Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY







LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP


THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
CHO Ô TÔ ĐIỆN TỐC ĐỘ CHẬM




GVHD : PGS.TS Đặng Văn Nghìn
SVTH : Trương Phúc Hòa
MSSV : 20600827





Tp HCM, Tháng 1/ 2011

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Số: _ /BKĐT

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Khoa : CƠ KHÍ
Bộ môn: CHẾ TẠO MÁY
HỌ VÀ TÊN: Trƣơng Phúc Hòa MSSV: 20600827
NGÀNH : Kỹ thuật chế tạo LỚP : CK06TCM1
1. Đề tài luận văn:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
CHO Ô TÔ ĐIỆN TỐC ĐỘ CHẬM
2. Nhiệm vụ:
- Tìm hiểu tổng quan về ô tô điện và hệ thống truyền lực.
- Phân tích lựa chọn các nguồn năng lƣợng sử dụng cho ô tô điện.
- Phân tích lựa chọn động cơ dùng cho ô tô điện.
- Tính toán công suất động cơ điện và bộ nguồn ắc quy.
- Tính toán các thông số động học của ô tô điện tốc độ chậm.
- Tính toán thiết kế các bộ phận truyền động cơ khí.
Số bản vẽ dự kiến: 3 A
0
, 1 A
1
dự kiến gồm các bản vẽ về sơ đồ bố trí các bộ phận truyền động
trên ô tô điện, nguyên lý hệ thống điều khiển ô tô điện, các phƣơng án truyền động trên ô tô điện và
bản vẽ lắp cầu chủ động của ô tô điện.
3. Ngày giao nhiệm vụ: 20/9/2010

4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 27/12/2010
5. Họ và tên ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Đặng Văn Nghìn, BM Chế tạo máy.
Nội dung và yêu cầu LVTN đã đƣợc thông qua Bộ môn.
Ngày 30 tháng 12 năm 2010
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƢỜI HƢỚNG DẪN


PGS. TS Đặng Văn Nghìn

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ):
Đơn vị:
Ngày bảo vệ:
Điểm tổng kết:
Nơi lƣu trữ luận văn:
ii


LỜI CÁM ƠN

Xin gửi lời chân thành biết ơn sâu sắc đến:
Phó Giáo sƣ – Tiến sĩ Đặng Văn Nghìn đã trực tiếp tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện
thuận lợi trong quá trình thực tập tốt nghiệp và thực hiện luận văn này.
Các thầy cô thuộc khoa Cơ khí đã tận tình dạy bảo, giúp đỡ tôi trong suốt những năm
học tập, trang bị kiến thức chuyên nghành và tạp điều kiện thuận lợi giúp đở tôi hoàn thành
luận văn này.
Các Thầy cô trƣờng Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã dạy dỗ và truyền đạt những kiến
thức vô cùng quý báu và bổ ích để làm hành trang trong cho tôi cuộc sống.
Cùng gia đình, bạn bè và nhất là Cha Mẹ đã luôn ủng hộ, động viên tinh thần, tạo mọi
điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành tốt chương trình đại học.

Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 12 năm 2010
Sinh viên thực hiện


Trƣơng Phúc Hòa



iii

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN

Ngày nay vấn đề về môi trường và phát triển bền vững là vấn đề được mọi người quan
tâm. Đứng trước vấn đề ô nhiễm môi trường cấp bách và cạn kiệt của nguồn năng lượng hóa
thạch các nhà khoa học trên thế giới đã và đang đưa ra những sáng kiến mới có ích trong cuộc
sống của con người mà ít ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên nhất. Trong bối cảnh đó ô tô
điện được xem như một giải pháp hữu ích trong việc đi lại của con người. Ô tô điện không
trực tiếp thải các chất thải độc hại và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo được đang được quan
tâm phát triển trên thế giới. Với những thành tựu đó ô tô điện có thể coi là phương tiện giao
thông bền vững trong tương lai
Với đề tài luận văn là “Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm”, mục
đích là phân tích đánh giá các nguồn năng lượng và thiết bị động lực cho ô tô điện, từ đó thiết
kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện. Luận văn bắt đầu bằng việc tìm hiểu cấu trúc của ô tô
điện từ đó chọn ra phương án truyền động thích hợp với nội dung thiết kế. Sau đó là việc phân
tích các loại ắc quy sử dụng trên ô tô điện đã được các tập đoàn ô tô trên thế giới ứng dụng
trên ô tô điện để chọn ra loại ắc quy thích hợp nhất. Tiếp theo là phân tích các loại động cơ
điện một chiều và động cơ điện xoay chiều về đặc điểm cấu tạo, đặc tính cơ và điều chỉnh tốc
độ. Nội dung chính của luận văn là tính toán các thông số của ô tô điện tốc độ chậm, từ đó
thiết kế các bộ phận truyền động cơ khí trong hệ thống truyền lực của ô tô.

Tôi mong rằng kết quả của luận văn sẽ đóng góp một phần nhỏ trong sự phát triển của ô
tô điện ở nước ta góp phần giải quyết các vấn đề cấp bách hiện nay. Cuối cùng tôi mong nhận
được những ý kiến đóng góp quý báu từ Thầy Cô và các bạn.



iv

MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt luận văn iii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ vii
Danh sách bảng biểu ix
Danh Sách các từ viết tắt x
CHƢƠNG 1: XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ ĐIỆN 1
1.1 Lịch sử phát triển của ô tô điện 1
1.2 Những động cơ thúc đẩy việc phát triển ô tô điện 4
1.2.1 Sự gia tăng số lượng ô tô 4
1.2.2 Vấn đề ô nhiễm môi trường 5
1.2.3 Sự cạn kiệt nguồn năng hóa thạch 6
1.3 Xu hướng phát triển ô tô sạch 8
CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 12
2.1 Tổng quan về ô tô điện và hệ thống truyền lực 12
2.1.1 Khái niệm 12
2.1.2 Cấu trúc hệ thống truyền lực ô tô điện 12
2.2 Phân tích lựa chọn phương án truyền động cho ô tô điện 14

