Đồ Án Tốt Nghiệp: Tối Ưu Hóa Tiêu Hao Nhiên Liệu Cho Xe Gắn Máy Lai Bằng MATLAB/Simulink

• Tác giả: Lê Nam
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Trạng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Tối Ưu Hóa Tiêu Hao Nhiên Liệu Cho Xe Gắn Máy Lai Bằng MATLAB/Simulink
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Đối tượng của đề tài
• 1.3. Mục tiêu của đề tài
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Các nghiên cứu đi trước
• 1.5.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.5.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Khái niệm xe hybrid
• 2.2. Cấu trúc hệ thống truyền lực hybrid xăng – điện
• 2.3. Truyền động nối tiếp
• 2.4. Truyền động song song
• 2.5. Các thành phần của hệ thống truyền lực và hệ thống lưu trữ năng lượng xe hybrid
• 2.6. Hệ thống lưu trữ năng lượng
• 2.7. Nguồn công suất chính
• 2.8. Bộ điều khiển điện tử
• 2.9. Phương pháp cải tạo xe nền Honda Air Blade 125cc thành xe máy hybrid xăng-điện và tối ưu hóa
• 2.10. Cơ sở lý thuyết về mô hình hóa và mô phỏng
• 2.11. Phương pháp mô phỏng
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA XE HYBRID XĂNG ĐIỆN VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU HÓA PHÂN PHỐI CÔNG XUẤT
• 3.1. Bộ điều khiển phân phối công suất
• 3.2. Phương pháp quy hoạch động giải bài toán tối ưu rời rạc
• 3.3. Ứng dụng phương pháp quy hoạch động giải bài toán tối ưu phân phối công suất Plug-in hybrid xăng-điện
• 3.4. Mô hình xe nền
• 3.5. Mô hình xe cải tiến
• 3.6. Tính toán chọn các thông số động cơ điện nguồn lưu trữ điện
• 3.7. Thông số xe Air Blade 125cc
• 3.8. Tính toán chọn động cơ điện và ắc quy
• 3.9. Kết quả mô phỏng với các thông số thiết kế
• 4. CHƯƠNG 4: TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ XE CẢI TIẾN
• 4.1. Thuật toán Balancing Composite Motion Optimazation
• 4.2. Ứng dụng phương pháp BCMO giải bài toán tối ưu cho các thông số cải tiến
• 4.3. Kết quả mô phỏng thuật toán BCMO
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Tối Ưu Hóa Tiêu Hao Nhiên Liệu Cho Xe Gắn Máy Lai

Tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu cho xe gắn máy lai là một trong những vấn đề cấp thiết trong bối cảnh ô nhiễm môi trường và cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch. Việc áp dụng công nghệ mới như MATLAB/Simulink giúp mô phỏng và phân tích hiệu suất của xe gắn máy lai, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến hiệu quả. Đề tài này không chỉ tập trung vào việc giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu mà còn hướng đến việc giảm thiểu khí thải độc hại ra môi trường.

1.1. Tính Cấp Thiết Của Đề Tài Tối Ưu Hóa

Ô nhiễm không khí từ xe gắn máy đang gia tăng, đặc biệt tại các thành phố lớn. Việc tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu tác động xấu đến sức khỏe con người và môi trường.

1.2. Mục Tiêu Của Nghiên Cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển mô hình tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu cho xe gắn máy lai, sử dụng MATLAB/Simulink để mô phỏng và đánh giá hiệu suất của xe sau cải tiến.

II. Vấn Đề Tiêu Hao Nhiên Liệu Của Xe Gắn Máy Lai

Xe gắn máy lai thường gặp phải nhiều vấn đề liên quan đến tiêu hao nhiên liệu và hiệu suất động cơ. Các yếu tố như trọng lượng, công suất động cơ và cấu trúc hệ thống truyền lực ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tiêu hao nhiên liệu. Việc phân tích các yếu tố này là cần thiết để tìm ra giải pháp tối ưu.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Tiêu Hao Nhiên Liệu

Trọng lượng xe, công suất động cơ và cấu trúc hệ thống truyền lực là những yếu tố chính ảnh hưởng đến tiêu hao nhiên liệu. Việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể giúp giảm thiểu lượng nhiên liệu tiêu thụ.

2.2. Thách Thức Trong Việc Giảm Tiêu Hao Nhiên Liệu

Một trong những thách thức lớn nhất là làm cho động cơ hoạt động ở vùng tối ưu. Điều này đòi hỏi phải có các giải pháp công nghệ tiên tiến và phương pháp điều khiển hiệu quả.

III. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Tiêu Hao Nhiên Liệu Bằng MATLAB Simulink

Sử dụng MATLAB/Simulink để mô phỏng và tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu cho xe gắn máy lai là một phương pháp hiệu quả. Phương pháp này cho phép phân tích các thông số kỹ thuật và điều kiện vận hành của xe, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến hợp lý.

3.1. Mô Hình Hóa Hệ Thống Truyền Lực

Mô hình hóa hệ thống truyền lực là bước đầu tiên trong quá trình tối ưu hóa. Việc xây dựng mô hình chính xác giúp đánh giá hiệu suất của xe gắn máy lai trong các điều kiện khác nhau.

3.2. Phân Tích Kết Quả Mô Phỏng

Kết quả mô phỏng từ MATLAB/Simulink cho phép đánh giá hiệu suất tiêu hao nhiên liệu và khí thải của xe gắn máy lai. Các thông số như công suất kéo, mức tiêu hao nhiên liệu và khí thải sẽ được phân tích chi tiết.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Tối Ưu Hóa Tiêu Hao Nhiên Liệu

Kết quả từ nghiên cứu cho thấy việc tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu cho xe gắn máy lai không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu khí thải độc hại. Các ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu này có thể được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp xe máy.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Từ Các Chu Trình Thử Nghiệm

Các chu trình thử nghiệm như NYCC, Japanese 10-15 mode và ECE cho thấy xe cải tiến tiết kiệm nhiên liệu đáng kể so với xe nền. Kết quả này chứng minh tính khả thi của phương pháp tối ưu hóa.

4.2. Ứng Dụng Trong Ngành Công Nghiệp

Nghiên cứu này có thể được áp dụng trong việc thiết kế và cải tiến xe gắn máy lai, giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa sản phẩm của mình và đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Xe Gắn Máy Lai

Tương lai của xe gắn máy lai hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ với sự hỗ trợ của công nghệ tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu. Việc áp dụng các phương pháp mới sẽ giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.1. Triển Vọng Phát Triển Công Nghệ

Công nghệ xe gắn máy lai sẽ tiếp tục phát triển với sự cải tiến trong thiết kế và công nghệ động cơ. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu.

5.2. Tác Động Đến Môi Trường

Việc tối ưu hóa tiêu hao nhiên liệu cho xe gắn máy lai không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm không khí và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.