đánh giá phát thải và đề xuất giải pháp chuyển đổi xe buýt danabus thành xe lai điện

CAM ĐOAN Nhóm em xim cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài đồ án tốt nghiệp “Đánh giá phát thải và đề xuất giải pháp chuyển đổi xe buýt DANABUS thành xe lai điện” này được

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Minh Tiến

Sinh viên thực hiện: 1Nguyễn Thái Nguyên

2Huỳnh Minh Huy 3Nguyễn Thành Danh Mã sinh viên: 12050421200178 22050421200144 32050421200117

Lớp: 223DATNDL01

Đà Nẵng, 6/2024

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

NHẬN XÉT GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN DIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM

22050421200144 32050421200147

1 Tên đề tài:

Đánh giá phát thải và đề xuất giải pháp chuyển đổi xe buýt DANABUS thành xe lai điện

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Thông số kỹ thuật xe DANABUS - Tài liệu tham khảo về chuyển đổi xe chạy bằng động cơ truyền thống sang xe lai điện

- Tài liệu hướng dẫn và sử dụng phần mềm mô phỏng Solidworks, HyperWork

3 Nội dung chính của đồ án:

- Giới thiệu tổng quan đề tài - Chất lượng không khí và mức độ phát thải của phương tiện cơ giới tại thành phố Đà Nẵng

- Tổng quan về xe Hybrid - Chuyển đổi xe buýt Danabus thành xe lai điện - Ứng dụng phần mềm thiết kế mô phỏng bền

4 Các sản phẩm dự kiến:

Báo cáo luận án tốt nghiệp

5 Ngày giao đồ án: 8/1/2024 6 Ngày nộp đồ án: 17/6/2024

Người hướng dẫn

LỜI NÓI ĐẦU

Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin cảm gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Minh Tiến, giảng viên Bộ môn -Công nghệ Kỹ thuật ô tô- và anh Hồ Tấn Trung đã

hướng dẫn, trang bị kiến thức, kỹ năng cơ bản để hoàn thành đề tài nghiên cứu này Nhóm em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng nói chung và các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ kỹ thuật ô tô nói riêng đã truyền đạt những kiến thức về môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp các thành viên trong nhóm có đầy đủ cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

CAM ĐOAN

Nhóm em xim cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài đồ án tốt nghiệp “Đánh giá phát thải và đề xuất giải pháp chuyển đổi xe buýt DANABUS thành xe lai điện” này được tiến hành công khai, dựa trên sự cố gắng, nổ lực của các thành viên trong

nhóm và sự hướng dẫn nhiệt tình từ giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Minh Tiến và anh Hồ Tấn Trung Các số liệu và kết quả trong đề tài này là trung thực và không sao

chép cũng như sử dụng các kết quả từ các nghiên cứu khác Nếu phát hiện có sự sao chép cũng như sử dụng các kết quả từ các nghiên cứu khác, nhóm xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Nhận xét giảng viên hướng dẫn Nhận xét giáo viên phản biện Tóm tắt

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 3

1.1 Biến đổi khí hậu và chiến lược Net-zero 3

1.1.1 Biến đổi khí hậu 3

1.1.2 Net- zero 3

1.1.3 Hiệu ứng nhà kính 4

1.2 Xu thế phát triển ngành công nghiệp ô tô thế giới 5

1.3 Lộ trình thay thế ô tô truyền thống tại Việt Nam 7

1.4 Yêu cầu đối với lĩnh vực giao thông vận tải với xu hướng hiện nay 8

CHƯƠNG 2 CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ VÀ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI CỦA

