Luận văn thạc sĩ xây dựng mô hình tính toán Động lực học xe hybrid có cấu hình truyền Động song song

Luận văn sử đụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết thông qua việc xảy dựng mê hình tính toán đông lực học của xe hybrid có cầu hình song song, Xây dựng mê hình tính toán động lực học

LỜI CAM ĐOAN

Téi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, do chính tôi nghiên cửu và thực hiện với sự hướng dẫn khoa bọc của PGS.T8 Phạm Hữu Nam Thông tin

và số liệu tham khảo sử dựng trong luận vấn được trích din diy di nguồn tài liệu tại

đánh mục tải liệu thanh khảo là trưng thực Nội dụng của luận văn hoàn toàn phù hợp

với tên để tài đã được đăng kỹ vá phê duyệt của hiệu trưởng trường Đại học Bách khoa

THả nội

Tác giả luận văn

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC Œ

Tên

Công suất dộng cơ đốt trong

'Momen động cư đốt trong

Số vòng quay của trục khuỹu

Tuwe kéo do động cơ dối trong

Tục học của động eơ đết trong của xe

của xe khi dùng động cơ đốt trong Thời gian tăng tốc của xe khi dùng dộng cơ dót trong,

Quảng đường tăng lốc của xe khi dùng động cơ đốt long, 8

Công suât mồ tơ đi:

Thời gian tăng tốc của xe klú dùng mô tơ điện fs Quảng dưỡng tầng tốc của xe khi dùng mô tơ diện Sis

Thoi gian ling lốc của xe ở chẻ độ hybrid &

Ww

DANH MUC CAC HINH VE VA DO TAT

Tĩnh 1.1 Xe hybrid

Tình 1.1 Lượng tiêu thụ nhiền liệu trong các năm

linh 1.3 Lượng tiêu thụ đâu mó trên thể giới

Bang 1.4 Thông kê nguồn năng lượng rm 2000

Bảng 1.5 Tiêu chuẩn Mỹ đối với ở tô đu lịch (tính theo g/đặm quy trình FTE75)

Tăng 1.6 Tiêu chuẩn Cộng Dông Chau Au dai voi 6 tô tải hạng nhẹ

Bang 1.7 Tiéu chuan Nhật Bản đối với õ tô du lịch sử đựng động cơ xăng

Tình 1.8 Đặc tỉnh cũa động cơ đốt trong

11inh 1.9:Sơ đồ nguyên lý hệ thống Llyorid

Tinh 1.10 TIệ thống hybrid nổi tiếp

Tình 111 Sơ đồ truyền động hệ thông hybnd nỗi tiếp

Jlinh 1,12 118 théng hybrid song song

Tỉnh 1.13 Sơ đồ truyền động hệ thẳng hybrid song song

Tình 1.14 Hệ thông hylrid hỗn hợp

Hình 1.15 Phân loại xe hybrid

Tình 21 Sơ đồ chưng của truyền lực hybrid

Hình 2.2 Đường dặc tính ngoài của đông cơ xăng

11inh 2.3 Dường đặc tính cục bộ động cơ xăng

Tình 2.4 Đặc tính tiêu hao nhiên liệu động cơ xăng,

Hinh 2.5 Đặc tính tiêu hao nhiên liệu phụ thuộc vào công suất sử dụng

Tĩnh 3.6: Dung đặc tính của ba loại động cơ điện

Tình2.7.Sơ đỗ nguyên lý hoại động của động cơ điện mội chiều

Tình2.8 Đường đặc tính của các loại động cơ điện 1 c

u

Tĩnh 2.9:Sơ đỗ mạch tương ứng của động cơ điện kích từ nói tiếp

Hinh 2.10 Banh rang hành tình.

Hinh 2.11 Đặc tỉnh công suất của ắc quy

Tĩnh 2.12 Die tinh ắc quy với điện áp trung bình 14 12 và 36V

Tiẳng 2.13 Dặc điểm cáo loại 4e quy

Tĩnh 2.14 Mô hình ắc quy trên xe hybrid

1Iình 3.15 Mô hình tình ắc quy

Hinh 2.16 Bé két ndéi momen

Hinh2.17:M6t 86 thidt bi kết néi momen,

Tĩnh 2.23:T1ệ thông truyền lực hybrid sử dụng bộ kết nồi tốc độ kiểu transmoto

Tĩnh 2.21 : Sơ đề hệ thông truyền lực hybrid xen kẽ mômen và tốc độ với hệ hánh răng

Hình 2.27 Biểu điển các chế độ làm việc trên cơ sở công suất yêu cảu

Hình 2.28 Biển để chiến lược điển khiến Max.SOC-of-PP§

Hinh 2.29 Minh họa chiến lược tắt mở động cơ

Hinh 3.2 Đặc tỉnh công suất động, cơ dốt trong,

Hinh 3.3 Đề tu công suật động cơ đốt trong

linh 3.4 Dô thị momen động cơ đốt trong

Hinh 3.5 Sơ đề hệ thông truyền lực hybrid cầu hình song song sứ dụng bộ kết nổi

momen

Hình 3.6 Đẻ thị lực kéo tại bánh xe chủ dộng theo các tay số truyền

Hình 3.7 Đề thị nhân tổ động lực học của động cơ đốt trong

Tình 3.8 Đề li 14 của động cơ đốt trong

Tể thị 3.9 Thời gian tăng tốc của xe

1linh 3.10, Đề thị quãng đường tăng tốc của xe

Tình 3.11 Đồ thị gông suất của mô tơ điện

Tĩnh 3.12 Dễ thị momen của mô tơ điện

Tình 3.13 Đả thị lực kéo của mồ tơ diện

Tình 3.14 Đỏ thị nhân tổ động lực học của mô lơ điện

Tĩinh 3.15 Dễ thị L⁄j của mê tơ điện

Ds thi 3.16 Thời gian tăng tốc của xe

Hinh 3.17 Dé thi quing dường tĩng tốc của xe

Hinh 3.18 Dé thi lure kéo ở chế dé hybrid

Tĩnh 3.19 Dễ thị nhân tổ động lực học của chế độ hybrid

Hình 3.20 Đỏ thị 1⁄4 của ché dé hybrid

Hinh 3.21 Thôi gian tăng tốc của xe

MUC LUC

LOINOI DAL

CHUGNG 1: TONG QUAN VE XE HYBRID

1.1 Khai niém v8 xe hybuid

CHUONG 2: DAC DIEM CUA HE THONG TRUYEN LUC HYBRID SONG SONG

3.3.Các chế đô hoạt động của xe hybriđ song song

3.3Các cụm chỉ tiết chính trên câu hình hybrid song song

2.3.1 Đông cơ nhiệt

2.3.2 Mô tơ điện

3.4 Chiền lược điền khiển cũa hệ thông tuyển lực hybrid

2.4.1 Mục liêu của chiến lược điều khiển

2.4.2 Chiên lược điều khiến

24.3 Chiến lược điều khiển nạp điện ắc quy cực đụi

24.4 Chiền lược điêu khiến động, cơ On-CẼ

CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG, ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT ĐỘNG LỰC HỌC CỦA XE BYRID CẤU

