Đánh giá tiêu hao nhiên liệu của ô tô sử dụng hộp số vô cấp CVT so với ô tô sử dụng hộp số thông thường

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN TRẦN PHÚC

ĐÁNH GIÁ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA Ô TÔ SỬ
DỤNG HỘP SỐ VÔ CẤP CVT SO VỚI Ô TÔ SỬ DỤNG HỘP
SỐ THÔNG THƢỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Đà Nẵng - 2018


Công trình đƣợc hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. LÊ VĂN TỤY

PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Phản biện 1...........................................................................

TS. NGUYỄN VĂN PHỤNG
Phản biện 2..........................................................................

Luận văn sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật cơ khí động lực họp tại Trƣờng Đại học Bách
khoa vào ngày 20 tháng 10 năm 2018.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trƣờng Đại học Bách

khoa
 Thƣ viện Khoa Cơ khí giao thông, Trƣờng Đại học Bách khoa ĐHĐN


1
Tên đề tài:
Đánh giá tiêu hao nhiên liệu của ô tô sử dụng hộp sốvô cấp
CVT so với ô tô sử dụng hộp số thông thƣờng
I. Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển vƣợt bậc của khoa học kỹ thuật, cũng nhƣ
công nghệ thông tin, điện - điện tử mà ngành ô tô cũng phát triển
không ngừng. Hiện nay yêu cầu về tính năng oan toàn, tiện nghi, tiết
kiệm nhiên liệu, thao tác đơn giản,… cho một chiếc xe là những yếu
tố đƣợc các nhà sản xuất ô tô quan tâm hàng đầu. Trang bị hộp số
trên xe cũng đƣợc các nhà sản xuất ô tô hay các hãng xe luôn luôn
đổi mới và phát triển nhằm mục đích không chỉ đem lại tính năng dễ
thao tác, điều khiển đơn giản, mà còn hƣớng đích vào việc giảm tiêu
hao nhiên liệu và làm giảm lƣợng phát xạ các chất ô nhiễm ra môi
trƣờng.
Xuất phát từ những lý do trên, tác giả chọn đề tài “Đánh giá tiêu
hao nhiên liệu của ô tô sử dụng hộp sốvô cấp CVT so với ô tô sử
dụng hộp số thông thƣờng” làm đề tài nghiên cứu của mình với
mong muốn đƣợc tìm hiểu, khảo sát các tính năng hộp số vô cấp
CVT.
II. Mục tiêu nghiên cứu
So sánh mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô trang bị hộp số vô cấp
CVT với ô tô trang bị hộp số cơ khí MT, qua đó:
- Khẳng định tính ƣu việt của ô tô trang bị hộp số vô cấp CVT so
với ô tô trang bị hộp số cơ khí.
- Định hƣớng ngƣời ngƣời tiêu dùng.

III. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tƣợng nghiên cứu.
Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là xe TOYOTA VIOS E
NSP151L-BEMKU (trang bị hộp số vô cấp CVT) và xe TOYOTA
VIOS E NSP151L-EEXRKU (trang bị hộp số cơ khí MT)
 Phạm vi nghiên cứu.
- Tốc độ chuyển động của ô tô.
- Chế độ chuyển động ổn định của ô tô (vận hành ô tô với vận
tốc không đổi) và chế độ quá độ của ô tô (vận hành có gia tốc)


