Chương I được phân thành các nội dung sau đây: 1. Sự phát triển của xe máy 2 bánh Hybrid và tình hình nghiên cứu hiện nay. Mục tiêu của đề tài. Phương pháp nghiên cứu.
Các nội dung chính của đề tài. Chương II: Cơ sở lý thuyết. Phần đầu chương này nêu lên thực trạng ô nhiểm do các phương tiện giao thông gây ra trên cả nước và đưa ra một số biện pháp để giải quyết vấn đề ô nhiễm. Sau đó, nội dung của chương nêu lên các lý thuyết tổng quát về xe lai, các loại cấu hình truyền động được sử dụng trên xe lai và hệ thống truyền lực trên xe máy tay ga.
Phần cuối chương cung cấp cơ sở lý thuyết về hai bộ phận được thêm vào mô hình xe lai thực tế là động cơ điện và thiết bị dự trữ năng lượng điện. Cấu trúc của chương II được sắp xếp như sau: 2. Tổng quan về ô nhiễm không khí do thực trạng giao thông vận tải ở Việt Nam. Tổng quan về xe lai.
Hệ thống truyền lực trên xe lai. Hệ thống truyền lực trên xe tay ga. Động cơ điện một chiều dùng trên xe cải tiến. Thiết bị lưu trữ năng lượng điện.
Chương III: Mô phỏng hệ thống truyền lực trên xe lai, sử dụng MATLAB/ Simulink. Nội dung chương này nêu lên vai trò của chu trình chạy thử trong mô phỏng, sau đó xây dựng mô hình toán cho hệ thống truyền lực xe hai bánh lai và thực hiện tính toán, mô phỏng bằng công cụ MATLAB/ Simulink. Phần cuối chương trình bày kết quả mô phỏng dưới dạng các đồ thị theo thời gian và giải thích, bàn luận kết quả đạt được. Nội dung chương III được sắp xếp như sau: 3.
Chu trình chạy thử và vai trò của nó trong mô phỏng. Xây dựng mô hình toán. Mô phỏng hệ thống truyền lực xe lai trên công cụ Matlab/Simulink. Kết quả mô phỏng và nhận xét.
Chương IV: Kết luận và đề nghị Chương này đánh giá khách quan kết quả đạt được của đề tài nhằm đề xuất cải tiến mô hình xe lai hai bánh trong thời gian tới. Nội dung chương IV này gồm có hai phần: 4. 8 do an Chương II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về ô nhiễm không khí do thực trạng giao thông vận tải ở Việt Nam 2.
Thực trạng Hình 2.1: Tỷ lệ phát thải chất gây ô nhiễm do các nguồn thải chính tại Tp. Hồ Chí Minh năm 2004. Theo các chuyên gia môi trường, thời gian qua, hoạt động giao thông vận tải đã có những đóng góp quan trọng vào công cuộc phát triển kinh tế – xã hội của cả nước. Tuy nhiên, việc tăng cường các hoạt động giao thông vận tải làm phát sinh không ít các vấn đề về môi trường không khí.
Trong quá trình hoạt động, các phương tiện giao thông phát thải ra một lượng lớn các chất như: bụi, CO, NOx, SOx…vào môi trường không khí.1 cho thấy tỷ lệ phát thải chất gây ô nhiễm do các nguồn thải chính tại Tp. Hồ Chí Minh năm 2004. Theo số liệu từ Cục Đăng kiểm Việt Nam, thời gian trước năm 2010, cả nước có khoảng 20 triệu mô tô và xe máy, năm 2010 đã tăng lên khoảng 24 triệu xe và đến năm 2015, dự báo lượng xe máy lưu hành trong cả nước khoảng 31 triệu xe. Lượng khí thải, bụi… gây ô nhiễm cũng tăng lên hàng năm cùng với sự phát triển về số lượng của các phương tiện giao thông đường bộ.