2.2.1 Phương án 1 14
2.2.2 Phương án 2 15
2.2.3 Phương án 3 16
2.2.4 Phương án 4 17
2.3 Bố trí hệ thống truyền lực và hệ thống điều khiển 18
2.3.1 Phân tích, chọn phương án bố trí hệ thống truyền lực 18
2.3.2 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ điện cho ô tô hai chỗ ngồi 19
v

CHƢƠNG 3 : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁC NGUỒN NĂNG LƢỢNG SỬ DỤNG
CHO Ô TÔ ĐIỆN 21
3.1 Giới thiệu các loại ắc quy dùng cho ô tô điện 21
3.1.1 Ắc quy chì- a xít 24
3.1.2 Ắc quy Ni-MH 27
3.1.3 Ắc quy Li-ion 28
3.1.4 Pin nhiên liệu - ( Fuel Cell) 30
3.2 Lựa chọn ắc quy dùng cho ô tô điện 33
CHƢƠNG 4 : PHÂN TÍCH LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ DÙNG CHO Ô TÔ ĐIỆN 35
4.1 Động cơ điện một chiều 35
4.1.1 Động cơ điện một chiều dùng chổi than 35
4.1.2 Động cơ một chiều không chổi than – ( BLDC) 41
4.2 Động cơ điện xoay chiều 44
4.2.1 Động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ 44
4.2.2 Động cơ điện đồng bộ 47
4.3 Phân tích lựa chọn động cơ truyền động cho ô tô điện 48
4.3.1 Giới thiệu 48
4.3.2 Yêu cầu về mặt kinh tế 49
4.3.3 Yêu cầu về mặt kỹ thuật 49
4.3.4 Kết luận 51
CHƢƠNG 5 : TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CỤM ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ BỘ NGUỒN

ẮC QUY 53
5.1 Xác định động cơ điện và bộ nguồn ắc quy 53
5.1.1 Xác định các thông số của động cơ điện 53
5.1.2 Xác định các thông số cho bộ nguồn ắcquy 57
5.2 Tính toán các thông số động học của ô tô điện tốc độ chậm 59
5.2.1 Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực 59
5.2.2 Xác định vận tốc lớn nhất của xe 60
5.2.3 Khả năng leo dốc của ô tô - độ dốc cực đại 60
CHƢƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ 62
6.1 Sơ đồ tổng quát các cơ cấu truyền động cơ khí 62
6.2 Thiết kế bộ truyền lực chính và vi sai cầu chủ động 62
vi

6.2.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống truyền lực 62
6.2.2 Thiết kế cơ cấu truyền lực chính cầu chủ động 63
6.2.3. Chọn bộ vi sai và bán trục cầu chủ động 69
6.3 Thiết kế trục, gối đở, vỏ cầu và bôi trơn 70
6.3.1 Thiết kế trục sơ cấp 70
6.3.2 Tính toán chọn ổ lăn 74
6.3.3 Vỏ cầu chủ động 76
6.3.4 Bôi trơn 76
6.4 Bố trí lắp đặt các bộ phận truyền lực trên ô tô điện 77
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 78
Tài liệu tham khảo 79


vii

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Trang
Hình 1.1: Ô tô điện EV1 2
Hình 1.2: Ô tô NEV của GM 3
Hình 1.3: Biểu đồ sự phát triển của các loại ô tô 3
Hình 1.4: Sự gia tăng số lượng ô tô ở Việt Nam 5
Hình 1.5: Phân bố lượng ô nhiễm Cacbon dioxide từ 1980 đến 1999 6
Hình 1.6: Trữ lượng dầu phát hiện và nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ 7
Hình 1.7: Trữ lượng dầu còn lại của các vùng khác nhau trên thế giới 7
Hình 1.8: Nhu cầu tiêu thụ dầu của các phương tiện giao thông vận tải. 8
Hình 2.1: Hệ thống truyền lực ô tô điện 13
Hình 2.2: Các thành phần của ô tô điện 13
Hình 2.3: Hệ thống truyền động dùng hộp số cơ khí 15
Hình 2.4: Hệ thống truyền động dùng động cơ điện, truyền lực chính và vi sai 15
Hình 2.5: Hệ thống truyền động dùng hai động cơ điện 16
Hình 2.6: Hệ thống truyền động chỉ dùng động cơ điện 17
Hình 2.7: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ điện 19
Hình 3.1: Ắc quy khô loại kín của công ty tia sáng 23
Hình 3.2: Cấu tạo ắc quy axít chì 24
Hình 3.3: Cấu tạo ắc quy NiMH 27
Hình 3.4: Quá trình sạc và phóng điện ắc quy Lithium-ion 30
Hình 3.5: Mô hình cấu tạo pin nhiên liệu 31
Hình 3.6: Nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu 32
Hình 4.1: Mặt cắt ngang động cơ điện một chiều 35
Hình 4.2: Lá thép rotor 35
Hình 4.3: Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều 37
Hình 4.4: Mạch điện động cơ kích từ song song 37
viii

Hình 4.5: Đường đặt tính cơ của động cơ kích từ song song 38
Hình 4.6: Đường đặt tính làm việc của động cơ kích từ song song 38

Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều kích từ song song 39
Hình 4.8: Đường đặc tính cơ động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp 40
Hình 4.9: Mạch điện động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp 40
Hình 4.10: Đường đặc tính cơ động cơ điện một chiều kích từ song song 41
Hình 4.11: Stator động cơ BLDC 42
Hình 4.12: Các dạng rotor động cơ BLDC 42
Hình 4.13: Hình vẽ minh họa cấu tạo BLDC của Microchip 43
Hình 4.14: Đặc tính cơ momen – tốc độ của động cơ BLDC 43
Hình 4.15: Nguyên lý làm việc động cơ điện không đồng bộ 46
Hình 4.16: Các đường đặc tính làm việc của động cơ không đồng bộ 47
Hình 4.17: Mặt cắt ngang động cơ điện đồng bộ 47
Hình 4.18: Nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ 48
Hình 4.19: Độ cứng đặc tính cơ và sự ổn định tốc độ 51
Hình 4.20: Đường đặc tính của ba loại động cơ điện 51
Hình 5.1: Các lực cản tác dụng lên xe khi lên dốc 53
Hình 5.2: Sơ đồ đấu nối tiếp 6 bình ắcquy (12V- 50AH) 57
Hình 5.3: Kết cấu của động cơ điện HPM5000B 58
Hình 5.4: Sơ đồ hệ thống truyền lực 59
Hình 6.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền động cơ khí 62
Hình 6.2: Sơ đồ cấu tạo hệ thống truyền lực 63
Hình 6.3: Đồ thị biểu diễn thay đổi tải trọng theo chu kỳ 63
Hình 6.4: Kết cấu bộ vi sai 70
Hình 6.5: Sơ đồi nội lực 71
Hình 6.6: Sơ đồ đặt lực của trục sơ cấp 74
Hình 6.7: Mức dầu bôi trơn trong cầu chủ động 76
Hình 6.8: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền động trên ô tô điện hai chỗ ngồi 77

ix

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 1.1: Tỷ lệ phát thải các chất ô nhiễm ở Mỹ (tính theo %) 5
Bảng 3.1: Kết hợp giá thành với việc chăm sóc và bảo dưỡng ắc quy 26
Bảng 3.2: Năng lượng riêng và mật độ năng lượng của một số loại ắc quy 34
Bảng 5.1: Tổng hợp các thông số động học của ô tô 61
Bảng 6.1: Số liệu trục sơ cấp 72
Bảng 6.2 Kiểm nghiệm hệ số an toàn s: 73
Bảng 6.3: Kiểm nghiệm độ bền then 74


x

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

AGM - Absorbed Glass Mat: ắc quy khô loại tấm hút.
VRLA - The Valve Regulated Lead-Acid Battery: ắc quy axít chì có van điều chỉnh.
NiMH - Nickel Metal Hydride: ắc quy dùng Nickel.
PEM - Proton Exchange Membrane: tế bào nhiên liệu màng trao đổi bằng proton.
BLDC - Brushless DC Motor: động cơ điện một chiều không chổi than.
NEV – Neighborhood Electric Vehicle: ô tô điện chạy tốc độ chậm.
ZEV - Zero-emissions vehicle : ô tô không phát ra khí thải.


Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

1
CHƢƠNG 1: XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA
Ô TÔ ĐIỆN

1.1 Lịch sử phát triển của ô tô điện:
Ô tô điện đã có lịch sử phát triển trước cả những ô tô trang bị động cơ đốt trong. Vào
năm 1835, Thomas Davenport đã chế tạo ra chiếc ô tô điện đầu tiên chạy bằng nguồn năng
lượng của ắc quy. Việc điều khiển và khởi động động cơ điện được thực hiện một cách dễ
dàng cộng với tình trạng khan hiếm các trạm cung cấp nhiên liệu lúc bấy giờ đã thúc đẩy việc
dùng ô tô điện chạy bằng năng lượng của ắc quy. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của
động cơ đốt trong cùng với việc phát minh động cơ khởi động bằng điện đã ngăn cản sự phát
triển của kỹ thuật ô tô điện. Việc sử dụng ô tô điện bị hạn chế với số lượng nhỏ các xe ô tô và
xe tải nhỏ để phân phát hàng hóa.
Năm 1920 hàng ngàn chiếc xe điện được sản xuất: xe hơi, xe tải nhỏ, xe taxi, xe buýt.
Tuy nhiên lúc này lượng dầu mỏ được khai thác với giá rẻ nên đã thu hút được các nhà sản
xuất đầu tư phát triển xe động cơ đốt trong. Ngoài ra một lý do khác là công nghiệp pin thời
điểm này chưa phát triển mạnh mẽ, để tạo ra một công suất quay như động cơ đốt trong thì
khối lượng pin rất cồng kềnh khó có thể đặt trên xe.
Tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng vào cuối những thập niên 60 của thế kỷ trước đã
thúc đẩy cho việc phát triển của ô tô điện thử nghiệm. Nhưng nghành công nghiệp ô tô lúc đó
đã phát triển cùng với các phương pháp giảm lượng khí thải, lại một lần nữa ngăn cản sự phát
triển của ô tô điện. Vào những năm 1970, việc thiếu xăng dầu từ hậu quả của việc cấm vận
dầu mỏ của người Ả Rập đã gây nên một cuộc khủng hoảng năng lượng. Người ta đã chú ý
nhiều hơn đến ô tô điện, nhưng chỉ được sản xuất với một số lượng nhỏ không đáp ứng được
nhu cầu về giao thông cho toàn xã hội. Ngoài ra bán kính hoạt động của ô tô điện còn bé là
một trong những lý do kiềm hãm sự phát triển của ô tô điện.
Ngày nay chính phủ các nước quan tâm nhiều hơn tới vấn đề môi trường cũng như về
vấn đề sử dụng năng lượng có thể tái tạo được. Ở Mỹ các các nước Châu Âu đã có các đạo
luật, các tiêu chuẩn về khí thải đưa ra để hạn chế các loại xe gây ô nhiễm môi trường. Hiện
thời chiếc ô tô điện là phương tiện có thể làm được việc “ không gây ô nhiễm”. Việc bắt buộc
phải giảm ô nhiễm không khí đã thúc đẩy mãnh liệt những chương trình nghiên cứu về ô tô
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

