Tải bản đầy đủ

THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỆN 5 CHỖ CHO XE DAIHATSU ( HIJET VAN )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM
KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỆN 5 CHỖ CHO XE DAIHATSU
( HI-JET VAN )

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN HUYỀN
Nghành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Niên khóa: 2008 - 2012

TP. Hồ Chí Minh
6-2012
 
 


THIẾT KẾ Ô TÔ ĐIỆN 5 CHỖ CHO XE DAIHATSU
( HI-JET VAN )
Tác giả:


NGUYỄN VĂN HUYỀN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư
Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. BÙI CÔNG HẠNH

Tháng 06 năm 2012

 


LỜI CẢM ƠN !

Trong suốt thời gian học tập tại Trường Đại Học Nông Lâm Tphcm – Khoa Cơ
Khí Công Nghệ - Nghành Công Nghệ Ô Tô chúng em đã nhận đuợc sự quan tâm, dạy dỗ
nhiệt tình của quý thầy cô và sự giúp đỡ từ bạn bè, đó là những kiến thức và tình cảm quý
báu làm hành trang giúp em buớc vào đời khỏi bỡ ngỡ. Tuy thời gian học ở trường không
dài nhưng những gì chúng em nhận được là vô cùng to lớn, chúng em không biết nói gì
hơn ngoài lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến:
 Ban giám hiệu nhà truờng cùng quý thầy, cô khoa Cơ Khí Công Nghệ đã tạo điều
kiện cho em thực hiện đề tài này.


Thầy chủ nhiệm, Thạc Sĩ Bùi Công Hạnh. Thầy đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bảo,
tạo mọi điều kiện tốt nhất để em thực hiện đề tài này.



Tất cả bạn bè trong lớp đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến thiết thực để em hoàn thiện
đề tài này.
Trong quá trình thực hiện đề tài dù đã cố gắng hết sức nhưng khó tránh khỏi

những sai sót, em rất mong sự cảm thông và đóng góp ý kiến nhiệt tình của quý thầy cô
và các bạn để em hoàn thành đề tài này tốt hơn.
Kính chúc thầy, cô cùng các bạn dồi dào sức khoẻ!

TP. Hồ Chí Minh, ngày………tháng………năm 2012.


Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn Huyền.

ii 
 


TÓM TẮT
1. Tên đề tài: “Thiết kế ô tô điện 5 chỗ cho xe DAIHATSU ”.
2. Thời gian và địa điểm:
- Thời gian: Từ ngày 15 tháng 03 đến ngày 15 tháng 06 năm 2012.
- Địa điểm: Xưởng thực tập sửa chữa ô tô, Khoa Cơ khí- Công nghệ, Trường
Đại học Nông Lâm TP.HCM.
3. Mục đích của đề tài:
Đề tài “ Thiết kế ô tô điện 5 chỗ cho xe Daihatsu” nhằm mục đích là:
- Tận dụng nguồn xe ( động cơ xăng) đã ngưng sử dụng để nâng cao hiệu qủa kinh
tế.
- Nâng cao điều kiện sống của người dân.
- Tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường trong giao thông vận tải.
- Phát triển nghành công nghiệp sản xuất ô tô điện ở Việt Nam.
4. Phương tiện:
- Thiết bị cân trọng lượng các bộ phận của xe.
- Thước đo.
- Máy ảnh kỹ thuật số.
- Dụng cụ tháo lắp thiết bị.
5. Kết quả:
- Nắm bắt đuợc xu huớng phát triển của ô tô điện trong tương lai.
- Hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của ô tô điện.
- Thiết kế hoàn chỉnh một ô tô điện từ bộ khung sẵn có ( xe Daihatsu ).
- Đề tài góp phần thiết thực vào đời sống con người.

iii 
 


MỤC LỤC
Trang tựa ............................................................................................... ..................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii
TÓM TẮT................................................................................................................... iii
MỤC LỤC .................................................................................................................. iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ....................................................................................... viii
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... viii
Chương I: MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
1.1 : Dẫn nhập.................................................................................................. 1
1.2 : Mục đích đề tài ........................................................................................ 1
Chương II: TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
2.1: Lịch sử phát triển của ô tô điện. .............................................................. 3
2.2: Tương lai của ô tô điên. ............................................................................ 8
2.3: Sơ lược về lịch sử của hãng xe Daihatsu. ................................................ 11
2.4: Tổng quan về ô tô điện. ............................................................................ 13
2.4.1: Giới thiệu chung. ............................................................................. 13
2.4.2: Cấu hình của ô tô điện. .................................................................... 13
2.4.3 : Các loại động cơ điện dùng trong ô tô. ........................................... 16
Chương III: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN ........................................... 22
3.1: Nơi thực hiện. ........................................................................................... 22
3.2: Phương tiện thực hiện. ............................................................................. 22
3.3: Phương pháp nghiên cứu. ......................................................................... 22
3.3.1: . Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. .............................................. 22
3.3.2: Phương pháp thực hiện. ................................................................... 22
Chương IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 23
iv 
 


