TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA CƠ ĐIỆN & CƠNG TRÌNH

---------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CẢI TIẾN XE MÁY CỦA HÃNG HONDA THÀNH XE
HYBRID NHẰM GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG XẤU ĐẾN MÔI TRƯỜNG

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
MÃ NGÀNH: 7510205

Giáo viên hướng dẫn

: PGS.TS.Lê Văn Thái

Sinh viên thực hiện

: Bùi Ngọc Đình

Mã sinh viên

: 1651110452

Lớp

: K61-KOTO

Khóa học

: 2016 - 2020

Hà Nội, 2020


LỜI CẢM ƠN
Qua một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc đến nay em đã hoàn
thành đề tài “Thiết kế cải tiến xe máy của hãng Honda thành xe Hybrid nhằm
giảm thiểu tác động xấu đến môi trường”
” .Đề tài được hoàn thành với sự cố gắng nỗ lực của bản thân và sự giúp
đỡ nhiệt tình của thầy cơ trong Khoa Cơ điện và Cơng trình. Nhân dịp này cho
phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
Thầy giáo PGS.TS.Lê Văn Thái đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo em tận
tình trong suốt quá trình làm khóa luận.
Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Cơ điện và Cơng trình đã giúp đỡ em rất
nhiều trong suốt q trình học tập và làm khóa luận tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy cơ cùng các bạn sinh viên đã
đóng góp ý kiến q báu giúp em hồn thành tốt bản khóa luận này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2020
Sinh Viên
Bùi Ngọc Đình


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................... 1
Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................................... 3
1.1. Tình hình ơ nhiễm mơi trường hiện nay.................................................................... 3
1.1.1. Ơ nhiễm khơng khí .................................................................................................. 3
1.1.2. Các nguồn gây ơ nhiễm khơng khí ......................................................................... 5
1.1.3. Thành phần khí thải động cơ và tác hại do ơ nhiễm khí thải ................................ 7

1.2. Tình hình sản xuất và xu hướng phát triển xe máy tại Việt Nam .......................... 10
1.3. Tổng quan về xe Hybrid ........................................................................................... 12
1.3.1. Khái niệm ............................................................................................................... 12
1.3.2. Lịch sử và xu hướng phát triển xe Hybrid............................................................ 12
1.3.3. Phân loại xe Hybrid ............................................................................................... 14
1.4. Mục tiêu của đề tài: ................................................................................................... 20
1.5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 20
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................ 20
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 21
1.6. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 22
Chương 2 ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ................................. 23
2.1. Lựa chọn xe thiết kế.................................................................................................. 23
2.1.1. Các chủng loại xe máy hãng Honda ..................................................................... 23
2.1.2. Các tiêu chí lựa chọn.............................................................................................. 25
2.1.3. Kêt luận lựa chọn xe nghiên cứu .......................................................................... 25
2.2. Lựa chọn nguyên lý thiết kếxe Hybrid ................................................................... 27
2.2.1. Phương án 1 - xe Hybrird thủy lực - động cơ nhiệt ......................................... 27
2.2.2. Phương án 2 - xe Hybrird điện - động cơ nhiệt ................................................... 29
2.2.3. Ưu nhược điểm các phương án............................................................................. 30
2.2.4. Tiêu chí lựa chọn.................................................................................................... 30
2.2.5. Kết luận................................................................................................................... 30
2.3. Xây dựng phương án thiết kế xe Hybrid điện – động cơ nhiệt ............................ 30
Chương 3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ KỸ THUẬT ....................................................... 33
3.1. Tính tốn chọn động cơ điện ................................................................................... 33


3.1.1. Phương trình cân bằng lực kéo khi xe chuyển động........................................... 33
3.1.2. Xác định lực cản chuyển động của ô tô khi xe chuyển động.............................. 34
3.1.3. Xác định công suất cần thiết của động cơ điện .................................................... 37
3.1.4. Chọn động cơ điện ................................................................................................. 39

3.2. Tính tốn chọn động cơ nhiệt................................................................................... 40
3.3. Tính tốn chọn ắc quy .............................................................................................. 42
3.4. Tính tốn chọn máy phát điện .................................................................................. 43
3.5. Thiết kế hệ thống điều khiển động cơ...................................................................... 44
3.5.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống truyền lực Vision Hybrid.......... 44
3.5.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động cơ..................................................... 47
3.5.3. Tính chọn các phần tử hệ thống điều khiển ......................................................... 48
3.6. Tính tốn thiết kế hệ thống truyền đai ..................................................................... 50
3.6.1. Thiết kế bộ truyền đai từ động cơ nhiệt đến máy phát điện ................................ 51
3.6.2. Thiết kế bộ truyền đai truyền động từ máy phát điện đến bánh xe chủ động ... 56
3.7. Thiết kế trục, ổ các bánh xe ...................................................................................... 61
3.7.1. Thiết kế trục cho bánh xe ...................................................................................... 61
3.7.2. Thiết kế trục máy phát ........................................................................................... 67
3.8. Tính tốn chọn ly hợp ly tâm ................................................................................... 71
3.9. Tính toán chọn ly hợp điện từ .................................................................................. 73
Chương 4 SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG... 75
4.1. Sơ bộ hạch toán giá thành......................................................................................... 75
4.2. Hướng dẫn sử dụng................................................................................................... 75
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 79


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1- Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng ................................................ 7
Bảng 1.1 - So sánh ưu nhược điểm giữa 3 kiểu hệ thống phối hợp công suất trên xe
Hybrid ............................................................................................................................... 19
Bảng 2.1 - Các loại xe tay ga ........................................................................................... 23
Bảng 2.2 -Các loại xe số .................................................................................................. 23
Bảng 2.3 -Thông số kỹ thuật xe Vision .......................................................................... 26
Bảng 3.1-Thông số kỹ thuật động cơ điện...................................................................... 40

