Nghiên Cứu Điều Khiển Động Cơ Phun Xăng Trang Bị Bộ Xúc Tác Tạo Hỗn Hợp Khí Giàu Hydro

Luận án tiến sĩ phân tích nghiên cứu điều khiển động cơ phun xăng trang bị bộ xúc tác tạo hỗn hợp khí giàu hydro, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng góp tri thức

• Tác giả: Lê Đăng Đông
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Minh Tuấn
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí động lực
• Đề tài: Nghiên Cứu Điều Khiển Động Cơ Phun Xăng Với Hỗn Hợp Khí Giàu Hydro
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Điều Khiển Động Cơ Phun Xăng Hydro

Nghiên cứu điều khiển động cơ phun xăng sử dụng hỗn hợp khí giàu hydro đang trở thành một hướng đi đầy tiềm năng trong bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt và vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên cấp bách. Việc bổ sung hydro vào động cơ đốt trong không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm thiểu đáng kể lượng khí thải động cơ độc hại. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình điều khiển phun xăng hydro để đạt được hiệu suất cao nhất và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Các phương pháp điều khiển thích nghi, điều khiển PID, và điều khiển mờ được xem xét để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của động cơ xăng hydro. Theo tài liệu gốc, việc nghiên cứu phát triển công nghệ tạo khí giàu hydro để bổ sung cho động cơ xăng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm phát thải động cơ là một hướng đi đầy hứa hẹn.

1.1. Lợi Ích Của Hỗn Hợp Khí Giàu Hydro Trong Động Cơ

Việc sử dụng hỗn hợp khí giàu hydro mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho động cơ đốt trong. Hydro có tốc độ cháy nhanh hơn so với xăng, giúp cải thiện hiệu suất đốt cháy và giảm thiểu hiện tượng kích nổ. Ngoài ra, hydro còn có khả năng mở rộng giới hạn cháy nghèo, cho phép động cơ hoạt động với tỷ lệ khí/nhiên liệu cao hơn, từ đó giảm lượng khí thải CO và HC. Việc tối ưu hóa động cơ để sử dụng nhiên liệu hydro hoặc hỗn hợp hydro và xăng là một thách thức nhưng cũng là cơ hội để tạo ra những động cơ xanh và thân thiện môi trường hơn.

1.2. Thách Thức Khi Điều Khiển Động Cơ Phun Xăng Hydro

Mặc dù có nhiều ưu điểm, việc điều khiển động cơ phun xăng hydro cũng đặt ra không ít thách thức. Hydro có mật độ năng lượng thấp hơn so với xăng, do đó cần một hệ thống cung cấp nhiên liệu có khả năng cung cấp một lượng lớn hydro để đáp ứng nhu cầu của động cơ. Bên cạnh đó, hydro cũng có xu hướng gây ra hiện tượng cháy ngược và ăn mòn vật liệu, đòi hỏi các giải pháp thiết kế và điều khiển phù hợp. Việc phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến và các cảm biến động cơ chính xác là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của động cơ xăng hydro.

II. Vấn Đề Tiêu Hao Nhiên Liệu Khí Thải Động Cơ Xăng Giải Pháp

Vấn đề giảm tiêu hao nhiên liệu và khí thải động cơ là một trong những ưu tiên hàng đầu của ngành công nghiệp ô tô hiện nay. Các quy định về tiêu chuẩn khí thải ngày càng nghiêm ngặt, buộc các nhà sản xuất phải tìm kiếm các giải pháp công nghệ mới để đáp ứng. Việc sử dụng hỗn hợp khí giàu hydro là một trong những giải pháp tiềm năng, nhưng cần phải được nghiên cứu và phát triển một cách toàn diện để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả. Các biện pháp như tối ưu hóa động cơ, xử lý khí thải, và sử dụng nhiên liệu hydro đang được xem xét để giải quyết vấn đề này. Theo tài liệu, các biện pháp liên quan đến động cơ và xử lý khí thải là những hướng đi chính để giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải.