4.1: Thiết kế tổng thể ô tô điện. ....................................................................... 23
4.1.1: Thông số kỹ thuật xe Dathatsu. ....................................................... 24
4.1.2: Tính toán phân bố trọng luợng trên ô tô. ......................................... 24
4.1.2.1: Cơ sở lý thuyết. ....................................................................... 24
4.1.2.2. Trường hợp không tải .............................................................. 26
4.1.2.3. Trường hợp đầy tải .................................................................. 29
4.2. Tính toán hệ thống động lực cho ô tô điện. .............................................. 31
4.2.1. Xác định công suất của động cơ điện và nguồn acquy. ................... 31
4.2.1.1. Xác định các thông số của động cơ điện. ................................ 31
4.2.1.2. Xác định các thông số cho bộ nguồn ắc quy. ......................... 36
4.2.1.3 Tổng hợp thông số của động cơ điện và acquy. ...................... 38
4.2.2. Tính toán các thông số động học của động cơ điện. ........................ 40
4.2.2.1. Lựa chọn phương án bố trí hệ truyền động. ............................ 40
4.2.2.2. Xác định tỉ số truyền ............................................................... 43
4.2.2.2. Khả năng leo dốc của ô tô – độ dốc cực đại ............................ 44
4.2.2.3. Vận tốc cực đại của ô tô. ......................................................... 45
4.3. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực. .............................................................. 45
4.4. Nguyên lý hoạt động của ô tô điện. .......................................................... 46
Chương V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................. 49
5.1 : Kết luận ................................................................................................... 49
5.2: Đề nghị ..................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 51


 


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Chiếc xe đua La Jamais Contente (1899) ................................................. 3
Hình 2.2: Edison và chiếc xe Detroit (1914) ............................................................ 3
Hình 2.3: 1922 -Detroit Electric model 90 ............................................................... 4
Hình 2.4: 1974 - Serbing-Vanguard Citicar. ............................................................ 5
Hình 2.5: 1996 - General Motor EV1 ....................................................................... 6
Hình 2.6: 2002 – Ford Th!nk City ............................................................................ 6
Hình 2.7: 2008 - GEM e4. ........................................................................................ 7
Hình 2.8: 2011 - Chevrolet Volt. .............................................................................. 8
Hình 2.9: Nissan Leaf. .............................................................................................. 9
Hình 2.10: Khí thải ô tô gây ô nhiễm môi trường. ................................................. 10
Hình 2.11: Cấu trúc một ô tô điện hiện đại. ........................................................... 14
Hình 2.12: Cấu hình các loại ô tô điện ................................................................... 15
Hình 2.13: Cấu trúc động cơ từ trở đồng bộ - SynRM [3] (a) và so sánh rotor
động cơ SynRM với động cơ IM của ABB (b). ................................... 17
Hình 2.14: . Động cơ từ trở thay đổi – SRM. ......................................................... 18
Hình 2.15: Đường sức từ tại các vị trí điển hình trong quá trình hoạt động
của SRM .............................................................................................. 18

vi 
 


Hình 2.16: Cấu trúc động cơ BLDC (a) và các cảm biến Hall (b). ........................ 19
Hình 2.17: So sánh cấu trúc của động cơ SPM và IPM [7].................................... 20
Hình 2.18: Động cơ IPM có điện cảm dọc trục và ngang trục khác nhau.............. 20
Hình 2.19: Đặc tính sinh mômen của động cơ IPM. .............................................. 21
Hình 4.0: Hình dạng xe Daihatsu ( Hi-jet Van)...................................................... 23
Hình 4.1: Sơ đồ phân bố tải trọng khi ô tô không tải. ............................................ 27
Hình 4.2: Sơ đồ phân bố tải trọng khi ô tô đầy tải. ................................................ 30
Hình 4.3: Các lực tác dụng lên ô tô khi lên dốc. .................................................... 31
Hình 4.4: Hình dạng bên ngoài của động cơ .......................................................... 35
Hình 4.5: Động cơ điện một chều Warp13. ............................................................ 38
Hình 4.6 : Acquy GS N200. ................................................................................... 38
Hình 4.7 : Đồ thị momen động cơ theo tốc độ. ...................................................... 39
Hình 4.8 : Đồ thị cường độ dòng điện theo số vòng quay động cơ. ....................... 39
Hình 4.9 : Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực. ........................................................... 46

