Thiết kế, chế tạo băng thử phanh tái sinh cho xe honda lead 110cc

Đề tài trình bày kết quả ban đầu nghiên cứu lắp đặt hệ thống phanh tái sinh trên xegắn máy Honda Lead 110cc để sử dụng việc chuyển đổi từ năng lượng phanh sang nănglượng điện để nạp vào

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

2 Nguyễn Văn Tới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Người hướng dẫn : GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành

2 Nguyễn Văn Tới

Giáo viên hướng dẫn : GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành

Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử phanh tái sinh cho xe honda lead 110cc

Điểm đánh giá: Xếp loại:

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022

Giáo viên hướng dẫn

(ký tên và ghi rõ họ tên)

Giáo viên hướng dẫn : GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành

Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử phanh tái sinh cho xe Honda Lead 110cc

Điểm đánh giá: Xếp loại:

TP Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022

Giáo viên phản biện

(ký tên và ghi rõ họ tên)

Đề tài: Thiết kế, chế tạo băng thử phanh tái sinh trên xe gắn máy Honda Lead 110cc

Bài báo cáo này trình bày kết quả thực hiện đồ án tốt nghiệp, với đề tài “Thiết

kế ,chế tạo băng thử phanh tái sinh trên xe gắn máy Honda Lead 110cc”

Đề tài trình bày kết quả ban đầu nghiên cứu lắp đặt hệ thống phanh tái sinh trên xegắn máy Honda Lead 110cc để sử dụng việc chuyển đổi từ năng lượng phanh sang nănglượng điện để nạp vào siêu tụ Nhóm chúng em đã xem xét lựa chọn phương án bố trí tối

ưu nhất để đảm bảo phân bố trọng lượng hợp lý và nâng cao tính thẩm mỹ

Thiết kế, chế tạo khung và giá lắp đặt xe Honda Lead lên băng thử Thiết kế lắp đặtcảm biến đo lực phanh, đo tốc độ xe Đo đạc lượng điện sinh ra khi phanh

Giải pháp toàn diện nhất là lắp đặt hệ thống phanh tái sinh để thu hồi nguồn nănglượng này Giúp giảm phát thải ô nhiễm môi trường, tránh lãng phí năng lượng Do đó,công nghệ phanh tái sinh đang được các nhà sản xuất ô tô, xe máy nghiên cứu và pháttriển

Hiểu được vấn đề này, nhóm em đã tập trung nghiên cứu và phát triển mô hình xegắn máy có lắp đặt hệ thống phanh tái sinh với mong muốn rằng sẽ thu hồi được nguồnnăng lượng lãng phí khi phanh

Qua quá trình thực hiện và không ngừng hoàn thiện thì nhóm đã hoàn thành việcthiết kế và chế tạo băng thử phanh tái sinh trên xe gắn máy Honda Lead 110cc

KHOA C KHÍ Ơ KHÍ Đ c l p - T do - H nh phúcộc lập - Tự do - Hạnh phúc ập - Tự do - Hạnh phúc ự do - Hạnh phúc ạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Gi ng viên hảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thànhng d n: GVC.ThS Nguy n Lê Châu Thànhẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ễn Lê Châu Thành

Sinh viên th c hi n: ự do - Hạnh phúc ện: Trương Đình Phúcng Đình Phúc Mã SV: 1811504210326

Nguy n Văn T iễn Lê Châu Thành ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Mã SV: 1811504210449Nguy n Phễn Lê Châu Thành ướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thànhc H iảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Mã SV: 1811504210411

1 Tên đ tài: ề tài:

Thiết kế, chế tạo băng thử phanh tái sinh cho xe máy Honda Lead 110cc

2 Các s li u, tài li u ban đ u: ố liệu, tài liệu ban đầu: ệu, tài liệu ban đầu: ệu, tài liệu ban đầu: ầu:

3 N i dung chính c a đ án: ội dung chính của đồ án: ủa đồ án: ồ án:

 M đ u.ở đầu ầu

 M c đích, ý nghĩa đ tài.ục đích, ý nghĩa đề tài ề tài

 Tìm hi u gi i thi u v băng th phanh tái sinhểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: ề tài ử

 Ch n ra đọn ra được phương án thiết kế tối ưu nhất ược phương án thiết kế tối ưu nhấtc phương Đình Phúcng án thi t k t i u nh tến ến ốt nghiệp ư ất phanh

 Tính toán thi t k đến ến ược phương án thiết kế tối ưu nhấtc các b ph n trên băng thộc lập - Tự do - Hạnh phúc ập - Tự do - Hạnh phúc ử

 Phương Đình Phúcng pháp đi u ch nh và th nghi m.ề tài ỉnh và thử nghiệm ử ện:

 K t lu n và đánh giá hến ập - Tự do - Hạnh phúc ướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thànhng phát tri n c a đ tài.ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ủa đề tài ề tài

4 Các s n ph m d ki n ản phẩm dự kiến ẩm dự kiến ự kiến ến

 K t qu th nghi m phanhến ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ử ện:

 Báo cáo và b n vẽ theo đúng quy đ nh.ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ịnh

5 Ngày giao đ án: ồ án:

6 Ngày n p đ án: ội dung chính của đồ án: ồ án:

Đà N ng, ngày tháng năm ẵng, ngày tháng năm

2022

Tr ưởng Bộ môn ng B môn ộ môn Ng ười hướng dẫn ướng dẫn i h ng d n ẫn

Trải qua thời gian học tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Đà Nẵng, một khoảngthời gian với chúng em không phải là đủ để trang bị vốn kiến thức làm quen với công việcmang tính chuyên môn, thực tế khá cao Song từ những ngày tháng cần mẫn bước chântới giảng đường đã giúp em đúc kết được nhiều kiến thức quý báu từ sự giảng dạy vàtruyền đạt tận tình của quý thầy, cô ở trường Giờ đây với vốn kiến thức đã tích lũy được

từ quý Thầy, Cô giúp chúng em có thể hoàn thành đề tài bảo vệ tốt nghiệp này

Với sự kính trọng và biết ơn sâu sắc chúng em xin gửi đến Ban giám hiệu nhàtrường, lãnh đạo khoa cùng các Thầy Cô lời cảm ơn chân thành về những kiến thức hữuích mà em nhận được từ sự truyền đạt của Quý Thầy Cô Đặc biệt gửi lời cảm tới thầyGVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành là giáo viên trực tiếp hướng dẫn đã tận tình giúp đỡchúng em hoàn thành chuyên đề đồ án tốt nghiệp này

Chúng em xin gửi đến các Thầy, Cô trong ban hội đồng chấm thi lòng biết ơn chânthành đã đồng ý đọc duyệt và đóng góp ý kiến quý báu để chúng em có thêm vốn kiếnthức vận dụng cho công việc sau này khi tốt nghiệp

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự động viên, sự nhiệt tình chỉ bảo từ Bangiám hiệu nhà trường, Lãnh đạo khoa cùng các Quý Thầy Cô đã tạo điều kiện cho emhoàn thành đề tài tốt nghiệp này

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TÓM TẮT

NHI M V Đ ÁN T T NGHI P ỆT NAM Ụ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ồ ÁN TỐT NGHIỆP ỐT NGHIỆP ỆT NAM

L I NÓI Đ U ỜI NÓI ĐẦU ẦU i

M C L C Ụ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ụ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii

DANH SÁCH CÁC B NG, HÌNH VẼ ẢNG, HÌNH VẼ v

L I CAM ĐOAN ỜI NÓI ĐẦU viii

M Đ U Ở ĐẦU ẦU 1

Ch ương 1: ng 1: T NG QUAN ỔNG QUAN 2

1.1 Tình hình xe máy hi n nayện: .2

1.2 Xe Honda lead 110cc 3

1.2.1 Gi i thi u chung v xe Honda LEAD 110ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: ề tài .4

1.2.2 Các thông s kỹ thu t c a xeốt nghiệp ập - Tự do - Hạnh phúc ủa đề tài .5

1.2.3 S đ b trí t ng th ban đ uơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ốt nghiệp ổng quan về đề tài tốt nghiệp ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ầu .6

