Báo cáo hoàn thành môn kết cấu ô tô

Hệ thống truyền động là một phần của EV truyền năng lượng cơ học đến các bánh xe kéo làm cho EV chuyển động.. Bởi vì có sự chuyển dịch cơ học từ một bộ bánh răng này sang một bộ bánh răn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BÁO CÁO HOÀN THÀNH

MÔN KẾT CẤU Ô TÔ

Sinh viên thực hiện: Ngô Thành Nhân

Mã sinh viên: 1911504210232

Giảng viên hướng dẫn: ThS GVC Phạm Minh Mận

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 07 năm 2021.

PHẦN 2: BÁO CÁO THAM LUẬN CHUYÊN ĐỀ KẾT

CẤU Ô TÔ (HOÀN THÀNH 20/07/2021)

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG VÀ TRUYỀN LỰC Ô TÔ ĐIỆN

1.1 Giới thiệu.

Xe điện dần phổ biến trên thế giới và dần du nhập về Việt Nam Hiện các dòng xe điện do Tesla sản xuất đã được nhập về Việt Nam và lưu hành thử nghiệm Tesla sản xuất 03 mẫu chính: Tesla S, Tesla X và Tesla 3 Ngoài ra Việt Nam còn có hãng xe VINFAST sản xuất các dòng xe điện như: VINFAST VF31, VF32, VF33,Vf e34 Các dòng xe điện ngày càng phổ biến trong thời đại hiện nay Nhưng không phải ai cũng biết cấu tạo của hệ thống dẫn động và truyền lực trên ô tô điện Nội dung dưới đây có thể giúp các bạn tìm hiểu về nó

Hình 3: Tesla giới thiệu hệ thống truyền động và khung gầm ô tô điện

Model 3

1.2 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

Hệ thống truyền động của Xe điện thực hiện các chức năng tương tự như của xe chạy bằng động cơ đốt trong Hệ thống truyền động là một phần của EV truyền năng lượng cơ học đến các bánh xe kéo làm cho EV chuyển động Các thành phần được

sử dụng trong xe điện rất khác so với xe tiêu chuẩn Trong EV, không cần thiết phải truyền Hộp số trong xe tiêu chuẩn được sử dụng để cung cấp cho xe một mô-men xoắn hoặc công suất nhất định ở những tốc độ nhất định bằng cách thay đổi tỷ số đầu vào / đầu ra của bánh răng trong hộp số Sự thay đổi tỷ số truyền được điều chỉnh bởi tốc độ (RPM) mà nhà máy điện hoặc động cơ của

xe đang quay Bởi vì có sự chuyển dịch cơ học từ một bộ bánh răng này sang một bộ bánh răng khác, hành khách thường cảm thấy rung giật khi tốc độ tăng hoặc giảm và hộp số chuyển sang bánh răng lớn hơn hoặc nhỏ hơn

EV sử dụng một động cơ điện để quay các bánh xe của xe

Có một số thiết kế hệ thống truyền động khác nhau đang được sử dụng ngày nay Chúng bao gồm các loại xe có một động cơ điện lớn duy nhất được nối với bánh sau thông qua một hộp vi sai Các

lượng riêng cho từng bánh xe thông qua các trục truyền động độc lập

Thiết kế hiệu quả nhất cho đến nay sử dụng động cơ được gắn trực tiếp vào bánh xe Chúng được gọi là "động cơ bánh xe" Bằng cách loại bỏ trục truyền động và bộ vi sai, tổn thất cơ học giữa động cơ và bánh xe được giữ ở mức tối thiểu Hệ thống điện của xe điện bao gồm cả hệ thống truyền động và hệ thống điều khiển Bộ điều khiển cung cấp năng lượng cho động cơ từ pin Đến lượt mình, động cơ truyền lực để chuyển xe đến các bánh dẫn động thông qua hộp số

Động cơ điện biến đổi năng lượng điện thành cơ năng Hai loại động cơ điện được sử dụng trong xe điện để cung cấp năng lượng cho các bánh xe Động cơ một chiều (DC) và động cơ xoay chiều (AC) Động cơ DC bao gồm ba thành phần chính:

Động cơ điệnMột tập hợp các cuộn dây trường xung quanh chu vi của động cơ tạo ra lực từ cung cấp mô-men xoắn

Một rôto hoặc phần ứng được gắn trên các ổ trục quay bên trong từ trường tạo bởi các cuộn dây trường Một thiết bị giao hoán có tác dụng đảo chiều lực từ và làm quay phần ứng, tạo ra lực cơ học dùng để làm quay các bánh xe truyền động

