Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN 10 LỜI CẢM ƠN 11 TÓM TẮT 13 MỤC LỤC 14 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 16 DANH MỤC CÁC HÌNH 18 DANH MỤC CÁC BẢNG 20 Chương TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 21 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài 21 1.2 Vấn đề lượng ô nhiễm môi trường 22 1.2.1 Năng lượng mặt trời 22 1.2.2 Nhiên liệu sinh học 23 1.2.3 Các loại khí LPG, CNG 24 1.2.4 Pin nhiên liệu 24 1.2.5 Ơ tơ chạy điện 25 Chương TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN 26 2.1 Cấu hình ô tô điện 26 2.2 Lựa chọn phương án bố trí hệ thống truyền lực 29 2.2.1 Phương án I: Dùng trục cac-đăng 30 2.2.2 Phương án II: Không dùng trục cac-đăng 31 Chương THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC CHO Ô TÔ ĐIỆN CỠ NHỎ 32 3.1 Khảo sát nhu cầu sử dụng xe điện đô thị Việt Nam 32 3.2 Phân bố trọng lượng ô tô 34 3.2.1 Trường hợp không tải 36 3.2.2 Trường hợp đầy tải 36 14 3.3 Xác định công suất động điện nguồn ăc quy 37 3.3.1 Xác định thông số động điện 37 3.3.2 Moment động trường hợp leo dốc cực đại 41 3.3.3 Xác định công suất động 42 3.3.4 Chọn động điện cho xe thiết kế 42 3.3.5 Xác định thông số cho nguồn ăcquy 46 3.3.6 Thời gian sử dụng thời gian sạc 48 3.4 Tính tốn thơng số động học tô điện 50 3.4.1 Xác định tỉ số truyền hệ thống truyền lực 50 3.4.2 Khả leo dốc xe điện – độ dốc cực đại 51 3.4.3 Vận tốc cực đại dựa số vòng quay cực đại động 52 3.4.4 Tính tốn lại thơng số với tỉ số truyền thực hộp số 53 3.4.5 Phương án cải thiện tốc độ cách giảm tỉ số truyền 53 3.5 Hộp sạc hộp điều khiển 54 Chương 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC SAU KHI THỰC HIỆN ĐỒ ÁN 60 4.1 Kết thu sau nghiên cứu thiết kế 60 4.2 Đánh giá hệ thống truyền lực Đồ án 67 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 5.1 Kết luận 68 5.2 Kiến nghị 68 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 15 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU EV: Electric Vehicle: xe điện LPG: Liquefied Petroleum Gas: khí dầu mỏ hóa lỏng CNG: Compressed Natural Gas: khí nén thiên nhiên ICE: Internal Combustion Engine: động đốt DC: Direct Current: dòng điện chiều AC: Alternative Current: dòng điện xoay chiều Fk: lực kéo (N) Ff: lực cản lăn (N) Fi: lực cản lên dốc (N) Fω: lực cản gió (N) Fj: lực qn tính (N) G: Trọng lượng toàn xe (N) g: gia tốc trọng trường, g = 10 (m/s) α: góc dốc mặt đường (độ) f: Hệ số cản lăn j: gia tốc tịnh tiến ô tô (m/s) Cx: Hệ số cản khơng khí (Ns2/m4) S: Diện tích cản khơng khí (m2) v: vận tốc (m/s) Me: Moment động (Nm) 16 rb: bán kính bánh xe (m) η: hiệu suất hệ thống truyền lực Pe: công suất động (kW) n: số vòng quay động (vòng/phút) U: hiệu điện (V) λ: hệ số tỉ lệ khối lượng t: thời gian sử dụng (s) ts: thời gian sạc (s) ih: tỉ số truyền 17 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: C – Max Solar Energy Ford………………………………………………….23 Hình 2.1: Cấu hình tơ điện đại……………………………………………………27 Hình 2.2: Các kiểu cấu trúc tơ điện……………………………………………………….28 Hình 2.3: Hệ thống truyền lực dùng đăng……………………………………………… 30 Hình 2.4: Bố trí động tích hợp cầu xe………………………………………………31 Hình 3.1: Tỉ lệ số người muốn thay đổi phương tiện lại tơ điện……………………32 Hình 3.2: Thời gian sạc cho xe điện…………………………………………………………32 Hình 3.3: Quãng đường di chuyển mong muốn…………………………………………….33 Hình 3.4: Vận tốc lớn mong muốn…………………………………………………….33 Hình 3.5: Số chỗ ngồi mong muốn………………………………………………………….34 Hình 3.6: Các lực tác dụng lên xe trường hợp tổng quát………………………………… 38 Hình 3.7: Các loại động điện…………………………………………………………….43 Hình 3.8: Đường đặc tính loại động điện……………………………………… 44 Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý động chiều kích từ độc lập…………………………… 45 Hình 3.10: Sơ đồ ngun lý động chiều kích từ nối tiếp………………………… 45 Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý động chiều kích từ song song……………………… 45 Hình 3.12: Sơ đồ ngun lý động chiều kích từ hỗn hợp………………………… 45 Hình 3.13: Đường đặc tính tự nhiên động DC kích từ nối tiếp…………………… 46 Hình 3.14: Sơ đồ đấu nối ăc quy……………………………………………………………48 Hình 3.15: Motor sử dụng xe………………………………………………………… 49 Hình 3.16: Ắc quy sử dụng xe…………………………………………….50 18 Hình 3.17: Các bánh hộp giảm tốc…………………………………………… 52 Hình 3.18: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực……………………………………………… 55 Hình 3.19: Sơ đồ mạch điện DC – DC tăng cường…………………………………………56 Hình 3.20: Sơ đồ mạch điện DC – DC kênh…………………………………………… 56 Hình 3.21: Sơ đồ mạch điện DC – DC tồn phần………………………………………… 57 Hình 3.22: Mạch chuyển đổi AC – DC…………………………………………………… 57 Hình 3.23: Mạch chuyển đổi AC-DC xe điện đô thị………………………………… 58 Hình 3.24: Mạch điện động cơ…………………………………………………………… 59 Hình 4.1: Bộ chuyển đổi dịng điện……………………………………………………… 60 Hình 4.2: Bên hộp sạc pin xe điện……………………………………………………61 Hình 4.3: Hộp giảm tốc…………………………………………………………………… 62 Hình 4.4: Các bánh hộp giảm tốc……………………………………………….63 Hình 4.5: Động điện…………………………………………………………………… 63 Hình 4.6: Bộ bình ăc quy……………………………………………………………………64 Hình 4.7: Bình phụ tải………………………………………………………………………64 Hình 4.8: Vị trí động xe…………………………………………………………….65 Hình 4.9: Hình ảnh tổng quan xe hoàn thành………………………………………65 19 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Phân bố trọng lượng ô tô không tải……………………………………….….36 Bảng 3.2: Phân bố trọng lượng ô tô đầy tải……………………………………….…….37 Bảng 3.3: Bảng hệ số cản lăn f ứng với v