2

điện. Các hãnh sản xuất ô tô lớn trên thế giới đang bắt tay vào việc sản xuất ra những chiếc ô
tô điện ngày càng hoàn thiện hơn để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.
Những năm đầu thập kỷ 90, Hãng GM đã đổ hàng tỷ USD vào nghiên cứu xe điện và cho ra đời
mẫu xe điện đầu tiên của hãng - EV1. Thế hệ đầu tiên của EV1 gắn ắc quy chì - axit, giới hạn chạy từ
120 đến 160 km. Thế hệ thứ 2 thay bằng ắc quy niken hydrua nâng giới hạn chạy lên 120 đến 240 km
nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu của người dùng khi đó. Mặc dù được coi là chiếc xe điện tốt
nhất thế giới nhưng EV1 vẫn không thể so sánh với động cơ đốt trong. Ngoài ra vì giá thành chiếc xe
quá cao, GM chỉ cho phép thuê EV1 trong 3 năm hoặc 48000 km với giá từ 34 nghìn đến 44 nghìn
USD. Vì không có tính kinh tế nên EV1 không thể phát triển và dừng sản xuất sau đó.

Hình 1.1 Ô tô điện EV1.
Năm 2008, Chrysler đã đầu tư vào hãng sản xuất xe điện Global Electric Motocar họ
nhận thấy tiềm năng của thị trường xe điện tốc độ thấp hay còn gọi là NEV (Neighborhood
electric vehicle). Mặc dù chỉ có vận tốc tối đa 40 km/h và giới hạn chạy 48 km nhưng những
chiếc xe của GEM được ứng dụng khá rộng rãi và phù hợp yêu cầu của nhiều loại hình công
việc. Sáu mẫu xe cơ bản của GEM là e2 (2 chỗ), e4 (4 chỗ), e6 (6 chỗ), eS, eL, eL XD (thêm
giá chở hàng phía sau) được sử dụng hàng ngày trong các mục đích như đi dạo, tuần tra
đường phố hoặc công viên, chở khách du lịch, bán hàng lưu động, sử dụng trong bệnh viện,
sân bay hay sân gôn…Đến nay, hơn 35 nghìn chiếc GEM đã được sản xuất và tiêu thụ và tiềm
năng của GEM vẫn còn rất lớn.
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

3

Hình 1.2. Ô tô NEV của GM.
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp xe điện đang hứa
hẹn một tiềm năng rất lớn. Các nhà chế tạo không ngừng nghiên cứu để nâng cao phạm vi
hoạt động của ô tô điện cũng như về khả năng tăng tốc của ô tô. Vấn đề giá thành là một trong
những khó khăn lớn nhất cho sự phát triển của ô tô điện hiện nay cũng đang được các nhà
chức trách quan tâm đúng mức. Hình 1.3 biểu diễn xu hướng phát triển của các loại xe, ô tô

điện cùng với các loại xe tiết kiệm nhiên liệu khác đang phát triển mạnh mẽ phù hợp với sự
phát triển của nhân loại.










Hình 1.3. Biểu đồ sự phát triển của các loại ô tô.
Động cơ hơi
nước ( 1770-
1920)
Dầu được tìm thấy
lần đầu năm 1859.
Giá dầu cao hơn
100$/ 1 thùng
Ô tô điện được cải
tiến, số lượng ô tô
điện và ô tô hybrid
tăng mạnh
Xe điện
(1830 – tương lai)
Động cơ đốt trong
( 1885- bao lâu?)
ZEV cùng với xe
dùng pin nhiên

liệu, xe hybrid
được khuyến
khích phát triển
năm 2008

Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

4
1.2 Những động cơ thúc đẩy việc phát triển ô tô điện:
1.2.1 Sự gia tăng số lƣợng ô tô :
Giao thông vận tải nói chung và vận tải ô tô nói riêng là một nghành quan trọng của quá
trình phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia cũng như trên toàn thế giới. Con người và các
sản phẩm sản xuất trong xã hội luôn có xu thế dịch chuyển từ nơi này đến nơi khác. Chính vì
vậy mà nghành giao thông vận tải đã ra đời và trở thành mạch máu của nền kinh tế quốc dân.
Ô tô với đặc điểm có tính cơ động và linh hoạt cao đã trở thành phương tiện rất cần thiết
trong nghành giao thông vận tải. Có thể nói, ô tô là một thành viên không thể thiếu của xã hội
con người. Ô tô đã đóng góp một vai trò quan trọng trong sự phát triển công nghiệp và kinh
tế, đồng thời nó là phương tiện nâng cao tiện nghi đời sống con người và hỗ trợ giao lưu phát
triển văn hóa xã hội.
Chính vì vai trò quan trọng như vậy số lượng ô tô được sử dụng hiện nay trên thế giới
khoảng 740 triệu chiếc và dự đoán sẽ tiếp tục tăng thêm. Sự phát triển phương tiện giao thông
ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau nhưng đều có xu thế chung là ô tô
hóa dần quãng đường dịch chuyển. Tốc độ gia tăng số lượng ô tô trên thế giới rất lớn đặc biệt
là khu vực Đông Nam Á, chẳng hạn Hàn Quốc tốc độ tăng hàng năm là 20%, Malaysia tốc độ
này là 70% Cùng với việc gia tăng số lượng ô tô thì số lượng xe gán máy giảm dần. Các dự
báo cho thấy rằng thị trường ô tô tiềm năng trong thế kỷ 21 sẽ chuyển từ các nước Đông Âu
và Châu Mỹ La Tinh sang các nước Đông Nam Á, Trung Á và cuối cùng là Châu Phi. Cũng
theo dự báo số lượng ô tô ở Châu Á Thái Bình Dương sẽ tăng từ 0,7chiếc/1000 người dân
năm 1985 lên 10 chiếc/1000 người dân năm 2020 và 20 chiếc/1000 người dân vào năm 2060.
Việt Nam chúng ta cũng không nằm ngoài xu thế đó đặc biệt khi nền kinh tế chúng ta

bước vào thời kỳ hội nhập và phát triển với tốc độ cao cùng với đó mức sống của người dân
ngày được nâng cao (GDP/người tăng), đồng thời cơ sở hạ tầng giao thông được nâng cấp và
xây dụng mới thì nhu cầu sử dụng ô tô thay cho xe máy để tăng tính tiện nghi, tính an toàn
trong giao thông là xu thế tất yếu và lúc đó số lượng ô tô sẽ tăng rất nhanh.
Nhưng sự phát triển tất yếu đó cũng đặt ra cho thế giới cũng như Việt Nam chúng ta
nhiều vấn đề cần giải quyết để sự phát triển đó thực sự bền vững và hiệu quả. Nhưng nỗi bật
lên 2 vấn đề bức xúc nhất hiện nay là ô nhiễm môi trường và cạn kiệt nguồn dầu mỏ.

Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

5

Hình Error! No text of specified style in document 4 Sự gia tăng số lượng ô tô ở Việt Nam.
1.2.2 Vấn đề ô nhiễm môi trƣờng:
Quá trình cháy lý tưởng của hỗn hợp Hydrocacbon với không khí chỉ sinh ra CO
2
, H
2
O
và N
2
. Vì sự không đồng nhất của hỗn hợp một cách lý tưởng cũng như do tính nhất phức tạp
của các hiện tượng lý hóa diễn ra trong quá trình cháy nên trong khí xả động cơ ô tô luôn
chứa một hàm lượng đáng kể các chất độc hại như oxyde nitơ (NO, NO
2
, N
2
O, gọi chung là
NO
x

), monoxydecarbon(CO), các Hydrocacbon chưa cháy (HC) và các hạt rắn đặc biệt là bồ
hóng. Ngoài ra nếu trong nhiên liệu có lẫn các tạp chất như lưu huỳnh thì sẽ có thêm SO
2

hoặc nếu để tăng tính chống kích nỗ của nhiên liệu người ta pha thêm vào Pb(C
2
H
5
)
4
thì trong
khí thải còn có thêm các hạt chì lơ lững trong không khí. Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí
xả phụ thuộc vào loại động cơ và chế độ vận hành.
Bảng 1.1: Tỷ lệ phát thải các chất ô nhiễm ở Mỹ (tính theo %)
Nguồn phát phát ô nhiễm
CO
HC
NO
x

Ô tô
64.7
45.7
36.6
Các phương tiện giao thông khác
9.0
7.2
10.5
Quá trình cháy công nghiệp
9.1

16.8
42.8
Công nghiệp dầu mỏ
5.2
5.3
1.7
Các hoạt động khác
12
25
8.4
Tổng cộng
100
100
100


Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

6
Cùng với quá trình phát triển công nghiệp nói chung trong đó sự gia tăng nhanh số lượng
ô tô đóng một vài trò quan trọng làm gia tăng một cách đáng ngại của một số chất gây ô
nhiễm trong bầu khí quyển. Đến nay người ta đã xác định được các chất gây ô nhiễm không
khí mà phần lớn những chất đó có mặt trong khí xả của động cơ đốt trong. Người ta đã xác
định được nồng độ các chất gây ô nhiễm các hoạt động của con người như bảng trên.
Ngoài các chất ô nhiễm trên trong khí thải động cơ có một lượng lớn khí CO
2
cùng với
sự gia tăng nhanh về số lượng ô tô trên thế giới làm cho khối lượng khí này thải vào khí
quyển ngày càng gia tăng và chiếm một tỷ lệ lớn trong lượng phát thải CO
2

của toàn thế giới.
Tỷ lệ lượng CO
2
thải ra hàng năm thể hiện qua đồ thị sau :

Hình 1.5 Phân bố lượng ô nhiễm Cacbon dioxide từ 1980 đến 1999.
1.2.3 Sự cạn kiệt nguồn năng hóa thạch:
Như chúng ta đã biết năng lượng hóa thạch đã chiếm một vị trí quan trọng trong quá trình
phát triển của nhân loại đặc biệt trong thời kỳ các cuộc cách mạng công nghiệp trong đó các
phương tiện giao thông tăng mạnh đã tiêu thụ một lượng lớn năng lượng hóa thạch và đẩy
nguồn năng lượng này đứng trước nguy cơ cạn kiệt trong một thời gian ngắn.
Năm 1970 người ta đã dự báo dầu mỏ đủ dùng trong 30 năm nữa với tốc độ tiêu thụ 2,4
tỷ tấn/năm. Trữ lượng dầu còn khoảng 72 tỷ tấn, như vậy năm 2000 sẽ không còn dầu nữa. Vì
vậy vào năm 1973 đã xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng trầm trọng giá dầu tăng gấp 4 lần.
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ơ tơ điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

7
Trữ lượng
dầu mỏ
Nhu cầu
Sử dụng năng
lượng mới
Năm
Tỷ thùng
80
70
60
50
40
30

20
10
0
2040 202020001980 196019401920 1900

Hình 1.6 Trữ lượng dầu phát hiện và nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ.
Tuy vậy tính đến năm 2005 thế giới đã tiêu thụ 110 tỷ tấn dầu, nhưng vẫn còn 140 tỷ tấn
và còn khai thác được trong vòng 36 năm với nhu cầu tiêu thụ như hiện nay (theo đó đến năm
2040 dầu mỏ sẽ hết) đây được xem là một dự báo chính xác hơn những dự báo năm 1970 do
sự phát triển của khoa học kĩ thuật như thể hiện ở hình trên. Mặc dù vậy nhu cầu sử dụng dầu
mỏ vẫn tăng cao và tăng liên tục kéo theo trữ lượng khai thác hàng năm và giá dầu liên tục
tăng. Đặc biệt giá dầu trong những năm gần đây tăng nhanh và liên tục lập những kỷ lục mới
nhiều lúc đã vượt qua ngưỡng 100USD/thùng đặc biệt trong năm 2008 này dầu thơ đã có lúc
lên đến 115USD/ thùng đặt kinh tế thế giới trước nhiều thách thức của khủng hoảng kinh tế.

