Nghiên cứu thiết kế máy kiểm tra công suất động cơ xăng xe máy

Tôi xin cam đoan rằng đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế máykiểm tra công suất động cơ điện xe máy điện” là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, không sao chép của

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY KIỂM TRA CÔNG SUẤT

ĐỘNG CƠ ĐIỆN XE MÁY ĐIỆN.

Giảng viên hướng dẫn :GVC.Th.S Ngô Tấn Thống

Chuyên ngành : Cơ khí – Chế Tạo Máy MSSV: 1811504110128

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY KIỂM TRA CÔNG SUẤT

ĐỘNG CƠ ĐIỆN XE MÁY ĐIỆN.

Giảng viên hướng dẫn : GVC.Th.S Ngô Tấn Thống

Chuyên ngành : Cơ khí – Chế Tạo Máy MSSV: 1811504110128

Đà Nẵng, Tháng 9 Năm 2021

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy kiểm tra công suất động cơ xăng xe máy.Sinh viên thực hiện

1

.

Họ và tên sinh

viên

: Nguyễn Xuân Lũy Lớp : 18C1

Chuyên ngành : Cơ Khí Chế Tạo

Trong thời điểm hiện tại, nền kinh tế tăng trưởng mạnh, công nghiệp tăng cao

và khai thác tài nguyên thiên nhiên cũng được đẩy mạnh Điều đó đồng nghĩa với việckhá nhiều tài nguyên sẽ cạn kiệt, dẫn đến giá thành tăng cao, điển hình là xăng, dầu Xăng, dầu là nguồn tài nguyên có hạn, nên càng về sau, giá thành xăng lại càng tăng.Ngoài ra, đốt nhiên liệu xăng dầu sẽ thải ra môi trường lượng lớn khí CO2 gây ônhiễm môi trường và phá hoại tầng Ozon Do đó cần phải có nguồn năng lượng tái tạo

để thay thế Trên trái đất tồn tại khá nhiều nguồn năng lượng sạch vô hạn, gần gũi vàrất cần thiết cho con người nhất là năng lượng điện Năng lượng điện được sản xuấttrong các máy phát điện, và truyền qua dây đồng tuỳ vào khoảng cách dài hay ngắn để

sử dụng điện được triệt để Trong thế giới công nghệ cao ngày nay, năng lượng điệnđược sử dụng ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta Bên cạnh đó, năng lượng điệnđược coi là nguồn năng lượng quan trọng nhất của ngành công nghiệp, các toà nhàthương mại, các tổ chức và hộ gia đình được cung cấp bởi trạm phát điện Trongtrường hợp trạm đột nhiên liệu hóa thạch, nguồn năng lượng như than đá, dầu mỏ, khíthiên nhiên được sử dụng để đun sôi nước Khi áp suất cao, nước được đun sôi thànhhơi nước cao áp hơi nước cao áp này làm tua bin quay nhờ đó các máy phát điện có thểphát ra được năng lượng điện Năng lượng điện là nguồn năng lượng tốt để thay thếdần cho các loại năng lượng hiện nay

Ngày nay khoa học phát triển vượt bậc chúng ta sẽ không có gì ngạc nhiên khi

hệ thống xe điện ra đời và ngày càng phát triển trên thế giới Hầu hết các nhà sản xuấttập trung phát triển hệ thống xe điện phục vụ nhu cầu đi lại”, và là những phương tiệnphổ biến như: xe hơi điện, xe moto điện, xe đạp điện ,

Tình hình trong nước thì xe máy điện ngày càng phổ biến rộng rãi, phát triển

tăng lên, nó phù hợp với tất cả mọi lứa tuổi và tiện lợi hơn rất nhiều so với phương tiệnkhác.

Trong thời điểm hiện tại, nền kinh tế tăng trưởng mạnh, công nghiệp tăng cao

và khai thác tài nguyên thiên nhiên cũng được đẩy mạnh Điều đó đồng nghĩa với việckhá nhiều tài nguyên sẽ cạn kiệt, dẫn đến giá thành tăng cao, điển hình là xăng, dầu Xăng, dầu là nguồn tài nguyên có hạn, nên càng về sau, giá thành xăng lại càng tăng.Ngoài ra, đốt nhiên liệu xăng dầu sẽ thải ra môi trường lượng lớn khí CO2 gây ônhiễm môi trường và phá hoại tầng Ozon Do đó cần phải có nguồn năng lượng tái tạo

để thay thế Trên trái đất tồn tại khá nhiều nguồn năng lượng sạch vô hạn, gần gũi vàrất cần thiết cho con người nhất là năng lượng điện Năng lượng điện được sản xuấttrong các máy phát điện, và truyền qua dây đồng tuỳ vào khoảng cách dài hay ngắn để

sử dụng điện được triệt để Trong thế giới công nghệ cao ngày nay, năng lượng điệnđược sử dụng ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta Bên cạnh đó, năng lượng điệnđược coi là nguồn năng lượng quan trọng nhất của ngành công nghiệp, các toà nhàthương mại, các tổ chức và hộ gia đình được cung cấp bởi trạm phát điện Trongtrường hợp trạm đột nhiên liệu hóa thạch, nguồn năng lượng như than đá, dầu mỏ, khíthiên nhiên được sử dụng để đun sôi nước Khi áp suất cao, nước được đun sôi thànhhơi nước cao áp hơi nước cao áp này làm tua bin quay nhờ đó các máy phát điện có thểphát ra được năng lượng điện Năng lượng điện là nguồn năng lượng tốt để thay thếdần cho các loại năng lượng hiện nay

Ngày nay khoa học phát triển vượt bậc chúng ta sẽ không có gì ngạc nhiên khi

hệ thống xe điện ra đời và ngày càng phát triển trên thế giới Hầu hết các nhà sản xuấttập trung phát triển hệ thống xe điện phục vụ nhu cầu đi lại”, và là những phương tiệnphổ biến như: xe hơi điện, xe moto điện, xe đạp điện ,

Tình hình trong nước thì xe máy điện ngày càng phổ biến rộng rãi, phát triểnmạnh mẽ trong những năm gần đây, nhu cầu đi lại sử dụng phương tiện này ngày càngtăng lên, nó phù hợp với tất cả mọi lứa tuổi và tiện lợi hơn rất nhiều so với phương tiệnkhác

Với sự tiến bộ vượt bậc về khoa học kỹ thuật, người ta đã áp dụng các thành tựunghiên cứu khoa học vào đời sống và sản xuất Cũng như đối với các ngành khoa họckhác, ngành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều thành tựu khoa học đặc biệt là động cơ.Chính vì thế việc nghiên cứu và cải tiến động cơ là việc hết sức có ý nghĩa cho kinh tế

và xã hội

Đối với sinh viên ngành cơ khí, việc tìm hiểu các động cơ vào quá trình lậptrình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm được các kiến thức hiện đạicũng như tìm hiểu được bản chất của các loại động cơ Vì vậy, việc làm đồ án tốt

nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế máy kiểm tra công suất động cơ điện xe

Trong khuôn khổ đồ án này, với sự trợ giúp của các phần mềm cùng với sựhướng dẫn của Ths Ngô Tấn Thống em sẽ thực hiện thiết kế một bộ khuôn hoàn chỉnhcủa chi tiết Mặc dù đã cố gắng hết sức, tuy nhiên sẽ khó tránh khỏi sự sai sót, emmong nhận được sự góp ý của thầy Em xin chân thành cảm ơn.