2
IV. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu tổng hợp, là sự kết
hợp của phƣơng pháp lý thuyết đồng thời sử dụng phƣơng pháp thực
nghiệm.
- Phƣơng pháp lý thuyết: Tính toán mô phỏng, phân tích và đánh
giá lý thuyết.
- Phƣơng pháp thực nghiệm: Thực nghiệm đo tiêu hao nhiên liệu
của xe thử nghiệm trên đƣờng thực tế.
V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Khẳng định tính ƣu việt của ô tô trang bị hộp số vô cấp CVT so
với ô tô trang bị hộp số cơ khí MT. Ô tô trang bị hộp số vô cấp CVT
là hộp số điều khiển tự động hóa có tính năng thao tác đơn giản, dễ
điều khiển mang lại tính tiện nghi cho ngƣời sử dụng. Bên cạnh đó
góp phần giảm tiêu hao nhiên liệu và làm giảm lƣợng phát xạ các
chất ô nhiễm ra môi trƣờng. Qua đó định hƣớng ngƣời tiêu dùng nhìn
nhận một cách khách quan về mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô trang
bị hộp số tự động nói chung và ô tô trang bị hộp số vô cấp CVT nói
riêng. Nhờ vậy, làm thay đổi tƣ duy ngƣời tiêu dùng vẫn quan niệm

rằng “ hộp số tự động tiêu tốn nhiên liệu nhiều hơn so với hộp số
cơ khí ”. Do vậy, đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
VI. Dự kiến kết quả đạt đƣợc
So sánh mức tiêu hao nhiên liệu khi chuyển động trên các loại
đƣờng khác nhau của ô tô trang bị hộp số vô cấp CVT với ô tô sử
dụng hộp số cơ khí thông thƣờng.
VII. Nội dung nghiên cứu và cấu trúc luận văn
MỞ ĐẦU
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Ô
TÔ
CHƢƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TIÊU HAO NHIÊN
LIỆU Ô TÔ
CHƢƠNG III. LÝ THUYẾT VỀ HỘP SỐ VÔ CẤP CVT TRÊN
Ô TÔ
CHƢƠNG IV. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐO TIÊU
HAO NHIÊN LIỆU Ô TÔ
CHƢƠNG V. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI


3
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Ô TÔ
1.1. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH VÀ
VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƢỜNG DO CÁC PHƢƠNG TIỆN
GIAO THÔNG GÂY RA
1.1.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu hóa thạch và vấn đề cạn kiệt
dầu mỏ

Hình 1. 1. Dàn khoan khai thác dầu tại mỏ Bạch Hổ, TP Vũng Tàu.

Hình 1. 2. Dự báo nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm xăng dầu tại
Việt Nam đến năm 2020, và tầm nhìn đến năm 2050.


4

Hình 1. 3. Phát thải các bon-đioxit theo loại nhiên liệu hóathạch.
1.1.2. Vấn đề ô nhiễm môi trƣờng do các phƣơng tiện giao thông
gây ra

Hình 1. 4. Hình thành khí thải trên ô tô sử dụng động cơ đốt trong.


5
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HIỆU QUẢ VÀ
TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU CHO Ô TÔ TRÊN THẾ GIỚI
1.2.1. Tình hình nghiên cứu sử dụng hiệu quả và tiết kiệm nhiên
liệu ô tô
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về công nghệ hộp số vô cấp CVT
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TIẾT KIỆM NHIÊN LIỆU
CHO Ô TÔ Ở VIỆT NAM
1.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG
Kết quả nghiên cứu tổng quan cho thấy, trên thế giới cũng nhƣ
Việt nam, vấn đề tiêu hao nhiên liệu cho động cơ đốt trong nói riêng
và ô tô nói chung là rất đƣợc quan tâm nghiên cứu.
Nhiều giải pháp đƣợc đƣa ra nhằm tiết kiệm nhiên liệu cho ô tô
trong tình hình nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt; qua đó cũng cho
phép góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng do các phƣơng tiện
vận tải gây ra nhờ sử dụng hạn chế nhiên liệu hóa thạch vốn gây ô
nhiễm môi trƣờng.

