Giáo trình Tìm hiểu về ô tô và xe máy

Chình ví lý do này mà ngành luôn dành đƣợc những sự quan tâm và đối xử đặc biệt từ phìa chình phủ. Khi nhín lại những nƣớc có nền công nghiệp ô tô phát triển và tƣơng đối phát triển, có thể dễ dàng nhận thấy đƣợc sự ủng hộ của ngƣời dân đối với những thƣơng hiệu ô tô trong nƣớc. Tại Malaysia, 2 thƣơng hiệu nội địa của quốc gia này là Proton và Perodua chiếm tới 47% thị phần tiêu thụ xe. 2 thƣơng hiệu của Malaysia cũng thƣờng xuyên đƣợc chình phủ dành cho những ƣu ái và những chƣơng trính hỗ trợ đặc biệt. Còn tại Hàn Quốc, 2 thƣơng hiệu Hyundai và Kia chiếm tới 66% thị phần tiêu thụ. Tại Việt Nam, vào ngày 28 tháng 7 năm 2019, đánh dấu sự ra đời 2 sản phẩm Lux SA2.0 và Lux A2.0 của hãng ô tô VinFast, do ông Phạm Nhật Vƣợng sáng lập, Việt Nam đã tự hào chình thức đƣợc ghi tên vào bản đồ ngành công nghiệp sản xuất ô tô của thế giới. Hoàn toàn có cơ sở khi Vinfast truyền thông đánh mạnh vào lòng tự tôn dân tộc. Chình phủ Việt Nam cũng hoàn toàn có thể áp dụng những chình sách đặc biệt đối với thƣơng hiệu ô tô trong nƣớc nhƣ các nƣớc vẫn thƣờng làm. Theo số liệu từ Tổng cục thống kê, Tình đến tháng 7/2018, tổng số ô tô đang lƣu hành tại Việt Nam đạt hơn 3 triệu xe. Ô tô đƣợc tiêu thụ nhiều nhất tại Hà Nội và TP.HCM. Hai thành phố này chiếm khoảng 45% tổng lƣợng xe đƣợc đăng ký tại Việt Nam hàng năm. Dù tỉ lệ tăng trƣởng số lƣợng ô tô ở Việt Nam đang ở mức cao nhƣng trung bính ngƣời Việt vẫn sở hữu ô tô vẫn ìt, chỉ ở mức 16 xe/1.000 dân. Một con số khá thấp so với các nƣớc trong khu vực nhƣ: Malaysia (341 xe/1.000 dân), Thái Lan (196 xe/1.000 dân) và Indonesia (55 xe/1.000 dân). Do nhiều yếu tố, từ điều kiện kinh tế thu nhập còn thấp, giá thành ô tô còn quá cao, đến cơ sở hạ tầng giao thông chƣa thuận lợi mà việc sở hữu một chiếc ô tô vẫn là điều mơ ƣớc của nhiều ngƣời dân Việt Nam. Để phần nào thỏa mãn niềm đam mê về công nghệ ô tô và nhu cầu tím hiểu về những chiếc ô tô của sinh viên, cũng nhƣ những độc giả khác, tôi xin tóm lƣợc những thông tin cốt lõi nhất về ô tô và xe máy để biên soạn nên tài liệu này. Hy vọng đây là cuốn tài liệu bổ ìch đƣợc mọi ngƣời đón nhận. Những ý kiến đóng góp cho tác giả xin gửi về theo địa chỉ email: quanvanhue@yahoo.com. Trân trọng cám ơn ! Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 2 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. 1 1. VAI TRÕ CỦA Ô TÔ TRONG ĐỜI SỐNG: ............................................................. 5 2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH SẢN XUẤT Ô TÔ: ............................................. 7 3. GIỚI THIỆU CÁC CÔNG TY Ô TÔ NỔI TIẾNG: ................................................. 10 3.1. Toyota: ................................................................................................................ 10 3.2. Hyundai: .............................................................................................................. 13 3.3. VinFast: ............................................................................................................... 15 3.4. Tổng hợp thông tin chung về các hãng ô tô trên thế giới: .................................. 17 4. GIỚI THIỆU NHÀ MÁY KỸ THUẬT SỐ (DIGITAL FACTORY): ...................... 19 5. AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG NGÀNH Ô TÔ: .................................................. 22 5.1. Cháy, bỏng da: .................................................................................................... 22 5.2. Đề phòng vật nặng rơi: ........................................................................................ 22 5.3. Phòng cháy, chữa cháy trong phân xƣởng ô tô: .................................................. 23 5.4. Đề phòng điện giật: ............................................................................................. 24 5.5. Đề phòng bị sây sƣớc, đứt tay và vất ngã: .......................................................... 24 5.6. Nâng, bê vật nặng:............................................................................................... 24 5.7. Sữa chữa trên các bộ phận đang di động: ........................................................... 24 5.8. Hàn điện, hàn gió đá trong xƣởng ô tô: .............................................................. 25 5.9. An toàn trong phòng sơn xe: ............................................................................... 25 5.10. Lƣu ý khi nâng, trục và đội xe: ......................................................................... 25 5.11. An toàn cho thiết bị bôi trơn và máy nén gió: .................................................. 25 5.12. Bơm hơi bánh xe ô tô: ....................................................................................... 26 5.13. Dụng cụ an toàn: ............................................................................................... 26 5.14. An toàn khi di chuyển xe: ................................................................................. 26 6. KIẾN THỨC TỔNG QUÁT VỀ Ô TÔ:.................................................................... 26 6.1. Phân loại ô tô theo nguồn động lực: ................................................................... 26 6.1.1. Động cơ xăng: .............................................................................................. 26 6.1.2. Động cơ dầu (diesel): ................................................................................... 27 6.1.3. Động cơ điện: ............................................................................................... 28 6.1.4. Động cơ lai (hybrid): .................................................................................... 29 6.1.5. Động cơ pin nhiên liệu (Fuel Cell): ............................................................. 30 6.2. Phân loại ô tô theo kiểu dáng: ............................................................................. 31 6.2.1. Kiểu Sedan: ................................................................................................... 31 6.2.2. Kiểu Hatchback: ........................................................................................... 32 6.2.3. Kiểu SUV (Sport Utility Vehicle - Xe thể thao đa dụng): ............................. 33 6.2.4. Kiểu Crossover (hoặc CUV - Crossover utilities vehicle): .......................... 33 6.2.5. Kiểu Minivan hoặc MPV (Multi-Purpose Vehicle - Xe đa dụng): ............... 34 6.2.6. Kiểu Coupe: .................................................................................................. 34 6.2.7. Kiểu bán tải (Pick-up): ................................................................................. 34 6.2.8. Kiểu Convertible: .......................................................................................... 35 6.2.9. Kiểu Limousine: ............................................................................................ 36 6.2.10. Kiểu Van: .................................................................................................... 36 6.2.11. Kiểu xe tải (Truck): ..................................................................................... 37 6.3. Phân loại theo kiểu truyền động: ......................................................................... 37 6.3.1. Kiểu cầu trước chủ động: ............................................................................. 38 6.3.2. Kiểu cầu sau chủ động: ................................................................................ 38 Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 3 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 6.3.3. Kiểu hai cầu chủ động hoặc 4WD (4 Wheel Driver): .................................. 38 6.3.4. Kiểu truyền động xe lai (hybrid): ................................................................. 39 6.4. Các thông số chình của ô tô: ............................................................................... 40 6.4.1. Dung tích xi lanh của động cơ: .................................................................... 40 6.4.2. Số lượng xi lanh của động cơ: ...................................................................... 41 6.4.3. Mô men cực đại của động cơ: ...................................................................... 41 6.4.4. Công suất cực đại của động cơ: ................................................................... 41 7. KIẾN THỨC CHUNG VỀ CẤU TẠO ĐỘNG CƠ: ................................................ 41 7.1. Động cơ truyền thống sử dụng trên ô tô: ........................................................... 42 7.1.1. Động cơ 4 kỳ: ................................................................................................ 42 7.1.2. Động cơ 2 kỳ: ................................................................................................ 42 7.1.3. Động cơ xăng: .............................................................................................. 43 7.1.4. Động cơ diesel: ............................................................................................. 43 7.2. Các hệ thống cơ bản trên động cơ ô tô:............................................................... 43 7.2.1. Hệ thống nạp: ............................................................................................... 43 7.2.2. Hệ thống nhiên liệu: ..................................................................................... 46 7.2.3. Hệ thống bôi trơn: ........................................................................................ 46 7.2.4. Hệ thống làm mát: ........................................................................................ 47 7.2.5. Hệ thống thải: ............................................................................................... 48 7.3. Các chi tiết của động cơ: ..................................................................................... 49 7.3.1. Nắp qui lát (nắp máy) và thân máy: ............................................................. 49 7.3.2. Pít tông, trục khuỷu, bánh đà: ...................................................................... 49 7.3.3. Đai dẫn động: ............................................................................................... 50 7.3.4. Các te dầu: .................................................................................................... 50 7.3.5. Cơ cấu phân phối khí: .................................................................................. 51 7.3.6. Xích cam hoặc đai cam: ............................................................................... 51 7.4. Các thông số cơ bản của động cơ: ....................................................................... 52 7.4.1. Dung tích xi lanh: ......................................................................................... 52 7.4.2. Tỷ số nén: ...................................................................................................... 52 7.4.3. Mô men xoắn động cơ: ................................................................................. 