Hình 1.7. Trữ lượng dầu còn lại của các vùng khác nhau trên
thế giới ( BP Statistical Review, 2007).

Bắc Mỹ
Mỹ
La Tinh
Liên Xơ
cũ
Châu Âu
Trung
Đơng
Châu Phi
Châu Á-
TBD
Thế Giới

20
40
60
80
Năm
12
41
28
9
81
32
14
41
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

8
Các loại năng lượng hóa thạch khác như than đá tuy còn thời hạn sử dụng nhiều hơn (
than đá còn 114 năm sử dụng ) nhưng so với dầu mỏ thì nó có nhiều nhược điểm đặc biệt khi
sử dụng trên các phương tiện giao thông sẽ gây rất nhiều bất lợi và nó chỉ được sử dụng trong
thời kỳ trước khi khoa học công nghệ chưa phất triển vào thời kỳ động cơ hơi nước. Tuy
nhiên than đá không có tương lai trong ngành giao thông vận tải vì vậy đối với giao thông vận
tải sử dụng các phương tiện truyền thống dầu mỏ vẫn là nhiên liệu quan trọng nhất mà cho
đến nay tìm được một nguồn nhiên liệu nhằm thay thế hoàn toàn dầu mỏ.

Hình 1.8 Nhu cầu tiêu thụ dầu của các phương tiện giao thông vận tải.

1.3 Xu hƣớng phát triển ô tô sạch :
Đứng trước 2 vấn đề lớn là : ô nhiễm môi trường và cạn kiệt nguồn năng lượng truyền
thống ngày càng cạn kiệt các nhà chế tạo ô tô đang nghiên cứu để ô tô ngày càng thân thiện
với môi trường. Ô tô sạch không gây ô nhiễm (Zero emission) là mục tiêu hướng tới của các

nhà nghiên cứu và chế tạo ô tô ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những
năm gần đây, tập trung vào việc hoàn thiện quá trình cháy động cơ Diesel, sử dụng các loại
nhiên liệu không truyền thống cho ô tô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, ethanol,
biodiesel, điện, pin nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô tô lai (hybrid). Xu hướng phát triển ô tô
sạch có thể tổng hợp như sau:
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

9
+ Hoàn thiện động cơ đốt trong:
Các kỹ thuật mới để hoàn thiện động cơ động cơ đốt trong đã cho phép nâng cao rõ rệt
tính năng của nó bao gồm áp dụng hệ thống phun ray chung (common rail) điều khiển điện tử,
lọc bồ hóng và xử lý khí trên đường xả bằng bộ xúc tác ba chức năng, hoặc nâng cao chất
lượng nhiên liệu, sử dụng nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp. Việc dùng động cơ
đốt trong sử dụng đồng thời nhiên liệu khí và nhiên liệu lỏng cũng là một giải pháp nâng cao
tính năng của động cơ đốt trong.
+ Ô tô chạy bằng các loại nhiên liệu lỏng thay thế:
Các loại nhiên liệu lỏng thay thế quan tâm hiện nay là cồn, colza, có nguồn từ thực vật.
Do thành phần Carbon trong nhiên liệu thấp nên quá trình cháy sinh ra ít chất ô nhiễm có gốc
carbon, đặc biệt là giảm CO
2
, chất khí gây hiệu ứng nhà kính. Ngày nay việc ứng dụng các
loại nhiên liệu lỏng thay thế trên phương tiện vận tải nói chung và trên xe buýt nói riêng vẫn
còn rất hạn chế do giá thành của nhiên liệu còn cao. Tuy nhiên giải pháp này có lợi ở những
nơi mà nguồn nhiên liệu này dồi dào hoặc các loại nhiên liệu trên được chiết xuất từ các chất
thải của quá trình sản xuất công nghiệp.
Một loại nhiên liệu lỏng thay thế khác mới đây được công bố là Dimethyl ether (DME)
được chế tạo từ khí thiên nhiên. Đây là loại nhiên liệu thay thế cực sạch có thể dùng cho động
cơ diesel giống như LPG. Thử nghiệm trên ô tô cho thấy, ô tô dùng DME có mức độ phát ô
nhiễm thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn ô tô phát ô nhiễm cực thấp California ULEV. Nếu
việc sản xuất DME trên qui mô công nghiệp thành hiện thực thì trong tương lai nó sẽ là nhiên

liệu lỏng lý tưởng nhất vì khí thiên nhiên phân bố đều khắp trên trái đất và có trữ lượng tương
đương dầu mỏ.
+ Ô tô chạy bằng khí thiên nhiên:
Sử dụng ô tô chạy bằng khí thiên nhiên là một chính sách rất hữu ích về năng lượng thay
thế trong tương lai, đặc biệt về phương diện giảm ô nhiễm môi trường trong thành phố. Cho
tới nay có hai giải pháp sử dụng khí thiên nhiên trên xe buýt, đó là khí thiên nhiên dưới dạng
khí và khí thiên nhiên dưới dạng lỏng. Một trong những khó khăn khiến cho nguồn năng
lượng này chưa được áp dụng rộng rãi trên phương tiện vận tải là vấn đề lưu trữ khí thiên
nhiên (dạng khí hay dạng lỏng) trên ô tô. Ngày nay việc chế tạo bình chứa khí thiên nhiên đã
được cải thiện nhiều cả về công nghệ lẫn vật liệu, chẳng hạn sử dụng bình chứa composite gia
cố bằng sợi carbon.
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

