Ô tô nhỏ gọn
Đây là sản phẩm nghiên cứu của nhóm tác giả TS Nguyễn Quân, Hồ Sĩ Xuân Diệu, trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng. Nhóm nghiên cứu cho biết, nghiên cứu về ô tô và đường giao thông ở Việt Nam, ô tô lớn không được khuyến khích sử dụng do hạ tầng giao thông chưa tương xứng phù hợp. Một loại xe làm phương tiện đi lại tiện dụng, trọng lượng nhẹ, tránh mưa nắng và bụi bẩn trên đường... là mong muốn của hàng triệu người. Trở ngại nữa là giá thành, phải rất thấp mới phù hợp với thu nhập của đa số người dân. Ô tô 2 chỗ cơ nhỏ được coi là giải pháp đáp ứng được các yêu cầu đó.
Nhóm tác giả đã nghiên cứu thiết kế hệ thống động lực của ô tô lai điện - nhiệt hai chỗ ngồi có khối lượng toàn bộ xe 500kg, vận tốc cực đại 70km/h và quãng đường tăng tốc 0 - 70km/h là 286/m. Cơ cấu truyền động cơ khí của ô tô được chia ra làm hai nhóm chính. Hệ thống truyền lực ô tô, bao gồm động cơ điện, hộp giảm tốc (truyền lực chính), bộ vi sai, các bán trục và bánh xe chủ động. Cơ cấu cụm máy phát điện, bao gồm động cơ LPG (động cơ chạy khí dầu mỏ hóa lỏng), máy phát điện và bộ truyền động liên kết với cầu chủ động.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đơn giản. Ở chế độ bình thường, động cơ điện kéo bánh xe chủ động quay thông qua bộ bánh răng giảm tốc và bộ vi sai. Máy phát điện và cầu chủ động được liên hệ với nhau qua ly hợp điện từ và bộ truyền động đại. Ở chế độ xe chạy bình thường, ly hợp điện từ ở trạng thái ngắt, cầu chủ động không kéo máy phát điện quay theo. Công suất của động cơ điện được dùng để kéo xe ô tô chuyển động mà không chịu ảnh hưởng của cụm máy phát điện.
 |
| Khối lượng toàn bộ xe 500kg, vận tốc cực đại 70km/h và quãng đường tăng tốc 0 - 70km/h là 286/m. |
Chạy được đường dài, đường dốc
Nghiên cứu thử nghiệm đã cho những kết quả tốt. TS Nguyễn Quân cho biết, khi cần chạy đường dài, người lái chuyển điều khiển xe sang hoạt động ở chế độ "phụ trợ". Khi động cơ LPG hoạt động sẽ kéo máy phát điện hỗ trợ cùng bình ắc quy cung cấp điện năng cho động cơ điện. Vì công suất của cụm động cơ LPG - máy phát điện được chọn cân bằng với động cơ điện nên có thể chạy xe trong thời gian dài mà không làm hết bình ắc quy. Động cơ LPG được bộ điều tốc điều khiển chạy ở một tốc độ cố định tương ứng với công suất phát ra cực đại nên hạn chế phát thải các chất gây ô nhiễm môi trường.
Khi xe chạy vào đường có độ dốc lớn, động cơ điện không thể cung cấp đủ mô men để vượt dốc, người lái nhấn nút "vượt dốc" trên bảng điều khiển, động cơ LPG được khởi động và ly hợp điện từ được điều khiển chuyển sang trạng thái đóng để động cơ LPG hỗ trợ với động cơ điện kéo xe vượt dốc. Nếu người lái nhấn nút "vượt dốc" lại một lần nữa, chế độ vượt dốc sẽ tắt, xe chuyển sang hoạt động ở chế độ như trước. Khi cần phải lùi xe, người lái kéo cần điều khiển chiều chuyển động của xe sang vị trí "lùi", động cơ điện sẽ được cấp một điện áp ngược (đổi chiều cực tính) làm động cơ điện đổi chiều quay kéo xe chạy lùi. Để đảm bảo an toàn, muốn dừng xe người lái phải sử dụng hệ thống phanh thủy lực hoặc phanh tay được trang bị trên xe.
Nhóm tác giả cho biết, xe được thiết kế cải tiến để đề phòng trường hợp khi xe dừng, người lái nhả bàn đạp ga và không tắt hệ thống điện toàn bộ xe, hệ thống phanh tái sinh năng lượng đang hoạt động, dòng điện kích từ có thể làm nóng cuộn dây kích từ của máy phát điện và làm tổn hao năng lượng, một rơ - le điện từ sẽ điều khiển cắt dòng điện kích từ khi tín hiệu từ cảm biến tốc độ xe nhỏ hơn mức cho phép.
Tất cả mọi chế độ hoạt động của xe sẽ được một bộ điều khiển trung tâm điều khiển thông qua các tín hiệu vào từ cảm biến vị trí bàn đạp ga, vị trí các cần hoặc nút điều khiển, cảm biến tốc độ xe và các tín hiệu ra đến bộ điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ điện, cuộn dây điện từ của bộ ly hợp điện từ, rơ le đóng ngắt mạch điện kích từ của máy phát điện và bộ điều tốc của động cơ LPG. TS Nguyễn Quân
Bảo Khánh