Bảng 3.2- Thông số kỹ thuật động cơ nhiệt ................................................................... 41
Bảng 3.3 -Thông số kỹ thuật máy phát điện................................................................... 44
Bảng 3.5 -Thông số kỹ thuật bộ truyền đai từ động cơ đến máy phát......................... 55
Bảng 3.6 -Thông số kỹ thuật bộ truyền đai từ máy phát đến bánh xe .......................... 60
Bảng 3.7 Thơng số kỹ thuật vịng bi ............................................................................... 66
Bảng 3.10- Thông số kỹ thuật ly hợp điện từ ................................................................. 74
Bảng 4.1- sơ bộ hoạch toán giá thành ............................................................................. 75


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 - Khí thải ơ tơ tác động xấu tới sức khỏe con người và môi trường............... 8
Hình 1.2 - Ơ nhiễm khơng khí từ khí thải động cơ ơ tơ ................................................... 9
Hình 1.3 – Mật độ xe máy tại thành phố Hồ Chí Minh ở giờ cao điểm ....................... 12
Hình 1.4 – Xe LohnerPorschetrong bảo tàng ................................................................. 13
Hình 1.5- Hệ thống Hybrid nối tiếp ................................................................................ 16
Hình 1.6 - Hệ thống Hybrid song song ........................................................................... 17
Hình 1.7 - Hệ thống Hybrid hỗn hợp .............................................................................. 18
Hình 1.8 - Sơ đồ thị phần xe máy của Việt Nam năm 2016 ......................................... 20
Hình 2.1 - Thị phần xe tay ga hãng Honda..................................................................... 25
Hình 2.2 -Ảnh xe Vision do Honda sản xuất ................................................................. 26
Hình 2.3 -Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động xe Hybrid động cơ nhiệt - động cơ
thủy lực.............................................................................................................................. 27
Hình 2.4- Sơ đồ cấu tạo xe Hybrid điện- động cơ nhiệt ................................................ 29
Hình 2.5 -Sơ đồ cấu tạo nguyên lý thiết kế cải tiến xe máy Vision thành xe Hybrid.. 31
Hình 2.6 – Sơ đồ bố trí tổng thể hệ thống truyền động Hybrid..................................... 32
Hình 3.1: Sơ đồ các lực và mômen tác dụng lên xe khi chuyển động......................... 33
Bao gồm:........................................................................................................................... 33
Hình 3.2- Động cơ điện một chiều lắp trên xe thiết kế .................................................. 39
Hình 3.3- Động cơ xe máy Vision .................................................................................. 41
Hình 3.4 –Ắc quy 72 V .................................................................................................... 42

Hình 3.5 -Máy phát điện Marine 72 V DC Generador.................................................. 43
Hình 3.6 -Sơ đồ hệ thống truyền lực cơ khí ................................................................... 44
Hình 3.7- Sơ đồ ngun lý hệ thống điều khiển động cơ .............................................. 47
Hình 3.8-Tiết chế máy phát ............................................................................................. 49
Hình 3.9. rơle Module 1 Relay 12V – Role 12V ........................................................... 49
Hình 3.10 Cơng tắc 12v phụ trợ ...................................................................................... 50
Sơ đồ hệ thống truyền lực cơ khí như hình 3.6. Từ đó ta tính tốn thiết kế các bộ chủ
yếu trọng hệ thống truyền động như sau......................................................................... 50


Hình 3.11 Mơ phỏng mặt cắt của bánh đai lớn máy phát.............................................. 55
Hình 3.12- Mơ phỏng mặt cắt bánh đi bánh xe.............................................................. 61
Hình 3.13- Sơ đồ các lực và mơmen tác dụng lên xe khi chuyển động ...................... 61
Hình 3.14- Chiều dài cơ sở của trục bánh xe ................................................................ 62
Hình 3.15- Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục bánh xe ................................................... 64
Hình 3.16 Mơ tả thơng số kỹ thuật vịng bi .................................................................... 66
Hình 3.17-sơ đồ lực tác dụng lên trục máy phát ............................................................ 67
Hình 3.18- Biểu đồ momen tác dụng lên trục máy phát................................................ 68
Hình 3.19 -Minh họa thơng số kỹ thuật then.................................................................. 69
Hình 3.21- ly hợp từ ECH 0.6 ......................................................................................... 74


ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự phát triển càng nhanh của đất nước, số lượng phương tiện
giao thông cũng không ngừng tăng lên theo thời gian đặc biệt là các dòng xe
gắn máy. Theo thống kê số lượng môtô, xe máy đã đăng ký ở Việt Nam, bao
gồm cả những xe khơng cịn lưu hành, là 42.818.527 chiếc. Tính theo số dân
90,5 triệu người, bình quân cứ 1.000 người dân sẽ sở hữu khoảng 460 xe máy.
Việc số lượng xe máy hoạt động không ngừng tăng phụ vụ đời sống người dân,
vơ tình làm cho bầu khơng khí của chúng ta trở nên ơ nhiễm nghiêm trọng từ