2.1. Các Biện Pháp Giảm Tiêu Hao Nhiên Liệu Động Cơ Xăng

Có nhiều biện pháp để giảm tiêu hao nhiên liệu của động cơ xăng, bao gồm tối ưu hóa quá trình đốt cháy, giảm ma sát, cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt, và sử dụng các công nghệ như van biến thiên, turbo tăng áp, và supercharger. Việc điều khiển chính xác lượng nhiên liệu phun và thời điểm đánh lửa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm nhiên liệu. Ngoài ra, việc sử dụng các vật liệu nhẹ và thiết kế khí động học cũng giúp giảm trọng lượng và lực cản của xe, từ đó giảm tiêu hao nhiên liệu.

2.2. Các Biện Pháp Giảm Khí Thải Động Cơ Xăng

Để giảm khí thải động cơ xăng, các nhà sản xuất thường sử dụng các hệ thống xử lý khí thải như bộ xúc tác ba thành phần (TWC) và bộ lọc hạt (GPF). Các hệ thống này có khả năng chuyển đổi các chất độc hại như CO, HC, và NOx thành các chất ít độc hại hơn như CO2, H2O, và N2. Ngoài ra, việc sử dụng hệ thống phun xăng điện tử (EFI) và điều khiển chính xác tỷ lệ khí/nhiên liệu cũng giúp giảm lượng khí thải phát sinh trong quá trình đốt cháy. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn khí thải như Euro 5, Euro 6, và BS6 là bắt buộc đối với các xe mới.

III. Phương Pháp Điều Khiển Phun Xăng Hỗn Hợp Khí Giàu Hydro

Việc điều khiển phun xăng khi sử dụng hỗn hợp khí giàu hydro đòi hỏi một hệ thống điều khiển phức tạp và chính xác. Hệ thống này phải có khả năng điều khiển đồng thời lượng xăng và lượng hydro được phun vào động cơ, đồng thời đảm bảo tỷ lệ khí/nhiên liệu tối ưu cho từng điều kiện hoạt động. Các thuật toán điều khiển tiên tiến như điều khiển thích nghi, điều khiển PID, và điều khiển mờ được sử dụng để đạt được hiệu suất cao nhất và giảm thiểu khí thải. Việc sử dụng các cảm biến động cơ chính xác như cảm biến lambda, cảm biến áp suất, và cảm biến nhiệt độ là rất quan trọng để cung cấp thông tin phản hồi cho hệ thống điều khiển.

3.1. Ứng Dụng Thuật Toán Điều Khiển PID Trong Phun Xăng Hydro

Điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative) là một trong những thuật toán điều khiển phổ biến nhất trong ngành công nghiệp. Trong ứng dụng phun xăng hydro, điều khiển PID có thể được sử dụng để điều khiển lượng xăng và lượng hydro được phun vào động cơ sao cho tỷ lệ khí/nhiên liệu luôn ở mức tối ưu. Các tham số của bộ điều khiển PID cần được điều chỉnh phù hợp với đặc tính của động cơ và hỗn hợp nhiên liệu để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.

3.2. Ứng Dụng Điều Khiển Thích Nghi Trong Động Cơ Xăng Hydro

Điều khiển thích nghi là một phương pháp điều khiển tiên tiến có khả năng tự động điều chỉnh các tham số điều khiển để thích ứng với các thay đổi trong điều kiện hoạt động của động cơ. Trong ứng dụng phun xăng hydro, điều khiển thích nghi có thể được sử dụng để bù đắp cho các sai số do sự thay đổi của nhiệt độ, áp suất, và thành phần của hỗn hợp nhiên liệu. Điều này giúp đảm bảo hiệu suất cao và giảm thiểu khí thải trong mọi điều kiện hoạt động.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Kết Quả Nghiên Cứu Động Cơ Xăng Hydro