PHƯƠNG TIỆN CƠ GIỚI TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 9

2.1 Khảo sát chất lượng không khí tại thành phố Đà Nẵng giai đoạn (2014-2024) 9

2.2 Mức độ phát thải của các lĩnh vực tại Đà Nẵng 12

2.3 Mức độ phát thải của các loại phương tiện cơ giới đường bộ 12

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN XE HYBRID 14

3.1 Khái niệm xe Hybrid 14

3.2 Các cơ cấu truyền động của động cơ Hybrid 14

3.2.1 Hệ thống truyền động nối tiếp 14

3.2.2 Hệ thống truyền động song song 15

3.2.4 Xe Range Extender Hybrid 18

3.4 Ưu, nhược điểm động cơ Hybrid 18

CHƯƠNG 4 CHUYỂN ĐỔI XE BUÝT DANABUS THÀNH XE BUÝT LAI ĐIỆN 19

4.1 Giới thiệu về xe buýt DANABUS 19

4.1.1 Hệ thống phanh trang bị trên xe buýt DANABUS 20

4.1.2 Hệ thống treo trang bị trên xe buýt DANABUS 21

4.2 Lý do chuyển đổi 23

4.3 Những khó khăn, thách thức khi chuyển đổi 24

4.4 Một số nghiên cứu chuyển đổi xe hybrid 26

4.5 Phương pháp chuyển đổi 26

4.5.1 Tính chọn động cơ điện và bộ điều khiển 26

4.5.2 Tính toán hệ thống phanh dầu 35

5.5.1 Thiết lập thông số đầu vào mô phỏng 85

5.5.2 Kết quả 86

KẾT LUẬN 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

PHỤ LỤC 91

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường 3

Hình 1.2 Ảnh hưởng của khí CO2 đến Net- Zero 4

Hình 1.3 Các hoạt động làm tăng hiệu ứng nhà kính 5

Hình 1.4: Những mẫu xe Hybrid có trên thị trường 6

Hình 1.5 Tích hợp các phần mềm trên xe ô tô 6

Hình 1.6 Quy trình lắp ráp xe ô tô tại Việt Nam 7

Hình 1.7 Trạm sạc của Vinfat 8

Hình 2.1: Biểu đồ chỉ số chất lượng không khí trung bình năm tại TP Đà Nẵng 11

Hình 2.2: Biểu đồ diễn biến chỉ số chất lượng không khí tại TP Đà Nẵng 11

Hình 2.3: Biểu đồ lượng phát thải khí CO2 các lĩnh vực tại TP Đà Nẵng (2016) 12

Hình 2.4: Biểu đồ lượng phát thải khí CO2 các phương tiện tại TP Đà Nẵng (2016) 13Hình 3.1: Xe Toyota Corolla Altis dòng xe Hybrid 14

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lí hoạt động của loại truyền động trực tiếp xe Hybrid 15

Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lí hoạt động loại truyền động song song xe Hybrid 15

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lí hoạt động loại nối tiếp song song xe hybrid 16

Hình 4.1: Kiểu dáng xe buýt DANABUS 19

Hình 4.2: Nội thất bên trong xe buýt DANABUS 19

Hình 4.3: Sơ đồ bố trí hệ thống phanh thủy lực trợ lực chân không 21

Hình 4.5: Bộ phận điều hướng 23

Hình 4.7: Xe buýt Hybrid của công ty Siemens VN 26

Hình 4.8: Các lực tác dụng lên ô tô khi lên dốc 27

Hình 4.9: Động cơ điện 30

Hình 4.10: Bộ pin 48v 320ah 32

Hình 4.11: Máy phát điện 32

Hình 4.12: Bộ chuyển đổi Dc/Dc 33

Hình 4.13: Sơ đồ bố trí xe trước chuyển đổi 34

Hình 4.14: Sơ đồ bố trí sau chuyển đổi 34

Hình 4.15: Sơ đồ tính toán lực tác dụng lên khi phanh 36

Hình 4.16: Cơ cấu phanh kiểu đĩa có rảnh làm mát 38

Hình 4.17: Đồ thị đường đặc tính đàn hồi của hệ thống treo trước 48

Hình 4.18: Đồ thị đặc tính của hệ thống treo sau 50

Hình 4.19: Đồ thị áp suất theo phần trăm tải trọng (0%-120%) 61

Hình 4.20: Đồ thị lực đàn hồi theo phần trăm tải trọng (0%-120%) 62

Hình 4.21: Đồ thị khảo sát lực đàn hồi tác dụng lên bộ phận balon ở các mức tải khác nhau [0%-120%] 65

Hình 4.22: Đồ thị tỉ lệ % lực đàn hồi 66

Hình 5.1: Điều kiện biên của đĩa phanh 67

Hình 5.2: Điều kiện biên tai nhíp 69

Hình 5.3: Điều kiện biên phần lưới lò xo 69

Hình 5.4: Điều kiện biên thân lò xo 70

Hình 5.5: Chia lưới phanh trước 70

Hình 5.6: Tỷ lệ lưới Jacobian của phanh trước 71

Hình 5.7: Kiểm tra chất lượng lưới phanh trước 71

Hình 5.8: Chia lưới phanh sau 72

Hình 5.9: Tỷ lệ Jacobian của phanh sau 72

Hình 5.10: Kiểm tra chất lượng lưới phanh sau 73

Hình 5.20: Ứng suất của đĩa trước/sau 78

Hình 5.21: Chuyển vị đĩa trước/sau 79

Hình 5.22: Hệ số an toàn của đĩa trước/sau 79

Hình 5.23: Nhiệt độ ở đĩa phanh 80

Bảng 2.1: Thể hiện chỉ số chất lượng không khí 9

Bảng 3.1 Bảng so sánh ưu, nhược điểm của động cơ Hybrid 18

Bảng 4.1: Thông số kĩ thuật xe buýt DANABUS 20

Bảng 4.2: Bảng thông số động cơ điện 30

Bảng 4.3: Bảng thông số máy phát điện 32

Bảng 4.4: Bảng thông số bộ chuyển đổi Dc/Dc 33

Bảng 4.5: Thông số xe sau khi cải tiến 35

Bảng 4.6: Lực đàn hồi và áp suất thay đổi theo phần trăm tải trọng 61

Bảng 4.7: Lực tác dụng lên balon khí khi ở tải trọng khác nhau 64

Bảng 4.8: Lực tác dụng lên balon khí khi ở tải trọng so với trạng thái không tải 65

