1

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỖ PHÚC HƯNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE
HYBRID BỐN CHỖ NGỒI

CBHD:

T.S Vũ Hải Quân

Sinh viên:

Đỗ Phúc Hưng

Mã số sinh viên:

2018601552

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Hà Nội – 2022


2
BỘ CƠNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆPHÀNỘI

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Đỗ Phúc Hưng
Lớp: 2018DHKTOT02

Mã SV: 2018601552

Ngành: CNKTƠTƠ

Khóa: 13

Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống truyền lực trên xe hybrid 4 chỗ ngồi
Mục tiêu đề tài
Thông qua việc thực hiện đề tài sinh viên nắm rõ đặc điểm kết cấu,
nguyên lý làm việc của hệ truyền lực trên xe hybrid 4 chỗ ngồi. Trang bị cho
sinh viên kiến thức tổng quan về các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa các chi tiết
của hệ thống truyền lực. Trên cơ sở kiến thức sinh viên có thể đưa ra khuyến
cáo phù hợp trong q trình vận hành, khai thác ơ tơ.
Kết quả dự kiến
1. Phần thuyết minh:
- Chương 1. Tổng quan về hệ thống truyền lực trên ô tô.
- Chương 2. Hệ thống truyền lưc trên xe hybrid 4 chỗ ngồi
- Chương 3. An toàn và bảo dưỡng hệ thống truyền lực trên xe hybrid 4 chỗ
ngồi
- Kết luận.

2. Bản vẽ: (03 bản vẽ A0)
- 01 bản vẽ: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống truyền lwujc trên xe hybrid
- 01 bản vẽ: Các phương án truyền lực trên xe hybrid
- 01 bản vẽ: Quy trình bảo dưỡng cụm vi sai hệ thống truyền lực xe hybrid
Thời gian thực hiện: từ 21/03/2022 đến 22/05/2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TS. Vũ Hải Quân

TRƯỞNG KHOA

TS. Nguyễn Anh Ngọc


1

MỤC LỤC

MỤC LỤC ..................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................. 3
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ........................................... 4
Mở đầu ........................................................................................................... 5
1.

Lý do chọn đề tài .......................................................................... 5

2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................. 8
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................... 8
Chương 1: Tổng quan về hệ thống truyền lực trên ô tô ................................... 9

1.1.Giới thiệu ............................................................................................. 9
1.2 Phân loại............................................................................................... 9
1.3 Cấu tạo chung ..................................................................................... 13
1.4 Một số bộ phận chính của hệ thống truyền lực .................................... 13
1.5 Tiểu kết chương 1 ............................................................................... 17
Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống truyền lực trên xe hybrid
4 chỗ ngồi..................................................................................................... 18
2.1 Lịch sử phát triển của xe hybrid.......................................................... 18
2.1.1 Sự phát triển của xe hybrid .......................................................... 18
2.1.2 Khái niệm chung và xu hướng phát triển của xe hybrid ............... 22
2.1.3 Giới thiệu khái quát về hệ thống truyền lực trên xe hybrid 4 chỗ
ngồi ...................................................................................................... 24
2.1.4. Các bộ phận khác có cơng dụng hỗ trợ trên ô tô Hybrid.............. 33
2.2 Phân loại hệ thống truyền lực trên xe hybrid....................................... 35
2.2.1 Kiểu nối tiếp ................................................................................ 36
2.2.2 Kiểu song song ............................................................................ 37
2.2.3. Kiểu hỗn hợp .............................................................................. 37
2.3 So sánh ưu, nhược điểm giữa 3 kiểu hệ thống truyền lực trên xe hybrid.
................................................................................................................. 38


2
2.4 Các chế độ làm việc ............................................................................ 39
2.4.1 Khái quát các chế độ làm việc của oto Hybrid ............................. 39
2.4.2. Chức năng khởi động/dừng tự động (Automatic Start/Stop) ....... 40
2.4.3. Vận hành sau khi khởi động bằng MG2 ...................................... 41
2.4.4. Khởi động động cơ nhiệt khi xe đang chạy ................................. 41
2.4.5. Tốc độ thấp ổn định .................................................................... 42
2.4.6. Tăng tốc hoàn toàn...................................................................... 43
2.4.7. Tốc độ cao ổn định ..................................................................... 43

2.4.8. Tốc độ tối đa ............................................................................... 44
2.4.9. Giảm tốc độ hoặc phanh ( quá trình phanh tái sinh ) ................... 44
2.4.10. Chế độ lùi xe ............................................................................. 46
2.4.11. Điều kiện khởi động động cơ nhiệt khi xe đang đứng yên ......... 47
2.5 Tiểu kết chương 2 ............................................................................... 47
Chương 3: Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực trên xe
hybrid 4 chỗ ngồi. ........................................................................................ 48
3.1 Yêu cầu và kỹ năng về quy trình bảo dưỡng sửa chữa ........................ 48
3.2 Bảo dưỡng hộp số .............................................................................. 49
3.3 Bảo dưỡng sửa chữa cầu chủ động ..................................................... 52
3.3.1 Chuẩn bị ...................................................................................... 52
3.3.2 Quy trình tháo lắp ........................................................................ 53
3.3.3. Quy trình bảo dưỡng ................................................................... 53
3.4. Bảo dưỡng hệ thống điện cao áp ........................................................ 54
3.5. Điều lầm tưởng về ô tô Hybrid .......................................................... 62
3.6 Tiểu kết chương 3 ............................................................................... 65
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................................... 66
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................. 67
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................... 68