10
+ Ô tô chạy bằng khí dầu mỏ hóa lỏng LPG:
Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày càng trở nên là loại nhiên liệu ưa chuộng để chạy ô tô
ngoài những đặc điểm nổi bật về giảm ô nhiễm môi trường nó còn có lợi thế về sự thuận tiện
trong chuyển đổi hệ thống nhiên liệu. Việc chuyển đổi ô tô chạy bằng nhiên liệu lỏng sang
dùng LPG có thể được thực hiện theo ba hướng: sử dụng duy nhất nhiên liệu LPG, sử dụng
hoặc xăng hoặc LPG, sử dụng đồng thời diesel và LPG (dual fuel). Việc tạo hỗn hợp LPG
không khí có thể thực hiện bằng bộ chế hoà khí kiểu Venturie thông thường hay phun LPG
trên đường nạp. Những hệ thống phun mới đang được nghiên cứu phát triển là phun LPG
dạng lỏng trong buồng cháy để tăng tính năng công tác của loại động cơ này. Cũng như các
loại nhiên liệu khí khác, việc lưu trữ LPG trên ô tô là vấn đề gây nhiều khó khăn nhất mặc dù
áp suất hóa lỏng của LPG thấp hơn rất nhiều so với khí thiên nhiên hay các loại khí khác. Các
loại bình chứa nhiên liệu LPG cũng được cải tiến nhiều nhờ vật liệu và công nghệ mới.
+ Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu:
Một trong những giải pháp của nguồn năng lượng sạch cung cấp cho ô tô trong tương lai
là pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu là hệ thống điện hóa biến đổi trực tiếp hóa năng trong nhiên
liệu thành điện năng. Pin nhiên liệu trước đây chỉ được nghiên cứu để cung cấp điện cho các

con tàu không gian nhưng ngày nay pin nhiên liệu đã bước vào giai đoạn thương mại hóa để
cung cấp năng lượng cho ô tô. Do không có quá trình cháy xảy ra nên sản phẩm hoạt động
của pin nhiên liệu là điện, nhiệt và hơi nước. Vì vậy có thể nói ô tô hoạt động bằng pin nhiên
liệu là ô tô sạch tuyệt đối theo nghĩa phát thải chất ô nhiễm trong khí xả. Ô tô chạy bằng pin
nhiên liệu không nạp điện mà chỉ nạp nhiên liệu hydrogen. Khó khăn vì vậy liên quan đến lưu
trữ hydro dưới áp suất cao hoặc trong vật liệu hấp thụ trên phương tiện vận tải.
+ Ô tô lai (hybrid):
Ô tô lai là loại ô tô sử dụng ít nhất hai nguồn sức kéo bổ sung cho nhau. Trong khi các
giải pháp sử dụng ô tô chạy hoàn toàn bằng điện còn nhiều bất cập thì ô tô lai sử dụng động
cơ điện và động cơ xăng tỏ ra có nhiều ưu thế nhất. Ô tô lai dạng này sử dụng động cơ điện
một chiều chạy bằng accu được nạp điện bằng điện lưới khi ô tô dừng và nạp điện bổ sung từ
cụm động cơ nhiệt-máy phát điện một chiều bố trí trên xe. Ô tô lai được nghiên cứu từ những
năm 1990. Đến năm 1997, chiếc ô tô lai đầu tiên Toyota Prius ra đời tại Nhật Bản. Hiện nay
trên thị trường thế giới đã xuất hiện ô tô lai với các nhãn hiệu khác nhau: Honda Insight,
Honda Civic, Toyota Prius với giá cả cạnh tranh với ô tô truyền thống.
Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

11
+ Ô tô chạy bằng điện:
Ô tô chạy điện về nguyên tắc là ô tô sạch tuyệt đối (zero emission) đối với môi trường
không khí trong thành phố. Nguồn điện dùng để chạy ô tô được nạp vào ắc quy do đó quãng
đường hoạt động độc lập của ô tô phụ thuộc vào khả năng tích điện của ắc quy. Nếu nguồn
điện được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái sinh (thủy điện, pin mặt trời ) thì ô tô dùng
điện là loại phương tiện lý tưởng nhất về mặt ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên nếu nguồn điện
được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch thì ưu điểm này bị hạn chế nếu xét về mức độ phát ô
nhiễm tổng thể. Ngày nay ô tô chạy bằng ắc quy đã đạt được những tính năng vận hành cần
thiết giống như ô tô sử dụng nhiên liệu lỏng truyền thống.
Có thể nói ô tô sạch là chìa khóa mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyên mới của những chiếc ô
tô, đó là những chiếc ô tô không gây ô nhiễm môi trường hay còn gọi là ô tô sinh thái. Chúng
ta là nước đi sau đòi hỏi chúng ta phải có những nắm bắt về công nghệ mới của thế giới nhằm

ứng dụng vào thực tiễn cuốc sống giúp đất nước ta thực hiện mục tiêu phát triển bền vững,
phát triển xanh. Trong đó, ô tô đóng một vai trò quan trọng trong xu thế phát triển và hội nhập
của nước ta trong kỷ nguyên mới và chúng ta cần có những giải pháp để giải quyết những vấn
đề cấp bách hiện nay về môi trường và cạn kiệt tài nguyên. Ô tô điện là một trong những giải
pháp rất hữu hiệu hiện nay, và đó cũng là mục tiêu của đề tài.


Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

12
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG
TRUYỀN LỰC

2.1 Tổng quan về ô tô điện và hệ thống truyền lực:
2.1.1 Khái niệm:
Ô tô điện là loại xe sử dụng động cơ điện sinh ra lực kéo thay vì dùng động cơ đốt trong
cũng như các nguồn năng lượng khác. Các ô tô điện có nhiều ưu điểm hơn các ô tô động cơ
đốt trong như: trong quá trình hoạt động nó không sinh khí thải, hiệu quả cao, không phụ
thuộc dầu mỏ, động cơ hoạt động yên tĩnh. Các nguyên tắc hoạt động trong ô tô điện và ô tô
động cơ đốt trong là tương tự. Tuy nhiên có một số khác biệt giữa ô tô động cơ đốt trong và ô
tô điện, chẳng hạn như ô tô động cơ đốt trong sử dụng xăng so với ắc quy trong ô tô điện.
Ngoài ra động cơ đốt trong và với động cơ điện khác nhau theo yêu cầu của cơ cấu truyền
động.
Tuy nhiên ô tô điện cũng còn khá nhiều nhược điểm vì lượng năng lượng dự trữ trong ắc
quy là tương đối nhỏ nên giới hạn khả năng hoạt động của xe. Với các ô tô điện hiện tại
khoảng đi được của xe dao động trong khoảng 100 Km, sau đó phải xạc lại năng lượng vào ắc
quy mới tiếp tục sử dụng được. Ngoài ra vì yêu cầu của tổng khối lượng của xe cũng như đặc
điểm động cơ điện mà vận tốc cho phép của ô tô điện cũng tương đối nhỏ. Ngày nay ô tô điện
được dùng nhiều trong lĩnh vực yêu cầu xe có vận tốc nhỏ, xe chạy trong nội thành, xe chạy
trong các khuôn viên trường học, bệnh viện.