Tôi xin cam đoan rằng đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế máy

kiểm tra công suất động cơ điện xe máy điện” là công trình nghiên cứu của

riêng cá nhân tôi, không sao chép của ai do tôi tự nghiên cứu, đọc, dịch tài liệu, tổnghợp và thực hiện Nội dung lý thuyết trong bài báo cáo tôi có sử dụng một số tài liệutham khảo như đã trình bày trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, chương trìnhphần mềm và những kết quả trong báo cáo là trung thực và chưa được công bố trongbất kỳ một công trình nào khác

Đà Nẵng, tháng 09 năm 2021 Sinh viên thực hiện

Nhận xét giảng viên hướng dẫn

Nhận xét người phản biện

Tóm tắt

Tờ nhiệm vụ

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN iii

MỤC LỤC iv

MỤC LỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG vii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT x

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiêm cứu 1

3 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài 2

4 Ý nghĩa khoa học 2

5 Ý nghĩa thực tiễn 2

6 Phương pháp nghiêm cứu 2

Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ CÁC PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG 3

1.1 Khái quát về các phương tiện giao thông 3

1.2 Xu hướng về phát triển các phương tiện giao thông ở Việt Nam 4

1.3 Tổng quan về các loại động cơ 10

1.3.1 Động cơ điện 10

1.3.2 Động cơ xăng 11

1.3.3 Động cơ dầu diesel 15

1.3.4 Động cơ hybrid 19

Chương 2: ĐIỀU TỐC, XỬ LÝ TỐC ĐỘ CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN 3 PHA KHÔNG CHỔI THAN 24

2.1 Tổng quan về bộ điều tốc 24

2.2 Chức năng và phân loại ic 26

Chương 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM ĐỂ KIỂM TRA CÔNG SUẤT VÀ TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN 3 PHA KHÔNG CHỔI THAN 29

3.1 Cơ sở thuyết kế máy 29

3.1.2 Phương án kiểm tra tốc độ động cơ 30

3.1.3 Ứng dụng cơ sở lý thuyết để điều khiển động cơ 32

3.2 Phân tích các phương án và chọn phương án chính 36

3.2.1 Các phương án băng thử công suất hiện nay 36

3.2.2 Phương án thiết kế chính 45

3.2.3 Giới thiệu về động cơ điện 3 pha không chổi than 47

3.2.4 Nguyên lý hoạt động 53

3.3 Tính toán động lực học 54

3.4 Tính toán thuyết kế bộ truyền xích 57

3.5 Lập quy trình gia công chi tiết điển hình 59

3.5.1 Phân tích chi tiết và xác định phương pháp chế tạo phôi 59

3.5.2 Lập quy trình công nghệ gia công cơ 63

3.6 Kiểm tra độ bền cơ học 70

Chương 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 74

4.1 Sơ đồ khối điều khiển và tính toán công suất động cơ 74

4.2 Lập trình hệ thống 74

4.2.1 Phần mềm lập trình arduino 74

4.2.2 Phần mềm vẽ và mô phỏng mạch điện tử 75

4.2.3 Phần mềm vẽ và mô phỏng kết cấu cơ khí 78

4.2.4 Chương trình điều khiển 80

Chương 5: CHẾ TẠO LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH 84

5.1 Dụng cụ đo tải trọng 84

5.1.1 Khái niệm 84

5.2 Cảm biến đo tốc độ số vòng quay 84

5.3 Bộ phân làm mát cho kết cấu ma sát 85

5.4 Quy trình lắp ráp 86

5.5 Quy trình thử 87

5.6 Kết quả đo cho một động cơ 88

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

PHỤ LỤC 92

Bảng 5 1 Bảng kết quả thử 100% tốc độ của động cơ

Bảng 9 1 Bảng kết quả thử 100% tốc độ của động cơ 203

Y Hình 1 1Phương tiện đường bộ 3

Hình 1 2 Phương tiện đường thủy 3

Hình 1 3 Phương tiện hàng không 4

Hình 1 4 Đường sắt 4

Hình 1 12 Giao thông tại việt nam 5

Hình 1 13 Xe đạp của thiết kế huế smile travel 7

Hình 1 14 xe máy điện 8

Hình 1 15 Tàu cao tốc 9

Hình 1 16 Xe buýt cao cấp 9

Hình 1 17 Mô hình cấu tạo của một động cơ điện 10

Hình 1 18 Động cơ xăng 4 kỳ 13

Hình 1 19 Động cơ xăng 2 kỳ 13

Hình 1 20 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel 16

Hình 1 21 Cấu tạo của động cơ diesel cho 1 xy lanh 16

Hình 1 22 Động cơ diesel 17

Hình 1 23 Acquy điện áp cao sử dụng trên Động cơ Hybrid 19

Hình 1 24 Bộ chuyển đổi công suất (Converter – Inverter) 20

Hình 1 25 Cấu tạo hệ thống động cơ hybrid của Corolla Cross 20

Hình 1 26 Tổng quan về hệ thống hybrid 2 Hình 2 1Bộ điều tốc 24

Hình 2 2 Sơ đồ mạch điện xe điện sử dụng bo không chổi than (động cơ Brushless DC) 27

Hình 2 3 Phân loại các cụm dây để đấu 2 Hình 3 1đồ khối của phương pháp đo trực tiếp 30