3

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 - Sơ đồ tổng qt về hệ thống truyền lực trên ơ tơ............................ 9
Hình1.2- Sơ đồ hệ thống truyền lực loại FF. ................................................ 10
Hình 1.3- Sơ đồ hệ thống truyền lực loại FR ................................................ 11
Hình 1.4- - Sơ đồ hệ thống truyền lực loại 4WD tồn thời gian .................... 12
Hình 1.5- Sơ đồ hệ thống truyền lực xe Hybrid ............................................ 12
Hình 1.6- Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống truyền lực ................................ 13

Hình 1.7- Sơ đồ cấu tạo ly hợp ..................................................................... 14
Hình 1.8- Sơ đồ cấu tạo hộp số ..................................................................... 16
Hình 1.9- Hình ảnh trục các đăng ................................................................. 16
Hình 1.10- Hình ảnh bộ vi sai....................................................................... 17
Hình 2.1: Sự phát triển của xe hybrid ( 1838- 1900) ..................................... 18
Hình 2.2 Sự phát triển xe hybrid ( 1904-1917) ............................................. 20
Hình 2.3: Sự phát triển xe hybrid (1997-2004) ............................................. 21
Hình 2.4: Sơ đồ tổng quát hệ thống Hybrid .................................................. 24
Hình 2.5: Động cơ đốt trong ICE.................................................................. 25
Hình 2.6: Mơ tơ máy phát MG1 ................................................................... 25
Hình 2.7: Mơ tơ máy phát MG2 ................................................................... 26
Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của bộ phân chia công suất ..................... 26
Hình 2.17: Bộ truyền đổi điện ...................................................................... 33
Hình 2.18: Ắc quy điện áp cao ..................................................................... 33
Hình 2.19 Hệ thống hybrid nối tiếp .............................................................. 36
Hình 2.20 Hệ thống hybrid song song .......................................................... 37
Hình 2.21 Hệ thống hybrid hỗn hợp ............................................................. 38
Hình 3.1 Hộp số tự động .............................................................................. 49

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 So sánh ưu nhược điểm giữa 3 kiểu hệ thống lai

38

Bảng 2.2 Điều kiện khởi động động cơ khi xe đang đứng yên

47

Bảng 3.1 Những lưu ý khi kéo xe


61


4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
STT
1
2
3
4

Ký hiệu
ICE
EM
CVT
WD

Ý nghĩa
Động cơ đốt trong
Đông cơ điện
Hộp số tự động vô cấp
Dẫn động


5

Mở đầu
1.


Lý do chọn đề tài

Những năm gần đây ở Việt Nam xe ô tô được sử dụng rộng rãi, số lượng ô tô
hiện đại sử dụng hệ thống truyền lực rất đa dạng , hệ thống truyền lực ngày
càng cải thiện và đáp ứng như cầu của người sử dụng, đặc biệt là các dòng xe
hybrid . Bên cạnh đó nó cũng đặt ra những thách thức khi xử lý sự cố hỏng hóc
của các dịng xe này một mặt do trang thiết bị sửa chữa còn nghèo nàn,lạc
hậu,mặt khác do trình độ của người kỹ thuật cịn yếu và nhiều hạn chế về ngoại
ngữ trong vấn đề tiếp thu trình độ khoa học kỹ thuật nước ngồi.
Tiếp theo là vấn đề tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch và giảm ơ nhiễm mơi trường
do khí thải của loại động cơ đốt trong ( ICE) đã và đang là áp lực lớn đối với
các nhà chế tạo xe cơ giới. Với trình độ cơng nghệ hiện có và nếu chỉ xét từ góc
độ bảo vệ mơi trường thì xe chạy bằng động cơ điện (EM) là giải pháp tối ưu
nhất cho tình trạng ơ nhiễm bởi khí thải của xe cơ giới ngày nay. Thực tế đã có
hàng loạt mẫu xe cơ giới dùng điện được sinh ra từ các tấm pin mặt trời gắn
trực tiếp trên xe hoặc chạy bằng điện từ acquy đã được thiết kế và chế tạo. Tuy
nhiên, nếu xét một cách tồn diện, trong đó có cả khả năng phải huỷ bỏ hàng
ngàn dây chuyền chế tạo và lắp ráp xe cơ giới hiện nay thì xe chạy bằng động
cơ đốt trong vẫn là loại phương tiện giao thơng cơ giới có vị trí độc tôn và hàng
triệu chiếc xe chạy bằng động cơ đốt trong ở khắp nơi trên thế giới vẫn sẽ là
những hình ảnh quen thuộc cho nhiều thế hệ mai sau.
Phát triển xe hybrid được xem là một trong những giải pháp quá độ nhằm tiết
kiệm nhiên liệu hóa thạch và giảm mức độ gây ơ nhiễm mơi trường bởi khí thải
của động cơ đốt trong trang bị trên xe cơ giới.
Trong tiếng Anh, từ "hybrid" có nghĩa là "lai/ ghép/ kết hợp", thuật ngữ
"hybrid vehicle" được định nghĩa là phương tiện di động có hệ thống động lực
được cấu thành từ hai hoặc nhiều nguồn động lực khác biệt nhau. Các loại
phương tiện di động như: xe đạp điện chạy bằng cách đạp pedal và bằng EM,
ô tô được trang bị cả động cơ xăng và EM để dẫn động bánh xe chủ động, xe



