truyền thống.

<b>Giảm khí thải: HEV thải ra ít khí thải CO2 và các chất ơ nhiễm khác hơn so với</b>

xe chạy bằng động cơ đốt trong.

trong, đặc biệt là khi khởi động và chạy ở tốc độ thấp.

<b>Tăng hiệu suất: HEV có thể tận dụng năng lượng tái tạo từ phanh để nạp pin,</b>

giúp tăng hiệu suất tổng thể của xe.

<b>Dễ lái: HEV dễ lái hơn so với xe điện hồn tồn (EV) vì khơng cần lo lắng về</b>

phạm vi hoạt động.

<b>Phù hợp với nhiều điều kiện: HEV phù hợp với nhiều điều kiện lái xe khác</b>

nhau, từ di chuyển trong thành phố đến di chuyển trên đường cao tốc.

<b>Có nhiều lựa chọn: Có nhiều mẫu xe HEV khác nhau trên thị trường, đáp ứng</b>

nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng.

<b>Hạ tầng phát triển: Hạ tầng trạm sạc cho xe điện ngày càng phát triển, giúp</b>

việc sử dụng HEV thuận tiện hơn.

<b>Tuy nhiên, HEV cũng có một số nhược điểm như:</b>

<b>Giá thành cao: HEV thường có giá thành cao hơn so với xe chạy bằng động cơ</b>

đốt trong.

đốt trong, do đó chi phí bảo dưỡng và sửa chữa cũng cao hơn.

<b>Trọng lượng nặng: HEV có trọng lượng nặng hơn so với xe chạy bằng động cơ</b>

đốt trong, do đó hiệu suất vận hành có thể bị ảnh hưởng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

giới hạn bởi dung lượng pin, do đó người lái cần phải nạp điện thường xuyên.

Nhìn chung, HEV là một lựa chọn tốt cho những người muốn tiết kiệm nhiênliệu, giảm khí thải và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, người tiêu dùng cũng cần cânnhắc những nhược điểm của HEV trước khi quyết định mua xe.

Ứng dụng thực tế:

HEV được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:

Xe du lịch: HEV là lựa chọn phổ biến cho các gia đình, đặc biệt là những giađình thường xuyên di chuyển trong thành phố.

Xe tải: HEV được sử dụng để vận chuyển hàng hóa trong thành phố và trênđường cao tốc.

Xe buýt: HEV được sử dụng để vận chuyển hành khách trong thành phố.Xe taxi: HEV được sử dụng để cung cấp dịch vụ taxi.

HEV góp phần quan trọng vào việc bảo vệ mơi trường và giảm thiểu khí thải nhàkính.

Tương lai:

HEV được dự đốn sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai. Các nhà sản xuất ô tôđang đầu tư vào nghiên cứu và phát triển HEV để nâng cao hiệu quả và giảm chi phí.HEV sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của ngành côngnghiệp ô tô điện.

<b>4.3 Các ứng dụng khác của hệ thống truyền lực hỗn hợp4.3.1 Xe tải:</b>

Xe tải hạng nhẹ và hạng trung: Hệ thống hybrid có thể giúp tiết kiệm nhiên liệuvà giảm khí thải, đặc biệt khi di chuyển trong thành phố với tốc độ thấp và thườngxuyên dừng/khởi động.

Xe tải hạng nặng: Hệ thống hybrid có thể hỗ trợ động cơ đốt trong khi tăng tốchoặc leo dốc, giúp cải thiện hiệu suất và giảm tiêu hao nhiên liệu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Xe buýt liên tỉnh: Hệ thống hybrid giúp tiết kiệm nhiên liệu và tăng phạm vi hoạtđộng, phù hợp cho những chuyến đi dài.

<b>5.1 Nhu cầu về xe tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường của xã hội:</b>

Nhu cầu về xe tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường đang tăng lên dolo ngại về biến đổi khí hậu và giá nhiên liệu tăng cao. HSH là một giải pháp lý tưởngđể đáp ứng nhu cầu này.