Hình 3 2 cấu tạo của tốc độ kế 30

Hình 3 3 Sơ đồ khối của phương pháp đo gián tiếp 32

Hình 3 4Chiếc xe kéo súng đại bác 32

Hình 3 5 Động cơ máy bay làm việc ở áp suất cao và nhiệt độ cao 33

Hình 3 6 Phanh thử dạng cơ khí 36

Hình 3 7 Sơ đồ băng thử kiểu thủy lực 37

Hình 3 9 Stato và Roto phanh thử dạng cánh 39

Hình 3 10Đặc tính phanh thủy lực 40

Hình 3 11 Các phương pháp điều chỉnh lượng nước vào phanh thủy lực 41

Hình 3 12 Phanh dòng điện Foucault 43

Hình 3 13 Đặc tính băng thử kiểu thủy lực 46

Hình 3 14 Đặc tính mômen của động cơ và phanh 46

Hình 3 15 Cấu tạo 2 loại động cơ điện 47

Hình 3 16 Động cơ điện 1 chiều 48

Hình 3 17 Sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ 49

Hình 3 18 Stator của động cơ 50

Hình 3 19 dạng sóng của suất điện động (a) hình thang (b) hình sin 50

Hình 3 20 Các loại rotor của động cơ BLDC 51

Hình 3 21Cấu trúc động cơ BLDC nằm ngang 52

Hình 3 22 Sơ đồ cấp điện cho cuộn dây stator 53

Hình 3 23 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 54

Hình 3 24 bản vẽ chi tiết trục 60

Hình 3 25 bản vẽ lồng phôi trục 63

Hình 3 26 bảng thứ tự các nguyên công 63

Hình 3 27 bản vẽ nguyên công 1 64

Hình 3 28 bản vẽ nguyên công 2 65

Hình 3 29 Bản vẽ nguyên công 3 67

Hình 3 30 Bản vẽ nguyên công 4 67

Hình 3 31 bản vẽ nguyên công 5 68

Hình 3 32 Bản vẽ nguyên công 6 70

Hình 3 33 Bản vẽ nguyên công 7 70

Hình 3 34 Biểu đồ momen 7 Hình 4 1 Lưu đồ thuật toán cân tải mô tơ 74

Hình 4 2 Phần mềm arduino IDE 75

Hình 4 3 Phần mềm Proteus 76

Hình 4 4 Phần mềm Solidworks 7 Hình 5 1 Các loại cảm biến loadcell 84

Hình 5 2 Cảm biến đo số vòng quay 85

Hình 5 3Hệ thống làm mát trên bản vẽ 3d solidworks 85

Hình 5 4 Các chi tiết mới gia công 86

Hình 5 6 Lắp xong phần cơ khí 87Hình 5 7 Lắp hệ thống làm mát 87

U(V) : hiệu điện thế

I(A) : cường độ dòng điện

R(Ohm) : điện trở

ω(rad/s) : tần số góc

Zc(Ohm) : trở kháng

f(Hz) : tần số

Ne(kw) : công suất

Qlm[kcal/h] : nhiệt lượng làm mát

Glm[kg/h] : lượng nước làm mát cấp vào băng thử trong một giờ

Cn[cal/kg.độ]: nhiệt dung riêng của nước

Tr[0C] : nhiệt độ nước ra

Tv[0C] : nhiệt độ nước vào

Nph(kw) : công suất thủy lực

An : gọi là hệ số tỷ lệ phụ thuộc kết cấu băng thử

ρ [kg/m3] : khối lượng riêng của môi chất công tác

D[m] : đường kính tác dụng của vòng nước

Mph(N.m) : moomen phanh

aM : hệ số tỉ lệ

Nđ(kw) : công suất máy điện

B1[Tesla] : cường độ từ trường của Stato

Φ [Wêbe] : từ thông của Stato dưới các cực từ

❑ol : hiệu suất của ổ lăn

❑x : hiệu suất của bộ xích

❑tang : hiệu suất của tang

Mt(N.mm) : momen của trục tang

Fo(N) : lực căng ban đầu

σ : ứng suất căng ban đầu

δ(mm): bề dày của đai

B(mm) : bề rộng của đai

Fms(N) : lực ma sát

f : hệ số ma sát

FE(N) : lực ép

Mtang(N.m) : momen của tang

Dtang(mm) : đường kính của tang

ω tang(1/s) : tốc độ của tang

e(mm) : độ lệch tâm

L(mm) : chiều dài mũi khoan

Zb(mm) : lượng dư gia công khi khoan

k0 : hệ số kể đến vị trí ảnh hưởng của bộ truyền

ka : hệ số kể đến khoảng cách trục và chiều dài xích

kđc : hệ số kể đến ảnh hưởng của việc điều chỉnh căng xích

kbt : hệ số kể đến ảnh hưởng của bôi trơn

AI : trí tuệ nhân tạo

NHTSA : cơ quan an toàn cao tốc quốc gia Mỹ

DUI : lái xe dưới ảnh hưởng

DWI : lái xe trong khi say

ORi : Open Roboethics Initiative

BLDC : động cơ 3 pha không chổi than

BEMF : lực điện trở ngược

EMI : nhiễu điện từ

FSS : bề mặt lựa chọn tần số

EMS : miễn nhiễu điện từ

PCB : printed circuit board

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Từ bao lâu nay xe đạp hầu như có mặt trên khắp mọi nẻo đường Trước kiaphương tiện, nhiên liệu còn quá khó khăn và xe đạp chính là phương tiện chính để đilại bấy giờ, nên thời điểm đó nhà sản xuất và người tiêu dùng ít quan tâm đến kiểudáng, tính năng Còn giờ đây xe máy trở thành phương tiện phổ thông, thì người tiêudùng lại sử dụng xe đạp, xe đạp điện hay xe máy điện với kiểu dáng, tính năng kỹthuật vừa mới lạ, chi phí thấp hơn xăng dầu lại vừa không thua kém gì với xe máy vềyêu cầu sử dụng Đặc biệt tình hình tai nạn giao thông tăng và yêu cầu bảo vệ môitrường như hiện nay thì xe đạp điện, xe máy điện bắt đầu được quan tâm và phát triểnrộng rãi

Sử dụng xe đạp điện, xe máy điện bảo vệ môi trường lượng khí thải quá lớn từcác phương tiện chạy bằng xăng đang làm cho các thành phố trở nên ô nhiễm vì vậyviệc sử dụng xe chạy bằng động cơ điện sẽ góp phần bảo vệ bầu khí quyển Về phươngdiện kỹ thuật, động cơ điện ưu việt hơn động cơ xăng rất nhiều : hiệu suất động cơxăng khoảng 30% , trong khi đó động cơ điện lên đến 90% Bên cạnh đó độ bền động

cơ điện cao hơn, ít hư hỏng trong quá trình sử dụng Cùng với những lợi ích xã hộikhác, đảm bảo an toàn giao thông , phù hợp với túi tiền của người lao động Hơn nữa

xe động cơ điện với kết cấu đơn giản gọn nhẹ phù hợp cho người lớn tuổi và học sinh

đi lại thuận tiện với tốc độ không quá nhanh mà không sử dụng sức

Vì vậy, xe chạy bằng động cơ điện là phương tiện giao thông phổ biến hiện nayvới tốc độ phát triển rất nhanh Động cơ điện được coi là bộ phận quan trọng nhất trên

xe nên phải được đảm bảo về mặt an toàn kỹ thuật Vì vậy bắt buộc phải thử nghiệmtrước khi lắp lên xe Trong đó, thử nghiệm đo công suất động cơ điện của xe đạp, xemáy điện là một trong những hạng mục thử nghiệm quan trọng Hiện nay trên thế giới,thiết bị thử nghiệm công suất động cơ xe đạp, xe máy điện đã được nghiên cứu chế tạo

và bán ra thị trường, tuy nhiên giá thành rất cao ở Việt Nam.Vì vậy , chúng tôi chọnnghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị để thực hiện việc đo công suất động cơ điện vớigiá thành phù hợp ở nước ta

Trong thiết bị đo công suất bộ phân tạo momen cản là kết cấu quan trọng trong

bệ thử Đây là bộ phận kết nối gữa động cơ thử và cảm biến đo trước khi kết quả đượcthể hiện trên máy tính, độ chính xác của phép đo phụ thuộc rất lớn vào kết cấu này

Do đó chúng tôi đã chọn nghiên cứu bộ phận tạo momen cản trong thiết bị đocông suất để thực hiện đề tài của mình nhằm đánh giá khả năng , công suất thực tế ,mức tiêu hao điện năng cần thiết hợp lý

2 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiêm cứu

 Mục đích:

- Chế tạo bộ đo momen để lắp cho bệ thử công suất động cơ cỡ nhỏ và thiết

kế bệ thử phù hợp với điều kiện nghiên cứu thực tế và giá thành ở ViệtNam

- Kiểm nghiệm, đánh giá kết quả đo được trên băng thử với kết quả trên băngthử có trên thị trường

 Đối tượng nghiên cứu: động cơ điện của xe máy điện.

 Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn nghiên cứu theo tình hình các loại bệ thử

động cơ điện của xe máy điện ở Việt Nam

3 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài

4 Ý nghĩa khoa học

- Bệ thử được thiết kế với mục đích thử nghiệm công suất động cơ điện của

xe máy điện đang được sử dụng phổ biến tại Việt Nam,từ đó cho phépđánh giá, kiểm định tình trạng của hệ thống truyền lực và động cơ điện

- Việc nghiên cứu thiết kế băng thử công suất động cơ điện của xe máy điệnvới giá thành thấp ở trong nước là một nhu cầu cấp thiết nhằm đáp ứngcông tác giảng dạy , nghiên cứu tại Việt Nam

6 Phương pháp nghiêm cứu

- Nghiên cứu lý thuyết, tiến hành thực hiện mô hình

- Thiết kế chế tạo bệ thử từ những tính toán thiết ban đầu

- Thực nghiệm đánh giá mức độ đáp ứng của các thiết kế đối với điều kiệnhoạt động của băng thử Từ thực nghiệm chỉnh lại thiết kế cho phù hợpvới hoạt động của bệ thử

- Trong quá trình thực nghiệm nghiên cứu thiết kế bệ thử, chọn động cơ xemáy điện làm đối tượng thử nghiệm

Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ CÁC PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG1.1 Khái quát về các phương tiện giao thông

Phương tiện giao thông được biết đến là những loại xe hỗ trợ quá trình dichuyển, đi lại của con người Có một số loại hình giao thông chính như: đường bộ,đường thủy, đường sắt, đường hàng không…

 Phương tiện giao thông đường bộ

Xét riêng về đường bộ thì phương tiện giao thông trong hệ quy chiếu này đượchiểu là tất cả các loại xe như: xe máy điện, xe máy, ô tô, máy kéo, rơ mooc…

Hình 1 1Phương tiện đường bộ

 Phương tiện giao thông đường thủy

Hình 1 2 Phương tiện đường thủy

Giao thông đường thủy là hình thức di chuyển, đi lại trên nước, được áp dụng ởnhững kênh, rạch, sông ngòi, rộng hơn là biển và đại dương Hiện nay, có các phươngtiện giao thông đường thủy như: tàu, thuyền, sà lan, tàu kéo, giàn khoan, phà…

 Các phương tiện giao thông đường hàng không

Hình 1 3 Phương tiện hàng khôngPhương tiện giao thông đường hàng không trong tiếng anh là AirTransportation Theo quy định tại khoản 8, điều 3 của Thông tư 17/2016/TT – BGTVTquy định rất rõ: Các phương tiện giao thông đường hàng không được hiểu là cácphương tiện hoạt động tại khu vực hạn chế, trong các cảng hàng không nhằm phục vụcho hoạt động tại các cảng này

 Phương tiện giao thông đường sắt

Hình 1 4 Đường sắtPhương tiện giao thông đường sắt bằng tiếng anh là rail transportation Cácphương tiện này được sử dụng với mục đích vận chuyển hành khách, hàng hóa trênloại đường đặc biệt là đường ray

1.2 Xu hướng về phát triển các phương tiện giao thông ở Việt Nam

Ngày nay, ngành giao thông vận tải không ngừng phát triển nhằm giúp conngười đi lại thuận tiện dễ dàng hơn Nhưng bên cạnh đó, nó cũng để lại những hậu quả

vô cùng nặng nề về ô nhiễm khí thải, tai nạn giao thông hay sự bùng nổ phương tiệngây ách tắc giao thông

Hình 1 5 Giao thông tại việt nam

Thực trạng giao thông Việt Nam hiện nay

Theo thống kê của Cục CSGT đường bộ- đường sắt và Uỷ ban ATGT Quốc gia,tính đến hết tháng 9, cả nước đã xảy ra tới 10.518 vụ TNGT làm 9.510 người chết và10.700 người bị thương Cũng theo số liệu thống kê, có tới 50% số người tham giagiao thông không dùng đèn báo khi chuyển hướng, 85% không dùng còi đúng quyđịnh, 70% không dùng phanh tay, 90% không sử dụng đúng đèn chiếu sáng xa, gần và72% không đội mũ bảo hiểm khi ngồi trên mô tô trên những tuyến đường bắt buộc.Ngoài ra, tình trạng vượt đèn đỏ, uống rượu bia say, chở quá tải, quá tốc độ, lấn lànđường trong thời gian qua vẫn luôn ở mức báo động và rất khó kiểm soát

Nguyên nhân chủ yếu dẫn tới tình trạng này

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng giao thông như đã nêu trên chính là sựlấn chiếm hành lang an toàn giao thông, sự gia tăng quá nhanh của các phương tiệngiao thông cá nhân và ý thức của người tham gia giao thông quá kém và chưa được cảithiện nhiều trong những năm gần đây Bên cạnh đó cũng phải kể đến đường xá củachúng ta quá nhỏ hẹp, nhiều khúc cua 90 độ trong khi đó có quá nhiều các biển báocấm và biển báo hiệu trên một đoạn đường, vỉa hè bị lấn chiếm làm nơi kinh doanhbán hàng, để xe ô tô dẫn tới tình trạng người tham gia giao thông bị khuất tầm nhìn,nhiều đoạn đường xuống cấp quá nhanh có nguy cơ tiềm ẩn tai nạn giao thông

Ngoài ra, hiện nay các phương tiện giao thông tại Việt Nam chưa được chútrọng trang bị những thiết bị hỗ trợ tài xế lái xe thông minh, hạn chế những pha vachạm không đáng có xảy ra Đối với những nước phát triển thì việc lắp đặt Các thiết bịhoặc thiết kế những tính năng thông minh trên xe đã được áp dụng và được coi trọng

Giải pháp cho thực trạng giao thông Việt Nam hiện nay

Để đưa ra một giải pháp hợp lý cho tình trạng giao thông ở nước ta hiện nayquả là một việc làm khó Theo trang thông tin điện tử Bộ Giao Thông Vận Tải thìnhững giải pháp khắc phục cụ thể có thể thực hiện như sau:

 Lập lại trật tự hành lang giao thông đường bộ bị lấn chiếm và mở thêm các bãi

đỗ xe công cộng.

