Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 1 1.TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1. Mục đích, ý nghĩa đề tài Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ như ngày nay thì vấn đề về năng lượng là vấn đề nan giải cấp thiết mà không chỉ cho cả thế giới mà cho các quốc gia nói riêng. Lịch sử phát triển của loài người gắn liền với việc sử dụng năng lượng dầu mỏ và nâng sức mạnh của con người lên một tầm cao mới. Lúc ban đầu khi phát hiện ra dầu mỏ thì con người cũng không sử dụng nhiều cho đến khi họ phát triển ra các loại động cơ sử dụng bằng loại nhiên liệu hóa thạch này thì bộ mặt của thế giới đã thay đổi hẳn lên. Một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ra đời, các động cơ xăng, diesel, động cơ phản lực với đa dạng về chủng loại và kích cỡ ra đời. Nhu cầu sử dụng nhiên liệu hóa thạch lúc đó tăng cao vì trữ lượng được tìm thấy rất lớn và việc sử dụng ồ ạt thế nhưng nhiên liệu hóa thạch là loại nhiên liệu không tái tạo được, hàm tốc độ khai thác theo thời gian và hàm xấp xỉ theo hình trái chuông và sẽ cạn kiệt theo thời gian và việc sử dụng chúng không những gây ô nhiễm môi trường xung quanh mà làm cho trái đất ấm dần lên. Đây là vấn để rất thời sự. Nhiên liệu hóa thạch rồi sẽ cạn, dầu mỏ sẽ hết và con người sẽ ra sao? Đây là một câu hỏi lớn cho nhân loại giải quyết. Nhưng con người rất thông minh, sẽ luôn có giải pháp đưa ra để góp phần nâng cao hiệu quả sủ dụng năng lượng toàn cầu và tránh phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang sắp can kiệt này. Các quốc gia đã chi hàng tỷ đô la để nghiên cứu tìm ra năng lượng ứng dụng thay thế: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng hidro, năng lượng thủy triều… để sản sinh ra điện phục vụ cho con người. Và đây là nguồn năng lượng sạch nếu sản xuất chúng là năng lượng vĩnh cữu. Bên cạnh đó, công nghiệp ô tô là một bộ mặt của một quốc gia, gắn liền với các hoạt động của con người nhưng hiện các ô tô truyền thống (ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch) một trong những thủ phạm gây ô nhiễm môi trường, làm cho trái đất nóng lên và cũng tiêu thụ rất nhiều lượng nhiên liệu hóa thạch. Trong xu thế phát triển chung của thế giới các quốc gia đang dần thoát khỏi một phần sự phụ thuộc và nhiên liệu hóa thạch đang ngày một cạn kiệt. Và ô tô điện là một trong những xu thế đó. Để ô tô điện là ô tô sạch thì việc sản xuất và cung cấp điện cho nó phải sạch tức là phải dùng năng lượng vĩnh cữu để sản xuất ra nó. Đây là vấn đề rất nan giải và để giải quyết chúng thì mất rất nhiều thời gian, công sức và tiền của. Ông Michel Rollier, CEO của Michelin nói trong triển làm ô tô: “20 năm trước không ai nghĩ tới hybrid, loại xe đang phổ biến hiện nay. Những gì chúng ta làm cho hôm nay để chuẩn bị cho ngày mai”. Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 2 1.2. Tình hình năng lượng toàn cầu Năng lượng toàn cầu là nguồn năng lượng mà có trữ lượng lớn chủ yếu là năng lượng do đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt). Đây là vấn đề năng lượng mang tính thời sự bởi vì với tốc độ khai thác như hiện nay thi nguồn nhiên liệu hóa thạch sẽ sớm bị cạn kiệt hay nói một cách khác là sự khủng hoảng năng lượng. Vấn đề về dầu mỏ làm cho cả thế giới đối mặt với nguy cơ về chiến tranh, đói kém, thiếu lương thực. Các cuộc chiến của Mỹ và các nước phương Tây với các nước Trung Đông đang ngày càng rất căng thẳng và cuối cùng dẫn đến chiến tranh bạo lực như cuộc chiến Iraq, Lybia, Iran. 1.3. Xu hướng phát triển của phương tiện giao thông Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau nhưng đều có xu thế chung là từng bước ô tô hóa dần các quãng đường dịch chuyển. Tốc độ gia tăng số lượng ô tô trên thế giới rất lớn, đặc biệt là khu vực Đông Nam Á, chẳng hạn Hàn Quốc tốc độ tăng hằng năm là 20%, Malaysia tốc độ này có thể đạt 70% . Cùng với việc gia tăng số lượng ô tô thì số lượng xe gắn máy hai bánh giảm dần. Các chuyên gia kinh tế cho rằng thị trường ô tô tiềm năng trong thế kỷ 21 sẽ dịch chuyển từ các nước Đông Âu và Châu Mỹ La Tinh sang các nước Đông Nam Á, Trung Á và cuối cùng là Châu Phi. Theo dự báo, số lượng ô tô ở Châu Á Thái Bình Dương sẽ tăng từ 0,7 chiếc/1000 người dân năm 1985 đến 10 chiếc/1000 người dân năm 2020 và 20 chiếc/1000 người dân vào năm 2060. Sự gia tăng mật độ ô tô dẫn đến hai vấn đề lớn cần giải quyết đó là sự quá tải của cơ sở hạ tầng và ô nhiễm môi trường. Sự phát triển ngành giao thông vận tải và công nghiệp chế tạo ô tô của hầu hết các nước đều được thực hiện theo định hướng làm giảm nhẹ sự tác động của hai vấn đề này đến kinh tế-xã hội. * Giảm tải cho cơ sở hạ tầng: Giải quyết vấn đề này một mặt liên quan đến công tác qui hoạch đô thị, nâng cấp hệ thống giao thông, mở rộng đường, thiết kế tốt các nút giao thông, xây dựng các bãi đậu xe . và mặt khác, cần phải lựa chọn kích cỡ ô tô phù hợp. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, chúng tôi chỉ xem xét đến mặt thứ hai của vấn đề. Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 3 Kích cỡ và kiểu dáng ô tô đã có sự thay đổi rất đáng kể trong thế kỷ qua và dường như theo qui luật "đường xoắn trôn ốc". Thật vậy ngày nay người ta lại tìm thấy những ô tô mới nhất có kiểu dáng như ô tô "2 chevaux" (thường gọi là xe con cóc) kích thước nhỏ gọn của các hãng ô tô nổi tiếng trên thế giới sản xuất. Người ta ưu tiên chọn ô tô nhỏ bởi lẽ chúng gọn nhẹ, chiếm ít không gian trong garage và thuế lưu hành thấp. Chính vì vậy, những chủng loại xe như Peugeot 205, Renault Twingo, Ford KA, BMW "2 chevaux" . thuộc loại ô tô bán chạy nhất ở Châu Âu. Mới đây trên thị trường ô tô thế giới xuất hiện những chủng loại ô tô có kích thước rút gọn hai chỗ ngồi SMART. Trên thị trường Châu Á, các nhà chế tạo ô tô cũng rất quan tâm đến việc sản xuất các loại ô tô cỡ nhỏ. Ô tô Matiz của Daewoo là một ví dụ điển hình. Giao thông vận tải nói chung và vận tải ô tô nói riêng là một ngành quan trọng của quá trình phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia cũng như trên toàn thế giới. Con người và các sản phẩm sản xuất trong xã hội luôn có xu hướng di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Chính vì vậy mà ngành giao thông vận tải đã ra đời. Và với quy luật đó, ngành giao thông vận tải được xem là mạch máu của nền kinh tế quốc dân. Ô tô với đặc điểm có tính cơ động và linh hoạt cao đã trở thành phương tiện rất cần thiết trong ngành giao