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng hỗn hợp khí giàu hydro trong động cơ xăng. Các kết quả cho thấy rằng việc bổ sung hydro có thể giúp cải thiện hiệu suất đốt cháy, giảm tiêu hao nhiên liệu, và giảm lượng khí thải độc hại. Tuy nhiên, cần phải tối ưu hóa hệ thống điều khiển và thiết kế động cơ để tận dụng tối đa lợi ích của hydro. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng hỗn hợp hydro và xăng có thể giúp giảm lượng khí thải CO2, góp phần vào việc giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Theo tài liệu, việc thử nghiệm hiệu chuẩn và đánh giá hệ thống điều khiển trên bệ thử động lực học xe máy CD20 là một bước quan trọng trong quá trình nghiên cứu.

4.1. Đánh Giá Hiệu Suất Động Cơ Phun Xăng Hydro Trên Băng Thử

Việc thử nghiệm động cơ phun xăng hydro trên băng thử là một phương pháp quan trọng để đánh giá hiệu suất và khí thải của động cơ. Các thông số như công suất, mô-men xoắn, tiêu hao nhiên liệu, và lượng khí thải được đo đạc và phân tích để đánh giá hiệu quả của hệ thống điều khiển và thiết kế động cơ. Các kết quả thử nghiệm có thể được sử dụng để tối ưu hóa hệ thống điều khiển và cải thiện hiệu suất của động cơ.

4.2. Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Hydro Đến Khí Thải Động Cơ Xăng

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bổ sung hydro vào động cơ xăng có thể giúp giảm lượng khí thải CO, HC, và NOx. Hydro có tốc độ cháy nhanh hơn so với xăng, giúp cải thiện hiệu suất đốt cháy và giảm thiểu hiện tượng cháy không hoàn toàn. Ngoài ra, hydro còn có khả năng mở rộng giới hạn cháy nghèo, cho phép động cơ hoạt động với tỷ lệ khí/nhiên liệu cao hơn, từ đó giảm lượng khí thải CO và HC. Tuy nhiên, cần phải điều khiển chính xác lượng hydro được phun vào động cơ để tránh hiện tượng cháy ngược và ăn mòn vật liệu.

V. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Động Cơ Xăng Hydro

Nghiên cứu điều khiển động cơ phun xăng sử dụng hỗn hợp khí giàu hydro là một hướng đi đầy tiềm năng trong việc giải quyết vấn đề tiêu hao nhiên liệu và khí thải động cơ. Việc tối ưu hóa hệ thống điều khiển và thiết kế động cơ là rất quan trọng để tận dụng tối đa lợi ích của hydro. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến, các cảm biến động cơ chính xác, và các giải pháp thiết kế động cơ sáng tạo để đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả, và bền vững của động cơ xăng hydro. Theo tài liệu, hướng phát triển của nghiên cứu là tiếp tục tối ưu hóa hệ thống điều khiển và thiết kế động cơ để tận dụng tối đa lợi ích của hydro.

5.1. Phát Triển Thuật Toán Điều Khiển Tiên Tiến Cho Động Cơ Xăng Hydro

Việc phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến như điều khiển thích nghi, điều khiển PID, và điều khiển mờ là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của động cơ xăng hydro. Các thuật toán điều khiển này cần có khả năng tự động điều chỉnh các tham số điều khiển để thích ứng với các thay đổi trong điều kiện hoạt động của động cơ và hỗn hợp nhiên liệu.

5.2. Nghiên Cứu Vật Liệu Chịu Ăn Mòn Cho Động Cơ Sử Dụng Hydro

Hydro có xu hướng gây ra hiện tượng ăn mòn vật liệu, do đó cần phải nghiên cứu và phát triển các vật liệu chịu ăn mòn để sử dụng trong động cơ xăng hydro. Các vật liệu này cần có khả năng chịu được tác động của hydro ở nhiệt độ và áp suất cao, đồng thời đảm bảo độ bền và tuổi thọ của động cơ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu - Chương 2. Cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình động cơ phun xăng điện tử sử dụng hỗn hợp giàu hydro và hệ thống điều khiển - Chương 3. Động cơ phun xăng sử dụng hỗn hợp giàu hydro và mô hình mô phỏng - Chương 4.