vii 
 


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật của xe Daihatsu ( Hi-jet Van). .................................... 24
Bảng 4.2: Phân bố trọng lượng ô tô khi không tải. ................................................... 28
Bảng 4.3: Phân bố tải trọng khi ô tô đầy tải. ............................................................. 30
Bảng 4.4: Bảng thông số kỹ thuật cùa động cơ điện do nhà chế tạo cung cấp. ........ 36

viii 
 


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

EV ( Electric Vehicle): Xe điện.
DC Motor ( Direct Current Motor): Động cơ điện một chiều.
IM Motor ( Induction Motor): Động cơ không đồng bộ.
Syn RM ( Synchronous Reluctance Motor): Động cơ từ trở đồng bộ.
SMR ( Switched Reluctance Motor): Động cơ từ trở thay đổi.
BLDC Motor ( Brushless DC Motor): Động cơ một chiều không chổi than.
IPM Motor ( Interior Permanent Magnet Motor): Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu
chìm.

ix 
 


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1.


Dẫn Nhập.
Trong những năm gần đây song song với đà phát triển của nghành ô tô thì

vấn đề tìm nguồn năng lượng để thay thế cho nguồn dầu mỏ đang dần cạn kiệt luôn là
vấn đề được quan tâm hàng đầu, bên cạnh đó tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng
báo động và nhiều tiêu chuẩn khắt khe được đặt ra làm cho nghành ô tô có dấu hiệu
chững lại. Để giải quyết hai vấn đề cấp bách trên, nhiều nước trên thế giới mà đi đầu là
các nước phát triển đã lao vào cuộc chạy đua tìm nguồn năng lượng sạch cho ô tô. Theo
xu hướng chung ngày nay thì đứng đầu là ô tô điện, tiếp theo là ô tô lai và cuối cùng là ô
tô chạy bằng pin nhiên liệu.


Nhận thấy tầm quan trọng của ô tô điện nên em đã quyết định chọn đề tài

“ Thiết kế ô tô điện 5 chỗ cho xe Daihatsu” nhằm nghiên cứu và có cái nhìn tổng
thể hơn về ô tô điện, để khi ra trường em sẽ vận dụng kiến thức của mình góp một phần
nhỏ vào công cuộc phát triển ô tô điện nước nhà. Bên cạnh đó, em cũng nhận thấy dòng
xe Daihatsu đã có mặt ở nước ta từ lâu, đến nay có nhiều loại xe đã ngưng sản xuất và hết
niên hạn sử dụng, tiêu biểu là dòng xe Hi-Jet Van. Vì vậy, nhằm tận dụng nguồn xe dồi
dào đó nên em đã ứng dụng đề tài này vào để chuyển đổi hoàn toàn những xe chạy động
cơ xăng sang động cơ chạy bằng điện từ bộ khung sẵn có. Ô tô chạy bằng động cơ điện
này sẽ góp phần nâng cao chất lượng đời sống con người, phục vụ nhu cầu nơi công cộng
( bệnh viện, trường học ), giải trí ( công viên, trò chơi) , thể thao ( sân golf, tenis,…)….
1.2.


Mục Đích Đề Tài
Đề tài “ Thiết kế ô tô điện 5 chỗ ngồi” là một đề tài nhằm mục đích khảo

sát, thiết kế ô tô chạy hoàn toàn bằng năng lượng điện, phù hợp với điều kiện giao thông
trong nước , giá thành vừa phải, có hiệu suất sử dụng năng lượng cao và mức độ phát ô
nhiễm thấp, góp phần nâng cao chất lượng đời sống con người... Nói tóm lại, đề tài này
1
 


có ý nghĩa trong công cuộc đổi mới và sáng tạo để thiết kế hoàn chỉnh và chế tạo một ô tô
sinh thái tại Việt Nam với mục tiêu hướng tới là:
 Tận dụng nguồn xe ( động cơ xăng ) đã ngưng sử dụng để nâng cao tính kinh
tế.
 Nâng cao điều kiện sống của người dân.
 Tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường trong giao thông vận tải.
 Phát triển nghành công nghiệp sản xuất ô tô điện ở Việt Nam.

2
 


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1.

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ ĐIỆN:

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 điện trong pin, giúp cho xe điện có thể di chuyển một
quãng đường dài hơn. Pháp và Anh là hai quốc gia đầu tiên đưa ô tô điện vào phát triển
trong hệ thống giao thông vào cuối thế kỷ 18.