1.2.4 H th ng phanh tái sinh đện: ốt nghiệp ược phương án thiết kế tối ưu nhất ắp trên xec l p trên xe 6

1.3 Phanh tái sinh 6

1.3.1 Hện: th ngốt nghiệp RBS v iớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ki uểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhất dng ướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành d ngi ạnh phúc đi nện: năng 7

1.3.2 Hện: th ngốt nghiệp RBS v iớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ki uểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhất dng ướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành d ngi ạnh phúc các bộc lập - Tự do - Hạnh phúc tích năng th yủa đề tài l cự do - Hạnh phúc 9 1.3.3 Hện: th ngốt nghiệp RBS v iớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ki uểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhất b ngng ằng bánh đà (Flywheel) 9

1.3.4 Hện: th ng RBSốt nghiệp v iớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ki uểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhất dng ướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành d ngi ạnh phúc v tập - Tự do - Hạnh phúc li uện: đàn h iồ bố trí tổng thể ban đầu 10

cho h th ng sinh khí HHOện: ốt nghiệp .11

1.3.6 u, nhƯ ược phương án thiết kế tối ưu nhấtc đi m c a phanh tái sinhểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ủa đề tài .14

1.4 Băng th phanh tái sinh trên xe máyử 15

1.5 Phương Đình Phúcng pháp thi t k băng th phanh tái sinhến ến ử 16

1.5.1 Yêu c uầu .16

1.5.2 Đ xu t phề tài ất phanh ương Đình Phúcng án nghiên c uứu 16

Ch ương 1: ng 2: THI T K , CH T O BĂNG TH PHANH TÁI SINH ẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH ẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH ẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH ẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH Ử PHANH TÁI SINH 19

2.1 S đ và nguyên lý ho t đ ng c a băng th phanh tái sinhơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ạnh phúc ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ủa đề tài ử 19

2.1.1 S đ băng th phanh tái sinhơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ử 19

2.1.2 Nguyên lý ho t đ ng c a băng th phanh tái sinhạnh phúc ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ủa đề tài ử 20

2.2 Tính toán thi t k các b ph n truy n đ ngến ến ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ập - Tự do - Hạnh phúc ề tài ộc lập - Tự do - Hạnh phúc 20

2.2.1 Tính ch n t s truy nọn ra được phương án thiết kế tối ưu nhất ỷ số truyền ốt nghiệp ề tài .20

2.2.2 Tính toán c c u phanhơng Đình Phúc ất phanh 23

2.2.3 Tính toán thi t k b truy n đ ng đaiến ến ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ề tài ộc lập - Tự do - Hạnh phúc 25

2.2.4 Tính toán thi t k khung băng thến ến ử 29

2.2.5 Tính toán thi t k tr c ma sátến ến ục đích, ý nghĩa đề tài .31

2.2.6 Tính toán thi t k giá đ tr c bánh xeến ến ỡ trục bánh xe ục đích, ý nghĩa đề tài .34

Ch ương 1: ng 3: L P Đ T H TH NG PHANH TÁI SINH VÀ H TH NG C M BI N ẮP ĐẶT HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH VÀ HỆ THỐNG CẢM BIẾN ẶT HỆ THỐNG PHANH TÁI SINH VÀ HỆ THỐNG CẢM BIẾN ỆT NAM ỐT NGHIỆP ỆT NAM ỐT NGHIỆP ẢNG, HÌNH VẼ ẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH ĐO 37

3.1 L p đ t h th ng phanh tái sinhắp trên xe ặt hệ thống phanh tái sinh ện: ốt nghiệp .37

3.1.1 Phương Đình Phúcng án nghiên c uứu 37

3.1.2 Phương Đình Phúcng án tích tr năng lữ ược phương án thiết kế tối ưu nhấtng đi n thu h iện: ồ bố trí tổng thể ban đầu 37

3.1.3 Nguyên lý thu h i năng lồ bố trí tổng thể ban đầu ược phương án thiết kế tối ưu nhấtng t máy phátừ máy phát 38

3.1.4 L p đ t h th ng phanh tái sinhắp trên xe ặt hệ thống phanh tái sinh ện: ốt nghiệp .39

3.1.6 Ki m tra, l p đ t l i v xeểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ắp trên xe ặt hệ thống phanh tái sinh ạnh phúc ỏ xe 41

3.2.Đo s vòng quay d a vào c m bi n encodeốt nghiệp ự do - Hạnh phúc ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ến r 42

3.2.1 C u t o encoderất phanh ạnh phúc 42

3.2.2 Nguyên lý encoder: 43

3.3 Đo l c d a vào loadcell:ự do - Hạnh phúc ự do - Hạnh phúc 44

3.3.1 C u t o loadcellất phanh ạnh phúc 44

3.3.2 Nguyên lý ho t đ ngạnh phúc ộc lập - Tự do - Hạnh phúc 44

3.3.3 L p ráp h th ng đi n băng thắp trên xe ện: ốt nghiệp ện: ử 45

Ch ương 1: ng 4: K T QU TH ẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH ẢNG, HÌNH VẼ Ử PHANH TÁI SINH NGHI M VÀ ĐÁNH GIÁ ỆT NAM 46

4.1 Quy trình đo th nghi m trên băng thử ện: ử 46

4.2 K t qu th nghi m trên băng thến ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ử ện: ử 47

4.3 Đánh giá 50

K T LU N ẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH ẬN 52

TÀI LI U THAM KH O ỆT NAM ẢNG, HÌNH VẼ 53

PH L C Ụ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ụ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 54

B ng 1.1ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Thông s kỹ thu t c a xe Honda LEAD 1020ccốt nghiệp ập - Tự do - Hạnh phúc ủa đề tài .5

Y B ng 2.1ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Các thông s c a xeốt nghiệp ủa đề tài .23

B ng 2.2ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Gi i h n b n c a thép C45ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ạnh phúc ề tài ủa đề tài .29

B ng 2.3ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành B ng thông s v t li u c a khungảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ốt nghiệp ập - Tự do - Hạnh phúc ện: ủa đề tài .29

B ng 2.4ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành Các thông s ph n l c liên k t c a tr cốt nghiệp ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ự do - Hạnh phúc ến ủa đề tài ục đích, ý nghĩa đề tài .31

B ng 2.5ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành B ng thông s v t li u c a tr cảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ốt nghiệp ập - Tự do - Hạnh phúc ện: ủa đề tài ục đích, ý nghĩa đề tài .33

B ng 2.6ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành B ng thông s v t li u c a giá đảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ốt nghiệp ập - Tự do - Hạnh phúc ện: ủa đề tài ỡ trục bánh xe 35

B ng 4.1ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành T i đi n I (W) (Công công su t c a các thi t b t i)ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: ất phanh ủa đề tài ến ịnh ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành 47

B ng 4.2ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành T i đi n II (W) (Công công su t c a các thi t b t i)ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: ất phanh ủa đề tài ến ịnh ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành 48

B ng 4.3ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành T i đi n III (W) (Công công su t c a các thi t b t i)ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: ất phanh ủa đề tài ến ịnh ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành 4

Hình 1.1 Xe Honda LEAD 110 4

Hình 1.2 S đ b trí t ng th ban đ u trên xe Honda Lơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ốt nghiệp ổng quan về đề tài tốt nghiệp ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ầu ead 110cc 6

Hình 1.3 Sơng Đình Phúc đồ bố trí tổng thể ban đầu hện: th ngốt nghiệp tích tr năngữ lược phương án thiết kế tối ưu nhấtng phanh tái sinh d ngạnh phúc đi nện: năng 7

Hình 1.4 Sơng Đình Phúc đ hồ bố trí tổng thể ban đầu ện: th ng đi uốt nghiệp ề tài khi n bểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ộc lập - Tự do - Hạnh phúc converter 8

Hình 1.5 Sơng Đình Phúc đồ bố trí tổng thể ban đầu hện: th ngốt nghiệp phanh tái sinh v iớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành siêu t ục đích, ý nghĩa đề tài .8

Hình 1.6 Hện: th ngốt nghiệp tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhấtng khi phanh b ngằng th yủa đề tài l cự do - Hạnh phúc 9

Hình 1.7 Sơng Đình Phúc đồ bố trí tổng thể ban đầu hện: th ngốt nghiệp tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhấtng khi phanh b ngằng bánh đà 10