Bảng 5.1: Bảng điều kiện nhiệt 68

Bảng 5.2: Thông số đầu vào mô phỏng động lực học 85

Bảng 5.3: Bảng so sánh tải trọng phân bố lên 87

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT TẮT: CO2: Carbon dioxideNH4: Amoni

N2O: Dinitơ monoxide PM2.5: Loại bụi mịn có đường kính từ 2.5 đến 10 MicronPM10: Loại bụi siêu mịn có kích thước nhỏ hơn 2.5 micron O3: baxygen

NO2: Nitơ dioxide SO2: Lưu huỳnh dioxide CO : Cacbon oxit

MỞ ĐẦU

1 Mục đích thực hiện đề tài này Ô nhiễm môi trường đã trở thành một vấn đề không chỉ của một quốc gia, một khu vực mà là mối quan tâm chung của toàn nhân loại Quá trình phát triển kinh tế - xã hội của các quốc gia trên thế giới dẫn đến những tát động to lớn đến môi trường, đặc biệt ô nhiễm không khí do hoạt động giao thông vận tải gây ra Ở Việt Nam, ô nhiễm môi trường trên địa bàn các đô thị lớn đang trở thành một vấn đề bức xúc trong đó có TP Đà Nẵng Vì thế, mục đích của đề tài này là khảo sát chất lượng không khí tại TP Đà Nẵng và đề xuất chuyển đổi xe buýt DANABUS sang xe lai điện

2 Mục tiêu đề tài nghiên cứu Mục tiêu của đề tài là nhằm khảo sát chất lượng không khí tại TP Đà Nẵng có đảm bảo tiêu chuẩn đối với sức khỏe cộng đồng hay không Bên cạnh đó, đối với việc đề xuất chuyển đổi xe buýt DANABUS sang xe lai điện, nhóm nghiên cứu chọn động cơ điện để kết hợp với động cơ đốt trong của xe buýt DANABUS, ngoài ra còn tính toán, đồng thời mô phỏng, kiểm nghiệm bền đối với hệ thống phanh, hệ thống treo

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Xe buýt DANABUS 4 Phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết kết hợp tính toán, mô phỏng, kiểm nghiệm bền 5 Cấu trúc đồ án

Bài báo cáo đề tài: “Đánh giá phát thải tại TP Đà Nẵng và đề xuất chuyển đổi xe buýt DANABUS sang xe lai điện” được chia làm 5 chương với nội dung các chương như sau:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về đề tài Chương 2: Chất lượng không khí và mức độ phát thải của phương tiện cơ giới tại TP Đà Nẵng

Chương 3: Tổng quan xe Hybrid Chương 4: Chuyển đổi xe buýt DANABUS thành xe lai điện Chương 5: Ứng dụng phần mềm mô phỏng bền

Sau đây là nội dung của từng phần của đề tài: “Đánh giá phát thải tại TP Đà Nẵng và đề xuất chuyển đổi xe buýt DANABUS sang xe lai điện”

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 Biến đổi khí hậu và chiến lược Net-zero

1.1.1 Biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm: Khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai, bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định

Biến đổi khí hậu gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ thống kinh tế - xã hội, đến sức khỏe và phúc lợi của con người

Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác

Hình 1.1 Các tác nhân gây ô nhiễm môi trường

1.1.2 Net- zero

Net Zero hay "Phát thải ròng bằng 0", là một mục tiêu môi trường nhằm giảm lượng phát thải khí nhà kính (như CO2, NH4, N2O) do con người gây ra xuống mức cân bằng với khả năng hấp thụ hoặc loại bỏ khí thải của Trái Đất, đến mức mà tổng lượng khí thải ròng được giảm xuống bằng không Vấn đề này không chỉ đòi hỏi việc giảm thiểu phát thải từ các nguồn như giao thông, sản xuất công nghiệp và sản xuất điện năng,

mà còn bao gồm việc tăng cường khả năng hấp thụ carbon thông qua các biện pháp như trồng rừng mới, bảo tồn rừng, công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon (Carbon Capture and Storage - CCS)

Để đạt được điều này, cả chính phủ, doanh nghiệp và cá nhân đều cần cam kết giảm phát thải và hỗ trợ các giải pháp cho khả năng hấp thụ carbon, tạo ra một nền kinh tế toàn cầu ít carbon hơn và bền vững hơn

Hình 1.2 Ảnh hưởng của khí CO2 đến Net- Zero Carbon Neutral là quá trình giảm lượng khí thải carbon dioxide (CO2) hoặc các khí thải gây hiệu ứng nhà kính khác ra khỏi môi trường để bù đắp cho lượng khí thải đã tạo ra từ các hoạt động con người Mục tiêu của trung hòa carbon là giảm thiểu tác động của hoạt động con người đến biến đổi khí hậu và thúc đẩy sự phát triển bền vững Thực hiện bằng cách mua đủ các khoản tín chỉ bù đắp Carbon nhằm tạo ra sự khác biệt