Nghiên cứu thực nghiệm - Kết luận chung và hướng phát triển 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 1.1 Vấn đề giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải của động cơ xăng Số lượng PTGT trên thế giới đã tăng một cách đột biến trong những năm qua. Với sự phát triển mạnh mẽ đó dẫn tới nhu cầu về nhiên liệu cũng tăng lên một cách nhanh chóng, đặc biệt là trước bối cảnh nguồn nhiên liệu hóa thạch từ dầu mỏ đang dần bị cạn kiệt [1]. Với nhu cầu về dầu mỏ như hiện nay, theo các báo cáo của cơ quan Năng lượng Quốc tế IEA năm 2008 và văn phòng Tổ chức kiểm soát năng lượng Vương quốc Anh (EWG) tại Đức cho biết, trữ lượng dầu mỏ trên thế giới chỉ đủ để cho con người sử dụng trong khoảng 42 năm tới.

Mặt khác, việc sử dụng nhiên liệu gốc hoá thạch đang xả thải ra môi trường một lượng lớn các chất độc hại ảnh hưởng trầm trọng đến môi trường sinh thái, sức khoẻ con người, gây ra hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu, trong đó phần lớn là do phát thải của phương tiện giao thông gây nên [3, 22]. Hơn nữa, ảnh hưởng rõ rệt nhất của biến đổi khí hậu được thể hiện thông qua sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan, bất thường cả về số lượng và cường độ trong những năm gần đây [4]. Đã có nhiều giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng của phát thải độc hại trong khí thải động cơ được nghiên cứu ứng dụng, tuy nhiên mới chỉ được áp dụng trong một phạm vi rất hẹp. Vì vậy, cần phải tập trung nghiên cứu ứng dụng nhiều hơn nữa các hướng nghiên cứu về sử dụng nhiên liệu thay thế, nhiên liệu “sạch” thân thiện với môi trường hoặc ít gây ô nhiễm môi trường trong tương lai [23].

Các loại nhiên liệu mới, nhiên liệu thay thế phải đảm bảo có thể sử dụng thuận lợi trên ĐCĐT đang lưu hành mà không cần phải thay đổi nhiều về kết cấu động cơ. Mặt khác, phải có trữ lượng đủ lớn, giá thành rẻ có thể bù đắp cho lượng nhiên liệu truyền thống đang bị thiếu hụt trong tương lai. Để đáp ứng các yêu cầu đó có thể sử dụng các loại nhiên liệu tiềm năng như hydro, biogas, nhiên liệu khí thiên nhiên CNG, khí dầu mỏ hóa lỏng LPG, biodiesel, nhiên liệu sinh học cồn ethanol… Bên cạnh đó, xu hướng nghiên cứu nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng năng lượng, giảm phát thải của ĐCĐT hiện được nhiều nhà khoa học trên thế giới ưu tiên nghiên cứu, ứng dụng. Như đã trình bày trong phần mở đầu, đối tượng nghiên cứu của luận án là ĐCX, cụ thể là ĐCPX hiện đang lưu hành.

Đây là ĐCĐT phổ biến nhất được trang bị trên xe con và xe máy, hoạt động chủ yếu tại các đô thị nên luôn được ưu tiên hàng đầu trong các nghiên cứu phát triển, đặc biệt trong giai đoạn cấp bách hiện nay. Đối với động cơ đang lưu hành, nghiên cứu nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn năng lượng và giảm phát thải độc hại của động cơ cần phải đáp ứng được các tiêu chí như giữ nguyên mô men và công suất của động cơ, đồng thời hạn chế tối đa sự thay đổi về kết cấu của động cơ hiện hành. Như vậy, cần phải nghiên cứu tìm ra các biện pháp tổng thể để giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải cho động cơ.2 Các biện pháp giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải cho động cơ xăng Động cơ xăng hiện được dùng phổ biến trên xe máy và xe du lịch là những phương tiện giao thông đường bộ hoạt động chủ yếu trong thành phố. Vì vậy, nghiên cứu giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải cho đối tượng này có ý nghĩa thực tiễn cao về giảm tiêu thụ nhiên liệu và bảo vệ môi trường đô thị.