Hình 2.1 Chiếc xe đua La Jamais Contente (1899)

Hình 2.2 Edison và chiếc xe Detroit (1914)

Vào những năm đầu thế kỷ 20, ô tô điện trở nên yếu thế so với ô tô sử dụng
động cơ đốt trong do thời điểm này, người ta đã tìm ra những mỏ dầu lớn trên thế giới
dẫn đến việc hạ giá thành của dầu và các sản phẩm dẫn xuất trên toàn cầu. Vấn đề nhiên
liệu cho xe chạy động cơ đốt trong trở nên đơn giản, vì vậy mà giá thành của động cơ đốt
3
 


trong cũng thấp hơn rất nhiều. Chỉ còn những hãng xe điện nổi tiếng còn tồn tại như:
Babcock Electric (1896 - 1912), Baker Electric (1899 - 1916), Ohio Electric (1908 1918)… Detroit Electric là nhà sản xuất xe điện nổi tiếng nhất và tồn tại lâu nhất, từ 1907
đến tận 1942.

Hình 2.3: 1922 -Detroit Electric model 90
Tuy nhiên bắt đầu từ thập niên 60, 70 của thế kỷ trước, thế giới phải đối mặt với
hai vấn đề lớn mang tính toàn cầu:
Vấn đề năng lượng: các nguồn năng lượng hóa thạch như dầu mỏ, than đá
không phải là vô tận, chúng có khả năng bị cạn kiệt và không thể tái tạo được. Các
phương tiện giao thông sử dụng trực tiếp nguồn năng lượng này (xăng, dầu) chắc chắn sẽ
không tồn tại trong tương lai. Trong khi đó, điện năng là loại năng lượng rất linh hoạt, nó
có thể được chuyển hóa từ nhiều nguồn năng lượng khác, trong đó có các nguồn năng
lượng tái tạo vô tận như năng lượng gió, mặt trời, sóng biển, v.v. Do vậy, các phương tiện
sử dụng điện là phương tiện của tương lai.
Vấn đề môi trường: không khó để nhận ra rằng môi trường hiện nay đang bị ô
nhiễm nghiêm trọng, mà một trong những nguyên nhân chính là khí thải từ các phương
tiện giao thông, đặc biệt là ô tô . Ô tô điện là lời giải triệt để cho vấn đề này do nó hoàn
toàn không có khí thải.
Như vậy, ta thấy rằng ô tô điện là giải pháp tối ưu cho cả hai vấn đề lớn, đó là lý
do khiến nó trở thành mối quan tâm đặc biệt từ nửa sau thế kỉ 20 trở lại đây, và càng ngày
4
 


càng trở thành mối quan tâm lớn của ngành công nghiệp ô tô và các nhà khoa học trên
toàn thế giới.
Trong thời kỳ xảy ra khủng hoảng năng lượng những năm 1970, Serbing Vanguard Citicar được lựa chọn thay cho các phương tiện giao thông khác, tạo nên cơn
sốt xe cỡ nhỏ. Cho tới 1977, nhà sản xuất đã bán được tới 2.300 chiếc Citicar có giới hạn
chạy 80 km và tốc độ tối đa 45 km/h.
Đến 1976, số lượng Citicar tiêu thụ đã đưa Serbing - Vanguard lên vị trí thứ 6
tại Mỹ (sau GM, Ford, Chrysler, AMC và Checker).
Sau đó, tập đoàn Commuter Vehicles đã mua lại thiết kế Citicar và đổi tên là
Commuta - Car. Phiên bản nâng cấp được tiếp tục sản xuất vào năm 1979, có khoảng 2
nghìn chiếc Comuta-car và Comuta-van đã được xuất xưởng. Với 4.300 chiếc, Citicar,
hay Comuta-car, hiện đang giữ kỷ lục về lượng xe điện sản xuất trong lịch sử ngành ôtô.