Việc giải toả hành lang bị lấn chiếm là điều cấp thiết tiếp theo là mở thêm cácbãi đỗ xe công cộng còn về lâu về dài thì trên cơ sở những bãi đỗ xe này Nhà nước cóthể tổ chức cho các cá nhân, tập thể đấu thầu nâng cấp dần dần các bãi đỗ xe này lên

Chính phủ nên có các khoản vay ưu đãi đối với việc xây dựng các chợ mớiđồng thời nghiên cứu các phương án quản lý chợ sao cho đạt hiệu quả Dưới đây tôixin vẽ mô hình chợ dành cho chị em phụ nữ đi chợ bằng xe mô tô nhưng vẫn khôngdiễn ra cảnh tắc đường

– Không thu vé vào chợ đối với người mua hàng (thu thông qua người bán vàochợ)

– Lối vào chợ là lối vào một chiều

– Nên cấm các phương tiện giao thông để trên vỉa hè, lòng đường từ 7h đến 21hhàng ngày kể cả ngày lễ và chủ nhật

 Tuyên truyền về luật an toàn giao thông.

Theo một cuộc khảo sát gần đây cho thấy, phần lớn những người sử dụng xe

mô tô tại Việt Nam không có kỹ năng điều khiển xe như quan sát khi chuyển hướng, xinhan, chuyển số, hãm phanh, bấm còi…một phần do Nhà nước quản lý việc cấp bằngkhông được tốt, một phần do giáo trình dạy về môn học này không còn phù hợp vớithực tiễn Do đó, Sở giao thông công chính nên phối hợp với các xe máy Honda,Yamaha, Suziki, SYM soạn ra một giáo trình mới sát với thực tế hơn Son với đó là

đưa là đưa giáo trình an toàn giao thông vào các trường THCS, THPT xem đây như làmột giáo trình bắt buộc giống như môn giáo dục quốc phòng Nên chăng chấp nhậnhọc sinh THPT đi xe mô tô trên 50 cm3 đến trường, việc này cũng có nghĩa là côngnhận cấp GPLX cho các em.

o Thành lập đội cảnh sát mô tô lưu động.

Mục đích của việc này là xử lý các trường hợp cố tình vượt đèn đỏ, xe chạyquá tốc độ, lấn làn đường, chở hàng cồng kềnh nhất là các xe đã quá cũ nát như xebabetta, xe lam… Chính phủ nên dành một phần tiền phạt thu được làm chế độ đãi ngộthoả đáng cho các cán bộ chiến sỹ, một phần dành để thuê kho bãi có mái che để giữcác phương tiện giao thông vi phạm tránh tình trạng phạt nhưng không biết giữphương tiện ở đâu, phần còn lại nộp vào Kho bạc Nhà nước

o Khuyến khích lắp đặt các thiết bị hỗ trợ lái xe thông minh.

Đối với một số nước phát triển thì việc lắp đặt các thiết bị hỗ trợ lái xe nhưCamera hành trình, gương chiều điểm mù của xe… đã trở thành bắt buộc Còn đối vớViệt Nam thì việc này chưa được chú trọng, chỉ là những chủ xe kĩ tính muốn bản thânđược đảm bảo an toàn tuyệt đối hoặc một số trường hợp thấy chức năng của nó hữuích nên lắp đặt

Camera hành trình là thiết bị cần thiết nhất lắp đặt trên mỗi xe ô tô Tại sao tôilại nói như vậy? Bởi vì, hiện nay thiết bị này không chỉ đơn thuần là ghi lại hành trình

mà nó được thiết kế tích hợp rất nhiều tính năng thông minh như: Cảnh báo lấn lànđường, chạy quá tốc độ, cảnh báo nguy cơ va chạm sớm, cảnh báo đường giao nhau…Tất cả các tích năng này đều được thiết kế để hỗ trợ tài xế lái xe an toàn và giảm thiểutai nạn giao thông cao nhất

Xe đạp

Xe đạp, một loại phương tiện đi lại rất thông dụng và quen thuộc trong cuộcsống hằng ngày của người Việt Nam nói riêng cũng như của nhiều nước phát triển trênthế giới nói chung Sử dụng xe đạp di chuyển mang lại rất nhiều lợi ích cho con ngườiđặc biệt là mang lại lợi ích về sức khỏe Nó giúp con người giảm bớt được căng thẳng,hoạt động đạp xe khiến cơ thể trở nên dẻo dai ngăn ngừa được một số bệnh tật Bêncạnh đó việc sử dụng xe đạp giúp giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải

từ xe máy gây ra, đặc biệt hơn sử dụng xe đạp để đi lại còn giúp giảm tỉ lệ người chết

vì tai nạn giao thông Với những lợi ích trên các chuyên gia cho rằng xe đạp có thể làmột phương tiện được sử dụng nhiều trong tương lai

Hình 1 6 Xe đạp của thiết kế huế smile travel

Xe máy điện, Ô tô điện

Cho đến bây giờ ở Việt Nam xe máy vẫn là phương tiện giao thông chủ yếumặc dù chúng tiêu tốn của chúng ta hàng chục triệu đồng tiền xăng và thải ra hàng tấnkhói bụi Vậy tại sao không thay thế chúng bằng những phương tiện tiết kiệm và antoàn hơn?

Nhìn nhận những mặt tiêu cực đó, trong tương lai xe máy hay ô tô thay vì phảinạp nhiên liệu là xăng dầu thì sẽ nạp nhiên liệu bằng điện, chạy bằng điện Lợi ích củaviệc thay thế này thì rất nhiều

Về giá trị: Chúng không quá đắt, người nghèo cũng mua được.

Về tính khả thi: Có thể đáp ứng được cơ sở hạ tầng giao thông ở Việt Nam ít nhất 20

đến 30 năm nữa

Môi trường: Tuyệt đối sạch do không có khí thải.

Về tính cơ động: Có thể di chuyển đến bất kỳ đâu (ngõ, ngách, hẻm).

Các nước xung quanh chúng ta hầu như đều đã sử dụng xe máy điện, ô tô điện

để làm phương tiện đi lại từ rất lâu Nếu có dịp đi sang các nước khác bạn có thể thấyđược điều này

Hình 1 7 xe máy điện

Tàu điện, Tàu cao tốc

Tuyến đường sắt Bắc – Nam hiện tại đã lạc hậu, thường xuyên xảy ra tai nạn do

có quá nhiều điểm giao cắt với đường bộ Do vậy trong tương lai nước ta có thể triểnkhai thêm loại phương tiện giao thông mới đó là tàu cao tốc Tàu cao tốc sẽ chạy vớivận tốc 350 km/h, nhanh hơn rất nhiều so với vận tốc tàu hiện nay là 70 – 90 km/h.Hiện tại, thời gian chạy tàu nhanh nhất từ Hà Nội đến Vinh là 5 tiếng 30 phút Nếu sửdụng tàu cao tốc, thời gian giảm xuống còn 1 tiếng 20 phút Đoạn TP.HCM – NhaTrang đang chạy với thời gian 8 tiếng, sau khi di chuyển bằng tàu cao tốc sẽ giảmxuống còn 1 tiếng 35 phút

Hình 1 8 Tàu cao tốcMột thay đổi có tính đột phá hơn đó là toàn tuyến đường sắt của tàu cao tốc sẽđược xây dựng độc lập, không giao cắt với đường bộ 60% quãng đường đi trên cầucạn, 10% đi trong hầm, 30% còn lại là đi trên mặt đất có rào chắn Điều này làm giảmtối đa các vụ tai nạn tại điểm giao cắt giữa đường sắt và đường bộ như hiện nay Vớinhững lợi ích như vậy Hav Travel hy vọng rằng nước ta sẽ triển khai nhanh loại hìnhgiao thông này

