(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG điện trên cơ sở xe honda lead

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

THIẾT KẾ CHẾ TẠO XE HYBRID PHUN LPG – ĐIỆN TRÊN
CƠ SỞ XE HONDA LEAD

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐÌNH HỮU

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG - Điện trên cơ sở xe Honda Lead
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu Số thẻ sinh viên: 103150123
Lớp:
15C4B
Đề tài trình bày tổng quan vấn đề nghiên cứu và giới thiệu về xe gắn máy hybrid.
Khảo sát tổng quát hệ thống truyền động sử dụng trên xe được chọn để thiết kế, chế
tạo cụ thể là xe Honda LEAD 110 Fi đời 2009. Từ việc lựa chọn phương án bố trí các
bộ phận thiết kế mới tối ưu, đi đến tính chọn động cơ điện, lượng nhiên liệu LPG điều
khiển phun điện tử và lực kéo khi sử dụng động cơ điện, động cơ nhiệt và kết hợp cả
hai cùng làm việc. Tiếp theo là tiến hành lắp đặt các chi tiết và bộ phận lên xe sau khi
đã chọn phương án bố trí khoa học, để đảm bảo tận dụng được không gian của xe cũng
như tăng được tính thẩm mỹ cho xe sau cải tạo. Vận hành chạy thử để có những so
sánh, đánh giá giữa việc sử dụng phương án phun LPG điều khiển điện tử và dùng
họng hút thông thường. So sánh, đánh giá phát thải ô nhiễm giữa động cơ sử dụng
nhiên liệu LPG và xăng cùng điều khiển phun điện tử. Đánh giá về khả năng vận hành
bằng điện, bằng nhiên liệu LPG và khi kết hợp cả hai. Và cuối cùng là đánh giá, kết
luận về tổng thể xe sau khi thiết kế, chế tạo hoàn thiện.

Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm các phần sau
• Tổng quan về đề tài nghiên cứu
• Lựa chọn và khảo sát loại xe cải tạo
• Thiết kế hệ thống phun LPG
• Lắp đặt các chi tiết và bộ phận lên xe sau khi cải tạo


LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển của Khoa học – Kỹ thuật thì phương tiện giao
thơng cũng ngày càng trở nên đa dạng. Trong đó, số lượng phương tiện sử dung động
cơ đốt trong chiếm đa số. Và đây chính là một trong những nguyên nhân dẫn đến tình
trạng ơ nhiễm khơng khí đang ở mức báo động như hiện nay.
Bên cạnh đó, nhiên liệu hóa thạch ngày càng trở nên cạn kiệt bởi sự khai thác bừa
bãi của con người. Để có biện pháp khắc phục những vấn đề trên địi hỏi phải có một
loại phương tiện tham gia giao thông vừa giảm phát thải ô nhiễm môi trường, vừa tiết
kiệm năng lượng bền vững và lâu dài.
Nắm bắt được điều này, nhóm chúng em đã cùng nhau thực hiện đề tài “Thiết kế
chế tạo xe hybrid phun LPG – Điện trên cơ sở xe Honda Lead”. Với đề tài này, chúng
ta vừa tiết kiệm được năng lượng nhờ vận hành bằng điện, vừa giảm được lượng phát
thải ra môi trường nhờ sử dụng nhiên liệu LPG và ứng dụng hệ thống phun điều khiển
điện tử. Đề tài được thực hiện với các tiêu chí: tiết kiệm năng lượng, thân thiện với
môi trường, gọn gàng và có tính thẩm mỹ cao. Đề tài được tài trợ bởi Quỹ Phát triển
khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng trong khn khổ đề tài KHCN mã số:
B2018-ĐN01-16
Nhóm em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý tận tình của thầy
PGS.TS. Trần Thanh Hải Tùng và thầy TS. Phạm Quốc Thái trong khoảng thời
gian nhóm thực hiện đồ án. Trong suốt q trình làm đồ án sẽ khơng tránh khỏi sai sót
do kiến thức còn hạn chế, chúng em rất mong nhận được sự góp ý của q thầy cơ để
chúng em có thể hồn thành sản phẩm của mình tốt hơn.

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình Hữu

i


CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả thực hiện nghiên cứu, cải tạo trong đồ án này
là trung thực. Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong
phần tài liệu tham khảo. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được
phép cơng bố. Nếu có sai sót gì xảy ra tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm và chịu mọi
kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề ra.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình Hữu

ii


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. i
CAM ĐOAN ...................................................................................................................ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ .................................................................. v
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT .................................................. viii

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ............................................. 2
1.1. Mục đích, ý nghĩa khoa học của đề tài ................................................................. 2
1.2. Vấn đề năng lượng và môi trường hiện nay......................................................... 2
1.2.1. Vấn đề về năng lượng ............................................................................................ 2
1.2.2. Vấn đề về môi trường ............................................................................................ 9
1.3. Giới thiệu về xe hybrid và xu hướng phát triển của xe hybrid trong tương
lai ................................................................................................................................... 12
1.3.1. Giới thiệu về xe hybrid ........................................................................................ 12
1.3.2. Xu hướng phát triển của ô tô – xe máy hybrid trong tương lai ........................... 14
1.4. Tổng quan về xe gắn máy hybrid phun LPG – Điện......................................... 14
1.5. Ưu, nhược điểm của xe hybrid phun LPG – Điện so với xe chạy xăng ban
đầu ................................................................................................................................. 15
1.5.1. Ưu điểm ............................................................................................................... 15
1.5.2. Nhược điểm ......................................................................................................... 15
1.6. Kết luận ................................................................................................................. 15
Chương 2: LỰA CHỌN VÀ KHẢO SÁT LOẠI XE CẢI TẠO ............................. 17
2.1. Phân tích, lựa chọn loại xe cải tạo ....................................................................... 17
2.2. Khảo sát tổng quát xe Honda LEAD 110 Fi ...................................................... 17
2.2.1. Giới thiệu chung về Honda LEAD 110 Fi........................................................... 19
2.2.2. Các thông số kỹ thuật của xe ............................................................................... 20
2.2.3. Sơ đồ bố trí tổng thể ban đầu ............................................................................... 21
2.2.4. Hộp số vô cấp sử dụng trên xe ............................................................................ 21
2.2.5. Khảo sát đặc điểm ly hợp xe Honda LEAD 110 Fi ............................................. 24
2.2.6. Giới thiệu hệ thống phun xăng điện tử PGM Fi trên xe Honda Lead ................. 26
2.3. Kết luận ................................................................................................................. 30
Chương 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHUN LPG .................................................... 32
5.1. Phương án cấp LPG cho xe gắn máy Honda Lead ........................................... 32
iii