6
lửa được trang bị cả EM để chạy bằng điện lưới và động cơ diesel để chạy ở
những khu vực khơng có lưới điện, máy bay được trang bị động cơ phản lực để
bay và EM để di chuyển trên đường băng, tàu ngầm điện-diesel được trang bị
EM để chạy khi tàu lặn và động cơ diesel để chạy khi tàu nổi trên mặt nước,
v.v. đều được xếp vào đối tượng "hybrid vehicle".
Ơ tơ hybrid có hệ động lực được cấu thành từ động cơ xăng và EM đã được
chế tạo từ những năm cuối thế kỷ XVIII và đã tạo được ấn tượng mạnh đối với
khách hàng và giới kỹ nghệ gia ở giai đoạn đầu mới phát triển do đạt được các
tính năng vượt trội so với ơ tô truyền thống (ô tô chỉ được trang bị một loại
nguồn động lực, hoặc là ICE hoặc là động cơ đốt ngoài hoặc là EM). Tuy nhiên,
do vận hành và sửa chữa đơn giản hơn, giá thành động cơ xăng và diesel ngày
càng giảm do được sản xuất hàng loạt, nguồn cung xăng dầu ngày càng dồi dào
với giá rẻ, v.v., ô tô truyền thống đã chiếm lĩnh gần như tồn bộ thị trường của
ơ tơ hybrid trong giai đoạn trước 1990.
Dưới áp lực ngày càng tăng của yêu cầu tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch và các
tiêu chuẩn về khí thải ngày càng khắt khe, ơ tơ hybrid lại được quan tâm trở lại
từ đầu những năm 1990 và đã phát triển nhảy vọt cho đến nay. Bên cạnh những
ưu điểm vốn có của phương án hybrid, những tiến bộ vượt bậc của công nghệ
chế tạo, điện-điện tử, thông tin, v.v. cũng được xem là yếu tố quan trọng góp
phần làm nên thành cơng của ơ tơ hybrid hiện đại.
Trong q trình thiết kế ơ tơ truyền thống, cơng suất cực đại của động cơ được
xác định trên cơ sở một số tính năng kỹ thuật của ơ tơ, ví dụ: tính năng động
lực học, tính năng việt dã, v.v. được đặt ra khi thiết kế. Đối với ô tô hybrid, các
nguồn động lực khác nhau không những phải có độ lớn sao cho tổng cơng suất
do chúng đồng thời cung cấp cho bánh xe chủ động phải bằng công suất cực
đại của động cơ ở ô tô truyền thống có tính năng kỹ thuật tương đương, mà
cơng suất của mỗi nguồn động lực còn phải được lựa chọn sao cho cả hệ thống
làm việc với các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật - môi trường cao nhất có thể.



7
Trong quá trình khai thác kỹ thuật, giải pháp hybrid hóa ơ tơ chỉ có thể đạt
được mục tiêu khi tối ưu hóa được các chế độ làm việc của các nguồn năng
lượng khác nhau, ví dụ: thời điểm mà một hoặc một số nguồn năng lượng sẽ
ngừng hoạt động hoặc hoạt động ở chế độ hợp lí để phát huy ưu điểm và hạn
chế nhược điểm của chúng, tỷ lệ đóng góp cơng suất của các nguồn động lực
cùng tham gia dẫn động các bánh xe chủ động tại một thời điểm, chiến lược tái
sử dụng năng lượng mà các nguồn động lực đã cung cấp cho bánh xe chủ động,
v.v. Các vấn đề kể trên thuộc nội hàm của khái niệm tối ưu hóa tham số điều
khiển nguồn năng lượng của hệ động lực ô tô hybrid.
Làm chủ kỹ thuật tối ưu hóa độ lớn và tham số điều khiển nguồn năng lượng
của hệ động lực ô tô hybrid là điều kiện tiên quyết để có thể thiết kế và khai
thác ơ tơ hybrid với những lợi ích mà phương án hybrid có thể mang lại.
Trong quyển thuyết minh báo cáo này,với đề tài “Nghiên cứu hệ thống truyền
lực trên xe hybrid bốn chỗ ngồi ” em có nêu Tổng quan về hệ thống truyền lực
trên xe ô tơ, tiếp theo là trình bày hệ thống truyền lực trên xe hybrid bốn chỗ
ngồi, rồi đi vào phần xây dựng qui trình chẩn đốn, bảo dưỡng và sửa chữa hệ
thống truyền lực trên ô tô hybrid bốn chỗ ngồi cuối cùng là đưa ra kết luận
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Hải Quân , khoa Công Nghệ Ơ Tơ
và nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đề tài này. Trong quá
trình làm đề tài do lượng kiến thức và thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi
những sai sót nên chúng em mong thầy không cảm và chỉ dẫn cho đề tài được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!