Xe buýt cao cấp, Open bus

Xe buýt hiện nay đang là phương tiện giao thông phổ biến ở hầu hết các thànhphố Hình thức vận tải này có ý nghĩa thiết thực trong việc giảm tai nạn giao thông, ônhiễm môi trường, tránh ách tắc Tuy nhiên dạo gần đây số lượng người sử dụng xebuýt hiện đang sụt giảm Nguyên nhân chủ yếu là do cơ sở hạ tầng của loại hìnhphương tiện này còn quá kém và dần đang xuống cấp

Xã hội ngày càng phát triển, mức sống con người mỗi ngày một tăng do vậycần cải thiện cơ sở vật chất cho phương tiện này để nó có thể phục vụ cho con ngườitốt hơn Nắm được nhu cầu cần thiết của khách hàng, xe buýt cao cấp là loại hìnhphương tiện cần thiết cần phát triển trong tương lai Xe phải được lắp điều hòa, bảođảm vệ sinh sạch sẽ, không chỉ vậy nhân viên phục vụ cũng phải được đào tạo bài bản

từ tác phong ứng xử đến xử lý tình huống khi có bất trắc xảy ra

Các động cơ điện thường gặp dùng trong gia đình như quạt điện, tủ lạnh, máygiặt, máy bơm nước, máy hút bụi Ngược lại với Động cơ điện là máy dùng đểchuyển đổi từ cơ sang điện, được gọi là máy phát điện Máy phát có hai loại chính

là máy phát điện xoay chiều (alternator) và một chiều (dynamo)

 Cấu tạo:

Cấu tạo động cơ điện được cấu tạo gồm hai phần là phần đứng yên gọi là stato

và phần chuyển động được gọi là roto Roto bao gồm nhiều vòng dây dẫn được quấnquanh lõi hoặc là một nam châm vĩnh cửu Khi được nối với nguồn điện, các từ trường

sẽ xuất hiện ở cả roto và stato Các từ trường ở hai phần sẽ có sự tương tác với nhautạo thành chuyển động khiến cho roto quay

Hình 1 10 Mô hình cấu tạo của một động cơ điện

Stato bao gồm:

Vỏ lõi được làm bằng vật liệu thép đúc Phần này có nhiệm vụ bảo vệ mạch từcùng với tấm chắn để đảm bảo stato được cố định trong cấu trúc động cơ

Lõi stato được làm bằng sắt non có cấu tạo tương tự với lõi stato của máy điện

dị bộ dây quấn phần ứng như dây quấn 3 pha của máy điện dị bộ

Roto bao gồm:

Lõi thép được ghép bằng các lá thép được xử lý bằng kỹ thuật điện

Thanh dẫn được làm bằng vật liệu đồng hoặc nhôm

Vòng đoản mạch bao gồm 2 vòng được đặt ở 2 đầu của roto

 Nguyên lý:

Phần chính của động cơ điện gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động(rotor) được quấn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu Khi cuộn dây trênrotor và stato được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tươngtác từ trường của rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh trục hay 1mômen

Phần lớn các động cơ điện hoạt động theo nguyên lý điện từ, nhưng loại động

cơ dựa trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp cũng được sử dụng.Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện từ dựa vào là có một lực lực cơ học trên mộtcuộn dây có dòng điện chạy qua nằm trong một từ trường Lực này theo mô tảcủa định luật lực Lorentz và vuông góc với cuộn dây và cả với từ trường

Phần lớn động cơ từ đều xoay nhưng cũng có động cơ tuyến tính Trong động

cơ xoay, phần chuyển động được gọi là rotor, và phần đứng yên gọi là stator

 ứng dụng:

Ngày nay động cơ điện được dùng trong hấu hết mọi lĩnh vực, từ các động cơnhỏ dùng trong lò vi sóng để chuyển động đĩa quay, hay trong các máy đọc đĩa (máychơi CD hay DVD), đến các đồ nghề như máy khoan, hay các máy gia dụng như máygiặt, sự hoạt động của thang máy hay các hệ thống thông gió cũng dựa vào động cơđiện Ở nhiều nước động cơ điện được dùng trong các phương tiện vận chuyển, đặcbiệt trong các đầu máy xe lửa

Trong công nghệ máy tính: Động cơ điện được sử dụng trong các ổ cứng, ổquang (chúng là các động cơ bước rất nhỏ)

 Phân loại:

Hiện nay trên thị trường chúng ta có hai loại động cơ điện chính là: Động cơđiện xoay chiều 3 pha và Động cơ điện xoay chiều 1 pha

Nhiên liệu của các động cơ xăng là xăng Phổ biến nhất của động cơ xăng

là động cơ bốn thì Việc đốt cháy nhiên liệu được diễn ra trong buồng đốt bởi một hệthống đánh lửa được tắt mở theo chu kỳ Nơi đánh lửa là bugi có điện áp cao Động cơhai thì cũng được sử dụng trong các ứng dụng nhỏ hơn, nhẹ hơn, và rẻ tiền hơn nhưng

nó không hiệu quả trong việc sử dụng nhiên liệu

 Cấu tạo:

Động cơ xăng bao gồm các bộ phận chính và các hệ thống phụ

 Bộ phận chính bao gồm: Thân máy, nắp máy, piston, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà… và cơ cấu

phân phối khí

 Các hệ thống phụ gồm: Hệ thống làm trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nạp

và thải, hệ thống nhiên liệu và hệ thống điện động cơ

 Nguyên lý:

Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ

Động cơ xăng 4 kỳ được ứng dụng khá phổ biến trong nhiều ngành nghề hiệnnay, với lợi thế tiết kiệm nhiên liệu, công suất hoạt động tốt, Nguyên lý hoạt động củađộng cơ xăng sẽ bao gồm 4 chu trình giống như tên gọi của nó

Kỳ nạp

Khi piston di chuyển từ trên xuống dưới sẽ tạo ra một khoảng trống giúp hỗnhợp xăng và không khí được dẫn vào buồng đốt, khi xupap nạp mở thì xupap xả sẽđóng lại tạo điều kiện thuận lợi để xăng bay hơi và hòa vào không khí, đây cũng đượcgọi là quá trình chế hòa khí.