Các giải pháp về công nghệ ô tô không truyền thống [2-6], [12]
nhằm hạn chế mức độ sử dụng nhiên liệu hóa thạch mà thay vào đó
sử dụng thêm năng lƣợng điện nhƣ: ô tô điện, ô tô Hybrid (vừa sử
dụng nhiên liệu truyền thống vừa sử dụng năng lượng điện) đã đƣợc
nghiên cứu phát triển bƣớc đầu khá thành công theo tiêu chí tiết kiệm
nhiên liệu và góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng do khí thải
gây ra.CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TIÊU HAO NHIÊN
LIỆU Ô TÔ
2.1. ĐƢỜNG ĐẶC TÍNH TIÊU HAO NHIÊN LIỆU Ô TÔ
2.1.1. Phƣơng trình tiêu hao nhiên liệu ô tô.
(

Qnl =

)

(2. 1)

Phƣơng trình (2.10) đƣợc gọi là phƣơng trình tiêu hao nhiên
liệu ô tô, nó đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô trong trƣờng
hợp tổng quát. Khi ô tô chuyển động ổn định (chuyển động đều,
không có gia tốc) và chuyển động trên đƣờng nằm ngang (độ dốc i =
0), thì ta có phƣơng trình tiêu hao nhiên liệu của ô tô đƣợc viết nhƣ
sau:
Qnl =

(

)

(2. 2)


6
2.1.2. Đừơng đặc tính tiêu hao nhiên liệu của ô tô khi chuyển
động ổn định
ge

n'e
n''e
ne'''
0

YN1

YN

Hình 2. 1. Đồ thị đặc tính tải của động cơ đốt trong.

Hình 2. 2. Bản đồ biểu diễn suất tiêu hao nhiên liệu động cơ.


7
2.1.3. Tính kinh tế nhiên liệu của ô tô khi chuyển động không ổn
định
2.1.3.1. Lượng tiêu hao nhiên liệu trong quá trình tăng tốc của ô
tô.
2.1.3.2. Lượng tiêu hao nhiên liệu trong thời gian chuyển động lăn
trơn
2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TIÊU HAO NHIÊN

LIỆU Ô TÔ
2.2.1. Ảnh hƣởng của các thông số vận hành
2.2.2. Ảnh hƣởng của các thông số kết cấu đến tiêu hao nhiên liệu
ô tô
2.2.3. Ảnh hƣởng của hộp số cơ khí đến tiêu hao nhiên liệu ô tô

Hình 2. 6. Sơ đồ nguyên lý hộp số điều khiển cơ khí MT.


8

Hình 2. 7. Tổn thất công suất trên hộp số MT khi chuyển số.

Hình 2. 8. Đồ thị phân tích các trạng thái làm việc của ly hợp
ma sát.


9
2.2.4. Ảnh hƣởng của hộp số vô cấp đến tiêu hao nhiên liệu ô tô
2.2.4.1. Giới thiệu chung về hộp số tự động AT nói chung và hộp
số vô cấp CVT nói riêng

Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý hộp số tự động AT kiểu cơ cấu hành
tinh.

2.2.4.2. Ảnh hưởng của hộp số tự động nói chung và vô cấp CVT
nói riêng đến tiêu hao nhiên liệu ô tô

Hình 2. 13. Bộ truyền động bánh đai – puly.

10

Hình 2.14. Đồ thị so sánh quan hệ tốc độ của xe với tốc độ động
cơ trên xe sử dụng hộp số vô cấp CVT và hộp số AT.

Hình 2.15. Đồ thị quan hệ tốc độ cơ và độ mở bướm ga.


11

Hình 2.16. Giản đồ mức tiêu hao nhiên liệu tối ưu và cắt nhiên
liệu khi giảm tốc.
2.3. HỘP SỐ VÔ CẤP CVT TRÊN XE KHẢO SÁT
2.3.1. Nguyên lý làm việc hộp số vô cấp CVT-K111F trên xe
Toyota Vios E

Hình 2.18. Sơ đồ kết cấu các bánh đai của hộp số CVT-K111F.