thông vận tải. Có thể nói, ô tô là một thành viên không thể thiếu của xã hội. Ô tô đã đóng góp một vai trò chính trong sự phát triển công nghiệp và kinh tế, đồng thời nó còn là phương tiện nâng cao tiện nghi đời sống con người và hỗ trợ giao lưu phát triển văn hóa xã hội. Tuy nhiên, ô tô cũng tiêu thụ một lượng năng lượng đáng kể của dầu mỏ và gây ô nhiễm môi trường ra nghiêm trọng. Số lượng xe ô tô được sử dụng hiện nay trên thế giới khoảng 740 triệu chiếc và được dự đoán sẽ tiếp tục tăng thêm. Để phát huy ưu điểm và hạn chế những khuyết điểm, ô tô ngày nay được các nhà thiết kế, sản xuất theo xu hướng đảm bảo các yêu cầu sau: • Tối ưu hoá hệ thống điều khiển vận hành và nâng cao tiện nghi trong xe. • Nâng cao hiệu suất và giảm chất thải gây ô nhiểm môi trường. • Từng bước sử dụng nguồn năng lượng mới thay thế nguồn năng lượng chính sắp cạn kiệt là dầu mỏ. 1.4. Xu hướng phát triển ô tô sạch Ô tô sạch không gây ô nhiễm (Zero emission) là mục tiêu hướng tới của các nhà nghiên cứu và chế tạo ô tô ngày nay. Có nhiều giải pháp đã được công bố trong những năm gần đây, tập trung là hoàn thiện quá trình cháy động cơ Diesel, sử dụng các loại nhiên Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 4 liệu không truyền thống cho ô tô như LPG, khí thiên nhiên, methanol, ethanol, biodiesel, điện, pin nhiên liệu, năng lượng mặt trời, ô tô lai (hybrid). Xu hướng phát triển ô tô sạch có thể tổng hợp như sau: 1.4.1. Hoàn thiện động cơ diesel Các kỹ thuật mới để hoàn thiện động cơ diesel đã cho phép nâng cao rõ rệt tính năng của nó bao gồm áp dụng hệ thống phun ray chung (common rail) điều khiển điện tử, lọc bồ hóng và xử lý khí trên đường xả bằng bộ xúc tác ba chức năng, hoặc nâng cao chất lượng nhiên liệu, sử dụng nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp. Việc dùng động cơ diesel sử dụng đồng thời nhiên liệu khí và nhiên liệu lỏng (dual fuel) cũng là một giải pháp nâng cao tính năng của động cơ diesel 1.4.2. Ô tô chạy bằng nhiên liệu lỏng thay thế Các loại nhiên liệu lỏng thay thế quan tâm hiện nay là cồn, colza, . có nguồn từ thực vật. Do thành phần C trong nhiên liệu thấp nên quá trình cháy sinh ra ít chất ô nhiễm có gốc carbon, đặc biệt là giảm CO2, chất khí gây hiệu ứng nhà kính. Ngày nay việc ứng dụng các loại nhiên liệu lỏng thay thế trên phương tiện vận tải nói chung và trên xe buýt nói riêng vẫn còn rất hạn chế do giá thành của nhiên liệu còn cao. Tuy nhiên giải pháp này có lợi ở những nơi mà nguồn nhiên liệu này dồi dào hoặc các loại nhiên liệu trên được chiết xuất từ các chất thải của quá trình sản xuất công nghiệp. Một loại nhiên liệu lỏng thay thế khác mới đây được công bố là Dimethyl ether (DME) được chế tạo từ khí thiên nhiên. Đây là loại nhiên liệu thay thế cực sạch có thể dùng cho động cơ diesel giống như LPG. Thử nghiệm trên ô tô cho thấy, ô tô dùng DME có mức độ phát ô nhiễm thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn ô tô phát ô nhiễm cực thấp California ULEV. Nếu việc sản xuất DME trên qui mô công nghiệp thành hiện thực thì trong tương lai nó sẽ là nhiên liệu lỏng lý tưởng nhất vì khí thiên nhiên phân bố đều khắp trên trái đất và có trữ lượng tương đương dầu mỏ. 1.4.3. Ô tô chạy bằng khí