Việc gia tăng số lượng ô tô, xe máy mỗi năm tăng lượng phát thải các phần tử CO lên 18%, SOx là 24%, NOx lên tới 90%. Hàng ngày, chỉ cần một nửa số phương tiện giao thông hoạt động cũng đã xả ra môi trường một lượng lớn các khí độc hại, trong đó có nhiều thành phần gây nên hiệu ứng nhà kính và gây hại cho sức khỏe con người. Cụ thể, nồng độ bụi trong không khí ở các thành phố của cả nước như Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh Hải Phòng, Đà Nẵng…tại các nút giao thông cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 3 – 5 lần; nồng độ khí CO, NOx trung bình ngày ở một số nút giao thông lớn đã vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,2 – 1,5 lần.
Theo khảo sát chỉ số chất lượng không khí AQI (Air Quality Index) đo được ở Hà Nội là 152, vào giờ cao điểm là 156; tại Nha Trang là 61, kết quả quan trắc cho 9 do an thấy chỉ số AQI ở hai thành phố này cao hơn mức giới hạn được coi là an toàn đối với sức khỏe con người (AQI từ 0 – 50) [9]. Sự phát thải của các phương tiên xe cơ giới không chỉ phụ thuộc vào số lượng mà còn phụ thuộc vào chất lượng các loại xe. Đối với các phương tiện như xe ô tô, xe máy qua nhiều năm sử dụng có chất lượng thấp, hiệu quả sử dụng năng lượng thấp, nồng độ chất gây ô nhiễm và bụi trong khí xả cao… là nguyên nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng. Trong đó, xe máy là nguồn đóng góp chính các loại khí ô nhiễm, đặc biệt là các khí thải CO,HC…Xe tải và xe khách là các loại xe thải nhiều NOx và PM.
Tại các khu dân cư, mức độ ô nhiễm thấp hơn từ 2 đến 3 lần so với các trục đường giao thông. Tuy nhiên, đối với các khu dân cư nằm trong các đô thị lớn chịu ảnh hưởng rõ rệt của giao thông, mức độ ô nhiễm vẫn vượt nhiều lần ngưỡng cho phép quy chuẩn Việt Nam (QCVN), đáng kể như các điểm tại: Hà Nội, Tp.Hồ Chí Minh, Vĩnh Phúc, Bình Dương. Ngược lại, ở các đô thị quy mô nhỏ và vừa, chất lượng không khí còn khá tốt [10].2: Tỷ lệ phát thải của các loại phương tiện giao thông tại Việt Nam. Trước thực trạng đáng báo động về ô nhiễm không khí nêu trên, việc tìm ra những biện pháp giải quyết là điều tất yếu, cần phải giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường một cách nhanh chóng, dứt khoát và lâu dài.
Nghiên cứu và tìm ra các biện pháp khắc phục vấn nạn ô nhiễm môi trường là nhiệm vụ quan trọng của các ngành các cấp trên toàn quốc. Một số biện pháp giải quyết vấn đề về môi trường Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường, để kiểm soát ô nhiễm từ hoạt động giao thông vận tải , từ năm 2005, Việt Nam đã áp dụng tiêu chuẩn khí thải đối với các 10 do an phương tiện giao thông cơ giới đường bộ. Cho đến nay, hàng loạt các hoạt động nhằm kiểm soát ô nhiễm từ các phương tiện giao thông cũng đã được triển khai như: Thắt chặt mức tiêu chuẩn khí thải đối với xe cơ giới nhập khẩu đã qua sử dụng và các xe cơ giới đang lưu hành trên cả nước; tăng cường kiểm soát khí thải lưu động trên đường; xây dựng 105 trạm đăng kiểm kiểm định xe ô tô trên cả nước; xây dựng Trung tâm thử nghiệm khí thải phương tiện giao thông cơ giới đường bộ (NETC)… Giai đoạn 2011 – 2012, Thủ tướng Chính phủ dũng đã phê duyệt cho ngàng GTVT Đề án về Kiểm soát khí thải mô tô, xe gắn máy tham gia giao thông tại các tỉnh, thành phố lớn. Đề án đã góp phần không nhỏ vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ các hoạt động giao thông vận tải [11].
