Nghiên cứu xe lai hybrid và thiết kế chế tạo mô hình xe lai

Đề tài "Nghiên cứu xe lai hybrid và thiết kế chế tạo mô hình xe lai" được thực hiện dựa trên nghiên cứu về dòng xe Corolla Cross Hybrid 2020 của hãng Toyota. Đề tài này nghiên cứu cấu tạo, cách vận hành hoạt động của xe Corolla Cross Hybrid 2020 sau đó bằng những kiến thức có được sẽ áp dụng lên phương tiện hai bánh chuyển đổi động cơ đốt trong nguyên thủy sang động cơ đốt trong sử dụng song song với động cơ điện. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xe lai hybrid và thiết kế chế tạo mô hình xe lai NGHIÊN CỨU XE HYBRID VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH XE LAI Phạm Ngọc Trâm1, Phan Văn Thiệt, Huỳnh Vũ Bằng, Trần Khánh Linh, Bùi Thị Ánh Em* Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh GVHD: Nguyễn Văn BảnTÓM TẮTBên cạnh việc phát triển mạnh mẽ của ngành ô tô cũng mang đến những nguy cơ khác và Việt Namcũng như là thế giới đang đứng trước khủng hoảng về năng lượng và môi trường, nguyên nhân chính làdo các phương tiện giao thông vận tải ngày nay sử dụng động cơ đốt trong. Song song với quá trìnhkhai thác và sử dụng lâu dài, các nhiên liệu trên trở nên cạn kiệt theo tháng năm và môi trường cũngdần trở nên ô nhiễm hơn do khí thải từ động cơ. Đó là lý do nhóm tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu xelai hybrid và thiết kế chế tạo mô hình xe lai”.Đề tài được thực hiện dựa trên nghiêm cứu về dòng xe Corolla Cross Hybrid 2020 của hãng Toyota. Đềtài này nghiên cứu cấu tạo, cách vận hành hoạt động của xe Corolla Cross Hybrid 2020 sau đó bằngnhững kiến thức có được sẽ áp dụng lên phương tiện hai bánh chuyển đổi động cơ đốt trong nguyênthủy sang động cơ đốt trong sử dụng song song với động cơ điện. Nhóm tác giả sử dụng một động cơđiện có công suất vừa đủ với xe và dùng phần mềm lập trình code Arduino để điều khiển cho xe hoạtđộng một cách tự động.1. TỔNG QUANSau một thế kỷ xuất hiện, động cơ đốt trong đã mở ra một kỷ nguyên mới cho sự phát triển kinh tế,khoa học kỹ thuật của loài người. Các phương tiện vận tải thủy bộ hiện nay đa phần đều là động cơ đốttrong, ngoài ra còn được ứng dụng phổ biến rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp… Nói cách khác độngcơ đốt trong là một phần không thể thiếu trong hoạt động sản xuất công nghiệp hiện đại. Tuy nhiênđộng cơ này sử dụng nhiên liệu chính là xăng và dầu để đốt cháy do vậy hiệu suất nhiệt không cao. Saumột khoảng thời gian dài ứng dụng lượng nhiên liệu hóa thạch cung cấp sẽ dần trở nên có giới hạn vàkhí thải ra trong quá trình cháy không thân thiện với môi trường tác động xấu đến sức khoẻ con người.Thực trạng trên cho thấy, ô nhiễm không khí tại các thành phố lớn ngày càng tăng cùng với sự pháttriển về số lượng của các phương tiện tham gia giao thông. Kéo theo đó là tình trạng nguy hại tới sứckhỏe của chính chúng ta. Hãy quan tâm tới sức khỏe của bạn và gia đình trước khi quá trễ bằng cácbiện pháp làm giảm tải lượng khí độc hít vào cơ thể, tạo ra môi trường sống trong lành, sảng khoái hơnngay tại chính nơi chúng ta sinh số.Việc áp dụng những phương pháp sử dụng hiệu quả năng lượng có thể làm giảm bớt một phần gánhnặng, nhưng vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng gia tăng trên thế giới. 40 Một xu hướng rất nổi bật hiện nay là sử dụng nguyên lý lai (hybrid) cho nguồn động lực trên phương tiện giao thông vận tải. Kết hợp hai nguồn năng lượng từ động cơ đốt trong và động cơ điện. 2. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2.1 Sơ đồ cấu tạo chungHệ thống truyền lực xe CorollaCross Hybrid 2020 là kiểu songsong kết hợp.Trong mô hình này, sức mạnhtạo ra từ động cơ xăng và độngcơ điện được kết hợp với nhaumột cách linh hoạt nhằm bổ trợcho nhau và tạo ra hiệu quả hoạtđộng tốt nhất cho chiếc xe. Hình 1 - Sơ đồ chuyển đổi năng lượng trên xe hybrid Động cơ xăng sẽ đóng vai trò cung cấp sức mạnh chủ yếu cho chiếc xe, động cơ điện sẽ hỗ trợ cho động cơ xăng khi cần. Điện năng sẽ được lưu trữ trong cụm pin (thường là loại Li-ion) của chiếc xe, nó sẽ được sạc thông qua hệ thống tái tạo năng lượng phanh (Regenerative Braking) và cả động năng sinh ra từ động cơ xăng (mô hình Series Hybrid). Chính vì thế, nếu hoạt động một cách luân phiên thì cụm pin trên xe hầu như lúc nào cũng được sạc đầy. Mỗi chiếc xe được trang bị nền tảng Series-Parallel Hybrid đều có một hệ thống quản lý chế độ lái và điều kiện vận hành thông minh. Hệ thống này sẽ tự động nhận biết được điều kiện lái và mức pin còn lại để đưa ra chế độ vận hành hiệu quả nhất (Series hoặc Parallel) ở một thời điểm nào đó. 2.2 Cấu tạo và hoạt động của một số chi tiết chính của xe hybrid 2.2.1 Bộ điều khiển 41 Đây là thành phần quan trọng nhất của xe hybrid và nó cũng sẽ điều khiển toàn bộ hoạt động của xe. Bộ điều khiển hybird hay được gọi là HV ECU sẽ nhận thông tin từ các cảm biến và xử lý dựa vào các thông tin đó, tính toán mô men lựa chọn chế độ lai phù hợp. Điều khiển động cơ và động cơ điện, máy phát phù hợp với trình trạng hiện tại mà xe đang di chuyển để tiết kiệm nhiên liệu và vận hành tốt nhất, hình 2, hình 3. Hình 2 - Hệ thống điều khiển động cơ (1) 2 ...