TINH SÔNG SÔNG

3.1Mục tiêu xây dụng, đánh giá tính chết động lục học của xe lrybxid cấu hình song song

3.2 Phương pháp xây dựng, đánh giá tính chất đông lực học của xe hybrid cn hinh song song 62

3.ã Nội đung xây đựng, tính chất động lực học của xc hybrid cầu hùnhh song song

3.3.1 Xây dựng tính chất động lực học của động cơ đết trong

3.3.2 Xây dựng nhân tổ động lực học cho mô tơ điện

3.3.3 Xây đựng tỉnh chất động lực học của xe ở chế độ hvbrid

TÀI LIỆU THAM KHẢO,

LOI NOI DAT

Nước ta đang từng bước công nghiệp hóa và hiện đại hóa, cùng với quá trình đó

thì ngành công nghiệp ô tô đóng vai trẻ to lớn trong công cuộc xây đựng đất nước Ô tô dẫn trở thành phương tiện được sử dụng phổ biển trong nhiều lĩnh vực khác nhau Tuy nhiên nguồn năng lượng đầu mô đang đần cạn kiệt đã trở thành mối lo ngại lớn cho tương lai của ngành công nghiệp ô tô Khi có một nguồn nhiên liệu mới thay thể hoàn toàn cho nhiên liệu dầu mỏ thì việc năng cao tỉnh tiết kiệm nhiên liệu cho ô tô lá vô cùng cấp thiết Một trong những giải pháp để nâng cao tính tiết kiệm nhiên liệu trên ô

1ô là sử dựng ô t6 hybrid

Với mơng muốn giúp cho những kỹ thuật viên, những người lãi xe hiểu biết

xe hybrid PHEV, cũng như có thêm nguồn tài liệu tham khảo về xe PTHZV Luận văn

sử đụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết thông qua việc xảy dựng mê hình tính toán

đông lực học của xe hybrid có cầu hình song song,

Xây dựng mê hình tính toán động lực học xe hybrid có cân hình truyền

động song song” được thực hiện với cáo mục tiêu sau:

-Đặc diễm hệ truyền dộng và các chế độ sử dụng nguồn năng lượng của xe

hybird

-CAu hình truyền động song song của xe hybrid;

-Xây dựng mô hình tính toản động lực học xe hybrid có cầu hình truyền động,

sơng song

£8 tai duge thực hiện tại Bộ môn Ô tô và xe chuyên dụng, Viện cơ khi dộng lực

trường Đại học Bách khoa Hả nội đưới sự hướng dẫn của PGS.TS Phạm Hữu Nam

Tác giả xin chẩn thành cảm ơn sự hưởng dẫn tân tụy của PGS.TS Phạm Hữu Nam và

các thây trong lộ môn Ô tô và xe chuyên dụng Do thời gian, trinh độ cỏn những hạn

chế nhài định nên để tải không thể tránh khỏi những thiểu sói Kinh mong được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của các thấy và các bạn đồng nghiệp để để tài được hoàn thiện hơn trong quá trình nghiên cúu liếp theo,

Tác giả xin chân thành cảm ơn!

Hà nội ngày - thẳng — năm

CHUONG 1: TONG QUAN VE XE HYBRID

Xe hybrid là loại xe sử dụng hai nguồn động lực: Động cơ đốt trong và động cơ

điện Sự hoạt đồng của xe nảy là sự kết hợp hoạt động giữa động cơ đốt trong và động

cơ điện sao cho tối ưu nhất Một bộ điều khiển sẽ quyết định khi nào động cơ đốt trong

hoạt động, khi nảo động cơ điện hoạt động và khi nảo cả hai cùng hoạt động,

Hệ thống đều khiến

Hình 1.1 Xe hybrid

Chế độ làm việc của ô tô trong điều kiện thực tế phụ thuộc vào rất nhiều thông

số như: tải trọng, tốc độ, hệ số bám, độ nghiêng bẻ mặt đường, Do đỏ trong từng điều kiện cụ thể công suất càn thiết của nguồn động lực trên xe là khác nhau Ở ö tô chỉ

sử dụng một động cơ đốt trong hay động cơ điện trong nhiều điều kiện thì công suất

phát ra vả công suất cần thiết cỏ sự khác biệt Điều nảy gây ra sự lãng phí công suất không cần thiết Xe hybrid sử dụng hai nguồn động lực lả động cơ đốt trong và động

cơ điện với mục tiêu là tận dụng những ưu điểm của từng loại đông cơ đề đưa ra được

công suất tối tru phủ hợp nhất với từng điều kiện làm việc của xe khi sử dụng va tai tao

10

wing lượng hữu ích trong quá trình phánh Do đó xe hybrid so với xe truyén thống chỉ

sử dụng động, cơ đốt trong và động cơ điện sẽ tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất sử dụng,

hiên liệu cao

1.2 Tiền để về sự phát triển của xe hybrid

Những chiếc xe hybrid đầu tiên được triển lãm ở Paris Salom nằm 1899 Nó

được chế tạo bởi Pieper, Liège của Bi và công ty truyền tài điện Vendovelli va Priestly

cửa Pháp Xe Dieper là một kiểu xe lai song sơng với ruột động cơ xăng whé Jam mat

bằng gió được hỗ trợ thêm một động cơ diện và các ắc quy chỉ Ắc quy sẽ dược nạp khi

xe đang chạy đêu trên đường cao tốc hoặc khi xe hoạt động tại chế Khi công suất dẫn động yêu cầu cao hơn công suốt định muức của động cơ, molor diện sẽ cung cấp thêm công suất cho động, cơ Nó là một trong, hai chiếc xe hybrid đầu tiên và là chiếc xe lai

song song đầu tiên và không nghỉ ngờ rằng nó cũng là chiếc xe khởi động điện đâu tiên

hái niêm xe lai điện thật sự trở rên hắp dẫn vào thập niên 90 khi một điều trở riển chắc chắn rằng xe điện không bao giờ đạt đến mục tiêu tiết kiệm năng lượng Tập

đoàn Eord Motor khởi động chương trình “Thách thức xe lai điện Ford” thu hút những

nổ lực từ các trường đại học nhằm phát triển phiên bản xe lai cho sản xuất ô tô

Cae nhà sản xuất xe hơi trên thể giới dã xây dựng nhiều mau dang co lai dat dén tính tiết kiệm nhiên liệu thật tuyệt vời so với cáo phiên bản động cơ đốt trong trước

dây Tại Mỹ, Dodge đã xảy dựng mẫu xe Intrepid ESX 1, 2, va 3 ESX1 la xe lai diện

bể trị nồi tiếp, công suất được cung cấp bởi động co diesel ting ap nhé 3 xylanh và bộ

nguồn ắc quy, 2 động cơ điện công suất 100 hp được đặt ở hai bánh sau.Nỗ lực

cửa người châu Âu được thể hiện qua chiếc French Renault Next, là chiếc xe lai dién

cỡ nhỏ sử dụng động cơ đốt cháy cưỡng bite 750 cc và 2 motor điện Nó có thể đạt tốc