Ngoài việc thiết lập tiêu chuẩn khí thải cho các loại phương tiện giao thông đường bộ như đã kể trên còn có thể giảm ô nhiễm bằng các biện pháp: + Xây dựng quy hoạch tổng thể cần chú ý đến các vấn đề giao thông, các khu dân cư, các công viên cây xanh. + Tăng cường phương tiện giao thông công cộng (xe buýt, xe điện trên không, xe điện ngầm…) và các hình thức giao thông không gây ô nhiễm. + Cải tạo, nâng cao chất lượng động cơ, áp dụng các công nghệ hiện đại vào các hệ thống của động cơ nhằm hạn chế phát thải ô nhiễm. + Sử dụng các loại nhiên liệu mới, năng lượng mới hoặc kết hợp nhiều loại năng lượng ít gây ô nhiễm trong vận hành các phương tiện giao thông cơ giới.
Với đề tài này sẽ chú trọng vào mô phỏng trên máy tính xe Honda Lead 110 đã cải tiến thành xe lai. Việc mô phỏng này chú trọng vào hệ thống truyền lực trên xe lai nhằm khảo sát, dự đoán về đặc tính và hiệu suất của hệ thống truyền lực ảnh hưởng đến công suất và hiệu suất của xe như thế nào, từ đó tạo tiền đề cho việc thiết kế, cải tiến thêm mô hình xe máy 2 bánh Hybrid phù hợp với tình hình thực tế của từng địa phương và điều kiện giao thông tại Việt Nam. Thực tế rằng, đa số phương tiện tham gia giao thông ở nước ta là xe mô tô, xe gắn máy, vì thế việc nghiên cứu mô phỏng để thiết kế hoàn hảo một chiếc xe máy lai trên nền một chiếc xe máy có sẵn là biện pháp hữu hiệu cho việc cắt giảm khí độc hại thải ra môi trường. Bên cạnh đó, dựa vào kết quả mô phỏng, việc cải tạo xe máy có sẳn sẽ làm giảm giá thành sản phẩm cũng như thu hút tính tò mò công nghệ của người sử dụng.
Tổng quan về xe lai 2. Khái niệm cơ bản về xe lai Xe lai điện (HEVs) là phương tiện sử dụng kết hợp 2 nguồn động lực là động cơ đốt trong và mô-tơ điện tạo lực kéo. Thông thường thì một chiếc xe bao gồm hai hoặc nhiều nguồn năng lượng từ các thiết bị dự trữ hoặc hai hay nhiều nguồn công suất có sẵn trên xe và bộ chuyển đổi 11 do an năng lượng. Xe lai là một giải pháp nhằm nâng cao tính kinh tế nhiên liệu và giảm thiểu khí thải khi so sánh với xe sử dụng động cơ xăng truyền thống.
Xe lai kết hợp động cơ đốt trong và động cơ điện tạo lực kéo sao cho hiệu quả nhất và tận dụng được hết các đặc tính mong đợi từ cả hai nguồn động lực trên. Trên xe lai, động cơ đốt trong chủ yếu được sử dụng cho những trạng thái hoạt động ổn định của xe (ví dụ như trạng thái duy trì tốc độ không đổi khi chạy trên đường cao tốc) trong khi nguồn công suất từ động cơ điện chủ yếu được sử dụng cho trạng thái hoạt động cần động lực lớn. Dưới đây là một số ưu điểm mà xe lai mang lại: - Trên xe sử dụng công nghệ phanh tái tạo năng lượng, là công nghệ mang tính đột phá, nâng cao hiệu quả làm việc của xe, là một ưu điểm vượt trội khi so sánh với các mẫu xe truyền thống. - Động cơ ít hoạt động ở chế độ cầm chừng và đạt hiệu quả ở các chế độ hoạt động khác dẫn đến tính kinh tế nhiên liệu tốt hơn.