Bên cạnh đó, công nghiệp ô tô là một bộ mặt của một quốc gia, gắn liền với các hoạt động của con người nhưng hiệncác ô tô truyền thống ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch một trong những
Trang 11.TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1.Mục đích, ý nghĩa đề tài
Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ như ngày nay thì vấn đề
về năng lượng là vấn đề nan giải cấp thiết mà không chỉ cho cả thế giới mà cho cácquốc gia nói riêng Lịch sử phát triển của loài người gắn liền với việc sử dụng nănglượng dầu mỏ và nâng sức mạnh của con người lên một tầm cao mới Lúc ban đầu khiphát hiện ra dầu mỏ thì con người cũng không sử dụng nhiều cho đến khi họ phát triển
ra các loại động cơ sử dụng bằng loại nhiên liệu hóa thạch này thì bộ mặt của thế giới
đã thay đổi hẳn lên Một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ra đời, các động cơ xăng,diesel, động cơ phản lực với đa dạng về chủng loại và kích cỡ ra đời Nhu cầu sử dụngnhiên liệu hóa thạch lúc đó tăng cao vì trữ lượng được tìm thấy rất lớn và việc sử dụng
ồ ạt thế nhưng nhiên liệu hóa thạch là loại nhiên liệu không tái tạo được, hàm tốc độkhai thác theo thời gian và hàm xấp xỉ theo hình trái chuông và sẽ cạn kiệt theo thờigian và việc sử dụng chúng không những gây ô nhiễm môi trường xung quanh mà làmcho trái đất ấm dần lên Đây là vấn để rất thời sự Nhiên liệu hóa thạch rồi sẽ cạn, dầu
mỏ sẽ hết và con người sẽ ra sao? Đây là một câu hỏi lớn cho nhân loại giải quyết.Nhưng con người rất thông minh, sẽ luôn có giải pháp đưa ra để góp phần nâng caohiệu quả sủ dụng năng lượng toàn cầu và tránh phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạchđang sắp can kiệt này Các quốc gia đã chi hàng tỷ đô la để nghiên cứu tìm ra nănglượng ứng dụng thay thế: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng hidro, nănglượng thủy triều… để sản sinh ra điện phục vụ cho con người Và đây là nguồn nănglượng sạch nếu sản xuất chúng là năng lượng vĩnh cữu Bên cạnh đó, công nghiệp ô tô
là một bộ mặt của một quốc gia, gắn liền với các hoạt động của con người nhưng hiệncác ô tô truyền thống (ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch) một trong những thủ phạmgây ô nhiễm môi trường, làm cho trái đất nóng lên và cũng tiêu thụ rất nhiều lượngnhiên liệu hóa thạch Trong xu thế phát triển chung của thế giới các quốc gia đang dầnthoát khỏi một phần sự phụ thuộc và nhiên liệu hóa thạch đang ngày một cạn kiệt Và ô
tô điện là một trong những xu thế đó Để ô tô điện là ô tô sạch thì việc sản xuất và cungcấp điện cho nó phải sạch tức là phải dùng năng lượng vĩnh cữu để sản xuất ra nó Đây
là vấn đề rất nan giải và để giải quyết chúng thì mất rất nhiều thời gian, công sức vàtiền của Ông Michel Rollier, CEO của Michelin nói trong triển làm ô tô: “20 nămtrước không ai nghĩ tới hybrid, loại xe đang phổ biến hiện nay Những gì chúng ta làmcho hôm nay để chuẩn bị cho ngày mai”
Trang 21.2.Tình hình năng lượng toàn cầu
Năng lượng toàn cầu là nguồn năng lượng mà
có trữ lượng lớn chủ yếu là năng lượng do đốt cháy
nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt) Đây
là vấn đề năng lượng mang tính thời sự bởi vì với
tốc độ khai thác như hiện nay thi nguồn nhiên liệu
hóa thạch sẽ sớm bị cạn kiệt hay nói một cách khác
là sự khủng hoảng năng lượng Vấn đề về dầu mỏ
làm cho cả thế giới đối mặt với nguy cơ về chiến tranh, đói kém, thiếu lương thực Cáccuộc chiến của Mỹ và các nước phương Tây với các nước Trung Đông đang ngày càngrất căng thẳng và cuối cùng dẫn đến chiến tranh bạo lực như cuộc chiến Iraq, Lybia,Iran
1.3.Xu hướng phát triển của phương tiện giao thông
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chungkhông giống nhau nhưng đều có xu thế chung là từng bước ô tô hóa dần các quãngđường dịch chuyển Tốc độ gia tăng số lượng ô tô trên thế giới rất lớn, đặc biệt là khuvực Đông Nam Á, chẳng hạn Hàn Quốc tốc độ tăng hằng năm là 20%, Malaysia tốc độnày có thể đạt 70% Cùng với việc gia tăng số lượng ô tô thì số lượng xe gắn máy haibánh giảm dần Các chuyên gia kinh tế cho rằng thị trường ô tô tiềm năng trong thế kỷ
21 sẽ dịch chuyển từ các nước Đông Âu và Châu Mỹ La Tinh sang các nước ĐôngNam Á, Trung Á và cuối cùng là Châu Phi Theo dự báo, số lượng ô tô ở Châu Á TháiBình Dương sẽ tăng từ 0,7 chiếc/1000 người dân năm 1985 đến 10 chiếc/1000 ngườidân năm 2020 và 20 chiếc/1000 người dân vào năm 2060 Sự gia tăng mật độ ô tô dẫnđến hai vấn đề lớn cần giải quyết đó là sự quá tải của cơ sở hạ tầng và ô nhiễm môitrường Sự phát triển ngành giao thông vận tải và công nghiệp chế tạo ô tô của hầu hếtcác nước đều được thực hiện theo định hướng làm giảm nhẹ sự tác động của hai vấn đềnày đến kinh tế-xã hội
* Giảm tải cho cơ sở hạ tầng:
Giải quyết vấn đề này một mặt liên quan đến công tác qui hoạch đô thị, nângcấp hệ thống giao thông, mở rộng đường, thiết kế tốt các nút giao thông, xây dựng cácbãi đậu xe và mặt khác, cần phải lựa chọn kích cỡ ô tô phù hợp Trong phạm vi
Trang 3Kích cỡ và kiểu dáng ô tô đã có sự thay đổi rất đáng kể trong thế kỷ qua vàdường như theo qui luật "đường xoắn trôn ốc" Thật vậy ngày nay người ta lại tìm thấynhững ô tô mới nhất có kiểu dáng như ô tô "2 chevaux" (thường gọi là xe con cóc) kíchthước nhỏ gọn của các hãng ô tô nổi tiếng trên thế giới sản xuất Người ta ưu tiên chọn
ô tô nhỏ bởi lẽ chúng gọn nhẹ, chiếm ít không gian trong garage và thuế lưu hành thấp.Chính vì vậy, những chủng loại xe như Peugeot 205, Renault Twingo, Ford KA, BMW
"2 chevaux" thuộc loại ô tô bán chạy nhất ở Châu Âu Mới đây trên thị trường ô tôthế giới xuất hiện những chủng loại ô tô có kích thước rút gọn hai chỗ ngồi SMART.Trên thị trường Châu Á, các nhà chế tạo ô tô cũng rất quan tâm đến việc sản xuất cácloại ô tô cỡ nhỏ Ô tô Matiz của Daewoo là một ví dụ điển hình
Giao thông vận tải nói chung và vận tải ô tô nói riêng là một ngành quan trọngcủa quá trình phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia cũng như trên toàn thế giới.Con người và các sản phẩm sản xuất trong xã hội luôn có xu hướng di chuyển từ nơinày đến nơi khác Chính vì vậy mà ngành giao thông vận tải đã ra đời Và với quy luật
đó, ngành giao thông vận tải được xem là mạch máu của nền kinh tế quốc dân