độ tối đa là 29.4 km1 (70 mpg) va đặc tính tăng tốc tương đương với kiểu xe truyền thông Volkswagen cũng cho ra mẫu Chico, vẻ cơ bản nó là một chiếc xe điện, với bộ

11

ắc qui rickel-anelal hyđriđe và một động cơ kích lừ ba phá Một động cơ xăng nhỏ hai

xy lanh dùng để nạp lại cho ắc quy và cưng cấp thêm công suất khi hoạt động tốc độ cao Sự nổ lực đáng kể nhát trong sự phát triển và thương mại hóa xe lại điện đuợc tạo

ra bởi các nhà sản xuất người Nhật Năm 1997 Toyota dã cho ra mắt dong scdan Prius

ở Nhật, LIionda cũng cho ra dòng xe Civic và Cứvic lIybrid, Những chiếc xe trên hiện

đang lưu thông trên loàn thế giới Chúng có thể đại đến tính nắng liêu thụ nhiền

liệu tuyết háo Toyota Prius và các đông xe Honda cỏ một giá trị lịch sử vì chúng là những chiếc xe lai đầu tiền đi vào thương mại héa trong kỷ nguyên hiện đại để đáp tnp,

vấn đề liêu thụ nhiên liệu trên xe

1.3 Ý nghĩa của xe hybrid

1.3.1 Tiết kiệm nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dẫn cạn kiệt

Hau hết nhiên liệu sử dụng cho phương tiện giao thông là nhiên liệu lỏng được

chiết suất từ dâu mõ là nhiên liệu hỏa thạch dược hình thành sau 400- 600 triệu năm

Chính vì vậy đầu mỏ là nguồn nhiên liệu có hạn Mặt khác lượng tiêu thụ nhiên liệu

của thể giới tăng lên nhanh chóng hang nằm theo dà tăng trưởng kinh tê

Hình 1,3, Lượng tiêu thụ dẫu mô trên thể giới

Theo biếu đồ 1.2 và 1.3 ta có thây sự tăng lên nhanh chóng lượng sử dụng của thể giải

theo xu hưởng phát triển ngày căng cao Và cũng thoo hình 1.3 ta còn thấy lượng nhiên

liệu đâu mỏ được sử đựng chủ yếu vào lĩnh vực giao thông vận tải

Bảng 1.4 Thống kẽ nguôn năng lượng năm 2000 Bảng thẳng Về ngiễn năn lượng dẫn ma án 2000

Tư

28

Ma z3 tin

9

y được lượng dau mé cén lại chưa dược

phát hiện và chưa được khai thác trên thể giới Như vậy nguồn năng lượng hỏa thạch

chỉ đã duy chỉ đến năm 2038 như hình 1.4 Bởi vậy mà trong gia đoạn hiện nay yêu

cầu cắp thiết cúa ngành giao thông vận tải là tìm các giải pháp dễ giải quyết vẫn dễ nang hrong trong tương lai.

Tim va phái triển nguồn năng lượng mới : Phát triển các nguồn năng lượng sạch

có sẵn trong tự nhiên như : năng lượng gió, năng lượng điện mặt trời Ưu điểm của

những nguôn năng lượng mày là năng lượng hoàn loàn sạch với môi trường, có khả

cung cấp trong thời gian đài Nhược điểm giá thành khai thác lớn, khó có thể khai thác

với công suất lớn

Phải triển các nguôn năng lượng kết hợp với nguồn năng lượng dâu mổ để giảm bói sự phụ thuộc và năng lượng dẫu mó như ##hanol Đây là loại xăng pha côn sinh học, sẽ

làm giảm bớt khí thải CÓ2 ra không khi, là một loại nhiên liệu thân thiện hơn với môi trường, đông thời người tiêu dùng sẽ tiết kiệm chi phí so với giá xăng thông thường, (A92)

Phải triển các nguôn năng lượng thay thé hoàn toàn không phụ thuộc vào năng, lượng dâu mỏ cũng dang rât phố biển Một số loại dã được áp dụng trong thực tế, Các

phát triển về năng lượng thay thế trong giai đoạn hiện nay là

1iodiesel: Biodiesel còn được gọi Diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính

chất giống với đầu điesel nhưng không phải được sản xuất tỏ đầu mỏ mả tò đâu thực

vật hay mỡ động vậL Biodiesel, hay nhiên liệu sinh học nói chưng, là một loại răng

lượng sạch Mặt khác chúng không độc và đễ phản giải trong tự nhiên

Biogas: [4 1 loại khi sinh học, được sắn xuất tử việc lên men yêm khi các loại phan hữu cơ hay xác đồng, thực vật

Khi hoa léng LPG, Khi thiên nhiên nén CNG: Thành phẩn hoa học chủ yêu của

LPG là Propan (C3H8) va Butan (C1H10), thành phần hóa học của CNG chủ yếu là

Melan (CH4) và các Hydrocacbon khác rihư lá Etan, Propan

Hydro: Là một loại khí có nhiệt cháy cao nhất trong tất cả các loạt nhiên liệu trong thiên nhiên Đặc điểm quan trọng của hydro 1a san phẩm cháy của chứng chỉ là

nước (E0), được gọi là nhiên liêu sạch lý lưỡng

14

Như vậy các nguồn năng lượng mới đang phái triển đều có ưu điểm chúng là nhiên liệu sạch thải ra ít chât độc hại hơn năng lượng dâu mõ Nhưng các nguồn ning lượng này chưa thê thay thê được nhiên liệu dầu mỗ vì vẫn côn nhiều các Lồn lại cần

giải quyết: chưa thê sân xuất trên quy mô lớn như biosas, ảnh hưởng an ninh lương,

thực như biodiezel, ethanol, đang còn tôn tại rong vẫn dé công nghệ và giá thành như

Hydro khi héa lang LPG

Sự phát triên của các phương tiện luện lại: Hiện nay đi đôi với việc phát triển

các phương tiện mới ưu việt hơn, tối ưu các phương tiện hiện tại cũng là một giải pháp

vô cùng him hiệu:

Hoàn thiện động cơ diezel, Các kỹ thuật mới dễ nông cao tính nắng của nó bao

gồm áp dụng hệ thông phun commonrail điều khiên điện tử, lọc bỏ hỏng và xử lý khí

trên dường xã băng hoặc nông cao chất lượng nhiên liệu, sử dụng hiên liệu dicscl củ

hảm lượng lưu huỳnh cực thấp

Ô tô chạy băng các loại nhiên liệu lồng thay thế: Các loại nhiên liệu lỏng thay thể hiện nay là côn, colza, cỏ nguồn từ thực vật Do thành phan ¢ trong nhiên liệu thấp nên quá trình chay sinh ra it chit 6 nhiém cé gốc carbon, đặc biệt là giảm CO2, Ngày nay việc ứng dung các loại nhiên liệu lông thay thể vẫn cờn rất hạn chế do giá

thánh của nhiên liệu còn cao ảnh hưởng an ninh lương thực

Ô tô chạy bằng khi thiên nhiên: có hai giải pháp sử đụng khí thiên nhiên trên xe

õ tô đỏ là khí thiên nhiên đưới đang khí vẻ khí Hiên nhiên dưới đạng Tổng Một trong,

những khỏ khăn khiến cho nguồn năng lượng nảy chưa được áp dụng rộng rãi trên

phương tiện vận tải là vẫn đề lưu trữ khi thiên nhiên (đạng khí hay dạng lỏng) trên ô

to

Ô tô chạy bằng điện: ô tô chạy điện về nguyên tắc là ô tô sạch tuyệt đổi (zero emission) đổi với môi trường không khi trong thành phố Tuy nhiên ô tỏ điện van con

15

nhiều vẫn để căn giãi quyết khi lượng điện dự trữ trong ắc quy chưa được cao Sự phát triển xe chạy băng pin nhiêu liệu: công nghệ pin nhiên liệu có thê được phát hiện vào tăm 1839 bai dng William Grove, va trong qua trình phát triển đài đến ngày ray o tô Jai (hybrid): 6 tô lai là loại ö tô sử dụng ít nhất lai nguồn sức kéo bỗ sung cho nhau

'Trong khi các giải pháp sử dụng 6 tô chạy hoán toán bằng điện còn nhiễu bắt cap thi 4 16 hybrid sit dung động cơ điện và động cơ đốt trong tô ra có rhiều ưu thế nhất, Ô tô lai dạng nảy sử dụng động cơ điện một chiều chạy bằng ắc quy được nạp

điện bằng điện lưới khi ô tô đừng và nạp điện bỗ sung từ cụm động cơ đốt trong -mát

phát điện mọt chieu bơ trí trên xe Động cơ dột trong chỉ làm việc ở chế độ én định tiên hiệu suất đạt được là tối ưu Dộng cơ nhiệt ở đây có thẻ là động co Diesel hay

động cơ nhiên liệu khi (khi thiên nhiên, khi đâu mỏ hoá lồng LPG) Chính vi vậy ô tô lai điện- động cơ đốt trong ngoài ưu điểm có mức độ phát ô nhiễm thấp côn có hiện

suất sử dụng năng lượng rất cao Do đó xe hybriđ chính là xu hướng phát triển chính

của xe hơi hiện đại ngày nay

1.3.2 Giảm lượng khí xả ồ nhiễm mồi trưởng

Ngày nay vấn để õ nhiễm ruôi trường củng với sự nóng lên của Trải dắt đã trở

thành vẫn để nghiêm trọng ănh hưởng trục tiếp đến chất lượng cuộc sống của mỗi

chúng ta Một trong cáo nguyên nhân của 6 nhiễm mới trường cũng như sự nóng lên

của Trái dit lá lượng, khí xá 6 nhiệm từ các động cơ dốt trong trên các phương tiện giao thêng vận tải Cùng với xu hướng sử dụng xe hơi không ngừng tăng lên như hiện nay

sẽ là vẫn nạn ô nhiễm môi trường rằm lrọng nếu chúng ta khong có biện pháp xứ lý kịp thời Chính vì vây ngày nay tại các quốc gia có nên sẵn xuất xe hơi phát triển cũng,

như tại Việt nam, tiêu chuẩn khí xã của xe hơi đã không ngừng được nàng cao nhằm

tin chế tới múc tối đa lượng khí xã độc hại mã động cơ đốt trong thái vào môi trường Tưới đây là băng tham khảo một số tiêu chuẩn khí xả của Mỹ, Tây Âu, Nhat Ban va

Việt Nam

Bang 1.5 giới thiệu sự thay dồi về giới hạn nông dỗ các chất ô nhiễm trong khí

16

xã ô tô ở Mỹ theo thời gian đối với ô tô du lịch Giới hạn nảy được áp dụng ở hau het

các bang trừ California và New York (những bang cỏ yêu cầu khắc khe hơn) và đo theo

quy trình FTP7S Các bang này cho thấy mức độ khắc khe của tiêu chuẩn tăng dân theo

thời gian: nông độ cho phép của CO từ 84g/đặm năm 1960 giảm xuống còn 3,4g/dim

hiện nay (giảm khoảng 25 lan); néng độ HC cũng trong thời gian đỏ giảm từ

10,6g/đăm xuống còn 0,25g/đặm (giảm khoảng 40 lần); mức độ giảm NOx có thập

hơn, từ 4,1 xuống 0,4 (giảm khoảng 10 lần)

Bang 1.5 Tiêu chuẩn Mỹ đối với ô tô đu lịch (lính theo g/dặm quy trình FTP75)

Với châu Âu

Mức độ phát sinh 6 nhiém cho phép đối với ô tô du lịch v

ä ô tô tải hạng nhẹ theo quy trình thử ECE áp dụng ở cộng đồng Châu Âu cho ở bảng

16.

Bảng 16 Tiêu chuẩn Cộng Đẳng Châu Âm đối với ô tô tải hạng nhẹ

Với Nhật Bản

Ti với ö tê du lịch sử đụng động cơ xăng Tiêu chuẩn Nhật Ban theo chu trình thử 10

chế độ và 11 chế dộ ứng với cáo loại ô tô khác nhau trình bày trên các bắng 4,5,6

Bang 1.7 Tiêu chuẩn Nhật Bản đôi với ô tô Âu lịch sử dụng động cơ xdng

(gtmy) IV

18

RẺ đâm bảo các liêu chuẩn ngày cảng khắt khe về phát thải như trên đôi hỏi mỗi chiếc ô tô hiện đại ngày nay không ngừng hoàn thiện Đã có nhiều biện pháp về mặt

kết cân được đưa ra nhự: hoàn thiện buồng đối, hoàn thiện hệ thông nạp, xã, hoàn thiện

hệ thống đánh lửa, Tuy nhiên nếu vẫn chỉ sử dụng động cơ đốt trong là nguồn dộng, lực dưy nhất thì trong quả trình làm việc chiếc xe không thể tự khắc phục được nhược điểm cổ hữu của loại động cơ này là: đặc tỉnh của động cơ đối trong không phù hợp với đặc tỉnh tối ưa với nguồn động lực trên ô tô

Tựa vào đặc tính làm việc của động cơ trên hình vé, ta thay động cơ đốt trang sẽ

làm việc hiệu quả, với lượng khí xã it nhảt nằm trong đường hoại động tối ưu Tuy Thiên trong thực tế trong quá trinh sử dụng thị động cơ đốt trong phải lảm việc với nhất

nhiều chế độ làm việc khác nhau như: khởi động, tải nhẹ, tải trung bình, tăng tốc, tải

tăng Những dặc điểm làm việc này của động cơ hoàn toàn phụ thuộc vào diéu kiện

sử đụng khách quan như: tốc độ xe, độ đốc của đương, tải trọng của xe Vi vậy những,