Ngược lại, Net Zero là một mục tiêu tham vọng hơn rất nhiều lần, đòi hỏi tổ chức hoặc doanh nghiệp cắt giảm lượng khí thải carbon trong toàn bộ chuỗi cung ứng của họ, từ nguồn cung đến người tiêu dùng cuối cùng Đây là một nỗ lực quy mô lớn trong ngữ cảnh mà các doanh nghiệp thường không kiểm soát toàn bộ chuỗi giá trị của mình

1.1.3 Hiệu ứng nhà kính

Hiệu ứng nhà kính có tên tiếng anh là Greenhouse Effect Đây là hiện tượng không khí của trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắn của Mặt Trời xuyên qua tầng khí quyển và chiếu xuống mặt đất

Ngày nay, cùng với các hoạt động sinh hoạt, kinh doanh, sản xuất và khai thác cực kỳ mạnh mẽ của con người khiến khí CO2 tăng theo Từ đó, nhiệt độ không khí cũng bị

tăng lên, theo ước tính của các nhà khoa học, đến nữa thế kỷ sau thì nhiệt độ của trái đất sẽ tăng từ 1,5 – 4,5 độ C

Hình 1.3 Các hoạt động làm tăng hiệu ứng nhà kính Những tác hại nghiêm trọng bởi hiệu ứng nhà kính gây ra: thiếu hụt nguồn nước, cháy rừng tự phát, băng tan, môi trường sống của các sinh vật bị thu hẹp, ảnh hưởng đến sức khỏe con người

1.2 Xu thế phát triển ngành công nghiệp ô tô thế giới

Để duy trì tính cạnh tranh, các nhà sản xuất ô tô phải ngày càng xây dựng chuyên môn sâu hơn về phần mềm Công việc dựa trên điện toán đám mây đã trở nên quan trọng hơn bao giờ hết trong ngành công nghiệp ô tô Mới đây các chuyên gia trong ngành ô tô gặp nhau tại Diễn đàn Đổi mới Ô tô toàn cầu 2023 và đưa ra dự đoán về những xu hướng của ngành công nghiệp ô tô toàn cầu trong tương lai

Xe điện, xe lai điện: Điện khí hóa đã đạt được động lực đáng kể trong những năm

gần đây và chắc chắn sẽ vẫn là một trong những xu hướng quan trọng nhất trong ngành công nghiệp ô tô

Thực tế, ngày càng có nhiều hãng xe đầu tư phát triển xe điện để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp di chuyển thân thiện với môi trường General Motors, Volvo, Jaguar Land Rover và Aston Martin đã có kế hoạch chạy hoàn toàn bằng điện trong tương lai gần VW sẽ đầu tư hơn 30 tỷ euro (32,2 tỷ USD) vào cuối năm 2023 vào kế hoạch ra mắt gần 70 mẫu xe điện trong 10 năm tới

Hình 1.4: Những mẫu xe Hybrid có trên thị trường

Xe tự hành: Các nhà sản xuất ô tô và công ty công nghệ đang đầu tư rất mạnh vào

việc phát triển xe tự lái Chính phủ Đức hiện đang tài trợ cho hơn chục dự án thí điểm về lái xe tự lái, trong khi tại Mỹ, hơn 80 công ty đang thử nghiệm tổng cộng 1.400 xe tự lái Và tại Bắc Kinh, Pony.ai và Baidu cũng đã ra mắt xe taxi không người lái Các phương tiện tự hành được dự đoán sẽ chiếm 1/10 lưu lượng giao thông đường bộ vào năm 2030 Bằng cách sử dụng các cảm biến, trí tuệ nhân tạo và học máy, các phương tiện sẽ có thể tự động xử lý các tình huống giao thông phức tạp

Kết nối: Bằng cách kết nối các phương tiện với Internet, ô tô có thể giao tiếp với

môi trường của chúng Kết quả là các nhà sản xuất ô tô ngày càng phải suy nghĩ giống như các công ty phần mềm

Bằng cách tích hợp hệ thống thông tin giải trí, chức năng hỗ trợ người lái và giao tiếp không dây, ô tô có thể tương tác trong thời gian thực với các phương tiện khác, hệ thống điều khiển giao thông và dịch vụ đám mây

Hình 1.5 Tích hợp các phần mềm trên xe ô tô

1.3 Lộ trình thay thế ô tô truyền thống tại Việt Nam

Việt Nam xác định đến năm 2040 sẽ từng bước hạn chế, tiến tới dừng sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu xe ô tô, mô tô, xe gắn máy dùng nhiên liệu hóa thạch Đến 2050, 100% phương tiện chuyển đổi sang sử dụng điện, năng lượng xanh

Hình 1.6 Quy trình lắp ráp xe ô tô tại Việt Nam Ngày 22/7, Chính phủ đã ban hành Quyết định 876/QĐ-TTg về Chương trình chuyển đổi năng lượng xanh, giảm phát thải khí CO2 và khí CH4 của ngành giao thông vận tải, đưa ra lộ trình khai tử động cơ đốt trong, sử dụng 100% xe thuần điện vào năm 2050