12
2.3.3. Nguyên lý chuyển số
2.3.3.1. Thao tác số truyền tiến D

Hình 2. 20. Động học số truyền thẳng ( số D).
2.3.3.2. Thao tác chuyển số N và số R

Hình 2. 21 Động học số N và số R
2.3.4. Hệ thống điều khiển điện- thuỷ lực

Hình 2.22. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thủy lực trên hộp
số vô cấp CVT-K111F.


13
CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU
Ô TÔ
Chƣơng này sẽ trình bày nội dung nghiên cứu thực nghiệm
xác định tiêu hao nhiên liệu của ô tô – nội dung chính của luận văn.
Việc tiến hành thực nghiệm để so sánh mức tiêu hao nhiên liệu ô tô
sử dụng hộp số vô cấp kiểu CVT với hộp số cơ khí thông thƣờng MT
đƣợc thực hiện chủ yếu trên hiện trƣờng.
3.1. GIỚI THIỆU TRANG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
3.1.1 Thiết bị chẩn đoán đa năng OBD Link
3.1.1.1. Thiết bị chẩn đoán đa năng truyền dẫn không dây OBD
Link-Wifi

a) kết nối thiết bị với xe - b) Màn hình dao diện ban đầu - c) dao
diện màn hình khi đo.
Hình 3.2. Dao diện màn hình thiết bị chẩn đoán OBD Link Wifi.
3.1.1.2 Thiết bị chẩn đoán đa năng truyền dẫn bằng dây cáp OBD
Link – USB


14
3.1.2. Vấn đề lƣu trữ dữ liệu từ OBD Link
3.1.3. Xe thử nghiệm

Hình 3. 5. Xe thực nghiệm TOYOTA VIOS E.
Thông số kỹ thuật của xe TOYOTA VIOS đƣợc thể hiện nhƣ

Bảng 3. 1.
Bảng 3. 1. Thông số kỹ thuật chính của 02 xe TOYOTA XX thử
ngiệm
TOYOTA VIOS
TOYOTA VIOS
Thông số
MT
CVT
Kích thƣớc tổng thể (D x R
4425x1730x1475 [mm]
x C)
Chiều dài cơ sở
2550 [mm]
Chiều rộng cơ sở
1475/1460 [mm]
Khối lƣợng bản thân
1075 [KG]
Số chỗ ngồi
05 [ngƣời]
Khối lƣợng toàn bộ
1550 [KG]
Loại động cơ
2NR-FE (1.5L)
4
Động Số xy lanh
cơ
Bố trí
thẳng hàng
Dung tích xy
1496 [cm3]

15
lanh
Tỷ số nén
Hệ thống nhiên
liệu
Loại nhiên liệu
Công suất cực
đại
Mô men xoắn
cực đại
Hệ thống truyền lực
Hệ thống treo trƣớc/ sau
Dẫn động
Hệ
thống Cơ cấu phanh
phanh trang bị
Hệ thống lái
Ký hiệu lốp

11.5
Phun xăng điện tử
Xăng
79/6000 [KW/rpm]
140/4200 [Nm/rpm]
Cơ khí MT- 5 cấp
Vô cấp CVT
Độc lập/phụ thuộc
Thủy lực trợ lực chân không

Đĩa/tang trống
Đĩa/đĩa
ABS
Cơ khí có trợ lực điện
185/60R15

3.2. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ĐO TIÊU HAO NHIÊN
LIỆU Ô TÔ
3.2.1. Các phƣơng pháp thử nghiệm chạy xe
Có ba phƣơng pháp thực nghiệm cơ bản để tiến hành thực
nghiệm xác định mức tiêu hao nhiên liệu của ô tô, bao gồm:
- Thực nghiệm mô phỏng trên băng thử.
- Thực nghiệm chạy xe trên đƣờng thử nghiệm
- Thực nghiệm chạy xe trên đƣờng thực tế.
3.2.2. Quy trình chạy xe thử nghiệm trên đƣờng thực tế
 Chạy xe theo chộ độ vận hành tốc độ không đổi (V=Const)
 Chạy xe theo chế độ vận hành có gia tốc
 Chạy xe theo chế độ vận hành có gia tốc trên đường đèo dốc
3.2.3. Điều kiện thực nghiệm chạy xe trên đƣờng thực tế
3.2.3.1. Đường thực nghiệm
3.2.3.2. Chế độ vận hành
3.2.4. Phƣơng pháp pháp xử lý dữ liệu thử nghiệm tiêu hao nhiên
liệu
(3. 1)