khí thải của xe gắn máy. Ơ nhiễm mơi trường, ơ nhiễm khơng khí là vấn đề mà
nhiều quốc gia quan tâm, bao gồm cả Việt Nam. Mới đây, công ty chuyên cung
cấp các giải pháp phần mềm tính tốn – ARIA Technologies, mơ phỏng ơ
nhiễm mơi trường khơng khí và hỗ trợ dự báo khí tượng, cảnh báo “Hà Nội là
một trong những đơ thị có khơng khí bẩn nhất ở Châu Á với nồng độ bụi cao
gấp nhiều lần cho phép”.
Ước tính thiệt hại khí thải xe máy từ 0.5 – 0.6% GDP tại 5 thành phố lớn
nhất Việt Nam. Vấn đề đáng cảnh báo nhất chính là người dân chưa ý thức được
tác hại của khí thải xe ơ tơ, xe máy và hiệu quả của việc bảo dưỡng, sửa chữa
chúng để giảm khí độc hại thải ra mơi trường. Những nghiên cứu khoa học cho
rằng, chất gây ô nhiễm từ khí thải xe máy xâm nhập vào phổi, thậm chí vào máu
của con người sẽ gây ra các vấn đề về mắt và hệ thống hô hấp. Tổ chức Y tế thế
giới cũng cảnh báo những hậu quả của khí thải xe máy có thể gây ra các bệnh
nguy hiểm như vô sinh, thận, ung thư phổi và các bệnh về tim…Theo thông tin
từ Sở Tài Nguyên và Môi Trường, xe máy chiếm hơn 87% tổng lưu lượng xe
hoạt động trong nội thành Hà Nội. Đây là một trong những đối tượng chính gây
gia tăng ơ nhiễm khơng khí cho thành phố. Các thành phần khí thải xe máy độc
hại thường thấy là NOx, SOx, HC và CO. Do đó việc nghiên cứu biện pháp hạn
chế khí thải từ xe gắn máy đến môi trường là việc làm vô cùng cấp thiết.
Honda là hãng cung cấp xe gắn máy chủ yếu cho thị Trường Việt Nam ta
hiện nay. Honda Việt Nam đã bán ra 2,56 triệu xe, chiếm 76,8% thị phần.

1


Doanh số này (cùng với thị trường Indonesia) đóng góp khơng nhỏ vào tăng
trưởng của tập đồn Honda trong năm 2019 vừa, với mức tăng 3,5%, từ 19,554
triệu chiếc lên 20,238 triệu chiếc ở phân khúc xe hai bánh. Theo báo cáo của
Honda Việt Nam, doanh số này đạt được với sản lượng xe số đạt hơn 940.000
xe trong khi mảng xe tay ga đạt doanh số kỉ lục: 1,51 triệu xe, tăng 9% so với

năm tài khoá 2018. Với số lượng xẻ máy của hang này bán ra thị trường đáng
kinh ngạc thể hiện qua các con số trên có thể khẳng định lượng khí thải từ xe
máy cảu hang này thải ra môi trường là không hề nhỏ. Nhằm đáp ứng nhu cầu
sử dụng xe gắn máy của người dân và giảm tác động xấu đến môi trường, Cần
cải tiến phương tiện của hãng này thành một phương tiện giao thông thân thiện
với môi trường và đáp ứng tốt nhu cầu đi lại của người dân.
Với mục đích trên và để hồn thành chương trình đào tạo kỹ sư chuyên
ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô, được sự đồng ý của Trường Đại học Lâm
Nghiệp, Khoa Cơ điện và Cơng trình, tơi tiến hành thực hiện đề tài “Thiết kế
cải tiến xe máy hãng Honda thành xe Hybrid nhằm giảm thiểu tác hại đến
môi trường”.

2


Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình ơ nhiễm mơi trường hiện nay
1.1.1. Ơ nhiễm khơng khí
Ơ nhiễm khơng khí hiện đang là mối quan tâm chung của xã hội tồn cầu.
Bởi nó được xem là tác nhân hàng đầu gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng
đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Ơ nhiễm khơng khí là sự thay đổi trong thành phần của khơng khí. Chủ
yếu do khói, bụi, hơi hoặc các khí độc gây ra tình trạng biến đổi khí hậu, ảnh
hưởng xấu đến sức khỏe con người hay có thể làm phá hỏng mơi trường tự
nhiên của nhiều lồi sinh vật khác.
Ơ nhiễm khơng khí là nguyên nhân gây nguy cơ đột quỵ, suy nhược thần
kinh, bệnh tim mạch, ung thư, cùng hàng loạt các bệnh về đường hô hấp như
hen suyễn, viêm phổi, thậm chí ung thư phổi ngày càng tăng cao.
Ơ nhiễm khơng khí được chia làm hai dạng, gồm ơ nhiễm khơng khí

ngồi trời và ơ nhiễm khơng khí trong nhà. Trong đó, ơ nhiễm khơng khí ngồi
trời là tác nhân chính gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến mơi trường và sức khỏe
con người ở các nước phát triển và đang phát triển. Bên cạnh đó, chúng ta cịn
phải đối mặt với ơ nhiễm khơng khí trong nhà. Các nguồn gây ô nhiễm bao gồm
khói thuốc lá, khói than, củi, các hóa chất có trong sơn hoặc các sản phẩm làm
sạch, khí máy lạnh và một số chất có trong vật liệu xây dựng.
a). Báo động tình trạng ơ nhiễm khơng khí trên phạm vi tồn cầu
Theo thơng tin từ Tổ chức Y tế thế giới WHO, ơ nhiễm khơng khí gây ra
cái chết sớm cho khoảng 4,2 triệu người trên thế giới vào năm 2016. Trong đó,
91% tỉ lệ thuộc về các nước nghèo và đông dân ở Đông Nam Á và Tây Thái
Bình Dương.
Bob O'Keefe, Phó Chủ tịch WHO chia sẻ: "Ơ nhiễm khơng khí thực sự là
một cú sốc lớn cho toàn cầu. Vấn nạn này khiến những người mắc bệnh hơ hấp
thêm khó thở, trẻ con và người già phải vào viện, bỏ học, bỏ việc và gây ra
những cái chết sớm cho con người".

