Đang tải... (xem toàn văn)
Công nghệ hybrid ra đời dần dần chiếm lĩnh thị trường ô tô bời tính ưu việt về tiêu thụ nhiên liệu và khí thải sạch. Nếu đặt lên bàn cân và yêu cầu phải so sánh, bạn nghĩ một chiếc Toyota Prius sẽ có điểm chung nào so với các mẫu xe như Cadillac Escalade, Chevrolet Malibu, Honda Insight hay Porsche Cayenne...??? Câu trả lời là chúng đều có thể được trang bị hệ thống truyền năng lượng dạng lai, hay còn gọi là Hybrid hệ thống được nhiều người biết đến nhờ công lao của chiếc Toyota Prius. Ở thời điểm hiện tại, các loại xe Hybrid đã trở nên phổ biến hơn bao giờ hết, ban đầu chỉ có những loại xe cỡ nhỏ, giờ thì mô hình này đã lan rộng sang cả những loại xe cỡ trung, cỡ lớn, và cả những chiếc SUV to lớn, hầm hố.v.v...
Chuyªn ®Ò CÔNG NGHỆ HYBRID KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Công nghệ Hybrid Công nghệ Hybrid gì? Công nghệ Hybrid Công nghệ Hybrid gì? Trong tiếng Anh, chữ “hybrid” có nghĩa tổ hợp Ô tô hybrid dòng xe sử dụng động tổ hợp Động hybrid loại động kết hợp động chạy lượng thông thường với động điện lấy lượng điện từ ắc quy đặc biệt Nhờ mà động tiết kiệm nhiên liệu vận hành động điện đồng thời tái sinh lượng điện để dùng cần thiết Vậy bí mật công nghệ hybrid gì? Tại đem lại thành công cho nhiều hãng xe ứng dụng công nghệ này? Công nghệ Hybrid Công nghệ Hybrid gì? * Đặc tính hệ thống hybrid: - Tránh thất thoát nhiên liệu cách vô ích tự động dừng động không cần thiết - Mô-tơ điện giúp làm nóng động khởi động trợ lực giúp xe lăn bánh - Đạt hiệu cao xe dùng động đốt chừng 30% Khi động không hiệu (ví dụ dừng xe), bị ngắt đi, mô-tơ điện chạy Còn động hoạt động mạnh nhất, làm chạy máy phát điện Công nghệ Hybrid * Các dòng xe lắp đặt hệ thống Hybrid (tham khảo): Công nghệ Hybrid * Các dòng xe lắp đặt hệ thống Hybrid (tham khảo): Công nghệ Hybrid * Các dòng xe lắp đặt hệ thống Hybrid (tham khảo): Ngoài ra: - Honda Insight - hybrid bán thị trường Mỹ - Honda Civic Hybrid - trông không khác so với Civic phiên thường - Audi Q7 hybrid - Ford Escape hybrid Thậm chí công nghệ hybrid bước vào giới xe máy, khởi đầu cho xu hướng Piaggio với MP3 Hybird với động 125cc so với 250cc phiên thường Chiếc xe có mặt thị trường vào năm 2009, nguyên tắc hoạt động giống động hybrid ô tô Công nghệ Hybrid Phân loại hệ thống Hybrid: a Hệ thống Hybrid nối tiếp Ở hệ thống này, bánh xe chủ động dẫn động nhờ mô tơ điện, động xe làm nhiệm vụ làm quay máy phát điện để cấp điện cho động nạp điện cho ắc quy xe Công nghệ Hybrid Phân loại hệ thống Hybrid: b Hệ thống Hybrid song song Động làm nhiệm vụ chủ yếu dẫn động cho bánh xe chủ động, đồng thời truyền chuyển động đến máy phát để nạp điện cho ắc quy Mô tõ điện hỗ trợ trường hợp xe cần tăng tốc nhờ mà tiết kiệm nhiên liệu Công nghệ Hybrid Phân loại hệ thống Hybrid: c Hệ thống Hybrid hỗn hợp Bộ chia công suất hệ thống đảm nhiệm việc phân phối công suất từ động mô tơ điện theo tỷ lệ khác đến bánh xe chủ động Các dòng xe hybrid sử dụng hệ thống Prius, RX400h v v… 10 Công nghệ Hybrid Các phận hệ thống Hybrid: b Hộp số Cụm bánh hành tinh hộp số đóng vai trò chia công suất có nhiệm vụ chia công suất từ động xe thành hai thành phần tạm gọi phần dành cho phần dành cho điện Các bánh hành tinh truyền công suất đến động chính, động điện – máy phát bánh xe chủ động hầu hết điều kiện khác Các bánh hành tinh hoạt động cấu truyền động biến đổi liên tục (CVT 13 Công nghệ Hybrid Các phận: b Hộp số Tổ hợp mô tơ điện – máy phát số (MG1) có nhiệm vụ nạp điện trở lại cho ắc quy điện áp cao đồng thời cấp điện để dẫn động cho MG2 MG1 hoạt động mô tơ để khởi động động xe đồng thời điều khiển tỷ số truyền truyền bánh hành tinh 14 Công nghệ Hybrid Các phận: b Hộp số Tổ hợp mô tơ điện – máy