Nghiên cứu tính ứng dụng xe hai bánh sử dụng động cơ PHEV tại Việt Nam

NGHIÊN CỨU TÍNH ỨNG DỤNG XE HAI BÁNH
SỬ DỤNG ĐỘNG Ơ PHEV TẠI VIỆT NAM
Phạm Minh Hậu
Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP. Hồ Chí Minh
GVHD: ThS. Nguyễn Văn Bản

TĨM TẮT
Bài báo trình bày về việc nghiên cứu tính ứng dụng của xe 2 bánh sử dụng động cơ PHEV cho thị
trường Việt Nam. Đồng thời làm tiền đề cho việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo xe 2 bánh sử dụng
động cơ PHEV với mục đích ưu tiên tối đa việc sử dụng năng lượng sạch là ắc quy cho xe 2 bánh khi
di chuyển trên đường, đặc biệt là trong thành phố nhằm giảm lượng khí thải ra mơi trường. Ở Việt
Nam, xe 2 bánh là phương tiện chủ yếu trong việc di chuyển của mọi người trong các khu vực nội
thành, nên lượng khí thải ra môi trường rất lớn là nguyên nhân tăng hiệu ứng nhà kính, góp phần
vào tình trạng nóng lên toàn cầu. Nếu như năng lượng cung cấp cho xe là thuần 100% động cơ
điện, thì khả năng nó di chuyển liên tục trên đường là có giới hạn. Chính vì thế mà nhóm đề tài
muốn nghiên cứu khả năng ứng dụng của động cơ PHEV trên xe 2 bánh tại Việt Nam, sau đó thiết
kế, chế tạo xe 2 bánh sử dụng động cơ PHEV để ứng dụng vào cuộc sống, giảm thiểu lượng khí thải
ra mơi trường. Xe có thể sạc đầy bình ắc quy bằng điện lưới 220V sau khi sử dụng hết, hoặc là có
thể chuyển sang vừa dùng năng lượng của động cơ đốt trong vừa sạc lại cho ắc quy trong bất cứ
lúc nào, nhờ vậy có thể thuận tiện tối đa cho người sử dụng. Thơng qua cơng trình nghiên cứu,
nhóm nghiên cứu hy vọng người đọc có thể hiểu rõ hơn về những lợi ích khi ưu tiên sử dụng năng
lượng sạch cho cho xe 2 bánh trong thành thị, nhưng cũng khơng mất đi tính linh hoạt khi di
chuyển đoạn đường xa, tiềm năng phát triển trong tương lai.

1 GIỚI THIỆU
Xe lai sạc điện PHEV là xe lai trong đó sử dụng pin sạc, hoặc thiết bị lưu trữ năng lượng khác, có thể
được phục hồi để sạc đầy bằng cách kết nối với một nguồn điện bên ngồi. PHEV có đặc điểm của
một chiếc xe lai thơng thường, có một động cơ điện và một động cơ đốt trong và một thùng dự trữ
nhiên liệu cùng với một thiết bị dự trữ điện (pin sạc).
Trong khi làn sóng nghiên cứu xe điện đang nổi lên mạnh mẽ trên thế giới thì tại Việt Nam, đối
tượng này chưa nhận được sự quan tâm thích đáng của các nhà khoa học, giới doanh nghiệp cũng

như các nhà làm chính sách. Đặc biệt, hiện nay nguồn năng lượng như dầu mỏ, than đá khơng
phải là vơ tận, chúng có khả năng bị cạn kiệt và không thể tái tạo được.
Tuy nhiên, chúng ta vẫn có thể thấy tính cấp thiết của việc nghiên cứu xe lai điện trong giai đoạn
hiện nay. Khi sử dụng động cơ PHEV, đồng nghĩa với việc thay thế sử dụng nhiên liệu hóa thạch
bằng năng lượng điện khi di chuyển trong thành thị, làm giảm thiểu tối đa việc sử dụng nhiên liệu

212


xăng, diesel. Từ đó làm giảm thiểu sự phát thải các khí gây ơ nhiễm ra mơi trường. Đặc biệt là trong
thành thị, nơi có ít cây cối và có lượng phương tiện tấp nập.
Hy vọng đề tài sẽ giúp ích cho mọi người và xã hội. Nhóm nghiên cứu đang nghiên cứu khả năng
ứng dụng của nó tại Việt Nam và sẽ thực hiện, thiết kế xe 2 bánh sử dụng động cơ PHEV hoàn
chỉnh, đặc biệt là nghiên cứu phần chuyển đổi giữa động cơ điện và động cơ đốt trong sao cho sự
hoạt động của xe là linh hoạt nhất.

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nghiên cứu tỷ lệ sử dụng xe máy ở Việt Nam
Ảnh hưởng từ nhiều nguyên nhân khác nhau tại Việt Nam như: kinh tế chưa phát triển, do thói quen
đi lại, xe máy thuận tiện sử dụng đối với nhiều người, tiết kiệm thời gian khi đi trong thành phố… vì
vậy số lượng xe máy tại Việt Nam đã tăng vọt nhanh chóng trong những năm qua.
Việt Nam đứng thứ 4 về số lượng tiêu thụ xe máy hàng năm. Tính đến đầu năm 2020 theo Cục
Thống kê, số lượng xe máy lưu hành ở Việt Nam khoảng hơn 60 triệu chiếc. Là tác nhân chính gây
ảnh hưởng lớn nhất đến sự ơ nhiễm môi trường, đặc biệt là tại các thành phố lớn như Tp. Hồ Chí
Minh và Tp. Hà Nội.