16

∑

∑

(3. 2)

(3. 3)

3.3. TỔ CHỨC THỰC NGHIỆM
3.3.1. Nội dung thử nghiệm
Nhƣ mục tiêu của đề tài đã nêu ra là xác định tiêu hao nhiên liệu
cho ô tô sử dụng hộp số tự động với các điều kiện vận hành khác
nhau.
Với mục tiêu đó và với phạm vi nghiên cứu của đề tài luận văn
thạc sỹ, nội dung
tay.
3.3.2 Quy trình vận hành thử nghiệm xe Toyota Vios trên đƣờng
Để tiến hành thí nghiệm với các nội dung nêu trên, các chế
độ vận hành sẽ đƣợc thực hiện trên các lộ trình đã nêu nhƣ sau:
3.3.2.1 Chạy xe theo lộ trình I
Lần lƣợt vận hành thử nghiệm xe chạy trên đƣờng với các giá trị
tốc độ không đổi; bao gồm: 20-30-40-50-60-70-80-90 [km/h]. Mỗi
dải tốc độ hằng số đƣợc thực hiện tối thiểu trong thời gian 240[s] và
tiến hành trong 4 lƣợt; chọn lần chạy tốt nhất để phân tích đánh giá.
3.3.2.2. Chạy xe theo lộ trình II
Lộ trình xe chạy nội đô, loại đƣờng có dãi phân cách cứng, mỗi
bên có tối thiểu 02 làn dành cho xe ô tô, tốc độ lớn nhất cho phép
Vmax = 60[km/h] nhiều ngã tƣ và có hệ thống đèn tín hiệu, có nhiều
phƣơng tiện đi lại: Chạy xe vào giờ cao điểm. Mỗi lần đạt tốc độ 60
[km/h] thì dữ liệu đƣợc ghi lại; quy trình đƣợc lặp lại 4 lƣợt chạy.
3.3.2.3. Chạy xe theo lộ trình III
Lộ trình chạy xe chuyển tiếp từ nội đô ra ngoại ô. Chạy xe vào

giờ vắng các phƣơng tiện đi lại trên đƣờng nhằm thực hiện chế độ
gia tốc nhanh để chuyển chế độ tốc độ hạn chế từ nội đô 50 [km/h]
hoặc 60 [km/h] sang tốc độ cao từ 80 [km/h] đến 90 [km/h] ở ngoại
ô.


17
3.3.2.4. Chạy xe theo lộ trình IV
Lộ trình chạy xe ở vùng ngoại ô. Lộ trình này chủ yếu nhanh
chóng nâng cao tốc độ và duy trì hằng số (theo lộ trình I đã trình bày
ở trên).
3.3.2.5. Chạy xe theo lộ trình V
Lộ trình chạy xe trên đèo dốc. Lộ trình này đƣợc thực hiện hai
lƣợt chạy: Chạy lƣợt đi và ngƣợc lại chạy lƣợt về.
3.3.3. Kết quả thử nghiệm