Động cơ xoay chiều tương tự như động cơ điện một chiều ở chỗ nó cũng có một bộ cuộn dây trường và rôto hoặc phần ứng, tuy nhiên vì có sự đảo chiều dòng điện liên tục (dòng điện xoay chiều) nên không cần thiết bị chuyển mạch Tại thời điểm phát triển này, không động cơ nào có thể được coi là ưu việt hơn động

cơ kia Cả hai đều có những ưu và nhược điểm như được liệt kê dưới đây

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Ô TÔ ĐIỆN

2.1 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

Trên xe ô tô điện trang bị hệ thống truyền động với động

cơ điện công suất cao và bộ truyền động không có cấp số lùi Cùng với bộ điều khiển công suất cho động cơ ở mỗi chế độ làm việc Động cơ, hộp số và bộ chia công suất tạo thành hệ thống truyền động Các bộ phận cấu thành được tích hợp cao, tận dụng các giao diện và kết nối chung để giảm độ phức tạp của

hệ thống và cải thiện độ chính xác Ba bộ phận cấu thành không thể tách rời và chỉ hoạt động trong điều kiện an toàn với các công cụ và thiết bị kiểm tra thích hợp

Kết cấu của các bộ phận trang bị trên xe như hình 6 sau:

Hình 4: Cấu tạo hệ thống truyền lực 1-Bộ chia công suất; 2- Mô tơ; 3- Trục truyền động trái; 4- Hộp

số; 5- Trục truyền động phải

2.1.1 MOTOR:

Hình 5: Mô tơ

*Cấu tạo: 1-Cuộn dây từ A,B,C; 2- Vòng ngắn mạch; 3- Bộ mã hóa;

4- Cảm biến mã hóa;5- Rô to; 6- Stator

*Nguyên lý hoạt động:

Động cơ cảm ứng xoay chiều 3 pha gồm stato và rôto đặt trong vật đúc nhôm được ghép với một nửa vỏ hộp số Độ tích hợp này làm cho không thể tách động cơ ra khỏi hộp số Ưu điểm của việc tích hợp làm giảm tổng chi phí và khối lượng cơ học của hệ thống.Động cơ có tốc độ tối đa 16000 vòng / phút Công suất: mô-men xoắn cực đại 590 Nm và 310kW cho tốc độ động cơ khoảng

2.1.2 BỘ ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT:

Hình 6: Bộ điều chỉnh công suất (biến tần)

*Cấu tạo: 1-Bộ điều chình công suất; 2- Cáp đầu vào điện áp

cao; 3- Cáp kết nối điện áp cao; 4- Đầu nối 12V

*Nguyên lý hoạt động:

Bộ điều chỉnh công suât nhận các lệnh điều khiển từ bộ hộp số, chân ga và bàn đạp phanh thành các dòng điện xoay chiều được đưa vào động cơ để tạo ra tốc độ, mômen xoắn và hướng quay chính xác

để di chuyển xe

Bộ điều chỉnh công suất chứa hai bộ xử lý tín hiệu số (DSP) trên bảng điều khiển DSP chính điều khiển động cơ, theo dõi tình trạng của hệ thống và xử lý các yêu cầu điều khiển DSP thứ hai (được gọi

là Pedal Monitor) là một màn hình an toàn có thể dừng tất cả việc tạo mô-men xoắn nếu các điều kiện dòng điện, tốc độ hoặc bàn đạp ga

cho thấy DSP chính không hoạt động chính xác.

2.1.3 HỘP SỐ -VI SAI:

Hình 7: Hộp số -vi sai

*Cấu tạo: 1-Bánh răng; 2-Vỏ hộp số; 3-Bánh răng vi sai;

4-Bánh răng trục trung gian; 5-Bơm dầu; 6-Con dấu trục lái; 7-Dạng

khác

*Nguyên lý hoạt động:

Hộp số sử dụng bố trí ba trục với giảm tốc hai cấp Vỏ hộp số bằng nhôm đúc có hộp số và ống thở biến tần và dầu / có nút xả và giắc kết nối

Độ ăn khớp của các cặp bánh răng trong hộp số là không đổi Hộp số không có bánh trung tính và lùi cơ học, và không có chốt đỗ

xe (thắng tay) Truyền động ngược được thực hiện bằng cách đảo ngược cực tính của mô-men xoắn động cơ

Vi sai cho phép các bánh xe quay ở tốc độ khác nhau trong khi cung cấp một mô-men xoắn bằng nhau Mô-men xoắn được truyền đến các bánh xe thông qua các trục truyền động Hộp số là một bộ giảm tốc có tỉ lệ 9,73: 1

Dầu được hút từ dưới của vỏ hộp số thông qua một đường và phân phối cho các bánh răng và vòng bi Bộ lọc dầu ngăn các chất rắn tiếp xúc với các chi tiết cũng như bơm dầu Lượng dầu thừa sau

khi bồi trơn được chảy ngược xuống dưới vỏ hộp số Có một nam châm trong thùng chứa hút giữ các mảnh chất rắn ra khỏi các chi tiết

2.1.4 BÁN TRỤC

Hình 8: Bán trục

*Nguyên lý hoạt động:

Các trục truyền động có chiều dài bằng nhau ăn khớp nên tốc

độ không đổi (CV) ở cả hai đầu, mỗi đầu có một đế cao su để bảo vệ khớp khỏi bị nhiễm bẩn Khớp CV bên ngoài có các mối nối định vị vào mặt bích Các khớp CV bên trong được gắn vào các trục đầu ra của hộp số

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ VÀ HÌNH ẢNH KẾT CẤU CỦA MỘT SỐ HÃNG XE ĐIỆN

Cấu trúc chi tiết phần hệ thống truyền động và khu sàn xe ô tô điện

Model 3:

Hình 9: Kết cấu thân xe của xe tesla model 3

Hình 10: Hệ thống truyền động trên xe tesla model 3

Hình 11: Mô hình cấu tạo động cơ Tesla Model 3

Hình 12: Tế bào pin được sử dụng trong tesla model 3

Công nghệ thông minh của hãng xe điện hiện nay:

Hệ thống trợ lái thông minh

Hệ thống kiểm soát làn thích ứng

Hệ thống kiểm soát hành trình chủ động

Hệ thống cảnh báo va chạm đa điểm

Hệ thống giảm thiểu va chạm toàn diện

Hệ thống đỗ xe tự động thông minh và hệ thống giám sát người lái

- Bên cạnh tính năng tự hành vượt trội – với triết lý phát triển “lấy

công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), máy học và học sâu (Deep Learning), nhận diện gương mặt, trợ lý ảo đa ngôn ngữ…

- Hệ thống tự động phát hiện, cảnh báo và thông báo tới cơ sở y tế trong trường hợp xảy ra tai nạn Các bộ pin đều được bố trí dưới sàn xe để chống lật, với khả năng chịu nhiệt từ -400C đến 800C đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình di chuyển Ngoài ra, các xe đều có tính năng cập nhật phần mềm từ xa, tự động phát hiện lỗi trên xe và tự động liên hệ với trạm dịch vụ…

Chương 4: Kết luận và định hướng

Kết luận:

Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô hứa hẹn sẽ mang lại cho con người cuộc sống ngày càng tốt đẹp hơn bởi khoảng cách về mặt địa lí dường như được rút ngắn, thời gian được tiết kiệm tối đa cũng như mang lại cảm giác thích thú và tiện lợi trong khi di chuyển

Các phương pháp luận sáng tạo khoa học thực sự là cần thiết trong công việc nghiên cứu và sáng tạo trong tất cả các ngành khoa học nói chung và đối với ngành công nghiệp ô tônói riêng

Các phương pháp này là sự đúc kết từ nhiều nghiên cứu và tài liệu khác nhau liên quan tới các phương pháp sáng tạo khoa học.Công nghệ thông tin

là 1 trong những ngành phát triển năng động nhất hiện nay, do đó sự ảnh hưởng của nó đến các ngành côngnghiệp ngày cảng rõ nét, cùng với sự phát triển này hứa hẹn mang đến cho con người cuộc sống tốt đẹp hơn

Định hướng :

Ô TÔ KHÔNG BÁNH

Các mẫu xe hiện nay phải chạy trên những con đường thì mẫu xe không bánh có thể di chuyển phía trên mặt đất một khoảng cách nhất định Việc sử

dụng thiết kế này đòi hỏi những ứng dụng công nghệ cao để xe có thể di chuyển một cách ổn định và an toàn trên một “đường đi” mới

Ô TÔ SIÊU TỐC

Hiện tại tốc độ của một chiếc xe ô tô đang là một vẫn đề cần được cải thiện, khoảng cách địa lí là một trong số nhiều trở ngại cho việc phát triển kinh tế

và sản xuất công nghiệp Các mẫu ô tô tương lai với tốc độ siêu cao có thể giúp thu hẹp khoảng cách về mặt địa lý, việc vận chuyển con người và hàng hóa sẽ được thực hiện nhanh hơn Đi đôi với việc phát triển các ô tô siêu tốc

là việc phát triển thân xe để bảo vệ cho người và hàng hóa, đồng thời cải thiện hệ thông phanh, giảm xóc, và tầm nhìn của người lái xe

Ô TÔ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MỚI

Các nguồn năng lượng hiện tại đang cạn kiệt dần chính vì thế việc ô tô sử dụng nguồn năng lượng mới sẽ nhanh chóng ra đời Cùng với việc sử dụng các nguồn năng lượng mới các loại động cơ ô tô cũng sẽ thay đổi theo

Ô TÔ SIÊU THÔNG MINH

Nhiều ô tô hiện nay đã được trang bị hệ thống máy tính nhằm giúp hỗ trợ người lái tốt hơn và việc phát triển các hệ thông máy tính trong ngành công nghiệp ô tô sẽ còn được tiếp tục phát triển nhằm đưa ra lộ trình tốt nhất, ngăn ngừa tai nạn đồng thời là một không gian làm việc, giải trí cho người ngồi trên xe

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] https://garatructuyen.com/forums/bai-viet/he-thong-truyen-dong-dien-tren-xe-tesla.51/