3


Health Effects Institute (HEI) vừa đưa ra phát hiện mới nhất trong báo
cáo thường niên 2018, dựa trên dữ liệu vệ tinh và được quy chiếu với các tiêu
chuẩn trong Hướng dẫn đánh giá chất lượng khơng khí của WHO.
HEI cho biết, hơn 95% dân số thế giới đang phải hít thở bầu khơng khí ơ
nhiễm và có đến 60% người sống ở những khu vực không đáp ứng được tiêu
chuẩn cơ bản nhất của WHO. Theo đó, ơ nhiễm mơi trường khơng khí là
ngun nhân gây tử vong cao thứ tư thế giới, chỉ đứng sau cao huyết áp, suy
dinh dưỡng và hút thuốc lá.
Trung Quốc và Ấn Độ là hai quốc gia đứng đầu danh sách ô nhiễm môi
trường, chiếm 50% số ca tử vong do ô nhiễm khơng khí trên tồn cầu. Riêng tại
Trung Quốc đã ghi nhận 1,1 triệu người chết vì ơ nhiễm khơng khí trong năm

2016.
Mặc cho nhận thức về môi trường sống và ô nhiễm không khí ngày càng
được cải thiện tại các đơ thị lớn, tình hình vẫn ngày càng trầm trọng hơn khi 2/3
thế giới đang phải hứng chịu nạn ô nhiễm khủng khiếp với chỉ số hạt bụi
PM2.5 cao trên mức 35 µg/m3 khí, chủ yếu tại Châu Á, Trung Đông và Châu Phi.
Nguyên nhân là do dân số những khu vực này tăng quá nhanh, khiến các nỗ lực
giảm thiểu ơ nhiễm khơng khí chỉ như "muối bỏ bể".
b). Hiện trạng mơi trường khơng khí ở Việt Nam
Theo báo cáo thường niên The Environmental Performance Index (EPI)
của Mỹ thực hiện, Việt Nam hiện đang đứng trong top 10 các nước ơ nhiễm
khơng khí ở Châu Á. Đáng lưu ý, tổng lượng bụi ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh
đang liên tục tăng cao khiến chỉ số chất lượng khơng khí (AQI) ln ở mức báo
động.
Năm 2016, GreenID cơng bố báo cáo Sơ lược tình trạng mơi trường Hà
Nội và TP.HCM:
Hà Nội: chỉ số AQI trung bình là 121, nồng độ bụi PM2.5 là 50.5 gấp đôi
quy chuẩn quốc gia (25 µg/m3) và gấp năm lần khuyến nghị từ WHO
(10 µg/m3).

4


TP.HCM: chỉ số AQI trung bình là 86, nồng độ bụi PM2.5 là 28.3 cao hơn
so với quy chuẩn quốc gia và gấp ba lần khuyến nghị từ WHO.
Nồng độ bụi trung bình trong khơng khí ở Hà Nội và TP.HCM vượt mức
cho phép từ hai đến ba lần và có xu hướng duy trì ở ngưỡng cao. Nguồn sinh ra
bụi ô nhiễm ở các đô thị lớn hầu hết là từ khí thải giao thơng, cơng trình xây
dựng, đường sá và nhà máy công nghiệp. Hà Nội chỉ đứng sau New Delhi, Ấn
Độ (124 µg/m3), nơi ơ nhiễm khơng khí nặng nhất nhì thế giới.
Đối với vùng nơng thơn, nhìn chung chất lượng mơi trường khơng khí

cịn khá tốt. Môi trường chủ yếu bị tác động cục bộ bởi các hoạt động sản xuất
làng nghề, xây dựng, đốt rơm rạ, đốt rác thải, đun nấu, v.v.[1].
1.1.2. Các nguồn gây ơ nhiễm khơng khí
a). Các nguồn tự nhiên
Ơ nhiễm do hoạt động của núi lửa: hoạt động của núi lửa phun ra một
lượng khổng lồ các chất ô nhiễm như tro bụi, khí SOx NOx, có tác hại nặng nề
và lâu dài tới mơi trường.
Ơ nhiễm do cháy rừng: cháy rừng do các nguyên nhân tự nhiện cũng như
các hoạt động thiếu ý thức của con người, chất ô nhiễm như khói, bụi, khí SOx
NOx, CO, TCH.
Ơ nhiễm do bão cát: hiện tượng bão cát thường xảy ra ở những vùng đất
trơ và khơ khơng có lớp phủ thực vật ngồi việc gây ra ơ nhiễm bụi, nó cịn làm
giảm tầm nhìn.
Ơ nhiễm do đại dương: Do q trình bốc hơi nước biển co kéo theo một
lượng muối (chủ yếu là NaCl) bị gió đưa vào đất liền. khơng khí có nồng độ
muối cao sẽ có tác hại tới vật liệu kim loại.
Ô nhiễm do phân hủy các chất hữu cơ trong tự nhiên: Do quá trình lên
men các chất hữu cơ khu vực bãi rác, đầm lầy sẽ tạo ra các khí như metan
(CH4), các hợp chất gây mùi hôi thối như hợp chất nitơ (ammoniac – NH3), hợp
chất lưu huỳnh (hydrosunfua – H2S, mecaptan) và thậm chí có cả các vi sinh
vật.

5


b). Các nguồn nhân tạo
Nguồn ô nhiễm do hoạt động của con người tạo nên bao gồm:
Ô nhiễm do sản xuất cơng nghiệp và tiểu thủ cơng nghiệp: ví dụ các nhà
máy sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, luyện kim loại, nhà máy nhiệt điện (sử
dụng các nhiên liệu than, dầu …).