Hình 2.4: 1974 - Serbing-Vanguard Citicar
Những năm đầu thập kỷ 90, GM đã đổ hàng tỷ USD vào nghiên cứu xe điện và cho
ra đời mẫu xe điện đầu tiên của hãng - EV1. Thế hệ đầu tiên của EV1 gắn ắc quy chì axit, giới hạn chạy từ 120 đến 160 km. Thế hệ thứ 2 thay bằng ắc quy niken hydrua nâng
giới hạn chạy lên 120 đến 240 km nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu của người
dùng khi đó. Mặc dù được coi là chiếc xe điện tốt nhất thế giới nhưng EV1 vẫn không thể
so sánh với động cơ đốt trong.
5
 


Hình 2.5: 1996 - General Motor EV1
Vào năm 2002 cháu trai của Henry Ford, Bill Ford, đã mạo hiểm đưa tập đoàn của
mình vào nghiên cứu công nghệ xe sạch sau khi ông lên làm chủ tịch kiêm Tổng Giám
đốc Ford. Khởi đầu bằng việc mua lại hãng sản xuất xe điện Nauy - Th!nk. Th!nk từng
nổi tiếng từ trước đó với những chiếc xe sân gôn đáng tự hào, nhưng với City, thương
hiệu này mới có được một chiếc xe thực thụ.
Th!nk City là chiếc xe điện đầu tiên trên thế giới vượt qua kiểm tra va đập và đủ
chất lượng chạy đường cao tốc năm 2008. Tốc độ tối đa 105 km/h và giới hạn chạy 210
km/1 lần sạc, tăng tốc lên 50 km/h trong 6,5 giây và lên 80 km/h trong 16 giây.
Tuy nhiên, vào năm 2002, khi Th!nk vẫn còn trong tay Ford, City từng bị thu hồi rất
nhiều do các lỗi kỹ thuật. Ford đã quyết định dừng chiến dịch quảng bá cho City và bán
lại cho một tập đoàn sản xuất xe điện của Thụy Sĩ, những chiếc City được xuất khẩu
ngược lại Nauy do nhu cầu xe điện tại đây đang cao. Th!nk City được sản xuất tiếp vào
năm 2007.

Hình 2.6:

2002 – FordTh!nk City
6

 


Vào năm 2008 Chrysler đã đầu tư vào hãng sản xuất xe điện Global Electric
Motocar họ nhận thấy tiềm năng của thị trường xe điện tốc độ thấp hay còn gọi là NEV
(Neighborhood electric vehicle).
Mặc dù chỉ có vận tốc tối đa 40 km/h và giới hạn chạy 48 km nhưng những chiếc xe
của GEM được ứng dụng khá rộng rãi và phù hợp yêu cầu của nhiều loại hình công việc.
6 mẫu xe cơ bản của GEM là e2 (2 chỗ), e4 (4 chỗ), e6 (6 chỗ), eS, eL, eL XD (thêm giá
chở hàng phía sau) được sử dụng hàng ngày trong các mục đích như đi dạo, tuần tra
đường phố hoặc công viên, chớ khách du lịch, bán hàng lưu động, sử dụng trong bệnh
viện, sân bay hay sân gôn…
Đến nay, hơn 35 nghìn chiếc GEM đã được sản xuất và tiêu thụ và tiềm năng của
GEM vẫn còn rất lớn.

Hình 2.7: 2008 - GEM e4
Bước phát triển tiếp theo của ngành công nghiệp xe điện được trông chờ vào Chevy
Volt, hứa hẹn sẽ được đưa ra thị trường với phiên bản 2011. Mặc dù được Hiệp hội kỹ sư
ngành ôtô xếp loại vào xe plug-in hybrid (hybrid sạc điện gia dụng), nhưng nhà sản xuất
lại tránh dùng từ “hybrid” để chỉ chiếc xe của họ. Thay vào đó, nó được mô tả là chiếc
“xe điện được mở rộng giới hạn nhờ động cơ đốt trong”. Ý kiến này bắt nguồn từ việc
Volt không nối trực tiếp giữa động cơ đốt trong và trục xe, động cơ chỉ đóng vai trò như
một máy phát điện, khác với thiết kế hybrid hiện nay. Giới hạn chạy điện của xe là 65
km, sau đó xe sẽ được chuyển sang chạy xăng. Điều đó có nghĩa là với những người đi
quãng đường ngắn trong nội thành thì về cơ bản Volt là xe điện!
7
 


Hình 2.8:

2.2.

2011 - Chevrolet Volt

TƯƠNG LAI CỦA Ô TÔ ĐIỆN:

Đối với thế giới:
Ở các nước phát triển thì cuộc chạy đua tìm nguồn năng lượng sạch cho ô tô đã có
từ lâu. Theo xu hướng chung, thì đứng đầu là ô tô chạy điện sau đó là ô tô lai và cuối
cùng là ô tô chạy bằng pin nhiên liệu. Tiêu biểu như: năm 2009 tổng thống Mỹ Barack
Obama đã duyệt khoản chi 2,4 tỷ đô-la cho việc nghiên cứu ô tô điện; Tại Châu Âu xe
plug-in hybrid và các bộ biến đổi điện tử công suất là những vấn đề chính được quan tâm
nghiên cứu; Tại Nhật Bản các hãng ô tô lớn đang lần lượt đưa các mẫu xe thuần điện
(pure Evs) ra thị trường, các trường đại học lớn ở Nhật đều có những phòng thí nghiệm,
trung tâm nghiên cứu về ô tô điện; Tại Hàn Quốc công nghệ truyền tải điện không dây
ứng dụng trong xe điện được khai thác mạnh mẽ bởi các nhà nghiên cứu thuộc Viện
Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) với dự án chế tạo xe điện nạp năng
lượng từ dưới đất trong suốt quá trình hoạt động (OnLine Electric Vehicle – OLEV);
Tại Thượng Hải, Trung Quốc xe bus điện sử dụng siêu tụ của hãng SINAUTEC đang
gây tiếng vang mạnh mẽ. Siêu tụ được nạp nhanh chóng tại mỗi điểm dừng của xe bus.
Trong cuộc bình chọn tại triển lãm New York 2011 thì mẫu xe điện Nissan Leaf đã
nhận được giải là mẫu xe của năm. Tiếp đến là A-class E-cell của Mercedes…
8
 


Hình 2.9: Nissan Leaf
Chi phí cho mỗi lần sạc đầy pin của Leaf chừng 2,75 USD và đi 170 km. Chiếc
hybrid Toyota Prius tiết kiệm xăng tốt nhất cũng tiêu tốn khoản tiền 9 USD cho quãng
đường đó. Nissan tính toán trong 5 năm, chiếc Leaf của họ tiêu tốn khoảng 1.800 USD
cho các chi phí sạc pin, bảo dưỡng...trong khi xe sử dụng xăng là 6.000 USD.
Ở nước ta :
Trong khi làn sóng nghiên cứu ô tô điện đang nổi lên mạnh mẽ trên thế giới thì tại
Việt Nam, đối tượng này chưa nhận được sự quan tâm thích đáng của các nhà khoa học,
giới doanh nghiệp cũng như các nhà làm chính sách. Qua khảo sát tình hình những năm
vừa qua, có thể khẳng định rằng ở Việt Nam chưa hề có một nghiên cứu nào thực sự bài
bản, khoa học và mang tính hệ thống về ô tô điện.
Trong khi thế giới đã có những bước tiến lớn trong công nghệ chế tạo ô tô điện,
Việt Nam cho đến nay vẫn đứng ngoài dòng chảy của xu thế tất yếu này. Nếu không
nhanh chóng triển khai nghiên cứu, nước ta sẽ lại tiếp tục bị lệ thuộc vào thế giới. Tuy
nhiên, phần lớn chúng ta vẫn chưa thấy được tính cấp thiết của việc nghiên cứu ô tô điện
tại Việt Nam. Để làm rõ vấn đề này, ta cần trả lời hai câu hỏi: (a) Việt Nam có cần ô tô
điện không? (b) Việt Nam có cần nghiên cứu ô tô điện không?

9
 


a)

Việt Nam có cần ô tô điện không?

Ô tô điện góp phần giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông: Ùn tắc giao thông tại Việt
Nam đang là một vấn nạn, sự bùng nổ về số lượng xe ô tô là một trong những nguyên
nhân chính của vấn đề này. Ô tô điện dĩ nhiên không thể giải quyết trọn vẹn bài toán
phức tạp này, nhưng có thể góp một phần vào lời giải mà bấy lâu nay chúng ta đang đau
đầu tìm kiếm. Các công nghệ trợ lái điện, điều khiển độc lập 4 bánh, v.v. cho phép người
lái điều khiển ô tô điện rất linh hoạt, cơ động, phù hợp với các con đường nhỏ và hẹp (so
với nước ngoài) ở Việt Nam.
Ô tô điện thân thiện với môi trường: Ô nhiễm không khí do khí thải từ các xe ô tô
chạy xăng và dầu diezel gây tổn hại cho môi trường và sức khỏe của người dân. Trong
trường hợp này, ô tô điện với lượng khí thải hoàn toàn bằng không là giải pháp lý tưởng.

Hình 2.10. Khí thải ô tô gây ô nhiễm môi trường (nguồn: internet).