8


2. Mục đích nghiên cứu
Đề tài “Nghiên cứu hệ thống truyền lực trên xe hybrid bốn chỗ ngồi ”
- Nghiên cứu tổng quan về hệ thống truyền lực trên xe ô tô.
- Nghiên cứu hệ thống truyền lực trên xe hybrid bốn chỗ ngồi.
- Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống truyền lực trên ô tô hybrid bốn
chỗ ngồi
- Từ những kiến thức đã học, áp dụng thực hành kỹ năng vẽ cad để nghiên cứu
vẽ :
- 01 bản vẽ: Bố trí chung hệ thống truyền lực trên ô tô hybrid bốn chỗ ngồi.
- 01 bản vẽ: Kết cấu các cụm chi tiết hệ thống thống truyền lực xe hybrid bốn
chỗ ngồi.
- 01 bản vẽ: Quy trình bảo dưỡng cụm visai của hệ thống thống truyền lực xe
hybrid bốn chỗ ngồi.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu là : Tìm hiểu thơng qua những tài liệu về xe hybrid và xe
điện của Toyota và tesla từ đó tìm hiểu sâu hơn và hệ thống truyền lực của xe
hybrid bốn chỗ ngồi.
Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu dựa trên các thông tin thu thập từ tài
liệu hãng, từ các nguồn internet, các tạp chí, sách vở giáo trình về hệ thống
truyền lực của ơ tơ, tham khảo các thông tin của những nghiên cứu trước và ý
kiến của giáo viên hướng dẫn và từ thực tế.


9

Chương 1: Tổng quan về hệ thống truyền lực trên ô tô
1.1.Giới thiệu
Hệ thống truyền lực của Ôtô là hệ thống tập hợp tất cả các cơ cấu nối từ động
cơ đến bánh xe chủ động, gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi

giá trị mô men xoắn, ( hệ thống truyền lực đầy đủ thường bao gồm :Ly hợp,
hộp số, các đăng, truyền lực chính, vi sai và bán trục ).

Hình 1.1 - Sơ đồ tổng quát về hệ thống truyền lực trên ô tô
1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5-Cụm truyền lực
chính và vi sai; 6- Bán trục
Hệ thống truyền lực có các nhiệm vụ cơ bản như sau:
- Truyền, biến đổi mơmen xoắn và số vịng quay từ động cơ tới bánh xe chủ
động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ với mô men cản sinh
ra trong q trình chuyển động của ơtơ .
- Thực hiện đổi chiều chuyển động tạo khả năng chuyển động lùi cho Ơ tơ.
- Tạo khả năng chuyển động mềm mại phù hợp với địa hình di chuyển và tính
năng ưu việt nếu cần.
- Cắt dịng cơng suất trong thời gian ngắn hoặc dài.
1.2 Phân loại
Về cơ bản hệ thống truyền lực được phân ra bốn loại:


10
+ Loại FF ( động cơ đặt trước , cầu trước chủ động). Trên xe với động cơ đặt
trước cầu trước chủ động. Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động tạo nên một
khối lượng đơn, mô men của động cơ không truyền xa tới bánh sau mà trực tiếp
truyền đến các bánh trước. Do bánh trước được dẫn động nên rất có lợi khi xe
quay vịng và đường trơn. Do không cần bộ truyền các đăng nên trọng tâm của
xe được hạ thấp hơn, từ đó tăng tính ổn định khi xe chuyển động.

Hình1.2- Sơ đồ hệ thống truyền lực loại FF.
1- Động cơ ; 2- Ly hợp ; 3- Hộp số ; 4- Cụm truyền lực chính và vi sai;
5- bán trục
+ Loại FR (động cơ đặt trước, cầu sau chủ động). Trên xe với động cơ đặt

trước , cầu sau chủ động , giúp động cơ được làm mát dễ dàng. Tuy nhiên do
có trục các đăng đi qua trung tâm xe nên không gian bên trong thân xe bị chiếm
chổ , làm giảm thể tích chứa người và hàng hóa. Mặt khác trọng lượng các cụm
được phân bố đều trên xe giúp xe có sự cân bằng tốt hơn, vận hành tốt hơn.
Ngoài cái lợi về phân bố đều trọng lượng trên các trục, việc giải phóng các bánh
trước khỏi hệ truyền động giúp nó tự do hơn trong nhiệm vụ dẫn hướng và chắc
chắn nó sẽ có góc "bẻ lái" rộng hơn.


11

Hình 1.3- Sơ đồ hệ thống truyền lực loại FR
1- Động cơ ; 2- Ly hợp ; 3- Hộp số ; 4- Các đăng; 5- Cụm truyền lực chính
và vi sai; 6- bán trục
+ Loại 4WD (4 bánh chủ động). Trong loại 4WD được chia ra làm hai loại
chính là loại 4 WD toàn thời gian ( tất cả 4 bánh luôn chủ động) và loại 4WD
bán thời gian ( có thể dẫn động 2 bánh hoặc 4 bánh tùy vào lựa chọn của người
lái thông qua cơ cấu gài cầu). Đặc trong của loại 4WD là có các bộ vi sai phía
trước và phía sau , nhằm triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ của các bánh xe khi đi
vào đường vịng.
+ Loại 4WD tồn thời gian , người ta bố trí thêm bộ vi sai giữa cầu trước và
cầu sau để triệt tiêu sự chênh lệch tốc độ quay của cầu trước và cầu sau.
Ưu điểm chủ yếu của loại 4WD là vận hành tốt trong mọi điều kiện đường sá
bình thường, gồ ghề hay đường có độ ma sát thấp. Bên cạnh đó loại 4WD có
nhược điểm là có nhiều cụm chi tiết làm tăng khối lượng xe, thiết kế phức tạp
địi hỏi tính cơng nghệ cũng như chi phí sản xuất cao.


