Đ ng c lai khí nén (pneumatic hybrid engine) – đ ng c c aộ ơ ộ ơ ủ
t ng lai.ươ 16/04/2009
M t đ ng c lai khí nén có th đ c s d ng là ngu n đ ngộ ộ ơ ể ượ ử ụ ồ ộ
l c chính cho các ph ng ti n di chuy n trong t ng lai. Nó rự ươ ệ ể ươ ẻ
h n r t nhi u so v i các đ ng c lai đi n ngày nay và là lo iơ ấ ề ớ ộ ơ ệ ạ
đ ng c r t kinh t .ộ ơ ấ ế
Giáo s Lino Guzzella và công trình nghiên c uư ứ
Thí nghi m trên giá th đ ng c laiệ ử ộ ơ
Hãng Toyota c a Nh t đã thi t k m t chi c “Prius”, m t chi c xeủ ậ ế ế ộ ế ộ ế
đ c coi là xe c a t ng lai. Nó s d ng m t đ ng c lai đi nượ ủ ươ ử ụ ộ ộ ơ ệ
(electric hybrid engine) đ ti t ki m nhiên li u trong khi v n đ m b oể ế ệ ệ ẫ ả ả
kh năng linh đ ng và đ êm theo tiêu chu n. M c dù v y, lo i xeả ộ ộ ẩ ặ ậ ạ
này có m t nh c đi m l n. Nó có giá thành đ t và đ c bi t khôngộ ượ ể ớ ắ ặ ệ
phù h p v i túi ti n c a ng i tiêu dùng các n c đang phát tri nợ ớ ề ủ ườ ở ướ ể
nh Trung Qu c và n Đ , đó là nh ng n i mà nhu c u đi l i c aư ố Ấ ộ ữ ơ ầ ạ ủ
ng i dân đang tăng r t nhanh. Thêm vào đó, các bình ác quy đườ ấ ể
tích năng l ng v a đ t l i n ng n . H n n a, vi c k t h p gi aượ ừ ắ ạ ặ ề ơ ữ ệ ế ợ ữ
đ ng c xăng và truy n đ ng đi n r t ph c t p.ộ ơ ề ộ ệ ấ ứ ạ
Đ n gi n h n và r h nơ ả ơ ẻ ơ
Mô hình đ ng c lai khí nénộ ơ
Đây là lí do t i sao giáo s Lino Guzzella ạ ư (ng i Switzerland)ườ không
nghĩ đ ng c lai đi n là gi i pháp duy nh t. Là m t kĩ s đ y kinhộ ơ ệ ả ấ ộ ư ầ
nghi m, vì v y, ông đã tìm ki m m t gi i pháp đ n gi n h n mà v nệ ậ ế ộ ả ơ ả ơ ẫ
phù h p v i túi ti n c a đa s m i ng i. Guzzella gi i thích r ngợ ớ ề ủ ố ọ ườ ả ằ
“M t qu táo chín nh ng v n còn trên cành cho đ n khi có ng i háiộ ả ư ẫ ế ườ
nó xu ng”. Qu táo chín đây chính là xe ch y b ng đ ng c lai khíố ả ở ạ ằ ộ ơ
nén. M u xe này đ n gi n h n m u xe ch y b ng đ ng c lai đi n:ẫ ơ ả ơ ẫ ạ ằ ộ ơ ệ
Đ ng c lai m i có m t thùng khí nén đ c k t n i v i nó thay vìộ ơ ớ ộ ượ ế ố ớ
nh ng b c quy nh tr c. Khi có tín hi u yêu c u t ng i lái, víữ ộ ắ ư ướ ệ ầ ừ ườ
d khi kh i đ ng t tr ng thái đ ng yên ho c sau khi thay đ i s ,ụ ở ộ ừ ạ ứ ặ ổ ố
dòng khí nén s ch y vào trong đ ng c qua m t van đi u khi nẽ ả ộ ơ ộ ề ể
b ng đi n. N u nhiên li u đ c phun, đ ng c s ph n ng l i ngayằ ệ ế ệ ượ ộ ơ ẽ ả ứ ạ
