Link tải miễn phí luận văn

I. Tìm hiểu công nghệ hybrid của trong ngành công nghiệp Ôtô
1. Xe hybrid
1.1. Khái niệm
Hybrid trong tiếng Latin có nghĩa là “lai”, ôtô hybrid (Hybrid Electric Vehiclé-HEVs) là ôtô sử dụng động cơ tổ hợp gồm hai động cơ cung cấp động lực cho xe hoạt động. Cơ cấu phổ biến nhất là 1 động cơ điện kết hợp với 1 động cơ đốt trong.
Động cơ đốt trong với nhiên liệu là xăng hay diesel như thông thường, còn động cơ điện hoạt động nhờ dòng điện tái tạo từ động cơ đốt trong hay từ nguồn pin trên xe. Một bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì dùng động cơ đốt trong hay cả hai cùng lúc, nó cũng tính toán sự vận hành để tận dụng nguồn năng lượng dư thừa để nạp vào pin.
Ngoài động cơ “lai” như trên thì các hệ thống khác trên xe hybrid hầu như không có gì thay đổi so với một chiếc xe thông thường.
1.2. Ưu điểm của xe hybrid?
Xe hybrid được nhắc tới với những ưu điểm sau:
- Tiết kiệm nhiên liệu
- Giảm khí thải động cơ, thân thiện hơn với môi trường
- Tiết kiệm chi phí vận hành
Như đã biết, một chiếc xe hơi luôn vận hành ở nhiều chế độ khác nhau (đi nhanh, đi chậm, tăng tốc, lên dốc, xuống dốc…), có lúc cần công suất mạnh mẽ nhất, nhưng phần lớn thời gian chỉ cần 1 động lực vừa đủ để chuyển động. Trong khi đó, động cơ đốt trong có sự biến thiên công suất không cao, thường gây dư thừa công suất, nhất là khi di chuyển trong thành phố.
1.3. Các bộ phận chính của ôtô Hybrid
- Hệ thống làm mát có nhiệm vụ làm mát động cơ đốt trong, nhiên liệu và ắc quy. Nhiệt của nước làm mát có thể sử dụng để sấy sóng cabin xe ở vùng nhiệt độ thấp hay dùng cho các thiết bị nhiệt khác.
- Động cơ điện: nhận năng lượng điện tử ắc quy, chuyển thành năng lượng cơ khí dẫn động bánh xe. Ưu điểm của động cơ điện là cho mô-men lớn ở số vòng quay nhỏ, hoạt động êm, hiệu suất cao.
- Hộp số: Ôtô hybrid có thể dùng nhiều loại hộp số khác nhau. Bốn loại hộp số thường dùng là: hộp số vô cấp, hộp số sang số tự động, hộp số tay, hộp số tự động thông thường với bộ chuyển đổi mô-men.
- Hệ thống xử lý khí xả: khí thải của động cơ ôtô luôn là vấn đề được đặt ra. Ôtôhybrid có thể giảm lượng khí thải do tốn ít nhiên liệu, sử dụng những nguồn nhiên liệu sạch, cải tiến chất lượng của động cơ và công nghệ xử lý khí thải.
- Bộ phận điều khiển: điều khiển các chế độ hoạt động và sự phối hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện.
- Ắc quy: là một thành phần quan trọng của động cơ hybrid, đảm bảo các yêu cầu như tạo dòng lớn, cho phép nạp điện trong quá trình phanh, độ bền cao. Hiện nay thường sử dụng ắc quy axit chì, trong tương lai hai loại ắc quy ino-lithium và polyme-lithium có nhiều triển vọng áp dụng cho xe hybrid.
- Động cơ đốt trong: là nguồn động lực chính trong động cơ hybrid; có thể sử dụng động cơ xăng; động cơ diesel, động cơ hydro, khí hóa lỏng hay pin nhiên liệu.
1.4. Một chiếc xe hybrid với cơ cấu 2 động cơ xăng và điện
Động cơ hybrid đã khắc phục nhược điểm này nhờ sử dụng 2 động cơ công suất nhỏ (xăng và điện) thay cho một động cơ xăng công suất lớn. Động cơ xăng trên xe hybrid có dung tích xylanh nhỏ hơn nên tiết kiệm nhiên liệu đáng kể, công suất tuy nhỏ hơn nhưng vẫn đủ trong phần lớn điều kiện hoạt động. Khi nào xe cần công suất cao (lên dốc, tăng tốc, chở nặng...) động cơ điện sẽ được khởi động để phối hợp cùng động cơ xăng.(Cơ cấu này cũng có thể theo hướng ngược lại, tức là động cơ điện là động cơ chính, động cơ xăng “trợ lực” cho động cơ điện). Xe hybrid điều tiết hoạt động thông qua hệ thống điều khiển điện tử, hai động cơ phối hợp cùng nhau qua một cơ cấu hòa công suất (nối tiếp, song song hay hỗn hợp).
Như vậy, thay vì một động cơ hơn 2 lít như phiên bản thông thường, xe Honda Civic hybrid chỉ cần 1 động cơ 1.3l và hỗ trợ bằng động cơ điện. Chính điều này góp phần lớn làm giảm sự tiêu tốn nhiên liệu mà vẫn đảm bảo khả năng vận hành.