Hình 3. 9. Dao diện của thiết bị OBD link Wifi khi kết nối với
Smart phone.
3.3.3.1 Kết quả đo tiêu hao nhiên liệu ô tô theo lộ trình I
3.4. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
1) Nhờ sử dụng các thiết bị đo tƣơng đối hiện đại mà đơn
giản gọn nhẹ, nên việc thử nghiệm đƣợc thực hiện một cách thuận lợi
khi vận hành xe trong mọi điều kiện đƣờng sá khác nhau.
2) Thiết bị OBDLink Wifi dùng để đo các đại lƣợng nghiên
cứu thực nghiệm thuộc thế hệ mới của công nghệ 4.0, nên kết quả
nhận đƣợc từ việc thử nghiệm xe trên đƣờng là chính xác và tin cậy.
3) Dữ liệu nhận đƣợc bởi thiết bị OBDLink Wifi có tính tức
thời theo thời gian thực, nên việc xử lý số liệu trở nên đơn giản,
không mất nhiều thời gian. Các kết quả thực nghiệm ứng với các chế
độ vận hành đƣợc thể hiện trên các hình từ Error! Reference source

not found. đến Error! Reference source not found..
Trên đây là những kết quả đáng tin cậy làm cơ sở cho việc nghiên
cứu phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm đƣợc trình bày trong chƣơng
4 tiếp theo.


18
CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Với kết quả thử nghiệm có đƣợc nhƣ trên chƣơng 3, luận văn
tiếp tục thực hiện phân tích xử lý kết quả. Qua đó, có thể đánh giá
bàn luận về mức tiêu hao nhiên nhiên liệu của ô tô sử dụng hộp số vô
cấp CVT so với hộp số có khí thông thƣờng MT.
4.1. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ THỰC NGHIỆM
4.1.1. Phƣơng pháp xử lý dữ liệu tức thời
S[m]
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

s[m]

Qnl [lít/100km]

Qtb[l/100km]
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0

50

100

150

200

Thời gian t[[s]

250

Hình 4.1. Diễn biến các đại lượng Qnl, S, Qtb theo thời gian t(s)
đƣờng S[m] tƣơng ứng với khoảng thời gian đã vận hành sẽ
đƣợc tính bằng tích phân nhƣ sau:
∫
4.1.2. Phƣơng pháp xử lý dữ liệu gần đúng

4.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ DỮ LIỆU THỬ
NGHIỆM
4.2.1. Mức tiêu hao nhiên liệu ô tô khi vận hành xe với tốc độ
hằng số
Bảng 4. 1. Kết quả xử lý mức tiêu hao nhiên liệu ô tô ở tốc độ xe
hằng số của xe Toyota Vios E CV.T
V [km/h]

90

80

70

Qtb[lít/100km] 4.46
3.97 3.82
.
+ Tốc độ vận hành tối ƣu:

60

50

40

30

3.72

3.48

3.98

4.75

Vt/ƣu

= 61,14[km/h]


19
+ Tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất: Qnlmin

= 03,56[lít/100km]

y = 0.0011x2 - 0.1345x + 7.6762

Mức tiêu hao nhiên liệu
Qnl[lít/100km]

5.0
4.0

3.0
2.0
1.0
0.0

0

10

20

30

40

50

60

70

Tốc độ xe V [km/h]

80

90

100

Hình 4.2 . Diễn biến mức tiêu hao nhiên liệu Qnl theo tốc độ
hằng số của xe Toyota Vios E CVT.
Bảng 4. 2. Kết quả xử lý mức tiêu hao nhiên liệu ô tô ở tốc độ xe
hằng số của xe Toyota Vios E MT.
V [km/h]
Qtb[lít/10
0k]

90

80

70

60

50

40

30

5.07

4.74

4.28

3.96

4.10

5.09

5.90

+ Tốc độ vận hành tối ƣu:
Vt/ƣu

+ Tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất: Qnlmin

= 61,50km/h]
= 04,24[lít/100km]

y = 0.0017x2 - 0.2091x + 10.673

Mức tiêu hao nhiên liệu
Qnl[lít/100km]

8.00
6.00
4.00
2.00
0.00

0

20

60
Tốc40độ xe V [km/h]

80

Hình 4. 3. Diễn biến mức tiêu hao nhiên liệu Qnl theo tốc độ
hằng số của xe Toyota Vios E MT.