thiên nhiên Sử dụng ô tô chạy bằng khí thiên nhiên là một chính sách rất hữu ích về năng lượng thay thế trong tương lai, đặc biệt về phương diện giảm ô nhiễm môi trường trong thành phố. Cho tới nay có hai giải pháp sử dụng khí thiên nhiên trên xe buýt, đó là khí thiên nhiên dưới dạng khí và khí thiên nhiên dưới dạng lỏng. Một trong những khó khăn khiến cho nguồn năng lượng này chưa được áp dụng rộng rãi trên phương tiện vận tải là vấn đề lưu trữ khí thiên nhiên (dạng khí hay dạng lỏng) trên ô tô. Ngày nay Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 5 việc chế tạo bình chứa khí thiên nhiên đã được cải thiện nhiều cả về công nghệ lẫn vật liệu, chẳng hạn sử dụng bình chứa composite gia cố bằng sợi carbon. 1.4.4. Ô tô chạy bằng khí hóa lỏng LPG Hiện nay nhiều nước, nhiều khu vực trên thế giới xem việc sử dụng LPG trên ô tô chạy trong thành phố là giải pháp bảo vệ môi trường không khí hữu hiệu. Trong cộng đồng Châu Âu thì Áo là nước sử dụng xe buýt LPG sớm nhất. Thành phố Vienne đã sử dụng xe buýt chạy bằng LPG từ năm 1963 và cho đến nay, thành phố có 500 xe buýt chạy bằng nhiên liệu này. Đan Mạch có 180, Hà Lan có 150, Tây Ban Nha có 60 xe buýt chạy bằng LPG. Ở Ý hiện có hơn 860000 ô tô chạy bằng LPG. Tỉ lệ xe buýt chạy bằng LPG cao hơn xe buýt chạy bằng khí thiên nhiên ở Châu Âu (tỉ lệ hiện nay là 1.100/700). Người ta dự báo lượng LPG tiêu thụ cho giao thông vận tải sẽ gia tăng trong những năm tới do số lượng ô tô sử dụng nguồn năng lượng này gia tăng. Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày càng trở nên là loại nhiên liệu ưa chuộng để chạy ô tô ngoài những đặc điểm nổi bật về giảm ô nhiễm môi trường nó còn có lợi thế về sự thuận tiện trong chuyển đổi hệ thống nhiên liệu. Việc chuyển đổi ô tô chạy bằng nhiên liệu lỏng sang dùng LPG có thể được thực hiện theo ba hướng: sử dụng duy nhất nhiên liệu LPG, sử dụng hoặc xăng hoặc LPG, sử dụng đồng thời diesel và LPG (dual fuel). Việc tạo hỗn hợp LPG không khí có thể thực hiện bằng bộ chế hoà khí kiểu Venturie thông thường hay phun LPG trên đường nạp. Những hệ thống phun mới đang được nghiên cứu phát triển là phun LPG dạng lỏng trong buồng cháy để tăng tính năng công tác của loại động cơ này. Cũng như các loại nhiên liệu khí khác, việc lưu trữ LPG trên ô tô là vấn đề gây nhiều khó khăn nhất mặc dù áp suất hóa lỏng của LPG thấp hơn rất nhiều so với khí thiên nhiên hay các loại khí khác. Các loại bình chứa nhiên liệu LPG cũng được cải tiến nhiều nhờ vật liệu và công nghệ mới. 1.4.5. Ô tô lai (hybrid): điện và động cơ đốt trong Ô tô lai là loại ô tô sử dụng ít nhất hai nguồn sức kéo bổ sung cho nhau. Trong khi các giải pháp sử dụng ô tô chạy hoàn toàn bằng điện còn nhiều bất cập thì ô tô lai sử dụng động cơ điện và động cơ nhiệt tỏ ra có nhiều ưu thế nhất. Ô tô lai dạng này sử dụng động cơ điện một chiều chạy bằng accu được nạp điện bằng điện lưới khi ô tô dừng và nạp điện bổ sung từ cụm động cơ nhiệt-mát phát điện một chiều bố trí trên xe. Ô tô lai được nghiên cứu từ những năm 1990. Đến năm 1997, chiếc ô tô lai đầu tiên Toyota Prius ra đời tại Nhật Bản. Hiện nay trên thị trường thế giới đã xuất hiện ô tô lai Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 