12


Hình 1.4- - Sơ đồ hệ thống truyền lực loại 4WD toàn thời gian
1- Động cơ ; 2- Vi sai cầu trước ; 3- Ly hợp; 4- Hộp số ; 5- Hộp phân phối;
6- Các đăng; 7- Vi sai cầu sau; 8- Bán trục; 9- Vi sai trung tâm
Động cơ hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong thông thường với một
động cơ điện dùng năng lượng ắc quy. Bộ điều khiển điện tử sẽ ra quyết định
khi nào thì dùng động cơ điện, khi nào thì 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. Ưu điểm
lớn nhất của xe hybrid là giảm ô nhiễm môi trường, đây là một vấn đề quan
trọng hiện nay

Hình 1.5- Sơ đồ hệ thống truyền lực xe Hybrid


13
1.3 Cấu tạo chung

Hình 1.6- Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống truyền lực
- Sơ đồ nguyên lý đường truyền lực

1.4 Một số bộ phận chính của hệ thống truyền lực
A, Ly hợp
* Cấu tạo bộ ly hợp gồm 3 phần chính :
+ Phần chủ động bao gồm: bánh đà, vỏ ly hợp, đĩa ép và giá đỡ lên vỏ ly hợp
+ Phần bị động bao gồm : đĩa ma sát và trục bị động
Cơ cấu điều khiển dùng để ngắt ly hợp khi cần gồm : bàn đạp, thanh nối, khớp
trượt, các cần bẩy và các lò ép
* Nhiệm vụ:
- Truyền mômen quay từ động cơ đến HTTL
- Đảm bảo đóng ngắt êm dịu



14

Hình 1.7- Sơ đồ cấu tạo ly hợp
B, Hộp số
-

Hộp số sàn :

+ Bánh răng : Đây là bộ phận chính, có nhiệm vụ thay đổi tỉ số truyền, từ đó
làm thay đổi tốc độ quay giữa các chi tiết
+ Trục hộp số : Hộp số dọc thường có 3 trục gồm Trục sơ cấp - Trục trung
cấp – Trục thứ cấp. Hộp số ngang có 2 trục là Trục sơ cấp – Trục thứ cấp
+ Bộ đồng tốc: Bộ phận này giúp tốc độ của các bánh răng được đồng đều khi
vào số, tránh gặp tình trạng va đập giữa các bánh răng. Nhờ đó q trình vào
số của xe sẽ êm ái và dễ dàng hơn.
+ Ổ bi : Bộ phận này giúp chuyển hóa ma sát trượt thành ma sát lăn, từ đó làm
giảm tiếng ồn trong quá trình hoạt động và giúp hộp số kéo dài tuổi thọ.
+ Vỏ và nắp hộp số: Chứa các bộ phận bên trong hộp số, có nhiệm vụ bảo vệ
các bộ phận này khỏi va đập.
-

Hộp số tự động :

+ Bộ bánh răng hành tinh: gồm bánh răng mặt trời nằm ở trung tâm và có kích
thước lớn nhất và bánh răng hành tinh nằm ở xung quanh bánh răng mặt trời,
ăn khớp và xoay quanh bánh răng mặt trời, có kích thước nhỏ hơn. Lồng hành
tinh ( cần dẫn ) là bộ phận liên kết với trục của bánh răng hành tinh, đồng trục
với vành đai ngoài ( bộ phận bao quanh bộ bánh răng hành tinh )
+ Bộ ly hợp thủy lực: đĩa ma sát trong bộ ly hợp sẽ ăn khớp với vành đai bao

ngoài bộ bánh răng hành tinh và di chuyển theo vành đai ngoài.


15
+ Biến mô thủy lực: nằm giữa hộp số và động cơ, có tác dụng truyền mơ men
xoắn từ động cơ đến trục vào hộp số
+ Bộ điều khiển điện tử : Sử dụng cảm biến để nhận thông tin đầu vào, sau đó
xử lý thơng tin, cung cấp dịng điện tới các van để đóng mở đường dầu đến các
ly hợp.
-

Hộp số tự động vô cấp CVT

Cấu tạo của hộp số tự động vô cấp CVT gồm 2 phần: dây đai truyền động
bằng thép và hệ pulley.
Hệ pulley gồm có pulley đầu vào( pulley chủ động ) nhận mơ men do động cơ
truyền đến và pulley đầu ra ( pulley bị động ) có tác dụng kết nối với đầu ra của
hộp số. Mỗi pulley được thiết kế từ 2 khối hình chop đối đỉnh nhau và tạo một
góc nghiêng 20 độ. Một nửa pulley được giữ cố định và nửa cịn lại có thể trượt
trên trục, khi vận hành chúng có thể di chuyển các xa nhau hoặc tiến lại gần
nhau, tao nên sự thay đổi của tỉ số truyền.
-

Hộp số ly hợp kép

Có cấu tạo tương tự với hộp số sàn với hệ thống bánh răng. Song, thay vì sử
dụng cần gạt tay, hộp số ly hợp kép sẽ chuyển số tự động với bộ điều khiển
giống như hộp số tự động truyền thống. Thông qua ly hợp, bộ điều khiển sẽ sử
dụng tín hiệu cảm biến chi phối các bánh răng, giúp xe thay đổi tỉ số truyền.
•


Nhiệm vụ:

- Thay đổi lực kéo, tốc độ hoặc chiều quay của bánh xe chủ động.
- Ngắt đường truyền momen từ động cơ đến bánh xe trong thời điểm cần thiết.