Hoạt động nơng nghiệp: sử dụng phân bón, phun thuốc trừ sâu diệt cỏ.
Dịch vụ thương mại: chợ buôn bán.
Sinh hoạt: nấu nướng phục vụ sinh hoạt hàng này của con người (gia
đình, cơng sở…).
Vui chơi, giải trí: khu du lịch, sân bóng … Các nguồn trên có thể coi là
các nguồn cố định.
Tùy vào các nguồn gây ô nhiễm mà trong quá trình hoạt động thải vào
môi trường các tác nhân ơ nhiễm khơng khí khác nhau về thành phần cũng như
khối lượng.
Dựa vào tính chất hoạt động có thể chia thành 4 nhóm chính:
Ơ nhiễm do q trình hoạt động sản xuất: cơng nghiệp, tiểu thủ cơng
nghiệp, nơng nghiệp.
Ơ nhiễm do giao thơng: khí thải xe cộ, tàu thuyền, máy bay
Ô nhiễm do sinh hoạt: do đốt nhiên liệu phục vụ sinh hoạt, phục vụ vui
chơi giải trí.
Ơ nhiễm do q trình tự nhiên: bão, núi lửa, do sự phân hủy tự nhiên các
chất hữu cơ gây mùi hơi thối...bụi phấn hoa.
+ Dựa vào đặt tính hình học gồm có:
Điểm ơ nhiễm: ống khói nhà máy.
Đường ô nhiễm: đường giao thông.
Vùng ô nhiễm: khu công nghiệp, khu tập trung các cơ sở sản xuất.
+ Dựa vào tính chất khuyết tán.
Nguồn thải thấp: gồm nguồn mặt, nguồn đường, nguồn điểm (ống khói
nằm dưới vùng bóng rợp khí động).
Nguồn thải cao: ống khói nằm trên vùng bóng rợp khí động.[2].

6


Bảng 1.1- Các nguồn thải ra các chất ô nhiễm đặc trưng

Ngành sản xuất

Các chất ô nhiễm đặc trưng

Nhà máy nhiệt điện, lò nung,

Bụi ,SOX , NOX , COX ,

nồi hơi đốt bằng nhiên liệu.

hydrocacbon aldehyt.

Chế biến thực phẩm

Bụi, mùi

Sản xuất nước đá

On, NH3 ( Nếu dùng gas

Chế biến hạt điếu

ammoniac )
Bụi , mùi hôi , các phenol

Thuốc lá

Bụi, mùi hơi,nicơtin

Dệt,nhuộm


Bụi, hợp chất hữu cơ

Sản xuất hóa chất
- Axít sunfủic

- SOX ,

- Superphotphat

- Bụi , HF , H2 SiF6 , SO3

- Amoniac

- NH3

- Keo, sơn, vecni

- Bụi, hợp chất hưu cơ bay hơi

- Xà bông, bột giặc

- Bụi, kiềm

- Lọc dầu

- TCH bụi, COX , SOX , NOX

- Sành sứ, thủy tinh ,vật liệu xây


- TCH bụi, COX , SOX , NOX

dựng
- Luyện kim , lò đúc

- Bụi , SO2 COX , NOX

- Nhựa ,cao su , chất dẻo

- Bụi,mùi hơi,dung mơi hữu cơ
, so2

1.1.3. Thành phần khí thải động cơ và tác hại do ơ nhiễm khí thải
a). Những chất độc hại trong khí thải động cơ đốt trong
Nitơ-oxit, carbon monoxide, sulfur dioxide, benzen... có trong khí xả đều
tác động xấu tới cơ thể nếu con người hít phải với số lượng lớn.

7


Khí thải động cơ ơ tơ gồm một số hóa chất độc hại, trong đó có nitơ-oxit
(khí NOx), carbon monoxide, sulfur dioxide, benzen, formaldehyde và muội
than, tất cả đều có thể gây hại tới sức khỏe con người.

Hình 1.1 - Khí thải ơ tơ tác động xấu tới sức khỏe
con người và môi trường
Phần lớn ôtô ngày nay sử dụng xăng/dầu hóa thạch để cung cấp sức mạnh
cho động cơ, từ đó xảy ra một số phản ứng cơ học và hóa học đồng thời giúp xe
hoạt động. Tất cả những điều này xảy ra phía dưới nắp ca-pơ (chủ yếu là việc
đốt cháy nhiên liệu), phát thải khí và các hạt - thứ thường được nhắc tới một

cách phổ biến là khí xả.
Khí xả chủ yếu là phụ phẩm từ quá trình đốt cháy một số loại nhiên liệu,
như dầu, xăng, khí tự nhiên, dầu mazut... Khí xả ơtơ thốt ra từ xe và hịa vào
mơi trường.
Khí xả mang tiếng xấu bởi gây hại cho cả con người lẫn mơi trường,
ngun nhân từ sự góp mặt của một số chất vốn nổi tiếng về độ độc hại. Tuy
nhiên, cũng nên lưu ý rằng không phải mọi thành phần của khí xả đều có hại,
bởi nó cịn gồm cả những thứ khơng độc, như khí nitơ, hơi nước và carbon
dioxide CO2 (dù đó là loại khí nhà kính và yếu tố chính góp phần làm nóng bề
mặt địa cầu).

8


Dưới đây là một số chất độc hại có trong khí thải xe hơi và sự tác động
tới con người cũng như mơi trường:
Carbon monoxide (CO):
Là khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị. Con người hít phải q nhiều
khí này sẽ bị giảm khả năng hấp thụ oxy, tổn hại mơ nghiêm trọng và có nguy
cơ tử vong. Carbon monoxide là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trong các
vụ ngộ độc khí với các triệu chứng như cảm giác bần thần, nhức đầu, buồn nơn,
khó thở rồi từ từ đi vào hơn mê.

Hình 1.2 - Ơ nhiễm khơng khí từ khí thải động cơ ơ tơ

Benzen (C6H6):
Là một chất hữu cơ bay hơi, có mặt tự nhiên trong dầu thơ, nên cũng có
trong xăng dầu và các khí thải phương tiện xe cộ. Benzen nguy hiểm vì khả
năng phá hủy máu. Nó khiến tủy xương khơng thể sản xuất đủ tế bào hồng cầu,
trong khi lại làm tổn thương hệ miễn dịch bằng cách không tạo ra đủ tế bào

bạch cầu.
Năm 2013, Cơ quan Y tế Canada từng cảnh báo về sự nguy hiểm của
benzen từ khí thải xe hơi, nếu để xe sát hoặc ngay trong nhà. Nó làm tăng nguy
cơ ung thư máu và các loại ung thư khác.