Hình 1.8 Hện: th ngốt nghiệp tích tr năngữ lược phương án thiết kế tối ưu nhấtng khi phanh b ngằng lò xo cu n ộc lập - Tự do - Hạnh phúc 11

Hình 1.9 Đ n đ nh đi n áp c a các phộc lập - Tự do - Hạnh phúc ổng quan về đề tài tốt nghiệp ịnh ện: ủa đề tài ương Đình Phúcng án tích tr năng lữ ược phương án thiết kế tối ưu nhấtng khi phanh 12

Hình 1.10 Kh năng ch u nhi t c a các phảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ịnh ện: ủa đề tài ương Đình Phúcng án 12

Hình 1.11 Hi u su tện: ất phanh c aủa đề tài các phương Đình Phúcng án tích trữ năng lược phương án thiết kế tối ưu nhất khi phanh 13ng Hình 1.12 Su t tiêuất phanh hao nhiên li uện: c aủa đề tài các phương Đình Phúc án 13ng Hình 1.13 Giá thành c aủa đề tài các phương Đình Phúcng án tích tr năngữ lược phương án thiết kế tối ưu nhấtng khi phanh 14

Y Hình 2.1 B n vẽ băng th phanh tái sinh trên xe Honda Lead 110ccảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ử 19

Hình 2.2 S đ băng th phanh tái sinh trên xe Honda Lead 110ccơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ử 19

Hình 2.3 Quan h gi a h s bám ện: ữ ện: ốt nghiệp  và đ trộc lập - Tự do - Hạnh phúc ược phương án thiết kế tối ưu nhất ương Đình Phúct t ng đ i ốt nghiệp  24

Hình 2.4 Đ c tính trặt hệ thống phanh tái sinh ược phương án thiết kế tối ưu nhất ương Đình Phúct t ng đ i v i các lo i đốt nghiệp ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ạnh phúc ường khác nhaung khác nhau 24

Hình 2.5 Thi t k b truy n đ ng đaiến ến ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ề tài ộc lập - Tự do - Hạnh phúc 25

Hình 2.8 Ứng suất pháp tuyến cực đại của khungng su t xo n c a khungất phanh ắp trên xe ủa đề tài .30

Hình 2.9 Chuy n v c a khungểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ịnh ủa đề tài .31

Hình 2.10 Thi t k tr c ma sátến ến ục đích, ý nghĩa đề tài .31

Hình 2.11 Đ t các ph n l c liên k tặt hệ thống phanh tái sinh ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ự do - Hạnh phúc ến .32

Hình 2.12 Bi u đ ng su t u nểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ồ bố trí tổng thể ban đầu ứu ất phanh ốt nghiệp .32

Hình 2.13 Đường khác nhaung kính lý tưở đầu.ng c a tr của đề tài ục đích, ý nghĩa đề tài .33

Hình 2.14 Ứng suất pháp tuyến cực đại của khungng su t b n c a tr cất phanh ề tài ủa đề tài ục đích, ý nghĩa đề tài .34

Hình 2.15 Bi u đ chuy n v c a tr cểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ồ bố trí tổng thể ban đầu ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ịnh ủa đề tài ục đích, ý nghĩa đề tài .34

Hình 2.16 Thi t k giá đ tr c bánh xeến ến ỡ trục bánh xe ục đích, ý nghĩa đề tài .35

Hình 2.17 Đ th ki m nghi m b n tr c đồ bố trí tổng thể ban đầu ịnh ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ện: ề tài ục đích, ý nghĩa đề tài ỡ trục bánh xe 36

Hình 2.18 Đ th chuy n v c a giá đồ bố trí tổng thể ban đầu ịnh ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ịnh ủa đề tài ỡ trục bánh xe 36

Hình 3.1 S đ phơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ương Đình Phúcng án nghiên c uứu 45

Hình 3.2 M ch n i siêu t đi nạnh phúc ốt nghiệp ục đích, ý nghĩa đề tài ện: .46

Hình 3.3 S đ l p đ t h th ng thu h i đi n năng b ng máy phátơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ắp trên xe ặt hệ thống phanh tái sinh ện: ốt nghiệp ồ bố trí tổng thể ban đầu ện: ằng 47

Hình 3.4 S đ l p đ t h th ng phanh tái sinhơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ắp trên xe ặt hệ thống phanh tái sinh ện: ốt nghiệp .47

Hình 3.5 Đ u n i dây t đ ng c vào c u ch nh l uất phanh ốt nghiệp ừ máy phát ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ơng Đình Phúc ầu ỉnh và thử nghiệm ư 48

Hình 3.6 Đi dây đi n (A) và d u day đ n n đ nh đi n áp (B)ện: ất phanh ến ổng quan về đề tài tốt nghiệp ịnh ện: .48

Hình 3.7 Đ u đ ng h vào m ch h áp và n đ nh đi n áp r i đ u vào siêu tất phanh ồ bố trí tổng thể ban đầu ồ bố trí tổng thể ban đầu ạnh phúc ạnh phúc ổng quan về đề tài tốt nghiệp ịnh ện: ồ bố trí tổng thể ban đầu ất phanh ục đích, ý nghĩa đề tài 49

Hình 3.8 Đ u n i các t i vào h th ngất phanh ốt nghiệp ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: ốt nghiệp .49

Hình 3.9 Encuder 50

Hình 3.10 C u t o c a encoderất phanh ạnh phúc ủa đề tài .51

Hình 3.11 S đ nguyên lý ho t đ ng c a encuderơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ạnh phúc ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ủa đề tài .51

Hình 3.12 S đ m ch đi nơng Đình Phúc ồ bố trí tổng thể ban đầu ạnh phúc ện: .53

Hình 3.13 l p ráp các thi t bắp trên xe ến ịnh 53

Hình 4.1 Ch y th nghi m trên băng thạnh phúc ử ện: ử 47

Hình 4.2 Đ th đi n áp và cồ bố trí tổng thể ban đầu ịnh ện: ường khác nhaung đ dòng đi n thu độc lập - Tự do - Hạnh phúc ện: ược phương án thiết kế tối ưu nhấtckhi phanh t i đi n Iở đầu ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: 48

Hình 4.3 Đ th đi n áp và cồ bố trí tổng thể ban đầu ịnh ện: ường khác nhaung đ dòng đi n thu độc lập - Tự do - Hạnh phúc ện: ược phương án thiết kế tối ưu nhấtckhi phanh t i đi n ở đầu ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: II 48

Hình 4.4 Th nghi m m c ử ện: ở đầu ứu t i đi n ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: II 49

Hình 4.5 Đ th đi n áp và cồ bố trí tổng thể ban đầu ịnh ện: ường khác nhaung đ dòng đi n thu độc lập - Tự do - Hạnh phúc ện: ược phương án thiết kế tối ưu nhấtckhi phanh t i đi n ở đầu ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: III 50 Hình 4.6 Th nghi m m c ử ện: ở đầu ứu t i đi n ảng viên hướng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ện: II 50

Nhóm sinh viên thực hiện “ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỘNG LỰC” xin cam đoan:

Đề tài “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH CHO XE MÁY LEAD110CC ”, dựa trên sự cố gắng, nỗ lực của cả nhóm, giúp đỡ từ phía nhà trường và dưới sựhướng dẫn nhiệt tình của thầy ThS Nguyễn Lê Châu Thành

Mọi thông số kỹ thuật, số liệu phân tích, viết báo cáo, xây dựng mô hình đều donhóm sinh viên chúng em tự tìm hiểu, phân tích kỹ càng một cách khách quan, uy tín,trung thực, có nguồn gốc rõ ràng Nhóm chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có

sự không trung thực trong quá trình nghiên cứu đề tài này

Đà N ng, ngày tháng năm 2022ẵng, ngày tháng năm 2022

Nhóm sinh viên thực hiện

(ch ký và h tên sinh viên)ữ ọn ra được phương án thiết kế tối ưu nhất

MỞ ĐẦU

Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân đòi hỏi cần chuyênchở khối lượng lớn hàng hoá và hành khách Tính cơ động cao, tính việt dã và khảnăng hoạt động trong những điều kiện khác nhau đã tạo cho xe máy, ô tô đã trở thànhmột trong những phương tiện chủ yếu để chuyên chở hàng hoá và hành khách.Với sựphát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo phương tiện giao thông