Đây là lần đầu tiên Việt Nam có lộ trình chuyển đổi năng lượng xanh từ nay đến năm 2050, trong đó sẽ hướng tới mục tiêu từng bước hạn chế tiến tới dừng sản xuất và nhập khẩu ô tô, xe máy sử dụng nhiên liệu hoá thạch Quyết định này cũng tác động không nhỏ đến ngành công nghiệp sản xuất ô tô trong nước những năm tới

Đến năm 2040, Việt Nam sẽ từng bước hạn chế và tiến tới dừng sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu xe sử dụng nhiên liệu hoá thạch Vào năm 2050, 100% phương tiện giao thông cơ giới tại Việt Nam là xe điện, sử dụng năng lượng xanh

Hình 1.7 Trạm sạc của Vinfat Nắm bắt xu thế này, các doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu ô tô, xe máy như VinFast, Mitsubishi, Honda đã bắt đầu thử nghiệm, sản xuất và ra mắt các loại xe thân thiện với môi trường như Hybrid, xe máy điện, ô tô điện đi trước đón đầu chờ lộ trình về chính sách, hạ tầng để sản xuất thương mại

1.4 Yêu cầu đối với lĩnh vực giao thông vận tải với xu hướng hiện nay

Xu hướng ô tô điện đang thay đổi cả nghành giao thông và vận tải Đối với nghành này, có một số yêu cầu quan trọng cần được xem xét:

Hạ tầng cơ sở: Cần đầu tư vào hạ tầng sạch để hỗ trợ sự phát triển của xe điện

Điều này bao gồm việc xây dựng cơ sở sạc điện và cải thiện hệ thống lưới để đảm bảo rằng nhu cầu sạc của các xe điện được đáp ứng một cách hiệu quả

Chính sách khuyến khích: Chính phủ cần áp dụng các chính sách khuyến sử dụng

ô tô điện, bao gồm các khoản hỗ trợ tài chính, ưu đãi thuế và các biện pháp nhằm kích thích người dân và doanh nghiệp chuyển đổi từ ô tô chạy bằng nhiên liệu hóa thạch sang ô tô điện

Hỗ trợ nghiên cứu và phát triển: Đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để cải thiện

công nghệ pin và hiệu suất của xe điện, từ đó giảm giá thành và tăng khả năng tiếp cận

Giáo dục và tạo nhận thức: Cần tăng cường giáo dục và tạo ra những chương

trình tạo nhận thức để người dân hiểu rõ về lợi ích của việc chuyển đổi sang ô tô điện, cũng như về cách sử dụng chúng một cách hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường

CHƯƠNG 2 CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ VÀ MỨC ĐỘ PHÁT THẢI CỦA PHƯƠNG TIỆN CƠ GIỚI TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

2.1 Khảo sát chất lượng không khí tại thành phố Đà Nẵng giai đoạn (2014-2024)

Để đánh giá chất lượng được chất lượng không khí và mức độ ô nhiễm Dựa vào bảng 2.1, ta có thể đánh giá được chất lượng không khí tại một thành phố, dựa vào đó xem xét mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe của con người

Bảng 2.1: Thể hiện chỉ số chất lượng không khí Giá trị chỉ số chất lượng không khí Mức độ ảnh hưởng đến sức khỏe

Ảnh hưởng của bụi và các khí đến sức khỏe của con người:

+ Bụi mịn PM2.5 và PM10 gây ra hiện tượng dị ứng da, viêm mũi, đau mắt, các bệnh về tai mũi họng

+ Khí O3 gây tổn thương các tế bào biểu mô lót của hệ hô hấp, dẫn đến ho, ngứa họng và làm giảm chức năng của phổi

+ Khí NO2 gây kích ứng mắt, gây viêm phổi, suy hô hấp, nguy cơ bị bệnh tim mạch

+ Khí SO2 gây mưa axit, làm mòn các công trình xây dựng và kiến trúc, cản trở sự phát triển của thực vật

+ Khí CO gây đau đầu, khó thở, mất ý thức Thông qua biểu đồ hình 2.6, ta so sánh được chỉ số chất lượng không khí của bụi và các khí qua từng năm:

+ Bụi PM2.5: Chỉ số chất lượng không khí đối với bụi PM2.5 có xu hướng giảm và giảm một lượng khá lớn, thấp nhất vào năm 2020 So với năm cao nhất 2019, thì vào năm 2024 chất lượng không khí đối với bụi PM2.5 chênh lệch không đáng kể

+ Bụi PM10: Chỉ số chất lượng không khí đối với bụi PM10 có xu hướng tăng So với các năm, thì vào năm 2024 chỉ số chất lượng không khí đối với bụi PM10 đang cao nhất, là điều đáng lo ngại và thấp nhất vào năm 2017

+ Khí O3: Chỉ số chất lượng không khí đối với khí O3 có xu hướng tăng, cao nhất là vào năm 2022 và thấp nhất vào năm 2020