Ô tô điện góp phần chấn hưng ngành công nghiệp ô tô nước ta: Một vấn đề quan
trọng làm đau đầu những nhà quản lý là sự yếu kém và lạc hậu của ngành công nghiệp ô
tô Việt Nam. Các chính sách nhằm hỗ trợ công nghiệp ô tô phát triển gần như không
mang lại hiệu quả. Việc nhanh chóng bắt tay vào nghiên cứu ô tô điện sẽ giúp ngành
công nghiệp ô tô Việt Nam có khả năng tiếp cận với xu thế công nghệ của thế giới.
10
 


b) Việt Nam có cần nghiên cứu ô tô điện không?
Nếu như câu trả lời cho câu hỏi thứ nhất khá dễ dàng nhận được sự đồng thuận thì
câu hỏi thứ hai này lại có nhiều ý kiến trái ngược.
Có nhiều ý kiến cho rằng Việt Nam không cần nghiên cứu ô tô điện vì:
- Thế giới đã làm hết rồi, không còn gì cho chúng ta nghiên cứu nữa.
- Chúng ta chỉ cần nhập khẩu xe để dùng hoặc nhận chuyển giao công nghệ từ
nước ngoài mà không cần phải nghiên cứu.
Cần phải khẳng định rằng đó là những quan niệm không đúng. Như phần trên chúng
ta đã phân tích ,ô tô điện trên thế giới mới đang trong quá trình nghiên cứu, phát triển;
còn rất nhiều vấn đề mà các nhà khoa học và giới công nghiệp Việt Nam có thể nghiên
cứu song hành cùng thế giới. Các hãng ô tô đưa ra các mẫu xe thương phẩm không có
nghĩa đó đã là những sản phẩm hoàn thiện. Lịch sử phát triển công nghệ nói chung và ô
tô nói riêng cho thấy từ lúc một sản phẩm mới được giới thiệu tới khi nó (tạm) hoàn
chỉnh về công nghệ (bão hòa về nghiên cứu) là cả một khoảng thời gian dài.
Những thách thức về vấn đề cạn kiệt năng lượng và ô nhiễm môi trường dẫn đến
nhu cầu tất yếu về ô tô điện trên toàn thế giới. Qua phân tích tình hình trong nước,
chúng ta thấy rằng việc nghiên cứu ô tô điện là yêu cầu bức thiết cần nhanh chóng
triển khai tại Việt Nam.

2.3.

SƠ LUỢC VỀ LỊCH SỬ CỦA DAIHATSU:

Daihatsu ra đời từ năm 1907 với tên gọi Hatsudoki Seizo Co., Ltd., do một
nhóm các giáo sư trường Đại học Osaka sáng lập.
1951 : Đổi tên thành Công ty cổ phần Công nghiệp Daihatsu.
1967 : Liên kết với Toyota.
1988 : Chi nhánh Daihatsu tại Mỹ cho ra hai dòng xe Charade và Rocky.
11
 


1992: Chi nhánh Daihatsu tại Mỹ đóng cửa vào tháng 2, các dòng xe của Daihatsu
tại Mỹ được Toyota kế thừa.
1999: Toyota nằm 51% giá trị thị trường (cổ phần) của Daihatsu.
Trong những năm 50, Daihatsu nhận định nhu cầu thời bấy giờ là những chiếc xe tải
chất lượng cao, nhẹ và có 3 bánh. Ngay sau đó, năm 1957, Daihatsu đã tung ra thị trường
loại xe mini Midget và chỉ trong 1 năm hãng đã bán được 80.000 xe Midget tại Nhật.
Thời hoàng kim của dòng xe cỡ nhỏ đã đến.
Thập niên 60 và 70 đánh dấu thời kì cực thịnh của loại xe cỡ nhỏ. Trong xu thế đó
Daihatsu cũng cho ra đời vài model xe khách cỡ nhỏ như Fellow (1966), Charmant
(1974) và nổi tiếng hơn cả là Charade (1977) đã giành chiến thắng tại giải “Xe của năm”
vào năm 1978 và nhiều giải thưởng khác sau đó. Năm 1980, Daihatsu đã giới thiệu Mire,
model xe mini rất thành công của hãng.
Năm 1986, với hy vọng thâm nhập thị trường Mỹ bằng dòng xe cỡ nhỏ và tiết kiệm
nhiên liệu, Daihatsu đã thành lập một chi nhánh mới, Daihatsu America, Inc., đặt trụ sở
tại California. Tại đây, Daihatsu đã giới thiệu model Charade và Rocky. Mặc dù có nhiều
kinh nghiệm trong ngành công nghiệp ôtô và đã đạt được nhiều thành công trên thế giới
nhưng Daihatsu đã gặp thất bại tại thị trường Mỹ. Đến năm 1992, Daihatsu rút khỏi thị
trường Mỹ.
Sau thất bại tại Mỹ, Daihatsu vạch ra 2 chiến lược: phát triển công nghệ ôtô mới và
thâm nhập vào các thị trường mới nổi. Những sự kiện xảy ra có liên quan đến môi trường
toàn cầu như báo trước một tương lai tốt đẹp sẽ đến với Daihatsu. Vì vậy hãng đã không
sản xuất loại xe thải ra khí CFC (chlorofluorocarbons ) gây hại đến môi trường mà tập
trung vào nghiên cứu và phát triển cái được gọi là xe của tương lai – ôtô điện.
Theo báo cáo ngày 31/3/2005, Toyota đã rút Daihatsu khỏi thị trường Australia sau
khi doanh số bán tại thị trường này bị giảm nặng nề. Hoạt động của hãng tại Chile, thị
trường mà Daihatsu được xem là một thương hiệu nổi tiếng từ những năm 70 với model
12
 