16

Hình 1.8- Sơ đồ cấu tạo hộp số
C, Truyền lực các đăng
- Trục các đăng có cấu tạo chung bao gồm trục các-đăng và khớp các-đăng.
Trong khi trục các đăng có tác dụng truyền mơ men thì khớp các đăng vừa được
dùng để truyền mô men vừa để thay đổi phương truyền. Một bộ truyền các đăng
có thể có từ hai trục trở lên kết hợp với một hoặc nhiều khớp các – đăng.
* Nhiệm vụ
- Truyền mômen quay từ hộp số đến cầu chủ động

Hình 1.9- Hình ảnh trục các đăng
D, Truyền lực chính và bộ vi sai
* Nhiệm vụ
+ Truyền lực chính có nhiệm vụ: thay đổi hướng truyền mômen từ phương
dọc xe sang phương ngang của xe
- Giảm tốc độ và tăng mômen quay


17
+ Bộ vi sai có nhiệm vụ: Phân phối mơmen quay cho 2 bán trục của 2 bánh xe
chủ động
- Đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay với tốc độ góc khác nhau khi ơtơ

chuyển động trên đường khơng phắng và khi xe quay vịng

Hình 1.10- Hình ảnh bộ vi sai
-

Cấu tạo của bộ vi sai :

+ Bánh răng cuối cùng và bánh răng vi sai trong thực tế được lắp thành 1 bộ
+ Khớp các đăng của trục các đăng được lắp vào mặt bích nối và làm quay
bánh răng quả dứa qua mặt bích nối. Bánh răng chủ động được lắp vào vỏ đỡ
vi sai bởi hai vịng bi đũa cơn.
+ Bánh răng vành chậu và vỏ vi sai được lắp thành một khối sau đó lắp vào
vỏ đỡ vi sai qua hai vòng bi bán trục.
+ Đai ốc điều chỉnh hoặc đệm điều chỉnh lắp bên ngồi của mỗi vịng bi bán
trục để điều chỉnh khe hở ăn khớp giữa bánh răng quả dứa và bánh răng vành
chậu.

1.5 Tiểu kết chương 1
Hệ thống truyền lực là hệ thống có nhiệm vụ truyền mơ men xoắn từ động cơ
tới các bánh xe chủ động của xe, giúp tạo lực đẩy để xe có thể di chuyển. Có 4
loại bố trí hệ thống truyền lực cơ bản. Đây là 1 hệ thống quan trọng trên xe, nếu
hoạt động tốt có thể giúp tối ưu hiệu suất hoạt động của xe.


18

Chương 2: Phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống
truyền lực trên xe hybrid 4 chỗ ngồi
2.1 Lịch sử phát triển của xe hybrid
2.1.1 Sự phát triển của xe hybrid

Xe hybrid có một lịch sử phát triển dài. Dù sự phát minh xe hybrid đã bắt đầu
cách đây nhiều thế kỉ. Khi giá của gas tăng lên tại một nhịp phát triển cao hơn,
sản xuất ôtô rõ ràng tạo ra những chiếc xe mà sử dụng công nghệ nhiên liệu
xen kẽ. Honda Insight là chiếc xe đầu tiên vào thị trường nước Mỹ với sản
lượng lớn. Và bây giờ tất cả xe hybrid ở nước Mỹ chỉ chiếm 1% trong tổng số
tất cả xe. Và nếu giá gas vẫn tăng tại nhịp phát triển hiện hành, một ngày không
xa sẽ có nhiều xe hybrid hơn xe xăng.
Sau đây là đồ thị sự phát triển của xe hybrid trong các năm từ 1839 -1900

E
V
O
L
U
T
I
O
N

Robert
Anderson
đã phát
minh xe
điện đầu
tiên

1839

Gaston
Plante

phát minh
ắc quy lưu
trữ điện

1865

Xe chạy
bằng điện
đầu tiên
được phát
minh ở
Anh

1886

Ferdinand
Porsche
phát minh
ra xe hybrid
đầu tiên

Piepre đã
giưới
thiệu
voiturette

1898

1900


Hình 2.1: Sự phát triển của xe hybrid ( 1838- 1900)
+ Năm 1839: Robert Anderson người Scotland đã xây dựng xe điện đầu tiên.
Qua nhiều năm, có nhiều sự thử nghiệm được làm để cải thiện trên xe của