9


Hầu hết các tài xế biết rằng không nên cho xe nổ máy khi vào garage.
Tuy nhiên, họ không biết rằng ngay cả khi đã tắt máy, động cơ vẫn tiếp tục giải
phóng hơi benzen vào khơng khí, và lắng đọng trong nhà xe. Ngồi ra, sơn và
các dung mơi thường được gia chủ để vào garage cũng giải phóng benzen khi
chúng bốc hơi từ từ.
Sulfur dioxide (SO2):
Loại khí khơng màu có mùi khó chịu, thâm nhập qua đường hơ hấp gồm
mũi, họng, gâyho và khó thở. Trong thời gian dài, loại khí này có thể dẫn tới
chứng hen và những trạng thái sức khỏe tương tự khác.
Muội than:
Muội than, hay bồ hóng, là thứ khiến khí xả bay ra từ ơtơ có màu đen.
Tác hại của muội than rất nhiều, trong đó gồm bệnh cúm, hen suyễn và thậm chí
là ung thư.
Muội than cũng tác động xấu tới mơi trường khi thực tế, muội than chiếm
hơn 25% ô nhiễm độc hại trong khơng khí.
Với những chất độc hại kể trên, khí xả, dù bay ra từ một chiếc ơtơ cỡ nhỏ
hay một nhà máy sản xuất khổng lồ, đều gây thiệt hại nghiêm trọng tới con
người cũng như môi trường. Đó cũng là lý do thế giới đang dần hạn chế khí thải
hết mức có thể. [3].
1.2. Tình hình sản xuất và xu hướng phát triển xe máy tại Việt Nam
Thập kỷ vừa qua chứng kiến sự phát triển sự phát triển mạnh mẽ của thị
trường xe máy tại Việt Nam, cả về số lượng và chất lượng. Sự bùng nổ số lượng

xe máy, xe tay ga trỗi dậy như một thế lực, thị trường môtô phân khối lớn sôi
động hẳn lên là những cột mốc đáng nhớ trong 10 năm qua.
+Bùng nổ xe máy.
Xe máy là phương tiện di chuyển chủ yếu của người Việt, chiếm hơn
85% tổng số phương tiện. Từ năm 2010, ngành công nghiệp xe máy Việt Nam
sôi động hẳn lên khi các ông lớn Honda, Yamaha, Suzuki, Piaggio công bố hàng
loạt dự án xây dựng nhà máy và mở rộng sản xuất với tổng giá trị lên đến hàng

10


trăm triệu USD. Đó cũng là thời điểm kinh tế Việt Nam có những bước hồi
phục sau cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu năm 2008, dẫn đến sức mua xe
tăng lên.
Tính đến cuối năm 2011, Việt Nam có khoảng 33,4 triệu xe máy đang lưu
thông, theo thống kê của Bộ Giao thông Vận tải. Đến cuối năm 2019, con số
này đã gần chạm ngưỡng 60 triệu xe. Hiện tại, Việt Nam đang xếp thứ 4 trong
danh sách các quốc gia tiêu thụ xe máy nhiều nhất thế giới, đứng sau Ấn Độ,
Trung Quốc và Indonesia.
Bùng nổ xe máy cũng mang đến nhiều hệ lụy. Ùn tắc giao thông ở các
thành phố lớn, tỷ lệ tai nạn giao thông gia tăng và ô nhiễm môi trường là những
vấn đề mà xe máy mang đến.
+Xe tay ga trỗi dậy.
Có mặt tại Việt Nam từ những năm 1990 nhưng xe tay ga khi đó chưa
phải là lựa chọn cho số đơng. Với những "đặc trưng" như giá cả đắt đỏ, chi phí
bảo dưỡng cao và "uống xăng như uống nước", xe tay ga thời điểm đó được
mặc định cho giới nhà giàu. Năm 2009, Honda nâng cấp hệ thống phun xăng
điện tử cho chiếc Air Blade, mở ra kỷ nguyên xe tay ga tiết kiệm nhiên liệu.
Sau năm 2010, thị trường xe tay ga tại Việt Nam sôi động hơn khi các
hãng xe lớn xây dựng thêm nhà máy và mở rộng quy mô sản xuất. Các mẫu xe

tay ga mới liên tục ra mắt với giá cả phải chăng, kiểu dáng thời trang, cốp dung
tích lớn và động cơ tiết kiệm. Nhờ vậy, lượng xe tay ga tiêu thụ liên tục tăng và
dần thay thế cho xe số. Đã có nhiều dự đốn về thị trường xe máy Việt bão hịa,
tuy nhiên sự dịch chuyển từ xe số sang xe ga khiến doanh số xe máy ln duy
trì tăng trưởng.
Tỷ lệ xe tay ga bán ra trong năm 2010 là 30%. Năm 2011 con số này tăng
lên 38%, năm 2014 là 40-42% và đạt 45% ở năm 2015. Trong năm 2015,
Honda Việt Nam bán ra 2,02 triệu xe, trong đó xe tay ga chiếm tỷ lệ lên đến
54%, lần đầu tiên vượt xe số. Hiện tại, mẫu xe máy bán chạy nhất thị trường là
Honda Vision, một chiếc xe tay ga phổ thông.[4]