Để giảm tiêu hao nhiên liệu và phát thải cho ĐCX có rất nhiều biện pháp, trong đó có một số biện pháp chủ yếu sau đây, được chia thành hai nhóm chính [3].1 Các biện pháp liên quan đến động cơ - Điều chỉnh chính xác  So với động cơ diesel (ĐCD) thì ĐCX có giới hạn cháy rất hẹp. Do đó để kiểm soát chặt chẽ các thành phần này nên sử dụng các biện pháp điều chỉnh chính xác  tức là nhằm định lượng chính xác lượng nhiên liệu tuỳ thuộc vào lượng không khí nạp. Sau đây là một số biện pháp cụ thể thường được sử dụng. + Sử dụng bộ chế hoà khí điện tử hoặc hệ thống phun xăng thay cho bộ chế hoà khí cơ khí thông thường.

Ngoài tác dụng điều chỉnh chính xác , những hệ thống thay thế này còn có khả năng cắt hoàn toàn nhiên liệu khi động cơ bị kéo (khi phanh xe hay xuống dốc) nên vừa giảm ô nhiễm do thành phần HC chưa cháy rất lớn, vừa giảm đáng kể lượng tiêu thụ nhiên liệu. + Hạn chế tối đa sự khác biệt về  giữa các xi lanh bằng các biện pháp như: sử dụng hệ thống phun xăng đa điểm thay cho phun đơn điểm để có  đồng đều giữa các xi lanh; hạn chế tối đa sự hình thành màng xăng trong ống nạp bằng sấy nóng đường nạp và tạo xoáy không khí quanh vòi phun; tạo xoáy lốc trong xi lanh từ quá trình nạp kết hợp với phun nhiên liệu trong khi mở xupap nạp; thiết kế đường ống nạp - thải với sức cản và đặc tính dao động áp suất như nhau… + Thiết kế động cơ dùng hòa khí nghèo: khi  > 1, tức là hòa khí nghèo thì các thành phần độc hại như CO và NOx giảm đi. Tuy nhiên, do giới hạn cháy của hỗn hợp xăng với không khí rất hẹp nên để mở rộng giới hạn này phải sử dụng những biện pháp đặc biệt. Điển hình là phương pháp hình thành hòa khí phân lớp (Stratified Mixture Formation) được áp dụng trong động cơ phun xăng trực tiếp (GDI Engine - Gasoline Direct Injection Engine).

Bản chất của phương pháp này là tạo ra hòa khí không đồng nhất trong xi lanh và bố trí bugi tại vị trí hòa khí có hệ số  xấp xỉ 1. Khi bugi bật tia lửa điện, phần hòa khí này sau khi bốc cháy sẽ làm mồi để đốt hòa khí còn lại có thành phần  lớn (hòa khí nghèo). - Phát triển hệ thống đánh lửa tiên tiến + Tăng năng lượng đánh lửa. Về mặt lý thuyết, năng lượng đánh lửa E tăng sẽ ảnh hưởng tích cực đến diễn biến quá trình cháy.

Cụ thể, E tăng tới 30  50 mJ có thể mở rộng giới hạn của hệ số dư lượng không khí  thêm 0,2  0,3 về phía nghèo. + Hệ thống đánh lửa kép với hai lần đánh lửa nối tiếp nhau. Ưu điểm của hệ thống này là quá trình cháy diễn ra êm và ổn định (khi so sánh giữa các chu kỳ), khởi động chắc chắn và đốt được hỗn hợp nghèo. Ngoài ra, so với hệ thống đánh lửa thông thường, năng lượng đánh lửa yêu cầu không lớn nên tuổi thọ của bugi tăng.

