Sáng tạo ô tô 2 động cơ giúp hạn chế ô nhiễm môi trường

Đó là sản phẩm từ đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mẫu xe ô tô cỡ nhỏ sử dụng kết hợp động cơ điện và động cơ xăng” của Thạc sĩ Nguyễn Phước Vĩnh Nguyên (Trung tâm giáo dục nghề nghiệp - Giáo dục thường xuyên TP. Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế).

Nói về lý do sáng tạo ra ô tô độc đáo này, theo anh Nguyên thì ô tô là phương tiện vận tải chở người và hàng hóa, có vai trò rất quan trọng trong đời sống của chúng ta. Ở các nước phát triển, cuộc chạy đua tìm nguồn năng lượng sạch cho ô tô nói chung đã xuất hiện từ lâu...

Với những ô tô cỡ nhỏ, người ta thường sử dụng động cơ xăng nhưng xăng ngày càng khan hiếm, mặt khác khi làm việc lại gây ra ô nhiễm môi trường. Còn ô tô sử dụng động cơ điện mới xuất hiện gần đây giúp êm dịu, không gây ô nhiễm môi trường nên có xu hướng phát triển hơn. Nhưng nó cũng có nhược điểm là hạn chế về tốc độ và thời gian sử dụng nên không thể đi xa được.

“Vì thế người ta mong muốn có một dạng xe ô tô sử dụng động cơ điện nhưng khi ắc quy hết điện vẫn có thể tiếp tục hành trình khi chuyển sang làm việc với động cơ xăng. Xuất phát từ yêu cầu đó, mình đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mẫu xe ô tô cỡ nhỏ sử dụng kết hợp động cơ điện với động cơ xăng”- anh Nguyên cho hay.

Từ đầu năm 2015, anh Nguyên bắt tay vào nghiên cứu. Vật liệu chế tạo các chi tiết khác nhau bao gồm: các loại thép tấm, thép góc, thép chữ U, thép thanh, thép ống. Nhiều chi tiết máy trong các hệ thống: truyền lực, hệ thống di động, hệ thống phanh, hệ thống lái... được tận dụng từ hai xe máy cũ hoặc được mua lẻ trên thị trường. Thiết bị chế tạo ô tô bao gồm các loại máy như: máy tiện, máy mài, máy hàn (hàn hồ quang và hàn khí), máy cắt, máy khoan, máy bắn vít và các dụng cụ, đồ nghề cơ khí...

Để chế tạo chiếc xe ô tô này cần phải trải qua nhiều công đoạn như chế tạo khung gầm; lắp đặt nguồn động lực; chế tạo thùng xe và lắp đặt ghế ngồi; lắp đặt trang bị làm việc. Trong mỗi công đoạn này còn phải thực hành nhiều bước nhỏ rất kỳ công.

Nguyên lý hoạt động của xe ô tô trên như chiếc xe ô tô bình thường. Tuy nhiên, điểm khác biệt hiện tại so với ô tô trên thị trường tỉnh Thừa Thiên Huế là ứng dụng được công nghệ kết hợp động cơ điện và động cơ xăng. Khi dùng động cơ điện thì động cơ xăng đứng yên, còn khi sử dụng động cơ xăng thì động cơ điện đứng yên.

Bình thường xe sử dụng động cơ điện với nguồn điện từ ắc quy. Khi ắc quy yếu điện, xe sẽ sử dụng động cơ xăng. Trong lúc này động cơ xăng làm quay mô tơ của máy phát điện, tạo ra dòng điện 220V được đấu nối với bộ sạc và nạp lại điện cho ắc quy. Khi nguồn động lực được khởi động (động cơ điện hoặc động cơ xăng), mô men quay từ nguồn động lực sẽ được truyền động qua hệ thống truyền lực đến hệ thống di động làm xe chuyển động. Xe thay đổi tốc độ bằng biến tần (khi sử dụng động cơ điện) hoặc bằng hộp số (khi sử dụng động cơ xăng). Xe chuyển hướng bằng cách quay vòng bánh dẫn hướng nhờ vô lăng, thông qua cơ cấu lái. Hệ thống phanh của xe sử dụng bộ phận làm việc phanh đĩa trực tiếp tại bốn bánh xe...

Sau hơn 10 tháng thiết kế, anh Nguyên đã chế tạo được xe ô tô cỡ nhỏ có 4 bánh, 4 chỗ ngồi với khối lượng khoảng 700kg (tính cả người và hàng hóa).

Anh đã cho mẫu xe chạy thử 5km, tải trọng trung bình với tốc độ từ thấp lên cao. “Kết quả là ô tô hoạt động ổn định, tốc độ được thay đổi một cách êm dịu và đạt tối đa 40km/h; hệ thống truyền lực và di động làm việc bình thường; hệ thống lái hoạt động chắc chắn sau khi được cân chỉnh; hệ thống phanh với lực đạp vừa phải đã hoạt động hiệu quả; các trang bị làm việc hoạt động bình thường”- anh Nguyên thông tin.

Sau đó, anh tiếp tục chạy thử nghiệm xe bằng nguồn động lực động cơ xăng và nhận thấy rằng, xe chạy bằng động cơ điện hay động cơ xăng đều ổn định, bộ chuyển đổi làm việc dễ dàng, thuận tiện, thay đổi tốc độ một cách êm dịu. Khi xe chạy tiến có thể đạt tốc độ tối đa 40km/h, khi xe chạy lùi có thể đạt tốc độ tối đa 5km/h. Hệ thống lái làm việc nhẹ nhàng, chính xác. Hệ thống phanh làm việc chắc chắn, an toàn.

Sơ bộ tính toán chi phí cho phần năng lượng khi xe chạy bằng động cơ điện là 35.000 đồng/100km. Và khi chạy bằng động cơ xăng là 56.000 đồng/100km (tương đương 3,5 lít xăng/100km). “Mẫu xe giúp tiết kiệm chi phí, ít gây tiếng ồn, ít gây ô nhiễm môi trường và thời gian sử dụng nhiều hơn, qua đó đi xa hơn mà không lo hết xăng hay hết điện; công suất động cơ nhỏ nên tiền nhiên liệu ít hơn so với xe ô tô thông thường”- anh Nguyên nhận định.

Tuy nhiên do thời gian và kinh phí có hạn nên mẫu xe còn có một số hạn chế nhất định như hệ thống truyền lực tận dụng các chi tiết máy cũ có độ rơ tương đối lớn nên khi tăng giảm tốc hoặc chạy tốc độ cao xuất hiện tiếng kêu nhỏ; do xe tự chế tạo nên tốc độ của xe chỉ đạt tối đa 40km/h; trang bị làm việc chưa đầy đủ và hình thức còn hạn chế...

Gần 3 năm nay, anh Nguyên đã dùng chiếc xe do mình tạo ra để đến cơ quan làm việc, chở con cái đi học rất tiện lợi, nhất là mùa mưa...

“Sắp tới mình sẽ tìm cách để khắc phục những điểm hạn chế của thiết bị cũng như mong các cơ quan có thẩm quyền quan tâm cho phép sản xuất thử nghiệm để tạo ra mẫu xe ô tô 2 động cơ này để phục vụ du khách”- anh Nguyên bộc bạch.