phát số (MG2) có nhiệm vụ dẫn động cho bánh xe chủ động tiến lùi xe Trong suốt trình giảm tốc phanh xe, MG2 hoạt động máy phát hấp thu động (còn gọi trình hãm tái sinh lượng) chuyển hóa thành điện để nạp lại cho ắc quy điện áp cao 15 Công nghệ Hybrid Các phận hệ thống Hybrid: c Bộ chuyển đổi (hay điều khiển công suất) 16 Công nghệ Hybrid Các phận hệ thống Hybrid: c Bộ chuyển đổi (hay điều khiển công suất) Bộ chuyển đổi biến dòng điện chiều từ ắc quy điện áp cao thành dòng xoay chiều làm quay mô tơ điện biến dòng xoay chiều từ máy phát thành dòng điện chiều để nạp điện cho ắc quy Về cấu tạo, gồm khuếch đại điện để tăng điện áp cung cấp lên đến 500V đồng thời trang bị chuyển đổi dòng chiều để nạp điện cho ắc quy phụ xe chuyển đổi dòng xoay chiều để cấp điện cho máy nén hệ thống điều hòa xe hoạt động 17 Công nghệ Hybrid Các phận hệ thống Hybrid: d Ắc quy điện áp cao Ắc quy xe bảo vệ vỏ niken-kim loại hyđrua chắn có mật độ lượng cao so với bình thường Nó gồm 168 cặp cực ắc quy với điện áp chuẩn 200V (1,2V x 168 cặp cực ắc quy) nạp điện động thông qua tổ hợp MG1 xe chạy bình thường tổ hợp MG2 suốt trình hãm tái sinh lượng 18 Công nghệ Hybrid Các phận hệ thống Hybrid: e Cáp nguồn Cáp nguồn hay cáp công suất xe hybrid dùng để truyền dòng điện có cường độ điện áp cao thiết bị ắc quy điện cao áp, chuyển đổi, tổ hợp MG1, MG2 máy nén hệ thống điều hòa Đường dây cáo áp giắc nối đánh dấu mầu da cam hình 19 Công nghệ Hybrid Các phận hệ thống Hybrid: f Ắc quy phụ Loại ắc quy DC12V bố trí cố định phía sau xe, trì cung cấp dòng điện chiều ổn định cho thiết bị đèn xe, hệ thống âm thanh, ECU điều khiển v v… 20 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: a Chế độ sẵn sàng khởi hành Ở chế độ này, đèn “READY” sáng lên để thông báo với người lái xe xe sẵn sàng chuyển bánh 21 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: a Chế độ sẵn sàng khởi hành Để khởi động xe, người lái vặn chìa khóa khởi động sang vị trí “ON” cần số giữ nguyên vị trí “P” đạp chân vào bàn đạp phanh Sau khởi động, động xe tự động quay hay ngừng quay phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động tình trạng ắc quy cao áp, mục đích để tăng cường tiết kiệm nhiên liệu 22 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: a Chế độ sẵn sàng khởi hành Khi chuyển cần số sang vị trí “D” nhả bàn đạp phanh, xe bắt đầu di chuyển Lúc này, có mô tơ điện dẫn động bánh xe chủ động quay dải tốc độ thấp Cuối trình này, động xe bắt đầu tham gia dẫn động cho xe tăng tốc dần đến dải tốc độ thông thường 23 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: b Chế độ chạy xe bình thường Khi xe đạt đến tốc độ ổn định, động mô tơ điện tham gia dẫn động cho bánh xe chủ động Công suất từ động chia thành hai phần: phần dẫn động cho bánh xe chủ động, phần dẫn động làm quay mát phát điện 24 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: b Chế độ chạy xe bình thường Dòng điện sinh từ máy phát qua chuyển đổi đến làm quay mô tơ điện Sự phân bố công suất động nhằm tối ưu hóa tiết kiệm nhiên liệu Khi cần thiết, công suất dư thừa sinh từ động máy phát tiếp nhận để nạp điện trở lại cho ắc quy cao áp 25 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: c Chế độ tăng tốc tối đa Khi muốn tăng tốc tối đa, ắc quy cao áp cung cấp thêm lượng vào mô tơ qua chuyển đổi để khếch đại công suất dẫn động lên mức tối đa công suất từ động mô tơ thay đổi tăng lên cách chậm chạp 26 Công nghệ Hybrid Các chế độ hoạt động hệ thống Hybrid: d Chế độ giảm tốc dừng xe Trong trình giảm tốc, mô tơ điện hoạt động máy phát điện dẫn động nhờ động từ bánh xe chủ động Người gọi chế độ “chế độ hãm tái sinh lượng” mà động chuyển hóa thành điện qua chuyển đổi để nạp lại cho ắc quy cao áp xe 27