đặc điểm này nó sẽ làm động co đốt trong làm việc ở mọi phan trên đường đặc tính chứ không phải chỉ làm việc trong vúng dường hoạt dộng tôi ưu

Lượng Hhìch liêu liêu thụ - Sông suất li đa cũa

ent Le 00 hin (22.8 mpeh đồng cơ

Do đó lượng khí xã ô nhiễm môi ưường của động cơ khỏ rnà khắc phục triệt để mặc đủ đã nhiều biện pháp kết câu đề cải tiến kết câu của động cơ Xe hybrid sẽ khắc phục được nhược điểm căn bản của động cơ đốt trong bằng cách kết hợp động cơ đốt trong với một động cơ diện Khi có thêm một động cơ diện c ta có thể diều khiển chế

độ làm việc của động cơ đết trong theo ý muốn, cụ thể là ta sẽ chỉ cho động cơ đốt

trong làm việc trong đường làm việc tối ư¿ mà thôi Khi đó rõ ràng thủ lượng khí thải ô

nhiềm từ động cơ đốt trong được giảm rõ rệt Vì vậy xe hybrid đang là xu hướng chủ

đạo của nền công nghiệp ô lô hiện nay

1.4 Dac diém cita xe Hybrid DEV

"Đăng năng lượng đơn bưởng,

— — — Dòng năng lượng đ nạp dư ấc quy

1ũnh 1.9:Sơ đồ nguyên by h8 théug Hybrid

Trên đây là sơ đồ nguyên lý hoạt động chung của loại xe IIEV Dệng cơ điện

được sử dịng để khôi động xe, trong quá trình chạy bình thường sẽ vận hành đồng bộ Đông cơ diện còn có công dung tăng cường cung cấp năng lượng dễ xe tăng tốc cực

đại hoặc leo đốc Khi phanh xe hoặc xuống dé

„ động cơ điện được sử dụng như một

mấy phát để nạp điện cho de quy Không giống như các phương tiên sử dụng động co

điện khâc, động cơ HEVs không cần nguồn điện bín ngoăi, động cơ đốt trong số cung cấp năng lượng cho ắc quy khi cần thiết

Câc chế độ lăm việc của bệ thông Hybrid :

— Động cơ đốt trong một mình truyền nắng lượng để đđy xe chạy Chế độ năy được sử dụng trong vùng tối ưu của động cơ đốt trong Khi xe đạt đến một tốc độ đê

được xâc định từ đặc tính động cơ, động cơ sẽ được khởi động vă khi động cơ đạt được

phat thai ô nhiễm Do đặc tinh của động cơ điện có mômen lớn ở số văng quay thấp

tiín lận dụng được mômen Khi ở số vòng quay thấp động cơ đốt trong có mức Liíu thụ

nhiín liệu lớn do dỏ sử dụng dộng cơ diệu sẽ tiết kiệm nhiín liệu ,vâ không phât sinh

phât thai độc hại

— C&hai dông co đốt trong vă diện truyền răng lượng dễ đđy xe chạy Chế độ năy

được sử dụng trong quâ trình tăng tốc hay lea đốc Khi xe tăng tốc đến tốc đô mă động

cỡ đốt trơng vượt ra khối đất tối ưa thì động cơ điện lại được khởi động bố sung năng, lượng giúp day xe Công suất hai động cơ dược kết nổi dđy xe tăng túc cực dại hay cđn ômen đề vượt đốc

—_ Ôø quy mu năng lượng từ lêi (phanh tâi sinh) Trong quả trình phanh răng

lượng được thu hồi vê lưu tại pin để tâi sử đựng sau thông qua một động cơ điện Năng,

lượng sinh ra khi phanh trín xe thông thường chuyển hóa thânh nhiệt năng, còn trín xe

hybrid hĩ thĩng phanh được cải tiến đề thu hồi năng lượng chuyín thănh diện năng nạp dign cho ac quy

— Ac quy thu năng lượng từ động cơ đốt trong Chế độ mà động cơ đốt trong nạp

năng lượng cho pin khi xe đừng lại lúc đó không có năng lượng đi tới tải hoặc khi ắc

quy cần nạp điện Khi xe dừng lại động cơ đốt trong có thẻ được tắt, nhưng nêu ắc quy

can nap điện thi năng lượng từ động cơ không truyền tới bảnh xe ma truyền qua động

cơ điện đề nạp cho ắc quy

— Ac quy thu năng lượng từ động cơ đốt trong và từ tải đồng thời Khi xe xuống

đốc, năng lượng từ động cơ tới động cơ điện do không cỏ căn, lúc này lực cản quản

tính sẽ âm Năng lượng do lực nảy sinh ra sẽ cấp điện nạp cho ắc quy

— Động cơ đốt trong truyền năng lượng tới tải vả ắc quy đồng thời Khi ắc quy can

nạp điện (sắp hét điện), dòng năng lượng từ động cơ chia thành hai dòng tới động cơ

điện đề nạp cho ắc quy và tới bánh xe chủ động,

— Động cơ đết trong truyền năng lượng tới ắc quy vả động cơ điện nhận năng lượng từ ắc quy truyền tới tải

— Động cơ đốt trong truyền năng lượng tới tải vả tải truyền năng lượng tới ắc quy

thông qua động cơ điện

1.5 Phan loai HEV

Theo cách phôi hợp công suất giữa động cơ nhiệt và động cơ điện ta có thẻ phân loại

xe hybrid HEV thánh 3 câu hình: Cau hình nổi tiếp, câu hình song song, câu hình hỗn

hợp

1.5.1 Câu hình nỗi tiễn

Động cơ điện truyền lực đền các bánh xe chủ động, công việc duy nhất của động,

cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện đẻ phát sinh ra điện năng nạp cho ấc-quy hoặc cung

cấp cho động cơ điện

22

Khi xe xuống dốc và thực hiện quá trinh phanh

Hình 1.11 Sơ đồ truyền động hệ thông hybrid nối tiếp

Ưu điểm: Đông cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế đỏ không tải nên giảm được ô nhiễm môi trường, Động cơ đốt trong cỏ thể chọn ở chế độ hoạt động tôi

wu, phủ hợp với các loại ôtô Mặt khác động cơ nhiệt chỉ hoạt động nêu xe chạy đường, dài quá quãng đường đã quy định dùng cho ăcquy Sơ đỏ nảy cỏ thể không cản hộp só

Nhược điểm: Tuy nhiên, tô hợp ghép nồi tiếp còn tôn tại những nhược điểm như: Kích thước và dung tích ắc-quy lớn hơn so với tô hợp ghép song song, động cơ đốt trong luôn lảm việc ở chế độ năng nhọc đề cung cap nguồn điện cho ắc-quy nên dé bị

qua tai

1.8.2 Cấu hình song song _

Dòng năng lượng truyền tới bảnh xe chủ động đi song song Cả động cơ nhiệt và

motor điện củng truyền lực tới trục bánh xe chủ động với mức độ tùy theo các điều

kiên hoạt động khác nhau Ở hệ thống này động cơ nhiệt đóng vai trò là nguồn năng lượng truyền moment chính còn motor điện chỉ đóng vai trò trợ giúp khi tăng tốc hoặc

vượt đốc

Kiểu nảy không cần dùng máy phát điện riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán lưỡng dụng sẽ lâm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế độ hoạt động bình

thường, ít tồn thất cho các cơ câu truyền động trung gian, nó có thể khởi động động co

đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc-quy

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 it hơn động cơ nhiệt nên dung lượng bình ắc-quy nhỏ vâ gọn nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiêu ghép nói tiếp và hôn

hợp

Nhược điểm: Động cơ điện cũng như bộ phần điều khiển motor điện có kết câu

phức tạp, giả thành đất vả đông cơ nhiệt phải thiết kế công suất lớn hơn kiểu lai nói

tiếp Tỉnh ô nhiễm môi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu không cao

Hệ thống nảy kết hợp cả hai hệ thông nói tiếp và song song nhằm tận dụng tôi

đa các lợi ích được sinh ra Hệ thống lai nổi tiếp này có một bộ phận gọi lả "thiết bị

phân chia công suất" chuyên giao một tỷ lệ biển đổi liên tục công suất của động cơ

nhiệt vả động cơ điện đến các bảnh xe chú động Tuy nhiên xe có thê chạy theo "kiểu

êm địu" chỉ với một mình động cơ điện Hệ thống nảy chiêm tru thê trong việc chế tạo

xe hybrid

ey ù

~~> Dòng điện năng }]*e

May phat điện

đối điện

Hình 1.14 Hệ thống hybrid hỗn hợp

1.6 Múc độ Hybrid

Đê đánh giá mức độ sử dụng năng lượng cấp từ các nguồn ắc quy- động cơ điện và

động cơ đốt trong người ta sử dụng tỉ lệ hybrid Tỉ lệ hybrid lả tỉ lệ công suất của động,

cơ điện trên công suất của ö tô được thể hiện bằng công thức

CHR là tỉ lệ sử dụng phần năng lượng động cơ đốt trong so với năng

lượng toàn bộ của xe hybrid

P„ : là công suất động cơ điện P;: lả công suất động cơ đốt trong Dựa vào tỉ lệ

hybrid, ô tỏ được chúa ra làm ba loại là 6 tô thông thường, ô tô hybrid thấp, ô tô hybrid trung bình, ô tô hybrid cao Quan sát hình 1.14 thấy ô tô thông thường cân rât ít năng

lượng dự trữ trong ắc quy Và toàn bộ công suất được động cơ đốt trong cung cap Hybrid trung bình chỉ một phân công suât cung cap cho hệ thông truyền lực là được

đóng góp do động cơ điện Hybrid thấp, nguồn công suất cung cấp cho hệ thông truyền

lực phân lớn van la do động co dot trong cung cáp, nhưng động cơ điện cung đa dong

gop mét phân không nhỏ và tông công suât của xe Trên xe hybrid hoàn toan, Dong cơ

dien đong vai trỏ chủ đạo cung cap công suât cho hệ thông truyền lực nguồn công suất

động cơ giảm dân Đôi với động cơ nồi tiếp 100% công suất cung cap được lây tò động

cơ điện như trên hình 1.14

Sephy Nguôi sống uất ` Đồng cơ đâm Sepi be sexi công suất Động cơ Long

Nguồn đi!

Hình 1.15 Phan logi xe hybrid

Hình 1.14 mình họa vẻ tỉ lệ các thành phần năng lượng theo mức độ hybrid của

các loại ö tô khác nhau

Nhận xét: Qua các phân tích về mức đô hybrid thì hybrid nói tiếp có mức độ hybrid cao nhất, yêu cầu công suất của tải được cung cắp hoàn toàn bằng động cơ điện,

hybrid song song có mức độ hybrid cao do công suất yêu cầu được cung cấp chủ yêu

bằng đông cơ điện cỏn động cơ đốt trong chỉ đóng góp một phản công suất

1.7.Đặt vẫn đề nghiên cứu

Trên thê giới đã cỏ nhiều công trinh nghiên cứu về õ tô hybrid Trong công trình

nghiên cửu “Modem electric vehiele”, tác giả Mehrdad Ehsam đã phân tích các câu

hình khác nhau về xe hybrid, trong công trình tác giả đã nghiên cứu các kết câu của bộ

ay

kết nỗi giữa động cơ đối trong và động cơ điện trên xe hybrid Tée gia Yuagun Huang

đã nghiên cúu “Optimal †orque điatribution cantrol stratepy for parallel 1Tybrid electrie

Urban”, tong dé lac giả đá phân tích các phương pháp điều khiển đông năng lượng,

trên xe hybrid song song, Tác giả Niel J.Schouten trong bai bao “Energy management strategies for PHL/V using fuzzy logic”, đã sử dụng công cụ logic mở trong tính toán

điều khiển việc phân bố răng lượng trên xe bybrid có cầu hình song song, Trong công,

trình “Hiectric Hybrid Hlectric and Fuel Cell Vehiclss 2nd Hdition của tác gia Mehrdad Bhsani, Yimin Gao, Ali Emadi đã nghiên cứu về các chẻ độ làm việc của hybrid, thiết

kế hệ thống truyền lực hybrid câu hình song, song,

Ở mước 1a, những năm gần đây đã nhập khâu một số loại xe hybrid của các hãng,

ni: Toyota, Honda, Isuzu Tuy nhiên các tài liệu hướng dẫn sử dụng, sửa chữa bão dưỡng không só đây đủ gây khó khăn cho người sử dụng cũng như các kỹ thuật viên

sửa chữa công trình nghiên cửu trong nude vé hybrid cũng côn rỗi ít, chủ yếu là

các bái báo phân tích sự cần thiết của xe hybrid, nguyễn lý hoạt dộng của xe hybrid,

Từ các phân tích trên, tôi dã chọn để tài nghiên cứu “Xây dung mô hình tính

toàn động lực học xe hybrid có cầu hình truyền động song song”

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn him:

- Đặc điểm hệ truyền động và các c

hybird

độ sử dụng nguồn rừng lượng của xe

- Cầu hình truyền đông song song của xe hybrid,

- Xây đựng mô hình tính toán động lục học xe hybrid có cầu hình truyền động song song

Nội dưng nghiên cửu cửa luận văn được trình bảy qua các chương

Chương 1: Tổng quan về xe hybrid

Trong chương này trình bảy trình bảy khái niệ

xe lybrid, ý nghĩa cửa xe

hybrid trong diéu kiện sử dụng hiện nay Nhiên liệu truyền thông là đâu mỏ dang din cạn kiệt, tiêu chuẩn phát thải tại các quốc gia ngày cảng nghiêm ngặt Tuy nhiên chua

có nguồn nhiên liệu nảo thay thế hoàn toàn được cho đầu mô Vì vậy có thể thay thể T phân bằng cách kết hợp động cơ đốt trong với một nguồn năng lượng khác trên xe

hybrid dé tiết kiệm nhiên liệu

Chương 2: Dặc điểm của xe hybrid cầu hình song song

Trong chương nảy trình bảy các chế độ làm việc chính của xe hybrid:các bộ

phan chỉnh trong truyền lực hybrid như: động cơ đết trong, động cơ điện, ắc quy, bộ kết nồi, hộp số; các chiến lược điều khiển trơng quả trình làm việc của xe hybnid