19
Anderson. Nguồn ắc quy vào thời điểm này thì quá nặng vì vậy mang đến hiệu
suất thấp.
+ Năm 1842:Thêm sự thành công cho xe điện được phát minh ra bởi Thomas
Davenport người Mỹ và Robert Davidson người Scotland. Những phát minh
của cả hai là đầu tiên sử dụng nguồn điện không hề nạp lại.
+ Năm 1865: Gaston Plante người Pháp đã phát minh một ắc quy lưu trữ điện
tốt hơn trong năm 1865 và được cải tiến vào năm 1881. Cải tiến khả năng lưu
trữ ắc quy này đã mở đường cho xe điện phát triển.
+ Năm 1886: Xe taxi được chạy bằng điện đầu tiên được phát minh ở Anh
với một môtơ điện nhỏ và một ắc quy gồm 28 ngăn.
+ Năm 1890-1910: Có nhiều cải tiến quan trọng trong công nghệ ắc qui như
là sự phát triển của acquy chì-axít của H. Tudor và acquy niken-sắt của Edison
và Junger.
+ Năm 1897 :Ứng dụng thương mại đầu tiên được thiết lập là một đoàn xe
taxi ở New York, được xây dựng bởi công ty xe điện và công ty Wagon ở
Philadelphia. Công ty xe điện ở London đã sử dụng những xe được thiết kế bởi
Walter cho dịch vụ chính thức. Cơng ty sản xuất Pope ở Hartford đã tạo ra 500
xe điện trong giai đoạn 2 năm. Nó là sự sản xuất lớn trong nền công nghiệp ô
tô nước Mỹ. Cơng ty đã có tài sản là 200 triệu USD.
+ Năm 1898: Năm 1898, Tiến sĩ Ferdinand Porsche 23 tuổi, đã tạo ra chiếc
xe hybrid đầu tiên hoặc có nhiều đặc tính của xe hybrid đầu tiên. Sử dụng một
động cơ đốt trong để quay máy phát cung cấp điện đến môtơ điện. Môtơ điện
đặt trong trục bánh xe. Xe có thể chạy được 40 dặm chỉ sử dụng nguồn điện từ
ắc quy.

+ Năm 1900:
Những công ty ô tơ ở Mỹ đã tạo ra 4200 xe. Trong đó có 38% là xe được dẫn
động bằng điện, 40% là xe được dẫn động bằng hơi nước và 22% là xe được
dẫn động bằng động cơ xăng.


20
Một hãng chế tạo ở Bỉ tên là Pieper đã giới thiệu ‘voiturette’ 3-1/2 mã lực mà
có sự phối hợp động cơ xăng và môtơ điện. Khi xe chạy hành trình, mơtơ điện
chạy như một máy phát, nạp ắc quy. Nhưng khi xe leo dốc, môtơ điện được đặt
đồng trục với động cơ xăng sẽ hỗ trợ thêm công suất.

E
V
O
L
U
T
I
O

H.piper đã
nhận được
bằng sáng
chế xe
hybrid

1904

Giới thiệu

xe tải
hybrid
thương
mại 4 xi
lanh

1910

Công ty
moto Galt
đã xuất
xưởng xe
xăng điện

Woods đề
nghị tăng gấp
đơi cơng suất
địi hỏi động
cơ xăng và
điện kết hợp
lẫn nhau

1914

1917

Hình 2.2 Sự phát triển xe hybrid ( 1904-1917)
+ Năm 1904: Công ty xe điện đã tạo ra 2000 xe taxi, xe tải và xe bus và thiết
lập công ty xe taxi và công ty xe cho thuê từ New York đến Chicago. Những
công ty nhỏ, sắp xỉ 57 xí nghiệp ơtơ, sản lượng khoảng 4000 xe.

Henry Ford đã vượt qua những thử thách đề ra bởi tiếng ồn xe dẫn động bằng
động cơ xăng và bắt đầu dây chuyền lắp ráp sản phẩm với giá cả thấp, trọng
lượng nhẹ của xe động cơ xăng. Giá nhiên liệu rẻ và những cải tiến trong động
cơ đốt trong và sản suất ôtô dần dần đã giết chết công ty xe hybrid và xe điện.
+ Năm 1905: Một kĩ sư người Mỹ tên là H. Piper đã nhận được bằng sáng chế
cho xe hybrid. Ý tưởng của anh ấy là sử dụng một môtơ điện để hỗ trợ cho một
động cơ đốt trong, cái chính bổ sung cho động cơ đốt trong là để tăng tốc xe
đến 40km/giờ trong 10s, thay vì 30s. Nhưng chỉ 3.5 năm sau, các động cơ đã
trở nên đủ mạnh mẽ để đạt được hiệu suất tốt nhất của chính nó.


21
Khi xe đi được quãng đường dài, người lái có thể đóng ngắt nguồn từ mơ tơ
điện đến động cơ 2 xy lanh. Khơng may là q trình này làm mất 15 phút và nó
khơng được chấp nhận bởi khách hàng.
+ Năm 1910:Sự giới thiệu của xe tải hybrid thương mại với động cơ xăng 4
xy lanh để dẫn dộng máy phát. Bỏ đi cả hộp số và bộ acquy. Xe hybrid này
được tao ra ở Philadelphia vào năm 1918.
+ Năm 1913:Với sự giới thiệu bộ tự khởi động, xe chạy bằng hơi nước và xe
điện thì hầu hết được xóa sạch. Trong năm này, kinh doanh xe điện giảm tới
6000 xe trong khi đó FORD đã bán được 182 809 xe sử dụng động cơ xăng.
+ Năm 1914:Công ty môtô Galt đã tạo ra xe hybrid với cấu trúc nối tiếp với
động cơ 2 kì, 2 xy lanh, 10 mã lực dẫn động máy phát 40V, 90A. Và có thể
chạy 70 dặm với 1 gallon xăng trong đó xe có thể chạy được 15-20 dặm mà chỉ
sử dụng nguồn ắc quy. Nhưng tốc độ cao nhất chỉ là 30 dặm/giờ.
+ Năm 1917:Woods đề nghị tăng gấp 2 lần công suất mà đòi hỏi cả động cơ
điện và động cơ xăng làm việc kết hợp lẫn nhau để chạy xe 35 vịng/phút. Trong
đó sự chạy chỉ có nguồn điện thì xe có thể chạy 20 dặm/giờ

