M c l cụ ụ
Ch ng 1. T NG QUAN ÔTÔ HYBRIDươ Ổ .................................................3
1.1. Khái ni m chungệ......................................................................................3
1.2. Xu h ng phát tri n c a ôtô hybridướ ể ủ ........................................................3
1.3. Phân lo i ôtô hybridạ.................................................................................4
1.3.1. Theo th i đi m ph i h p công su tờ ể ố ợ ấ .....................................................4
1.3.2. Theo cách ph i h p công su t gi a đ ng c nhi t và đ ng c đi nố ợ ấ ữ ộ ơ ệ ộ ơ ệ .5
Ch ng 2. CÁC B PH N CHÍNH C A ÔTÔ HYBRIDươ Ộ Ậ Ủ .................... 9
2.1. Mô hình t ng quát c a ôtô hybrid ổ ủ ..........................................................9
2.2. Đ ng c đ t trongộ ơ ố ................................................................................ 11
2.3. H p s và b phân ph i công su t (Hybrid Transaxle)ộ ố ộ ố ấ ...................... 12
2.4. Motor đi n và máy phát đi n ệ ệ ...............................................................13
2.5. B ph n chuy n đ i đi n (Inverter with Converter) ộ ậ ể ổ ệ .......................... 13
2.6. c-quy đi n áp cao. (HV Battery - High Volt Battery)Ắ ệ ........................ 14
2.7. Cáp ngu nồ............................................................................................. 14
2.8. c quy ph Ắ ụ ............................................................................................15
2.9. Các b ph n khác có công d ng h tr trên ôtô hybridộ ậ ụ ỗ ợ ...................... 15
Ch ng 3. CÁC CH Đ LÀM VI C ươ Ế Ộ Ệ ...................................................17
3.1. Kh i đ ng đ ng c khi xe đang ch yở ộ ộ ơ ạ .................................................. 17
3.2. Tăng t c nh v i đ ng c ố ẹ ớ ộ ơ ....................................................................17
3.3. T c đ th p đ nh ố ộ ấ ổ ị ...............................................................................18
3.4. Tăng t c t i đa ố ố ......................................................................................18
3.5. T c đ cao n đ nh ố ộ ổ ị ...............................................................................18
3.6. T c đ t i đa ố ộ ố ........................................................................................19
Ch ng 4. XÁC Đ NH CÁC THÔNG S Đ NG L C H C CHUY Nươ Ị Ố Ộ Ự Ọ Ể
Đ NG C A ÔTÔ HYBRID KHI PH I H P HAI DÒNG CÔNGỘ Ủ Ố Ợ
SU T Ấ...........................................................................................................20
1
4.1. B truy n bánh răng hành tinh (planetary gear)ộ ề ................................... 20
4.2. S đ t ng quát c a đ ng truy n công su t trên ôtô hybridơ ồ ổ ủ ườ ề ấ ............ 21
4.3. Xác đ nh công su t sinh ra sau khi ph i h p hai đ ng c ị ấ ố ợ ộ ơ ..................22
4.4. Đ c tính kéo t i bánh xe ch đ ngặ ạ ủ ộ ...................................................... 28
4.5. Ph ng pháp xác đ nh các thông s đ ng l c h c c b nươ ị ố ộ ự ọ ơ ả ................. 30
Ch ng 5. K T LU Nươ Ế Ậ ............................................................................. 36
2
Ch ng 1. ươ T NG QUAN ÔTÔ HYBRIDỔ
1.1. Khái ni m chungệ
Ô tô hybrid là dòng xe s d ng đ ng c t h p, đ c k t h p gi a đ ng cử ụ ộ ơ ổ ợ ượ ế ợ ữ ộ ơ
ch y b ng năng l ng thông th ng (xăng, Diesel…) v i đ ng c đi n l y năngạ ằ ượ ườ ớ ộ ơ ệ ấ
l ng đi n t m t c-quy cao áp. Đi m đ c bi t là c-quy đ c n p đi n v i cượ ệ ừ ộ ắ ể ặ ệ ắ ượ ạ ệ ớ ơ
ch n p “thông minh” nh khi xe phanh, xu ng d c…, g i là quá trình phanh táiế ạ ư ố ố ọ