+ Khí NO2: Chỉ số chất lượng không khí đối với khí NO2 có xu hướng tăng nhưng không đáng kể, cao nhất vào năm 2024 và thấp nhất vào năm 2020

+ Khí SO2: Chỉ số chất lượng không khí đối với khí NO2 có xu hướng giảm, cao nhất vào năm 2014 và thấp nhất vào năm 2019

+ Khí CO: Chỉ số chất lượng không khí đối với khí CO có xu hướng giảm, cao nhất vào năm 2014 và thấp nhất vào năm 2019

Hình 2.1: Biểu đồ chỉ số chất lượng không khí trung bình năm tại TP Đà Nẵng Thống qua biểu đồ hình 2.7, cho ta thấy được chỉ số chất lượng không khí AQI≤ 50 chiếm đa số, khoảng 70%-90% trong diễn biến chỉ số chất lượng không khí tại TP Đà Nẵng Dựa vào bảng 2.1, ta thấy được mức độ không khí đạt tiêu chuẩn, bên cạnh đó vẫn còn một phần nhỏ số ngày ở mức trung bình – xấu đến sức khỏe của con người Vào năm 2020, chỉ số chất lượng không khí an toàn và ổn định nhất, cho thấy các hoạt động công nghiệp bị đình trệ, phương tiện giao thông hạn chế bởi đại dịch, đem lại những lợi ích to lớn đối với bầu không khí của chúng ta

Hình 2.2: Biểu đồ diễn biến chỉ số chất lượng không khí tại TP Đà Nẵng

020406080100

2.2 Mức độ phát thải của các lĩnh vực tại Đà Nẵng

Ngành xây dựng trong nhiều năm qua, đã góp phần không nhỏ vào việc thải ra môi trường một lượng lớn khí thải, khoảng 33% tổng lượng khí thải ra môi trường ước tính khoảng 1,225 triệu tấn tương đương Điều đáng lo ngại là lượng khí thải này dự kiện sẽ tăng mỗi năm từ 5% đến 6,4%

Trong khi đó, nhà hàng và khách sạn là loại cơ sở thương mại có lượng khí thải tăng đáng kể nhất, trong khi siêu thị, nhà máy, cao ốc văn phòng có mức tăng thấp hơn và khá đồng đều khoảng Lượng khí thải từ hoạt động thương mại khoảng 22% tổng lượng lượng khí thải ra môi trường

Các hoạt động nông nghiệp đóng góp 9% tổng lượng khí thải ra môi trường Tại thành phố Đà Nẵng, hơn 30% tổng lượng phát thải là từ khí thải từ đường bộ

Hình 2.3: Biểu đồ lượng phát thải khí CO2 các lĩnh vực tại TP Đà Nẵng (2016)

2.3 Mức độ phát thải của các loại phương tiện cơ giới đường bộ

Tại thành phố Đà Nẵng, khoảng 12% tổng lượng phát thải khí nhà kính đến từ xe máy

Ô tô và xe buýt lần lượt thải ra 2,48% và 2,43% lượng khí thải Xe tải, xe tải cũng phát thải tương đối cao lượng khí thải vào khoảng 18% tổng lượng khí thải, góp phần làm tăng ô nhiễm không khí

36%

33%22%

9%

Lượng phát thải các lĩnh vực tại Đà Nẵng

Đường bộ Công nghiệp Thương mại Nông nghiệp

Trong khi đó, các hệ thống giao thông khác bao gồm đường sắt, đường thủy và đường hàng không chỉ chiếm 1% tổng tổng lượng phát thải khí nhà kính của thành phố

Hình 2.4: Biểu đồ lượng phát thải khí CO2 các phương tiện tại TP Đà Nẵng (2016)

50%33%

7%7%

3%

Lượng khí thải của các phương tiện ở Đà Nẵng

Xe tải Xe máyÔ tôXe buýtĐường sắt, đường thủy , hàng không

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN XE HYBRID

3.1 Khái niệm xe Hybrid

Xe hybrid, hay còn gọi là xe lai, là sản phẩm ra đời từ sự kết hợp giữa hai bộ truyền động, bao gồm một động cơ chạy bằng xăng và một mô tơ chạy bằng điện Điểm nổi bật của dòng xe hybrid là khả năng tiết kiệm nhiên liệu, thân thiện với môi trường và động cơ vận hành đầy mạnh mẽ

Hình 3.1: Xe Toyota Corolla Altis dòng xe Hybrid Nắm bắt được xu hướng và thị hiếu tiêu dùng, nhiều nhà sản xuất xe hiện nay cũng ngày càng quan trọng và chuyển hướng sang nâng cấp và sản xuất những dòng sản phẩm của mình chạy động cơ Hybrid

3.2 Các cơ cấu truyền động của động cơ Hybrid

Loại động cơ này được thiết kế với 3 loại cấu truyền động cơ bản: Truyền động nối tiếp, truyền động song song và truyền động hỗn hợp