Ô tô với đặc điểm có tính cơ động và linh hoạt cao đã trở thành phương tiện rất cầnthiết trong ngành giao thông vận tải Có thể nói, ô tô là một thành viên không thể thiếucủa xã hội Ô tô đã
đóng góp một vai trò chính trong sự phát triển công nghiệp và kinh tế, đồng thời nócòn là phương tiện nâng cao tiện nghi đời sống con người và hỗ trợ giao lưu phát triểnvăn hóa xã hội Tuy nhiên, ô tô cũng tiêu thụ một lượng năng lượng đáng kể của dầu
mỏ và gây ô nhiễm môi trường ra nghiêm trọng Số lượng xe ô tô được sử dụng hiệnnay trên thế giới khoảng 740 triệu chiếc và được dự đoán sẽ tiếp tục tăng thêm Để pháthuy ưu điểm và hạn chế những khuyết điểm, ô tô ngày nay được các nhà thiết kế, sảnxuất theo xu hướng đảm bảo các yêu cầu sau:
• Tối ưu hoá hệ thống điều khiển vận hành và nâng cao tiện nghi trong xe
• Nâng cao hiệu suất và giảm chất thải gây ô nhiểm môi trường
• Từng bước sử dụng nguồn năng lượng mới thay thế nguồn năng lượng chính sắp cạnkiệt là dầu mỏ
1.4.Xu hướng phát triển ô tô sạch
Ô tô sạch không gây ô nhiễm (Zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiêncứu và chế tạo ô tô ngày nay Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những nămgần đây, tập trung là hoàn thiện quá trình cháy động cơ Diesel, sử dụng các loại nhiên
Trang 4liệu không truyền thống cho ô tô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, ethanol,biodiesel, điện, pin nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô tô lai (hybrid) Xu hướng pháttriển ô tô sạch có thể tổng hợp như sau:
1.4.1 Hoàn thiện động cơ diesel
Các kỹ thuật mới để hoàn thiện động cơ diesel đã cho phép nâng cao rõ rệt tínhnăng của nó bao gồm áp dụng hệ thống phun ray chung (common rail) điều khiển điện
tử, lọc bồ hóng và xử lý khí trên đường xả bằng bộ xúc tác ba chức năng, hoặc nângcao chất lượng nhiên liệu, sử dụng nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp.Việc dùng động cơ diesel sử dụng đồng thời nhiên liệu khí và nhiên liệu lỏng (dualfuel) cũng là một giải pháp nâng cao tính năng của động cơ diesel
1.4.2 Ô tô chạy bằng nhiên liệu lỏng thay thế
Các loại nhiên liệu lỏng thay thế quan tâm hiện nay là cồn, colza, có nguồn từthực vật Do thành phần C trong nhiên liệu thấp nên quá trình cháy sinh ra ít chất ônhiễm có gốc carbon, đặc biệt là giảm CO2, chất khí gây hiệu ứng nhà kính Ngày nayviệc ứng dụng các loại nhiên liệu lỏng thay thế trên phương tiện vận tải nói chung vàtrên xe buýt nói riêng vẫn còn rất hạn chế do giá thành của nhiên liệu còn cao Tuynhiên giải pháp này có lợi ở những nơi mà nguồn nhiên liệu này dồi dào hoặc các loạinhiên liệu trên được chiết xuất từ các chất thải của quá trình sản xuất công nghiệp.Một loại nhiên liệu lỏng thay thế khác mới đây được công bố là Dimethyl ether(DME) được chế tạo từ khí thiên nhiên Đây là loại nhiên liệu thay thế cực sạch có thểdùng cho động cơ diesel giống như LPG Thử nghiệm trên ô tô cho thấy, ô tô dùngDME có mức độ phát ô nhiễm thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn ô tô phát ô nhiễm cựcthấp California ULEV Nếu việc sản xuất DME trên qui mô công nghiệp thành hiệnthực thì trong tương lai nó sẽ là nhiên liệu lỏng lý tưởng nhất vì khí thiên nhiên phân
bố đều khắp trên trái đất và có trữ lượng tương đương dầu mỏ
1.4.3 Ô tô chạy bằng khí thiên nhiên
Sử dụng ô tô chạy bằng khí thiên nhiên là một chính sách rất hữu ích về nănglượng thay thế trong tương lai, đặc biệt về phương diện giảm ô nhiễm môi trường trongthành phố Cho tới nay có hai giải pháp sử dụng khí thiên nhiên trên xe buýt, đó là khíthiên nhiên dưới dạng khí và khí thiên nhiên dưới dạng lỏng Một trong những khókhăn khiến cho nguồn năng lượng này chưa được áp dụng rộng rãi trên phương tiện
Trang 5việc chế tạo bình chứa khí thiên nhiên đã được cải thiện nhiều cả về công nghệ lẫn vậtliệu, chẳng hạn sử dụng bình chứa composite gia cố bằng sợi carbon.
1.4.4 Ô tô chạy bằng khí hóa lỏng LPG
Hiện nay nhiều nước, nhiều khu vực trên thế giới xem việc sử dụng LPG trên ô
tô chạy trong thành phố là giải pháp bảo vệ môi trường không khí hữu hiệu Trongcộng đồng Châu Âu thì Áo là nước sử dụng xe buýt LPG sớm nhất Thành phố Vienne
đã sử dụng xe buýt chạy bằng LPG từ năm 1963 và cho đến nay, thành phố có 500 xebuýt chạy bằng nhiên liệu này Đan Mạch có 180, Hà Lan có 150, Tây Ban Nha có 60
xe buýt chạy bằng LPG Ở Ý hiện có hơn 860000 ô tô chạy bằng LPG Tỉ lệ xe buýtchạy bằng LPG cao hơn xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên ở Châu Âu (tỉ lệ hiện nay là1.100/700) Người ta dự báo lượng LPG tiêu thụ cho giao thông vận tải sẽ gia tăngtrong những năm tới do số lượng ô tô sử dụng nguồn năng lượng này gia tăng
Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày càng trở nên là loại nhiên liệu ưa chuộng để chạy ô
tô ngoài những đặc điểm nổi bật về giảm ô nhiễm môi trường nó còn có lợi thế về sựthuận tiện trong chuyển đổi hệ thống nhiên liệu Việc chuyển đổi ô tô chạy bằng nhiênliệu lỏng sang dùng LPG có thể được thực hiện theo ba hướng: sử dụng duy nhất nhiênliệu LPG, sử dụng hoặc xăng hoặc LPG, sử dụng đồng thời diesel và LPG (dual fuel).Việc tạo hỗn hợp LPG không khí có thể thực hiện bằng bộ chế hoà khí kiểu Venturiethông thường hay phun LPG trên đường nạp Những hệ thống phun mới đang đượcnghiên cứu phát triển là phun LPG dạng lỏng trong buồng cháy để tăng tính năng côngtác của loại động cơ này Cũng như các loại nhiên liệu khí khác, việc lưu trữ LPG trên
ô tô là vấn đề gây nhiều khó khăn nhất mặc dù áp suất hóa lỏng của LPG thấp hơn rấtnhiều so với khí thiên nhiên hay các loại khí khác Các loại bình chứa nhiên liệu LPGcũng được cải tiến nhiều nhờ vật liệu và công nghệ mới
1.4.5 Ô tô lai (hybrid): điện và động cơ đốt trong
Ô tô lai là loại ô tô sử dụng ít nhất hai nguồn sức kéo bổ sung cho nhau Trongkhi các giải pháp sử dụng ô tô chạy hoàn toàn bằng điện còn nhiều bất cập thì ô tô lai
sử dụng động cơ điện và động cơ nhiệt tỏ ra có nhiều ưu thế nhất Ô tô lai dạng này sửdụng động cơ điện một chiều chạy bằng accu được nạp điện bằng điện lưới khi ô tôdừng và nạp điện bổ sung từ cụm động cơ nhiệt-mát phát điện một chiều bố trí trên xe
Ô tô lai được nghiên cứu từ những năm 1990 Đến năm 1997, chiếc ô tô lai đầu tiênToyota Prius ra đời tại Nhật Bản Hiện nay trên thị trường thế giới đã xuất hiện ô tô lai
Trang 6với các nhãn hiệu khác nhau: Honda Insight, Honda Civic, Toyota Prius với giá cảcạnh tranh với ô tô truyền thống.