11


Hình 1.3 – Mật độ xe máy tại thành phố Hồ Chí Minh ở giờ cao điểm
1.3. Tổng quan về xe Hybrid
1.3.1. Khái niệm
Ơ tơ Hybrid là dịng xe sử dụng động cơ tổ hợp, được kết hợp giữa động
cơ chạy bằng năng lượng thông thường (xăng, Diesel…) với động cơ điện lấy
năng lượng điện 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 tạo năng lượng. Nhờ vậy mà ôtô có thể tiết kiệm được nhiên liệu khi
vận hành bằng động cơ điện đồng thời tái sinh được năng lượng điện để dùng
khi cần thiết.
1.3.2. Lịch sử và xu hướng phát triển xe Hybrid
Hơn một thế kỷ trước, theo nghiên cứu của Toyota, một người tên Piper
đã đề nghị cấp bằng sáng chế về một dạng động cơ kết hợp giữa xăng và điện
như các hệ thống Hybrid ngày nay. Mục đích của Piper lúc đó là làm sao giúp
chiếc xe tăng tốc lên 40 km/h trong khoảng chưa đến 10 giây, vào thời buổi mà
tốc độ xe ôtô trung bình phải mất hơn nửa phút để đạt tới con số trên. Ý tưởng

hết sức độc đáo nhưng Piper đã không gặp thời. Sự bùng nổ xe gắn máy hai
bánh vào đầu thế kỷ trước đã khiến sáng chế của Piper rơi vào quên lãng. Giá
nhiên liệu rẻ mạt, khơng có bất cứ quy định nào về khí thải khiến cho người sử
dụng ôtô và xe máy đều không quan tâm tới các hệ thống động cơ lạ lẫm.

12


Nghiên cứu của Toyota còn chỉ ra rằng tại Pháp, cơng ty Ơtơ điện Paris
đã chế tạo một loạt xe điện và Hybrid trong những năm cuối thế kỷ 19 và đầu
20. Các nhà sản xuất xe Pháp thực sự là những người đi tiên phong trong ngành
công nghiệp xe hơi. Đất nước hình lục lăng này từng là nơi chế tạo ôtô lớn nhất
thế giới cho tới khi bị nước Mỹ chiếm mất vị trí. Tiếc là lúc đó, những hãng xe
lớn nhất nước Pháp lại hoàn toàn vắng bóng ở thị trường Bắc Mỹ. Một trong số
những xe Hybrid của cơng ty Ơtơ điện Paris, mang tên Kreiger, là xe dẫn động
bánh trước và có tay lái trợ lực. Khi đó mới chỉ là năm 1903.
Trong buổi bình minh của ngành công nghiệp ôtô, một công ty tại Áo mang
tên Lohner đã chế tạo một mẫu xe, trong đó động cơ điện được gắn gần bánh xe và
truyền lực thẳng tới các bánh. Một người nổi tiếng về sau này trong ngành công
nghiệp xe hơi, Ferdinand Porsche, lúc đó có mặt trong số các cơng nhân tham gia
hồn thiện mẫu xe này. Chính ơng là người sẽ thực hiện những kỳ công với xe
Volkswagen Beetle và lập ra hiệu xe thể thao nổi tiếng mang tên mình, Porsche.
Sự tham gia của Porsche chắc chắn là rất đáng kể bởi vì những chiếc xe này được
gọi là Lohner-Porsche. Mẫu xe rất gần với xe Hybrid ngày nay do động cơ xăng
được sử dụng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện. Vì thế, các nhà nghiên
cứu của Toyota đã coi về cơ bản đây là một chiếc xe Hybrid.

Hình 1.4 – Xe LohnerPorschetrong bảo tàng

13



Trong giai đoạn nửa đầu của thế kỷ trước, còn có nhiều tên tuổi khác
tham gia chế tạo xe Hybrid như General Electric và Woods Motor Vehicle (đều
của Mỹ), Siemens-Schukert (Đức). Woods đã giới thiệu mẫu xe Dual Power
vào năm 1917, kết hợp động cơ điện và xăng để đạt vận tốc 56 km/h. Nếu chỉ sử
dụng động cơ điện chiếc xe cũng có tốc độ chừng 32 km/h. Thậm chí, một cơng
ty tên Walker tại Chicago cịn cho ra lò cả xe tải Hybrid vào đầu những năm
1940.
Galt Motor là công ty đầu tiên của Canada trong lĩnh vực này. Năm 1914,
công ty xuất xưởng chiếc Galt sử dụng động cơ xăng 2 thì có 2 xi-lanh, cơng
suất 10 mã lực và một máy phát điện 40V, 90A. Theo công ty, người lái chạy
được liên tục 112 km mà chỉ tiêu tốn hơn 3,5 lít nhiên liệu và có thể thêm
khoảng 30 km nữa với bình điện. Nhưng tốc độ tối đa 48 km/h của xe không
gây ấn tượng với khách hàng, những người vào thời điểm đó đã chọn kiểu xe
động cơ thơng thường để có hiệu năng cao hơn.
Cần phải nói thêm rằng hệ thống Hybrid cịn được ứng dụng nhiều năm
cả trong ngành xe lửa và tại các cơng trường xây dựng. GM từng có những
chiếc máy xúc cỡ lớn với một động cơ diesel sản sinh năng lượng cho từng
động cơ điện tại mỗi bánh.
Mẫu xe hatchback Toyota Prius đời 2005 có động cơ xăng 78 mã lực và
động cơ điện 67 mã lực. Hai động cơ này kết hợp trong hệ thống mà Toyota gọi
là "Hybrid Synergy Drive". Hệ thống cho phép xe sử dụng động cơ điện, động
cơ xăng hay cả tùy thời điểm, biến Prius thành một chiếc Hybrid thật sự.
Xe Hybrid có một lịch sử lâu đời hơn phần lớn chúng ta biết và có thể
những người đi tiên phong sẽ rất ngạc nhiên nếu họ biết rằng đầu thế kỷ 21
công nghệ mà họ từng ứng dụng này lại nhận được sự chấp thuận rộng rãi.
1.3.3. Phân loại xe Hybrid
- Theo thời điểm phối hợp công suất :
+ Chỉ sử dụng motor điện ở tốc độ chậm