6 với các nhãn hiệu khác nhau: Honda Insight, Honda Civic, Toyota Prius . với giá cả cạnh tranh với ô tô truyền thống. Động cơ nhiệt sử dụng trên ô tô lai do chỉ nạp điện bổ sung vào accu nên có công suất bé, và điều quan trọng là do nó chỉ làm việc ở một chế độ duy nhất ổn định nên người ta có thể điều chỉnh, thiết kế để ở chế độ này động cơ phát ô nhiễm thấp nhất. Động cơ nhiệt ở đây có thể là động cơ Diesel hiện đại với hệ thống lọc bồ hóng và xử lý khí xả hay động cơ sử dụng nhiên liệu khí (khí thiên nhiên, khí dầu mỏ hoá lỏng LPG). Lý tưởng nhất là ô tô lai sử dụng động cơ điện một chiều và động cơ nhiệt nạp điện bổ sung chạy bằng nhiên liệu khí (khí thiên nhiên hay khí dầu mỏ hóa lỏng) với bộ xúc tác ba chức năng lắp trên đường xả. Ngoài những đặc điểm nêu trên, tùy thuộc vào cách bố trí tổ hợp giữa động cơ điện và động cơ nhiệt, ô tô lai điện-nhiệt còn có các ưu điểm như sau: - Có thể phối hợp công suất giữa động cơ điện và động cơ nhiệt một cách tối ưu để đảm bảo hiệu suất sử dụng năng lượng cao nhất. - Có thể tận dụng giai đoạn phanh hay xuống dốc của ô tô để nạp điện vào ắc quy. Chính vì vậy ô tô lai điện-nhiệt ngoài ưu điểm có mức độ phát ô nhiễm thấp còn có hiệu suất sử dụng năng lượng rất cao. 1.4.6. Ô tô chạy bằng pile nhiên liệu Một trong những giải pháp của nguồn năng lượng sạch cung cấp cho ô tô trong tương lai là pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu là hệ thống điện hóa biến đổi trực tiếp hóa năng trong nhiên liệu thành điện năng. Pin nhiên liệu trước đây chỉ được nghiên cứu để cung cấp điện cho các con tàu không gian nhưng ngày nay pin nhiên liệu đã bước vào giai đoạn thương mại hóa để cung cấp năng lượng cho ô tô. Do không có quá trình cháy xảy ra nên sản phẩm hoạt động của pin nhiên liệu là điện, nhiệt và hơi nước. Vì vậy có thể nói ô tô hoạt động bằng pin nhiên liệu là ô tô sạch tuyệt đối theo nghĩa phát thải chất ô nhiễm trong khí xả. Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu không nạp điện mà chỉ nạp nhiên liệu hydrogen. Khó khăn vì vậy liên quan đến lưu trữ hydro dưới áp suất cao hoặc trong vật liệu hấp thụ trên phương tiện vận tải. Nhiều nghiên cứu đề nghị điều chế hydro ngay trên xe để sử dụng cho pin nhiên liệu nhưng hệ thống như vậy rất cồng kềnh và phức tạp. Các công ty chế tạo ô tô ở Đức (Daimler Benz), ở Nhật (Toyota), ở Mỹ (General Motors) . đang có kế hoạch sản xuất ô tô sử dụng pin nhiên liệu và dự kiến sẽ thương mại hóa ô tô này vào năm 2010. Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 7 Tuy ngày nay người ta đã thành công trong chế tạo các loại pin nhiên liệu có hiệu suất cao và giá thành phù hợp nhưng việc áp dụng phương án này trên xe buýt vẫn còn xa so với hiện thực vì so với các phương án làm giảm ô nhiễm khác, pin nhiên liệu chạy ô tô vẫn còn là loại nhiên liệu “xa xỉ” và “cao cấp”. Ngày nay người ta thấy rằng nếu sử dụng pin nhiên liệu để chạy ô tô thì giá thành đắt hơn chạy bằng diesel khoảng 30%. 