2.1.2 Cấu trúc hệ thống truyền lực ô tô điện:
Trước đây, các ô tô điện được chuyển đổi từ các ô tô động cơ đốt trong có sẵn bằng cách
thay thế các động cơ và thùng chứa nhiên liệu bằng động cơ điện và bộ ắc quy trong khi giữ
lại tất cả các thành phần khác, như trong hình 2.1. Cấu trúc này có những hạn chế như khối
lượng nặng, tính linh hoạt thấp, hiệu suất giảm làm cho việc sử dụng ô tô điện giảm dần. Thay
vào đó, các kiểu ô tô điện xây dựng theo mục đích sử dụng, dựa vào yêu cầu ban đầu và các
thiết kế cơ sở. Với cách làm này ô tô điện đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của người sử dụng và
tỏ ra linh hoạt hơn.


Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

13

Hình 2.1 Hệ thống truyền lực ô tô điện.
Một dạng cấu trúc hệ thống truyền động được mô tả chi tiết trong hình 2.2. Hệ thống
truyền động bao gồm ba hệ thống nhỏ: hệ thống truyền lực bằng động cơ điện, hệ thống năng
lượng, và các phần phụ trợ. Hệ thống truyền lực bằng động cơ điện bao gồm: bộ điều khiển
xe, bộ chuyển đổi công suất, động cơ điện, bộ truyền dẫn cơ khí, và cơ cấu dẫn động. Hệ
thống năng lượng bao gồm phần nạp nhiên liệu, bộ phận quản lý năng lượng, và ắc quy. Các
hệ thống phụ bao gồm: tay lái trợ lực, bộ điều hòa không khí, và các bộ phận phụ khác.

Hình 2.2 Các thành phần của ô tô điện.

Thiết kế hệ thống truyền lực cho ô tô điện tốc độ chậm SVTH: Trương Phúc Hòa

14
Căn cứ vào việc điều khiển đầu vào từ bàn đạp ga và bàn đạp thắng, bộ điều khiển của xe
cung cấp tín hiệu điều khiển phù hợp với bộ chuyển đổi công suất, bộ chuyển đổi công suất có
chức năng điều tiết dòng năng lượng giữa các động cơ điện và ắc quy. Các dòng năng lượng

ngược lại được gọi là “sự hãm tái sinh” của ô tô điện và được phục hồi vào các ắc quy. Hầu
hết ắc quy ô tô điện có dung lượng lớn và các bánh đà có khả năng chấp nhận năng lượng tái
tạo. Bộ phận quản lý năng lượng cùng với bộ điều khiển xe kiểm soát “sự hãm tái sinh” và
phục hồi năng lượng. Ngoài ra nó cũng điều khiển bộ tiếp nhiên liệu và bộ giám sát khả năng
sử dụng của nguồn năng lượng. Bộ phận cung cấp năng lượng phụ cung cấp năng lượng cần
thiết ở các điện áp khác nhau cho tất cả các phần phụ của ô tô điện, như là điều hòa nhiệt độ
và các đơn vị cơ cấu tay lái trợ lực.
2.2 Phân tích lựa chọn phƣơng án truyền động cho ô tô điện:
Tất cả các ô tô điện cần có một bộ truyền dẫn cơ khí để kết nối đầu ra của động cơ tới các
bánh xe. Với ô tô dùng động cơ đốt trong, động cơ được gắn với một ly hợp, ly hợp gắn với
hộp số, trục truyền động, bộ vi sai và cuối cùng đến trục bánh xe.
Các cơ cấu này gây ra mất mát công suất và năng lượng. Hệ thống truyền động trong ô tô
điện đơn giản hơn hệ thống truyền động trong ô tô dùng động cơ đốt trong. Ly hợp không cần
sử dụng trong hệ thống truyền động vì động cơ có thể cung cấp mô men xoắn từ nhỏ và tăng
lên khi tải tăng lên. Tương tự như vậy,hộp số có thể được đơn giản hóa bằng một bộ truyền
bánh răng đơn giản. Có 4 phương án của hệ thống truyền động trong ô tô điện như sau:
2.2.1 Phƣơng án 1: hệ thống truyền động dùng hộp số cơ khí:
Phương án này có thiết kế giống như hệ thống trong ô tô động cơ đốt trong, động cơ đốt
trong được thay thế bằng động cơ điện. Bên cạnh đó cần phải lắp đặt bộ nguồn ắc quy cung
cấp năng lượng cho ô tô điện hoạt động. Thiết kế này làm cho hệ thống truyền lực phức tạp,
có khối lượng lớn, kích thước lớn, gây thất thoát năng lượng trong các cơ cấu cơ khí. Do đó
lắp đặt các hệ thống khác rất khó khăn đồng thời làm tăng giá thành của ô tô. Phương án này
thích hợp với các loại ô tô có yêu cầu lớn về tốc độ hay về khả năng tăng tốc trong thời gian
ngắn nhất. Đối với ô tô trong thiết kế không yêu cầu lớn về tốc độ của xe và giảm giá cả thấp
nhất có thể nên phương án này không khả thi.