Đang tải...

Công nghệ vật liệu Tìm hiểu xe hybrid (phần 2)

Thảo luận trong 'Công nghệ mới' bắt đầu bởi hochoi, 31/12/09.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. hochoi
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/7/09
    Số km:
    2,544
    Được đổ xăng:
    112
    Mã lực:
    401
    Xăng dự trữ:
    723 lít xăng
    V. Phương pháp truyền động:
    Theo phương pháp truyền động, có thể chia động cơ hybrid thành 2 loại chính: tổ hợp ghép nối tiếp và tổ hợp ghép song song.
    1) Tổ hợp ghép nối tiếp (hình 2)

    [​IMG]

    Hybrid nối tiếp: Đối với loại hệ thống này, nguồn động lực chính xoay bánh xe là động cơ điện. Trong khi động cơ chỉ làm nhiệm vụ phát ra điện để nạp pin và cung cấp cho động cơ điện.
    Trong sơ đồ nối tiếp, động cơ đốt trong (động cơ xăng, động cơ diesel hoặc pin nhiên liệu) kéo máy phát cung cấp điện cho ắc quy và động cơ điện, ở đây không có sự liên hệ cơ khí nào giữa nguồn động lực và bánh xe. Năng lượng được chuyển đổi từ hoá năng của nhiên liệu thành cơ năng là quay rô-to của máy phát tạo ra điện năng và từ điện năng lại chuyển sang cơ năng làm quay bánh xe.


    Ưu điểm của sơ đồ này là: Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải nên giảm được ô nhiễm môi trường; Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ hoạt động tối ưu, phù hợp với các loại ôtô; Sơ đồ này có thể không cần hộp số.
    Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp còn tồn tại những nhược điểm như: Kích thước và dung tích ắc quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song song; động cơ đốt trong luôn làm việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn điện cho ắc-quy nên dễ bị quá tải
    2) Tổ hợp ghép song song (Hình 3)


    Hybrid song song: Đối với loại hệ thống này, cả hai nguồn động lực (điện và xăng) đều được kết nối trực tiếp vào bánh xe và có thể truyền động lực một cách độc lập hoặc đồng thời. Nói một cách đơn giản là bánh xe có thể được xoay một cách riêng biệt bằng động cơ điện hoặc động cơ xăng, hoặc cả hai. Động cơ điện có hai chức năng chính. Chức năng thứ nhất là chuyển hóa điện năng được cung cấp từ pin điện thành cơ năng. Chức năng thứ hai là chuyển hóa ngược lại từ cơ năng thành điện năng để nạp lại cho pin. Hầu hết các hãng sản xuất Ô tô Hybrid hiện nay đều thiết kế theo cách này vì có thể tận dụng cả hai nguồn năng lượng một cách hiệu quả nhất.
    [​IMG]
    Trong sơ đồ này, ngoài sự liên hệ cơ khí trực tiếp giữa động cơ đốt trong và bánh xe như ôtô thông thường còn có thêm động cơ điện truyền động đến bánh xe. Khi ôtô chạy trên xa lộ, nguồn dẫn động chủ yếu sẽ là động cơ đốt trong, động cơ điện sẽ dùng khi gia tốc ôtô còn khi chạy trong thành phố nguồn dẫn động chủ yếu là động cơ điện. Sơ đồ này có ưu điểm là: Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng, không cần dùng máy phát riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán, lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc quy trong các chế độ hoạt động bình thường, ít tổn thất cho các cơ cấu truyền động trung gian. Động cơ điện được sử dụng ở đây là loại đặc biệt có tính năng lưỡng dụng, nó có thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc quy, cung cấp năng lượng trong trường hợp xe cần gia tốc hoặc lên dốc.


    3) Các bộ phận chính của ôtô Hybrid (hình 4)
    - 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 hoặc 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. Ôtô hybrid 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.
    [​IMG]
    VI. Tính kinh tế của xe hybrid.
    - Tiết kiệm năng lượng trên đường trường:
    Khi vận hành ô tô Hybrid trên đường trường, nguồn động lực chính lại là động cơ máy nổ bởi vì động cơ máy nổ đạt hiệu xuất cao hơn khi chạy đường dài cũng như mạnh mẽ hơn động cơ điện. Cách thiết kế này giúp ô tô hybrid đạt được gia tốc mạnh và vận tốc cao tương tự như các loại ô tô truyền thống khác.
    - Thu hồi năng lượng:
    Ngoài tiết kiệm năng lượng trong quá trình chuyển hóa năng lượng từ nhiên liệu sang cơ năng một cách hiệu quả hơn, ô tô hybrid còn được thiết kế nhằm thu hồi lượng năng lượng bị hao phí qua quá trình vận hành. Đối với ô tô thông thường khi được hãm lại, năng lượng được chuyển hóa từ cơ năng sang nhiệt năng làm nóng đĩa thắng (rotor).
    Đối với ô tô Hybrid, cơ năng có thể được chuyển hóa thành điện năng và nạp lại vào pin điện, vì thế rất nhiều năng lượng hao phí trong quá trình vận hành xe được thu hồi vào tái sử dụng. Tuy nhiên ô tô hybrid vẫn được trang bị bộ thắng đĩa (break pad) như ô tô thông thường trong trường hợp người lái cần hãm khẩn cấp.
    - Giới hạn:
    Khuyết điểm chính của công nghệ hybrid là hệ thống Pin Nạp Lại Được (Rechargable Battery). Giá thành của mỗi bộ pin này rất đắt là một điều đáng ngại đối với người dùng, nhất là những người dùng ô tô hybrid cũ; giá trị trung bình mỗi bộ pin này là trên dưới năm nghìn dollar.
    Tuy nhiên, các nhà sản xuất đã vẫn đang nghiên cứu và phát triển nhiều giải pháp cho vấn đề này như: tái chế pin cũ, phát triển kỹ thuật pin mới, nâng cao tuổi thọ của pin v.v... hứa hẹn mang lại nhiều cải tiến mới, giảm giá thành sản phẩm, đưa kỹ thuật hybrid đến với nhiều tầng lớp người dân có thu nhập thấp trong xã hội nhằm mục đích thay thế dần những phương tiện giao thông cũ, giảm thiểu lượng khí thải gây ô nhiễm môi sinh.