Động cơ nhiệt sử dụng trên ô tô lai do chỉ nạp điện bổ sung vào accu nên cócông suất bé, và điều quan trọng là do nó chỉ làm việc ở một chế độ duy nhất ổn địnhnên người ta có thể điều chỉnh, thiết kế để ở chế độ này động cơ phát ô nhiễm thấpnhất Động cơ nhiệt ở đây có thể là động cơ Diesel hiện đại với hệ thống lọc bồ hóng
và xử lý khí xả hay động cơ sử dụng nhiên liệu khí (khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hoálỏng LPG) Lý tưởng nhất là ô tô lai sử dụng động cơ điện một chiều và động cơ nhiệtnạp điện bổ sung chạy bằng nhiên liệu khí (khí thiên nhiên hay khí dầu mỏ hóa lỏng)với bộ xúc tác ba chức năng lắp trên đường xả
Ngoài những đặc điểm nêu trên, tùy thuộc vào cách bố trí tổ hợp giữa động cơđiện và động cơ nhiệt, ô tô lai điện-nhiệt còn có các ưu điểm như sau:
- Có thể phối hợp công suất giữa động cơ điện và động cơ nhiệt một cách tối ưu đểđảm bảo hiệu suất sử dụng năng lượng cao nhất
- Có thể tận dụng giai đoạn phanh hay xuống dốc của ô tô để nạp điện vào ắc quy.Chính vì vậy ô tô lai điện-nhiệt ngoài ưu điểm có mức độ phát ô nhiễm thấp còn cóhiệu suất sử dụng năng lượng rất cao
1.4.6 Ô tô chạy bằng pile nhiên liệu
Một trong những giải pháp của nguồn năng lượng sạch cung cấp cho ô tô trongtương lai là pin nhiên liệu Pin nhiên liệu là hệ thống điện hóa biến đổi trực tiếp hóanăng trong nhiên liệu thành điện năng Pin nhiên liệu trước đây chỉ được nghiên cứu đểcung cấp điện cho các con tàu không gian nhưng ngày nay pin nhiên liệu đã bước vàogiai đoạn thương mại hóa để cung cấp năng lượng cho ô tô Do không có quá trìnhcháy xảy ra nên sản phẩm hoạt động của pin nhiên liệu là điện, nhiệt và hơi nước Vìvậy có thể nói ô tô hoạt động bằng pin nhiên liệu là ô tô sạch tuyệt đối theo nghĩa phátthải chất ô nhiễm trong khí xả Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu không nạp điện mà chỉnạp nhiên liệu hydrogen Khó khăn vì vậy liên quan đến lưu trữ hydro dưới áp suất caohoặc trong vật liệu hấp thụ trên phương tiện vận tải Nhiều nghiên cứu đề nghị điều chếhydro ngay trên xe để sử dụng cho pin nhiên liệu nhưng hệ thống như vậy rất cồngkềnh và phức tạp Các công ty chế tạo ô tô ở Đức (Daimler Benz), ở Nhật (Toyota), ở
Mỹ (General Motors) đang có kế hoạch sản xuất ô tô sử dụng pin nhiên liệu và dự
Trang 7Tuy ngày nay người ta đã thành công trong chế tạo các loại pin nhiên liệu có hiệu suấtcao và giá thành phù hợp nhưng việc áp dụng phương án này trên xe buýt vẫn còn xa
so với hiện thực vì so với các phương án làm giảm ô nhiễm khác, pin nhiên liệu chạy ô
tô vẫn còn là loại nhiên liệu “xa xỉ” và “cao cấp” Ngày nay người ta thấy rằng nếu sửdụng pin nhiên liệu để chạy ô tô thì giá thành đắt hơn chạy bằng diesel khoảng 30%.1.4.7 Ô tô chạy bằng điện
Ô tô chạy điện về nguyên tắc là ô tô sạch tuyệt đối (zero emission) đối với môitrường không khí trong thành phố Nguồn điện dùng để chạy ô tô được nạp vào accu
do đó quãng đường hoạt động độc lập của ô tô phụ thuộc vào khả năng tích điện củaaccu Nếu nguồn điện được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái sinh (thủy điện, pinmặt trời ) thì ô tô dùng điện là loại phương tiện lý tưởng nhất về mặt ô nhiễm môitrường Tuy nhiên nếu nguồn điện được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch thì ưu điểmnày bị hạn chế nếu xét về mức độ phát ô nhiễm tổng thể Ngày nay ô tô chạy bằng accu
đã đạt được những tính năng vận hành cần thiết giống như ô tô sử dụng nhiên liệu lỏngtruyền thống Ô tô điện – tất yếu cho tương lai
1.5.Xu hướng phát triển ô tô ở Việt Nam
Tại Việt Nam, thị trường mua bán ô tô đang có triển vọng lớn Trong thời giangần đây, nền kinh tế quốc gia từng bước phát triển tốt, đời sống của nhân dân ngàycàng sung túc, đặc biệt là những người dân thành thị, nên nhu cầu mua sắm ô tô nóichung cũng như ô tô cá nhân nói riêng là rất lớn Theo các chuyên gia kinh tế, thịtrường ô tô đang chuyển dần từ châu Âu và châu Mỹ sang châu á, mà đứng đầu là khuvực Đông Nam á, trong đó có Việt Nam Hiện tại ở nước ta có 4 công ty lớn chuyênsản xuất ô tô liên doanh với nước ngoài như: TOYOTA, MAZDA, MERCEDESBENZ và ISUZU Nhìn chung, các công ty này đang làm ăn có hiệu quả và đã tái đầu
tư sản xuất rất lớn Ngoài ra còn có nhiều dây chuyền nhỏ lắp ráp ô tô hoặc các đại lýmua bán ô tô của các công ty khác như KIA, SUZUKI, HYUNDAI, FORD, NISSAN cũng đang có mặt tại nhiều nơi trên đất nước Việt Nam Nhiều nhà máy chế tạo ô tôtrọng tải lớn cũng đã và đang được xây dựng như nhà máy sản xuất ô tô tải MAZ, công
ty ô tô 1-5 (TRANSINCO), Đây chính là dấu hiệu khởi sắc cho sự phát triển một nềncông nghiệp ô tô lớn mạnh trong một tương lai không xa
Cũng như xu hướng chung của thế giới, những chiếc ô tô tại Việt nam cũng đòihỏi ít gây ô nhiễm môi trường, hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với cơ sở hạ tầng và mẫu
mã đẹp Tuy nhiên, do đời sống của đại đa số người dân đang còn ở mức hạn chế nên
Trang 8nhu cầu mua sắm ô tô tại thị trường Việt Nam lớn nhất chủ yếu là chủng loại xe cómức giá trung bình và thấp Nhu cầu về mua sắm xe sang trọng và đắc tiền còn rấtthấp Riêng đối với ô tô cá nhân (ô tô du lịch), thị trường Việt Nam đang có tiềm năngrất lớn Hiện nay, xe hai bánh vẫn còn là phương tiện cá nhân phổ biến ở nước ta Đây
là loại phương tiện rất cơ động nhưng cũng có rất nhiều nhược điểm như gây ô nhiễmmôi trường, dễ gây ùn tắt và tai nạn giao thông Do đó, nhu cầu sử dụng ô tô cá nhânthay thế cho xe hai bánh sẽ có xu hướng tăng nhanh trong thời gian tới
Về mặt cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông, đường sá giao thông đô thị ở cácthành phố lớn nước ta rất hẹp so tiêu chuẩn đường đô thị hiện đại Rất nhiều con đườngvới bề rộng nhỏ hơn 4 mét Kiến trúc thành phố mang dáng dấp của những đô thị cổxưa chật hẹp nhưng lại rất khó quy hoạch mới Tỷ lệ diện tích đường giao thông so vớitổng diện tích đất đô thị bình quân chung cả nước vào khoảng 17%, đối với các thànhphố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng hoặc các thành phố cổ nhưHuế và Hội An thì tỷ lệ này còn thấp hơn nhiều Đặc biệt, ở các thành phố lớn thườngtập trung dân cư đông đúc đã làm cho mật độ giao thông trên đường phố là rất lớn vàthường gây ra tắt ngẽn giao thông vào các giờ cao điểm Ngoài ra, diện tích đất dànhcho các bãi đỗ xe công cộng là rất nhỏ và không được chú trọng đầu tư mở rộng nênviệc lấn chiếm lòng lề đường của các phương tiên giao thông là phổ biến Theo thống
kê chỉ tiêu sử dụng đất đô thị ở các thành phố lớn hiên nay bình quân là100(m2/người), trong đó chỉ tiêu đất giao thông là 25(m2/người), chỉ tiêu đất cây xanh,công viên, thể dục thể thao là 18(m2/người) và chỉ tiêu đất xây dựng công trình phục
vụ lợi ích công cộng là 5(m2/người) Rõ ràng những con số này đang còn rất khiêmtốn Cho nên, giải quyết vấn đề ùn tắt giao thông đô thị hiện nay đang là bài toán nangiải của chính quyền các thành phố lớn Bên cạnh của vấn đề khó mở rộng diện tíchmặt đường trong các thành phố, hiện nay với sự tăng đột biến của loại xe mô tô màngười dân thành phố đang sử dụng đã làm tăng thêm gánh nặng giao thông và gây ônhiễm môi trường nghiêm trọng Với chủng loại xe mô tô rẻ tiền được sản xuất từTrung Quốc, rất hợp thị hiếu tiêu dùng của người lao động Việt Nam, đã được mọingười mua sắm làm phương tiện giao thông cá nhân Tuy nhiên, do được thiết kế để hạgiá thành nên những chiếc xe loại này thường không đảm bảo kỹ thuật về giảm chấtthải gây ô nhiễm môi trường và dễ gây ra tai nạn giao thông Để góp phần giảm mật độ
Trang 9tuyến, khuyến khích người dân lựa chọn kích cỡ xe phù hợp để sử dụng Và đây cũngchính là mấu chốt vấn đề để thực hiện đề tài thiết kế một chiếc xe ô tô cá nhân phù hợpvới cơ sở hạ tầng giao thông đô thị Việt Nam Một chiếc ô tô được thị trường và nhànước chấp nhận đưa ra sử dụng nếu nó có các tiêu chuẩn sau:
- Giá cả phù hợp