t o năng l ng. Nh v y mà ôtô có th ti t ki m đ c nhiên li u khi v n hànhạ ượ ờ ậ ể ế ệ ượ ệ ậ
b ng đ ng c đi n đ ng th i tái sinh đ c năng l ng đi n đ dùng khi c nằ ộ ơ ệ ồ ờ ượ ượ ệ ể ầ
thi t.ế
1.2. Xu h ng phát tri n c a ôtô hybridướ ể ủ
S phát tri n các ph ng ti n giao thông các khu v c trên th gi i nóiự ể ươ ệ ở ự ế ớ
chung không gi ng nhau, m i n c có m t quy đ nh riêng v khí th i c a xe ,ố ỗ ướ ộ ị ề ả ủ
nh ng đ u có xu h ng là t ng b c c i ti n cũng nh ch t o ra lo i ôtô màư ề ướ ừ ướ ả ế ư ế ạ ạ
m c ô nhi m là th p nh t và gi m t i thi u s tiêu hao nhiên li u. Đi u đó càngứ ễ ấ ấ ả ố ể ự ệ ề
c p thi t khi mà ngu n tài nguyên d u m ngày càng c n ki t d n đ n giá d uấ ế ồ ầ ỏ ạ ệ ẫ ế ầ
tăng cao mà ngu n thu nh p c a ng i dân l i tăng không đáng k . ồ ậ ủ ườ ạ ể
Các xe ch y b ng Diesel, xăng ho c các nhiên li u khác đ u đang tràn ng pạ ằ ặ ệ ề ậ
trên th tr ng gây ô nhi m môi tr ng, làm cho b u khí quy n ngày m t x u đi,ị ườ ễ ườ ầ ể ộ ấ
h sinh thái thay đ i. Vì th vi c tìm ra ph ng án đ gi m t i thi u l ng khíệ ổ ế ệ ươ ể ả ố ể ượ
gây ô nhi m môi tr ng là m t v n đ c n đ c quan tâm nh t hi n nay c aễ ườ ộ ấ ề ầ ượ ấ ệ ủ
ngành ô tô nói riêng và m i ng i nói chung.ọ ườ
Ôtô s ch không gây ô nhi m (zero emission) là m c tiêu h ng t i c a cácạ ễ ụ ướ ớ ủ
nhà nghiên c u và ch t o ôtô ngày nay. Có nhi u gi i pháp đã đ c công b trongứ ế ạ ề ả ượ ố
nh ng năm g n đây, nh : hoàn thi n quá trình cháy c a đ ng c , s d ng các lo iữ ầ ư ệ ủ ộ ơ ử ụ ạ
nhiên li u không truy n th ng cho ôtô nh LPG, khí thiên nhiên, methanol,ệ ề ố ư
biodiesel, đi n, pile nhiên li u, năng l ng m t tr i, ôtô lai (hybrid)... Ph m vi bàiệ ệ ượ ặ ờ ạ
vi t này ch bàn v ôtô hybrid.ế ỉ ề
Ôtô hybrid
Xu t hi n t đ u nh ng năm 1990 và cho đ n nay, ôtô hybrid đã luôn đ cấ ệ ừ ầ ữ ế ượ
nghiên c u và phát tri n nh là m t gi i pháp hi u qu v tính kinh t và môiứ ể ư ộ ả ệ ả ề ế
3
tr ng. Có th nói, công ngh hybrid là chìa khoá m cánh c a ti n vào k nguyênườ ể ệ ở ử ế ỷ
m i c a nh ng chi c ô tô, đó là ô tô không gây ô nhi m môi tr ng hay còn g i làớ ủ ữ ế ễ ườ ọ
ô tô sinh thái.
V i các u đi m n i b t nh đã nêu, ôtô hybrid đang đ c s quan tâmớ ư ể ổ ậ ư ượ ự
nghiên c u và ch t o c a r t nhi u nhà khoa h c và hãng s n xu t ôtô trên thứ ế ạ ủ ấ ề ọ ả ấ ế
gi i. Ngày càng có nhi u m u ôtô hybrid xu t hi n trên th tr ng và càng cóớ ề ẫ ấ ệ ị ườ
nhi u ng i tiêu dùng s d ng lo i ô tô này. ề ườ ử ụ ạ
Ôtô s d ng Hydrogen, ôtô đi n, ôtô pin m t tr i... cho đ n nay đ u t n t iử ụ ệ ặ ờ ế ề ồ ạ
m t s nh c đi m nh t đ nh, không d th c hi n v i th c tr ng nh đ t n cộ ố ượ ể ấ ị ễ ự ệ ớ ự ạ ư ấ ướ
ta. Trong b i c nh đó thì ôtô hybrid nhi t đi n (k t h p gi a đ ng c đ t trong vàố ả ệ ệ ế ợ ữ ộ ơ ố
đ ng c đi n) đ c coi là phù h p nh t trong giai đo n đón đ u v xu th phátộ ơ ệ ượ ợ ấ ạ ầ ề ế
tri n ôtô s ch, nh m đáp ng tính kh t khe môi tr ng đô th , tính nguy c c nể ạ ằ ứ ắ ườ ị ơ ạ
ki t nhiên li u. ệ ệ
Tuy nhiên chúng ta ch có th s d ng nh ng lo i xe hybrid nhi t đi n ho tỉ ể ử ụ ữ ạ ệ ệ ạ
đ ng trong ph m vi các thành ph , các khu du l ch và có th v n hành trên các lo iộ ạ ố ị ể ậ ạ
đ ng dài hàng trăm kilômet t ng đ i b ng ph ng... Ch không th s d ng ô tôườ ươ ố ằ ẳ ứ ể ử ụ
hybrid nhi t đi n thay h n các lo i ôtô khác vì tính công ngh lai còn nhi u h nệ ệ ẳ ạ ệ ề ạ
ch , mà cái khó nh t c a v n đ này là ngu n d tr năng l ng đi n đ c p choế ấ ủ ấ ề ồ ự ữ ượ ệ ể ấ
đ ng c đi n, vì n u dùng bình ăcquy thông th ng thì s l ng bình r t nhi u. ộ ơ ệ ế ườ ố ượ ấ ề
Trong ph m vi bài vi t này ch bàn v dòng ôtô hybrid nhi t đi n (k t h pạ ế ỉ ề ệ ệ ế ợ
gi a đ ng c đ t trong và đ ng c đi n) là lo i ôtô hybrid thông d ng nh t hi nữ ộ ơ ố ộ ơ ệ ạ ụ ấ ệ
nay.