<b>5.2 Sự phát triển của công nghệ pin: </b>

Công nghệ pin đang phát triển nhanh chóng, giúp giảm chi phí và tăng phạm vihoạt động của xe điện. Điều này sẽ thúc đẩy sự phát triển của HSH, vì động cơ điệnđóng vai trò quan trọng trong hệ thống này.

<b>5.3. Sự hỗ trợ của chính phủ: </b>

Nhiều chính phủ đang đưa ra các ưu đãi và khuyến khích để thúc đẩy việc sửdụng xe tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường. Điều này sẽ giúp hệ thốngtruyền lực hỗn hợp trở nên cạnh tranh hơn so với xe chạy bằng động cơ đốt trongtruyền thống.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Tuy nhiên, cũng có một số thách thức cần phải thay đổi trước khi có thể đạt đượctiềm năng đầy đủ của mình. Một số thách thức bao gồm:

<b>5.6. Nhận thức của người tiêu dùng: </b>

Nhiều người tiêu dùng vẫn chưa biết nhiều về hệ thống truyền lực hỗn hợp vànhững lợi ích của nó.

<b>CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ6.1 Kết luận</b>

Hệ thống truyền lực hỗn hợp là một công nghệ đầy tiềm năng cho ngành vận tải.So với hệ thống truyền thống, hệ thống truyền lực hỗn hợp mang lại nhiều lợi ích như:

Hiệu suất vận hành cao hơn, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.Khả năng vận hành linh hoạt và êm ái hơn.

Tăng cường khả năng di chuyển trong môi trường đô thị.

Hệ thống truyền lực hỗn hợp là một giải pháp công nghệ tiên tiến mang lại nhiềulợi ích cho mơi trường, xã hội và kinh tế. Với những ưu điểm vượt trội, hệ thốnghybrid được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Hệ thống truyền lực hỗn hợp là công nghệ tiên tiến với nhiều cải tiến so với hệthống truyền thống.

Phân tích hệ thống này giúp hiểu rõ nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm và tiềmnăng phát triển.

Đề tài có thể khai thác nhiều hướng nghiên cứu mới mẻ và sáng tạo, ứng dụng

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Tuy nhiên, cũng có một số hạn chế như chi phí cao và phức tạp về mặt kỹ thuật.

<b>6.2 Khuyến nghị</b>

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển HTS để nâng cao hiệu quả, giảm chi phí vàđơn giản hóa thiết kế. Các chính sách ưu đãi và hỗ trợ cần được triển khai để thúc đẩyviệc áp dụng HTS trong các phương tiện giao thông.

Qua bài tiểu luận này đã giúp cho em hiểu được thêm về lý thuyết cũng như kiếnthức về đề tài hệ thông truyền lực hỗn hợp như nguyên lý hoạt động, cấu tạo và ưunhược điểm của hệ thống. Cũng như giúp em củng cộ lại kiến thức trước khi đi thựctập và cho tương lai sau này.

Trong quá trình thực hiện, em cũng đã tham khảo, tìm hiểu và thu thập những tàiliệu mà hãng công bố, và các tài liệu tham khảo được trên mạng để đảm bảo tính thựctiền, chính xác của đề tài.

Do thời gian có hạn cũng như nguồn tài liệu còn nhiều hạn chế nên em chưanghiên cứu chuyên sâu vào toàn bộ hệ thống điện thân xe. Nếu có thời gian, em sẽ tiếptục nghiên cứu và hoàn thiện đề tài nghiên cứu chi tiết hơn.

Em xin trân trọng cảm ơn!

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i>Đại học Sao Đỏ. (2021, December 30). Hệ thống truyền lực ô tô hybrid hỗn hợp. </i>

Khoa ô tô, trường Đại học Sao Đỏ. Retrieved March 23, 2024, from

<i>Đại học Sư phạm kỹ thuật Hồ Chí Minh. (2009). Hệ thống truyền lực trên ô tô. </i>

TOYOTA. (n.d.). Toyota Việt Nam | Trang thơng tin chính thức của hãng xe Toyota. Retrieved March 23, 2024, from Phạm. (n.d.). Xe hybrid: Cấu tạo, ưu nhược điểm, lưu ý khi sử dụng. Dân Chơi Ơ</i>

Tơ. Retrieved March 23, 2024, from