đã đạt được nhiều tiến bộ vượt bậc Các phương tiện giao thông ngày càng được cảithiện, tải trọng vận chuyển tăng lên, tốc độ ngày càng cao, tính kinh tế và độ bền nângcao Đi đôi với việc cải tiến mẫu mã, nâng cao tính tiện nghi, giảm giá thành , mộttrong những ưu tiên hàng đầu của các nhà chế tạo phương tiện là tiết kiệm nhiênliệu ,nâng cao tính an toàn cho người sử dụng Quan trọng nhất trong các hệ thống antoàn của ô tô, xe máy là hệ thống phanh

Như chúng ta đã biết vấn đề ô nhiễm môi trường và lãng phí năng lượng đang làthách thức với các hãng xe hiện nay Khi phanh xe thì vô hình chung chúng ta đanglãng phí một nguồn nhiệt năng khá lớn Nguồn nhiệt năng khá lớn này sẽ phát ra ngoàikhông khí và tan biến đi Vậy làm sao để thu hồi lại được nguồn năng lượng này ? Mộttrong những giải pháp để thu hồi lại năng lượng này được các hãng xe đưa ra là chếtạo phanh tái sinh (Regenrerative Braking System: RBS)

Hệ thống phanh tái sinh hiện nay thường thấy trên xe điện hoặc xe hybrid Đây làmột trong những yếu tố khiến các dòng xe này tiết kiệm nhiên liệu Hệ thống phanh táisinh sẽ thu hồi năng lượng khi xe giảm tốc

Để thuận tiện cho việc học tập và nghiên cứu, nhóm em đã đưa ra ý tưởng “thiết

kế, chế tạo băng thử phanh tái sinh trên xe máy Honda Lead 110cc” Băng thử hệthống phanh tái bao gồm motor điện dẫn động thông qua truyền động đai, trục masát,bánh ma sát, máy phát, bộ thu hồi năng lượng từ máy phát, các tải ( motor cở nhỏ,bóng đèn, mayso…), ắc quy hoặc siêu tụ để nhận năng lượng thu hồi

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1 Tình hình xe máy hi n nay ện nay

Do ảnh hưởng của đại dịch COVID-19 và giãn cách xã hội ở nhiều tỉnh, thànhphố trong cả nước khiến sức tiêu thụ của thị trường xe máy Việt Nam liên tiếp giảmmạnh trong 5 tháng gần đây Do đó, nhiều hãng xe, đại lý kinh doanh xe máy đã thựchiện nhiều chương trình khuyến mãi, giảm giá để kích cầu thị trường, nhưng dự báo rấtkhó tăng trưởng như mong muốn Qua số liệu kinh doanh của Honda Việt Nam –doanh nghiệp chiếm đến 80% thị phần xe máy tại Việt Nam vừa công bố cho thấy bứctranh toàn cảnh của thị trường xe máy Việt Nam thời gian gần đây Theo đó, doanh sốbán xe của Honda Việt Nam trong tháng 8/2021 giảm 14,5% so với tháng 7 và giảmđến 43,9% so với cùng kỳ năm ngoái Đây là tháng thứ 4 liên tiếp doanh số bán xe củaHonda sụt giảm Các nhà sản xuất còn lại dù không công bố số liệu, nhưng tình hìnhkinh doanh cũng không phải là ngoại lệ

Cụ thể, sau khi đạt doanh số bán 191.256 xe trong tháng 4/2021 và tăng 27,4%

so với tháng trước, bước sang tháng 5 Honda Việt Nam có doanh số bán giảm 5,7%,tháng 6 giảm 16,9%, tháng 7 giảm 22,9% và tháng 8 vừa qua đạt doanh số 98.789 xe,giảm 14,5% so với tháng trước Đặc biệt, ngay cả những dòng xe số và xe tay ga vốnbán chạy nhất Việt Nam như Honda Wave Alpha hay Honda Vision cũng sụt giảmdoanh số Cụ thể, doanh số bán xe Honda Wave Alpha trong tháng 8/2021 chỉ đạt24.241 xe, giảm 5.263 xe và doanh số dòng xe tay ga Honda Vision cũng chỉ đạt27.004 xe, giảm 3.912 xe so với tháng 7/2021[CITATION Placeholder1 \l 1033 ]

Qua số liệu trên cho thấy, doanh số bán xe máy bắt đầu giảm từ tháng 5, trùngvới đợt dịch COVID-19 bùng phát lần thứ tư đến nay và việc giãn cách xã hội ở nhiềutỉnh, thành phố trên cả nước để phòng chống dịch khiến cho nhu cầu mua xe giảmtheo Trong khi đó, khi chưa có dịch COVID, trong các tháng 8 và tháng 9 là thời điểmthị trường xe máy rất sôi động khi học sinh, sinh viên mua xe làm phương tiện đi lạichuẩn bị cho năm học mới và nhiều sinh viên tốt nghiệp cũng nâng cấp chiếc xe củamình để đi làm, nhưng năm nay hoàn toàn ngược lại Để kích cầu thị trường trong bốicảnh đại dịch, nhiều hãng xe tại Việt Nam đã liên tiếp thực hiện chương trình khuyếnmãi, giảm giá bán xe để thu hút khách hàng trong những tháng gần đây

Cụ thể, Yamaha Việt Nam được cho là doanh nghiệp tung ra nhiều chương trìnhkhuyến mãi nhất để thu hút khách hàng hàng tháng Từ chương trình “Chào Hè 2021”,liên doanh này khuyến mãi đến 7 triệu đồng cho khách hàng mua các dòng xe Sirius,

Exciter 150, Grande, Latte, Janus và FreeGo và kéo dài đến nay dưới một chương trìnhkhác Hoặc bên cạnh chương trình khuyến mãi này, Yamaha còn thực hiện chươngtrình mua 1 xe máy Yamaha bất kỳ có cơ hội nhận được chiếc xe Yamaha Janus trị giá

28 triệu đồng hoặc đồng hồ Apple Watch trị giá 10 triệu đồng và kéo dài đến hết tháng

10 tới

Không nằm ngoài cuộc chơi, Honda Việt Nam cũng thực hiện chương trình chokhách hàng mua côn tay Winner X được hỗ trợ phí đăng ký xe đến 4 triệu đồng; muaAirBlade được tặng đồng hồ Casio; mua Wave hay Vision được tặng cặp 2 mũ bảohiểm chính hãng Tương tự, Suzuki Việt Nam cũng tiếp tục hỗ trợ phí trước bạ, phíđăng ký xe trị giá 5 triệu đồng cho khách hàng mua xe GSX-S150 và 1 triệu đồng dànhcho Satria F150 Piaggio Việt Nam cũng tặng Voucher trị giá 4 triệu đồng cho kháchmua sản phẩm và miễn phí gói bảo dưỡng xe lần đầu cho khách hàng để kích cầudoanh số

Tuy nhiên, điểm nhấn của thị trường xe máy Việt Nam thời gian gần đây làngoài việc các hãng tung ra các chương trình khuyến mãi trên, các đại lý còn mạnh tayhơn giảm giá bán nhiều dòng xe dưới giá bán lẻ đề xuất của nhà sản xuất

Với những số liệu được cập nhật bên trên cho thấy hiện nay lượng xe gắn máy ởnước ta chẳng những không có xu hướng giảm bớt mà ngày càng gia tăng Trongtương lai sắp tới, đây vẫn là phương tiện di chuyển chủ yếu của người dân Việt Nam vìtính cơ động và thuận tiện, giá cả lại phù hợp với túi tiền của người dân lao động Bêncạnh đó, vấn đề tắc đường và di chuyển trong đô thị làm cho hệ thống phanh bị haomòn nhanh và tạo ra một nguồn năng lượng lãng phí rất lớn

Đã có nhiều nghiên cứu và giải pháp được đưa ra để tận dụng nguồn năng lượngnày Và giải pháp toàn diện nhất là lắp đặt hệ thống phanh tái sinh để thu hồi nguồnnăng lượng này Giúp giảm phát thải ô nhiễm môi trường, tránh lãng phí năng lượng

Do đó, công nghệ phanh tái sinh đang được các nhà sản xuất ô tô, xe máy nghiên cứu

và phát triển

Hiểu được vấn đề này, nhóm em đã tập trung nghiên cứu và phát triển mô hình

xe gắn máy có lắp đặt hệ thống phanh tái sinh với mong muốn rằng sẽ thu hồi đượcnguồn năng lượng lãng phí khi phanh

1.2 Xe Honda lead 110cc

Mẫu xe được chọn sử dụng để thực hiện cải tạo và lắp đặt hệ thống phanh táisinh là mẫu xe Honda LEAD 110cc Bởi vì, đây là mẫu xe được sử dụng phổ biến đốivới người dân Việt Nam nhờ thiết kế bắt mắt, tư thế ngồi thoải mái cho cả người lái vàngười ngồi phía sau Hơn nữa, nhờ việc thiết kế khoang chứa đồ phía dưới yên xe rộng

rãi, tiện lợi nên rất được mọi người ưa chuộng đặc biệt là phái nữ, nó có thể đặt mũbảo hiểm, tư trang và hàng hóa một cách thoải mái Ngoài ra, việc bố trí bình xăngthấp phía dưới sàn để chân cũng giúp cho việc tháo lắp, cải tạo dễ dàng hơn.