5.1.1. Giới thiệu về nhiên liệu LPG ............................................................................... 32
5.1.2. Phân tích các phương án cấp LPG cho xe gắn máy Honda Lead........................ 33
5.1.3. Lựa chọn phương án cấp LPG cho xe gắn máy .................................................. 36
5.2. Tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp LPG cho động cơ ................................... 36
5.2.1. Tỷ số nhiệt trị giữa LPG và xăng ........................................................................ 36
5.2.2. Tính toán lượng nhiên liệu LPG cung cấp .......................................................... 38
5.2.3. Xác định vị trí và phương án đặt vịi phun .......................................................... 39
5.3. Thiết kế bố trí hệ thống cung cấp LPG .............................................................. 47
5.3.1. Sơ đồ hệ thống ..................................................................................................... 47
5.3.2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................................... 52
5.4. Thiết kế mạch điều khiển phun ........................................................................... 52
5.4.1. Cơ sở thiết kế mạch điều khiển ........................................................................... 52
5.4.2. Lưu đồ và thuật tốn chương trình ...................................................................... 60
5.5. Kết luận ................................................................................................................. 62
Chương 7: LẮP ĐẶT CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN LÊN XE SAU KHI CẢI
TẠO............................................................................................................................... 63
7.1. Lắp đặt hệ thống động cơ điện ............................................................................ 63
7.2. Lắp đặt hệ thống cung cấp nhiên liệu LPG........................................................ 66
7.3. Lắp đặt điện điều khiển ....................................................................................... 67
7.4. Kiểm tra, lắp lại vỏ xe, thử xe và đánh giá ......................................................... 68
7.4.1. Kiểm tra, lắp đặt lại vỏ xe ................................................................................... 68
7.4.2. Thử xe và đánh giá .............................................................................................. 69
7.5. Kết luận ................................................................................................................. 72
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................................................. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 74

iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Bảng 2.1 Thơng số kỹ thuật của xe Honda LEAD 110 Fi 2009.................................... 20
Bảng 5.1 Lưu lượng khơng khí nạp vào xi lanh theo số vòng quay của động cơ ......... 39
Bảng 5.2 Thời gian của một chu trình cơng tác theo số vịng quay của động cơ .......... 41
Bảng 5.3 Thời gian kỳ nạp theo từng số vòng quay động cơ ........................................ 42
Bảng 5.4 Khối lượng khơng khí nạp vào xi lanh theo số vòng quay động cơ .............. 43
Bảng 5.5 Khối lượng LPG cấp vào xi lanh ................................................................... 43
Bảng 5.6 Suất tiêu hao nhiên liệu ge theo số vòng quay của động cơ ........................... 45
Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật của arduino uno r3 ........................................................... 57
Bảng 7.1 Kết quả đánh giá thực nghiệm ...................................................................... 69
Bảng 7.2 Bảng so sánh khí thải CO ............................................................................... 70
Bảng 7.3 Bảng so sánh khí thải CO2 ............................................................................. 71
Bảng 7.4 Bảng so sánh khí thải HC ............................................................................... 71
Hình 1.1 Mức tiêu thụ các nguồn năng lượng của thế giới 1970 – 2025 (Đơn vị nghìn
triệu triệu BTU) ............................................................................................................... 3
Hình 1.2 Nhà máy điện hạt nhân ..................................................................................... 3
Hình 1.3 Ơ tơ Aspire của Ford sử dụng khí nén tự nhiên (CNG) ................................... 4
Hình 1.4 Sản xuất và ứng dụng của năng lượng sinh khối.............................................. 5
Hình 1.5 Quy trình khai thác điện địa nhiệt .................................................................... 5
Hình 1.6 Nhà máy thủy điện............................................................................................ 6
Hình 1.7 Tuabin gió ......................................................................................................... 7
Hình 1.8 Mơ hình ô tô sử dụng năng lượng mặt trời ....................................................... 7
Hình 1.9 Mơ hình khai thác điện từ năng lượng thủy triều ............................................. 8
Hình 1.10 Khai thác điện từ sóng biển ............................................................................ 8
Hình 1.11 Ơ nhiễm mơi trường từ q trình cơng nghiệp hóa ........................................ 9
Hình 1.12 Diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp ............................................................ 10
Hình 1.13 Rừng Amazon bị tàn phá nghiêm trọng ....................................................... 10
Hình 1.14 Ảnh vệ tinh rừng Amazon bi cháy ............................................................... 11
Hình 1.15 Lượng khí thải CO2 sinh ra do sử dụng năng lượng hóa thạch (Đơn vị tỷ

tấn) ................................................................................................................................. 12
Hình 1.16 Cấu tạo xe hybrid nối tiếp (trái) và song song (phải) ................................... 13
Hình 1.17 Toyota Prius Hybrid 1997 ............................................................................ 14
Hình 1.18 Ơ tơ Toyota Prius Hybrid (Trái) và xe tay ga Honda PCX Hybrid (Phải) ... 14
Hình 2.1 Honda LEAD 110 Fi đời 2009 ....................................................................... 18
v