100

20
4.2.2. Mức tiêu hao nhiên liệu ô tô khi vận hành xe có gia tốc
4.2.2.1. Tiêu hao nhiên liệu xe khi vận hành xe có gia tốc trong nội
đô
Qtb[l/100km]

S[m]

1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

Qnl[lít/100km]

quãng đường s[m]

90
80
70
60
50

40
30
20
10
0
0

50

100

150

Thời gian [s]

200

250

Hình 4. 4. Diễn biến mức tiêu hao nhiên liệu Q khi vận hành xe
Toyota Vios E CVT ở nội đô.
Kết quả cho thấy, khi chạy trong nội đô có đƣờng phân cách
cứng, mỗi bên hai làn xe, với tốc độ max không quá 60[km/h] ta có:
+ Tốc độ lớn nhất:
Vmax = 25 [km/h]
+ Tốc độ trung bình:
V_tb = 13,33[km/h]
+ Tiêu hao nhiên liệu trung bình: Q_tb= 10,74 [lít/100km]
S[m]

80
70
60
50
40
30
20
10
0

1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0

Quãng đường [m]

Qnl ]lít/100km]

Qtb[l/100km]

0

50

100

150

Thời gian [s]

200

250

Hình 4.5. Diễn biến mức tiêu hao nhiên liệu Q khi vận hành xe
Toyota Vios E MT ở nội đô.


21
+ Tốc độ lớn nhất:
Vmax = 29 [km/h]
+ Tốc độ trung bình:
V_tb = 13 [km/h]
+ Tiêu hao nhiên liệu trung bình:
Q_tb =
12,38
[lít/100km]
4.2.2.2. Mức tiêu hao nhiên liệu xe khi vận hành xe có gai tốc qua
đèo
Qtb[l/100km]

20

S[m]

3000

Quãng đương [m]

2500

15

2000

Qnl [lít/100k,m]

10

1500
1000

5

500

0
0

50

Thòi gian 150

[s]
100

0
200

250

Hình 4. 8. Diễn biến mức tiêu hao nhiên liệu Q khi vận hành xe
Toyota Vios E CVT qua đèo dốc Phước Tượng.
Kết quả cho thấy, khi chạy xe trên đèo dốc, tốc độ max không
quá 55[km/h] ta có:
+ Tốc độ lớn nhất: Vmax = 55 [km/h]
+ Tốc độ trung bình: V_tb
= 38,67 [km/h]
+ Tiêu hao nhiên liệu trung bình: Q_tb = 9,61[lít/100km]
Qtb[l/100km]

25

S[m]

3000

Quãng đường [m]

2500

20

2000

Qnl[lít/100km]

15

1500

10

1000

5

500

0
0

50

100 Thơi gian
150 [s]

0
200

250

Hình 4. 9. Diễn biến mức tiêu hao nhiên liệu Q khi vận hành xe

22
Toyota Vios E MT qua đèo dốc Phước Tượng
Kết quả cho thấy, khi chạy xe trên đèo dốc, tốc độ max không
quá 55[km/h] ta có:
+ Tốc độ lớn nhất: Vmax = 56,33 [km/h]
+ Tốc độ trung bình: V_tb
= 38,00 [km/h]
+ Tiêu hao nhiên liệu trung bình: Q_tb = 10,88[lít/100km]
4.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG
Các kết quả đạt đƣợc của luận văn về đề tài “Đánh giá tiêu hao
nhiên liệu của ô tô sử dụng hộp số vô cấp CVT so với ô tô sử dụng
hộp số thông thường” là khả quan, phản ánh rõ nét dấu hiệu tăng
tiêu hao nhiên liệu đối với ô tô sử dụng hộp số vô cấp CVT so với
hộp số cơ khí thông thƣờng.
Kết quả nhận đƣợc từ đề tài nghiên cứu của luận văn khá phù
hợp với công bố của các nhà sản xuất hộp số tự động.
Ngoài ra, đề tải cũng chỉ ra các yếu tố ảnh hƣởng đến tiêu hao
nhiên liệu ô tô sử dụng hộp số tự động kiểu biến mô thủy lực; đặc
biệt là khi vận hành trong nội đô cũng nhƣ đi trên đƣờng đèo dốc.
Đây là những căn cứ khoa học bƣớc đầu để luận văn có thể đi đến
những kết luận sau cùng.
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
KẾT LUẬN
Đề tài “Đánh giá tiêu hao nhiên liệu của ô tô sử dụng hộp số
vô cấp CVT so với ô tô sử dụng hộp số thông thường”. Trên cơ sở
nghiên cứu lý thuyết và qua phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm
của hai xe thử nghiệm là xe TOYOTA VIOS E NSP151L-BEMKU
(CVT) và xe TOYOTA VIOS E NSP151L-EEXRKU (MT), với

