Sơ Đồ Nguyên Lý Tổng Quát Của Các Cơ Cấu Truyền Động Cơ Khí:

Hình 32: Động cơ điện DC EBM08.

3.5. Xác định động cơ nhiệt:

Động cơ nhiệt có vai trò cung cấp năng lượng khi xe chạy trong thời gian dài mà bộ nguồn ắc quy không đáp ứng được. Như phân tích ở trên, hệ thống lai này hoạt động theo nguyên lý "vận hành phụ trợ" nên năng lượng từ động cơ nhiệt đóng vai trò thứ yếu, có nghĩa là công suất của động cơ nhiệt có thể nhỏ hơn công suất cần thiết của xe. Tuy nhiên nếu không vi phạm về tỷ lệ tự trọng trên tổng trọng lượng của xe thì ta nên chọn công

suất của động cơ

nhiệt bằng công suất của động cơ

điện để

xe có thể

chạy trên đường dài mà không bị ràng buộc về thời gian nạp điện lại cho bộ nguồn ắc quy.

Để lựa chọn động cơ nhiệt, căn cứ vào các yếu tố sau:

Công suất định mức và giá thành.

Kiểu dáng và trọng lượng.

Hệ thống khởi động và hệ thống làm mát.

Từ các điều kiện nêu trên, lựa chọn động cơ nhiệt Lutian LT154F có

công suất 1700W tại vòng quay 3000 vòng/phút. Động cơ này so với các

động cơ khác tương đương trên thị trường thì có giá thành cao hơn, nhưng ngược lại hiệu suất, tuổi thọ, độ êm dịu và trọng lượng của nó thì ưu điểm hơn các động cơ khác. Công suất của động cơ này sau khi chuyển đổi sang chạy bằng nhiên liệu LPG ước lượng đạt 1200 1500W, phù hợp với công suất cần thiết của xe.

Hình 33: Động cơ xăng Lutian LT154F.

3.6. Sơ đồ nguyên lý tổng quát của các cơ cấu truyền động cơ khí:

Cơ cấu truyền động cơ khí được chia ra làm hai nhóm:

- Bánh xe trước: động cơ điện 500(W).

- Bánh xe sau: động cơ LPG, máy phát điện và bộ truyền động liên kết với động cơ điện 1000(W).

Sơ đồ

tổng quát của các cơ

cấu này được thể

hiện trên hình 34.

Nguyên lý hoạt động chung của các cơ cấu này như sau:

a) Ở chế độ bình thường, động cơ điện quay nó sẽ kéo bánh xe chủ

động quay làm xe chuyển động. Trên sơ đồ tổng quát (hình 34) ta thấy

giữa máy phát điện và bánh xe sau được liên lạc với nhau qua ly hợp điện từ và bộ truyền động đai. Khi chưa cấp điện cho cuộn dây điện từ thì mối

liên hệ

này tạm thời gián đoạn.

Ở chế

độ xe chạy bình thường, ly hợp

điện từ ở trạng thái ngắt, bánh xe chủ động không kéo máy phát điện quay theo. Công suất của động cơ điện được dùng để kéo xe chuyển động mà không chịu ảnh hưởng của cụm máy phát điện.

b) Ở chế độ giảm tốc khi cần dừng xe hoặc khi xe xuống dốc, người lái nhả tay ga, động cơ điện được cắt điện, đồng thời một công tắc cuối hành trình tay ga sẽ điều khiển ly hợp điện từ đóng lại, khi đó bánh xe chủ động sẽ kéo máy phát điện quay theo thông qua bộ truyền động đai. Động

năng của xe được chuyển thành điện năng nạp lại cho ắc quy. Vì mối liên hệ giữa động cơ LPG và máy phát điện có bộ ly hợp ly tâm chỉ truyền công suất theo một chiều nên khi máy phát điện quay nó không kéo động cơ LPG

quay theo. Nếu người lái tiếp tục vặn tay ga, ly hợp điện từ sẽ chuyển

sang trạng thái ngắt, động cơ điện được cấp điện, xe tiếp tục làm việc

theo chế độ

chạy bình thường. Ở

đây chúng ta cần phải lưu ý rằng, hệ

thống phanh tái sinh năng lượng chỉ có thể giảm tốc độ xe chứ không thể

dừng được xe. Do đó trên xe cần phải trang bị bằng cơ khí.

thêm hệ

thống phanh tay

c) Khi cần chạy đường dài, người lái chuyển điều khiển xe sang hoạt động ở chế độ “phụ trợ”. Khi đó ta nạp nhiên liệu LPG cho động cơ Lutian LT154F. Động cơ này được vận hành kéo máy phát điện hỗ trợ cùng bình ắc quy cung cấp điện năng cho động cơ điện.

Hình 34: Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền động cơ khí.