1.4.7. Ô tô chạy bằng điện Ô tô chạy điện về nguyên tắc là ô tô sạch tuyệt đối (zero emission) đối với môi trường không khí trong thành phố. Nguồn điện dùng để chạy ô tô được nạp vào accu do đó quãng đường hoạt động độc lập của ô tô phụ thuộc vào khả năng tích điện của accu. Nếu nguồn điện được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái sinh (thủy điện, pin mặt trời .) thì ô tô dùng điện là loại phương tiện lý tưởng nhất về mặt ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên nếu nguồn điện được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch thì ưu điểm này bị hạn chế nếu xét về mức độ phát ô nhiễm tổng thể. Ngày nay ô tô chạy bằng accu đã đạt được những tính năng vận hành cần thiết giống như ô tô sử dụng nhiên liệu lỏng truyền thống. Ô tô điện – tất yếu cho tương lai 1.5. Xu hướng phát triển ô tô ở Việt Nam Tại Việt Nam, thị trường mua bán ô tô đang có triển vọng lớn. Trong thời gian gần đây, nền kinh tế quốc gia từng bước phát triển tốt, đời sống của nhân dân ngày càng sung túc, đặc biệt là những người dân thành thị, nên nhu cầu mua sắm ô tô nói chung cũng như ô tô cá nhân nói riêng là rất lớn. Theo các chuyên gia kinh tế, thị trường ô tô đang chuyển dần từ châu Âu và châu Mỹ sang châu á, mà đứng đầu là khu vực Đông Nam á, trong đó có Việt Nam. Hiện tại ở nước ta có 4 công ty lớn chuyên sản xuất ô tô liên doanh với nước ngoài như: TOYOTA, MAZDA, MERCEDES BENZ và ISUZU. Nhìn chung, các công ty này đang làm ăn có hiệu quả và đã tái đầu tư sản xuất rất lớn. Ngoài ra còn có nhiều dây chuyền nhỏ lắp ráp ô tô hoặc các đại lý mua bán ô tô của các công ty khác như KIA, SUZUKI, HYUNDAI, FORD, NISSAN . cũng đang có mặt tại nhiều nơi trên đất nước Việt Nam. Nhiều nhà máy chế tạo ô tô trọng tải lớn cũng đã và đang được xây dựng như nhà máy sản xuất ô tô tải MAZ, công ty ô tô 1-5 (TRANSINCO), . Đây chính là dấu hiệu khởi sắc cho sự phát triển một nền công nghiệp ô tô lớn mạnh trong một tương lai không xa. Cũng như xu hướng chung của thế giới, những chiếc ô tô tại Việt nam cũng đòi hỏi ít gây ô nhiễm môi trường, hiệu quả kinh tế cao, phù hợp với cơ sở hạ tầng và mẫu mã đẹp. Tuy nhiên, do đời sống của đại đa số người dân đang còn ở mức hạn chế nên Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 8 nhu cầu mua sắm ô tô tại thị trường Việt Nam lớn nhất chủ yếu là chủng loại xe có mức giá trung bình và thấp. Nhu cầu về mua sắm xe sang trọng và đắc tiền còn rất thấp. Riêng đối với ô tô cá nhân (ô tô du lịch), thị trường Việt Nam đang có tiềm năng rất lớn. Hiện nay, xe hai bánh vẫn còn là phương tiện cá nhân phổ biến ở nước ta. Đây là loại phương tiện rất cơ động nhưng cũng có rất nhiều nhược điểm như gây ô nhiễm môi trường, dễ gây ùn tắt và tai nạn giao thông. Do đó, nhu cầu sử dụng ô tô cá nhân thay thế cho xe hai bánh sẽ có xu hướng tăng nhanh trong thời gian tới. Về mặt cơ sở hạ tầng phục vụ giao thông, đường sá giao thông đô thị ở các thành phố lớn nước ta rất hẹp so tiêu chuẩn đường đô thị hiện đại. Rất nhiều con đường với bề rộng nhỏ hơn 4 mét. Kiến trúc thành phố mang dáng dấp của những đô thị cổ xưa chật hẹp nhưng lại rất khó quy hoạch mới. Tỷ lệ diện tích đường giao thông so với tổng diện tích đất đô thị bình quân chung cả nước vào khoảng 17%, đối với các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng hoặc các thành phố cổ như Huế và Hội An thì tỷ lệ này còn thấp hơn nhiều. Đặc biệt, ở các thành phố lớn thường tập trung dân cư đông đúc