3.2.1 Hệ thống truyền động nối tiếp

Đây là mô hình Hybrid lâu đời nhất, nó đã được ứng dụng trên những đầu máy xe lửa và tàu thủy xuất hiện ở thế kỉ trước Xe sử dụng hệ thống truyền động nối tiếp, động cơ điện đóng vai trò trực tiếp trong truyền lực cho bánh xe

Chính vì thế, yêu cầu đặt ra là động cơ điện phải có sức mạnh lớn, dẫn đến kích thước của nó rất lớn Tuy chạy bằng động cơ điện nhưng loại xe này vẫn được xem là

xe Hybrid bởi vì nó vẫn sử dụng động cơ xăng để tạo ra nguồn điện cung cấp cho động cơ điện và hoạt động như là một chiếc máy phát điện đúng nghĩa

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lí hoạt động của loại truyền động trực tiếp xe Hybrid

3.2.2 Hệ thống truyền động song song

Đây là mô hình Hybrid đơn giản và ít tốn kém nhất nên nó được áp dụng khá nhiều trên xe hơi Ở nền tảng này, động cơ xăng chỉ làm một nhiệm vụ duy nhất là cung cấp sức mạnh cho chiếc xe, động cơ điện đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ xăng mỗi khi chiếc xe cần gia tốc mạnh, ví dụ: khi tăng gia tốc, qua mặt hay leo đèo chẳng hạn…

Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lí hoạt động loại truyền động song song xe Hybrid Trong mô hình này, hệ thống tái tạo năng lượng phanh (Regenerative Braking) sẽ đóng vai trò chủ đạo trong việc sạc pin chứ không phải động cơ điện Do đó, tốc độ phục hồi năng lượng của cụm pin sẽ diễn ra khá chậm

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lí hoạt động loại nối tiếp song song xe hybrid Trong mô hình này, sức mạnh tạo ra từ động cơ xăng & động cơ điện được kết hợp với nhau một cách linh hoạt nhằm bổ trợ cho nhau và tạo ra hiệu quả hột động tốt nhất cho chiếc xe

3.3 Có những loại xe Hybrid

3.3.1 Xe Full Hybrid

Xe Full Hybrid (hay còn gọi là Parallel Hybrid) là loại xe Hybrid có động cơ điện và động cơ đốt trong vừa có thể hoạt động riêng lẻ vừa có thể kết hợp với nhau tuỳ từng điều kiện vận hành

Tuy nhiên, trong đó, động cơ điện gần như làm việc trong suốt quá trình xe vận hành vì pin có khả năng tự sạc nhanh bằng động cơ đốt trong Còn động cơ xăng sẽ tham gia trong các tình huống xe cần lực kéo lớn như tăng tốc hay chạy tốc độ cao và tạo năng lương để cung cấp cho động cơ điện

Có thể kể tên một số dòng xe sử dụng động cơ Full Hybrid như Toyota Pirus, Toyota Corolla Hybrid, Toyota Camry Hybrid hay Toyota Corolla Cross Hybrid…

3.3.2 Xe Mild hybrid

Mild Hybrid Electric Vehicle - MHEV (xe lai nhẹ) là loại xe Hybrid có động cơ điện không thể làm việc độc lập, chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cơ đốt trong trong việc tắt xe khi đang lao dốc, phanh gấp hoặc tạm dừng và nhanh chóng khởi động lại sau đó và giúp động cơ xăng tăng lực kéo

Pin của động cơ điện sẽ được nạp năng lượng thông qua quá trình phanh xe Trong khi đó, động cơ xăng sẽ đóng vai trò trong các nhiệm vụ còn lại

So với hệ thống Full Hybrid, hệ thống Mild Hybrid thường có giá thành thấp hơn do kết cấu đơn giản hơn, công suất động cơ và khả năng khả năng tiết kiệm nhiên liệu cũng kém hơn so với xe Full Hybrid

Động cơ Mild Hybrid thường xuất hiện trên nhiều hãng xe sang như BMW, Mercedes-Benz, Audi hay Volvo…

3.2.3 Xe Plug-in Hybrid

Plug-in Hybrid là loại xe Hybrid có động điện được sạc pin bằng cách kết nối với nguồn điện bên ngoài thông qua phích cắm mà không phải sử dụng năng lượng do động cơ xăng tạo ra

Xe Plug-in Hybrid hoạt động tương tự như xe Full Hybrid, tuy nhiên, động cơ điện có dung lượng pin lớn hơn nhờ vậy di chuyển được quãng đường dài hơn và có thể hoạt động hoàn toàn bằng điện mà không cần dùng đến động cơ xăng

Động cơ Plug-in Hybrid có khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải cũng tốt hơn so với Full Hybrid

Một số mẫu xe được thiết kế động cơ Plug-in Hybrid là Mistubishi Outlander, Audi Q7 E-tron…

3.2.4 Xe Range Extender Hybrid

Range Extender Hybrid là loại xe Hybrid sử dụng máy phát điện được vận hành bằng xăng lắp đặt trên xe Động cơ điện tham gia chủ yếu vào hoạt động truyền động cho bánh xe Trong khi đó, động cơ đốt trong không thực hiện truyền động mà thay vào đó đóng vai trò tạo ra năng lượng cho động cơ điện và pin nạp cho ắc quy