- Mẫu mả đẹp
- Lưu thông thuận tiện và an toàn
- Ít gây ô nhiễm môi trường
Chính vì vậy ô tô điện là một quải pháp làm thay đổi cách nghĩ của con người về ô tô
Ô tô điện chạy bằng điện nên không gây ô nhiễm môi trường và hơn nữa năng lượngđiện chạy ô tô điện ơt nước ta chủ yếu là khai thác từ thủy điện nên góp phần đáng kểvào việc giảm phát thải khí nhà kính CO2 Hơn nữa ô tô điện có ưu điểm là chi phí sữachữa bảo dưỡng nhỏ hơn nhiều so với ô tô truyền thống Từ chuyển động tịnh tiến củapiston biến thành chuyển động quay và đưa ra ngoài thông qua các cơ cấu phức tạpnhưng với ô tô điện thì không, bản thân động cơ sinh ra chuyển động quay chỉ cần đưacông suất này ra ngoài là xong Ô tô điện chuyển động êm dịu, nhẹ nhàng khi vậnhành
Từ những lý do trên: về tính xu hướng của ô tô điện và khả năng giảm ô nhiễmmôi trường, ô tô thân thiện với môi trường phù hợp với xu thế của Việt Nam trong giaiđoạn mà dầu mỏ sắp cạn kiện giá dầu leo thang làm cho người dân khốn đốn Em quyếtđịnh chọn đề tài ô tô điện để nghiên cứu và tìm cách ứng dụng thực tiễn Tuy ô tô điệncòn có nhiều khó khăn cần giải quyết như khả năng cung cấp điện, tốc độ nạp điện lâukhông thể nhanh được như xăng Trong đề tài này em khảo sát và thiết kế hệ thốngđộng lực trên ô tô điện Hyundai County 29 chỗ ngồi Đây là đề tài mà công ty cổ phần
ô tô Trường Hải phối hợp với Đại Học Đà Nẵng giao cho sinh viên góp phần nâng caotính nghiên cứu Khoa học kỹ thuật ứng dụng thức tế nhằm giải quyết các bài toán khócho đất nước
2.TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN
2.1.Giới thiệu chung về ô tô điện
Ô tô điện sử dụng một động cơ điện cho lực kéo; acquy, pin nhiên liệu cung cấpnguồn năng lượng tương ứng cho động cơ điện
Ô tô điện có nhiều ưu điểm hơn các loại phương tiện sử dụng động cơ đốt trong,chẳng hạn như không phát thải khí ô nhiễm, hiệu suất cao, độc lập với nguồn năng
Trang 10lượng từ dầu mỏ, yên tĩnh và hoạt động trơn tru Các nguyên tắt hoạt động cơ bản giữa
ô tô điện và phương tiện sử dụng động cơ đốt trong tương tự nhau.Tuy nhiên, một sốkhác biệt giữa phương tiện sử dụng động cơ đốt trong và ô tô điện, chẳng hạn như sửdụng một bồn chứa xăng so với nguồn pin, động cơ đốt trong so với động cơ điện, vàkhác nhau về yêu cầu truyền dẫn
2.2.Nhu cầu sử dụng ô tô điện ở Việt Nam
2.2.1 Ô tô du lịch
Xe ô tô điện : xe điện sử dụng nguồn điện acqui, dùng năng lượng mặt trời Cácloại xe này được ứng dụng trên cả ô tô cá nhân, ô tô tải, ô tô tải phục vụ công cộng Xemáy điện và xe đạp điện: là loại phương tiện đang có xu hướng phát triển mạnh Nhượcđiểm lớn của ô tô này là khả năng cung cấp điện, thời gian nạp lâu so với việc nạpnhiên liệu của ô tô truyền thống
2.2.2 Các phương tiện công cộng
Tàu điện : tàu điện được ứng dụng từ rất lâu là loại phương tiện dùng chở kháchtrong thành phố và khá phổ biến ở các nước trên thế giới cũng như nước ta
Mê trô : là loại phương tiện vận chuyển hành khách trong thành phố cũng nhưđường dài, như các tuyến metro trong các thành phố lớn ở châu Âu, và tuyến Metrođường dài từ Paris đến London
2.2.3 Ô tô điện phục vụ cho các khu vui chơi, giải trí, tham quan
Xe điện dùng trong công viên: là loại xe điện dùng chuyên chở hành kháchtrong công viên Các loại tàu điện cao tốc, cảm giác mạnh trong công viên
Loại xe điện dùng trong thể thao: phục vụ các mục đích khác nhau, như trong lĩnh vựcGolf…
2.3.Lịch sử phát triển của ô tô điện
2.3.1 Sự phát triển ô tô điện trên thế giới
a Thời kỳ đầu
Ô tô điện không phải là một khái niệm mới mà trên thực tế đã có lịch sử lâu đời
Từ đầu thế kỷ 19, xe chạy bằng nguồn năng lượng điện đã có vị thế cạnh tranh tươngđương với xe chạy bằng động cơ hơi nước Vào khoảng những năm 1832 và 1839,Robert Anderson người Scotland đã phát minh ra loại xe điện chuyên chở đầu tiên.Năm 1842, hai nhà phát minh người Mỹ là Thomas Davenport và Scotsmen Robert
Trang 11điện trong pin, giúp cho xe điện có thể di chuyển một quãng đường dài hơn Pháp vàAnh là hai quốc gia đầu tiên đưa ô tô điện vào phát triển trong hệ thống giao thông vàocuối thế kỷ 18.
b Suy yếu và biến mất
Đến đầu thế kỷ 20, ô tô điện trở nên yếu thế so với ô tô sử dụng động cơ đốt trong
do những nguyên nhân chính sau:
- Vào thời điểm này, người ta đã tìm ra những mỏ dầu lớn trên thế giới dẫn đếnviệc hạ giá thành của dầu và các sản phẩm dẫn xuất trên toàn cầu Vấn đề nhiên liệucho xe chạy động cơ đốt trong trở nên đơn giản
- Về giá thành, năm 1928, một chiếc xe chạy điện có giá khoảng 1750 USD, trongkhi đó một chiếc xe chạy xăng chỉ có giá khoảng 650 USD
- Về mặt kỹ thuật, công nghệ chế tạo động cơ đốt trong và công nghiệp ô tô cónhững tiến bộ vượt bậc: Charles Kettering đã phát minh ra bộ khởi động cho xe chạyxăng, Henry Ford đã phát minh ra các động cơ đốt trong có giá thành hạ, v.v
- Kết quả là đến năm 1935, ô tô điện đã gần như biến mất do không thể cạnhtranh được với xe chạy động cơ đốt trong
nó có thể được chuyển hóa từ nhiều nguồn năng lượng khác, trong đó có các nguồnnăng lượng tái tạo vô tận như năng lượng gió, mặt trời, sóng biển, v.v Do vậy, cácphương tiện sử dụng điện là phương tiện của tương lai
- Vấn đề môi trường: không khó để nhận ra rằng môi trường hiện nay đang bị ônhiễm nghiêm trọng, mà một trong những nguyên nhân chính là khí thải từ các phươngtiện giao thông, đặc biệt là ô tô Ô tô điện là lời giải triệt để cho vấn đề này do nó hoàntoàn không có khí thải
Như vậy, ta thấy rằng ô tô điện là giải pháp tối ưu cho cả hai vấn đề lớn, đó là lý
do khiến nó trở thành mối quan tâm đặc biệt từ nửa sau thế kỉ 20 trở lại đây, và càng
Trang 12ngày càng trở thành mối quan tâm lớn của ngành công nghiệp ô tô và các nhà khoa họctrên toàn thế giới.
+ Hoa Kỳ
Năm 2009, trong chuyến thăm Trung tâm Nghiên cứu Ô tô điện Edison tại miền NamCalifornia, tổng thống Mỹ Barack Obama đã duyệt khoản chi 2,4 tỷ đô-la cho việcnghiên cứu ô tô điện Khoản chi từ ngân sách này được phân bổ như sau:
Hình 2-1 Phân bổ khoản chi cho nghiên cứu ô tô điện tại Hoa Kỳ từ năm 2009
Từ cơ cấu khoản chi trên, ta thấy rằng nguồn năng lượng và hệ truyền động lànhững vấn đề then chốt trong nghiên cứu ô tô điện Các vấn đề này sẽ được trình bàychi tiết ở những bài sau của loạt bài này
+ Châu Âu
Tại Châu Âu, xe plug-in hybrid và các bộ biến đổi điện tử công suất là những vấn
đề chính được quan tâm nghiên cứu Ô tô điện lai (plug-in hybrid electric vehicle) làloại xe sử dụng hỗn hợp cả năng lượng xăng và điện như tên gọi “hybrid” Thuật ngữ
“plug-in” cho biết rằng xe có bộ nạp tích hợp sẵn, người dùng chỉ cần cắm điện vàonguồn lưới dân dụng mà không cần một bộ nạp bên ngoài Một số dòng xe hybrid đã
Trang 13được lưu hành tại Việt Nam như Toyota Prius, Ford Escape Hybrid, Honda CivicHybrid.
Hình 2-2 Cấu hình xe plug-in hybrid
+ Nhật Bản
Tại Nhật Bản, các hãng ô tô lớn đang lần lượt đưa các mẫu xe thuần điện (pureEvs) ra thị trường Nissan “trống giong cờ mở” với Nissan Leaf, tuy vậy Mitsubishimới là hãng đầu tiên tung ra xe điện thương phẩm với i-MiEV Xe i-MiEV đã đượcgiới thiệu ở Việt Nam tại triển lãm Ô tô Vietnam Motor Show 2010
Để có thể đưa ra thị trường mẫu xe ô tô điện i-MiEV, hãng Mitsubishi Motors đã mấthơn 40 năm nghiên cứu Từ khi ấp ủ những ý tưởng đầu tiên về xe ô tô điện, chính thứcbắt đầu nghiên cứu từ năm 1966 cho đến nay, hãng Mitsubishi Motors đã chế tạo ra 10mẫu xe concept với hơn 500.000 km chạy thử nghiệm trên toàn cầu Lộ trình nghiêncứu được cho trong hình sau:
Trang 14Hình 2-3 Lộ trình hơn 40 năm nghiên cứu ô tô điện của Mitsubishi Motors.Trong giới nghiên cứu, các trường đại học lớn ở Nhật đều có những phòng thí nghiệm,trung tâm nghiên cứu về ô tô điện Trung tâm nghiên cứu dưới sự lãnh đạo của Giáo sưYoichi Hori (sau đây gọi tắt là Hori-Lab) tại Viện Khoa học Công nghiệp, Trường Đạihọc Tokyo là một trong những đơn vị tiên phong nghiên cứu về xe điện tại Nhật Bản.