53 7.4.4. Công suất động cơ: ....................................................................................... 53 8. KIẾN THỨC CHUNG VỀ CẤU TẠO Ô TÔ: .......................................................... 53 8.1. Kiến thức tổng quan về hộp số: .......................................................................... 53 8.1.1. Hộp số thường: ............................................................................................. 53 8.1.2. Hộp số tự động: ............................................................................................ 54 8.1.3. Hộp số ly hợp kép: ........................................................................................ 54 8.2. Kiến thức tổng quan về cầu xe: ........................................................................... 55 8.3. Kiến thức tổng quan về phanh: ........................................................................... 55 8.4. Kiến thức tổng quan về lái và treo: ..................................................................... 57 8.4.1. Hệ thống treo: ............................................................................................... 57 8.4.2. Hệ thống lái: ................................................................................................. 59 9. KIẾN THỨC CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ: ................................... 59 10. KIẾN THỨC CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE: ................................. 61 10.1. Các bộ phận truyền dẫn và bảo vệ: ................................................................... 61 10.2. Hệ thống chiếu sáng: ......................................................................................... 63 10.3. Hệ thống chỉ báo (táp lô): ................................................................................. 64 10.4. Gạt nƣớc và rửa kình: ........................................................................................ 64 10.5. Hệ thống điều hoà không khì: ........................................................................... 65 Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 4 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 10.6. Hệ thống mã khoá động cơ: .............................................................................. 66 10.7. Hệ thống túi khì:................................................................................................ 67 11. XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN NGÀNH Ô TÔ CỦA THẾ GIỚI: ............................. 67 12. NGÀNH CÔNG NGHIỆP Ô TÔ CỦA VIỆT NAM: ............................................. 70 13. NGÀNH CÔNG NGHIỆP XE MÁY CỦA VIỆT NAM: ....................................... 77 14. KIẾN THỨC TỔNG QUÁT VỀ XE MÁY: ........................................................... 83 15. MỘT SỐ KIỂU XE LAI ĐIỂN HÌNH CỦA Ô TÔ - XE MÁY: ........................... 85 15.1. Piaggio hybrid scooter: ..................................................................................... 85 15.2. Yamaha HV-X Hybrid Scooter: ........................................................................ 87 15.3. Honda Hybrid Scooter: ..................................................................................... 88 15.4. FA - 801 (Hybrid 80cm 3 - 500W): .................................................................... 89 15.5. Hệ thống lai của Toyota (Toyota Hybrid System II): ....................................... 90 15.6. Hệ thống lai của Honda Hybrid: ....................................................................... 92 15.7. Hệ thống lai của Mercedes-Benz ML 450 Hybrid: ........................................... 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 96 Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 5 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 1. VAI TRÕ CỦA Ô TÔ TRONG ĐỜI SỐNG: Ngành giao thông vận tải nói chung và xe ô tô nói riêng là công cụ cung cấp dịch vụ để di chuyển ngƣời hoặc hàng hóa, cũng nhƣ cơ sở hạ tầng giao thông. Về mặt kỹ thuật, giao thông vận tải là một nhóm nhỏ của ngành công nghiệp, bao gồm vận tải hàng không, hàng hải, đƣờng bộ, đƣờng sắt và cơ sở hạ tầng giao thông vận tải. Đặc điểm của ngành giao thông vận tải: - Hiệu suất của các công ty trong ngành vận tải rất nhạy cảm với sự biến động thu nhập của công ty và giá dịch vụ vận tải. Các yếu tố chình ảnh hƣởng đến thu nhập của công ty bao gồm chi phì nhiên liệu, chi phì lao động, nhu cầu dịch vụ, sự kiện địa chình trị và qui định của chình phủ. - Nhiều trong số các yếu tố trên đƣợc kết nối với nhau. Vì dụ: nếu chình phủ thông qua các qui định khiến việc kiếm bằng lái xe thƣơng mại trở nên khó khăn hơn, thí điều này sẽ làm giảm việc cung cấp tài xế, tăng chi phì thuê lái xe. - Giá dầu là một yếu tố chình trong lĩnh vực vận chuyển, ví giá hàng hóa nói chung bị ảnh hƣởng bởi chi phì vận chuyển. Giá xăng và nhiên liệu tăng sẽ làm tăng chi phì cho một công ty vận tải, ăn vào lợi nhuận và có khả năng làm giảm giá cổ phiếu của công ty đó. Hính 1: Những chiếc xe ô tô điển hính trong quá khứ Nhu cầu tiêu thụ sản phẩm và dịch vụ của ngƣời tiêu dùng ngày càng gia tăng trên toàn thế giới theo xu hƣớng toàn cầu hóa và sự giàu có. Trong thập niên qua, hàng ngàn sản phẩm đã đƣợc sản xuất và hiện đang đƣợc bán và phân phối cho ngƣời tiêu dùng khắp nơi trên thế giới. Để đáp ứng yêu cầu của thị trƣờng đƣợc mở rộng nhƣng cũng đầy thách thức và việc tăng nhanh những sản phẩm và dịch vụ mới, nhiều hãng kinh doanh đã tăng quy mô và mức độ phức hợp của hãng mính. Vận hành nhiều nhà máy đang thay cho việc chỉ vận hành một nhà máy. Việc phân phối sản phẩm từ điểm xuất xứ đến điểm tiêu dùng đang trở thành một yếu tố cấu thành quan trọng trong tổng sản phẩm quốc dân (GDP) của nhiều quốc gia công nghiệp. Vì dụ ở Mỹ, 9,9% GDP là do ngành công nghiệp vận chuyển (logistics) đóng góp. Đầu tƣ cho phƣơng tiện vận tải và phân phối, không kể các nguồn công cộng, ƣớc tình hàng trăm tỷ USD. Công nghiệp vận tải nói chung và vai trò của chiếc ô tô nói riêng đã hỗ trợ cho nhiều hoạt động và chuỗi giao dịch kinh tế. Nếu hàng hóa không đƣợc vận chuyển và phân phối đúng địa điểm hoặc hàng không ở trong tính trạng tốt thí không thể bán đƣợc hàng và nhƣ vậy toàn bộ hoạt động kinh tế trong chuỗi cung ứng sẽ bị ảnh hƣởng. Là một mắc xìch Ô tô được sản xuất năm 1927 Ô tô được sáng chế năm 1885 Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 6 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân trong chuổi cung ứng toàn cầu, năng lực vận chuyển hàng hóa của ô tô góp phần chuyên môn hóa năng lực sản xuất những sản phẩm có lợi thế cạnh tranh của từng vùng miền khác nhau trên toàn thế giới, sau đó phân phối đến tay ngƣời tiêu dùng ở bất kỳ điểm điểm nào trên trái đất. Ngoài ra với vai trò vận chuyển hành khách, ô tô còn giúp nâng cao đời sống tinh thần và đảm bảo sức khỏe của con ngƣời. Ô tô cũng chình là một sản phẩm phục vụ ngƣời tiêu dùng trong hoạt động sản xuất kinh doanh trên toàn cầu. Ô tô không chỉ đơn thuần là một công cụ cơ khì đƣợc hoàn thiện. Kể từ những năm 1920 gần nhƣ tất cả ô tô đã đƣợc sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu thị trƣờng. Do vậy các dự án tiếp thị và sản xuất đáp ứng thị trƣờng thƣờng thống lĩnh việc thiết kế xe hơi. Các hãng sản xuất ô tô đã đƣa ra ý tƣởng nhiều kiểu xe đƣợc sản xuất bởi một hãng để ngƣời mua có thể có nhiều lựa chọn theo nhu cầu sử dụng, thị hiếu và năng lực tài chình của mính. Những kiểu khác nhau này dùng chung một số linh kiện do vậy số lƣợng sản xuất nhiều sẽ làm giảm giá thành cho từng mệnh giá khác nhau. Vì dụ, vào năm 1950, Chevrolet dùng chung phần trƣớc xe, mái xe và của sổ với Pontiac. LaSalle của những năm 1930, bán ra bởi Cadillac, sử dụng những linh kiện cơ khì rẻ hơn đƣợc sản xuất bởi phân xƣởng của Oldsmobile. Việt Nam là quốc gia có trên 96 triệu dân, kinh tế phát triển, đời sống ngày càng nâng cao do đó nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng nhiều, đủ để các doanh nghiệp ô tô đầu tƣ sản xuất với quy mô lớn. Tuy nhiên, hiện nay dung lƣợng thị trƣờng trong nƣớc chƣa phát triển so với tiềm năng, do ngành công nghiệp ô tô Việt Nam chƣa đủ các điều kiện về thị trƣờng cũng nhƣ các yếu tố khác để phát triển nhƣ các quốc gia trong khu vực. Hiện nay, Việt Nam chỉ có hơn 350 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô tô, với tổng công suất lắp ráp thiết kế khoảng 680.000 xe/năm. Trong số 350 doanh nghiệp sản xuất liên quan đến ô tô, có hơn 40 doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô; 45 doanh nghiệp sản xuất khung gầm, thân xe, thùng xe; 214 doanh nghiệp sản xuất linh kiện, phụ tùng ô tô . . . với sản lƣợng sản xuất lắp ráp trong nƣớc đáp ứng khoảng 70% nhu cầu xe dƣới 9 chỗ ngồi trong nƣớc. Theo tổng hợp số liệu ngành công nghiệp ô tô của Việt Nam tại thời điểm năm 2020, tỷ lệ giá trị sản xuất đối với ô tô đến 9 chỗ ngồi là 30-40% và dự kiến đạt khoảng 40-45% vào năm 2025; tƣơng tự ô tô từ 10 chỗ ngồi trở lên đạt 35-45% và 50-60% vào năm 2025; Đối với ô tô tải, tỷ lệ này phải đạt 30- 40% và 45-55% năm 2025. Nhƣng sau gần 20 năm phát triển, tình đến năm 2020, tỷ lệ nội địa hóa của xe ô tô sản xuất tại Việt Nam còn rất thấp, đa số chƣa đạt mục tiêu đề ra và thấp hơn nhiều so với tỷ lệ trung bính của các nƣớc trong khu vực. Cụ thể, xe tải dƣới 7 tấn đạt tỷ lệ nội địa hóa trung bính trên 20%; xe khách từ 10 chỗ ngồi trở lên, xe chuyên dụng đạt tỷ lệ 45- 55%. Riêng đối với xe cá nhân đến 9 chỗ ngồi, tỷ lệ nội địa hóa bính quân mới đạt 7-10% (trừ dòng xe Innova của Toyota đạt 37% và các dòng xe Lux của hãng VinFast đạt trên 40%). Ngoài ra, các sản phẩm đã đƣợc nội địa hóa mang hàm lƣợng công nghệ rất thấp nhƣ: săm, lốp ô tô, ghế ngồi, gƣơng, kình, bộ dây điện, ắc quy, sản phẩm nhựa và chƣa làm chủ đƣợc các các công nghệ cốt lõi nhƣ : động cơ, hệ thống điều khiển, truyền động, . . . (trừ hãng xe VinFast). Về hoạt động sản xuất, lắp ráp ô tô trong nƣớc tuy đạt đƣợc những kết quả nhất định song vẫn chƣa đạt đƣợc tiêu chì của ngành sản xuất ô tô thực sự, phần lớn mới chỉ ở mức độ lắp ráp đơn giản; chƣa tạo đƣợc sự hợp tác liên kết và chuyên môn hóa giữa các doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp và sản xuất phụ tùng, linh kiện; chƣa hính thành đƣợc hệ thống các nhà cung cấp nguyên vật liệu và sản xuất linh kiện quy mô lớn. Để làm ra đƣợc một chiếc ô tô phải cần từ 30.000 - 40.000 chi tiết, linh kiện khác nhau. Ví vậy, ngành công nghiệp ô tô cần sự hợp tác của rất nhiều ngành công nghiệp Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 7 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân khác nhƣ: ngành cơ khì chế tạo, ngành điện tử, ngành công nghiệp hoá chất Song việc liên kết giữa các ngành sản xuất còn lỏng lẻo, chƣa có sự kết hợp chặt chẽ nên hiệu quả chƣa cao. Đến nay chỉ có số ìt nhà cung cấp trong nƣớc có thể tham gia vào chuỗi cung ứng của các nhà sản xuất, lắp ráp ô tô tại Việt Nam. So với Thái Lan, quốc gia này có gần 700 nhà cung cấp cấp 1 thí Việt Nam chỉ có chƣa đến 100 nhà cung cấp. Thái Lan có khoảng 1.700 nhà cung cấp cấp 2 và 3 thí Việt Nam chỉ có chƣa đến 150 nhà cung cấp. Để thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp ô tô, chình phủ cần sớm có các chình sách thúc đẩy thị trƣờng ô tô tăng trƣởng ổn định và dài hạn. Ngoài các yếu tố về chình sách là thuế ƣu đãi để tạo ra sức cạnh tranh cho ngành sản xuất ô tô trong nƣớc; cần có cơ chế tổng thể kiểm tra, giám sát, định hƣớng hoạt động của các liên doanh theo đúng cam kết, phát triển nội địa hoá theo đúng tiến độ quy định, hạn chế những liên doanh chỉ khai thác thị trƣờng, lợi dụng các chình sách ƣu đãi ban đầu; cần xây dựng danh mục các sản phẩm công nghiệp hỗ trợ ô tô , từ đó, giúp cho các nhà hoạch định chình sách , các công ty có sự nhín nhận rõ ràng về công nghiệp hỗ trợ ô tô . Bên cạnh đó, việc xây dựng danh mục sản phẩm công nghiệp hỗ trợ bao gồm cả việc đánh giá mức độ công nghệ, hàm lƣợng kỹ thuật trong sản phẩm là cần thiết, để từ đó có thể định vị Việt Nam trong chuỗi cung ứng toàn cầu đối với quá trính sản xuất ô tô. 2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH SẢN XUẤT Ô TÔ: Trang sử ngành ô tô thế giới bắt đầu vào ngày 29/01/1886 khi Karl Benz (ngƣời Đức) nhận bằng sáng chế số DRP 37435 cho chiếc xe ba bánh gắn máy của ông. Tuy nhiên trƣớc đó, chiếc xe có thể gọi là chiếc ô tô đầu tiên là chiếc Fardier của Bộ Trƣởng Bộ Quốc Phòng Pháp, do Nicolas Joesph Cugnot phát minh vào năm 1771. Đây là một chiếc xe ba bánh, trang bị động cơ hơi nƣớc tốc độ 2,3 dăm/giờ. Cỗ máy kồng kềnh này chƣa bao giờ đƣợc sản xuất bởi nó quá chậm chạp và nặng nề so với một chiếc xe ngựa. Một ngƣời Pháp khác là Amedee Bollee cũng đã cho ra đời một chiếc xe 12 chỗ với động cơ có cải tiến hơn nhƣng một lần nữa loại động cơ này chứng tỏ vẫn chƣa phải là đối thủ của chiếc xe ngựa kéo. Tình khả thi của ô tô chỉ có đƣợc cho đến khi động cơ đốt trong ra đời. Hính 2: Xe 3 bánh động cơ hơi nƣớc Cugnot Fardier Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 8 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Năm 1889 đã đánh dấu một bƣớc ngoặt trong lịch sử ngành ô tô thế giới khi chiếc xe do Gottlied Daimler và Wilhelm Mayback phát minh đƣợc sản xuất tại Đức. Chiếc xe này đƣợc trang bị động cơ xăng 1,5 sức ngựa, hai xi lanh hộp số 4 tốc độ, và tốc độ tối đa 10 dặm một giờ. Cùng năm đó, ngƣời ta cũng chứng kiến sự ra đời của động cơ xăng cũng do một ngƣời Đức, Karl Benz phát minh. Ô tô với động cơ xăng do mới đƣợc sản xuất với số lƣợng rất ìt tại Châu Âu và Châu Mỹ. Hính 3: Xe "Velo" của Carl Benz chế tạo năm 1894. Tuy không phải là đất nƣớc phát minh ra ô tô nhƣng Mỹ lại là miền đất cho sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp ô tô khi mà ở những năm cuối của thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 đã có đến 30 hãng sản xuất ô tô ở đất nƣớc này, với nhiều thƣơng hiệu nổi tiếng nhƣ: Ford, Chevrolet, Chresler, Cadillac, Dogde, . . . Cùng với châu Âu và châu Mỹ, tại châu Á cũng có một đất nƣớc nổi lên là Nhật Bản. Chiếc xe đầu tiên của Nhật Bản có tên Takkuri, do Uchiyama Komanosuke, kỹ sƣ ô tô đầu tiên của xứ mặt trời mọc sản xuất vào năm 1907. Tuy nhiên, số lƣợng ìt, giá thành cao khiến xe Nhật Bản không thể cạnh tranh đƣợc với xe nhập khẩu từ Mỹ. Trong suốt chiến tranh thế giới thứ hai, Nhật chỉ sản xuất ô tô phục vụ cho chiến tranh. Từ năm 1952, sự phát triển mới bắt đầu trở lại. Nhật Bản vƣơn lên mạnh mẽ với các hãng xe hàng đầu thế giới nhƣ Toyota, Honda, Nissan xuất khẩu. Sở dĩ xe Nhật đƣợc ƣa chuộng rộng khắp bởi nhỏ gọn, ìt tốn nhiên liệu, giá cả hợp lý và đặc biệt bền, ìt trục trặc. Đến thời điểm hiện nay, châu Á vẫn là nơi sản xuất nhiều ô tô trên thế giới nhất với sự nổi lên của Hàn Quốc, Trung Quốc, Đài Loan . . . Xu hƣớng hiện nay, ngoài vấn đề tiết kiệm, chất lƣợng tốt thí ngƣời tiêu dùng còn hƣớng tới yếu tố thiết kế ấn tƣợng và tình tiện dụng cao. Ví thế sự cạnh tranh về Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 9 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân mức giá dần mất ý nghĩa, thay vào đó là thỏa mãn và gợi mở nhu cầu khách hàng. Sau hơn 200 năm phát triển, những chiếc ô tô hiện đại đang dần trở nên thông minh hơn bao giờ hết. Chúng không chỉ đƣợc hoàn thiện về kiểu dáng mà còn đƣợc trang bị những tình năng thông minh nhất, giúp chiếc xe đƣợc an toàn hơn, trải nghiệm lái thú vị hơn và mang đến những tiện ìch thiết thực phục vụ cho cuộc sống hiện đại của con ngƣời. Những chiếc ô tô hiện đại ngày nay có thể tự động giảm tốc độ nếu chúng nhận thấy tính hính giao thông có vấn đề, thậm chì sở hữu nhiều yếu tố tinh tế hơn nhƣ tình năng cảnh báo chệch làn đƣờng, cảnh báo khi ngƣời lái xe có dấu hiệu mất tập trung hay dựa vào bản đồ để tự động giới hạn tốc độ tối đa theo từng cung đƣờng. Hính 4: Chiếc Toyota đầu tiên ra đời năm 1936. Song song với những cải tiến về chất lƣợng xe và kỹ thuật an toàn ngày càng nâng cao, yếu tố tiện nghi và giải trì cũng đƣợc các nhà sản xuất xe ô tô đầu tƣ lắp đặt trên xe để phục vụ khách hàng. Một số công nghệ mới đƣợc trang bị trên xe ô tô hiện nay có thể kể đến là: - Xe ô tô tự động lái: Trên thực tế, những tình năng liên quan đến công nghệ tự lái đã đƣợc trang bị trên khá nhiều mẫu xe hạng sang tới từ các nhà sản xuất hàng đầu về công nghệ an toàn trên xe hơi hiện nay nhƣ Audi, BMW hay Volvo. Tuy nhiên, việc tự mính điều khiển thay ví phó mặc cho xe tự lái là điều ngƣời sử dụng thìch thú hơn. Ví thế, công nghệ tự lái chỉ nên đƣợc tìch hợp nhƣ một tình năng tùy chọn để góp phần hỗ trợ con ngƣời. - Phanh thông minh: Hệ thống này cho phép chiếc xe tự động nhấn chân phanh khi hính ảnh thu đƣợc từ camera và cảm biến phìa trƣớc cho thấy đó là một tính huống không an toàn. - Tự đƣa xe vào nơi đỗ hay “lùi chuồng tự động” cũng là một tình năng rất hữu ìch trong nhiều tính huống đòi hỏi kỹ năng lái xe giàu kinh nghiệm. - Những tình năng thông minh phục vụ giải trì nhƣ Apple CarPlay và Google Android Auto đã giúp chiếc xe không chỉ là phƣơng tiện đi lại, mà còn đóng vai trò nhƣ một ngƣời giúp việc mẫn cán. Một chiếc xe hơi có thể biến thành văn phòng làm việc hoặc giải trì. Những tình năng thông minh có thể giúp bạn theo dõi hiệu suất và lên kế hoạch bảo trí cho chiếc xe, trong khi vẫn cập nhật cho bạn về các sự kiện cũng nhƣ lịch trính sắp tới Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 10 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hính 5: Xe ô tô VinFast đƣợc sản xuất tại Việt Nam Hính 6: Bên trong buồng lái xe ô tô VinFast LuxSA 2.0 Hiện nay tất cả các nhà nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sản xuất ô tô đang tập trung phát triển công nghệ theo ba xu hƣớng chình và sẽ gắn kết với nhau để tạo thành một khối cùng phát triển trong tƣơng lai không xa. Đó là công nghệ thiết kế, chế tạo và sản xuất phần cứng hợp với thời đại; công nghệ phần mềm điều khiển thông minh và sử dụng trì tuệ nhân tạo; công nghệ kết nối và giao tiếp. Cả ba hƣớng phát triển trên đều phục vụ cho một mục đìch duy nhất là biến một chiếc xe từ phƣơng tiện chuyên chở đơn thuần thành một “ngƣời bạn” thông minh có khả năng giao tiếp, kết nối với vạn vật xung quanh thông qua việc tìch hợp trì thông minh nhân tạo để chiếc xe trở nên thông minh và an toàn hơn, hữu ìch hơn với con ngƣời. 3. GIỚI THIỆU CÁC CÔNG TY Ô TÔ NỔI TIẾNG: 3.1. Toyota: Toyota (Toyota Motor Corporation) là một nhà sản xuất ô tô đa quốc gia của Nhật Bản có trụ sở tại Aichi, Nhật Bản. Trong năm 2017, cơ cấu doanh nghiệp của Toyota bao gồm 364.445 nhân viên trên toàn thế giới. Tình đến tháng 9 năm 2018, đây là công ty lớn thứ sáu trên thế giới tình theo doanh thu. Tình đến năm 2017, Toyota là nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới theo sản lƣợng. Toyota là nhà sản xuất ô tô đầu tiên trên thế giới sản x...hỏi mặt nền xƣởng thí phải dùng khối gỗ tam giác chêm chặn hai bánh xe sau đề phòng xe di chuyển. - Nếu phải nằm dƣới gầm xe sửa chữa, cần chú ý bàn chân và cẳng chân có thể bị xe khác chạy ngang qua cán phải. Hính 18: Một số tai nạn nguy hiểm tại xƣởng sửa chữa ô tô 5.3. Phòng cháy, chữa cháy trong phân xƣởng ô tô: - Bộ chề hoà khì, bơm xăng bị rò xăng sẽ bùng lửa rất nhạy trên động cơ nóng. Không nên cho động cơ vận hành với mức ga trên mức cầm chừng trong lúc nắp buồng phao của bộ chế hoà khì đang mở. - Phải trang bị đủ phƣơng tiện PCCC trong xƣởng thực hành ô tô. - Không dự trữ nhiều xăng trong phân xƣởng. - Chỉ đựng xăng trong các can chuyên dùng an toàn. - Phải ghi rõ từng loại nhiên liệu trên các thùng chứa, đề phòng nhầm lẫn gây tai nạn cháy. - Không đƣợc dùng xăng rửa dụng cụ và các chi tiết máy hoặc tẩy rửa dầu mỡ trên quần áo. Nên dùng dầu lửa hoặc dầu chuyên dụng RP7 để rửa. - Cấm không đƣợc dùng xăng rửa tay. - Nếu quàn áo bị vấy xăng thí phải thay, ví xăng làm hại da. - Phải vứt bỏ giẻ lau máy đã ngấm (vấy) xăng trong những thùng rác có nắp đậy kìn an toàn. - Khi rót xăng từ thùng chứa này sang can chứa kia, phải đảm bảo có lỗ thông hơi cần thiết. - Bố trì các bính chữa cháy vào những nơi thìch hợp tiện lợi nhất trong xƣởng để dễ xử dụng khi cần thiết. Chữa cháy xăng dầu chỉ đƣợc phép dùng bọt carbon dioxide, nghiêm cấm dùng nƣớc trong trƣờng hợp này. - Nếu phải cho động cơ vận hành thử nghiệm trong phân xƣởng, cần phải nối dài ống góp thoát cho xả hết khì thải ra ngoài tránh nhiễm khì độc CO. Sập cầu nâng Nổ bình nén khí Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 24 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hính 19: Thiệt hại lớn do sự cố cháy xƣởng 5.4. Đề phòng điện giật: - Khi phải sửa chữa ngay trên xe lúc động cơ không vận hành, nên tháo dây cọc ắc quy và cách điện đầu dây. - Phải đảm bảo cách điện tốt các dây nối điện 220V dùng cho máy hàn, bóng đèn soi sáng, nhất là những khu vực rửa xe, nền xƣởng ẩm ƣớt, khung vỏ xe, . . . - Các dụng cụ chuyên dùng điện nhƣ máy khoan, máy mài cầm tay phải đƣợc nối thêm dây mát đất trƣớckhi sử dụng. - Không chạm tay vào bugi hoặc dây cao áp của hệ thống đánh lửa khi động cơ đang vận hành. 5.5. Đề phòng bị sây sƣớc, đứt tay và vất ngã: - Để tránh bị đứt tay khi tháo ráp bóng đèn và kình hôi tụ đèn pha ô tô phải cẩn thận tối đa, nên dùng đúng dụng cụ cần thiết để tránh tai nạn và hƣ hỏng. - Phải cẩn thận khi đóng các của kình ô tô. - Cẩn thận tối đa khi tháo gỡ hay thay kình ô tô vỡ. - Nền xƣởng vấy bẩn dầu mỡ phải đƣợc lau chùi sạch hoặc đặt biển cảnh báo cấm đi vào. Mọi dụng cụ, thiết bị và phụ tùng khi tháo lắp sửa chữa phải sắp xếp gọn gàng và không đƣợc nằm trong vùng dành cho lối đi. 5.6. Nâng, bê vật nặng: Trong trƣờng hợp phải nâng bê vật nặng cồng kềnh, nên chịu đựng sức nặng băng hai chân, không nên dùng lƣng để tránh thƣơng tìch cột sống. Nếu đƣợc, nên dùng cần trục, pa lăng hay con đội. Vật quá nặng phải nhờ ngƣời giúp sức. 5.7. Sữa chữa trên các bộ phận đang di động: - Nếu đƣợc nên sửa chữa trên ô tô trong lúc động cơ đang ngừng. - Không đƣợc tiến hành bôi trơn, châm nhớt trong lúc động cơ đang vận hành. - Không đƣợc lau chùi các bộ phận đang quay với giẻ lau máy. - Không nên đặt bàn tay nơi bản lề cửa ô tô lúc lau chùi cửa kình xe hoặc làm các việc khác tƣơng tự. Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 25 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 5.8. Hàn điện, hàn gió đá trong xƣởng ô tô: - Nghiêm cấm tiến hành hàn điện hay gió đá ngay trong phân xƣởng sơn xe. Bụi sơn có thể bén lửa trong khoảng cách ngắn. - Không đƣợc vứt bừa bãi các chi tiết kim loại nóng trên mặt nền xƣởng. - Bắt buộc mang kình bảo hộ khi tiến hành công tác hàn. 5.9. An toàn trong phòng sơn xe: - Phải trang bị quạt thông gió đúng kỹ thuật cho phòng sơn xe. Nên bao che các bóng đèn điện đề phòng bụi sơn bén lửa. - Không đƣợc dùng nguồn nhiệt sai quy định để sƣởi mau khô sơn. - Phải cho máy hút bụi hoạt động khi tiến hành sơn xe. Không khì có lẫn bụi sơn rất nguy hại đối với hệ thống hô hấp. - Phải đeo mặt nạ lọc khì chuyên dụng khi sơn xe ví dung môi của sơn là chất khì gây hại sức khỏe. 5.10. Lƣu ý khi nâng, trục và đội xe: - Phải nắm rõ quy trính vận hành thiết bị trƣớc khi sử dụng. Kiểm tra đảm bảo cơ cấu khóa hãm của thiết bị hoạt động tốt để đề phòng vật nặng rơi xuống đột xuất. - Trƣớc khi nâng đội xe lên phải đảm bảo hộp số xe đang ở vị trì N (số 0) hoặc P (đối với số tự động), khoá công tắc đã ngắt điện, phanh tay đƣợc kéo đúng vị trì. - Kiểm tra việc hãm cứng các bánh xe khi nâng xe lên. - Tránh xa vùng gầm xe lúc đang nâng xe lên hay đang hạ xe xuống. - Những xe nằm chờ phụ tùng (để qua đêm) trên cầu nâng cần phải đƣợc hạ thấp vừa chạm nền xƣởng. Hính 20: Kê kìch xe ô tô phải dùng đúng dụng cụ chuyên dụng 5.11. An toàn cho thiết bị bôi trơn và máy nén gió: - Thƣờng xuyên chăm sóc, quan sát các ống dẫn khì nén. Thay mới các ống dẫn khì cũ bị khuyết tật đề phòng bị nổ tung dƣới áp suất cao. - Nghiêm cấm việc đùa giỡn vô ý thức với các ống dẫn khì nén hoặc với thiết bị bôi trơn cao áp. Dùng ống nén khì để thổi sạch bụi dơ trên quần áo, trên đầu tóc là việc làm vô cùng nguy hiểm. - Nghiêm cấm đùa nghịch bằng cách chĩa thẳng vòi phun dầu mỡ vào ngƣời khác. Áp suất cao của thiết bị bôi trơn có thể gây thƣơng tìch cho mặt và cơ thể. Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 26 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 5.12. Bơm hơi bánh xe ô tô: - Thƣờng xuyên kiểm tra áp kế của máy bơm hơi khì nén đảm bảo hoạt động đúng yêu cầu kỹ thuật. - Không đƣợc đứng, ngồi gần kề bánh xe ô tô lúc đang bơm hơi bánh xe sau khi vá hoặc thay lốp, bánh xe có thể bị nổ tung rất nguy hiểm. 5.13. Dụng cụ an toàn: - Phải loại bỏ sửa chữa các dụng cụ thiếu an toàn nhƣ cán búa sắp gãy, đầu đục bị toét, cãn dũa nứt, . . . - Khi đục sắt thép cũng nhƣ khi mài đá lửa phải luôn mang kình bảo hộ. - Không dùng dụng cụ sai với chức năng của nó, nhƣ: dùng tua vìt để đục, dùng cán búa để làm đòn bẩy, dùng kím để tháo lắp bu lông, . . . 5.14. An toàn khi di chuyển xe: - Chỉ những ngƣời có bằng lái xe ô tô phù hợp mới đƣợc điều khiển xe di chuyển trong xƣởng. - Khi lái xe vào vị trì cầu nâng hoặc thang máy cần có ngƣời hoa tiêu trợ giúp. - Những xe dừng đỗ lâu ngày trong xƣởng, trƣớc khi lái xe di chuyển phải kiểm tra an toàn kỹ thuật và an toàn không gian đƣờng chạy. Hính 21: Chú ý an toàn khi bơm lốp xe 6. KIẾN THỨC TỔNG QUÁT VỀ Ô TÔ: 6.1. Phân loại ô tô theo nguồn động lực: 6.1.1. Động cơ xăng: Động cơ xăng là động cơ dùng tia lửa điện của bugi để đốt cháy hỗn hợp xăng với không khì đƣợc nạp vào trong xi lanh động cơ để sinh ra sự giãn nở nhiệt tạo công suất vận hành cho động cơ. Loại động cơ này phổ biến trên các dòng xe cỡ nhỏ, xe dùng đi lại trong đô thị hay xe thể thao. Ƣu nhƣợc điểm của xe dùng động cơ xăng là: Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 27 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Vận hành mƣợt và êm hơn, xe chạy không ồn nhƣ là xe máy dầu (diesel). - Khả năng tăng tốc tốt giúp đạt tốc độ cực đại nhanh hơn so với ô tô máy dầu. - Khả năng tiết kiệm nhiên liệu kém hơn máy dầu và giá nhiên liệu đắt hơn. - Dễ bốc cháy gây hỏa hoạn hơn khi xảy ra va chạm. Hính 22: Ô tô dùng động cơ xăng Hính 23: Mô tả hoạt động của động cơ xăng 6.1.2. Động cơ dầu (diesel): Động cơ diesel sinh công suất từ việc nén hỗn hợp không khì và dầu diesel dƣới áp suất cao làm tự đốt cháy hỗn hợp hoà khì đẩy pison đi xuống. Động cơ diesel sử dụng chủ yếu cho các dòng xe cần mô men xoắn lớn, chịu tải cao nhƣ xe bán tải, xe thể thao đa dụng (SUV) hoặc xe tải chở hàng hóa. Ƣu nhƣợc điểm của động cơ diesel: - Tiết kiệm nhiên liệu nhờ hiệu suất cao và giá dầu ở Việt Nam rẻ hơn xăng. - An toàn hơn về sự cố cháy nổ nếu có xãy ra va chạm giao thông. - Khả năng chịu quá tải của động cơ diesel tốt hơn động cơ xăng. Ô tô dùng động cơ xăng Động cơ xăng Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 28 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Cấu tạo của động cơ diesel nặng hơn so với động cơ xăng khi cùng công suất. - Chi phì sửa chữa cao hơn do các chi tiết, bộ phận của hệ thống nhiên liệu diesel có thiết kế rất tinh vi và đòi hỏi độ chình xác rất cao. - Động cơ diesel xả nhiều khói bụi và mùi khó chịu gây ô nhiểm môi trƣờng. Hính 24: Xe đa dụng SUV sử dụng động cơ diesel 6.1.3. Động cơ điện: Ô tô điện đang dần trở thành lựa chọn của nhân loại nói chung, thay thế cho các loại ô tô sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Động cơ điện không sử dụng nhiên liệu đốt (xăng, dầu và khì đốt), thay vào đó sẽ sử dụng điện đƣợc lƣu trữ ở các bộ ắc quy (pin). Xe ô tô sử dụng động cơ điện có các ƣu nhƣợc điểm nhƣ sau: - Không có sự cháy nhiên liệu khi xe chạy nên không xả thải khì cháy gây ô nhiễm môi trƣờng. - Hoạt động không gây ra tiếng ồn nhƣ động cơ sử dụng nhiên liệu đốt cháy. - Khả năng đáp ứng mô men kéo nhanh và chình xác theo điều khiển của lái xe; dễ ứng dụng các công nghệ tự động hóa trong điều khiển và bảo vệ an toàn giao thông. - Xe điện có giá thành sản phẩm đắt đỏ hơn xe truyền thống là do công nghệ chế tạo pin (ắc quy chuyên dụng) phức tạp và đồng thời do quy mô của thị trƣờng chƣa đủ lớn để nhà máy chế tạo tăng năng suất giúp giảm giá thành sản phẩm. - Thời gian chờ sạc đầy bộ pin khá lâu (hơn 3 giờ) và các trạm sạc pin dành cho ô tô điện chƣa đƣợc phổ biến bằng trạm bán xăng dầu. Hính 25: Xe ô tô điện và bộ nguồn pin Động cơ diesel Xe KIA SEDONA sử dụng động cơ diesel Bộ nguồn pin của xe ô tô điện Trạm nạp điện của hãng xe VinFast Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 29 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hính 26: Sơ đồ cấu tạo của xe ô tô điện 6.1.4. Động cơ lai (hybrid): Hybrid là dòng xe sử dụng kết hợp động cơ đốt trong truyền thống và một hay nhiều động cơ điện để tạo ra lực kéo. Hai loại động cơ này trên xe hybrid kết hợp nhằm đạt những tiêu chì khác nhau, tùy vào mục đìch của nhà sản xuất nhƣng có ba mục đìch chình là tiết kiệm nhiên liệu, tạo ra sức kéo lớn và giảm lƣợng khì thải gây ô nhiễm môi trƣờng. Hính 27: Sơ đồ mô tả cấu tạo các hệ thống trên ô tô lai (hybrid) Ƣu nhƣợc điểm của xe ô tô dùng động cơ lai (hybrid) là: - Thông qua phần điều khiển động cơ điện để thu hồi cơ năng khi giảm tốc hoặc xuống dốc (phanh tái sinh) giúp tiết kiệm nhiên liệu khi chạy xe. - Phối hợp tối ƣu việc phân phối công suất giữa 2 động cơ (điện và xăng) giúp xe tăng tốc nhanh hơn hoặc tắt luôn động cơ xăng để giảm thải khì gây ô nhiễm môi. Thùng xăng Động cơ xăng Hệ thống truyền lực Bánh xe Bộ sạc điện Ắc quy Bộ điều khiển điện Động cơ điện Dây sạc điện ngoài bánh xe nguồn pin rơ le nguồn IC điều khiển chân ga ắc quy 12V động cơ điện Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 30 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Khi xe đi đƣờng xa thí nạp xăng để chạy còn khi xe đi đƣờng gần hay nội đô thí nạp điện để chạy. Điều này tạo ra sự thuận tiện rất lớn cho ngƣời dùng. - Do cấu tạo cùng lúc có 2 động cơ nên khối lƣợng tự trọng của xe là lớn. - Với cấu tạo càng nhiều bộ phận và hệ thống thí rủi ro hƣ hỏng càng cao. Ngoài ra do cấu tạo phức tạp nên chi phì bảo dƣỡng và thay thế phụ tùng hƣ hỏng của xe hybrid cũng tăng theo. Hính 28: Cấu tạo của xe ô tô lai (hybrid) 6.1.5. Động cơ pin nhiên liệu (Fuel Cell): Xe ô tô pin nhiên liệu, còn gọi là xe chạy hydro, là một biến thể của xe chạy điện truyền thống. Theo đó, xe ô tô pin nhiên liệu sử dụng điện sinh ra trực tiếp từ phản ứng hóa học giữa khì hydro (H2) đã nạp trong bính chứa với khì ô xy (O2) có trong không khì và đƣợc xúc tác thông qua một thiết bị chuyên dụng. Trong quá trính xe chạy, bính chứa khì hydro sẽ cạn dần và chất thải sinh ra chình là nƣớc tinh khiết (H2O) nên không gây ô nhiễm môi trƣờng. Pin nhiên liệu hydro sở hữu một số các ƣu, nhƣợc điểm nhƣ sau: - Không phát thải ra khì gây ô nhiễm môi trƣờng nhƣ xe chạy xăng dầu. - Vận hành yên tĩnh nhờ phản ứng hóa học sinh ra điện năng nhằm vận hành xe diễn ra một cách yên lặng và không gây ồn nhƣ động cơ đốt trong. (Bộ điều khiển xe chạy) (Ắc quy - Pin) (Động cơ điện) (Bộ nạp điện) (Động cơ xăng) Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 31 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Xe có cấu tạo ìt các bộ phận hơn những mẫu xe truyền thống nên chi phì bảo dƣỡng và sửa chữa thấp hơn. - Chi phì chế tạo của bộ pin nhiên liệu (fuel cell) và chình giá nhiên liệu hydro (H2) vẫn còn cao nên gây tốn kém hơn cho ngƣời sử dụng. - Số lƣợng trạm nạp nhiên liệu hydro (H2) vẫn còn hạn chế. Hính 29: Nạp nhiên liệu hydro cho xe pin nhiên liệu (fuel cell) Hính 30: Cấu tạo của xe chạy pin nhiên liệu (fuel cell) 6.2. Phân loại ô tô theo kiểu dáng: 6.2.1. Kiểu Sedan: Sedan là dòng xe phổ biến nhất ở Việt Nam hiện nay. Về tổng thể, xe đƣợc cấu tạo bố trì với 3 hộp riêng biệt, bao gồm khoang động cơ, khoang hành khách và khoang hành lì (cốp xe). Kiểu Sedan đƣợc định nghĩa là một dòng xe có 4 hoặc 5 chỗ ngồi, mui kìn, gầm thấp dƣới 20cm, gồm đầu xe, đuôi xe, thân xe, khoang hành lý (cốp) riêng biệt, trong đó, nắp capô và nắp cốp thấp hơn nóc của khoang hành khách. Đây là dòng xe đƣợc sử dụng cho mục đìch chình là đi lại và không đặc biệt phù hợp với việc vận chuyển hàng hóa do không gian hạn chế. Bên cạnh đó, nhờ lợi thế có cabin riêng biệt nên xe thƣờng có khả năng cách âm tốt hơn, tạo cảm giác thoải mái hơn các loại xe khác. Thiết bị xúc tác phản ứng hóa học tạo ra điện Ắc quy - Pin Thùng chứa H2 Cửa nạp H2 Động cơ điện Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 32 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Đặc biệt, dòng Sedan rất đa dạng kìch cỡ và đẳng cấp, dẫn đến việc phân loại rộng, bao gồm về kìch thƣớc trung bính, kìch thƣớc đầy đủ, cách điều hành, độ sang trọng và các dòng Sedan thể thao. Sedan là một trong những loại xe phổ biến nhất trên toàn thế giới. Một số vì dụ điển hành cho dòng Sedan ở Việt Nam có thể kể đến: VinFast Lux A2.0, Toyota Camry, Toyota Altis, Toyota Vios, Honda Civic, Honda City, Marda 3, Marda 6, Mercedes class C, Mercedes class E, Mercedes class S, . . . Hính 31: Xe ô tô kiểu Sedan (VinFast Lux A2.0) 6.2.2. Kiểu Hatchback: Hatchback là dòng xe cỡ nhỏ hoặc cỡ trung, có phần đuôi xe không kéo dài nhƣ Sedan mà đƣợc thiết kế tạo thành một cửa mới. Kiểu Hatchback là một sự kết hợp hoàn hảo giữa dòng xe chở ngƣời và chở hàng hóa với thiết kế 3 hoặc 5 cửa, với cửa thứ 3 hoặc 5 theo kiểu mở lên trên, nối liền khoang hành khách và khoang hành lì, tạo không gian rộng rãi cho việc vận chuyển hàng hóa. Đặc biệt, các loại xe hatchhack thƣờng đƣợc trang bị động cơ tiết kiệm nhiên liệu. Hính 32: Xe ô tô kiểu Hatchback (VinFast Fadil) Đây là loại xe phổ biến nhất ở châu Âu, nơi có không gian đỗ xe rất hạn chế, và giá nhiên liệu rất cao. Ngoài ra, xe hatchback rất thiết thực ví ghế ngồi hàng ghế thứ hai có thể xếp xuống, tạo ra một không gian để hàng hóa vững chắc với lối vào tiện lợi thông qua cửa sau. Điển hính của loại xe này nhƣ ở thị trƣờng Việt Nam nhƣ: Hyundai Grand i10, Ford Fiesta, Toyota Yaris, Mazda 2, KIA Morning, VinFast Fadil, . . . Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 33 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 6.2.3. Kiểu SUV (Sport Utility Vehicle - Xe thể thao đa dụng): Thông thƣờng ngƣời ta rất dễ nhầm lẫn giữa SUV và Crossover do thân xe có nhiều điểm chung nhƣ khoảng sáng gầm xe cao, bánh xe lớn, thiết kế ngoại thất mạnh mẽ, nam tình. Tuy nhiên, kiểu SUV có khả năng chạy đƣờng dài, off-road tốt hơn nhờ đƣợc xây dựng trên khung gầm chắc chắn (tƣơng tự nhƣ xe tải hạng nhẹ) với 4 bánh lái dẫn động đồng thời, khỏe khoắn. Xe gồm 5 cửa với khoang hành lì nối liền khoang hành khách. Các dòng xe SUV phổ biến ở Việt Nam hiện nay nhƣ: Chevrolet Captiva, Kia Spotage, Range Rover, Ford Escape, VinFast Lux SA2.0, . . . Hính 33: Xe ô tô kiểu SUV (VinFast Lux SA2.0) 6.2.4. Kiểu Crossover (hoặc CUV - Crossover utilities vehicle): Ƣu điểm và phổ biến của dòng xe Crossover là sự kết hợp tuyệt vời giữa dòng SUV và Hatchback. Crossover sử dụng kết cấu thân xe liền khung thay ví thân rời nhƣ SUV cho nên trọng lƣợng nhẹ trong khi không gian vẫn rộng rãi. Kiểu Crossover còn có những đặc tình vƣợt trội hơn SUV là mức tiêu hao nhiên liệu và khì thải thấp hơn, khả năng vận hành êm ái cùng độ linh hoạt trong thiết kế, không còn quá thô cứng so với SUV. Tuy nhiên, động cơ dòng xe này không đƣợc trang bị mạnh mẽ nhƣ SUV. Các mẫu Crossover phổ biến ở Việt Nam hiện nay nhƣ: Mazda CX-5, Honda CR-V, Nissan X-Trail và Mitsubishi Outlander, . . . Hính 34: Xe ô tô kiểu Crossover (Mitsubishi Outlander) Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 34 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 6.2.5. Kiểu Minivan hoặc MPV (Multi-Purpose Vehicle - Xe đa dụng): Đây là dòng xe đƣợc thiết kế chuyên chở khách hoặc dành cho những gia đính có nhu cầu chở ngƣời và hàng hóa cao. Đặc điểm nổi bật của dòng xe này là phần đầu khá ngắn; phần thân thuôn dài, to ra và cao hơn giúp tận dụng khì động học khi di chuyển; gầm xe cao hơn Sedan và Hatchback nhƣng thấp hơn SUV hoặc Crossover. Xe đƣợc thiết kế nhằm tạo ra sự an toàn và thoải mái cho hành khách, động cơ tiết kiệm nhiên liệu và hàng ghế có thể gập lên xuống thuận lợi cho việc chở hàng hóa. Các mẫu Minivan phổ biến nhất hiện nay: Honda Odyssey Touring, Toyota Sienna XLE, Mazda 5, Hyundai Entourage Limited, Mitsubishi Xpander, . . . Hính 35: Xe ô tô kiểu Minivan (Mitsubishi Xpander) 6.2.6. Kiểu Coupe: Một chiếc coupe cổ điển đƣợc định nghĩa là một chiếc xe có hai cửa, 2 ghế ngồi (hoặc cộng thêm 2 ghế phụ phìa sau), mui kìn có phần mái kéo dài xuống tận đuôi và đuôi xe ngắn. Xe đƣợc thiết kế với động cơ công suất lớn, không có trụ B (trụ đỡ nóc nằm ở vị trì giữa cửa trƣớc và cửa sau của xe). Theo thời gian, có sự biến hóa đa dạng giữa các nhà sản xuất, đánh dấu sự ra đời của dòng xe biến thể Coupe 4 cửa, nhƣ Audi A5 Sportback, Mercedes-Benz CLS, BMW Series 4 Coupe, Hyundai Elentra, . . . Kiểu ô tô Coupe 2 cửa có Hyundai Genesis, Lexus LC 500, Honda Civic EX, . . . Hính 36: Xe ô tô kiểu Coupe của hãng Hyundai 6.2.7. Kiểu bán tải (Pick-up): Dòng xe có khoang chở hàng hóa lộ thiên phìa sau, vừa cho phép chở ngƣời vừa vận chuyển hàng hóa (tải trọng từ 700-1000kg). Ƣu điểm của dòng xe này là Coupe 2 cửa (Hyundai Genesis) Coupe 4 cửa (Hyundai Elentra) Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 35 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân thƣờng đƣợc thiết kế với động cơ diesel mạnh mẽ hiện đại; hệ thống truyền động tốt cùng gầm cao giúp tăng khả năng vƣợt địa hính; hệ thống treo sau thƣờng dạng lá nhìp giúp chịu tải tốt hơn; mức tiêu thụ nhiên liệu dễ chịu, tiện ìch đầy đủ. Nhƣợc điểm của xe Pick-up là khá cồng kềnh khi di chuyển trên đƣờng đô thị, hàng ghế sau cố định tạo cảm giác không thoải mái khi di chuyển đƣờng dài; sàn của thùng chứa đồ khá cao đôi khi gây khó khăn cho việc lấy hàng hoá bên trong. Các dòng xe bán tải phổ biến nhất ở Việt Nam bao gồm: Ford Ranger, Mazda BT-50, Toyota Hilux, Mitsubishi Triton, Chevrolet Colorado, . . . Hính 37: Xe ô tô kiểu Pick-up (Ford Ranger) 6.2.8. Kiểu Convertible: Dòng xe mui trần thể thao Convertible đƣợc thiết kế sang trọng, đẳng cấp với hần mui xe có thể đóng mở linh hoạt, kéo theo giá thành đắt đỏ. Đây là phiên bản coupe đƣợc thiết kế dành riêng cho những khách hàng yêu thìch sự lãng mạn, phóng khoáng bên cạnh đam mê tốc độ. Xe mui trần có 2 loại: xe mui cứng và mui mềm. Mui cứng thƣờng đƣợc thiết kế cho các dòng siêu xe hiện đại; tạo cảm giác cứng cáp, mạnh mẽ trong vận hành; độ an toàn, cách âm và chống trộm tốt nhƣng thƣờng nặng nề và chiếm chỗ lớn khi mở mui (chỗ cất dấu mui bên trong khoang xe); chi phì sửa chữa cao. Xe mui mềm thƣờng dành cho các dòng xe thể thao du lịch hoặc lai sedan; không gian rộng, trọng lƣợng nhẹ; tốc độ đóng mở mui nhanh hơn và giá thành “mềm” hơn; nhƣng độ an toàn cũng nhƣ chống trộm kém hơn. Một số dòng xe Convertible có mặt tại thị trƣờng Việt Nam là: Porsche 718 Boxster, Range Rover Evoque, Mini Cooper Roadster, BMW 4-Series, Mercedes C200 Cabriolet, . . . Hính 38: Xe ô tô kiểu Convertible Xe mui cứng (Range Rover Evoque) Xe mui mềm (Mini Cooper Roadster) Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 36 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 6.2.9. Kiểu Limousine: Xe Limousine là một dòng xe hạng sang cao cấp đƣợc sử dụng nhằm mục đìch phục vụ đƣa đón những nhân vật quan trọng, nhân viên "VIP" hoặc những ngƣời nổi tiếng. Xe đƣợc thiết kế với nhiều tiện nghi dành riêng cho giới thƣợng lƣu. Xe Limousine thƣờng có khoang tài xế riêng biệt. Dòng xe này cung cấp những tiện nghi tuyệt vời cho cả những ngƣời có nhu cầu sử dụng riêng lẫn những đơn vị kinh doanh dịch vụ vận tải hành khách. Một số mẫu xe Limousine có mặt ở thị trƣờng Việt Nam là: Lincoln Town Car Limousine, Hyundai Equus Limousine, . . . Hính 40: Xe ô tô kiểu Limousine (Lincoln Town) 6.2.10. Kiểu Van: Dòng xe Van thực chất là loại xe tải đa dụng, nó có thể giúp ngƣời sử dụng chuyển đổi từ nhu cầu chở ngƣời sang dịch vụ vận chuyển hàng hóa một cách dễ dàng với hàng ghế sau đƣợc thiết kế nhƣ một khoang chở hàng rộng rãi tiện nghi. Với mức giá bán thấp tại thị trƣờng Việt Nam hiện nay mẫu xe này cũng đang dần dần thu hút sự quan tâm của ngƣời tiêu dùng khi có nhu cầu kinh doanh vận chuyển hàng hóa. Hính 41: Xe ô tô kiểu Van (Toyota Hiace LWB) Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 37 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hiện nay, xe Van chủ yếu đƣợc sử dụng trong các lĩnh vực vận tải kinh doanh đƣợc dùng nhiều tại các bệnh viện lớn, hay tham gia chuyên chở hàng hóa trong khách sạn, dịch vụ bƣu chình, . . . Một số mẫu xe Van thông dụng tại Việt Nam là: Toyota Hiace LWB, Suzuki Blind Van, Ford Transit Van, . . . 6.2.11. Kiểu xe tải (Truck): Xe tải là phƣơng tiện đƣợc dùng để vận chuyển hàng hóa với mức trọng lƣợng từ 0,5-450 tấn. Xe tải thƣờng đƣợc thiết kế khoang lái (cabin) tách biệt với khoang chở hàng hóa. Khoang lái có từ 2 đến 5 chỗ ngồi để chở ngƣời và pháp luật Việt Nam cấm chở ngƣời trên thùng xe tải, trừ xe chuyên dụng đƣợc cấp phép. Động cơ sử dụng trên xe tải phần lớn là động cơ diesel với ƣu điểm là cung cấp sức kéo lớn và tiết kiệm nhiên liệu. Hính 42: Xe ô tô tải (Hyundai Mighty) 6.3. Phân loại theo kiểu truyền động: Ô tô di chuyển đƣợc là nhờ sức kéo của động cơ cung cấp cho bánh xe. Khi động cơ hoạt động nó sẽ sản sinh ra lực tồn tại dƣới dạng mô men xoắn. Để truyền mô men xoắn từ động cơ đốt trong xuống tận bánh xe thí phải có các bộ phận trung gian nhƣ: ly hợp, hộp số, trục các đăng, bộ vi sai và hai bán trục ở hai bên cầu xe. Các bộ phận trung gian kể trên tập hợp lại thành một hệ thống và đƣợc gọi là hệ thống truyền động hay hệ thống truyền động. Bộ phận gắn kết từng cặp bánh xe ở phìa trƣớc hoặc phìa sau xe ô tô đƣợc gọi là cầu xe. Cầu xe có 2 loại là chủ động và phụ thuộc. Cầu chủ động có lắp bộ vi sai và bán trục để truyền mô men từ trục các đăng ra bánh xe chủ động. Hính 43 mô tả cấu tạo của một hệ thống truyền động điển hính trên ô tô. Hính 43: Sơ đồ cấu tạo của hệ thống truyền động ô tô Động cơ Ly hợp và hộp số Bánh xe chủ động Bộ vi sai Trục các đăng Bán trục Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 38 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Phân loại ô tô theo hệ thống truyền động là chỉ ra cầu chủ động đƣợc bố trì ở cầu trƣớc, cầu sau hay cả hai cầu đều chủ động. Trên một số loại ô tô còn có kiểu truyền động với động cơ đƣợc bố trì ở phìa sau xe và cầu sau chủ động nhƣ xe khách 50 chỗ ngồi, ô tô du lịch đƣợc sản xuất ở thế kỷ 19 hoặc ô tô thể thao phục vụ các giải đua xe. Ngoài ra, còn có kiểu truyền động hybrid là kiểu kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện. 6.3.1. Kiểu cầu trước chủ động: Hính 44: Hệ thống truyền động ô tô có cầu trƣớc chủ động Trên xe với động cơ đặt trƣớc và cầu trƣớc chủ động thí động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động tạo nên một khối chung. Mô men động cơ không truyền xa đến bánh sau, mà đƣa trực tiếp đến các bánh trƣớc. Bánh trƣớc dẫn động sẽ có lợi hơn khi xe quay vòng hoặc chạy trên đƣờng trơn. Do không có trục các đăng nên gầm xe thấp hơn giúp hạ đƣợc trọng tâm của xe, làm cho xe ổn định khi di chuyển. Cầu trƣớc chủ động cũng có lợi thế hơn khi xe cần vƣợt các vật cản thƣờng gặp nhƣ bị lọt ổ gà hoặc đƣa xe lên lề đƣờng để dừng đỗ. Hính 44 mô tả hệ thống truyền động ô tô kiểu cầu trƣớc chủ động. 6.3.2. Kiểu cầu sau chủ động: Kiểu truyền động này có cấu tạo phức tạp hơn nhƣng giúp xe bám đƣờng tốt hơn khi chạy lên dốc. Ngoài ra do cầu trƣớc là kiểu phụ thuộc (không truyền sức kéo) nên tay lái sẽ nhẹ nhàng hơn. Có hai biến thể bố trì động cơ là động cơ đƣợc lắp ở khoang trƣớc ghế lái và động cơ lắp ở khoang giữa ngay bên dƣới ghế lái. Kiểu động cơ đặt trƣớc sẽ giúp động cơ đƣợc làm mát tốt hơn, công việc sửa chữa, bảo dƣỡng đƣợc thuận tiện hơn, nhiệt sinh ra và sự rung động ìt ảnh hƣởng đến hành khách nhƣng hệ số sử dụng chiều dài xe sẽ giảm xuống (nghĩa là mặc dù chiều dài thân xe lớn nhƣng thể tìch chứa hàng hóa và hành khách giảm xuống). Nếu động cơ đƣợc lắp đặt bên dƣới ghế lái thí ƣu nhƣợc điểm sẽ ngƣợc lại với kiểu ở trên. Ô tô có cầu sau chủ động sẽ có hạn chế là bên trong xe không đƣợc thoáng rộng do ở trung tâm dọc theo xe phải dành chỗ cho hộp số và trục các đăng của hệ thống truyền động. Hính 43 mô tả cấu tạo của hệ thống truyền động ô tô có cầu sau chủ động. 6.3.3. Kiểu hai cầu chủ động hoặc 4WD (4 Wheel Driver): Kiểu hai cầu chủ động đƣợc thiết kế cho xe cần hoạt động ở tất cả các loại địa hính và điều kiện chuyển động khó khăn