Hình 2.2 Sơ đồ bố trí tổng thể ban đầu trên xe Honda LEAD ...................................... 21
Hình 2.3 Sơ đồ hộp số vô cấp khảo sát trên xe Honda LEAD ...................................... 22
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hộp số vơ cấp ............................................... 23
Hình 2.5 Ly hợp ly tâm trên xe Honda LEAD 110 Fi ................................................... 24
Hình 2.6 Vỏ nồi ly hợp .................................................................................................. 24
Hình 2.7 Bộ guốc ma sát (a) và đĩa guốc văng (b) ........................................................ 25
Hình 2.8 Trục trung tâm ................................................................................................ 25
Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ly hợp ly tâm ............................... 26
Hình 2.10 Sơ đồ khối của hệ thống PGM-Fi ................................................................. 27
Hình 2.11 Nguyên lý điều khiển chung ......................................................................... 27
Hình 2.12 Sơ đồ sự vận hành hệ thống PGM – Fi ........................................................ 28
Hình 2.13 Sơ đồ sự vận hành hệ thống PGM – Fi làm giàu xăng khi máy nguội......... 28
Hình 2.14 Sơ đồ sự vận hành hệ thống PGM – Fi làm giàu xăng khi tăng tốc nhanh .. 29
Hình 2.15 Sơ đồ sự vận hành hệ thống PGM – Fi cắt cung cấp nhiên liệu khi phanh.. 29
Hình 2.16 Hệ thống cảm biến điều khiển của hệ thống PGM-Fi trên xe LEAD 110 ... 30
Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý và bố trí các bộ phận trên xe ............................................... 34
Hình 5.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển lập trình .................................................. 35
Hình 5.3 Bộ phụ kiện gatec ........................................................................................... 36
Hình 5.4 Lưu lượng khơng khí nạp vào xi lanh ............................................................ 40
Hình 5.5 Đường đặc tính ge ........................................................................................... 46
Hình 5.6 Vị trí đặt kim phun xăng ................................................................................. 46
Hình 5.7 Sơ đồ hệ thống phun LPG .............................................................................. 47

Hình 5.8 Bố trí lắp đặt bình chứa LPG vào cốp xe ....................................................... 48
Hình 5.9 Đồng hồ đo áp suất ......................................................................................... 49
Hình 5.10 Đồng hồ đo áp suất ....................................................................................... 49
Hình 5.11 Van khóa ....................................................................................................... 49
Hình 5.12 Van điều chỉnh áp suất khí LPG ................................................................... 50
Hình 5.13 Bình ổn áp ..................................................................................................... 50
Hình 5.14 Van điện từ ................................................................................................... 51
Hình 5.15 Vịi phun LPG............................................................................................... 51
Hình 5.16 Đặc tính vịi phun LPG ................................................................................. 52
Hình 5.17 Ngun lý hoạt động của hệ thống PGM-FI ................................................ 53
Hình 5.18 Tín hiệu xung truyền đến vịi phun .............................................................. 53
Hình 5.19 Sơ đồ chung quá trình điều khiển phun LPG ............................................... 54
Hình 5.20 Sơ đồ hệ thống điều khiển phun LPG .......................................................... 55
Hình 5.21 Opto .............................................................................................................. 55
vi


Hình 5.22 Cấu tạo của opto ........................................................................................... 56
Hình 5.23 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của opto ............................................................ 56
Hình 5.24 Arduino uno R3 ............................................................................................ 56
Hình 5.25 Tụ điện .......................................................................................................... 57
Hình 5.26 Đi-ốt zener .................................................................................................... 58
Hình 5.27 Bộ chuyển nguồn .......................................................................................... 59
Hình 5.28 Mạch điều khiển phun LPG .......................................................................... 59
Hình 5.29 Sơ đồ bố trí mạch điều khiển phun LPG ...................................................... 60
Hình 5.30 Lưu đồ chương trình điều khiển phun LPG ................................................. 61
Hình 5.31 Giao diện phần mềm ..................................................................................... 62
Hình 7.1 Ống lót trục lắp trên chảng ba ........................................................................ 63
Hình 7.2 Phuộc được lắp đặt vào chảng ba ................................................................... 63
Hình 7.3 Mặt bích được gắn trên bánh xe điện để lắp đặt đĩa phanh ............................ 64

Hình 7.4 Đĩa phanh sau khi lắp lên phần may ơ của mặt bích ...................................... 64
Hình 7.5 Động cơ điện sau khi lắp đặt .......................................................................... 65
Hình 7.6 Lắp đặt hệ thống phanh .................................................................................. 65
Hình 7.7 Lắp đặt ắc-quy ................................................................................................ 66
Hình 7.8 Lắp đặt cụm vịi phun ..................................................................................... 66
Hình 7.9 Các bộ phận được lắp đặt thêm vào bình chứa LPG ...................................... 67
Hình 7.10 Lắp đặt vỏ nhựa bảo vệ bình chứa và các bộ phận ....................................... 67
Hình 7.11 Bố trí mạch điều khiển phun LPG ................................................................ 67
Hình 7.12 Bố trí mạch điều khiển cung cấp điện .......................................................... 68
Hình 7.13 Lắp đặt lại vỏ xe sau khi đã cải tạo .............................................................. 68
Hình 7.14 Chạy thực nghiệm trên đường phố. .............................................................. 69
Hình 7.15 So sánh khí thải CO ...................................................................................... 70
Hình 7.16 So sánh khí thải HC ...................................................................................... 71
Hình 7.17 So sánh khí thải CO2..................................................................................... 72