Xe Range Extender Hybrid có ưu điểm là không cần sạc pin thường xuyên do sử dụng pin từ động cơ đốt trong (tương tự như Full Hybrid) nhưng lại có trọng lượng nặng nên làm giảm phạm vi chạy bằng điện và thường không mang lại hiệu suất tiết kiệm nhiên liệu tốt

Một vài mẫu xe từng được bán có sử dụng động cơ Range Extender Hybrid là BMW i3 Rex, Vauxhall Ampera, Chevrolet Volt…

3.4 Ưu, nhược điểm động cơ Hybrid

Bảng 3.1 Bảng so sánh ưu, nhược điểm của động cơ Hybrid

Tiết kiệm nhiên liệu: Hiệu quả năng lượng cao, giảm tiêu thụ nhiên liệu nhờ sử dụng mô tơ điện

Chi phí ban đầu cao: Giá mua thường cao hơn so với xe động cơ truyền thống do công nghệ phức tạp

Thân thiện với môi trường: Giảm lượng khí thải so với xe chỉ sử động cơ đốt trong Chi phí bảo trì và sữa chữa: Có thể cao hơn do hệ thống phức tạp và pin điện Tái tạo năng lượng phanh: Tái sạc pin

thông qua quá trình phanh, tăng hiệu suất năng lượng

Trọng lượng xe: Thường nặng hơn do thêm pin và hệ thống điện

Hiệu suất điện tự nhiên: Mô-men xoắn tức thì Mô-tơ điện, cải thiện khả năng tăng tốc

Khả năng xử lí: Do trọng lượng nặng hơn, có thể ảnh hưởng đến khả năng xử lý của xe

Ổn định nhiên liệu: Ít phụ thuộc vào biến động giá nhiên liệu Khả năng sạc hạn chế: Cần cơ sở hạ tầng sạc pin cho một số mô hình Giảm tiếng ồn: Hoạt động yên tĩnh hơn,

nhất là khi sử dụng Mô-tơ điện

Không gian hành lý: Có thể bị giảm do cần không gian cho pin và hệ thống điện

CHƯƠNG 4 CHUYỂN ĐỔI XE BUÝT DANABUS THÀNH XE BUÝT

LAI ĐIỆN

4.1 Giới thiệu về xe buýt DANABUS

Xe buýt DANABUS là phương tiện giao thông công cộng được sử dụng nhiều tại TP Đà Nẵng Tuy vẫn tồn tại một số khó khăn, khuyết điểm, xe buýt Đà Nẵng đã góp phần kết nối các khu vực khác nhau của thành phố, giảm ùn tắc giao thông, tiết kiệm chi phí đi lại cho cá nhân và hạn chế tác động bởi thời tiết

Hình 4.1: Kiểu dáng xe buýt DANABUS

Hình 4.2: Nội thất bên trong xe buýt DANABUS

Bảng 4.1: Thông số kĩ thuật xe buýt DANABUS

Động cơ (Cummins ISF2 8s5F148, Euro V)

Truyền động

Hệ thống phanh Thủy lực trợ lực chân không, phanh đĩa, có trang bị ABS và EBD

Hệ thống treo

thủy lực Lốp xe

4.1.1 Hệ thống phanh trang bị trên xe buýt DANABUS

Phanh là thiết bị cơ học có chức năng hạn chế chuyển động của bánh xe bằng cách tạo ma sát

a) Công dụng của hệ thống phanh

Hệ thống phanh có các công dụng quan trọng sau: - Hệ thống phanh dùng để giảm nhanh tốc độ của xe hoặc dừng xe khẩn cấp - Giữ cho xe đỗ an toàn, không bị trôi trên đường, cả kể cả trên dốc

4.1.2 Hệ thống treo trang bị trên xe buýt DANABUS

a) Công dụng của hệ thống treo

Công dụng hệ thống treo gồm: - Đảm bảo sự ổn định: Hệ thống treo giúp ô tô duy trì sự ổn định trên đường, giảm thiểu rung lắc và dao động khi di chuyển trên các mặt đường khác nhau

- Bảo vệ phần dưới xe: Hệ thống treo giúp giảm sốc và va chạm cho các bộ phận quan trọng của xe, như động cơ, hộp số và hệ thống lái, giúp kéo dài tuổi thọ và giảm hỏng hóc

- Tăng khả năng vận hành: Giúp cải thiện khả năng vận hành của ô tô trên nhiều loại địa hình khác nhau, từ đường trải nhựa đến địa hình gồ ghề

b) Yêu cầu

Hệ thống treo phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu - Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả và êm dịu

c) Cấu tạo

Hệ thống treo nói chung, gồm 3 bộ phận chính: - Bộ phận đàn hồi: dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng, làm giảm va đập, giảm tải trọng động tác dụng lên khung vỏ và hệ thống truyền động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết

Hình 4.4: Bộ phận đàn hồi trên xe buýt DANABUS