1.3. Phân lo i ôtô hybridạ
1.3.1. Theo th i đi m ph i h p công su tờ ể ố ợ ấ
1.3.1.1. Ch s d ng motor đi n t c đ ch mỉ ử ụ ệ ở ố ộ ậ
Khi ôtô băt đâu kh i hanh, motor đi n s hoat đông cung câp công su t giup* + ơ, + ệ ẽ . . * ấ *
xe chuyên đông và ti p t c tăng d n lên v i t c đ kho ng 25 mph (1,5 km/h), . ế ụ ầ ớ ố ộ ả
tr c khi đ ng c xăng t kh i đ ng. Đ tăng t c nhanh t đi m d ng, đ ng cướ ộ ơ ự ở ộ ể ố ừ ể ừ ộ ơ
xăng ph i kh i đ ng ngay l p t c m i có th cung c p công su t t i đa. Ngoài ra,ả ở ộ ậ ứ ớ ể ấ ấ ố
motor đi n và đ ng c xăng cũng h tr cho nhau khi đi u ki n lái yêu c u nhi uệ ộ ơ ỗ ợ ề ệ ầ ề
4
công su t, nh khi leo d c, leo núi ho c v t qua xe khác. Do motor đi n đ c sấ ư ố ặ ượ ệ ượ ử
d ng nhi u t c đ th p, nên lo i này có kh năng ti t ki m nhiên li u khi lái ụ ề ở ố ộ ấ ạ ả ế ệ ệ ở
đ ng ph h n là khi đi trên đ ng cao t c. Toyota Prius và Ford Escape Hybrid làườ ố ơ ườ ố
hai dòng đi n hình thu c lo i này.ể ộ ạ
1.3.1.2. Ph i h p khi c n công su t caoố ợ ầ ấ
Motor đi n h tr đ ng c xăng ch khi đi u ki n lái yêu c u nhi u côngệ ỗ ợ ộ ơ ỉ ề ệ ầ ề
su t, nh trong quá trình tăng t c nhanh t đi m d ng, khi leo d c ho c v t quaấ ư ố ừ ể ừ ố ặ ượ
xe khác, còn trong đi u ki n bình th ng xe v n ch y b ng đ ng c xăng. Do đó,ề ệ ườ ẫ ạ ằ ộ ơ
nh ng chi c hybrid lo i này ti t ki m nhiên li u h n khi đi trên đ ng cao t c vìữ ế ạ ế ệ ệ ơ ườ ố
đó là khi đ ng c xăng ít b gánh n ng nh t. Đi n hình là Honda Civic Hybrid vàộ ơ ị ặ ấ ể
Honda Insight thu c lo i th hai.ộ ạ ứ
C hai lo i này đ u l y công su t t c-quy khi motor đi n đ c s d ngả ạ ề ấ ấ ừ ắ ệ ượ ử ụ
và đ ng nhiên nó s làm y u công su t c a c-quy. Tuy nhiên, m t chi c xeươ ẽ ế ấ ủ ắ ộ ế
hybrid không c n ph i c m vào m t ngu n đi n đ s c b i vì nó có kh năng tầ ả ắ ộ ồ ệ ể ạ ở ả ự
s c. ạ
1.3.2. Theo cách ph i h p công su t gi a đ ng c nhi t và đ ng c đi nố ợ ấ ữ ộ ơ ệ ộ ơ ệ
1.3.2.1. Ki u n i ti pể ố ế
Đ ng c đi n truy n l c đ n các bánh xe ch đ ng, công vi c duy nh tộ ơ ệ ề ự ế ủ ộ ệ ấ
c a đ ng c nhi t là s kéo máy phát đi n đ phát sinh ra đi n năng n p cho c-ủ ộ ơ ệ ẽ ệ ể ệ ạ ắ
quy ho c cung c p cho đ ng c đi n . ặ ấ ộ ơ ệ
5