+ Bugi có khoảng cách giữa hai điện cực rất lớn, đến 1,5 mm nhằm mục đích tăng chiều dài tia lửa. + Bugi plasma đang ở giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm. - Cắt bớt xi lanh ở chế độ tải nhỏ Ở chế độ tải nhỏ, lượng khí nạp mới ít, hệ số khí sót lớn, quá trình cháy không tốt nên chất lượng khí thải kém và suất tiêu thụ nhiên liệu cao. Khi đó có thể cắt bớt một số xi lanh không làm việc.

Những xi lanh còn lại sẽ làm việc ở chế độ tải cao với tính kinh tế và phát thải tốt hơn. - Giảm tổn thất công hút Các kết quả nghiên cứu cho thấy, ĐCX thông thường có hiệu suất khá thấp so với ĐCD ở các chế độ tải nhỏ và tải trung bình, nguyên nhân là do sự tồn tại của bướm ga gây ra tổn thất công hút lớn. Heywood [24], các tổn thất trong ĐCX thông thường ở tải nhẹ tại vùng tốc độ thấp đến trung bình như sau: trục khuỷu từ 10 ÷ 15%; nhóm piston - thanh truyền từ 25 ÷ 30%; dẫn động xu páp từ 10 ÷ 15%; các bộ phận phụ từ 10 ÷ 15% và nạp khí từ 30 ÷ 45% (Hình 1. Một nghiên cứu khác của SATO và cộng sự tại công ty Honda R&D, Nhật Bản khi đánh giá các dạng tổn thất của ĐCX cho thấy, ngoài các tổn thất do ma sát của nhóm piston - thanh truyền từ 20,3 ÷ 27,8% và một số tổn thất khác thì tổn thất cho quá trình nạp khí của ĐCX cũng khoảng từ 35 ÷ 40% (Hình 1.

a) Tỉ lệ các tổn thất trong ĐCĐT [24] b) Tỉ lệ các tổn thất theo tốc độ trong ĐCX [25] Hình 1.1 Tỉ lệ các tổn thất trong động cơ đốt trong Do đó, để giảm tổn thất công hút cho ĐCX, hiện nay có thể thực hiện một số biện pháp dưới đây. + Dùng hệ thống Valvetronic điều khiển hành trình hiệu dụng của xu páp nạp, qua đó để điều khiển lượng hỗn hợp nạp vào xi lanh thay cho bướm ga như ĐCX thông thường. Trên động cơ loại này, bướm ga chỉ được sử dụng khi khởi động và cho chức năng dự phòng khẩn cấp. Trong tất cả các trạng thái hoạt động khác, bướm ga được mở lớn hoàn toàn nên giảm được tổn thất công hút.

Động cơ dùng Valvetronic có thể tiết kiệm được khoảng 10% nhiên liệu so với các ĐCX thông thường có cùng dung tích xi lanh. + Nâng cao giới hạn cháy nghèo cho ĐCX: Khi động cơ hoạt động ở chế độ tải nhỏ và trung bình, do bướm ga mở nhỏ nên gây ra tổn thất công hút lớn sẽ làm giảm hiệu suất của động cơ. Vì vậy, khi nâng cao giới hạn cháy nghèo cho ĐCX ở vùng tải này, khi đó để giữ nguyên được công suất thì bướm ga của động cơ sẽ mở rộng hơn sẽ giảm được tổn thất công hút, nhờ đó hiệu suất của động cơ sẽ được nâng lên. - Dùng động cơ hybrid Trên xe lắp động cơ đốt trong và một máy điện hoạt động ở hai chế độ động cơ và máy phát.

Ở chế độ thông thường, ví dụ chạy trên xa lộ, ĐCĐT truyền lực cho bánh xe và kéo máy phát điện nạp cho ắc qui. Khi chạy trên đường thành phố chỉ dùng động cơ điện sử dụng điện năng do ắc qui cung cấp nên không gây ô nhiễm môi trường đô thị.