Chương 3 Xây dựng, đánh giá tính chất động lục học của xe hybrid có câu

tình truyền dong song song

Trong chương nay trình bảy cách xây đựng các tính chất động lực học của ô tô như: lực kéo tại bánh xe chủ động, nhân tó dộng lực học, gia tốc, thời gian tăng tóc, quãng đường tăng tốc của động cơ đốt trong, mô tơ điện và chế độ hybrid, Từ đỏ đánh

giả lừng thông số động lực học này

CHUONG 2: DAC DIEM CUA HE THONG TRUYEN LUC HYBRID

SONG SONG

2.1 So đồ truyền lực hybrid song song

ORE ARIER liệu

——— lực kéo —— + Napắc quy

Hình 2.1 Sơ đồ chung của truyền lực hybrid

Dựa vào sơ đồ trên ta thấy với câu trúc của xe hybrid câu hình song song sẽ

Bộ truyền cơ khi: cỏ vai trò truyền công suất từ bộ kết nồi dến bánh xe chủ động,

2.2.Các chẽ độ hoạt động cia xe hybrid song song

Do có 2 nguồn động lực là dộng co dit trong và động cơ diện nên trong qua

trình làm việc xe hybrid có một số chế độ làm việc sau:

- Chê độ một minh động cơ đốt trong cung cắp công suất cho tải Trường hợp này

có thê sử đụng khi ac quy gân rhy hoàn toản kiệt và động ca có thể hoàn toàn cũng,

cấp đủ yêu dầu phụ tôi

- Xe chạy hoàn toàn bằng năng lượng ác quy đồng cơ được tắt hoàn toàn, chế độ xây được kích hoạt trong trường họp động cơ hoạt động không hiệu quả rửuz ở tốc độ

rất thấp hay trong vùng khí thải cao,

-Đông cơ đốt trong ,động cơ điện kết hợp cung cấp lực kéa(ché dé hybrid) duge st dụng khi cần một công suất lớn như khi tăng tốc mạnh hoặc khi leo dốc

- Quá trình phanh tái sinh: Động năng của chiếc xe bị thu hồi thông qua một máy phát điện Năng lượng thu hỗi sẽ được sạc vào yin và sẽ được sử dụng sau iầy,

- Chéd@ nap điện cho Ac quy Tùy theo phương án điều khiển nguồn năng lượng

của ăc quy Một là luôn đuy trì ở trạng thái no, hai là được giới hạn bởi hai ngưỡng

của năng lượng še quy dự trữ mã có các chế độ nạp cho ốc quy phù hợp

2.3Các cụm chỉ tiết chính trên cầu hình hybrid song song

2.3.1Dộng cơ nhiệt:

Là nguễn động kực chính, ở ôtô hybrid có thế đùng đông co xăng, động cơ Diescl, déng co Hydro, khi hóa lồng hoặc pin nhiên liệu Động cơ đốt trong, hộp số của

ôtô hybrid (Toyota Prius).Dệng cơ đốt trong sit dung trong xe hybrides thé la déng co

xing hay déng co diezel giéng nlur déng cơ đột trong sử dụng trên ô tô thông thường

Động cơ xăng có đường đặc tính mômen - tốc dộ dược trình bảy trên hình 2.3 Khi

31

động cơ làm vide Irong đãi tốc độ ràa đên nụ là khơng ơn định vì khi lảm việc trong

ving nay khi tãi trọng tăng thi mémen xoắn và tốc độ động cơ déu giảm dan đến chết máy Vũng hoại động ơn định của động cơ là lừ rM đến nMax, lrơng vùng nay mac dit tải trọng tăng thì tốc dộ của động, cơ vân tăng, nhưng mơmen của động cơ giảm dẫn vì vậy cân cĩ hệp số để tăng trị số mơmen

Hình 2.4 trình bảy đường đặc tỉnh cục bộ của động cơ xăng, Đây lả họ các

đường biếu điên giá trị mơman xoăn của động cơ xăng với mỗi độ mở bướm ga khác

nhau Mơmen xoan cua dịng cơ tỉ lệ thuận với độ mở bướm ga tức là độ mở bướm ga

cảng lớn tủ động cơ cĩ mơmen xoắn cảng lớn

tình 3,2 Đường đặc tỉnh ngồi của dộng cơ xăng

Tinh 2.3 Dường đặc tính cục bộ động cơ xăng

Hình 3.3 biểu điển đặc tính tiêu hao nhiên liệu của động cơ đốt trong, Tiêu hao nhiên liệu của động cơ phụ thuộc vả tốc độ, mômen xcắncủa động cơ tương

chế độ tái hay độ mở bướm ga khác nhau Trên hình 2.4 động cơ có vũng làm việc tiết kiệm nhiên liêu nhât là 250g/8w với hiệu suất nhiệt lá 34,39% tương ứng với đãi xuômen 180 - 210 (Nm) và tốc độ động cơ 1800- 3000(vöng/phút), Vì vậy muốn

nang cao hiệu suật của đợng cơ cưng nha tiệt kiệm nhiên liệu thì động cơ phải hoạt động trong vũng làm việc này Nếu dộng cơ lâm việc tại dải mömen xoắn và tốc dộ cảng xa vùng làm việc tối ưu thì càng làm giảm tính kinh tế nhiên liệu của động cơ

Tỉnh kinh tế nhiên liệu của động cơ xăng phụ thuộc vào sự tác động của các

yếu tổ là công suât, tỏc độ và độ mở bướm ga, đặc điểm nhiên liệu, đặc điểm tiêu

thụ của động cơ, số hrợng số truyền của hệp số, lực cản của xe, tắc đỏ xe và điển

kiện hoại động Nhưng ba yến tổ quyết định tính kinh lễ nhiên liệu của động cơ đết trong là tốc độ động cơ, mômen xoắn và độ mở bướm ga Trong trường hợp

AB man xoẩn (No)

50

thông thường động cơ có ving hoạt động năm ngoài vùng hoạt động này dẫn đến

tiêu tốn nhiều công suất và cho liệu quả kinh tế nhiêu liệu không cao như được

biểu diễn trên hình 2.2 là vùng thưởng xuyên hoạt động của động cơ Lrên xe

hybrid PHE

làm việc Irong một đãi công suất - tốc độ Để động cơ hoạt động tiết kiệm nhải,

người ta cho động cơ hoạt động trên đường nét đút như biêu diễn hình 2.9 gọi là

tính Hêt kiện

VD: H8D của toyota với một dộng cơ Vó (3.3 liÙ sử dụng công nghệ nảy cho ra công suât băng động cơ V8(4,/ lit) voi sy phat xa chất gây ô nhiễm thắp hơn rrức cho phép Hay phiên bị

Hình 2.4 Đặc tính tiêu hao nhiên liệu động cơ xăng

'V đồng cơ truyền công suất trực tiếp đến bánh xe chủ động nên phải

m nhiên liệu của ô tô hybrid được thể hiện trực tiếp qua các hệ thông lai

ân xe (ải ga Isuzu ELF có thê liệt kiệm được 2

trường vả 15% khi di chuyển trong thành phố với nông độ khi xả giám

34

5% mite tiêu thụ nhiên liệu.