nên yêu cầu đặt ra là phải tận dụng đƣợc sức Bán trục trái Ly hợp Động cơ Hộp số Bán trục phải Bánh trƣớc chủ động Bộ vi sai Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 39 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân bám mặt đƣờng của tất cả các bánh xe. Do đó xe đƣợc trang bị với 4 bánh chủ động và dẫn động thông qua hộp số phụ. Các xe 4WD hiện nay đƣợc chia thành hai loại chình là 4WD thƣờng xuyên và 4WD gián đoạn. Khác với xe 2WD, điểm đặc trƣng của xe 4WD là có các bộ vi sai phìa trƣớc và phìa sau. Mục đìch là để triệt tiêu sự chệnh lệch của các bánh xe khi đi vào đƣờng vòng. Hính 45: Hệ thống truyền động hai cầu chủ động (4WD) Đối với loại 4WD thƣờng xuyên, ngƣời ta bố trì thêm một bộ vi sai trung tâm ở giữa bộ vi sai trƣớc và bộ vi sai sau để triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ quay của các bánh xe trƣớc và sau. Có 3 bộ vi sai khác nhau làm cho xe chạy đƣợc êm do đảm bảo việc truyền công suất đều nhau đến cả bốn bánh xe, kể cả khi quay vòng. Đây là ƣu điểm chủ yếu của loại 4WD thƣờng xuyên, nó có thể sử dụng trên đƣờng xá bính thƣờng, đƣờng gồ ghề hay đƣờng có độ ma sát thấp. Tuy nhiên, để tránh cho bộ sai trung tâm phải liên tục làm việc, các lốp trƣớc và sau phải có đƣờng kình giống nhau, kể cả các bánh bên trái và bên phải. Đối với loại hai cầu chủ động nhƣng làm việc bán thời gian (4WD gián đoạn) thí cầu trƣớc có thể không cần truyền mô men khi xe chạy trên đƣờng tốt. Do vậy, trong hộp số phụ có cần gạt để ngắt và gài khớp nối truyền mô men đến cầu trƣớc. Nhƣợc điểm của hệ thống truyền động 4WD là cấu tạo phức tạp hơn và có tổn thất năng lƣợng trong chuyển động của cầu trƣớc. Hính 45 mô tả cấu tạo của hệ thống truyền động hai cầu chủ động (4WD). 6.3.4. Kiểu truyền động xe lai (hybrid): Ô tô lai (hybrid) là dòng ô tô sử dụng động cơ tổ hợp. Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thƣờng với một động cơ điện dùng năng lƣợng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ quyết định khi nào thí dùng động cơ điện, khi nào thí dùng động cơ đốt trong, khi nào dùng vận hành đồng bộ và khi nào nạp điện vào ắc quy để sử dụng về sau. Ƣu điểm lớn nhất của xe hybrid là khả năng tăng tốc tốt hơn và tối ƣu hóa phân phối công suất giúp giảm ô nhiễm môi trƣờng, một vấn đề quan trọng mà thế giới rất quan tâm hiện nay. Hộp số chình Bánh trƣớc chủ động Bánh sau chủ động Hộp số phụ Các đăng trƣớc Các đăng sau Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 40 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hính 46: Hệ thống truyền động lai (hybrid) trên ô tô 6.4. Các thông số chính của ô tô: 6.4.1. Dung tích xi lanh của động cơ: Dung tìch xi lanh, hay từ thông dụng đƣợc dùng khi trao đổi thông tin xe là "số chấm” của động cơ (nhƣ: 1.0; 1.5; 2.0; . . .) là phần thể tìch xi lanh quét bởi pit tông khi đi từ điểm chết trên đến điểm chết dƣới của động cơ. Dung tìch xi lanh đƣợc quy ƣớc là không bao gồm phần thể tìch phìa trên điểm chết trên (thể tìch buồng đốt). Hính 47 mô tả cách tình dung tìch xi lanh của động cơ. Động cơ có nhiều xi lanh thí dung tìch toàn bộ bằng tổng các dung tìch xi lanh thành phần. Hính 47: Cách tình thể tìch 1 xi lanh của động cơ Đơn vị dung tìch ô tô là lìt (l), xe máy thƣờng là (cc) hay phân khối (cm3), 1l=1000cc. Thông thƣờng dung tìch xi lanh cho ta biết về độ lớn của động cơ. Dung tìch xi lanh càng lớn thí xi lanh càng nạp đƣợc nhiều hỗn hợp không khì, năng lƣợng sinh ra trong quá trính cháy càng lớn, công sinh ra càng cao, động cơ càng khỏe và tất nhiên cũng sẽ tốn nhiều nguyên liệu hơn. Động cơ xăng Hộp số hybrid Bộ nguồn pin IC điều khiển Động cơ xăng Động cơ điện Hộp số hybrid Máy phát điện Bánh xe trƣớc chủ động H D V = π.H.D2/4 Pìt tông ở điểm chết dƣới Pìt tông ở điểm chết dƣới Pìt tông ở điểm chết trên Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về ...ại. Thống kê vào năm 2016, số lƣợng xe bán ra giảm chỉ còn 350.000 xe. Học sinh, sinh viên đã chuyển sang sử dụng dòng xe máy 50cc. Theo quan sát của các nhà chuyên môn, thực trạng thị trƣờng Việt Nam của dòng xe chạy điện 2 bánh giá rẻ, ở những năm 2013-2017 là rất phong phú nhƣng chƣa đƣợc quản lý theo quy chuẩn chung. Nguồn hàng tại các cửa hàng bán lẻ chủ yếu đƣợc cung cấp bởi các doanh nghiệp lắp ráp trong nƣớc (phụ tùng sản xuất tại Trung Quốc) hoặc nhập khẩu nguyên chiếc từ Trung Quốc. Một số hãng ở miền Bắc nhƣ Detech, Việt Thái, Sufat, HTC hay miền Nam có Ashama, Hitasha. Hính thức kinh doanh của các doanh nghiệp miền Bắc hầu nhƣ đều tím nguồn hàng giá rẻ, có sẵn tại Trung Quốc rồi nhập về lắp ráp. Từ đó dẫn tới tính trạng chú trọng vào bán số lƣợng lớn, mà xem nhẹ khâu chất lƣợng cũng nhƣ dịch vụ, bảo hành, bảo dƣỡng. Để phục hồi doanh số cho dòng sản phẩm này, các doanh nghiệp phải xây dựng đủ các bộ phận, từ thiết kế, nghiên cứu và phát triển (R&D), đặt hàng, nhập lắp ráp, bán ra thị trƣờng, dịch vụ sau bán. Đây cũng là các khâu đảm bảo cho xe có đầy đủ giấy tờ hóa đơn, và đăng kiểm chất lƣợng cho từng xe xuất ra theo tiêu chuẩn của Cục Đăng kiểm Việt Nam. Kể từ năm 2018, nhờ sự xuất hiện của những dòng xe máy điện cao cấp trên thị trƣờng (VinFast, Piaggio, MBI, . . . ), chất lƣợng của xe đạp điện và xe máy điện dành cho học sinh, sinh viên đƣợc các công ty kinh doanh chú trọng cải thiện tốt hơn. Nhờ đó mà doanh số bán ra trong năm 2018 của phân khúc này đã tăng trở lại đạt gần 600.000 xe. Sau năm 2019, xe đạp điện và xe máy điện giá rẻ chắc chắn khó tăng số lƣợng bán ra do khách hàng đã bắt đầu tăng sức mua dành cho dòng xe máy điện cao cấp. Tuy nhiên, nếu xét chung cho tất cả các sản phẩm xe chạy điện 2 bánh (giá rẻ và cao cấp) thí thị trƣờng Việt Nam vào năm 2020 đã tiêu thụ khoảng 700 ngàn chiếc, chiếm khoảng 20% thị trƣờng xe 2 bánh ở Việt Nam. Điều đó cho thấy sự khó khăn nhãn tiền đối với các hãng sản xuất xe máy truyền thống trong thời gian tới (thị trƣờng vừa có xu hƣớng bão hòa đối với xe 2 bánh và đồng thời xuất hiện thêm xe máy điện cùng cạnh tranh thƣơng mại). Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 83 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân 14. KIẾN THỨC TỔNG QUÁT VỀ XE MÁY: Xe máy còn đƣợc gọi với tên là xe mô tô, xe gắn máy hay xe hai bánh. Đây là loại xe có hai bánh ở trƣớc và sau, nó chuyển động nhờ động cơ gắn trên thân xe. Xe máy ổn định di chuyển dựa vào "lực hồi chuyển con quay" của bánh xe. Bởi vậy chúng ta dễ dàng nhận thấy rằng, khi xe không chạy hoặc chạy chậm thí khó giữ thăng bằng hơn. Để điều chỉnh "lực hồi chuyển con quay" theo hƣớng có lợi (giữ thăng bằng), ngƣời lái xe sẽ điều khiển đánh tay lái (qua phải hoặc qua trái) kết hợp với đổ ngƣời làm nghiêng thân xe máy một góc phù hợp theo cảm nhận trực quan. Xe hai bánh đƣợc phát minh vào năm 1885 do hai ngƣời Đức là Gottlieb Daimler và Wilhelm. Xe máy đƣợc biến tấu ra rất nhiều loại: xe chạy trên mọi địa hính, xe thông thƣờng, xe đa dụng, bên cạnh đó có một vài loại xe đƣợc gắn thêm các thùng chở hàng hoặc chở ngƣời đƣợc gọi là xe 3 bánh hay xe sidecar. Tại thị trƣờng Việt Nam, xe máy đƣợc phân ra rất nhiều loại khác nhau dựa trên các yếu tố nhƣ: 1. Theo độ lớn động cơ: - Xe gắn máy: có dung tìch xi lanh nhỏ hơn 50cc; - Xe máy: có dung tìch xi lanh từ 50-175cc, là danh từ đại diện cho xe 2 bánh; - Xe mô tô: có dung tìch xi lanh trên 175cc. 2. Theo kiểu hộp số: - Xe tay côn: xe thể thao dành cho nam giới, số đạp chân kết hợp côn tay; - Xe số thƣờng: xe phổ thông đa năng, số đạp chân và côn ly tâm tự động; - Xe tay ga: xe cao cấp, số tự động theo tay ga. 3. Theo nguồn năng lƣợng: - Xe chạy xăng: xe gắn máy, xe máy và xe mô tô; - Xe chạy điện: xe đạp điện và xe máy điện. Hính 115: Phân loại xe máy theo thị trƣờng Việt Nam Thành phần chình tạo nên chiếc xe máy gồm có: động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống chuyển động và hệ thống điện đèn còi. Động cơ là một bộ máy bao gồm rất nhiều chi tiết và các hệ thống lắp ghép, chúng liên hệ mật thiết với nhau trong quá trính hoạt động. Đây là nơi có chức năng đốt cháy nhiên liệu tỏa nhiệt, biến thành cơ năng sau đó sinh ra động lực để truyền qua Xe gắn máy Honda 49cc Xe máy Honda 125cc Xe mô tô Honda 250cc Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 84 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân cho hệ thống chuyển động giúp xe di chuyển. Để đáp ứng điều đó thí bên trong động cơ phải có các chi tiết sau: - Các chi tiết cố định và di động quan trọng của động cơ là: Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, bánh đà (vô lăng), xi lanh, pìt tông, xéc măng, nắp máy (quy lát), thân máy (hộp các te) . . . - Các chi tiết của hệ thống phân phối khì: trục cam, xu páp, lò xo xu páp, xìch máy (truyền động cam cơ), các đƣờng ống nạp xả . . . - Hệ thống có chức năng làm trơn, làm mát. - Hệ thống nhiên liệu: kiểu bộ chế hòa khì hoặc kiểu phun xăng điện tử. - Hệ thống đánh lửa. - Hệ thống khởi động và cung cấp điện. Hính 116: Cấu tạo của động cơ xe máy Hệ thống truyền lực có nhiệm vụ là truyền chuyển động từ động cơ đến các bánh xe để tạo ra lực kéo phù hợp với chế độ vận hành của xe (thay đổi tốc độ, momen của bánh xe chủ động sao cho phù hợp với tải trọng và địa hính đƣờng sá). Hệ thống này bao gồm: Bộ ly hợp, hộp số, bánh xe, đĩa sên (nhông sau), răng kéo xìch (nhông trƣớc), xìch tải. Đối với hệ thống truyền lực của dòng xe tay ga thí sử dụng cơ cấu truyền động đai vô cấp thay cho hộp số và bộ truyền xìch tải (xìch, nhông, dĩa). Trên xe máy động cơ và hệ thống truyền lực thƣờng đƣợc ráp chung thành một khối mà ta thƣờng gọi là động cơ. Hệ thống chuyển động có tác dụng biến chuyển động con quay của hệ thống truyền chuyển động thành chuyển động tịnh tiến giúp xe di chuyển. Mặt khác hệ thống này còn có tác dụng bảo đảm cho xe di chuyển ổn định trên những đoạn đƣờng gồ ghề không bằng phẳng. Hệ thống này bao gồm các bộ phận: Bánh xe trƣớc, bánh xe sau, hệ thống nhún và khung xe máy. Hệ thống điều khiển có nhiệm vụ đó là thay đổi hƣớng chuyển động của xe. Điều khiển cho xe chạy chậm lại hoặc dừng hẳn để đảm bảo an toàn khi tham gia giao Động cơ xe số thường Động cơ xe tay ga Xi lanh động cơ Truyền động đai vô cấp Hộp số 5 cấp Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 85 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân thông. Hệ thống này gồm các bộ phận là: tay lái, các cần điều khiển và hệ thống thắng (phanh xe). Cũng tƣơng tự nhƣ trên ô tô, hệ thống phanh xe máy có thể là kiểu phanh cơ tang trống, kiểu phanh dầu (thủy lực) dạnh đĩa hoặc kết hợp cả hai loại. Một số dòng xe cao cấp còn trang bị hệ thống phanh điện tử ABS. Hệ thống đèn còi có tác dụng phát ra tìn hiệu hoặc chiếu sáng khi xe dừng, rẽ hoặc chuyển làn khi đi trong đêm tối hoặc nơi đông ngƣời để bảo đảm an toàn khi lƣu thông. Hệ thống này bao gồm: các đèn chiếu sáng gần, chiếu xa, đèn lái, đèn xi nhan, đèn stop, đèn soi sáng công tơ mét, các loại đèn tìn hiệu khác, Ngoài các cấu tạo các bộ phận cơ bản của một chiếc xe gắn máy thí xe máy còn có các chi tiết bộ phận xe máy không thể thiếu đó là: - Công tắc máy đồng thời khoá cổ, chía khoá yên. - Cụm công tắc cốt, pha, công tắc kèn, công tắc quẹo. - Công tơ mét. - Cụm