(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ

(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đo thị cỡ nhỏ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ▬▬▬▬▬▬▬▬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CHO XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ SVTH: NGUYỄN THÀNH LỘC MSSV: 15145283 SVTH: ĐẶNG VIỆT TÂN MSSV: 15145346 SVTH: TRỪ THÀNH TÂM MSSV: 15145345 GVHD: ThS VŨ ĐÌNH HUẤN Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 LỜI CẢM ƠN Trong chương trình đào tạo kỹ sư ngành Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đồ án Tốt nghiệp xem mơn học có ý nghĩa thiết thực sinh viên Bởi trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào tính tốn, thiết kế hay chế tạo hệ thống, mơ hình cụ thể quan trọng, phần giúp cho sinh viên củng cố kiến thức học trường, thể am hiểu kiến thức vận dụng lý thuyết vào thực tế tính tốn cho hợp lý, có nghĩa sinh viên làm quen với cơng việc cán kỹ thuật Ngày nay, mà ngành cơng nghiệp tơ phát triển nảy sinh nhiều vấn đề cần giải quyết, điển hình vấn đề nhiên liệu mơi trường Và hướng nghiên cứu để tìm phương pháp giải hai vấn đề điều cấp bách cần thiết Từ tơ điện đời xu tất yếu việc tiết kiệm nguồn nhiên liệu hóa thạch góp phần bảo vệ mơi trường xanh Vì xe điện có nhiều ưu điểm góp phần quan trọng việc giải hai vấn đề nên nhóm chúng em cố gắng tìm hiểu nghiên cứu để góp phần chế tạo ô tô điện khuôn khổ đồ án Nhưng thời gian trình độ có hạn nên nhóm chúng em nghiên cứu phận cấu tạo xe điện, cụ thể hệ thống truyền lực xe Hệ thống truyền lực giữ vai trò quan trọng việc chuyển động ô tô, thể sức mạnh, khả chịu tải vận hành điều kiện đường sá khác Trong khn khổ đồ án, nhóm chúng em khảo sát thực tế nhận nhiều quan tâm việc sử dụng ô tô điện đô thị giải pháp để hạn chế khói bụi nhiễm thân thiện với mơi trường Vì mục tiêu trên, nhóm chúng em thầy giáo ThS Vũ Đình Huấn hướng dẫn đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đô thị cỡ nhỏ” Đây đề tài vừa có tính lý thuyết, vừa ứng dụng thực tế nên thiết thực sinh viên Bằng cố gắng nỗ lực thành viên nhóm đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo ThS Vũ Đình Huấn, chúng em hoàn thành đồ án thời hạn Mặc dù cố gắng thời gian làm đồ án có hạn trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận đóng góp ý kiến q 11 thầy để đồ án hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS Vũ Đình Huấn tồn thể giảng viên khoa khí động lực tạo điều kiện giúp đỡ chúng em thực đồ án thời gian qua Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm … Nhóm sinh viên thực Nguyễn Thành Lộc Đặng Việt Tân Trừ Thành Tâm 12 TĨM TẮT Ơ tô điện đời lần vào năm 1834, hạn chế công nghệ ắc quy đặc biệt tiến vượt bậc công nghệ động đốt trong, ô tô điện dần bị thay không tồn Tuy nhiên thập kỉ gần đây, hai vấn đề lớn nhân loại ô nhiễm mơi trường khí thải an ninh lượng hữu hạn nguồn lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt) dần trở nên thiết Người ta bắt đầu quan tâm trở lại đến ô tô điện giải pháp hữu hiệu cho vấn đề Thầy Vũ Đình Huấn Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh có nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống truyền lực cho xe điện đô thị cỡ nhỏ” cho thấy kết khả quan Qua đó, nhóm chúng em thực tính tốn, lựa chọn thông số hệ thống truyền lực cho phù hợp với xe điện đô thị cỡ nhỏ để ngày hoàn thiện ứng dụng phương tiện vào thực tế Nội dung đề tài bao gồm: - Tính tốn thơng số hệ thống truyền lực xe điện trường hợp cụ thể để kiểm nghiệm xem xe có đủ khả vận hành đường hay khơng - Tính tốn bền cho phần khung sàn xe - Xây dựng lắp ráp hệ thống truyền lực cho ô tô điện cỡ nhỏ thầy Vũ Đình Huấn Phương pháp nghiên cứu: - Kế thừa sở lý thuyết mơ hình thầy Vũ Đình Huấn để xây dựng mơ hình - Sử dụng tài liệu liên quan, tài liệu tham khảo để thiết kế, tính tốn thơng số cho hệ thống truyền lực - Dựa vào kết quả, số liệu tính tốn để đưa hướng cải tiến, phục vụ nghiên cứu thực nghiệm 13 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 tơ 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 thông số động học ô 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 không 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 nguyên 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 nguyên 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 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 hồn thành………………………………………65 19 phương thức chuyển đổi hoạt động hai chiều, thích hợp dùng phanh tái sinh Lượng công suất “chảy” đầu vào đầu kiểm sốt cách điều chỉnh chu kỳ xung * Bộ chuyển đổi DC-DC tăng cường (Vin