vii


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu

Thứ nguyên

Diễn giải

LPG

(Liquefied Petroleum Gas) Khí dầu mỏ hố lỏng

PGM-Fi

Hệ thống phun xăng điện tử

IAVC

Van điều khiển khí cầm chừng nhanh

PCV

Van thơng hơi vách máy

PAIR

Giắc chẩn báo lỗi

MAP

Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp

IAT

Cảm biến nhiệt độ khí nạp

TP

Cảm biến vị trí bướm ga

CKP

Cảm biến vị trí trục khuỷu

ETC

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

λ

Hệ số dư lượng khơng khí

ĐCT

Điểm chết trên

fi

Tỉ lệ hỗn hợp

CNG

(Compressed Natural Gas) Khí thiên nhiên nén

MIG

Hàn hồ quang trong mơi trường khí bảo vệ

BTU

(British Thermal Unit) Đơn vị nhiệt Anh

viii


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

MỞ ĐẦU

Đề tài này sẽ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo xe máy hybrid phun LPG – Điện trên cơ
sở xe Honda Lead 110 Fi. Mục tiêu của đề tài là giải quyết các vấn đề như tối ưu được
việc sử dụng công suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm môi trường.Từ
việc lựa chọn phương án bố trí xe hybrid, phương án cung cấp nhiên liệu cho động cơ
nhiệt đi đến tính tốn cung cấp nhiên liệu cho động cơ nhiệt. Tiếp đến là thiết kế, chế
tạo hệ thống cơ khí và điện điều khiển nhằm bố trí động cơ điện, thay đổi hệ thống
cung cấp nhiên liệu từ phun xăng điều khiển điện tử thành phun LPG điều khiển điện
tử. Sau đó là trình bày lý thuyết về ngun lý điều khiển đồng tốc khi sử dụng hai
động cơ chạy song hành. Cuối cùng là so sánh kết quả quả đạt được với các dòng xe
tương ứng. Trong bản thuyết minh này sẽ trình bày về tổng quan đề tài nghiên cứu, lựa
chọn và khảo sát loại xe cải tạo, tính tốn lực kéo động cơ của xe Hybrid LPG-điện,
thiết kế bố trí chung của xe, thiết kế hệ thống phun LPG, thiết kế mạch điều khiển
song hành hai động cơ và cuối cùng là lắp đặt các chi tiết và bộ phận của xe sau khi
cải tạo.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

1


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1. Mục đích, ý nghĩa khoa học của đề tài
Hiện nay ở nước ta, xe máy đang là phương tiện lưu thơng chính của người dân.
Số lượng xe máy trong cả nước vẫn tiếp tục tăng lên theo thời gian do tính cơ động và
giá cả phù hợp với thu nhập người lao động trong nước. Có thể nói, xe máy đã và đang
vận hành nền kinh tế. Bên cạnh những lợi ích mang lại, xe máy cũng gây ra nhiều tác
động bất lợi, một trong số đó là việc cạn kiệt nguồn năng lượng và ơ nhiễm môi
trường.
Các nghiên cứu và giải pháp trên thế giới cũng như ở Việt Nam nhằm hạn chế vấn
đề trên là ứng dụng sự phát triển của công nghệ, sử dụng các nhiên liệu sạch thay thế
các nhiên liệu truyền thống. Xe sử dụng pin nhiên liệu ( Fuel Cell Vehicle) và xe
hybrid (lai) nhiệt – điện là những giải pháp được đánh giá tốt nhất hiện nay. Bên cạnh
đó, việc nghiên cứu sử dụng nhiên liệu LPG cùng hệ thống phun LPG điện tử cho
động cơ đốt trong đang có những kết quả rất khả quan. Ơ tơ, xe máy sử dụng pin nhiên
liệu có ưu điểm lớn đó là hồn tồn khơng gây ơ nhiễm mơi trường nhưng hiện nay
vấn đề lưu trữ đang còn là trở ngại. Ơ tơ, xe máy hybrid kết hợp có nhiều ưu điểm
đồng thời hạn chế được những nhược điểm của chúng nên tạo ra được hiệu suất cao và
giảm phát thải ô nhiễm.. Do đó, việc nghiên cứu, phát triển xe hybrid sử dụng nhiên
liệu LPG cho động cơ nhiệt đang được nhiều nhà sản xuất tập trung thực hiện.
Hiểu được vấn đề này, dựa trên cơ sở đề tài “ mơ hình xe gắn máy sử dụng động
cơ hybrid LPG – Điện”, nhóm em đã tập trung nghiên cứu và phát triển mơ hình xe
gắn máy sử dụng động cơ hybrid phun LPG – Điện. Chúng em mong muốn rằng, sự
kết hợp hai động cơ và việc ứng dụng công nghệ phun LPG điện tử ở đề tài này sẽ
giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm môi trường bền vững, lâu dài.
1.2. Vấn đề năng lượng và môi trường hiện nay
1.2.1. Vấn đề về năng lượng
1.2.1.1. Năng lượng truyền thống
Hiện nay, tất cả các nước trên thế giới từ các nước tiên tiến đến các nước đang

phát triển và chậm phát triển rất đau đầu về vấn đề cạn kiệt nguồn nhiên liệu truyền
thống. Tình hình nguồn nhiên liệu dầu mỏ hiện nay không ổn định, giá dầu thường
thay đổi lớn theo những biến động chính trị, khó dự báo. Tính từ năm 1973 đến nay
thế giới đã trải qua 5 lần khủng hoảng giá dầu:
- Lệnh cấm vận dầu Ả Rập năm 1974.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

2


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

- Lệnh cấm vận dầu Iran năm 1979.
- Chiến tranh Vùng Vịnh 1990.
- Năm 1999 giá dầu từ 8 – 10 USA/thùng tăng vọt lên trên 30 USD/thùng.
- Đặc biệt năm 2004 một sự khủng hoảng dầu mỏ lớn nhất từ trước đến nay, giá dầu
tăng đến mức kỷ lục 60 USD/thùng, đến năm 2005 giá dầu lên đến hơn 70 USD/thùng.
Khi mà nguồn nhiên liệu truyền thống ngày càng dần cạn kiệt thì việc đòi hỏi sử
dụng một nguồn năng lượng thay thế lâu dài là vấn đề cần sớm được giải quyết.