Những nghiên cứu của Hori-Lab tập trung vào 2 lĩnh vực chính: (i) Điều khiển chuyển động (Motion Control) và (ii) Hệ thống năng lượng cho xe (Vehicle Power System) Lĩnh vực (i) điều khiển chuyển động được thực hiện với những nhánh sau Điều khiển
chuyển động bám mặt đường Điều khiển ổn định động học thân xe trên cơ sở quan sát
các biến trạng thái và quan sát nhiễu điều khiển hệ thống lái Lĩnh vực (ii) nghiên cứu
hệ thống năng lượng cho xe được tập trung vào hai nhánh chính: Sử dụng công nghệsiêu tụ điện (Ultra-capacitor) tích trữ năng lượng Sử dụng công nghệ truyền tải điệnkhông dây (Wireless Power Transmission) Các nghiên cứu của Hori-Lab đều đượcthực nghiệm trên hệ thống xe điện thí nghiệm xây dựng tại trung tâm gồm xe UOTElectric March I, II sử dụng nguồn ắc quy và hệ thống xe điện nhỏ COMS 1, 2, 3 chạyhoàn toàn bằng siêu tụ điện
+ Hàn Quốc và Trung Quốc.
Công nghệ truyền tải điện không dây ứng dụng trong xe điện được khai thácmạnh mẽ bởi các nhà nghiên cứu thuộc Viện Khoa học và Công nghệ tiên tiến HànQuốc (KAIST) với dự án chế tạo xe điện nạp năng lượng từ dưới đất trong suốt quátrình hoạt động (OnLine Electric Vehicle – OLEV) Các sản phẩm xe bus điện thuộc
dự án này đang chạy thử nghiệm rất tốt trong khuôn viên của KAIST và Công viênGrandSeoul
Trang 15Tại Thượng Hải, Trung Quốc, xe bus điện sử dụng siêu tụ của hãng SINAUTEC đanggây tiếng vang mạnh mẽ Siêu tụ được nạp nhanh chóng tại mỗi điểm dừng của xe bus.
e Xu thế phát triển của ô tô điện
Theo thời gian, ta có một số mốc dự đoán như sau:
Cuối năm 2010: Một số ô tô điện đã được giới thiệu và xuất hiện trên thị trường Năm 2011: Rất nhiều hãng sẽ cho ra đời sản phẩm ô tô điện (theo các tuyên bố trước
đó)
Năm 2015: Châu Á – Thái Bình Dương sẽ là thị trường lớn nhất về ô tô điện.
Về cấu hình xe, các chuyên gia đều thống nhất rằng ô tô điện thuần (pure EV) là điểmphát triển cao nhất của ô tô điện, các cấu hình xe lai (hybrid) chỉ là bước đệm về côngnghệ trong quá trình quá độ từ xe chạy động cơ đốt trong lên xe điện Ta tham khảomột đánh giá của Yole Development :
Hình 2-4 Xu hướng phát triển của ô tô điện.
2.4.Thành tựu ô tô điện trên thế giới
Xe chạy điện không chỉ như một món đồ trang sức làm đẹp cho danh mục sản phẩmcủa các nhà sản xuất ô tô, mà đã trở thành lĩnh vực cạnh tranh thực sự, trước yêu cầucủa thị trường do tác động của giá nhiên liệu và yêu cầu bảo vệ môi trường
Trang 16Thách thức lớn nhất hiện nay trong lĩnh vực sản xuất ô tô chạy hoàn toàn bằng điện làlàm sao để duy trì khả năng hoạt động của xe Cụ thể hơn là khả năng lưu điện của hệthống pin và giá thành sản xuất.
Hãy cùng tạp chí Business Week dạo một vòng quanh thế giới ô tô chạy điện trên thếgiới để cập nhật tình hình, trong đó có những xe đang chuẩn bị hoặc đã chính thức cómặt trên thị trường, và có một số mẫu mới chỉ dưới dạng concept
1 Reva
Công ty ô tô điện Reva
Tốc độ tối đa: 60 km/h
Quãng đường xe chạy (sau mỗi lần sạc điện): 80 km
Sau hai mươi năm sản xuất, Reva âm thầm trở thành mẫu ô tô chạy điện có doanh sốlớn nhất thế giới, với gần 3.000 chiếc đã lăn bánh trên đường phố Ấn Độ và châu Âu.Riêng tại London hiện có khoảng 1.000 chiếc đang được sử dụng
Với giá bán 10.000 USD, xe Reva chạy bằng năng lượng lấy từ bộ 8 ắc quy axít chì,thay vì loại pin lithium-ion sử dụng rộng rãi hiện nay Chiếc xe có thể chạy quãngđường 80km sau 8 tiếng sạc đầy bình ắc quy Kế hoạch của công ty Reva là sản xuấtthêm khoảng 5.000-6.000 xe trong năm sau
2 Tesla Roadster
Công ty ô tô Tesla
Tốc độ tối đa: 200 km/h
Quãng đường xe chạy: 355 km
Hiện đã có mặt trên thị trường
Mới thành lập năm 2003, Tesla Motors tuyên bố mục tiêu của họ là vượt tốc độ, quãngđường xe chạy sau mỗi lần sạc pin và thiết kế của các mẫu ô tô chạy điện khác hiện cótrên thị trường Và trên thực thế, mẫu xe mui trần Tesla Roadster có khả năng tăng tốc0-100km/h trong khoảng 4 giây, nhưng có giá bán khá đắt: hơn 100.000 USD
3 iMiEV
Công ty ô tô Mitsubishi
Tốc độ tối đa: 130 km/h
Quãng đường xe chạy: 160 km
Thời gian có mặt trên thị trường: cuối năm 2009
Trang 17iMiEV đã được sử dụng để phục vụ nhu cầu đi lại của lãnh đạo các nước và giới truyềnthông Hiện tại, phần thiết kế và chạy thử đã hoàn tất, Mitsubishi dự kiến sản xuất10.000 xe iMiEV mỗi năm, bắt đầu từ năm 2012.
4 Smart ForTwo
Tập đoàn Daimler
Tốc độ tối đa: 120 km/h
Quãng đường xe chạy: 110 km
Thời gian có mặt trên thị trường: từ năm 2010
Tập đoàn Daimler đã quyết định sản xuất phiên bản chạy hoàn toàn bằng điện cho mẫu
xe Smart ForTwo, với hình thức bên ngoài giống như các phiên bản động cơ đốt trong,tính năng vận hành cũng gần như không đổi Daimler đang cho chạy thử 100 chiếcSmart ForTwo động cơ điện tại London (Anh), và có kế hoạch chính thức đưa sảnphẩm ra thị trường vào năm 2010
5 Nissan Pivo2
Tập đoàn Nissan
Tốc độ tối đa: 120 km/h
Quãng đường xe chạy: 125 km
Thời gian có mặt trên thị trường: từ năm 2011
Mẫu Pivo 2 của Nissan dự kiến chính thức ra mắt bản sản xuất thực tế vào năm 2011,
sở hữu những tính năng chưa từng có ở bất kỳ mẫu xe concept chạy điện nào, như bánh
xe có thể quay 90 độ, cabin có thể xoay tròn 360 độ, robot giao tiếp bằng giọng nói vớingười điều khiển xe Đối tượng khách hàng mục tiêu của mẫu xe này là nữ công chứctrẻ sống ở thành thị
6 Th!nk Ox
Công ty Th!nk của Na Uy
Tốc độ tối đa: 135 km/h
Quãng đường xe chạy: 225 km/h
Thời gian có mặt trên thị trường: từ năm 2011
Th!nk là nhà sản xuất ô tô chạy điện mới thành lập ở Na Uy, dự kiến đưa mẫu xe Ox rathị trường vào năm 2011 Mẫu xe chạy điện này có thể sạc đầy 80% ắc quy trong chưađến 1 tiếng và được trang bị tất cả những tính năng an toàn như một chiếc xe ô tô thôngthường Các tấm hấp thu năng lượng mặt trời trên nóc xe sẽ giúp cung cấp năng lượng
Trang 18cho hệ thống thiết bị điện trong cabin Th!nk Ox cũng sẽ được trang bị hệ thống định vịtoàn cầu GPS, bộ kết nối Internet di động.