Hình 1.1 Xe Honda LEAD 110

1.2.1 Gi i thi u chung v xe Honda LEAD 110 ới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 ệu, tài liệu ban đầu: ề tài:

Xe Lead đầu tiên ra mắt vào năm 1982 tại Nhật Bản với 2 phiên bản động cơ50c và 80cc, tuy nhiên tại thị trường Việt Nam, xe tay ga Honda Lead chính thức ramắt vào tháng 12/2008 với định vị nhắm vào phân khúc xe tay ga hạng sang, được bán

Điểm mạnh của dòng xe này chính là cốp xe 37 lít siêu rộng ngay từ đầu đã tạo

ra sự cạnh tranh rất lớn đối với các đối thủ trên thị trường và đến nay xe Lead vẫn giữvững vị trí số 1 trong số các dòng xe tay ga cốp rộng nhất trên thị trường

Dòng tay ga Lead đời đầu được trang bị động cơ 108cc, làm mát bằng dungdịch với bộ tản nhiệt tích hợp cùng công nghệ 4 thì truyền động tự động gọn, nhẹ danhtiếng của Honda luôn đảm bảo sự cân bằng hoàn hảo giữa khả năng vận hành êm ái vàhiệu quả tiết kiệm nhiên liệu

Honda Lead 2009 cũng được trang bị hệ thống phun xăng điện tử PGM-Fi Bộđiều khiển trung tâm ECU, hệ thống phanh kết hợp và lốp không săm an toàn.

1.2.2 Các thông s kỹ thu t c a xe ố liệu, tài liệu ban đầu: ật của xe ủa đồ án:

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của xe Honda Lead 110cc [ CITATION Văn21 \l 1033 ]

Thông tin chung

Động cơ và hộp số

vòng/phút

Khung xe, hệ thống treo, phanh và bánh xe

Các thông số kích thước và trọng lượng

1.2.3 S đ b trí t ng th ban đ u ơ đồ bố trí tổng thể ban đầu ồ án: ố liệu, tài liệu ban đầu: ổng thể ban đầu ể ban đầu ầu:

Hình 1.2 Sơ đồ bố trí tổng thể ban đầu trên xe Honda Lead 110cc

1.2.4 H th ng phanh tái sinh đ ệu, tài liệu ban đầu: ố liệu, tài liệu ban đầu: ược lắp trên xe ắp trên xe c l p trên xe

Bố trí động cơ điện phía trước dễ dàng thực hiện cải tạo mà không ảnh hưởngđến hệ thống truyền động phía sau, không cần cải tạo lại hệ thống truyền động Tăngtính cơ động của xe gắn máy lắp đặt hệ thống phanh tái sinh Tối thiểu được sự thayđổi kết cấu khung xe

1.3 Phanh tái sinh

Quá trình phanh là quá trình chuyển hóa năng lượng từ cơ năng thành nhiệtnăng tại các cơ cấu phanh Quá trình chuyển hóa này làm tổn hao năng lượng độngnăng mà xe phải tiêu tốn một lượng nhiên liệu nhất định mới đạt được Tuy nhiên, vì

lý do an toàn mà hệ thống phanh cơ khí vẫn được sử dụng mặc dù năng lượng tiêu tánnày là không hề nhỏ Hệ thống phanh tái sinh (RBS: Regenerative Braking System) rađời với mục đích thu hồi để tái sử dụng lại năng lượng quán tính của xe trong quá trìnhphanh hoặc giảm tốc, giúp tiết kiệm nhiên liệu và tăng tuổi thọ cho cơ cấu phanh[ CITATION BHK \l 1033 ]

Theo các nghiên cứu gần đây thì hệ thống phanh tái sinh được nghiên cứu, tínhtoán và áp dụng trên các dòng xe điện (EV: Electric Vehicle), xe lai điện (HEV:Hybrid Electric Vehicle) và một số dòng xe sử dụng pin nhiên liệu (FCV: Fuel CellVehicle) Đặc điểm của hệ thống phanh tái sinh được áp dụng trên các dòng xe này lànăng lượng cơ năng được chuyển hóa thành điện năng để dẫn động các mô tơ điện

hoạt động phục vụ cho quá trình tăng tốc của xe Với xe ô tô truyền thống sử dụngđộng cơ đốt trong (CICE: Convetional Internal Combustion Engine) thì hệ thốngphanh tái sinh cũng đã được nghiên cứu và ứng dụng dưới các dạng khác nhau như:năng lượng cơ năng thu hồi được trong quá trình xe phanh hoặc giảm tốc được tích trữdưới dạng thủy lực được áp dụng cho các xe tải trọng lớn có kiểu hệ thống truyền lựcthủy lực (Hydraulic Powertrain); sử dụng bánh đà làm một thiết bị tích trữ năng lượngdưới dạng cơ năng sau đó sử dụng cơ năng này để phục vụ quá trình tăng tốc được ápdụng trên các xe đua F1và các xe du lịch tải trọng nhỏ [ CITATION Placeholder1 \l

1033 ]

1.3.1 Hệu, tài liệu ban đầu: th ng ố liệu, tài liệu ban đầu: RBS v i ới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 ki u ể ban đầu tích trữ năng l ược lắp trên xe d ng ưới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 d ng i ạng đi n ệu, tài liệu ban đầu: năng

Kiểu tích trữ năng lượng này được áp dụng rộng rãi trên xe điện (EV) và xe laiđiện (HEV) Năng lượng điện để dẫn động xe có thể được tích trữ bằng các thiết bị lưutrữ điện Hệ thống này biến đổi động năng khi phanh thành điện năng lưu trữ vào ắcquy để có thể sử dụng lại Mô tơ dẫn động có thể hoạt động như một máy phát điệncung cấp một tải cản trở lại sự quay của bánh xe có tác dụng như mô men phanh.Trong khi phanh tái sinh mô tơ điện hoạt động như một máy phát để nạp cho ắc quy[ CITATION FJM \l 1033 ]

Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống tích trữ năng lượng phanh tái sinh dạng điện năng

Trên những xe điện các bộ chấp hành phanh RBS là các mô tơ/máy phát hoạtđộng ở các chế độ khác nhau, có thể hoạt động với điện áp một chiều hoặc xoay chiều Cácthiết bị tích trữ năng lượng tái tạo khi phanh là ắc quy, siêu tụ hoặc kết hợp cả hai Hệthống RBS với thiết bị tích trữ năng lượng là ắc quy thường được sử dụng cho các xe

EV và HEV và cần phải có các bộ biến đổi điện (Inverter và Converter)

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống điều khiển bộ converter Nhược điểm của kiểu tích trữ năng lượng bằng ắc quy là ắc quy cung cấp điện