công tắc đèn chình, nút đề. - Tay ga, tay thắng trƣớc. - Bửng, vìt ráp móc treo. - Bàn đạp thắng sau, chỗ để chân. - Công tắc đèn stop. - Giò đạp, gác chân, dè sau. - Khung giữ khi dựng hay đẩy xe. - Baga trƣớc, chỗ đựng đồ nghề, khoá yên. - Khung gắn gác chân, chân chống nghiêng, chân chống đứng. - Cần sang số, khoá xăng,. và còn rất nhiều các chi tiết khác nữa. Toàn bộ những bộ phận xe máy cùng với các chi tiết trên liên kết phối hợp ăn ý với nhau theo một quy trính hoạt động đã đƣợc thiết kế sẵn, đảm bảo cho hoạt động di chuyển ổn định của xe. 15. MỘT SỐ KIỂU XE LAI ĐIỂN HÌNH CỦA Ô TÔ - XE MÁY: 15.1. Piaggio hybrid scooter: Đối với các hãng sản xuất xe máy, công nghệ lai (Hybrid) quả thực là một vấn đề khó khi áp dụng trên những mẫu xe máy thƣơng mại mang tình chất phổ thông. Ngoài việc có chi phì sản xuất cao, việc đƣa ra giải pháp sử dụng động cơ điện và động cơ đốt trong có thể phối hợp nhịp nhàng và mang lại hiệu quả cao khi vận hành luôn là một bài toán khó, đòi hỏi tƣ duy sáng tạo và công nghệ vƣợt thời gian của những nhà sản xuất. Chình ví vậy trong thời điểm hiện tại, những mẫu xe máy Hybrid mỗi khi xuất hiện chƣa thể là một giải pháp hoàn hảo cho các phƣơng tiện di chuyển cá nhân, thế nhƣng nó lại mang ý nghĩa lớn về trính độ và đẳng cấp của từng hãng xe. Nhà sản xuất xe máy Italia - Piaggio sẽ trở thành công ty đầu tiên trang bị hệ truyền động hybrid cho xe scooter (xe hai bánh thiết kế dành cho quý bà). Mới đây, Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 86 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân hãng thông báo kế hoạch phát triển những phiên bản hybrid dành cho Vespa LX, Piaggio X8 và chiếc scooter 3 bánh Vespa MP3. Hính 117: Động cơ lai HyS Vespa LX. Hệ truyền động lai mang tên HyS (Hybrid Scooter) có thể vận hành ở chế độ chỉ động cơ điện hoặc ở chế độ kết hợp (hybrid) giữa động cơ xăng với động cơ điện. Piaggio HyS là hệ thống lai song song trong đó một động cơ đốt trong và một động cơ điện tìch hợp vào vỏ động cơ chung và đồng thời cũng đƣợc điều khiển chung bằng một hệ thống điện tử. Cả hai động cơ này đồng thời cung cấp năng lƣợng cho bánh sau bằng bộ truyền động đai vô cấp. Hệ thống điều khiển điện tử kết hợp hai động cơ nhằm đem lại khả năng tăng tốc nhanh hơn và giúp giảm đáng kể việc tiêu thụ nhiên liệu (1,67 lìt / 100km), ngoài ra khì thải C02 chỉ còn 40g/km khi sử dụng 65% chế độ hybrid và 35% chế độ điện. HyS cũng sử dụng hệ thống phanh tái sinh giúp thu hồi năng lƣợng thƣờng xuyên bị mất đi trong quá trính phanh. Ngoài ra, dòng scooter này còn có thể nạp lại ắc quy từ nguồn điện sinh hoạt 220V. Hộp số tự động, hệ thống đánh lửa điện tử và khởi động tự động giúp ngƣời sử dụng dễ dàng vận hành xe trong đô thị cũng nhƣ ở vùng ngoại thành. Piaggio HyS sử dụng giải pháp công nghệ vô cùng tân tiến và phức tạp nhƣng vẫn dễ sử dụng. Một công tắc dùng để chọn một trong các chế độ vận hành: hybrid hoặc điện. Trong chế độ kết hợp, HyS điều khiển công suất đầu ra từ hai động cơ xăng và điện, thông qua hệ thống điều khiển điện tử (SGE) nhằm tăng công suất và chọn tỷ số truyền phù hợp với trạng thái vận hành của xe. Suốt quá trính giảm tốc độ và phanh, hệ thống điều khiển thu hồi công suất bị mất và nạp vào ắc quy. Công nghệ truyền động điện tử không chỉ cho phép hệ thống điều khiển kiểm soát năng lƣợng đầu ra đƣợc kết hợp của hai động cơ mà còn điều khiển động cơ nhiệt vận hành ở chế độ có hiệu suất cao nhất, ví vậy giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và khì thải gây ô nhiễm môi trƣờng. Tất cả những thông tin về công nghệ này vẫn còn nằm trong vòng bì mật. Dự kiến, ba phiên bản đầu tiên của Piaggio HyS sẽ là Vespa LX, Piaggio X8 và MP3 ba bánh. Theo thông tin ban đầu, HyS sử dụng một động cơ xăng xy lanh đơn, 4 kỳ làm mát bằng chất lỏng, có dung tìch 125cm3, công suất cực đại 11kW ở số vòng quay 8.500 vòng/phút, kết hợp với một động cơ điện có công suất cực đại 2,6kW, sử dụng bộ nguồn ắc quy Lithium-ion gồm 3 bính 12V-26AH. Trên phiên bản X8 và MP3, ắc quy đƣợc dấu vào ngăn đựng hành lý dƣới yên xe, tuy nhiên, khoảng không này vẫn đủ lớn để đặt mũ bảo hiểm. Mẫu Vespa LX hybrid, khoảng không gian phìa dƣới yên Động cơ điện Động cơ xăng Bộ điều khiển điện tử Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 87 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân xe chỉ dùng để chứa ắc quy, cốp đựng hành lý và mũ bảo hiểm sẽ đƣợc bố trì ở phìa trên sau đuôi xe. Trên bản điều khiển ở tay lái xe có lắp đặt một đồng hồ báo tính trạng lƣu trữ điện của ắc quy. Thời gian một lần nạp lại đầy bộ nguồn ắc quy bằng lƣới điện 220V là khoảng 3 giờ. Tổng trọng lƣợng toàn bộ động cơ và ắc quy của hệ thống HyS là khoảng 30kg. Hính 118: Động cơ lai HyS Vespa MP3. 15.2. Yamaha HV-X Hybrid Scooter: Đƣợc giới thiệu tại triển lãm Tokyo Motor Show 2009, Yamaha HV-X đƣợc xem nhƣ mẫu xe máy hybrid có tình thực tế cũng nhƣ khả năng vận hành hoàn hảo trong mọi điều kiện sử dụng. Yamaha HV-X Hybrid đƣợc trang bị một động cơ điện 300V, công suất tối đa 15kW với bộ ắc quy loại Lithium-ion và động cơ đốt trong xy lanh đơn, 4 kỳ, 250cm3 với bộ truyền động đai vô cấp dẫn động đến bánh xe sau chủ động. Hính 119: Sơ đồ cấu tạo xe Yamaha HV-X Hybrid Scooter. Động cơ điện Động cơ xăng Truyền động đai vô cấp Động cơ xăng 250cm3 Động cơ điện 15kW Ắc quy Lithium-ion 300V Bộ điều khiển điện tử Bộ chuyển đổi điện Thùng chứa xăng Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 88 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hính 120: Yamaha HV-X Hybrid Scooter. Yamaha HV-X Hybrid có cách bố trì các bộ phận trong hệ thống động lực khá phức tạp. Tại vị trì đặt bính chứa nhiên liệu truyền thống là một hệ thống bộ nguồn ắc quy cỡ lớn và hệ thống điều khiển điện tử trung tâm (IC điều khiển). Trong khi đó, bính chứa nhiên liệu dành cho động cơ đốt trong đƣợc chuyển xuống phìa đuôi xe. Phìa dƣới bộ vỏ nhựa là những chi tiết động cơ phức tạp đƣợc sắp xếp dày đặc trên khung xe. Hệ thống động cơ xăng và động cơ điện của HV-X đƣợc điều khiển chung bằng bộ IC trung tâm. Trong điều kiện xe vận hành ở tốc độ đều hoặc tăng giảm tốc nhẹ (chậm), hệ thống điều khiển điện tử sẽ kìch hoạt động cơ điện và ngắt hệ thống động cơ xăng giúp chiếc xe vận hành ở chế độ êm dịu, tiết kiệm nhiên liệu. Trong khi đó, khi xe cần vận hành ở công suất tối đa nhƣ leo dốc hoặc vận hành trên đƣờng cao tốc, hệ thống điều khiển trung tâm sẽ kìch hoạt cả hai hệ thống động cơ xăng và động cơ điện cùng hoạt động. Nhƣ vậy, có thể nhận thấy rõ mục đìch sử dụng của từng kiểu động cơ trong hệ thống truyền động lai này là: động cơ điện sẽ đƣợc dùng chủ yếu, thƣờng xuyên trong quá trính xe chạy và khi đi đƣờng trƣờng hoặc vƣợt dốc thí động cơ xăng mới hoạt động. Ngoài ra, khi nguồn điện của ắc quy đã hết, xe có thể chạy bằng động cơ xăng nhƣ một chiếc xe máy bính thƣờng khác. Hiện tại Yamaha mới chỉ dừng lại ở việc giới thiệu sơ bộ về mẫu xe tay ga đặc biệt này. Tuy nhiên với những hính ảnh đƣợc Yamaha công chiếu trong dịp triển lãm Tokyo Motor Show 2009, chiếc xe đƣợc giới chuyên môn và những ngƣời đam mê xe máy đánh giá cao. Mặc dù vậy, Yamaha vẫn tuyên bố giữ kìn thông tin kỹ thuật cũng nhƣ nói về tƣơng lai của mẫu xe này. 15.3. Honda Hybrid Scooter: Ngày 24 tháng 8 năm 2004, Honda đã giới thiệu mẫu xe lai đầu tiên kiểu dáng “scooter” với khả năng giảm khì thải gây ô nhiểm môi trƣờng và tiết kiệm nhiên liệu. Xe lai này kết hợp hoạt động của một động cơ đốt trong phun xăng điện tử 50cm3 và một động cơ điện kiểu xoay chiều đồng bộ gắn trực tiếp vào bánh sau của xe. Hệ thống sử dụng một bính ắc quy niken - hyđrua kim loại (Ni-MH) để lƣu trữ năng lƣợng. Khi chạy trên đƣờng bằng phẳng trong thành phố, một mính động cơ điện sẽ dẫn động xe chạy với tốc độ đạt 30 km/h. Khi cần lực phát động lớn nhƣ tăng tốc hoặc lên dốc thí động cơ đốt trong sẽ kết với động cơ điện thông qua bộ truyền động đai vô cấp để tăng thêm công suất kéo. Để tận dụng năng lƣợng, khi xe giảm tốc hoặc xuống dốc thí động cơ điện sẽ trở thành máy phát điện nạp điện vào ắc quy. Mẫu xe này có hiệu suất rất cao và giảm đƣợc 37% nồng độ CO trong khì thải so với xe gắn máy cùng công suất. Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 89 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Hính 121: Honda hybrid Scooter. 15.4. FA - 801 (Hybrid 80cm 3 - 500W): Công ty sản xuất xe gắn máy FUSEN của Thái Lan đã cho ra đời mẫu xe mô tô lai (hybrid) đƣợc kết hợp từ một động cơ điện 500W và một động cơ đốt trong 80cm3. Hính 122: Cấu tạo của xe Fusen FA-801 hybrid. FA - 801 (Hybrid 80cm 3 - 500W) Nút lựa chọn chế độ hoạt động Bảng đồng hồ Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 90 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Khi xe chạy từ 0-34km/h, động cơ điện sẽ hoạt động. Khi xe đạt tốc độ 35km/h, hộp điều khiển điện tử sẽ khởi động động cơ đốt trong và ngắt động cơ điện, lúc này động cơ đốt trong sẽ thay thế động cơ điện để cung cấp sức kéo cho xe chạy. Khi tốc độ xe thấp hơn 35km/h, hệ thống điều khiển sẽ giúp xe tự động chuyển sang hoạt động bằng động cơ điện. Trên tay lái của xe có nút chọn chế độ chạy xe ở 2 trạng thái: chế độ chạy điện và chế độ chạy lai (hybrid). Loại xe này có các ƣu điểm: - Tiết kiệm nhiên liệu và giảm sự ô nhiễm môi trƣờng khi chạy ở chế độ lai. - Hoạt động êm và không ô nhiễm môi trƣờng khi chạy ở chế độ xe điện. - Giá thành thấp. Các đặc tình kỹ thuật của xe: - Công suất động cơ điện: 500W có thể kéo xe chạy đạt 50km/h, quãng đƣờng xe chạy hết bính ắc quy là 90km. - Nguồn ắc quy: 12V-17AH x 4bính, nạp lại với 1,8A trong thời gian 6 giờ. - Tốc độ cực đại của xe đạt: 90km/h. 15.5. Hệ thống lai của Toyota (Toyota Hybrid System II): Hệ thống gồm có hai loại nguồn công suất, một động cơ xăng hiệu suất cao sử dụng chu trính nhiệt Atkinson, là một chu trính tỷ số nén cao kết với một động cơ điện đồng bộ xoay chiều (AC) nam châm vĩnh cửu, một máy phát, nguồn ắc quy Niken - Hydrua kim loại (Ni - MH) hiệu suất cao và một điều khiển công suất. Bộ điều khiển công suất này có thiết kế một mạch điện tăng áp cao để nâng điện áp của hệ thống cung cấp công suất cho động cơ điện và máy phát đến một điện áp cao đạt 500V, ngoài ra một bộ biến đổi AC-DC để chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) sử dụng trên động cơ điện và máy phát thành dòng điện một chiều (DC) lƣu trữ trên nguồn ắc quy và ngƣợc lại. Một bộ phận quan trọng khác nữa là bộ phân chia công suất sử dụng cơ cấu vi sai, nhằm phân phối mô men quay từ động cơ xăng đến động cơ điện và máy phát một cách tối ƣu theo mọi chế độ vận hành của ô tô. Bộ điều khiển công suất tự động điều khiển một cách chình xác những hoạt động của động cơ xăng, máy phát và động cơ điện sao cho chế độ làm việc đạt đƣợc hiệu suất cao nhất. Nguyên lý hoạt động của động cơ THS II đƣợc chia thành sáu chế độ đặc trƣng và đƣợc mô tả nhƣ sau: Hính 123: Đƣờng truyền công suất ở tốc độ thấp và chạy bính thƣờng Bộ điều khiển công suất Bộ vi sai Động cơ điện Ắc quy Máy phát Động cơ xăng Bộ điều khiển công suất Bộ vi sai Động cơ điện Ắc quy Máy phát Động cơ xăng Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 