7 Subaru Stella
Công ty Subaru (Nhật Bản)
Tốc độ tối đa: 100 km/h
Quãng đường xe chạy: 80 km
Thời gian có mặt trên thị trường: chưa công bố
Mẫu xe 4 chỗ hình hộp này là loại ô tô có thể sạc bằng điện dân dụng Phiên bảnconcept của Stella đã ra mắt hồi tháng 7 vừa qua tại Hội nghị thượng đỉnh G8 ở NhậtBản Chiếc xe đã được dùng để chở các quan chức chính phủ tham dự hội nghị
8 XS500
Công ty xe điện Miles (Mỹ)
Tốc độ tối đa: 130 km/h
Quãng đường xe chạy: 200 km
Thời gian có mặt trên thị trường: chưa công bố
Thành lập năm 2005, công ty Miles Electric Vehicles đã sản xuất 3 mẫu xe con và mộtmẫu xe việt dã chạy bằng điện XS500 là mẫu xe đầu tiên của hãng đủ tiêu chuẩn vậnhành trên đường cao tốc Chiếc xe có nội thất do hãng Pininfarina của Ý thiết kế, làloại xe 4 cửa 5 chỗ, ứng dụng công nghệ Bluetooth
9 Nissan Mixim
Tập đoàn Nissan
Tốc độ tối đa: 180 km/h
Quãng đường xe chạy: 250 km
Thời gian có mặt trên thị trường: chưa công bố
Là sản phẩm sáng tạo của một nhóm thiết kế gồm các thành viên có độ tuổi trung bìnhchỉ mới 25, cabin xe Nissan Mixim mang phong cách của nhưng trò chơi điện tử vàphim hoạt hình Nhật Bản Đặc biệt, thay vì dùng gương chiếu hậu, chiếc xe sử dụngcác camera để truyền hình ảnh phía sau xe lên màn hình ở trong xe
10 Dodge Zeo
Hãng Dodge
Tốc độ tối đa: 210 km/h
Trang 19Dodge Zeo là mẫu xe concept chạy điện có tốc độ nhanh nhất thế giới, và theo tuyên
bố của Dodge cũng là mẫu xe có quãng đường chạy dài nhất sau mỗi lần sạc đầy điện.Dodge cho biết mẫu xe chạy điện này của họ được thiết kế cho những người thích côngnghệ và tốc độ cao
3.LÝ THUYẾT VỀ NGUỒN ĐỘNG LỰC
3.1.Các phương án lắp đặt động cơ điện trên ô tô
Trước đây, các xe điện chủ yếu được chuyển đổi từ các ô tô thông thường bằngcách thay thế động cơ đốt trong và thùng nhiên liệu với một động cơ điện và pin trongkhi giữ lại tất cả các thành phần khác, như trong hình 2.1 Nhược điểm như: khối lượnglớn, tính linh hoạt và hiệu suất thất là những nguyên nhân làm cho xe điện khó áp dụngrộng rãi Hiện nay, ô tô hiện đại được tạo ra có chủ ý dựa vào nguyên bản của thân vàkhung sườn được thiết kế riêng Điều này đáp ứng các yêu cầu về cấu trúc duy nhấtcho ô tô và làm cho các nguồn động lực đẩy bằng điện được sử dụng linh hoạt hơn
Hình 3-1 Ô tô điện cổ điểnMột ô tô điện cơ bản được minh họa trong hình 3-1 Nó bao gồm ba hệ thống chủyếu: hệ động lực điện, hệ thống năng lượng, và hệ thống phụ trợ
Hệ động lực điện bao gồm:hệ thống điều khiển xe, bộ chuyển đổi điện, các động
cơ điện, truyền động cơ khí rồi tới các bánh xe chủ động
Hệ thống năng lượng bao gồm nguồn năng lượng bộ phận quản lý năng lượng
và bộ phận tiếp năng lượng điện
Hệ thống phụ trợ bao gồm trợ lực lái, điều hòa, nguồn cung cấp năng lượng phụtrợ Nguồn năng lượng điện này được lấy từ
Dựa trên các yếu tố đầu vào điều khiển từ chân ga và bàn đạp phanh, hệ thống điềukhiển xe cung cấp tín hiệu điện thích hợp cho bộ chuyển đổi năng lượng điện có chứcnăng điều chỉnh dòng điện giữa điện động cơ và nguồn năng lượng Những nguồn năng
Động
cơ điện
NănglượngHGT
Trang 20lượng được tái sinh trong quá trình phanh có thể được nạp vào nguồn năng lượngchính Hầu hết pin EV dễ dàng có khả năng tiếp nhận nguồn năng lượng tái sinh này.
Hình 3-2 Ô tô điện hiện đại
Bộ phận quản lý năng lượng cùng với bộ phận điều khiển kiểm soát hoạt độngphanh tái sinh và phục hồi năng lượng của nó Nó cũng kết hợp với các bộ phận tiếpnăng lượng để kiểm soát quá trình này và giám sát việc sử dụng các nguồn năng lượng.Năng lượng điện được nạp từ nguồn 220V vào ắc quy rồi thông qua bộ điều khiển tớiđộng cơ điện Hơn nữa trên ô tô điện hiện đại để tận dụng hiệu quả sử dụng điện người
ta còn bố trí thêm các hệ thống chuyển mạch để tận dụng lực phanh, lực quán tính đểtái tạo điện nạp ngược trở lại ắc quy Lúc này động cơ điện biến thành máy phát điện
và nạp trở lại ắc quy
Nguồn cung cấp năng lượng phụ có chức năng cung cấp năng lượng cần thiết với cácđiện áp khác nhau cho tấc cả các thành phận phụ của xe như: điều hòa không khí, trợlực lái, hệ thống đèn chiếu sáng… Hệ thống phụ trợ bao gồm trợ lực lái, điều hòa,nguồn cung cấp năng lượng phụ trợ Nguồn năng lượng điện này được lấy từ 2 phía:Thứ nhất là có bố trí một ắc quy riêng và động cơ điện kéo một máy phát nạp trở lại ắc
Chân PhanhChân ga
Động
cơ điện
NănglượngHGT Bộ chuyểnđổi điện Tínhiệu đk
Sạc pin
Quản lýNL
Trợ lựclái
ĐH KK
NL phụ
Trang 21được lấy trực tiếp từ ắc quy chính Nhưng để dẫn động bơm trợ lực lái, bơm khí néncho phanh thì trích công suất từ động cơ điện.
Có nhiều loại EV có thể cấu tạo khác nhau do các biến thể dựa trên đặc điểm củađộng lực điện và các nguồn năng lượng, như trong hình 3.2
Hình 3-3 Các phương án bố trí hệ truyền động điện trên ô tô
a Hình 3-3a cho thấy hình thức đầu tiên của xe điện, trong đó một động cơ điệnthay thế cho động cơ đốt trong của một chiếc xe thông thường Nó bao gồm một động
Trang 22cơ điện, một ly hợp, hộp số, và một bộ vi sai Khớp ly hợp và hộp số có thể được thaythế bằng hộp số tự động.
b Với một động cơ điện có công suất liên tục trong một phạm vi tốc độ dài, một
tỉ số truyền cố định có thể thay thế cho hộp số nhiều cấp và giảm bớt sự cần thiết củamột ly hợp Cấu hình này không chỉ làm giảm kích thước và trọng lượng của truyềnđộng cơ khí, nó cũng đơn giản hoá cho con người trong việc điều khiển xe bởi vì sựthay đổi tỉ số truyền là không cần thiết
c Tương tự như hình (b), động cơ điện, cặp bánh răng cố định và bộ vi sai có thểđược bố trí tích hợp thành cụm trong khoảng giữa hai bán trục bánh xe chủ động Việcđiều khiển càng đơn giản và chắc chắn
d Trong hình 3-3d, truyền động vi sai được thay thế bằng cách sử dụng hai động
cơ điện Mỗi động cơ dẫn động một bánh xe và hoạt động ở một tốc độ khác nhau khichiếc xe chuyển hướng hay quay vòng
e Nhằm tiếp tục đơn giản hóa việc điều khiển xe, động cơ có thể được đặt phíatrong một bánh xe Một cặp bánh răng nhỏ được đặt trong bánh xe để giảm tốc độ vànâng cao mô-men động cơ
f Loại bỏ hoàn toàn truyền động bánh răng giữa động cơ điện và bánh xe chủđộng, đầu ra roto của một động cơ điện tốc độ thấp đặt bên trong bánh xe có thể đượckết nối trực tiếp với các bánh xe Việc kiểm soát tốc độ của động cơ điện tương đươngvới việc kiểm soát tốc độ của bánh xe, và vì thế tốc độ của xe được điều khiển Tuynhiên, việc sắp xếp đòi hỏi các động cơ điện phải có mộtmô-men xoắn cao hơn để khởiđộng và tăng tốc xe
Đặc biệt là đối với hệ thống truyền lực của ô tô điện thì không dùng li hợp vì khi sang
số ta chỉ cần cắt điện cấp cho động cơ, lúc này động cơ quay trơn và việc sang số trởnên nhẹ nhàng và dễ dàng hơn
3.2.Chọn phương án bố trí động hệ động lực trên ô tô Hyundai County
Theo phân tích phương án bố trí hệ động lực như trên ta chọn phương án bố tríkiểu a bởi vì cho thấy hình thức đầu tiên của xe điện, trong đó một động cơ điện thaythế cho động cơ đốt trong của một chiếc xe thông thường Nó bao gồm một động cơđiện, một ly hợp, hộp số, và một bộ vi sai Khớp ly hợp và hộp số có thể được thay thếbằng hộp số tự động Hơn nữa ô tô Hyundai County có khối lượng tương đối lớn lên