Kỳ nén

Đây là quá trình mà xupap nạp và xả đều phải được đóng lại hoàn toàn, piston

sẽ chuyển động ngược trở lên trên xilanh, nhưng trước khi nó chạm tới điểm chết trên

để thực hiện chu trình mới, bugi đánh lửa sẽ đốt cháy hỗn hợp xăng và khí

Kỳ nổ

Tia lửa điện của bugi sẽ đốt cháy hỗn hợp xăng và khí, khi cháy hỗn hợp trong

xi lanh sẽ tạo ra áp suất rất lớn, quá trình này diễn ra khi xupap nạp và thải vẫn phảiđóng kín

Kỳ thải

Trong quá trình này piston sẽ di chuyển từ dưới lên trên, khi đó xupap nạp vẫnđóng và xupap thải sẽ mở để piston đi lên đẩy khí thải ra ngoài Khi piston đã dichuyển đến điểm chết trên, xupap nạp mở ra và xupap thải đóng trong xi lanh sẽ diễn

ra 1 quá trình mới

Hình 1 11 Động cơ xăng 4 kỳ

Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ

Hình 1 12 Động cơ xăng 2 kỳ

Kỳ đầu

Pittong di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới giai đoạn này hỗnhợp nhiên liệu và không khí sẽ được đưa vào trong buồng đốt thực hiện quá trình cháy,trong lúc đó mép trên pittong sẽ giãn nở sinh công gần cuối quá trình khi mép trên củaPittong di chuyển qua gờ trên của cửa thải, khí thải thoát tự do ra ngoài nhờ sự chênhlệch áp suất giữa khí thải và môi trường, lúc đó trục khuỷu sẽ quay được nữa vòng.Khi pit-tong di chuyển xuống cửa nạp bắt đầu mở đồng thời nạp khí vào xilanh và tiếptục đẩy khí thải ra ngoài quá trình lập đi lập lại như vậy Lưu ý trong suốt quá trình ápsuất dường như không thay đổi

Kỳ sau

Còn gọi là hành trình đi lên, piston sẽ di chuyển từ điểm chết dưới lên điểmchết trên, trong giai đoạn này hỗn hợp nhiên liệu sẽ bị nén lại, ở cuối kỳ 2 bugi đánhlửa sẽ đánh lửa và đốt cháy nhiên liệu, đồng thời việc quét khí vẫn được tiếp tục chođến khi cửa cửa nạp đóng, dẫn đến áp suất cacte giảm Trong thực tế thể tích củaxilanh với động cơ 2 kì có chỉ số ¥ = 0.1-0.38

 ứng dụng:

Động cơ xăng trong ngành giao thông vận tải

Với sự phát triển của khoa học công nghệ ngày càng phát triển và hiện đại,ngành xe ô tô sử dụng động cơ nổ chạy xăng liệu có được thay thế bởi dòng xe chạybằng điện không Xe ô tô chạy điện chiếm 10% trong doanh số bán xe trong toàn cầu.Tuy nhiên theo như phân tích của các chuyên gia trong ngành ô tô sử dụng động cơxăng vẫn sẽ chiếm phần lớn trong cuộc sống hiện nay

Động cơ xăng hiện nay trên thị trường gồm có rất nhiều loại như động cơ xăngHonda, động cơ xăng Rato, động cơ xăng Oshima, động cơ xăng Hyundai… và rấtnhiều thương hiệu động cơ nổ chạy xăng khác

Việc sử dụng động cơ nổ chạy xăng trong giao thông vận tải là một trong nhữngbước ngoặt lớn trong sự phát triển của kinh tế thế giới Chế tạo xe điện sẽ tốn kém rấtnhiều chi phí và trong thực tế việc sử dụng xe ô tô chạy điện chưa được ứng dụng rộngrãi Chính vì vậy việc sử dụng động cơ xăng trong ngành ô tô vẫn được ứng dụng phổbiến.

Động cơ xăng hiện nay gồm có 2 loại đó là động cơ xăng 4 thì và động cơ xăng

2 thì Đối với dòng xe máy hiện nay trên thị trường thì chủ yếu là dòng xe máy sửdụng động cơ nổ chạy xăng 4 thì Với ưu điểm công suất cao, tiết kiệm nhiên liệu và

độ bền bỉ cao, giảm gây ô nhiễm môi trường, nhưng so với động cơ xăng 2 thì thì nó

có cấu tạo và nguyên lý hoạt động phức tạp hơn nên có giá thành và chi phí sản xuấtcao hơn

Động cơ xăng ứng dụng trong ngành nông nghiệp

Không chỉ có ngành giao thông mới sử dụng đến động cơ nổ mà trong ngànhnông nghiệp động cơ nổ cũng được ứng dụng rất nhiều Trên thị trường hiện naykhông còn xa lạ với những động cơ xăng Honda được nhập khẩu chính hãng Thailand,chất lượng và giá thành sản phẩm thì đã quá quen thuộc với người tiêu dùng tại ViệtNam Các dòng sản phẩm của Honda đều có chất lượng tốt và chế độ bảo hành hấpdẫn và nhiều ưu đãi của Honda

Ngoài ra bên cạnh đó còn có sự xuất hiện của các loại động cơ như động cơ nổRato, động cơ xăng pona, động cơ nổ Loncin… được sản xuất tại Trung Quốc và làhàng trung ương nên chất lượng sử dụng cũng khá tốt nhưng không bền bỉ như động

cơ xăng Honda

Động cơ xăng được ứng dụng để chế tạo thành những chiếc máy phát điện, máybơm nước chạy xăng, máy xới đất, … rất nhiều loại máy khác trong nông nghiệp

Với sự ra đời và phát triển của động cơ xăng đã góp phần nào giải quyết cáccông việc của bà con được nhanh chóng và thuận tiện hơn Và với sự ứng dụng đanăng của nó người nông dân có thể chế tạo thành rất nhiều chiếc máy với nhiều côngdụng và chức năng phục vụ cho công việc của mình

Sự ra đời của động cơ nổ chạyxăng đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của kinh

tế đất nước, góp phần nâng cao chất lượng đời sống sinh hoạt của người dân

ứng dụng cụ thể của động cơ xăng:

- Máy cắt cỏ

- Máy cưa xích

- Máy mài cầm tay

- Máy khoan

- Máy bào cầm tay.

- Máy phun thuốc trừ sâu

- Máy khoan đất

- Máy cắt tỉa hàng rào

1.3.3 Động cơ dầu diesel

 Khái niệm:

Động cơ Diesel là một loại động cơ đốt trong, trong đó việc đánh lửa nhiên liệuđược gây ra bởi nhiệt độ cao của không khí trong xi lanh do nén cơ học (nén đoạnnhiệt) Điều này làm tăng nhiệt độ không khí bên trong xi lanh lên cao đến mứcnhiên liệu diesel được phun vào buồng đốt tự bốc cháy

Hình 1 14 Cấu tạo của động cơ diesel cho 1 xy lanh

 Nguyên lý:

Kỳ một- Kỳ nạp: Pittông còn nằm ở ĐCT Lúc này trong thể tích buồng cháy

Vc còn đầy khí sót của chu trình trước, áp suất khí sót bên trong xilanh cao hơn áp suấtkhí quyển Trên đồ thị công, vị trí bắt đầu kỳ nạp tương ứng với điểm r Khi trụckhuỷu quay, thanh truyền làm chuyển dịch pittông từ ĐCT đến ĐCD, xuppap nạp mởthông xilanh với đường ống nạp Cùng với sự tăng tốc của pittông, áp suất môi chấttrong xilanh trở 0,01-»pk Dnên nhỏ dần hơn so với áp suất trên đường ống nạp pk( 0,03Mpa) Sư giảm áp suất bên trong xilanh so với áp suất của đường ống nạp tạonên quá trình nạp (hút) môi chất mới (không khí) từ đường ống nạp vào xilanh Trên