91 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Khởi hành từ tốc độ thấp tới trung bình: Động cơ xăng không hoạt động ví ở vùng tốc độ này hiệu suất nhiệt thấp, lúc này xe chỉ chạy bằng động cơ điện nhƣ mô tả ở hính 123 với dòng truyền công suất "A". - Vận hành ở điều kiện bình thường: Công suất của động cơ xăng đƣợc bộ vi sai phân phối công suất chia thành hai phần, một phần làm quay máy phát tạo ra dòng điện cung cấp cho động cơ điện (dòng "B"), phần còn lại của công suất đƣợc truyền động trực tiếp đến bánh xe chủ động (dòng "C"). Tỷ lệ độ lớn của mỗi dòng công suất "B" và "C" phụ thuộc vào tỉ số truyền trên mỗi nhánh của bộ vi sai. Sự phân phối công suất theo nguyên lý này giúp động cơ xăng luôn chạy ở tốc độ quay cao nhƣng sức kéo đáp ứng đƣợc yêu cầu của lực cản khi xe chạy. Nhờ tránh đƣợc vùng làm việc ở tốc độ quay thấp nên động cơ xăng có hiệu suất cao và giảm nồng độ khì thải gây ô nhiễm môi trƣờng. Một phần công suất dƣ thừa của động cơ xăng đƣợc máy phát thu nhận và nạp điện cho ắc quy lƣu trữ để sử dụng khi cần. - Gia tốc đột ngột: Khi đạp ga đột ngột, hệ thống điều khiển sử dụng hết công suất phát ra của động cơ xăng theo dòng "B" và "C", đồng thời nhận thêm dòng điện từ ắc quy để tăng công suất cho động cơ điện theo dòng "A". Hính 124: Đƣờng truyền công suất khi tăng tốc và khi giảm tốc - Giảm tốc độ hoặc phanh lại: Động cơ xăng ngừng hoạt động, động cơ điện đóng vai trò là một máy phát nhận công suất từ các bánh xe (động năng quán tình) và tạo ra dòng điện cao áp nạp lại cho ắc quy theo dòng "D". - Tự nạp lại nguồn ắc quy: Khi dung lƣợng điện chứa trong ắc quy còn thấp hơn mức cho phép, động cơ xăng sẽ đƣợc kìch hoạt chạy và kéo máy phát điện để tự nạp lại ắc quy theo dòng "E". - Dừng xe: Động cơ xăng và động cơ điện tự động dừng. Hệ thống lai THS II (HSD) có bốn đặc trƣng sau: - Giảm mất mát năng lƣợng: Hệ thống tự động tắt động cơ xăng khi xe dừng để giảm bớt sự lãng phì năng lƣợng khi động cơ chạy không tải. - Khôi phục và sử dụng lại năng lƣợng: Năng luợng mà bính thƣờng bị biến thành nhiệt trong suốt thời gian giảm tốc độ và phanh đã đƣợc khôi phục thành năng lƣợng điện nạp lại cho nguồn ắc quy. Bộ điều khiển công suất Bộ vi sai Động cơ điện Ắc quy Máy phát Động cơ xăng Bộ điều khiển công suất Bộ vi sai Động cơ điện Ắc quy Máy phát Động cơ xăng Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 92 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Động cơ điện hỗ trợ tăng tốc: Động cơ điện cùng kết hợp với động cơ xăng nhằm tăng công suất trong suốt quá trính gia tốc. - Điều khiển hoạt động hiệu suất cao: Động cơ điện hoạt động chủ yếu ở tốc độ thấp và động cơ xăng hoạt động chình ở tốc độ cao nhờ đó mà khắc phụ đƣợc nhƣợc điểm của động cơ xăng khi chạy ở tốc độ thấp. Hính 125: Đƣờng truyền công suất khi nạp điện và động cơ THS II Thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống lai THS II (HSD) nhƣ sau: - Động cơ xăng 4 kỳ; 4 xi lanh; tổng dung tìch xi lanh 1,5 lìt; công suất cực đại 57kW ở số vòng quay 5000 vòng/phút. - Động cơ điện xoay chiều đồng bộ công suất 50kW, hiệu điện thế 500V. - Ắc quy: Nickel-metal hydride (Ni-MH), hiệu điện thế 500V-100AH. 15.6. Hệ thống lai của Honda Hybrid: Hệ thống lai mới nhất hiện nay của Honda đƣợc thiết kế cho ô tô du lịch NEW INSIGHT, kiểu động cơ i-VTEC 3-Stage IMA (Integrated Motor Assist). Đây là hệ thống lai kiểu kết hợp song song giữa động cơ xăng và động cơ điện. Động cơ xăng là loại 4 kỳ 4 xi lanh, dung tìch xi lanh 1.3 lìt, công suất 65kW ở số vòng quay 5.800 vòng/phút, hệ thống phân phối khì sử dụng công nghệ i-VTEC 3-Stage với ba chế độ điều khiển xu páp: đóng hoàn toàn tất cả các xu páp ở trạng thái nghỉ, đóng mở bính thƣờng và đóng mở tăng cƣờng khi chạy ở tốc độ cao. Động cơ điện là loại một chiều không chổi than (DC brushless motor), hiệu điện thế 100V, công suất 10kW ở số vòng quay 1.500 vòng/phút. Bộ nguồn ắc quy là loại Ni-MH (Nickel - Metal Hydride), dung lƣợng 100V-200AH. Cả động cơ xăng và động cơ điện đƣợc kết hợp nối cứng với nhau và cùng truyền mô men xoắn đến bánh xe chủ động thông qua bộ truyền động đai vô cấp. Động cơ điện đƣợc thiết kế có kìch thƣớc tƣơng đƣơng nhƣ một bánh đà và đƣợc lắp vào đúng vị trì của bánh đà động cơ xăng, do đó, rô to của động cơ điện có vai trò tạo quán tình thay thế bánh đà. Toàn bộ hệ thống đƣợc điều khiển hoạt động phối hợp công suất một cách tự động thông qua bộ điều khiển điện tử PCU (Power Control Unit). Nguyên tắc hoạt động của hệ thống Honda Hybrid IMA nhƣ sau: Bộ vi sai Động cơ điện Máy phát Động cơ xăng Bộ điều khiển công suất Bộ vi sai Động cơ điện Ắc quy Máy phát Động cơ xăng Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 93 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân - Khởi hành và chạy với vận tốc chậm: Chỉ một mính động cơ điện hoạt động, lúc này động cơ xăng ở trạng thái nghỉ. Ví động cơ điện đƣợc lắp nối cứng với động cơ xăng nên trục khuỷu quay theo. Để giảm tổn hao công suất trong các xi lanh, hệ thống i-VTEC điều khiển cơ cấu phân phối khì đóng hoàn toàn tất cả các xu páp (cam không điều khiển mở xu páp). Hính 126: Cấu tạo động cơ Honda Hybrid IMA. - Chạy bình thường với vận tốc từ trung bình trở lên: Chỉ một mính động cơ xăng hoạt động, động cơ điện ở trạng thái nghỉ (không cấp nguồn), rô to của động cơ điện có vai trò là một bánh đà của động cơ xăng. Trong trƣờng hợp này, nếu ắc quy hết điện, động cơ điện đƣợc điều khiển trở thành một máy phát điện và nhận một phần công suất từ động cơ xăng để nạp điện cho ắc quy. - Tăng tốc đột ngột hoặc vượt dốc cao: Hệ thống điện tử PCU sẽ điều khiển cả động cơ xăng và động cơ điện cùng kết hợp công suất để tăng sức kéo cho ô tô. - Giảm tốc hoặc phanh xe: Động cơ xăng đƣợc điều khiển chuyển sang trạng thái nghỉ (tất cả các xu páp đều đóng) và động cơ điện trở thành một máy phát điện nhận động năng quán tình từ ô tô biến thành điện năng nạp lại cho ắc quy. - Dừng xe: Cả hai động cơ đều ngừng hoạt động. Với nguyên tắc hoạt động nhƣ trên, động cơ IMA khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của động cơ xăng là có hiệu suất thấp ở vùng tốc độ thấp nên đem lại hiệu suất tổng thể khá cao. Cấu tạo theo nguyên tắc này giúp động cơ nhỏ gọn và nhẹ hơn so với hệ thống THS II của Toyota. Hệ thống i-VTEC điều khiển tăng cƣờng độ mở xu páp giúp động cơ xăng tăng công suất và hiệu suất khi chạy ở tốc độ cao. Tuy nhiên, do hệ thống IMA chỉ kết hợp lai song song nên hiệu quả tổng thể không thể bằng hệ thống THS II của Toyota. 15.7. Hệ thống lai của Mercedes-Benz ML 450 Hybrid: Lần đầu tiên ra mắt tại triển lãm ô tô New York hồi tháng 4 năm 2009, mẫu Mercedes-Benz ML 450 hybrid 2010 đã chình thức có mặt trên thị trƣờng Mỹ từ ngày 16 tháng 11 năm 2009. Chiếc xe sử dụng động cơ xăng 3.5 lìt V6 công suất 205kW, kết hợp với hai động cơ điện, trong đó, một động cơ điện đƣợc bố trì cùng nhóm với động cơ xăng nằm ở phìa cầu trƣớc có công suất 62kW và một động cơ điện đƣợc bố trì độc lập nằm ở phìa cầu sau có công suất 60kW, nhƣ vậy tổng công suất của hệ Động cơ điện Động cơ xăng Động cơ điện Truyền động đai vô cấp Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 94 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân thống đạt 327kW. Ắc quy sử dụng trên ô tô này là loại Ni-MH (nickel - metal hydride), hiệu điện thế 288V và đƣợc đặt ở bên dƣới sàn của ngăn chứa hành lý phìa sau xe. Theo Mercedes-Benz, mẫu SUV hybrid cỡ lớn này tiêu thụ trung bính 11,2 lìt nhiên liệu cho 100 km trong thành phố và 9,8 lìt/100 km đƣờng cao tốc. Nhờ ứng dụng những công nghệ mới mà mức tiết kiệm nhiên liệu của chiếc hybrid này đƣợc cải thiện đáng kể với chức năng tự động tắt động cơ xăng khi không cần thiết nhƣ chờ đèn đỏ hay tắc đƣờng. Hệ thống sử dụng hai động cơ điện lắp riêng trên mỗi cầu xe nhằm giảm kìch thƣớc cho động cơ điện đƣợc lắp chung với động cơ xăng. Ngoài ra, mặc dù động cơ xăng chỉ dẫn động cầu trƣớc nhƣng nhờ có động cơ điện ở phìa cầu sau nên hệ thống truyền động vẫn thực hiện đƣợc chức năng "4 bánh chủ động chống trƣợt" (4MATIC). Hính 127: Mô tả hoạt động của hệ thống lai Mercedes-Benz ML 450 Hybrid. Hính 128: Ô tô SUV Mercedes-Benz ML 450 Hybrid 2010. Chế độ chạy chậm Chế độ chạy nhanh Chế độ tăng tốc đột ngột Chế độ giảm tốc và phanh Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 95 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân Nguyên tắc hoạt động của hệ thống lai trên ô tô ML 450 Hybrid nhƣ sau: - Khởi hành và chạy chậm: Khi chạy trong thành phố với tốc độ chậm, xe vận hành chỉ bằng động cơ điện, tốc độ cực đại đạt 55 km/h. - Chạy với vận tốc từ trung bình trở lên: Chỉ một mính động cơ xăng hoạt động cung cấp sức kéo cho ô tô và đồng thời động cơ điện ở phìa trƣớc (cùng nhóm với động cơ xăng) đƣợc điều khiển chuyển sang chế độ máy phát điện và nhận một phần công suất từ động cơ xăng để nạp điện cho ắc quy. - Tăng tốc đột ngột hoặc vượt dốc cao: Hệ thống điện tử PLC (Power Launch Control) điều khiển cả động cơ xăng và hai động cơ điện cùng kết hợp công suất để tăng sức kéo cho ô tô. - Giảm tốc hoặc phanh xe: Động cơ xăng tự động dừng và hai động cơ điện trở thành hai máy phát điện nhận động năng quán tình từ ô tô biến thành điện năng nạp lại cho ắc quy. - Dừng xe: Tất cả các động cơ đều ngừng hoạt động. Động cơ xăng và động cơ điện phối hợp công suất thông qua cơ cấu bánh răng hành tinh có 3 cấp tỷ số truyền và đƣợc điều khiển thông qua 4 bộ ly hợp điện từ. Hính 129: Xu hƣớng phát triển nguồn động lực của ô tô trên thế giới. Ô tô sinh thái The ultimate eco-car Động cơ diesel Động cơ Xăng Động cơ Điện Năng lƣợng thay thế Công nghệ lai – Hybrid Technology 1. HSD: Hybrid Synergy Drive - Lai vận hành hiệp trợ. 2. FCHV: Fuel Cell Hybrid Vehicle - Xe lai pin nhiên liệu. 3. HV: Hybrid Vehicle - Xe lai. 4. THS: Hệ thống lai của Toyota. 5. DPNR: Động cơ diesel giảm NOX và muội than. 6. D-4: Direct Injection 4 stroke - Phun trực tiếp 4 nhịp. 7. DPR: Diesel Particulate active Reduction System - Động cơ diesel có hệ thống giảm muội than. 8. EV: Electric Vehicle - Xe điện. 9. CNG: Compressed Natural Gas - Khí đốt thiên nhiên nén lỏng. 10. VVT-i: Variable Valve Timing with intelligence - Thay đổi thời gian đóng mở xupap thông minh. Trường Đại học Phú Xuân Tìm hiểu về Ô tô và Xe máy 96 Khoa Công nghệ - Kinh doanh Nguyễn Quân TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đỗ Văn Dũng, Giáo trính Nhập môn Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chì Minh, năm 2012. 2. Nguyễn Tất Tiến, Giáo trính Nguyên lý động cơ đốt trong, Nhà xuất bản Giáo dục, năm 2008. 3. Trƣơng Mạnh Hùng, Giáo trính Cấu tạo ô tô, Đại học Giao thông vận tải Hà Nội, năm 2006. 4. Khoa Công nghệ Động lực, An toàn lao động nghề sửa chữa ô tô, Đại học Công Nghiệp thành phố Hồ Chì Minh, năm 2009. 5. 6. 7. https://www.hust.edu.vn. 8. https://vi.wikipedia.org/wiki/Kỹ_thuật. 9. https://vi.wikipedia.org/wiki/Ô_tô. 10. https://vi.wikipedia.org/wiki/Phân-loại-ô-tô. 11. https://tinbanxe.vn/logo-cac-hang-xe-o-to. 12. https://vi.wikipedia.org/wiki/Toyota. 13. https://vi.wikipedia.org/wiki/Công_ty_xe_hơi_Hyundai. 14. https://www.vinfastauto.com.