Vì công suất của cụm động cơ LPG máy phát điện được chọn cân bằng với động cơ điện nên có thể chạy xe trong thời gian dài mà không làm hết bình ắc quy. Động cơ LPG được bộ điều tốc điều khiển chạy ở vùng

tốc độ ổn định tương ứng với hiệu suất nhiệt cực đại nên hạn chế phát

thải các chất khí gây ô nhiễm môi trường. Khi cụm động cơ LPG máy

phát điện hoạt động, ly hợp điện từ được điều khiển ở trạng thái ngắt nên sự quay của máy phát điện không làm ảnh hưởng đến sự quay của bánh xe sau. Trong trường hợp cần giảm tốc độ xe, người lái nhả tay ga, tín hiệu từ công tắt cuối hành trình của tay ga điều khiển bộ điều tốc làm cho động cơ

LPG chạy

ở tốc độ

cầm chừng, ly hợp ly tâm sẽ

chuyển sang trạng thái

ngắt để gián đoạn đường truyền công suất giữa động cơ LPG với máy phát điện, đồng thời ly hợp điện từ được điều khiển đóng lại và máy phát điện

chuyển sang làm việc ở chế độ phanh tái sinh năng lượng. Nếu người lái

tiếp tục vặn tay ga, hệ trước.

thống sẽ

chuyển sang hoạt động ở

chế

độ như

d) Khi xe chạy vào đường có độ dốc lớn, nếu người lái vặn hết tay ga mà tốc độ xe không vượt quá 10km/h thì hệ thống tự động điều khiển động cơ LPG khởi động, ly hợp điện từ được điều khiển chuyển sang trạng thái đóng và dòng kích từ của máy phát được cắt để ngưng phát điện. Động cơ

LPG hỗ

trợ

với động cơ

điện kéo xe vượt dốc. Khi tốc độ

xe lớn hơn

10km/h hoặc tay ga không vặn hết, hệ thống sẽ tự động điều khiển ly hợp điện từ chuyển sang trạng thái ngắt (cắt sự truyền động từ máy phát đến bánh xe sau) và dòng kích từ của máy phát được cấp để phát điện nạp cho ắc quy.

Để đề phòng trường hợp khi xe dừng, người lái nhả tay ga và không tắt hệ thống điện toàn bộ xe, hệ thống phanh tái sinh năng lượng vẫn tiếp tục hoạt động, dòng điện kích từ có thể làm nóng cuộn dây kích từ của máy phát điện và làm tổn hao năng lượng, thông qua một rơ le điện từ, hệ thống sẽ điều khiển cắt dòng điện kích từ khi tín hiệu từ cảm biến báo tốc độ của xe nhỏ hơn 10km/h.

Tất cả

mọi chế

độ hoạt động của xe sẽ

được một bộ

điều khiển

trung tâm, gọi tắt là ECC (Electronic Control Center) điều khiển thông qua các tín hiệu vào từ cảm biến vị trí tay ga, vị trí các cần hoặc nút điều khiển,

cảm biến tốc độ xe và các tín hiệu ra bao gồm điều khiển cấp điện cho

cuộn dây của bộ

ly hợp điện từ, rơ

le đóng ngắt mạch điện kích từ

của

máy phát điện và bộ điều tốc của động cơ LPG.

3.7. Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ:

Toàn bộ hoạt động của hệ thống động cơ lai được điều khiển thông

qua một bộ

điều khiển điện tử

gọi tắt là bộ

ECC (Electronic Control

Center). Bộ ECC sẽ nhận các tín hiệu vào từ: cảm biến vị trí tay ga, công

tắt chuyển đổi chế độ

hoạt động “bình thường” hoặc “phụ

trợ” và cảm

biến tốc độ xe. Sau đó nó xử lý tín hiệu và thực hiện điều khiển đến: cuộn dây điện từ của bộ ly hợp điện từ, rơ le đóng ngắt mạch điện kích từ của máy phát điện và bộ điều tốc của động cơ LPG. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống thể hiện ở hình 35.

Nguyên lý điều khiển của bộ ECC có thể mô tả bằng bảng trạng thái hoạt động của các bộ phận thành phần ở bảng 31. Trong bảng này, công tắc tay ga bật “ON” khi người lái vặn tay ga, ngược lại khi người lái buông tay ga thì công tắt này ở trạng thái “OFF”. Bộ điều tốc của động cơ LPG

làm việc

ở hai chế

độ: tốc độ

cầm chừng 900(vòng/phút) và tốc độ

3000(vòng/phút) ứng với hiệu suất động cơ đạt cực đại. Các tín hiệu điều khiển ở trạng thái 1 tức là có dòng điện đến điều khiển các bộ phận thành phần, còn ở trạng thái 0 tức là cắt dòng điện điều khiển.

Hình 35: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động cơ.

Bảng 31: Mô tả hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ.

Nhóm tín

hiệu vào

Nhóm tín hiệu ra
Chế độ hoạt động	Công tắc tay ga	Vượt dốc (ga cực đại)	Tốc độ xe (Km/h)	Bộ điều tốc(v/ph)	Rơ le bộ tiết chế	Rơ le ly hợp điện từ
Bình thường	ON	ON	0 60	0	0	0
	ON	OFF	0 60	0	0	0
	OFF	OFF	10 60	0	1	1
	OFF	OFF	0 10	0	0	0
Phụ trợ	ON	ON	0 10	3000	0	1
		ON	>10	3000	1	0
		OFF	0 60	3000	1	0
	OFF	OFF	10 60	900	1	1
	OFF	OFF	0 10	3000	1	0