đã làm cho mật độ giao thông trên đường phố là rất lớn và thường gây ra tắt ngẽn giao thông vào các giờ cao điểm. Ngoài ra, diện tích đất dành cho các bãi đỗ xe công cộng là rất nhỏ và không được chú trọng đầu tư mở rộng nên việc lấn chiếm lòng lề đường của các phương tiên giao thông là phổ biến. Theo thống kê chỉ tiêu sử dụng đất đô thị ở các thành phố lớn hiên nay bình quân là 100(m2/người), trong đó chỉ tiêu đất giao thông là 25(m2/người), chỉ tiêu đất cây xanh, công viên, thể dục thể thao là 18(m2/người) và chỉ tiêu đất xây dựng công trình phục vụ lợi ích công cộng là 5(m2/người). Rõ ràng những con số này đang còn rất khiêm tốn. Cho nên, giải quyết vấn đề ùn tắt giao thông đô thị hiện nay đang là bài toán nan giải của chính quyền các thành phố lớn. Bên cạnh của vấn đề khó mở rộng diện tích mặt đường trong các thành phố, hiện nay với sự tăng đột biến của loại xe mô tô mà người dân thành phố đang sử dụng đã làm tăng thêm gánh nặng giao thông và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Với chủng loại xe mô tô rẻ tiền được sản xuất từ Trung Quốc, rất hợp thị hiếu tiêu dùng của người lao động Việt Nam, đã được mọi người mua sắm làm phương tiện giao thông cá nhân. Tuy nhiên, do được thiết kế để hạ giá thành nên những chiếc xe loại này thường không đảm bảo kỹ thuật về giảm chất thải gây ô nhiễm môi trường và dễ gây ra tai nạn giao thông. Để góp phần giảm mật độ giao thông, ngoài mở rộng diện tích đường sá, một phương pháp khác cũng khá hiệu quả đó là quy hoạch lại phương tiện giao thông trong thành phố như phân luồng, phân Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 9 tuyến, khuyến khích người dân lựa chọn kích cỡ xe phù hợp để sử dụng. Và đây cũng chính là mấu chốt vấn đề để thực hiện đề tài thiết kế một chiếc xe ô tô cá nhân phù hợp với cơ sở hạ tầng giao thông đô thị Việt Nam. Một chiếc ô tô được thị trường và nhà nước chấp nhận đưa ra sử dụng nếu nó có các tiêu chuẩn sau: - Giá cả phù hợp. - Mẫu mả đẹp. - Lưu thông thuận tiện và an toàn. - Ít gây ô nhiễm môi trường. Chính vì vậy ô tô điện là một quải pháp làm thay đổi cách nghĩ của con người về ô tô. Ô tô điện chạy bằng điện nên không gây ô nhiễm môi trường và hơn nữa năng lượng điện chạy ô tô điện ơt nước ta chủ yếu là khai thác từ thủy điện nên góp phần đáng kể vào việc giảm phát thải khí nhà kính CO2. Hơn nữa ô tô điện có ưu điểm là chi phí sữa chữa bảo dưỡng nhỏ hơn nhiều so với ô tô truyền thống. Từ chuyển động tịnh tiến của piston biến thành chuyển động quay và đưa ra ngoài thông qua các cơ cấu phức tạp nhưng với ô tô điện thì không, bản thân động cơ sinh ra chuyển động quay chỉ cần đưa công suất này ra ngoài là xong. Ô tô điện chuyển động êm dịu, nhẹ nhàng khi vận hành. Từ những lý do trên: về tính xu hướng của ô tô điện và khả năng giảm ô nhiễm môi trường, ô tô thân thiện với môi trường phù hợp với xu thế của Việt Nam trong giai đoạn mà dầu mỏ sắp cạn kiện giá dầu leo thang làm cho người dân khốn đốn. Em quyết định chọn đề tài ô tô điện để nghiên cứu và tìm cách ứng dụng thực tiễn. Tuy ô tô điện còn có nhiều khó khăn cần giải quyết như khả năng cung cấp điện, tốc độ nạp điện lâu không thể nhanh được như xăng. Trong đề tài này em khảo sát và