intTypePromotion=1
ADSENSE

Sử dụng phần mềm AVL - cruise mô phỏng xe hybrid phối hợp nguồn động lực kiểu song song

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

14
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Sử dụng phần mềm AVL - cruise mô phỏng xe hybrid phối hợp nguồn động lực kiểu song song thực hiện nghiên cứu các phương pháp phối hợp nguồn động lực cho xe hybrid và thực hiện xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống phối hợp nguồn động lực kiểu song song bằng phần mềm AVL-Cruise, phân tích và đánh giá kết quả để làm tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu ôtô hybrid, từng bước làm chủ công nghệ cũng như định hướng cho việc nghiên cứu thực nghiệm.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Sử dụng phần mềm AVL - cruise mô phỏng xe hybrid phối hợp nguồn động lực kiểu song song

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 SỬ DỤNG PHẦN MỀM AVL - CRUISE MÔ PHỎNG XE HYBRID PHỐI HỢP NGUỒN ĐỘNG LỰC KIỂU SONG SONG Nguyễn Tường Vi, Trần Tuấn Anh1 Trường Đại học Thủy lợi, email: Nguyentuongvi1978@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG trường. Chính vì vậy, với xu thế phát triển chung thì ôtô hybrid sẽ được đưa vào sử Cùng xu hướng phát triển của các ngành dụng nhiều ở nước ta. khoa học và công nghệ, trong thời gian qua Do đó, bài báo này thực hiện nghiên cứu ngành công nghiệp ô tô thế giới đã không các phương pháp phối hợp nguồn động lực ngừng được nghiên cứu phát triển và ứng cho xe hybrid và thực hiện xây dựng mô hình dụng các công nghệ mới và hiện đại để đáp mô phỏng hệ thống phối hợp nguồn động lực ứng các tiêu chuẩn phát thải ngày càng ngặt kiểu song song bằng phần mềm AVL-Cruise, nghèo cũng như yêu cầu cao về tiêu thụ nhiên phân tích và đánh giá kết quả để làm tài liệu liệu đối với các dòng xe mới. Hiện nay, chất tham khảo cho việc nghiên cứu ôtô hybrid, lượng không khí của các trung tâm thành phố từng bước làm chủ công nghệ cũng như định là rất thấp [2]. Trong các biện pháp nhằm hướng cho việc nghiên cứu thực nghiệm. giảm thiểu ô nhiễm môi trường thì việc sử dụng xe điện đang là xu thế phát triển vì nó 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU có thành phần khí thải rất nhỏ gần như bằng không [3]. Tuy nhiên, những vấn đề xe điện Nghiên cứu được thực hiện bằng mô gặp phải: thời gian nạp điện dài và quãng phỏng trên phần mềm AVL-Cruise về việc đường chạy xe còn ngắn, chất thải của hệ phối hợp nguồn động lực kiểu song song cho thống điện, giá thành... Vì vậy xe điện chưa xe hybrid. So sánh tốc độ đông cơ, tiêu hao được sử dụng rộng rãi. Từ đó, xe hybrid ra nhiên liệu và phát thải của xe ban đầu và xe đời, đó là sự kết hợp của động cơ đốt trong hybrid khi chạy theo chu trình thử NEDC truyền thống và động cơ điện [4,5]. Hệ thống (theo các tiêu chuẩn sau Euro II) dùng cho xe xe hybrid cho phép tối đa hiệu quả phát huy con và xe tải nhẹ. Động cơ xăng là động cơ lực kéo, quãng đường hoạt động dài [6,7]. 1NZ-FE của TOYOTA và động cơ điện với Với sự hỗ trợ của động cơ điện thì động cơ các thông số được ghi trong Bảng 1 và Bảng 2. đốt trong giảm tối đa các trường hợp vận Bảng 1. Thông số kỹ thuật động cơ 1NZ-FE hành bất lợi, có suất tiêu hao nhiên liệu, thành phần các phát thải độc hại lớn: chế độ Model động cơ D4BB không tải, chế độ tốc độ thấp, các chế độ gia Dung tích xi lanh (cm3) 1.497 tốc. Hơn nữa, nhờ có động cơ điện có thể Công suất lớn nhất (Kw - vòng/phút) 79-6.000 chuyển thành máy phát điện khi phanh để Mô-men lớn nhất (N.m - vòng/phút) 139-4.200 nạp điện cho Ăcquy. Bảng 2. Thông số kỹ thuật động cơ điện Với các ưu điểm nổi bật như đã nêu, ôtô hybrid đang được sự quan tâm nghiên cứu và Điện áp (V) 185 chế tạo của rất nhiều nhà khoa học và các Công suất định mức (Kw) 30 hãng sản xuất ôtô trên thế giới. Ngày càng có Số vòng quay định mức (vòng/phút) 2850 nhiều mẫu ô tô hybrid xuất hiện trên thị Số vòng quay cực đại (vòng/phút) 9000 231