DC trong khi các mô tơ điện lại sử dụng điện AC, do đó, cần phải sử dụng một bộ biếnđổi (inverter và converter) Điện áp và dòng điện sử dụng lớn nên cần phải có các linhkiện công suất dẫn dòng điện có thể lên đến 750A và điện áp 600V, kỹ thuật điềukhiển phức tạp và tuổi thọ của ắc quy ngắn Do đó giá thành rất cao Ngoài ra, khi sửdụng ắc quy thì mật độ tích trữ năng lượng trong một thời gian ngắn là thấp, trong khiquá trình giảm tốc hoặc phanh của xe yêu cầu thời gian nạp điện lại ngắn có thể tínhbằng giây trong khi thời gian nạp của ắc quy lại tính bằng giờ Đó là lý do cần.thiếtphải có sự phối hợp giữa ắc quy và siêu tụ [ CITATION FPe \l 1033 ]

Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống phanh tái sinh với siêu tụ [ CITATION KLi \l 1033 ]

1.3.2 Hệu, tài liệu ban đầu: th ng ố liệu, tài liệu ban đầu: RBS v i ới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 ki u ể ban đầu tích trữ năng l ược lắp trên xe d ng ưới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 d ng i ạng các bội dung chính của đồ án: tích năng th y l c ủa đồ án: ự kiến

Các hệ thống tích trữ năng lượng dưới dạng thủy lực đã được nghiên cứu vàứng dụng trong công nghiệp ô tô trong nhiều năm Một bộ tích trữ thủy lực có thể tích

trữ được một lượng dầu áp suất lớn Thiết bị này tích trữ năng lượng bằng việc nénmột chất khí (thường là khí Nitơ) Một hệ thống hybrid thủy lực thường có một bộ tíchnăng, một bình chứa dầu, và một bơm/mô tơ thủy lực (bơm thủy lực có thể hoạt độngnhư một mô tơ thủy lực) [ CITATION SJC \l 1033 ]

Cũng giống như xe điện, hệ thống hybrid thủy lực này cũng ít hiệu quả ở tốc độthấp bởi vì tổn hao cơ lớn Thêm vào đó, dung lượng và kết cấu của bộ tích trữ thủylực cũng cần được cải thiện về trọng lượng bản thân Có 2 kiểu kết cấu hệ thống truyềnlực Hybrid thủy lực Kiểu thủy tĩnh thuần túy (tích hợp hay nối tiếp) được dựa trên hộp

số thủy tĩnh thuần túy và cần một bơm và bơm/mô tơ bơm Chức năng của mô tơ/bơmhoạt động phụ thuộc vào xe và sẽ dẫn động xe khi phanh tái sinh được tác dụng[ CITATION CML \l 1033 ]

Hình 1.6 Hệ thống tích trữ năng lượng khi phanh bằng thủy lực

Ưu điểm của hệ thống tích trữ năng lượng kiểu thủy lực là dễ vận hành, côngsuất thu hồi cao Tuy nhiên, kết cấu của các bộ chấp hành thủy lực thường lớn do đóhiệu suất về tiết kiệm nhiên liệu không cao khi áp dụng cho các xe tải trọng nhỏ Hệthống này thường được áp dụng cho các xe tải trọng lớn

1.3.3 Hệu, tài liệu ban đầu: th ng ố liệu, tài liệu ban đầu: RBS v i ới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 ki u ể ban đầu tích trữ năng l ược lắp trên xe b ng ng ằng bánh đà (Flywheel).

Năng lượng được tích trữ vào bánh đà được tính theo công thức

có hai kiểu bánh đà siêu tốc dựa trên công nghệ KERS (Kinetic Energy RecoverySystem) lần đầu tiên được áp dụng trên xe đua F1 đó là hãng Flybird và Williams

với một số bộ phận quay trong hệ thống truyền lực, từ trục tốc độ động cơ cho tới visai, bánh đà kết hợp với hộp số có dải tỷ số truyền rộng để phù hợp với tốc độ củađộng cơ Trong các ứng dụng với xe du lịch người ta sử dụng hộp số vô cấp CVT(Continuously Variable Transmission) [ CITATION Rad \l 1033 ].

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống tích trữ năng lượng khi phanh bằng bánh đà

Ngoài ra, hệ thống bánh đà Williams Hybrid Power (WHP) sử dụng composite

từ tính (MLC) để đạt hiệu suất chuyển đổi rất cao nên có giá thành cao hơn, hệ thốngnày được ứng dụng cho xe cao cấp [ CITATION KLi \l 1033 ]

Bánh đà thường được sử dụng để cung cấp năng lượng liên tục cho những bộphận mà động lực được cung cấp bị ngắt quãng Khi phanh, bánh đà có tác dụng thuhồi năng lượng, sau đó “góp” động năng cùng với động cơ khi xe tăng tốc, điều này cóthể làm giảm tiêu hao 25% nhiên liệu Động cơ 4 xi-lanh vận hành sẽ sinh ra lực tươngđương với động cơ 6 xi-lanh [ CITATION CML \l 1033 ]

Các ưu điểm của phương pháp tích trữ năng lượng bằng bánh đà là: Mật độ tíchtrữ năng lượng cao; tích trữ và giải phóng năng lượng một cách trực tiếp dưới dạng cơnăng mà không cần các thiết bị chuyển đổi do đó ít tổn hao; quá trình nạp năng lượngnhanh Tuy nhiên, phương pháp này lại không tích trữ năng lượng được trong mộtkhoảng thời gian dài do đó cần phải kết hợp với một số thiết bị khác để tích trữ nănglượng lâu hơn

1.3.4 Hệu, tài liệu ban đầu: th ng RBS ố liệu, tài liệu ban đầu: v i ới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 ki u ể ban đầu tích trữ năng l ược lắp trên xe d ng ưới thiệu chung về xe Honda LEAD 110 d ng i ạng v t ật của xe li u ệu, tài liệu ban đầu: đàn

h i ồ án:

Phương pháp này được ứng dụng mô phỏng trên dòng xe Mercedes Benz vớikết cấu được mô tả như hình 1.7 Trên mỗi trục bánh xe được lắp một bộ tích trữ nănglượng KERS (Kinetic Energy Recovery System) bao gồm một bộ bánh răng hành tinh,

bộ lò xo đàn hồi để tích trữ năng lượng và các khớp một chiều

Hình 1.8 Hệ thống tích trữ năng lượng khi phanh bằng lò xo cuộn [ CITATION KLi \l

1033 ]

Trên bán trục của mỗi bánh xe được lắp một bộ bánh răng hành tinh Khi xechuyển động trên đường bình thường thì hệ bánh răng hành tinh này quay lồng không(quay trơn) Khi bàn đạp phanh được tác dụng áp suất dầu phanh được đưa tới một xylanh phanh được lắp trên cần dẫn của bộ bánh răng hành tinh Lúc này cần dẫn đượchãm cố định làm cho lực được truyền từ trục bánh xe qua bánh răng mặt trời tới bánhrăng hành tinh và làm cho bánh răng bao quay ngược chiều kim đồng hồ Trên bánhrăng bao được lắp một cụm lò xo cuộn và các khớp một chiều Lúc này năng lượnglàm cho xe giảm tốc được tích trữ vào cụm lò xo cuộn Khi bàn đạp phanh được nhả

ra, lò xo giải phóng năng lượng tác dụng lên trục bánh xe làm cho xe chuyển động.Với kết cấu này, năng lượng khi phanh đã được tích trữ và sử dụng lại cho việc tăngtốc của xe nên giảm tiêu hao nhiên liệu Trong trường hợp phanh khẩn cấp để đảm bảo

an toàn thì hệ thống phanh chính trên xe sẽ làm việc

1.3.5 Phân tích ch n ọn ph ươ đồ bố trí tổng thể ban đầu ng án thu h i năng ồ án: l ược lắp trên xe đi n ng ệu, tài liệu ban đầu: c a ủa đồ án: hệu, tài liệu ban đầu: th ng ố liệu, tài liệu ban đầu: RBS cung c p cho h th ng sinh khí HHO ấp cho hệ thống sinh khí HHO ệu, tài liệu ban đầu: ố liệu, tài liệu ban đầu:

Qua phân tích các nghiên cứu về hệ thống phanh tái sinh năng lượng RBS tathấy rằng: tất cả các phương án tích trữ năng lượng khi phanh đều giúp cho xe tiếtkiệm nhiên liệu hơn những dòng xe truyền thống Tuy nhiên, mỗi kiểu hệ thống cónhững ưu và nhược điểm riêng của nó