Hình 1.1 Mức tiêu thụ các nguồn năng lượng của thế giới 1970 – 2025 (Đơn vị nghìn
triệu triệu BTU)
1.2.1.2. Năng lượng thay thế
a. Năng lượng hạt nhân

Hình 1.2 Nhà máy điện hạt nhân
Năng lượng hạt nhân là một loại công nghệ hạt nhân được thiết kế để tách năng

lượng có ích từ hạt nhân ngun tử thơng qua các lị phản ứng hạt nhân có kiểm sốt.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

3


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

Phương pháp duy nhất được sử dụng hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các
phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ. Trong năm
2007, có tới 14% sản lượng điện trên thế giới đến từ năng lượng hạt nhân, trong số đó
đối với Hoa Kì, Pháp và Nhật Bản là 56,5% sản lượng điện. Trên thế giới hiện nay có
khoảng gần 450 lị phản ứng điện hạt nhân hoạt động rải rác trên 31 quốc gia. Trong
toàn Liên minh châu Âu, năng lượng hạt nhân cung cấp 30% nhu cầu điện.
b. Khí nén tự nhiên
Khí đốt nén tự nhiên (CNG) là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn là
các hydrocarbon (hợp chất hóa học chứa cacbon và hyđrơ). Cùng với than đá, dầu mỏ
và các khí khác, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch. Khí thiên nhiên có thể chứa
đến 85% mêtan (CH4) và khoảng 10% êtan (C2H6), và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn
propan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và các ankan khác. Khí thiên nhiên,
thường tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở trong vỏ Trái Đất, được khai thác và tinh lọc
thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung năng lượng thế giới. Khí thiên
nhiên chứa lượng nhỏ các tạp chất, bao gồm điôxit cacbon (CO2), hyđrô sulfit (H2S),
và nitơ (N2). Do các tạp chất này có thể làm giảm nhiệt trị và đặc tính của khí thiên
nhiên, chúng thường được tách ra khỏi khí thiên nhiên trong q trình tinh lọc khí và
được sử dụng làm sản phẩm phụ.

Hình 1.3 Ơ tơ Aspire của Ford sử dụng khí nén tự nhiên (CNG)

c. Năng lượng sinh khối
Sinh khối là dạng nhiên liệu sinh học từ sinh vật sống, đa số là các cây trồng hay
nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật. Được xem là nguồn năng lượng tái tạo, năng
lượng sinh khối có thể dùng trực tiếp, gián tiếp một lần hay chuyển thành dạng năng
lượng khác như năng lượng sinh học.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

4


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

Hình 1.4 Sản xuất và ứng dụng của năng lượng sinh khối
d. Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lịng Trái Đất. Nó
có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ các hoạt động phân hủy
phóng xạ, năng lượng mặt trời được bề mặt trái đất hấp thụ. Để trích xuất nguồn năng
lượng này là một điều khơng khó, từ thời La Mã cổ đại người ta đã tận dụng nó để
nung đồ, tắm … Ở thời nay, nó chủ yếu để tạo ra điện. Đây được coi là nguồn năng
lượng hiệu quả, đáng tin cậy và thân thiện với mơi trường.

Hình 1.5 Quy trình khai thác điện địa nhiệt
e. Năng lượng bức xạ
Nguồn năng lượng từ bức xạ tự nhiên có thể cung cấp năng lượng tương đương
điện năng với chỉ 1% chi phí bình thường. Nhà khoa học Nikola Tesla đã ln tin
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

5


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

tưởng rằng năng lượng tồn tại xung quanh chúng ta và có thể được khai thác. Loại
năng lượng này có thể khai thác từ mơi trường hoặc chiết xuất từ điện bình thường
bằng phương pháp phân đoạn.
f. Thủy điện
Thủy điện là nguồn năng lượng có từ nước. Chúng có được phần lớn nhờ thế năng
của nước được tích tại các đập làm quay một số tuabin nước và máy phát điện. Hệ
thống thủy điện quy mơ nhỏ có thể được đặt ở các sơng nhỏ, suối và các nhà máy lớn
thường ở vùng có các dịng nước lớn, sơng chảy xiết. Các nhà máy thuỷ điện cũng có
tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện và một số nhà máy thuỷ điện đang hoạt động
hiện nay đã được xây dựng từ 50 đến 100 năm trước. Chi phí nhân cơng cũng thấp bởi
vì các nhà máy này được tự động hố cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành
thông thường.
Hiện nay thủy điện sản xuất ra khoảng 19% sản lượng điện trên thế giới và là một
trong những nguồn nhiên liệu mang tính chủ chốt. Đa số các dự án thủy điện cung cấp
điện cho mạng lưới điện công cộng nhưng cũng có một số ít được tạo ra nhằm phục vụ
các doanh nghiệp cơng nghiệp cụ thể.

Hình 1.6 Nhà máy thủy điện
g. Năng lượng gió
Năng lượng gió là sự chuyển hóa năng lượng gió qua các tuabin gió thành các
nguồn năng lượng hữu ích cho con người. Các trang trại gió với quy mơ lớn hiện nay
thường được kết nối với các hệ thống truyền tải lưới điện địa phương. Ở một số khu
vực bị cô lập, đây cũng là hình thức được đưa vào sử dụng để cung cấp nguồn điện

năng chủ yếu. Các trang trại gió thường được xây dựng trên một diện tích rộng lớn kết
hợp nông nghiệp hoặc chăn thả gia súc. Đây được coi là nguồn năng lượng thay thế có
tác động ít nhất đối với mơi trường. Dù cho tới bây giờ thì gió mới sản xuất khoảng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

6


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

1,5% năng lượng điện trên tồn thế giới nhưng nó vẫn đang phát triển nhanh chóng
đặc biệt trong khoảng thời gian gần đây. Tại Đan Mạch, điện từ năng lượng gió chiếm
tới khoảng 19% sản lượng, ở Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha là 11% và ở Đức khoảng
7%.