Trang 23Hình 3-4 Sơ đồ bố trí động cơ điện trên ô tô
4.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỆN TRÊN MÔ HÌNH HYUNDAI COUNTY 4.1.Giới thiệu về tập đoàn Hyundai, Thaco và ô tô tải Hyundai County
Thành lập từ 1967, HYUNDAI MOTORSlà thành viên của tập đoànHYUNDAI – KIA (Hàn Quốc) và là một trong những công ty hoạt động thành công trên thế giới.Với vị thế là dẫn đầu trong việc sản xuất những sản phẩm ổn định, chất lượng và antoàn cho người sử dụng, sản phẩm của HYUNDAI được tiêu thụ tại gần 193 quốc gia,với gần 5,000 showroom và đại lý Trong năm 2008, sản lượng bán ra trên toàn cầu của
HYUNDAI đạt xấp xỉ 3.11 triệu chiếc HYUNDAI hiện tại nằm trong top 10 nhà sảnxuất ô tô lớn nhất thế giới Thừa hưởng những ưu thế vốn có, dòng xe khách THACO HYUNDAIluôn nổi trội về thiết kế và chất lượng so với những sản phẩm khác và xứngtầm với những khách hàng cao cấp nhất
Ưu điểm nổi trội của THACO County chính là tính kinh tế và tiện ích Sản phẩmđược đóng trên khung gầm County do Tập đoàn Hyundai cung cấp, có độ bền cao, ổnđịnh Ngoài ra, THACO cải tiến một số chi tiết phù hợp với công năng sử dụng tại ViệtNam và thiết kế thêm một số chi tiết theo yêu cầu của khách hàng Kết cấu tổng thành(khung xương, body) và các chi tiết đều được chế tạo trên hệ thống máy móc hiện đại
Trang 24và dây chuyền đồ gá chuẩn (hàn Jig) cho sản phẩm tính chuẩn xác, đồng nhất cao trongkết cấu.Động cơ Hyundai D4DD phun nhiên liệu điều khiển bằng điện tử rất kinhtế.THACO County đẹp khỏe mạnh và năng động Màu sắc xe trang nhã, thân thiện vớimôi trường Nội thất đẹp, hiện đại Hệ thống ghế được làm từ vật liệu cao cấp Hệthống điều hòa với công suất làm lạnh cao Hệ thống đèn trần, đèn đọc sách, đèn ngủtiện nghi Dòng sản phẩm THACO County mới được phân phối ra thị trường có một
số thay đổi so với mẫu cũ; sản phẩm cũng đa dạng hơn, gồm các phiên bản: THACOCounty Deluxe - 18 ghế kích thước lớn, không gian rộng, nội thất sang trọng, tiện nghinhằm phục vụ du lịch, resort; THACO County 29 chỗ dành cho kinh doanh tuyến vàTHACO City B40 - 40 chỗ( 20 (chỗ ngồi, 20 chỗ đứng) - là sản phẩm bus nội thành
Ô tô khách Hyundai County trong nước là một dòng xe liên doanh của THACO
và Trường Hải lắp ráp và phân phối trên thị trường Việt Nam Dòng xe 29 chỗ ngồi vớicác hệ thống được trang bị đầy đủ, an toàn và tiện lợi Phục vụ cho các chuyến du lịchđường dài
Hình 4-1 Sơ đồ tổng thể Hyundai County
Trang 25Các thông số kỹ thuật của ô tô HYUNDAI COUNTY Bus:
Bảng 4-1 Tổng thể xe
Bảng 4-2 Các kích thước
Bảng 4-3 Khối lượng
Trang 26Bảng4-4 Tốc độ
Bảng 4-5 Thông số toàn xe
Trang 274.2.Khảo sát các tuyến xe buýt nội thành Đà Nẵng
Tuyến số 1: Đà Nẵng - Hội An và ngược lại
- Lượt đi : Bến xe Trung tâm Thành phố Đà Nẵng - Đường phía Đông bến xe Trungtâm - Đường phía Bắc bến xe Trung tâm - Tôn Đức Thắng - Điện Biên Phủ - Lê Duẩn -Trần Phú - Trưng Nữ Vương - Duy Tân - Cầu Nguyễn Văn Trỗi - Ngũ Hành Sơn - LêVăn Hiến - Bến xe Hội An
- Lượt về : Bến xe đúng giờ Hội An - Lê Văn Hiến - Ngũ Hành Sơn - Cầu Nguyễn VănTrỗi - Bạch Đằng - Phan Đình Phùng - Yên Bái - Lê Duẩn - Điện Biên Phủ - Tôn ĐứcThắng - Đường phía Tây bến xe Trung tâm - Bến xe Trung tâm Thành phố Đà Nẵng
Tuyến số 2: Kim Liên – Chợ Hàn Chợ Hàn - Kim Liên
Kim Liên – Nguyễn Lương Bằng – Tôn Đức Thắng – Điện Biên Phủ Lý Thái Tổ Hùng Vương – Trần Phú – Trần Quốc Toản – Bạch Đằng
-Tuyến số 3: Đà Nẵng – Đại Lộc
- Bến xe Trung tâm TP Đà Nẵng - Tôn Đức Thắng- Điện Biên Phủ- Lý Thái Tổ- HùngVương- Ông Ích Khiêm- Hoàng Diệu- Trưng Nữ Vương- Núi Thành- Cánh Mạngtháng Tám- Hoà Câm- Quộc lộ 14B- Ngã ba Hoà Đông- Bệnh viện Bắc Quảng Nam-Ngã tư Ái Nghĩa- Bến xe Đại lộc
- Lượt về : giống như lộ trình từ Đà Nẵng đi Đại Lộc tính ngược lại điểm cuối đếnđiểm đầu
Tuyến số 4: Đà Nẵng – Tam Kỳ
- Lượt đi : Nguyễn Tất Thành - Đường 3/2- Đống Đa.- Quang Trung- Trần Cao
Vân-Hà Huy Tập- Điện Biên Phủ- Nguyễn Tri Phương- Nguyễn Hữu Thọ- Cánh MạngTháng Tám- Ông Ích Đường- Cầu Cẩm Lệ- Quốc lộ 1A- Phan Bội Châu- Phan ChuTrinh - Hòa Hương
- Lượt về : giống như lộ trình từ Đà Nẵng đi Tam Kỳ tính ngược lại điểm cuối đếnđiểm đầu
Tuyến số 6: Đà Nẵng - Mỹ Sơn
- Bến xe Trung tâm TP Đà Nẵng - Điện Biên Phủ- Lê Duẩn- Hoàng Hoa Thám- HàmNghi- Lê Đình Lý- Nguyễn Tri Phương- Trưng Nữ Vương- Duy Tân- Núi Thành-Cánh Mạng tháng Tám- Hoà Cầm-
Quốc lộ 1A- Tỉnh lộ 610- Mỹ Sơn
- Lượt về : giống như lộ trình từ Đà Nẵng đi Mỹ Sơn tính ngược lại điểm cuối đếnđiểm đầu
Trang 28Hình 4-2 Sơ đồ giao thông ô tô thành phố Đà Nẵng
4.3.Khảo sát đặc tính lực kéo, đặc tính vượt dốc và đặc tính gia tốc cho Hyundai County
Thông số tính toán:
Khối lượng toàn tải: G_tt = 6660 kg
Vận tốc cực đại: Vmax = 105 km/h
Công suất cực đại: Nemax = 140 ps @ 2800 rpm
Mô men cực đại: Memax = 380 Nm @ 1600 rpm
Tỷ số truyền các cấp: i1 = 5,380; i2 = 3,700; i3 = 1,700; i4 = 1; i5 = 0,722; io =5,375
4.3.1 Xây dựng đặc tính lực kéo theo tốc độ
H
bx e i i
R V
.0
M e.o.H.0,9
=
Fk
[1]
Trang 29Bảng 4-6 Bảng đặc tính lực kéo của ô tô Hyundai County
0.39 13695.86 0.26 0.21 1.94 0.70 7708.38 0.81 0.12 1.040.78 16331.48 1.02 0.25 2.34 1.39 9191.77 3.22 0.14 1.261.17 18517.22 2.30 0.28 2.66 2.09 10421.96 7.25 0.16 1.441.56 20253.07 4.08 0.31 2.92 2.78 11398.94 12.89 0.17 1.591.96 21539.05 6.38 0.33 3.11 3.48 12122.72 20.14 0.19 1.692.35 22375.15 9.19 0.34 3.24 4.17 12593.30 29.01 0.19 1.762.74 22761.36 12.51 0.35 3.29 4.87 12810.67 39.48 0.20 1.793.13 22697.70 16.34 0.35 3.28 5.56 12774.84 51.57 0.19 1.783.52 22184.16 20.67 0.34 3.20 6.26 12485.81 65.27 0.19 1.733.91 21220.74 25.52 0.32 3.06 6.95 11943.57 80.58 0.18 1.64
1.24 4327.69 2.56 0.07 0.53 2.10 2545.70 7.39 0.04 0.262.48 5160.50 10.23 0.08 0.65 4.21 3035.59 29.55 0.05 0.323.71 5851.16 23.01 0.09 0.75 6.31 3441.86 66.49 0.05 0.374.95 6399.67 40.90 0.10 0.83 8.42 3764.51 118.21 0.06 0.416.19 6806.02 63.91 0.10 0.88 10.52 4003.54 184.70 0.06 0.427.43 7070.21 92.03 0.11 0.91 12.63 4158.95 265.97 0.06 0.438.67 7192.25 125.26 0.11 0.92 14.73 4230.74 362.01 0.06 0.429.90 7172.14 163.61 0.11 0.91 16.84 4218.90 472.83 0.06 0.3911.14 7009.86 207.07 0.10 0.87 18.94 4123.45 598.42 0.05 0.3512.38 6705.44 255.64 0.10 0.81 21.05 3944.38 738.79 0.05 0.30
Trang 30Số 5
5.36 2.91 1838.00 14.17 0.03 0.15 828.8712.78 5.83 2191.70 56.69 0.03 0.19 939.4121.73 8.74 2485.02 127.55 0.04 0.21 1078.2931.69 11.66 2717.98 226.76 0.04 0.22 1245.5342.13 14.57 2890.56 354.31 0.04 0.22 1441.1052.52 17.49 3002.76 510.21 0.04 0.20 1665.0362.33 20.40 3054.59 694.46 0.04 0.17 1917.3071.03 23.32 3046.05 907.05 0.03 0.13 2197.9278.10 26.23 2977.13 1147.98 0.03 0.07 2506.8883.01 29.15 2847.84 1417.26 0.02 0.00 2844.19
Đồ thi đặc tính lực kéo:
Hình 4-3 Đặc tính lực kéo ô tô Hyundai County
Trang 314.3.2 Đặc tính công suất của ô tô Hyundai County
Trang 32Đồ thị công suất kéo của ô tô:
Hình 4-4 Đồ thị công suất kéo của ô tô thiết kế4.3.3 Đồ thị nhân tố động lực theo tốc độ
G
P P
Trang 33Số 4 Số 5
2.10 2547.7 7.389 0.039 2.92 1839.4 14.17 0.0284.21 3038.0 29.55 0.046 5.83 2193.4 56.69 0.0336.31 3444.6 66.5 0.052 8.75 2487.0 127.6 0.0368.42 3767.5 118.2 0.056 11.66 2720.1 226.8 0.03810.52 4006.7 184.7 0.058 14.58 2892.8 354.3 0.03912.63 4162.2 266 0.060 17.49 3005.1 510.3 0.03814.73 4234.1 362 0.059 20.41 3057.0 694.5 0.03616.84 4222.2 472.9 0.057 23.32 3048.4 907.1 0.03318.94 4126.7 598.5 0.054 26.24 2979.5 1148 0.02821.05 3947.5 738.9 0.049 29.15 2850.1 1417 0.022
Đặc tính nhân tố động lực:
Hình 4-5 Đồ thị đặc tính nhân tố động lực
Trang 344.3.4 Đồ thị gia tốc theo tốc độ
Gia tốc : ) 9 , 81
2800
32 (D v
[1]Bảng 4-9 Bảng đặc tính gia tốc của ô tô Hyundai County
Trang 35Đặc tính gia tốc:
Hình 4-6 Đồ thị đặc tính gia tốc
4.3.5 Xác định quãng đường và thời gian tăng tốc
Theo [1], xác định thời gian tăng tốc:
Phương trình chuyển động của ô tô:
Khi sang số: Pk = 0, lúc này:
Bỏ qua lực cản gió ta được:
Suy ra:
Với xe con:t = 0.3 – 0.8 s
Trang 36Xác định quãng đường tăng tốc:
Bảng 4-10 Thời gian và quãng đường tăng tốc
Trang 3775.8 10.0 94.3 721.5 3654.5
Số 5
84.0 19.0 114.1 1491.8 5146.894.4 27.3 141.3 2431.6 7578.4
Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc:
Hình 4-7 Đồ thị thời gian và quãng đường tăng tốc
4.4.Xác định công suất của động cơ điện cho ô tô vận hành trên tuyến 1, 3, 4, 6
4.4.1 Giới thiệu về động cơ điện DC
Hiện nay, động cơ điện trang bị trên ôtô có rất nhiều loại khác nhau như: Động cơmột chiều có chỗi than, động cơ xoay chiều không đồng bộ, động cơ xoay chiều đồng
bộ, động cơ xoay chiều từ trở và động cơ một chiều không chỗi than Xét về đặc tính
cơ của động cơ điện thì động cơ điện một chiều sẽ cung cấp một momen kéo tốt hơnđộng cơ điện xoay chiều Tuy nhiên loại động cơ điện một chiều có chỗi than thì tuổithọ không cao, trong quá trình vận hành đòi hỏi phải bảo dưỡng chỗi than Còn động
cơ điện một chiều không chỗi than thì có rất nhiều ưu điểm tuy giá thành hơi cao Động
cơ xoay chiều có nhược điểm là hệ thống điều khiển phức tạp, cần có bộ biến tần đểbiến đổi điện một chiều (DC) từ ắc quy thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấpcho động cơ Ta chọn loại động cơ điện một chiều không có chỗi than làm nguồn độnglực cho xe thiết kế
Trang 38Cấu tạo của động cơ gồm có 2 phần: stato đứng yên và rôto quay so với stato.Phần cảm (phần kích từ-thường đặt trên stato) tạo ra từ trường đi trong mạch từ, xuyênqua các vòng dây quấn của phần ứng (thường đặt trên rôto) Khi có dòng điện chạytrong mạch phần ứng, các thanh dẫn phần ứng sẽ chịu tác động bởi các lực điện từ theophương tiếp tuyến với mặt trụ rôto, làm cho rôto quay Chính xác hơn, lực điện từ trênmột đơn vị chiều dài thanh dẫn là tích có hướng của vectơ mật độ từ thông B và vectơcường độ dòng điện I Dòng điện phần ứng được đưa vào rôto thông qua hệ thống chỗithan và cổ góp Cổ góp sẽ giúp cho dòng điện trong mỗi thanh dẫn phần ứng được đổichiều khi thanh dẫn đi đến một cực từ khác tên với cực từ mà nó vừa đi qua (điều nàylàm cho lực điện từ được sinh ra luôn luôn tạo ra mômen theo một chiều nhất định).Theo cách kích thích từ thì động cơ điện một chiều có rất nhiều loại Theo cáchphân loại này thì có các loại động cơ điện như:
+ Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Bao gồm động cơ kích thích bằng namchâm vĩnh cửu hay kích thích điện từ Loại kích thích bằng nam châm vĩnh cữu chỉdùng cho các loại động cơ có công suất nhỏ (cỡ vài chục W) Loại kích thích điện từ códây quấn lấy điện từ ắc quy lưới điện một chiều và được dùng trong trường hợp điềuchỉnh điện áp trong phạm vi rộng, công suất lớn và điện áp thấp hoặc điện áp cao.+ Động cơ điện một chiều tự kích thích: Tuỳ theo cách nối các dây quấn kíchthích ta có:
- Động cơ điện một chiều kích thích song song
- Động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp
- Động cơ điện một chiều kích thích hỗn hợp
R dc I t
Trang 39Hình 4-8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều.
Trong các loại động cơ điện tự kích thích do phạm vi hoạt động của xe thiết kếchủ yếu chạy ở thành phố nên kiểu động cơ điện kích thích nối tiếp phù hợp nhất vì cótốc độ quay không tải lý tưởng lớn nên có thể tái sinh năng lượng khi động cơ ởtrạng thái hãm Không những thế động cơ điện kích từ nối tiếp còn có khả năng quá tảilớn về mômen, khi có cùng một hệ số quá tải dòng điện như nhau thì mômen của động
cơ điện kích từ nối tiếp lớn hơn, mặt khác dòng điện cho phép của động cơ điện loạinày có thể lớn đến 2,5 Iđm Do vậy ta chọn loại động cơ điện này để lắp cho xe đangthiết kế
Động cơ điện kích từ nối tiếp có cuộn kích từ mắc nối tiếp với cuộn dây phầnứng Vì dòng kích từ bằng dòng điện phần ứng ( Ikt = Iư = I ) nên cuộn kích từ có tiếtdiện lớn, ít vòng dây và điện trở nhỏ Mạch điện tương đương trên hình với Rtnđiện trởcủa dây quấn kích từ nối tiếp
I
Hình 4-9 Sơ đồ mạch tương ứng của động cơ điện kích từ nối tiếp
Tuỳ theo cách kích thích từ, động cơ điện một chiều có những tính năng khácnhau biểu diễn bằng các đường đặc tính làm việc Trong các loại đặc tính thì quantrọng nhất là đặc tính cơ: là đặc tính biểu thị quan hệ giữa tốc độ quay và momen ( n =f(M) khi U = const)
Trang 40Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp có dạng của đườngHyperbol bậc hai Ta thấy rằng ở động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp, tốc độ (n)giảm rất nhanh khi momen (M) tăng và khi mất tải (I = 0, M = 0) có trị số rất lớn Cũng
vì vậy mà thường ít dùng động cơ điện một chiều trong các trường hợp dễ xảy ra mấttải như dùng đai truyền Vì khi xảy ra mất tải thì tốc độ của động cơ sẽ tăng đột ngộtrất nguy hiểm Với đặc tính cơ mềm mại như vậy, động cơ điện một chiều rất có ưuviệt trong những điều kiện cần mở máy nặng nề và cần tốc độ thay đổi trong một phạm
vi rộng Ví dụ ở các đầu máy kéo tải (xe điện, đầu máy điện, cần trục )
Hình 4-10 Đồ thị đặc tính cơ của động cơ điện
n0- Số vòng quay không tải lý tưởng
nđm- Số vòng quay định mức(hay số vòng quay cơ bản )
M0- mômen của động cơ ở tốc độ không tải lý tưởng
Mđm- mômen định mức.nđm< < n0
Phân tích lựa chọn hiệu điện thế cho động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp.
Với cùng một công suất, nếu tăng hiệu điện thế của động cơ điện thì dòng điệnchạy trong mạch và khối lượng của động cơ điện sẽ giảm Tuy nhiên số lượng bình ắcquy sẽ tăng theo nhằm đảm bảo hiệu điện thế cần thiết đồng thời đòi hỏi tốt hơn vấn đề
an toàn điện Theo thống kê thực tế, khối lượng bình ắc quy tỷ lệ thuận với dung lượngcủa nó Do đó, khối lượng tổng cộng của bộ nguồn ắc quy không phụ thuộc vào điện ápcủa hệ thống mà chỉ phụ thuộc vào công suất cần cung cấp