Hình 1.9 Độ ổn định điện áp của các phương án tích trữ năng lượng khi phanh

Xét về độ ổn định điện áp thì bánh đà là phương án cho độ ổn định cao nhấtkhông phụ thuộc vào tải, nhiệt độ và trạng thái sạc Tiếp theo là ắc quy Li-ion, ắc quyaxit-chì Siêu tụ đạt mức độ ổn định thấp nhất với 30% [ CITATION Rad \l 1033 ]

Hình 1.10 Khả năng chịu nhiệt của các phương án

Khi các thiết bị tích trữ năng lượng phóng nạp sẽ sinh nhiệt Do đó xét về khả

Hình 1.11 Hiệu suất của các phương án tích trữ năng lượng khi phanh

Xét về hiệu suất của các công nghệ tích trữ năng lượng thì Hydro-Electric làphương án có hiệu suất lớn nhất, kế đến là siêu tụ có hiệu suất tương đương vớiphương án tích trữ bằng thủy lực Ắc quy có hiệu suất thấp nhất bởi vì khả năng phóngcủa nó nhanh nhưng khả năng nạp lại rất lâu [ CITATION Placeholder1 \l 1033 ]

Xét về suất tiêu hao nhiên liệu, theo kết quả nghiên cứu của tác giả RadhikaKapoor áp dụng trên xe Hybrid HEV trong hình 1.12 cho thấy siêu tụ cho phép giảm40% suất tiêu hao nhiên liệu, kế tiếp là bánh đà với 27%, phương án tích trữ bằng thủylực và ắc quy lần lượt là 18% và 15%

Hình 1.12 Suất tiêu hao nhiên liệu của các phương án Giá thành luôn là nhược điểm của xe Hybrid Các nguyên nhân làm cho giáthành tăng cao đó là các vật liệu sử dụng để chế tạo các thiết bị tích trữ năng lượng cógiá rất cao Cũng theo nghiên cứu của tác giả Radhika Kapoor cho thấy trong hình

1.13 Bánh đà là phương án rẻ nhất với 15% sau ắc quy là 6% kế tiếp đến là siêu tụ32% và sau cùng là thủy lực 47%.

Hình 1.13 Giá thành của các phương án tích trữ năng lượng khi phanh

Tóm lại, hệ thống tích trữ năng lượng khi phanh dưới dạng điện năng cần phải

sử dụng ắc quy và siêu tụ với dung lượng lớn, bộ biến đổi điện áp cao và chỉ ứng dụngđược cho những dòng xe điện hoặc xe lai điện với giá thành rất cao và hệ thống điềukhiển phức tạp Kiểu hệ thống tích trữ năng lượng khi phanh dưới dạng thủy lực chỉứng dụng trên những xe tải trọng lớn với kết cấu phức tạp Trong khi đó, phương ántích trữ năng lượng bằng bánh đà là một phương án tốt và hiệu quả càng cao khi tốc độcủa bánh đà được nâng lên càng cao Các hướng nghiên cứu mới hiện nay đang tập trungvào dòng xe lai xăng - điện sử dụng bánh đà như là một thiết bị tích trữ cơ năng để rồisau đó sử dụng các bộ biến đổi chuyển hóa thành điện năng nạp lại cho ắc quy mỗi khiquá trình phanh xảy ra Bên cạnh đó cũng có hướng nghiên cứu về phương án tích trữnăng lượng khi phanh sử dụng bánh đà áp dụng cho các dòng xe có kiểu hệ thốngtruyền lực truyền thống [ CITATION Placeholder1 \l 1033 ]

1.3.6 Ưu, nhược điểm của phanh tái sinh u, nh ược lắp trên xe c đi m c a phanh tái sinh ể ban đầu ủa đồ án:

Ưu điểm thứ hai của hệ thống phanh tái sinh trên xe gắn máy là không bị lãngphí nhiệt nhiều như phanh truyền thống Điều này ta có thể thấy rõ, vì hệ thống phanhthông thường áp dụng chế độ ma sát để chuyển đổi cơ năng thành nhiệt năng Do đó,xét về góc độ năng lượng thì phanh sẽ tạo ra một lượng nhiệt năng không thể tái sửdụng Còn phanh tái sinh sẽ làm chậm xe theo một cách khác hoàn toàn so với phanhtruyền thống.

Ưu điểm thứ ba của hệ thống phanh tái sinh trên xe gắn máy là tận dụng đượcnguồn năng lượng lãng phí khi phanh Nguồn năng lượng lãng phí sẽ được hệ thốngthu hồi lại để sử dụng cho các mục đích khác

Hệ thống phanh tái sinh trên xe gắn máy là giải pháp phù hợp với các thành phốlớn ở nước ta về phương diện bảo vệ môi trường và tận dụng nguồn năng lượng lãngphí

Nhược điểm:

Nhược điểm thứ nhất của hệ thống phanh tái sinh trên xe gắn máy là chỉ pháthuy hiệu quả ở dải tốc độ thấp Vì momen phanh sinh ra từ máy phát điện không đủ đểdừng xe trong thời gian ngắn

Nhược điểm thứ hai của hệ thống phanh tái sinh trên xe gắn máy là chỉ có ưuđiểm khi di chuyển trong thành phố

Hệ thống phanh tái sinh là một hệ thống không hề xa lạ đối với xe ô tô điện và

xe ô tô hybrid Tuy nhiên đối với xe máy thì nó khá mới mẻ Chính vì vậy, việc nghiêncứu phát triển hệ thống phanh tái sinh cho xe gắn máy là cần thiết để tận dụng nguồnnăng lượng lãng phí năng lượng trên xe máy ở hiện nay và trong tương lai

1.4 Băng th phanh tái sinh trên xe máy ử phanh tái sinh trên xe máy

Là bệ thử dùng năng lượng động cơ điện:

Bệ thử kiểu này dựa vào công suất của động cơ điện để dẫn động làm quaybánh xe (tang quay hoặc con lăn quay), kết quả thử không phụ thuộc vào công suấtđộng cơ điện mà phụ thuộc vào các cơ cấu đo (cảm biến gia tốc phanh, cảm biến lựcphanh vv ) nên kết quả đo đảm bảo tính chính xác

Bệ thử này tiêu tốn năng lượng nhiều do sử dụng công suất động cơ điện đểthắng lực cản do phanh, nhưng cho kết quả chính xác, đảm bảo an toàn khi thử xe

Hệ thống phanh tái sinh lắp trên xe gắn máy là một hệ thống bao gồm một động

cơ điện và các mạch điện tử liên quan dùng để phanh xe và thu hồi lại nguồn nănglượng khi phanh

Khi hoạt động bình thường thì động cơ điện quay trơn nên xe vẫn hoạt động êm

ái Khi phanh, động cơ điện biến thành máy phát, tạo ra từ trường để hãm xe lại đồng

thời thu hồi nguồn năng lượng về siêu tụ và sử dụng nguồn năng lượng này để cungcấp cho các hệ thống khác trên xe.

Có thể thấy, hệ thống phanh tái sinh sẽ phát triển và ngày càng hoàn thiện hơntrong tương lai

1.5 Ph ương 1: ng pháp thi t k băng th phanh tái sinh ết kế băng thử phanh tái sinh ết kế băng thử phanh tái sinh ử phanh tái sinh trên xe máy

Điều kiện làm việc của nhân viên vận hành, tính an toàn của thiết bị: bệ thửphanh phải đảm bảo an toàn khi đang hoạt động, điều kiện làm việc của nhân viênđược đảm bảo như: ô nhiễm, tiếng ồn

Ngoài ra bệ thử phải có kích thước nhỏ gọn để giảm diện tích bố trí cần thiết trongnhà xưởng, dễ bảo quản, tránh mưa nắng xuống bệ thử và các nhân viên kiểm tra xe

1.5.2 Đ xu t ph ề tài: ấp cho hệ thống sinh khí HHO ươ đồ bố trí tổng thể ban đầu ng án nghiên c u ứu

Để đo lực phanh ta cần biết các thông số:

Trục ma sát bao gồm: trục, puly, bánh ma sát

Để đo công suất phanh tái sinh với các tốc độ khác nhau của xe lead gần giống vớiđiều kiện thực tế trên đường bằng cách thay đổi tỉ số truyền của động cơ đến trục ma sát

từ đó thay đổi tốc độ của xe lead trên băng thử thì có các phương án:

Thứ nhất, thay đổi tỉ số truyền của động cơ bằng cách thay đổi vị trí của động cơ ra

xa hay lại gần trục ma sát

Ưu điểm:

Thiết kế đơn giản gọn nhẹ, Chi phí thực hiện ít

Dễ dàng lắp đặt, thời gian thực hiện lắp đặt nhanh

Khuyết điểm:

Chỉ có thể thay đổi tốc độ tốc độ trong phạm vi nhỏ

Thứ 2, thay đổi tỉ số truyền của động cơ bằng bộ truyền giảm tốc

Ưu điểm:

Giảm được công suất động cơ điện dẫn động, băng thử hoạt động êm ái, có thểthay đổi tốc độ xe trong phạm vi tốc độ lớn

Khuyết điểm:

Kết cấu phức tạp, chi phí chế tạo trục trung gian cao

Tốn nhiều thời gian gia công trục

Do không gian đặt mô tơ điện nhỏ hẹp nên lắp đặt khó khăn

Kết luận:

Phương án thay đổi tỉ số truyền là lựa chọn ưu tiên hơn Nhưng hạn chế về thờigian và chi phí chế tạo tốn kém nên chúng em lựa chọn phương án thay đổi tỉ số truyềncủa động cơ bằng cách thay đổi vị trí của động cơ

Các phương án đo lực phanh:

Thứ nhất, đo lực phanh bằng lực kế:

Ưu điểm:

Kết cấu đơn giản gọn nhẹ dễ lấy lực, lực phanh phản ánh trực tiếp trên lực kế

Khuyết điểm:

Không ổn định khi thử, các giá trị trên lực kế thay đổi nên khó xác định lực phanh

Do đo bằng lực kế nên việc tính toán công suất lực phanh tốn thời gian cho việctính toán công suất phanh tái sinh

Thứ hai, đo lực phanh bằng cảm biến đo lực

Ưu điểm:

Cho kết quả nhanh, có độ chính xác cao, thuận tiện cho người sử dụng

Hiển thị được lực phanh, công suất nên không mất thời gian tính toán công suấtphanh tái sinh

Ưu điểm: dễ cho việc thiết kế chế tạo trục đo.

Khuyết điểm: lực phanh sẽ bị hạn chế bởi trọng lực, lực ma sát từ đó giảm đi hiệu

suất truyền động

Kết luận: Quan việc phân tích, chúng em nhận thấy chọn vị trí bánh trước đặt

cammr biến đo lực sẽ giúp tối ưu được việc đo lực

Chương 2: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BĂNG THỬ PHANH TÁI SINH

Hình 2.1 Bản vẽ băng thử phanh tái sinh trên xe Honda Lead 110cc

2.1 S đ và nguyên lý ho t đ ng c a băng th phanh tái sinh ơng 1: ồ và nguyên lý hoạt động của băng thử phanh tái sinh ạt động của băng thử phanh tái sinh ộ môn ủa băng thử phanh tái sinh ử phanh tái sinh trên xe máy

2.1.1 S đ băng th phanh tái sinh ơ đồ bố trí tổng thể ban đầu ồ án: ử phanh tái sinh

1 Motor; 2 Puly nhỏ; 3 Dây đai; 4 Puly lớn; 5 Bánh xe ma sát;

6 bánh xe máy; 7 Loadcell; 8 Màn hình LCD; 9 Encoder;

10 Trục ma sát; 11 Khung băng thử; 12 Xe Honda Lead.

2.1.2 Nguyên lý ho t đ ng c a băng th phanh tái sinh ạng ội dung chính của đồ án: ủa đồ án: ử phanh tái sinh

Khi cấp điện, motor quay truyền động cho trục bánh ma sát gắn bánh đà thôngqua bộ truyền đai Tại đầu trục ma sát có cảm ứng đo tốc độ bằng encoder hiển thị trênmàn hình LCD Khi trục ma sát gắn bánh ma sát quay kéo theo bánh xe Lead quay nhờlực ma sát giữa hai bánh Xe Lead chạy đồng thời tạo lực phanh làm cho xe bị giật lùi.Lúc đó trục bánh trước của xe có gắn giá đỡ gồm một bộ xylanh - piston, khi xe giậtlùi thì hai mặt bích piston - xilanh ép lại Đồng thời, giữa mặt bích xi lanh - piston đặtcảm biến đo lực loadcell để thu lực.Thông qua các cảm biến đo lực và tốc độ các tínhiệu được gửi về cho arduino để tính toán công suất phanh tái sinh và hiển thị trên mànhình LCD

2.2 Tính toán thi t k các b ph n truy n đ ng ết kế băng thử phanh tái sinh ết kế băng thử phanh tái sinh ộ môn ận truyền động ền động ộ môn

2.2.1 Tính ch n t s truy n ọn ỷ số truyền ố liệu, tài liệu ban đầu: ề tài:

Tỷ số truyền từ động cơ điện đến bánh xe máy i được xác định như sau:

Thay s vào (2.3) ta có:ốt nghiệp

i ms = 385560 = 0,68

V y, thay s vào (2.1) ta có t s truy n i là:ập - Tự do - Hạnh phúc ốt nghiệp ỷ số truyền ốt nghiệp ề tài

i = 255 385560 = 3,44

2.2.1.1 V n t c c a các bánh ma sát: ật của xe ố liệu, tài liệu ban đầu: ủa đồ án:

G i V ọn ra được phương án thiết kế tối ưu nhất bxm là v n t c vòng c a bánh b d n đ ập - Tự do - Hạnh phúc ốt nghiệp ủa đề tài ịnh ẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ường khác nhau ng kính Dbxm và Vbms là

v n t c vòng c a bánh d n đ ập - Tự do - Hạnh phúc ốt nghiệp ủa đề tài ẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ường khác nhau ng kính Dbms, ta có:

N u không có s tr ến ự do - Hạnh phúc ược phương án thiết kế tối ưu nhất t thì Vbxm và Vbms b ng nhau Th c t , V ằng ự do - Hạnh phúc ến bxm<Vbms

do có s tr ự do - Hạnh phúc ược phương án thiết kế tối ưu nhất t.

G i ọn ra được phương án thiết kế tối ưu nhất ξ là h s tr ện: ốt nghiệp ược phương án thiết kế tối ưu nhất t, ta có:

2.2.1.2 L c trong b truy n ma sát ự kiến ội dung chính của đồ án: ề tài:

Lực vòng Ft được truyền từ bánh dẫn sang bánh bị dẫn nhờ lực ma sát sinh ra tại chỗ tiếp xúc Do đó, phải ép các bánh lại với nhau bằng lực ép FE Lực FE gây nên lực pháp tuyến tại chỗ tiếp xúc của hai bánh.

Đi u ki n đ có th truy n đ ề tài ện: ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ề tài ược phương án thiết kế tối ưu nhất ự do - Hạnh phúc c l c vòng Ft:

Trong đó:

F _l c ma sát [N], ự do - Hạnh phúc

T công th c (2.11) ta th y: ừ máy phát ứu ất phanh ω bx càng nh thì M ỏ xe bx càng l n Do v y, ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ập - Tự do - Hạnh phúc

n u th xe t c đ càng th p thì c n l c ép càng l n vì l c ép ph thu c ến ử ở đầu ốt nghiệp ộc lập - Tự do - Hạnh phúc ất phanh ầu ự do - Hạnh phúc ớng dẫn: GVC.ThS Nguyễn Lê Châu Thành ự do - Hạnh phúc ục đích, ý nghĩa đề tài ộc lập - Tự do - Hạnh phúc vào mômen bánh xe Mbx Do đó, ta c n tính toán l c ép c n thi t khi th ầu ự do - Hạnh phúc ầu ến ử ở đầu.

Vx_v n t c c a xe [m/s], khi thi t k băng th ta ch n t c đ ập - Tự do - Hạnh phúc ốt nghiệp ủa đề tài ến ến ử ọn ra được phương án thiết kế tối ưu nhất ốt nghiệp ộc lập - Tự do - Hạnh phúc

xe nh nh t đ th V ỏ xe ất phanh ểu tổng quan về đề tài tốt nghiệp ử x = 15[Km/h];