Lương nhiên liêu tiêu thụ.- Công suất tối đư của 10.517129 km (22.5 mpg) đống cz

bộ, động cơ xoay chiều từ trở và động cơ một chiêu không chối than Xét về

cơ của động cơ điện thì động cơ điện rnột chiều sẽ cung cấp một ruômen kéo tốt hơn động cơ diện xoay chiều (H2.6).Động cơ diện một chiều có mömen khởi động lớn phủ hop voi đặc tính lý tưởng của xe Tuy nhiên loại động cơ điện một chiều có chối than thì tuổi thọ không cao, trong quả trình vận hành doi hoi phải bảo dưỡng chéi than Con động cơ điện một không chối than thi có rất nhiều ưa điểm nhưng giá thánh cao và

cũng chưa được phố biển trên thị trường Dệng cơ xoay chiêu có nhược điểm 14 hé

thống, điều khiển phức tạp, cẩn có bộ biến tàn dễ biển dỏi diện một chiều (DC) từ ắc quy thành dòng điện xoay chiều (AC) dé cung cấp cho động cơ

35

Theo cách kích thích Lừ ủ động cơ điện một chiêu có tất nhiều loại Theo cách

phân loại này thì có oác loại động cơ điện như:

+ Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Bao gêm động cơ kích thích bằng nam

châm vĩnh cửu hay kích thích điện tù Losi kích thích bằng nam châm vĩnh cữu chỉ đùng cho các loại dộng cơ có công suất nhỏ (cỡ vải chục W) Loại kích thích điện từ có

đây quần lấy điện từ ắc quy lưới điện một chiều va được ding trong trường hợp điều

chỉnh điện áp trong phạm vị rông, công suất lớn và điện áp thấp hoặp điện áp cao

ntíp) Tình 2.6: Đường đặc tỉnh của ba loại động cơ điện

Đường1- Đặc tính của đông cơ điện một chiều

Đường 2- Đặc tính AC đẳng bộ

Đường 3- Đặc tính AC không đông bộ

! Động cơ điện một chiêu tự kich thích: Tuỳ theo cách nói các day quấn kích

thích ta Gó:

- Béng cơ diện một chiều kích thích song song

- Béng cơ điện một chiều kích thích nỗi tiếp

- Động cơ diện một chiều kích thích hỗn hợp

36

Đổi với động cơ điện một chiêu kích thích độc lập mặc đủ nó cả tru điểm là khả

xăng điều chỉnh dòng kích Hhúch thuận lợi và kính tế, Tuy nhiên, la phải sử dung thêm

một nguồn kích thích phụ bên ngoài, điều này sẽ gây khó khăn trong việc bổ trí và sắp xếp ede chi tiết nên La không chon loại đông cơ điện loại này

T8 chỉ m đặc tỉnh của : 1-động cơ 1 chiều kích từ hỗn hợp mắc thuận, 2-động cơ

1 chiều kich tit song song, 3-động cơ 1 chiều kích từ nói tiếp, 4-động cơ kích từ hỗn tiợp mắc nghịch Trong các đặc tỉnh trên chỉ có động cơ 1 chiếu kích từ nếi tiếp có

dạng hypebol khi n thấp ta vẫn có M lớn Đặc tính này thích hợp với diểu kiện khởi

hành của ôtô do đỏ ta sử đụng loại động cơ này,

Hình 2.9:Sơ đồ mạch tương tứng của động cơ điện kích từ nổi tiếp

Tuy theo cách kích thích từ, động cơ điện một chiều có những tính năng khác

nhau biểu din bằng các đường đặc tính làm việc Trong các loại đặc tính thi quan

trọng nhat la dic tinh co: 1a dic tinh biểu thị quan hệ giữa tốc độ quay và mömien (n =

f(M)) khi U = const

Dic tinh cơ của động cơ điện một chiêu kích thích nổi tiếp có đạng của đường,

Hyperbol bac hai Ta thay rang ở động cơ điện một chiến kích thúch nói liếp, tốc độ n giảm rất nhanh khi môrnen M tăng và khi mắt tâi (T = 0, Mi = 0) có trị số rất lớn, Cũng,

vi vậy mà thường ít dùng động cơ điện một chiều trong các trường hợp dé xay ra mat tải như đùng đại tuyển Vì khi xây ra muật tãi thì tốc độ của dộng cơ sẽ lắng dột ngột rất nguy hiểm Với đặc tỉnh cơ mềm mại như vậy, động cơ điện một chiều rất cỏ ưu

việt trong những điều kiện cần mở máy nặng nẻ và cần tốc đệ thay đổi trong một phạm

vị rộng, Ví dụ ở các dẫu may kéo tai (xe điện, dẫu may điện, cần trục )

2.3.3HỆ thắng truyền lục

Để truyền công suất từ bộ kết nối đến bánh xe chủ đông, trên xe hybrid song

38

song sử dụng bộ hộp số hảnh tỉnh thay cho hộp số cơ khí Vì hộp số hảnh tỉnh có kết

cầu nhỏ gọn, phủ hợp với không gian bố trí trén xe hybrid

Với một hộp số hảnh tỉnh được ứng dụng vả nhờ sự trợ giúp của động cơ

điện thì động cơ đốt trong luôn được chuyên đông trên đường đặc tính tôi ưu của

nó nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu Câu tạo của hộp số tự động bao gồm

bánh răng mặt trời nằm ở giữa, các bảnh răng hảnh tỉnh nhỏ ăn khớp vả xoay

quanh bảnh răng mặt trời được lăp với các giá đỡ, cuối củng là vành răng bao bên ngoài bao quanh, ăn khớp với các bánh răng hành tình như hình 2

"Bánh răng bạo

Can gin _~

‘Banh ing mat rời —

Hinh 2.10 Banh rang hanh tinh

Vòng răng thường được chế tạo thêm các rãnh ở mặt ngoài dé an khớp với

các đĩa ma sát của ly hợp như vậy các đĩa ma sát sẽ ăn khớp với vòng răng Cả ba

thành phan này đều có khả năng đóng vai trỏ nhận mö-men, truyền mô-men hoặc

có thể có định bởi vậy tỷ số truyền được thay đổi

2.3.4 Ac quy

Ác quy sử dụng trên xe hybrid là ắc quy điện hóa Nó là thiết bị điện hóa giúp

39