đồ thị công, kỳ nạp được thể hiện qua đường r-a Áp suất môi chất đối với động cơ taxét bằng với áp suất khí quyển

Kỳ hai- kỳ nén: Pittông chuyển dịch từ ĐCD đến ĐCT, các xupap hút và xả

đều đóng, môi chất bên trong xilanh bi nén lại Cuối kỳ nạp khi pittông còn ở tại ĐCD,

áp suất môi chất bên trong xilanh pa còn nhỏ hơn pk Đầu kỳ nén, pittông từ ĐCD đếnĐCT khi tới điểm a’ áp suất bên trong xilanh mới đạt tới giá trị pk Do đó, để hoànthiện quá trình nạp người ta vẫn để xupap nạp tiếp tục mở (trước điểm a’) Việc đóngxupap nạp là nhằm để lợi dụng sự chênh áp giữa xilanh và đường ống nạp cũng nhưđộng năng của dòng khí đang lưu động trên đường ống nạp để nạp thêm môi chất mớivào xilanh

Sau khi đóng xupap nạp, chuyển động đi lên của pittông sẽ làm áp suất và nhiệt

độ của môi chất tiếp tục tăng lên Giá trị của áp suất cuối quá , độ kín của buồngetrìnhnén pc (tại điểm c) phụ thuộc vào tỷ số nén đốt, mức độ tản nhiệt của thành váchxilanh và áp suất của môi chất ở đầu quá trình nén pa Việc tự bốc cháy của hỗn hợpkhí phải cần một thời gian nhất định, mặc dù rất ngắn Muốn sử dụng tốt nhiệt lượng

do nhiên liêu cháy sinh ra thì điểm bắt đầu và điểm kết thúc quá trình cháy phía ở lâncận ĐCT Do đó việc phun nhiên liệu vào xilanh động cơ đều được thực hiện trước khi

Hình 1 15 Động cơ diesel

Kỳ ba- kỳ cháy và giãn nở: Đầu kỳ cháy và giãn nở, hỗn hợp không khí-nhiên

liệu được tạo ra ở cuối quá trình nén được bốc cháy nhanh Do có một nhiệt lượng lớnđược toả ra, làm nhiệt độ và áp suất môi chất tăng mạnh, mặt dù thể tích làm việc cótăng lên chút ít (đường c-z trên đồ thị công) Dưới tác dụng đẩy của lực do áp suất môichất tạo ra, pittông tiếp tục đẩy xuống thực hiện quá trình giãn nở của môi chất trongxilanh Trong quá trình giãn nở môi chất đẩy pittông sinh công, do đó kỳ cháy và giãn

nở được gọi là hành trình công tác (sinh công) Trên đồ thị kỳ cháy và giãn nở đượcbiểu diễn qua đường c-z-b

Kỳ bốn- kỳ thải: Kỳ thải trong kỳ này, động cơ thực hiện quá trình xả sạch khí

thải ra khỏi xilanh Pittônng chuyển dịch từ ĐCD đến ĐCT đẩy khí thải ra khỏi xilanhqua đường xupap thải đang mở vào đường ống thải, do áp suất bên trong xilanh ở cuốiquá trình thải còn khá cao, nên xupap xả bắt đầu mở khi pittông còn cách ĐCD 430góc quay của truc khuỷu nhờ vậy, giảm được lực cản đối với pittông trong quá trìnhthải khí và nhờ sự chênh áp lớn tạo sự thoát khí dễ dàng từ xilanh ra đường ống thải,cải thiện được việc quét sạch khí thải ra khỏi xilanh động cơ Trên đồ thị công, kỳ thảiđược thể hiện qua đường b-r

Kỳ thải kết thúc chu trình công tác, tiếp theo pittông sẽ lặp lại kỳ nạp theo trình

tự chu trình công tác động cơ nói trên Để thải sạch sản phẩm cháy ra khỏi xilanh,xupap xả không đóng tại vị trí ĐCT mà chậm hơn một chút, sau khi pittông qua khỏiĐCT 170 góc quay trục khuỷu, nghĩa là khi đã bắt đầu kỳ một Để giảm sức cản choquá trình nạp, nghĩa là cửa nạp phải được mở dần trong khi pittông đi xuống trong kỳmột, xupap nạp cũng được mở sớm một chút trước khi pittông đến điểm chết trên 170

góc quay trục khuỷu Như vậy vào cuối kỳ thải và đầu kỳ nạp cả hai xupap nạp và xảđều mở.

 ứng dụng:

Do có nhiều ưu điểm mà Động cơ diesel ngày nay được sử dụng nhiều trongcác máy móc công trình như: xe nâng hãng trung quốc, xe kéo, máy bơm phunnước, máy xúc lật, bơm rửa

 Ưu điểm:

1 Mômen xoắn lớn, công suất dự trữ dồi dào

2 Sử dụng hệ thống bơm phun mới, hệ thống hút khí vào mới làm tăng hiệu quảkinh tế cũng như giảm độ khí thải của động cơ

Máy phát điện động cơ diesel

1.3.4 Động cơ hybrid

 Khái niệm:

Hybrid trong tiếng Anh có nghĩa là lai tạo, hỗn hợp Do đó nhiều người còn gọi

xe Hybrid là xe lai Như vậy bạn có thể hiểu đơn giản động cơ Hybrid chính là việc xe

sử dụng cùng lúc động cơ xăng và động cơ điện Điều này đồng nghĩa rằng xe Hybridmuốn tạo lực kéo phải sử dụng từ 2 nguồn năng lượng trở lên

 Cấu tạo:

- Động cơ xăng:Động cơ xăng của xe hybrid cũng giống như động cơ

xăng của những chiếc xe thông thường, nhưng nhỏ hơn, đồng thời tiếtkiệm nhiên liệu và ít khí thải

- Bình xăng:Bình xăng trên xe hybrid là nguồn cung cấp năng lượng

chính cho xe

- Motor điện:Motor điện trên xe hybrid rất phức tạp, bởi nó có thể tạo

ra năng lượng giúp xe tăng tốc, đồng thời nó có thể giúp xe giảm tốc

độ và nạp năng lượng cho ắc quy

- Máy phát điện:tương tự như motor điện, nhưng chỉ làm nhiệm vụ tạo

ra nguồn điện

- Bình ắc-quy:Nếu bình xăng chỉ làm nhiệm vụ dự trữ và cung cấp

xăng cho động cơ xăng thì motor điện trên xe hybrid không chỉ cungcấp điện cho bình ắc-quy mà còn xạc điện cho bình

- Bộ truyền động:Ở hầu hết xe hybrid, bộ truyền động có chức năng

gần giống như bộ truyền động của những chiếc xe thông thường

Hình 1 16 Acquy điện áp cao sử dụng trên Động cơ HybridBên cạnh đó, Động cơ Hybrid còn cần thêm 1 bộ chuyển đổi công suất để giúpchuyển đổi nguồn động lực của động cơ thành các thành phần khác nhau,…

Hình 1 17 Bộ chuyển đổi công suất (Converter – Inverter)