Hình 1.7 Tuabin gió
h. Năng lượng mặt trời
Đây chính là là một trong những nguồn năng lượng được biết tới, sử dụng và
tuyên truyền nhiều nhất trên thế giới. Nó đã được con người khai thác từ thời cổ đại
cho tới bây giờ. Nguồn năng lượng này có thể tái tạo được và cho tới bây giờ chúng ta
mới chỉ sử dụng một phần rất nhỏ của năng lượng mặt trời có sẵn. Hiện tại cơng nghệ
khai thác năng lượng mặt trời đang phát triển nhanh chóng. Người ta cũng có thể thu
được điện từ mặt trời qua cách trực tiếp sử dụng tấm quang điện (PV), hoặc gián tiếp
bằng cách sử dụng điện mặt trời tập trung (CSP). Hệ thống CSP sử dụng ống kính,
gương và các hệ thống theo dõi để tập trung một khu vực rộng lớn của ánh sáng mặt
trời vào một chùm nhỏ. PV chuyển đổi ánh sáng thành dòng điện bằng cách sử dụng
hiệu ứng quang điện.

Hình 1.8 Mơ hình ô tô sử dụng năng lượng mặt trời

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

7


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

i. Năng lượng thủy triều
Nguồn năng lượng thủy triều chủ yếu được chuyển hóa thành nguồn điện năng.
Sức mạnh được tạo ra bởi các máy phát điện thủy triều rất thân thiện với môi trường
và ít gây ảnh hưởng tới hệ sinh thái môi trường. Chúng hoạt động tương tự như những
tuabin gió, nhiều tuabin được xây dưới nước và sức mạnh của dòng nước sẽ giúp
chúng tạo ra năng lượng. Mặc dù hiện tại chưa được biết tới rộng rãi nhưng đây là một
nguồn năng lượng có tiềm năng để tạo ra điện năng trong tương lai. Và so với năng
lượng gió hay mặt trời thì nguồn năng lượng này dễ dự đốn hơn.

Hình 1.9 Mơ hình khai thác điện từ năng lượng thủy triều
j. Năng lượng sóng biển
Tuy cùng có xuất xứ từ đại dương nhưng năng lượng sóng khơng được khai thác
ngầm dưới lòng biển như năng lượng thủy triều mà ở bề mặt biển – nơi có những ngọn
sóng mạng mẽ nhất. Nguồn năng lượng này rất hữu ích, nó có thể được sử dụng để
biến thành điện năng, khử muối nước, bơm nước vào các hồ chứa,…

Hình 1.10 Khai thác điện từ sóng biển
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

8


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

1.2.2. Vấn đề về môi trường
1.2.2.1. Vấn đề mơi trường tồn cầu
Trong những năm gần đây, chúng ta thường nghe những tin tức mới như băng hà
đang lùi dần, băng vĩnh cửu đang tan, hay diện tích băng ở Bắc Băng Dương đang thu
hẹp lại, mức nước biển đang dâng cao, triều cường ở Thành phố Hồ Chí Minh ngày
càng nhiều và ngập sâu hơn, giữa tháng 3 năm nay (2011), ở Sa Pa tuyết rơi và Hà Nội
lạnh dưới 10oC. Tất cả những tin tức đó nói lên Trái đất của chúng ta đang có những
thay đổi bất thường, mà từ trước đến nay chưa từng thấy. Hơn nữa, trong khoảng chục
năm gần đây, nhiều thiên tai xảy ra một cách bất thường, như hạn hán, lũ lụt, bão tố,
thời tiết nóng hay lạnh bất thường tại nhiều vùng trên thế giới, gây thiệt hại rất nặng
nề, nhất là những nước nghèo thuộc vùng nhiết đới. Chúng ta cũng tự hỏi có điều gì đó
bất trắc đã xảy ra trên Trái đất, ngơi nhà chung của chúng ta. Hiện nay, chúng ta đang
sống trong một thế giới có nhiều biến đổi lớn về mơi trường: khí hậu biến đổi, nhiệt độ
quả đất đang nóng lên, mực nước biển đang dâng lên, sự xâm nhập của các loài ngoại
lai ngày càng nhiều, các hệ sinh thái như rừng, đất ngập nước... đang bị co hẹp lại và
phân cách nhau, tốc độ mất mát các loài ngày càng gia tăng, ô nhiễm môi trường ngày
càng nặng nề, dân số tăng nhanh, sức ép của công nghiệp hóa và thương mại tồn cầu
ngày càng lớn (Jennifer, 2010).

Hình 1.11 Ơ nhiễm mơi trường từ q trình cơng nghiệp hóa
Lồi người đang phải đối mặt với thảm họa cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, môi
trường sống bị ô nhiễm, nhiều bệnh tật mới xuất hiện và phát triển, thiên tai ngày càng
nặng nề. Tất cả những thảm họa đó và cả những hiện tượng bất thường về thời tiết

trong những năm qua tại nhiều vùng trên thế giới đã gây tác hại vơ cùng nghiêm trọng
có ngun nhân chính là do các hoạt động của con người. Có thể nói là sự phát triển
kinh tế với sự tiêu thụ nhiều nhiên liệu hóa thạch đã làm tăng lượng khí nhà kính trong

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

9


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

khí quyển, do đó làm nhiệt độ mặt đất đã và đang tăng lên, gây ra hiện tượng nóng lên
tồn cầu. Sự nóng lên tồn cầu này có thể nói là đã gây ra những thay đổi bất thường
về khí hậu và cũng là nguyên nhân của các thiên tai bất 4 thường trên thế giới, đồng
thời cũng vì thế mà nguồn lương thực và nguồn nước đang bị giảm sút và hậu quả là
sự gia tăng số người phải từ bỏ quê hương tìm nơi khác để kiếm sống trên toàn thế
giới.
Một mặt khác, dân số thế giới cũng đang gia tăng một cách nhanh chóng gây ảnh
hưởng nặng nề đến mơi trường nhất là mơi trường nước, mơi trường khơng khí và
rừng.

Hình 1.12 Diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp

Hình 1.13 Rừng Amazon bị tàn phá nghiêm trọng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

10


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

Đáng báo động hơn là trong 8 tháng đầu năm tại Brazil có ít nhất 75000 vụ cháy
rừng lớn nhỏ. Cho đến ngày 11 tháng 8 năm 2019, chính phủ Brazil đã tun bố tình
trạng cháy rừng khẩn cấp đang diễn ra. Rừng Amazon hay lá phổi của thế giới đang bị
tàn phá một cách nặng nề từ chính con người chúng ta. Chính vì vậy vấn đề ô nhiễm
môi trường càng ngày càng ở mức độ nghiêm trọng hơn.