thiết kế hệ thống động lực trên ô tô điện Hyundai County 29 chỗ ngồi. Đây là đề tài mà công ty cổ phần ô tô Trường Hải phối hợp với Đại Học Đà Nẵng giao cho sinh viên góp phần nâng cao tính nghiên cứu Khoa học kỹ thuật ứng dụng thức tế nhằm giải quyết các bài toán khó cho đất nước. 2.TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN 2.1. Giới thiệu chung về ô tô điện Ô tô điện sử dụng một động cơ điện cho lực kéo; acquy, pin nhiên liệu cung cấp nguồn năng lượng tương ứng cho động cơ điện. Ô tô điện có nhiều ưu điểm hơn các loại phương tiện sử dụng động cơ đốt trong, chẳng hạn như không phát thải khí ô nhiễm, hiệu suất cao, độc lập với nguồn năng Thiết kế ô tô điện trên cơ sở ô tô Hyundai County 10 lượng từ dầu mỏ, yên tĩnh và hoạt động trơn tru. Các nguyên tắt hoạt động cơ bản giữa ô tô điện và phương tiện sử dụng động cơ đốt trong tương tự nhau.Tuy nhiên, một số khác biệt giữa phương tiện sử dụng động cơ đốt trong và ô tô điện, chẳng hạn như sử dụng một bồn chứa xăng so với nguồn pin, động cơ đốt trong so với động cơ điện, và khác nhau về yêu cầu truyền dẫn. 2.2. Nhu cầu sử dụng ô tô điện ở Việt Nam 2.2.1. Ô tô du lịch Xe ô tô điện : xe điện sử dụng nguồn điện acqui, dùng năng lượng mặt trời. Các loại xe này được ứng dụng trên cả ô tô cá nhân, ô tô tải, ô tô tải phục vụ công cộng. Xe máy điện và xe đạp điện: là loại phương tiện đang có xu hướng phát triển mạnh. Nhược điểm lớn của ô tô này là khả năng cung cấp điện, thời gian nạp lâu so với việc nạp nhiên liệu của ô tô truyền thống. 2.2.2. Các phương tiện công cộng Tàu điện : tàu điện được ứng dụng từ rất lâu là loại phương tiện dùng chở khách trong thành phố và khá phổ biến ở các nước trên thế giới cũng như nước ta. Mê trô : là loại phương tiện vận chuyển hành khách trong thành phố cũng như đường dài, như các tuyến metro trong các thành phố lớn ở châu Âu, và tuyến Metro đường dài từ Paris đến London. 2.2.3. Ô tô điện phục vụ cho các khu vui chơi, giải trí, tham quan Xe điện dùng trong công viên: là loại xe điện dùng chuyên chở hành khách trong công viên. Các loại tàu điện cao tốc, cảm giác mạnh trong công viên. Loại xe điện dùng trong thể thao: phục vụ các mục đích khác nhau, như trong lĩnh vực Golf… 2.3. Lịch sử phát triển của ô tô điện 2.3.1. Sự phát triển ô tô điện trên thế giới a. Thời kỳ đầu Ô tô điện không phải là một khái niệm mới mà trên thực tế đã có lịch sử lâu đời. Từ đầu thế kỷ 19, xe chạy bằng nguồn năng lượng điện đã có vị thế cạnh tranh tương đương với xe chạy bằng động cơ hơi nước. Vào khoảng những năm 1832 và 1839, Robert Anderson người Scotland đã phát minh ra loại xe điện chuyên chở đầu tiên. Năm 1842, hai nhà phát minh người Mỹ là Thomas Davenport và Scotsmen Robert Davidson trở thành những người đầu tiên đưa pin vào sử dụng cho ô tô điện. Đến những năm 1865, Camille Faure đã thành công trong việc nâng cao khả năng lưu trữ . thì việc sản xuất và cung cấp điện cho nó phải sạch tức là phải dùng năng lượng vĩnh cữu để sản xuất ra nó. Đây là vấn đề rất nan giải và để giải quy t chúng. ngành quan trọng của quá trình phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia cũng như trên toàn thế giới. Con người và các sản phẩm sản xuất trong xã hội luôn