điều kiện vận hành và giả thiết hành vi lái xe tƣơng đồng nhau luận
văn cho thấy một số kết luận nhƣ sau:
 Chế độ chuyển động ổn định của ô tô (vận hành tốc độ không
đổi)
Khi vận hành với tốc độ không đổi (từ 30[km/h]) đến 90
[km/h]), tốc độ vận hành tối ƣu nhất Vt/ƣu = 61[km/h], hộp số vô cấp
CVT giảm mức tiêu hao nhiên liệu so với hộp số cơ khí MT là 16,03
%.
 Chế độ chuyển động quá độ của ô tô (vận hành có gia tốc)
- Khi chuyển động trong nội đô, đƣờng có dải phân cách cứng,
mỗi bên hai làn xe, với tốc độ lớn nhất không quá 60[km/h]. Tốc độ


23
trung bình V_tb = 13,33[km/h], hộp số vô cấp CVT giảm mức tiêu
hao nhiên liệu so với hộp số cơ khí MT là 13,25 %.
- Khi chuyển động trên đƣờng đèo dốc, tốc độ trung bình V_tb =
38[km/h], hộp số vô cấp CVT giảm mức tiêu hao nhiên liệu so với
hộp số cơ khí MT là 11,67 %.
 Với các chế độ chuyển động trên các loại đƣờng khác nhau ô
tô trang bị hộp số vô cấp CVT tiết kiệm nhiên liệu hơn so với ô tô
trang bị hộp số cơ khí MT. Bởi vì hộp số vô cấp CVT có quá trình
chuyển số diễn ra liên tục, tổn thất năng lƣợng khi chuyển số ở mức
thấp nhất, đồng thời khi chuyển số tốc độ động cơ luôn đƣợc giữ ở
mức tiêu hao nhiên liệu là nhỏ nhất.
 Thiết bị OBD link wifi sử dụng rất tiện lợi với chi phí thấp
trong điều kiện thử nghiệm thực tế trên đƣờng thử trong điều kiện
không thể tiến hành trên băng thử với chi phí cao.
HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
Mặc dầu đề tài luận văn đã thực hiện đƣợc một số kết quả đáng

ghi nhận nhƣ đã trình bày trong các chƣơng; tuy nhiên do phạm vi
nghiên cứu và thời gian có hạn, nên luận văn không thể tránh khỏi
những thiếu sót cũng nhƣ những vấn đề chƣa tiếp cận đƣợc.
Vì vậy tác giả của luận văn này đề xuất một số hƣớng phát triển
đối với đề tài nhƣ sau:
+ Nghiên cứu đánh giá động lực học và kinh tế kỹ thuật một
cách toàn diện trên băng thử động lực học ô tô.
+ Nghiên cứu so sánh động lực học và kinh tế kỹ thuật của các
loại xe khác nhau nhƣ hộp số tự động kiểu biến mô thủy lực AT với
hộp số tự động vô cấp CVT và với hộp số cơ khí thông thƣờng MT.