Charade hay Cuore cũng bị đe doạ do doanh số rất thấp trong 2 năm liền (2004-2005).
Tuy nhiên, Toyota cũng đã tuyên bố sẽ vẫn tiếp tục kiên trì với thị trường Chile.

2.4.
TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN.
2.4.1.
Giới thiệu chung.
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 lượng
từ dầu mỏ, yên tĩnh và hoạt động trơn tru. Các nguyên tắc 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.
2.4.2.

Cấu hình của ô tô điện.

Một ô tô điện cơ bản được minh họa trong hình 2.11. Nó bao gồm ba hệ thống chủ
yếu: hệ động lực điện, hệ thống năng lượng, và hệ thống phụ trợ.
Hệ động lực điện bao gồm: hệ thống điều khiển xe, bộ chuyển đổi điện, các động cơ
điện, truyền động cơ khí, và bánh chủ động.
Hệ thống năng lượng bao gồm: nguồn năng lượng bộ phận quản lý năng lượng, và
bộ phận tiếp năng lượng điện.
Hệ thống phụ trợ bao gồm: trợ lực lái, điều hòa, nguồn cung cấp năng lượng phụ
trợ.
Dựa trên các yếu tố đầu vào điều khiển từ chân ga và bàn đạp phanh, hệ thống điều
khiển xe cung cấp tín hiệu điện thích hợp cho bộ chuyển đổi năng lượng điện có chức
năng điều chỉnh dòng điện giữa điện động cơ và nguồn năng lượng. Những nguồn năng
lượng được tái sinh trong quá trình phanh có thể được nạp vào nguồn năng lượng chính.

13
 


Phanh
Tín hiệu điều
khiển

Bộ chuyển
đổi điện

Quản lý
năng lượng

Nguồn năng
lượng

Động cơ
điện

Chân ga

Sạc pin

Nguồn năng
lượng phụ

Truyền
động cơ
khí

Trợ lựclái

Điều hòa
không khí

Hình 2.11 Cấu trúc một ô tô điện hiện đại
Bộ phận quản lý năng lượng cùng với bộ phận điều khiển kiểm soát hoạt động
phanh tái sinh và phục hồi năng lượng của nó. Nó cũng kết hợp với các bộ phận tiếp năng
lượng để kiểm soát quá trình này và giám sát việc sử dụng các nguồn năng lượng.
Nguồn cung cấp năng lượng phụ có chức năng cung cấp năng lượng cần thiết với
các điện áp khác nhau cho tấc cả các thành phận phụ của xe như: điều hòa không khí, trợ
lực lái, hệ thống đèn chiếu sáng…
Có nhiều loại EV (Electric Vehicle) có thể cấu tạo khác nhau do các biến thể dựa
trên đặc điểm của động lực điện và các nguồn năng lượng, như trong hình 2.12.
14
 


(a)

(b)

M

HS

M

VS

(c)

HS

VS

(d)
GT
M

VS
GT
M

M
GT

(e)

(f)
M

GT

M

M
GT

Hình 2.12

M

Cấu hình các loại ô tô điện

M: động cơ điện; HS: hộp số; VS: truyền lực chính và vi sai; GT: hộp giảm tốc
a. Hình 2.12a cho thấy hình thức đầu tiên của xe điện, trong đó một động cơ điện
thay thế cho động cơ đốt trong của một chiếc xe thông thường. Nó bao gồm một động cơ
điện, một ly hợp, hộp số, và một bộ vi sai. Khớp ly hợp và hộp số có thể được thay thế
bằng hộp số tự động.
b. Với một động cơ điện có công suất liên tục trong một phạm vi tốc độ dài, một tỉ
số truyền cố định có thể thay thế cho hộp số nhiều cấp và giảm bớt sự cần thiết của một
ly hợp. Cấu hình này không chỉ làm giảm kích thước và trọng lượng của truyền động cơ
15
 


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×