l p t c. M c dù h th ng đ đi u khi n các van r t ph c t p nh ngậ ứ ặ ệ ố ể ề ể ấ ứ ạ ư
ngày nay v n đ này có th đ c gi i quy t d dàng b ng h th ngấ ề ể ượ ả ế ễ ằ ệ ố
máy tính và các thu t toán.ậ
Ngu n khí nén cũng cho phép các kĩ s mà đ ng đ u là Linoồ ư ứ ầ
Guzzella t o ra đ c s gi m c p h t m c cho đ ng c . Các đ ngạ ượ ự ả ấ ế ứ ộ ơ ộ
c ô tô thông th ng có th đ t công su t đ n 150 mã l c ho c h n,ơ ườ ể ạ ấ ế ự ặ ơ
nh ng công su t s d ng cho đi l i hàng ngày ch kho ng 30 mãư ấ ử ụ ạ ỉ ả
l c. Gi m c p đ ng c chính là gi m s xi lanh xu ng, t đ ng cự ả ấ ộ ơ ả ố ố ừ ộ ơ
b n xi lanh xu ng đ ng c hai xi lanh. Vì th mà s t n hao do maố ố ộ ơ ế ự ổ
sát và mài mòn cũng gi m đi và hi u su t trung bình c a đ ng c l iả ệ ấ ủ ộ ơ ạ
đ c tăng lên. Đ gi cho công su t l n nh t và nh v y đã làmượ ể ữ ấ ớ ấ ư ậ
th a mãn yêu c u c a khách hàng, đ ng c đ c tăng áp cao nhỏ ầ ủ ộ ơ ượ ờ
tua bin tăng áp – l i d ng năng l ng c a khí th i đ quay Turbinợ ụ ượ ủ ả ể
khí d n đ ng máy nén khí làm tăng áp su t n p khí.ẫ ộ ấ ạ
Hi u su t tăng lên m t ph n baệ ấ ộ ầ
Cu c thí nghi m đ u tiên trên giá th c a phòng thí nghi m ETHộ ệ ầ ử ủ ệ
Zurich Machinery Laboratory đã ch ra r ng Guzzella và nhóm nghiênỉ ằ
c u c a ông hoàn toàn đúng. H đã nâng hi u su t trung bình c aứ ủ ọ ệ ấ ủ
đ ng c kho ng t 18% đ n 24% trên đ ng ki m tra Europeanộ ơ ả ừ ế ườ ể
Test Cycle. Đi u này t ng đ ng v i vi c nhiên li u s ti t ki mề ươ ươ ớ ệ ệ ẽ ế ệ
đ c m t ph n ba. L ng nhiên li u ti t ki m đ c có th lên đ nượ ộ ầ ượ ệ ế ệ ượ ể ế
50% n u xe đi trên các con đ ng ngo i ô, b i vì đ ng c có thế ườ ạ ở ộ ơ ể
b m khí vào trong thùng ch a khí nén trong su t quá trình phanh xe,ơ ứ ố
vì v y có th thu l i đ c ph n đ ng năng đã gi i phóng.ậ ể ạ ượ ầ ộ ả
M c dù nhiên li u ti t ki m đ c qua vi c s d ng đ ng c lai khíặ ệ ế ệ ượ ệ ử ụ ộ ơ
nén không l n b ng c a đ ng c lai đi n, l ng nhiên li u ti t ki mớ ằ ủ ộ ơ ệ ượ ệ ế ệ
có th lên đ n 80% phiên b n sau. Trong th c t thì Guzzella cũngể ế ở ả ự ế
cho r ng đây là lo i xe phù h p h n v i ng i dân lao đ ng. Ôngằ ạ ợ ơ ớ ườ ộ
c tính r ng hao phí tăng thêm c a đ ng c lai khí nén so v i m tướ ằ ủ ộ ơ ớ ộ
đ ng c xăng thông th ng kho ng 20%. Còn hao phí tăng thêmộ ơ ườ ả
c a m t chi c xe lai đi n ít nh t là 200%.ủ ộ ế ệ ấ