Hình 1. Xe máy tấp nập trong thành thị là tác nhân chính gây ơ nhiễm mơi trường

Hình 2. Chứng kiến sự ô nhiễm môi trường từ phát thải động cơ rõ rệt

213


2.2 Phương hướng cải thiện

2.2.1 Thực tiễn hiện nay
Bắt đầu có những phát triển mới về xe 2 bánh sử dụng động cơ điện tại Việt Nam. Nhiều hãng xe
với mẫu mã thiết kế đẹp, bắt mắt trên thị ngày càng nhiều. Nhưng theo khảo sát của nhóm nghiên
cứu thì người sử dụng xe thuần động cơ điện 100% vẫn chưa hài lịng về việc thời gian có thể sử
dụng và ‚ngại‛ khi di chuyển liên tục trên một quãng đường xa.

Hình 3. Xe máy điện Vinfast tại Việt Nam

Vì việc sử dụng năng lượng điện và thời gian sử dụng của nó có giới hạn, chưa thật sự tối ưu khi
phải di chuyển đoạn đường xa hoặc sử dụng lâu dài. Thời gian cho mỗi lần sạc điện thường kéo
dài khoảng 8 tiếng. Và tại Việt Nam vẫn còn đang phổ biến các trạm bán xăng dầu, chưa phổ biến
hoặc rất ít các trạm sạc điện để có thể cung cấp cho nhu cầu đi lại của người sử dụng.

2.2.2 Ý tưởng cho giải pháp xe 2 bánh sử dụng động cơ PHEV sử dụng tại Việt Nam
Xe 2 bánh PHEV dự tính được thiết kế với đầy đủ tính năng giống như một xe 2 bánh sử dụng động
cơ đốt trong tiêu chuẩn đang có mặt ở thị trường Việt Nam hiện nay.

Hình 4. Chế tạo phần cơ khí của xe (mơ hình thử nghiệm)

214


Chế tạo phần chân đế động cơ. Gá đặt động cơ ở vị trí phù hợp.

Hình 5. Gá đặt động cơ lên xe (mơ hình thử nghiệm)

Thiết kế bộ chuyển đổi năng lượng bằng điện tử. Sao cho khi xe di chuyển trên đường sẽ có nhiều
chế độ hoạt động phù hợp, đáp ứng nhu cầu của người lái, nhưng vẫn bảo đảm sự giảm thiểu ô
nhiễm môi trường trong thành thị.
Chế độ 1: Chạy hoàn toàn bằng điện (trong thành thị).

Hình 6. Sơ đồ động cơ điện trên xe

Chế độ 2: Chạy hoàn toàn bằng động cơ đốt trong (tuyến đường ngoại thành). Sạc lại năng lượng
điện dự trữ.

Hình 7. Sơ đồ động cơ đốt trong

215


Chế độ 3: Tự khởi động chuyển đổi thành động cơ đốt trong khi pin dự trữ điện hết dung lượng,
đồng thời động cơ đốt trong sẽ sạc lại năng lượng điện dự trữ. Chạy song song 2 chế độ động cơ
điện kết hợp với động cơ đốt trong.

Hình 8. Mạch điện động cơ bước

3 ĐÁNH GIÁ
Xã hội ngày càng phát triển khơng ngừng. Xu hướng giảm thiểu khí thải, bảo vệ môi trường ngày
càng được người dân chú trọng. Liên quan đến việc thói quen sử dụng phương tiện của người dân
và xu hướng vừa sử dụng nhiên liệu sạch trong thành thị, nhưng cũng vừa không làm gián đoạn
các hoạt động di chuyển cần thiết phù hợp với nhu cầu của thị trường Việt Nam, xe 2 bánh sử dụng
động cơ PHEV sẽ là giải pháp tối ưu để làm việc đó.

4 KẾT LUẬN

Hiện nay vấn đề ơ nhiễm mơi trường là vấn đề cấp bách của tồn xã hội, đặc biệt là các thành phố
lớn có khối lượng xe đông mà chủ yếu là sự phát thải của xe máy. Vì vậy, nhóm đã nghiên cứu nhu
cầu, thị trường và tính ứng dụng của nó tại Việt Nam, để làm tiền đề thiết kế và hiện thực hóa xe 2
bánh sử dụng động cơ PHEV phổ biến rộng rãi trên thị trường.
Nhóm nghiên cứu rất mong muốn có những ý kiến đóng góp để nhóm tiếp tục nghiên cứu và hiện
thực hóa mơ hình thực tiễn có thể sử dụng rộng rãi trên thị trường, góp phần làm giảm ơ nhiễm khí
thải, bảo vệ sức khỏe mọi người.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

PGS-TS Đỗ Văn Dũng, 2007, Trang bị điện & điện tử trên ô tô hiện đại, Đại học Sư phạm Kỹ
thuật TP.HCM.

[2]

Đinh Ngọc Ân. Trang bị điện ô tô máy kéo. Nhà Xuất bản Giáo dục, Hà Nội, 1993.

[3]

BOSCH, Automotive Electronics Handbook, Germany, 2000.

[4]

Denton T. Automotive Electrical and Electronic Systems, UK. 2000.

[5]

Advanced Engine Technology, London Roal Institute of Technology - 1999.

[6]

Tạp chí Con số và Sự kiện số tháng 9 năm 2002.

216