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Nguyên nhân là sự thay đổi tốc độ của xe phần lớn là do động cơ điện, vì vậy cho phép 3.1. Lựa chọn phối hợp nguồn động lực dễ dàng điều khiển, giảm tiêu hao nhiên liệu Các nghiên cứu chỉ ra các kiểu xe hybrid ở hầu hết các điểm trên 3 pha thử nghiệm khi khác nhau, thông thường thì việc phân loại xe động cơ đốt trong được sử dụng trên xe hybrid liên quan đến các khớp nối và dòng hybrid (Hình 3). truyền năng lượng trong hệ thống [8]. Với điều kiện giao thông ở Việt Nam, phối hợp nguồn động lực hybrid kiểu song song là phù hợp [9,10] và được lựa chọn (Hình 1), Cả động cơ đốt trong và động cơ điện cùng kết nối đến hộp số. Khi đó, bánh xe có thể nhận được năng lượng từ động cơ điện, động cơ đốt trong hoặc cả hai, việc lựa chọn phối hợp mô men xoắn lúc này cho phép tối đa hóa hiệu quả làm việc của hệ thống truyền động. Hình 3. Tiêu hao nhiên liệu động cơ thường và động cơ lắp trên xe hybrid 3.3. Kết quả Phát thải độc hại - Phát thải NOx (Hình 4): Phát thải NOx của xe hybrid hầu hết đều thấp hơn đáng kể so với phát thải của xe thường, thậm chí bằng 0 khi ngắt động cơ. Tuy nhiên, ở giai đoạn chuyển tiếp từ động cơ điện sang động cơ đốt trong phải khởi động và tăng công nhanh Hình 1. Sơ đồ phối hợp nguồn động công suất để đảm bảo tốc độ và sự ổn định lực kiểu song song của xe nên lượng nhiên liệu chu trình tăng nhanh làm tăng nhiệt độ trung bình trong 3.2. Kết quả tốc độ động cơ và tiêu hao xilanh động cơ của chu trình công tác làm nhiên liệu tăng NOx. Hình 2. Tốc độ động cơ thường và động cơ lắp trên xe hybrid Hình 4. Phát thải NOx động cơ thường Tốc độ động cơ ổn định hơn khi lắp trên và động cơ lắp trên xe hybrid xe có hệ thống Hybrid so với lắp trên xe - Phát thải CO (Hình 5): Phát thải CO của thường qua mức độ thay đổi tốc độ khi chạy xe Hybrid hầu hết đều thấp hơn đáng kể so trên 3 pha là rất nhỏ, tại những vị trí khi tốc với phát thải của xe thường. Do trong tất cả độ xe bằng 0 thì xe hybrid cho phép ngắt các trường hợp, động cơ đốt trong trên xe động cơ đốt trong, còn xe thường động cơ đốt hybrid đều được giảm tải (giảm công suất) trong thực hiện chạy không tải (Hình 2). lượng CO tổng cộng tính theo g/km sẽ giảm. 232
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 4. KẾT LUẬN Khi sử dụng xe hybrid cho phép sử giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu (30%), giảm phát thải gây ô nhiêm môi trường (NOx giảm 60%, CO giảm 25% và HC giảm 25%), tốc độ xe ổn định hơn xe thường. Hình 5. Phát thải CO động cơ thường và Kết quả của đề tài làm tài liệu tham khảo động cơ lắp trên xe hybrid cho việc nghiên cứu ôtô hybrid, từng bước làm chủ công nghệ cũng như định hướng cho - Phát thải HC (Hình 6): Phát thải HC là việc nghiên cứu thực nghiệm. sản phẩm của phần nhiên liệu chưa cháy do Kết quả của đề tài nếu được kiểm chứng thiếu ô xy hoặc thành phần hỗn hợp không bằng thực nghiệm sẽ cho tính thuyết phục đồng nhất. Phát thải HC của xe hybrid hầu cao hơn. hết đều thấp hơn đáng kể so với phát thải của xe thường. Tuy nhiên, ở hai chế độ chuyển 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO tiếp từ động cơ điện sang động cơ đốt trong [1] AVL guide, 2009. AVL Cruise software và ngược lại đều cho phát thải HC tăng. version. Nguyên nhân là ở giai đoạn này động cơ đốt [2] J.Fuglestvedt, T.Berntsen, G.Myhre, K.Ryp trong phải thay đổi nhanh lượng nhiên liệu dal, R.B.Skeie, 2007. Climate Forcing from chu trình trong khi lượng không khí không the Transport Sectors, Proceedings of the kịp thay đổi theo theo yêu cầu làm tăng khả National Academy of Sciences of the năng thiếu ôxy, làm tăng HC. United States of America. [3] A.Emadi, 2005. Handbook of automotive power electronics and motor drives. Taylor & Francis Inc. [4] K.Jonasson, 2005. Control of hybrid electric vehicles with diesel engines, PhD thesis. Department of Industrial Electrical Engineering and Automation, Lund University, Lund, Sweden. [5] A.Emadi, K.Rajashekara, S.Williamson, S.Lukic, 2005. Topological Overview of Hình 6. Phát thải HC động cơ thường Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicular và động cơ lắp trên xe hybrid Power System Architectures and Configurations. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 54, n.3. [6] M.Ehsani, Y.Gao, S.Gay, A.Emadi, 2004. Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles: fundamentals, theory and design. CRC Press. [7] H.B.Pacejka, 2006. Tyre and Vehicle Dynamics. BH Elsevier – Second edition [8] M. Olszewski, 2005. Evaluation of 2004 Hình 7. Kết quả tổng thể 2 loại xe Toyota Prius Hybrid Electric Drive System. U.S. Department of Energy. - Kết quả tổng thể (Hình 7): Các thành [9] K.C.Bayindir, M.A.Gozu kucuk, A. Teke, phần tiêu thụ nhiên liệu và phát thải của xe 2011. A comprehensive overview¨ of hybrid Hybrid đều thấp hơn đáng kể so với phát thải electric vehicle: Powertrain configurations, của xe thường. Tiêu thụ nhiên liệu giảm tới powertrain control techniques and electronic control units. Energy Conversion and 30%, phát thải NOx giảm 60%, CO giảm Management, Vol. 52, pp. 1305-1313. 25% và HC giảm 25%. 233
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2