    VII. Xu thế phát triển của xe hybrid ở các nước phát triển.'


    Vào đầu thế kỷ 20 các nhà sản xuất xe của Mỹ đã sử dụng động cơ xăng, điện và hơi nước một cách song song. Họ sớm nhận ra rằng hai hay nhiều động cơ kết hợp lại sẽ làm tăng tính hiệu quả của động cơ. Và kết quả của giả thuyết đó là động cơ hybrid (động cơ xăng điện) ra đời vào năm 1905 do một kỹ sư người Mỹ phát minh. Thời kỳ đó phát minh này không được mấy người quan tâm bởi vì động cơ đốt trong khi đó còn khá rẻ so với động cơ xăng điện có cùng công xuất. Sau 70 năm, khi cuộc khủng hoảng dầu lửa xảy ra, vấn đề tiết kiệm nhiên liệu mới được quan tâm nhiều và đây chính là lý do để động cơ hybrid được nghiên cứu lại. Tuy nhiên, 30 năm trước, do một số quy định nên động cơ hybrid đã bị trì hoãn. Ngày hôm nay những chiếc xe như Toyota Prius hay Honda Accord loại hybrid đã trở nên phổ biến, được nhiều người tiêu dùng yêu thích. Liệu hybrid có phải là xu hướng của xe trong tương lai?


    Một trong những lý do nữa khiến hybrid ngày càng được quan tâm đó là môi trường sống. Như chúng ta biết động cơ đốt trong sẽ thải ra khí carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) và khí hydro-carbon (HC) chưa đốt, đây là những nhân tố chính gây ô nhiễm môi trường. Các hiện tượng như sự nóng lên của toàn cầu hay hiện tượng “El Nino” xảy ra một phần là hậu quả của việc sử dụng động cơ dầu diesel và xăng.
    [FONT=&quot] Sự phát triển của công nghệ hybrid sẽ giúp hạ giá thành nhiên liệu, theo ước tính lượng xe hybrid được sản xuất sẽ tăng gấp đôi mỗi năm, một dự báo rất lạc quan là vào năm 2007 hay 2008 sẽ có khoảng một triệu xe hybrid được tiêu thụ tại thị trường Mỹ. Nhưng chúng ta không nên quên [/FONT]
    rằng doanh số của các loại xe thông thường cũng sẽ tăng lên, ví dụ như nếu hiện nay có 200 ngàn chiếc xe tại Mỹ, thì sau 20 năm con số đó có thể sẽ là 300 ngàn chiếc.
    [​IMG]

    (Toyota Prius)
    Năm 2006, thị trường Mỹ có 10 mẫu xe hybrid khác nhau có giá từ 19,000 đôla tới 53,000 đôla. Chiếc Honda Civic và Toyota Prius được coi là những chiếc xe thông dụng nhất có giá dưới 30,000 đôla. Mức giá đó có thể là không phải là thấp đối với một chiếc compact sedan nhưng cũng không quá cao. Trong vòng 5 năm tới số xe hybrid sẽ lên đến 50 chiếc gồm nhiều hình dáng, kích thước và giá cả.


    VIII. Kết luận.
    Thật khó có thể khuyên người tiêu dùng nên hay không nên dùng loại xe này. Có rất nhiều ưu điểm cũng như nhược điểm của nó và vấn đề môi trường sẽ càng khiến các quyết định trở nên chủ quan hơn. Quyền quyết định thuộc về mỗi cá nhân bởi mục đích sử dụng của mỗi người khác nhau. Rõ ràng với xe hybrid, bạn sẽ tiết kiệm được khá nhiều chi phí nhiên liệu. Nhưng cũng phải khẳng định thêm rằng giá của chiếc xe hybrid cũng không tiết kiệm chút nào. Tuy nhiên nếu bạn muốn lái một chiếc xe từ tốn và thân thiện với môi trường xung quanh thì xe hybrid chính là lựa chọn số một.
    Damnguyen (tổng hợp)







     
    Đã được đổ xăng bởi hoaivu015.

Chia sẻ trang này