E

V
O
L
U
T
I
O

Toyota
prius
được giới
thiệu

1997

Honda
Insight
được giới
thiệu

1999

Giới
thiệu xe
Prius vào
thị trường
Mĩ

2000


Civic
Hybrid
được
giới
thiệu

Nhu cầu
xe hybrid
gia tăng

2002

2004

Hình 2.3: Sự phát triển xe hybrid (1997-2004)


22
+ Năm 1997:Toyota Prius được bán đầu tiên ở thị trường Nhật Bản với
khoảng 18000 chiếc năm đầu tiên.
+ Năm 1997-1999:Một sự lựa chọn nhỏ đối với tất cả xe điện từ những hãng
sản xuất xe lớn bao gồm
EV plus của Honda, EV1 của GM và S-10, Ford ranger và RAV4 EV của
Toyota được giới thiệu tại California.
+ Năm 1999:Honda tung ra chiếc Insight 2 cửa, xe hybrid đầu tiên đánh vào
thị trường Mỹ. Honda Insight đã giành nhiều giải thưởng.
+ Năm 2000:Toyota tung ra chiếc Toyota Prius, xe hybrid dòng sedan 4 cửa
đầu tiên được dùng ở Mỹ.
+ Năm 2002:Honda giới thiệu chiếc Honda Civic Hybrid là sản phẩm thương
mại thứ hai của xe hybrid. Hình dáng và khả năng lái của Civic tương tự như

Civic truyền thống.
+ Năm 2004:Honda và Toyota đã tăng tỉ lệ sản xuất lên 20-30%. Toyota thì
đang bán nhiều xe hơn là họ có thể sản xuất và đã dừng việc quảng cáo. Các
công ty khác thấy được tiềm năng của xe hybrid và SUVs. Ford tung ra Hybrid
Escape, xe hybrid đầu tiên của người Mỹ và là xe Hybrid SUV đầu tiên.
+ Năm 2005:Toyota tung ra Prius 2005 phiên bản mới. Toyota dự định sản
xuất và bán Toyota Camry Hybrid vào năm cuối 2006. Và Saturn SUV của GM
và Toyota Highlander được mong đợi trong năm 2005.
Từ 2005 đến nay : các hãng xe đang tiến hành nghiên cứu và cải tiến để cho
ra đời những dòng xe hybrid chất lượng tốt hơn, thân thiện với mơi trường hơn.
Trong đó kể đến là chiếc Prius thế hệ mới vừa được Toyota tung ra năm 2008.
2.1.2 Khái niệm chung và xu hướng phát triển của xe hybrid
1. Khái niệm chung
Ơ tơ hybrid là dịng xe được sử dụng động cơ tổ hợp, kết hợp giữa động cơ
chạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy năng
lượng từ một ắc-quy cao áp. Điểm đặc biệt là ắc-quy được nạp điện với cơ chế
nạp “thông minh” như khi xe phanh, xuống dốc…, gọi là quá trình phanh tái


23
tạo năng lượng. Nhờ vậy mà ơtơ có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi vận hành
bằng động cơ điện đồng thời có thể tái sinh được năng lượng điện để dùng khi
cần thiết.
2. Xu hướng phát triển của ôtô hybrid
Sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới khơng
giống nhau, mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe , nhưng đều có
xu hướng chung là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô
nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp
thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ càng ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu
tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể.

Các xe chạy bằng Diesel, xăng hoặc các nhiên liệu khác đều đang tràn ngập
trên thị trường gây ơ nhiễm mơi trường, làm cho bầu khí quyển ngày một xấu
đi, hệ sinh thái thay đổi. Vì thế việc tìm ra phương án để giảm tối thiểu lượng
khí gây ơ nhiễm mơi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay
của ngành ô tô nói riêng và mọi người nói chung.
Các phương tiện sạch không phát thải là mục tiêu của các nhà nghiên cứu và
sản xuất ơ tơ hiện nay. Có nhiều giải pháp được cơng bố trong thời gian qua,
như: hồn thiện q trình đốt cháy động cơ sử dụng LPG, khí thiên nhiên,
metanol, diesel sinh học, điện, nhiên liệu cọc, năng lượng mặt trời, xe hybrid
và các loại xe sử dụng nhiên liệu phi truyền thống khác ... Phạm vi của bài viết
này chỉ là để thảo luận về xe hybrid.
Kể từ khi xuất hiện vào đầu những năm 1990, xe hybrid đã được nghiên cứu
và phát triển như một giải pháp hiệu quả về kinh tế và mơi trường. Có thể nói
cơng nghệ hybrid chính là chìa khóa mở ra một kỷ ngun mới của ơ tơ, đó là
ơ tơ khơng gây ơ nhiễm mơi trường hay cịn gọi là ô tô sinh thái.
Với những ưu điểm vượt trội trên, nhiều nhà khoa học đang nghiên cứu chế
tạo xe hybrid. và hãng sản xuất ôtô trên thế giới. Ngày càng có nhiều mẫu ơtơ
hybrid xuất hiện trên thị trường và càng có nhiều người tiêu dùng sử dụng loại
ơ tơ này.