Hình 1.14 Ảnh vệ tinh rừng Amazon bi cháy
1.2.2.2. Thách thức đối với ngành công nghiệp ô tô
Chất lượng không khí hiện nay trên thế giới bị ơ nhiễm đến mức báo động, mà
trong đó khí thải của động cơ đốt trong chính là các tác nhân chủ yếu gây nên ơ nhiễm
khơng khí. Các tác hại của các chất ơ nhiễm trong khí xả động cơ đốt trong có thể làm
cho cơ thể bị thiếu Oxy, nhức đầu, chóng mặt, buồn nơn, gây viêm, ho, khó thở và làm
hủy hoại các tế bào cơ quan hô hấp, mất ngủ, gây ra căn bệnh ung thư máu, gây rối
loạn hệ thần kinh, gây ra các bệnh về gan và làm trẻ em chậm phát triển trí tuệ. Ngồi
ra khí thải động cơ cịn làm thay đổi nhiệt độ khí quyển và ảnh hưởng đến mơi trường
sinh thái.
Để giải quyết hai vấn đề trên thì đã có khơng ít nghiên cứu từ các hãng ơ tơ lớn
như Toyota, Honda,.. Một trong những nghiên cứu được xem là hiệu quả nhất là sử
dụng pin nhiên liệu (Fuel Cell) và ô tô lai điện – nhiệt (hybrid). Tuy nhiên do vấn đề
về lưu trữ khí hydrogen (H2) nên hiện nay công nghệ pin nhiên liệu vẫn chưa được ứng
dụng rộng rãi. Vì vậy việc sử dụng ơ tơ, xe gắn máy hybrid (lai) nhiệt – điện vừa giúp
giảm thiểu lượng khí thải độc hại ra mơi trường vừa tiết kiệm nhiêu liệu một cách bền
vững.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

11


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

Hình 1.15 Lượng khí thải CO2 sinh ra do sử dụng năng lượng hóa thạch (Đơn vị tỷ
tấn)
1.3. Giới thiệu về xe hybrid và xu hướng phát triển của xe hybrid trong tương lai
1.3.1. Giới thiệu về xe hybrid
Hybrid là dòng xe sử dụng hệ động cơ tổ hợp có sự kết hợp từ hai nguồn năng
lượng trở lên mà thường thấy nhất là động cơ đốt trong kết hợp động cơ điện. Hai
động cơ này phối hợp với nhau giúp xe vận hành tốt ở các điều kiện đường xá và giảm
mức tiêu hao nhiên liệu cũng như khí thải. Sự kết hợp hoạt động giữa động cơ đốt
trong và động cơ điện phải được tính tốn và sắp xếp sao cho tối ưu. Một bộ điều
khiển sẽ quyết định khi nào động cơ đốt trong hoạt động, khi nào động cơ điện hoạt
động và khi nào cả hai cùng hoạt động.
Công nghệ hybrid là một giải pháp rất hữu hiệu trong việc giải quyết các vấn đề về
nhiên liệu và môi trường. Việc ứng dụng công nghệ hybrid trên ô tô, xe máy trong
tương lai giúp giải thiểu lượng phát thải các chất gây ô nhiễm môi trường đồng thời
giúp tiết kiệm nhiên liệu đáng kể.
1.3.1.1. Hybrid nối tiếp
Hybrid nối tiếp (series hybrid) là loại sử dụng mô tơ điện dẫn động trực tiếp tới
bánh xe. Động cơ đốt trong chỉ có nhiệm vụ chạy máy phát điện. Đây là dạng nguyên
sơ của động cơ hybrid.
* Ưu điểm:
Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải nên giảm được ơ
nhiễm mơi trường, Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ hoạt động tối ưu, phù hợp

với các loại ôtô. Mặt khác động cơ nhiệt chỉ hoạt động nếu xe chạy đường dài quá
quãng đường đã quy định dùng cho ắc-quy. Sơ đồ này có thể không cần hộp số.
* Nhược điểm:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

12


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp cịn tồn tại những nhược điểm như: Kích thước và
dung tích ắc-quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song song, động cơ đốt trong luôn làm
việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn điện cho ắc-quy nên dễ bị quá tải.
Do khả năng vận hành không tốt, cũng như hiệu quả năng lượng ở mức vừa phải, nên
dạng hybrid này hiện nay khơng cịn sử dụng phổ biến. [8]

Hình 1.16 Cấu tạo xe hybrid nối tiếp (trái) và song song (phải)
1.3.1.2. Hybrid song song
Hybrid song song (Parallel Hybrid) là động cơ đốt trong cung cấp lực kéo cho các
bánh xe. Động cơ điện chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ xăng, khi chiếc xe cần gia
tốc nhanh. Ngồi ra, nếu lượng pin cịn lại đủ lớn, động cơ điện sẽ thay thế động cơ
xăng để hoạt động trong điều kiện xe di chuyển chậm, không cần nhiều sức mạnh.
Trong điều kiện này, việc sạc lại pin đến từ hệ thống tái tạo năng lượng từ lực phanh
(Regenerative Braking) chứ không đến từ mô tơ điện.
* Ưu điểm:
Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng, mức độ hoạt
động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt nên dung lượng bình ắc-quy nhỏ và gọn

nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiểu ghép nối tiếp và hỗn hợp
* Nhược điểm:
Động cơ điện cũng như bộ phận điều khiển motor điện có kết cấu phức tạp, giá
thành đắt và động cơ nhiệt phải thiết kế cơng suất lớn hơn kiểu lai nối tiếp. Tính ô
nhiễm môi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu không cao. [8]
1.3.1.3. Hybrid nối tiếp - song song
Hybrid nối tiếp - song song (series-parallel hybrid) là loại kết hợp cả hai loại trên,
đây cũng là cơ cấu hybrid phức tạp và có chi phí sản xuất cao nhất. Nhờ bộ chia công
suất, năng lượng từ động cơ đốt trong và động cơ điện được biến thiên liên tục và bổ
trợ cho nhau giúp chiếc xe có hiệu quả hoạt động tốt nhất. Cơ cấu hoạt động luân
phiên giúp cụm pin trên xe hầu như lúc nào cũng được sạc đầy. Xe có thể vận hành bởi

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

13


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

chế độ lái thuần động cơ điện (EV-mode), rất hữu ích khi di chuyển trong điều kiện
giao thông đông đúc. Đây là dạng xe lai hybrid tiên tiến và sử dụng nhiều trên các mẫu
xe hybrid hiện nay.