14


Khi ôtô bắt đầu khởi hành, motor điện sẽ hoạt động cung cấp công suất
giúp xe chuyển động và tiếp tục tăng dần lên với tốc độ khoảng 25 mph (1,5
km/h) trước khi động cơ xăng tự khởi động. Để tăng tốc nhanh từ điểm dừng,
động cơ xăng phải khởi động ngay lập tức mới có thể cung cấp cơng suất tối đa.
Ngoài ra, motor điện và động cơ xăng cũng hỗ trợ cho nhau khi điều kiện lái
yêu cầu nhiều công suất, như khi leo dốc, leo núi hoặc vượt qua xe khác. Do
motor điện được sử dụng nhiều ở tốc độ thấp, nên loại này có khả năng tiết
kiệm nhiên liệu khi lái ở đường phố hơn là khi đi trên đường cao tốc. Toyota
Prius và Ford Escape Hybrid là hai dịng điển hình thuộc loại này.
+ Phối hợp khi cần công suất cao
Motor điện hỗ trợ động cơ xăng chỉ khi điều kiện lái yêu cầu nhiều cơng
suất, như trong q trình tăng tốc nhanh từ điểm dừng, khi leo dốc hoặc vượt
qua xe khác, còn trong điều kiện bình thường xe vẫn chạy bằng động cơ xăng.
Do đó, những chiếc Hybrid loại này tiết kiệm nhiên liệu hơn khi đi trên đường
cao tốc vì đó là khi động cơ xăng ít bị gánh nặng nhất. Điển hình là Honda
Civic Hybrid và Honda Insight thuộc loại thứ hai.
Cả hai loại này đều lấy công suất từ ắc-quy khi motor điện được sử dụng
và đương nhiên nó sẽ làm yếu công suất của ắc-quy. Tuy nhiên, một chiếc xe
Hybrid không cần phải cắm vào một nguồn điện để sạc bởi vì nó có khả năng tự
sạc.
- Theo cách phối hợp công suất giữa động cơ nhiệt và động cơ điện
a) Kiểu nối tiếp
Động cơ điện truyền lực đến các bánh xe chủ động, công việc duy
nhất của động cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện để phát sinh ra điện năng nạp
cho ắc-quy hoặc cung cấp cho động cơ điện.


15


Hình 1.5- Hệ thống Hybrid nối tiếp
1. Ắc quy, 2. Bộ chuyển đổi điện, 3. Động cơ điện, 4. Bánh xe chủ động,
5. Máy phát điện, 6. Bộ giảm tốc, 7. Động cơ nhiệt.
Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để nạp ắc-quy và một sẽ dùng
chạy động cơ điện. Động cơ điện ở đây cịn có vai trò như một máy phát điện
(tái sinh năng lượng) khi xe xuống dốc và thực hiện quá trình phanh.
Kiểu nối tiếp có những ưu và nhược điểm như sau:
Ưu điểm : Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ
không tải nên giảm được ô nhiễm mơi trường, Động cơ đốt trong có thể chọn ở
chế độ hoạt động tối ưu, phù hợp với các loại ôtô. Mặt khác động cơ nhiệt chỉ
hoạt động nếu xe chạy đường dài quá quãng đường đã quy định dùng cho
ăcquy. Sơ đồ này có thể khơng cần hộp số.
Nhược điểm : Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp còn tồn tại những nhược
điểm như : Kích thước và dung tích ắc-quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song

16


song, động cơ đốt trong luôn làm việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn
điện cho ắc-quy nên dễ bị quá tải.
b) Kiểu song song
Dòng năng lượng truyền tới bánh xe chủ động đi song song. Cả động cơ
nhiệt và motor điện cùng truyền lực tới trục bánh xe chủ động với mức độ tùy
theo các điều kiện hoạt động khác nhau. Ở hệ thống này động cơ nhiệt đóng vai
trị là nguồn năng lượng truyền moment chính cịn motor điện chỉ đóng vai trị
trợ giúp khi tăng tốc hoặc vượt dốc.
Kiểu này không cần dùng máy phát điện riêng do động cơ điện có tính

năng giao hốn lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc-quy trong các chế
độ hoạt động bình thường, ít tổn thất cho các cơ cấu truyền động trung gian, nó
có thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện
cho ắc-quy.

Hình 1.6 - Hệ thống Hybrid song song
1.Ăcs quy, 2. Bộ chuyển đổi điện, 3. Động cơ điện, 4. Bánh xe chủ động,
5. Bộ giảm tốc, 6. Cơ cấu truyền động, 7. Động cơ nhiệt.
Hệ thống Hybrid song song có những ưu và nhược điểm như sau :

17


Ưu điểm : Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng
lượng, mức độ hoạt động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt nên dung lượng
bình ắc-quy nhỏ và gọn nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiểu
ghép nối tiếp và hỗn hợp.
Nhược điểm : Động cơ điện cũng như bộ phận điều khiển motor điện có
kết cấu phức tạp, giá thành đắt và động cơ nhiệt phải thiết kế cơng suất lớn hơn
kiểu lai nối tiếp. Tính ơ nhiễm mơi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu
khơng cao.
c). Kiểu hỗn hợp
Hệ thống này kết hợp cả hai hệ thống nối tiếp và song song nhằm tận
dụng tối đa các lợi ích được sinh ra. Hệ thống lai nối tiếp này có một bộ phận
gọi là "thiết bị phân chia công suất" chuyển giao một tỷ lệ biến đổi liên tục công
suất của động cơ nhiệt và động cơ điện đến các bánh xe chủ động. Tuy nhiên xe
có thể chạy theo "kiểu êm dịu" chỉ với một mình động cơ điện. Hệ thống này
chiếm ưu thế trong việc chế tạo xe Hybrid.

Hình 1.7 - Hệ thống Hybrid hỗn hợp

1. Ắc quy, 2. Bộ chuyển đổi điện, 3. Động cơ điện, 4. Bánh xe chủ động, 5. Bộ
giảm tốc, 6. Bộ phân chia công suất, 7. Máy phát điện,8. Động cơ nhiệt.

18