Một đặc điểm đáng kể ở xe hybrid phải kể đến, đó là việc tận dụng nguồn năng lượng dư thừa. Không giống như các loại xe sử dụng động cơ điện khác, xe hybrid không cần sạc bằng nguồn điện bên ngoài, chính hệ thống điều khiển trên xe sẽ tận dụng nguồn năng lượng dư thừa của động cơ đốt trong để sạc đầy pin. Khi xe giảm tốc độ hay phanh, hệ thống này sẽ đảo cực của động cơ điện, lúc này nó trở thành máy phát điện để sạc vào pin, đây gọi là quá trình phanh tái tạo điện năng.
2. Động cơ hybrid
2.1 Phân loại
Động cơ hybrid kết hợp 2 nguồn năng lượng là động cơ đốt trong và môtơ điện. Mặc dù động cơ hybrid có sử dụng một môtơ điện nhưng nó cũng không cần nạp điện từ bên ngoài. Có 3 loại động cơ hybrid chủ yếu sau:
2.1.1 Tổ hợp ghép nối tiếp
Động cơ khởi động máy phát điện và môtơ điện sẽ sử dụng nguồn điện này để quay bánh xe. Đây được gọi là tổ hợp ghép nối tiếp bởi vì lực được truyền đến bánh xe theo một chuỗi nối tiếp. Tổ hợp ghép nối tiếp này cho phép vận hành một động cơ công suất nhỏ , tạo ra và cung cấp nguồn điện cho môtơ điện và nạp điện cho ắc quy. Động cơ này có 2 môtơ: 1 máy phát điện (có cấu tạo giống như một môtơ sinh điện) và 1 môtơ phát điện. Động cơ đốt trong tạo ra động lực làm quay môtơ và bánh xe nhưng cảđộng cơ đốt trong và môtơ đều tạo ra một nguồn năng lượng bằng nhau cho xe chuyển động. Loại động cơ này được lắp cho xe Coaster.
2.1.2. Tổ hợp ghép song song
Trong kiểu động cơ này, cả động cơ đốt trong và môtơ đều tạo lực làm chuyển động bánh xe và lực chuyển động từ cả 2 nguồn này đều có thể được tận dụng trong mọi trường hợp. Động cơ này được gọi là tổ hợp ghép song song vì lực được truyền đến bánh xe một cách riêng rẽ. Trong động cơ này, ắc quy được nạp bằng cách biến môtơ phát điện thành 1 máy phát điện và điện từ ắc quy sẽ được truyền đến bánh xe. Mặc dù có cấu tạo đơn giản nhưng nhược điểm của động cơ này là môtơ phát điện không thể làm quay bánh xe trong khi đang nạp điện cho ắc quy với lí do động cơ này chỉ có một môtơ duy nhất. Trong tổ hợp này, động cơ là nguồn tạo động lượng chính, môtơ chỉ hỗ trợ trong lúc xe tăng tốc độ.
2.1.3. Động cơ hỗn hợp.
Kiểu động cơ này kết hợp cả 2 kiểu động cơ nêu trên nhằm tối đa hoá tiện ích của cả hai hệ thống này. Động cơ này có 2 môtơ và tuỳ từng trường hợp vào điều kiện đi mà chỉ sử dụng môtơ điện hay lực chuyển động từ cả môtơ điện và động cơ. Hơn thế, khi cần thiết, động cơ này có thể làm chuyển động bánh xe đồng thời với việc vận hành máy phát để tạo ra điện. Một bộ phận tách lực sẽ tách riêng lực tạo ra từ động cơ vì thế lực truyền đến bánh xe và truyền đến máy phát điện sẽ biến đổi liên tục. Vì khi quay, môtơ có thể tạo ra năng lượng điện nên môtơ được sử dụng nhiều hơn so với trong tổ hợp ghép song song. Loại động cơ này được lắp cho xe Prius và xe Estima Hybrid.
2.2. Hoạt động của động cơ
- Khởi động và giảm xuống tốc độ trung bình.
Động cơ đốt trong sẽ ngừng hoạt động khi không đạt được mức độ hợp lý như khi khởi động hay khi giảm tốc độ. Khi đó xe sẽ chạy chỉ với 1 môtơ.
- Đi với điều kiện thông thường.
Năng lượng của động cơ đốt trong được chia nhỏ, một phần được sử dụng để chạy máy phát điện làm quay môtơ, phần còn lại sẽ làm chuyển động bánh xe.
- Tăng tốc đột ngột.
Bình ắc quy sẽ cung cấp thêm năng lượng trong khi đó động cơ đốt trong và môtơ sẽ nhờ đó tạo thêm lực.
- Giảm tốc độ và phanh hãm.
Môtơ hoạt động như một máy phát điện hiệu suất cao được điều khiển bởi bánh xe. Hệ thống phanh hãm này sẽ phục hồi động năng trữ trong bình ắc quy.
- Nạp điện cho bình ắc quy.
Bình ắc quy sẽ luôn được duy trì đủ lượng điện dự trữ. Động cơ đốt trong sẽ chạy máy phát điện để tái nạp điện cho ắc quy khi cần thiết.


pts2CPf2X93yyiO

---