Hình 1.17 Toyota Prius Hybrid 1997
1.3.2. Xu hướng phát triển của ô tô – xe máy hybrid trong tương lai
Ngày nay, việc tiết kiệm nhiên liệu và năng lượng luôn là yếu tố hàng đầu được
đặt ra cho mỗi quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ngành công nghiệp ô tô, xe máy. Giải
pháp được các nhà sản xuất ô tô, xe máy lớn trên thế giới đưa ra là chế tạo những mẫu

xe tiết kiệm tối ưu nhiên liệu.
Hiện nay, việc sử dụng pin nhiên liệu là tối ưu nhất vì hồn tồn khơng có khí thải
độc hại ra môi trường, tuy nhiên do vấn đề lưu trữ nên công nghệ này vẫn chưa thể
ứng dụng rộng rãi. Và sự lựa chọn được xem là tối ưu nhất đến thời điểm hiện tại là sử
dụng động cơ hybrid (lai) nhiệt – điện vừa giảm thiểu được lượng khí thải gây ơ nhiễm
mơi trường vừa tiết kiệm nhiên liệu. Chính vì vậy, xe hybrid được xem là xu hướng
phát triển của ô tô và xe máy trong tương lai.

Hình 1.18 Ơ tơ Toyota Prius Hybrid (Trái) và xe tay ga Honda PCX Hybrid (Phải)
1.4. Tổng quan về xe gắn máy hybrid phun LPG – Điện
Xe gắn máy hybrid phun LPG – Điện là sự kết hợp lắp đặt một động cơ điện lên
một chiếc xe gắn máy sử dụng động cơ nhiệt truyền thống. Đồng thời thay đổi từ sử

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

14


Thiết kế chế tạo xe hybrid phun LPG – điện trên cơ sở xe Honda Lead

dụng nhiên liệu xăng sang sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng LPG và ứng dụng công
nghệ phun LPG điện tử.
Khi hoạt động ở chế độ động cơ điện, xe vừa có khả năng vận hành êm ái không
gây ra tiếng ồn lại giúp tiết kiệm nhiên liệu. Khi sử dụng ở chế độ động cơ nhiệt, việc
sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng LPG và ứng dụng công nghệ phun LPG điện tử giúp
tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu lượng khí thải độc hại ra mơi trường. Ngồi ra, việc
kết hợp hoạt động cùng lúc động cơ điện và động cơ nhiệt giúp cho việc tăng tốc, vượt
dốc và kéo tải dễ dàng hơn.

Có thể nói rằng xe gắn máy hybrid sẽ là xu hướng phát triển mạnh của xe máy
trong tương lai không xa.
1.5. Ưu, nhược điểm của xe hybrid phun LPG – Điện so với xe chạy xăng ban đầu
1.5.1. Ưu điểm
Ưu điểm đầu tiên của xe hybrid không thể không nhắc đến là thân thiện với môi
trường. Xe hybrid phun LPG – Điện không phát thải ô nhiễm khi chạy bằng điện. Khi
chạy bằng LPG, vì có ứng dụng hệ thống phun LPG điện tử nên mức độ phát thải ô
nhiễm của nó tối đa nhỏ hơn 20% mức độ phát thải của xe chạy bằng xăng cùng cỡ.
Ưu điểm thứ hai của xe hybrid phun LPG – Điện là tiết kiệm nhiên liệu. Việc cung
cấp LPG cho động cơ được ECU tính tốn dựa trên các tín hiệu từ cảm biến nên sẽ tiết
kiệm nhiên liệu rõ rệt so với sử dụng bộ GATEC 27. Tiết kiệm nhiên liệu cũng đồng
nghĩa với việc tiết kiệm khoản chi phí cho xăng dầu, đặc biệt đối với người thường
xuyên sử dụng xe để đi làm hàng ngày.
1.5.2. Nhược điểm
Nhược điểm thứ nhất của những chiếc xe hybrid là giá ban đầu thường cao. Mặc
dù người lái có thể tiết kiệm nhiên liệu nhưng giá mua của một chiếc hybrid thường
cao hơn một chiếc xe truyền thống, một phần do công nghệ của nó, những lợi ích về
tiết kiệm nhiên liệu và được bán ra như một chiếc xe thân thiện với môi trường.
Nhược điểm thứ hai của xe hybrid phun LPG – Điện là chi phí bảo dưỡng cao,
phức tạp và cần phải mang chiếc xe hybrid của mình vào hãng để bảo dưỡng.
Lượng dự trữ nguồn điện còn nhiều hạn chế.
Lượng lưu trữ nhiên liệu LPG không nhiều như việc lưu trữ xăng, dầu.
1.6. Kết luận
LPG là nhiên liệu có lượng carbon thấp, được coi là một nguồn năng lượng đặc
biệt, nó sạch hơn bất kỳ nhiên liệu nào khác… Với những lợi ích to lớn và phạm vi
ứng dụng rộng rãi trong vơ số ngành cơng nghiệp, vì thế không thể phủ nhận được
LPG là một trong những nguồn năng lượng được ưa thích nhất hiện nay.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Hữu

Hướng dẫn: Phạm Quốc Thái

15