nghiên cứu chế tạo cơ cấu điều khiển hỗ trợ dừng và đỗ xe trên xe máy

Chúng em xin chân thành cÁm ¢n các thầy/cô trong Khoa C¢ Khí Đéng Lực đã hç trā kiÁn thāc và t¿o điÃu kián đÅ nhóm thực hián đã án đÅ chúng em khÃc phăc đ°āc nhāng khó khăn tă đó hoàn th

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2024

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GVHD: ThS NGUYỄN QUANG TRÃI SVTH: HOÀNG GIA HUY

LÊ HUỲNH ĐỨC

SKL013091

NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN

TR¯ìNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M KĀ THUÀT THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH

KHOA C¡ KHÍ ĐæNG LþC

Đà ÁN TÞT NGHIÈP

MSSV: 20145485

đồ án

TR¯ìNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M KĀ THUÀT THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH

KHOA C¡ KHÍ ĐæNG LþC

Đà ÁN TÞT NGHIÈP

Ngành: Công nghÉ Kÿ thuÃt ô tô

Tên đà tài NGHIÊN CĆU, CHÀ T¾O C¡ CÂU ĐIÂU KHIÄN

Tp Hã Chí Minh, tháng 06 năm 2024

đồ án

TR¯ìNG ĐH S¯ PH¾M KĀ THUÀT CæNG HÒA Xà HæI CHĄ NGH)A VIÈT NAM

TP Hâ CHÍ MINH Đçc LÃp – Tÿ Do – H¿nh Phúc

KHOA C¡ KHÍ ĐæNG LþC

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng 06 năm 2024

NHIÈM VĂ Đà ÁN TÞT NGHIÈP

Há tên sinh viên: 1 Hoàng Gia Huy MSSV: 20145516

(E-mail: 20145516@student.hcmute.edu.vn Điện thoại:0395386024 )

2 Lê Huỳnh Đāc MSSV: 20145485

(E-mail: 20145485@student.hcmute.edu.vn Điện thoại:0868108351 )

Ngành: Công nghá Kā thuÁt ô tô

1 Tên đà tài

Nghiên cāu, chÁ t¿o c¢ cÃu điÃu khiÅn hç trā dăng và đç xe trên xe máy

2 NhiÉm vă đà tài

- KhÁo sát kÁt cÃu khung s°ín trên xe máy - Nghiên cāu c¢ cÃu điÃu khiÅn thÿy lực (hoặc c¢ khí) nâng h¿ các bánh xe phă hç trā dăng đç cho xe máy

- Nghiên cāu, chÁ t¿o hép ECU điÃu khiÅn c¢ cÃu dăng và đç xe máy - Thi công mô hình há tháng hç trā dăng và đç xe trên xe máy

3 SÁn ph¿m cąa đà tài - Mô hình há tháng hç trā dăng và đç xe trên xe máy - ThuyÁt minh (File + Cuán báo cáo)

4 Ngày giao nhiÉm vă đà tài: 21/02/2024 5 Ngày hoàn thành nhiÉm vă:

đồ án

TR¯ìNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M KĀ THUÀT TP HCM CæNG HOÀ Xà HæI CHĄ NGH)A VIÈT NAM

Bç môn điÉn tċ ô tô

PHIÀU NHÂN XÉT Đà ÁN TÞT NGHIÈP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Há và tên sinh viên: Hoàng Gia Huy MSSV: 20145516 Héi đãng:&&& Há và tên sinh viên: Lê Huỳnh Đāc MSSV: 20145485 Héi đãng:&&& Tên đà tài: Nghiên cāu, chÁ t¿o c¢ cÃu điÃu khiÅn hç trā dăng và đç xe trên xe máy

Ngành đào t¿o: Công nghá kā thuÁt ô tô Há và tên GV h°ëng d¿n: ThS Nguyßn Quang Trãi

đồ án

TP.HCM, ngày tháng 06 năm 2024

GiÁng viên h°ëng d¿n ((Ký, ghi rõ họ tên))

đồ án

TR¯ìNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M KĀ THUÀT TP HCM CæNG HOÀ Xà HæI CHĄ NGH)A VIÈT NAM

Bç môn điÉn tċ ô tô

PHIÀU NHÂN XÉT Đà ÁN TÞT NGHIÈP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Há và tên sinh viên: Hoàng Gia Huy MSSV: 20145516 Héi đãng:&&& Há và tên sinh viên: Lê Huỳnh Đāc MSSV: 20145485 Héi đãng:&&& Tên đà tài: Nghiên cāu, chÁ t¿o c¢ cÃu điÃu khiÅn hç trā dăng và đç xe trên xe máy

Ngành đào t¿o: Công nghá kā thuÁt ô tô

Há và tên GV phÁn bián: (Mã GV)

Ý KIÀN NHÂN XÉT 1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được:

TP.HCM, ngày tháng 06 năm 2024

GiÁng viên phÁn bián ((Ký, ghi rõ họ tên)

đồ án

Bè GIÁO DĂC VÀ ĐÀO T¾O CæNG HÒA Xà HæI CHĄ NGH)A VIÈT NAM TR¯êNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M Kþ THUÂT Đçc lÃp - Tÿ do - H¿nh phúc

Cán bé h°ëng d¿n phă (nếu có):

Căn cā nhÁn xét cÿa GVHD, GVPB và các thành viên trong Héi đãng bÁo vá, sinh viên đã nghiêm túc sÿa chāa, bå sung néi dung đà tài trong buåi háp Héi đãng đánh giá vào ngày &/&/& vëi néi dung chi tiÁt nh° sau:

TT Góp ý cąa GVPB/thành viên Hçi đáng PhÁn hái cąa Sinh viên Trang

1 2 3 4 5

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng … năm …

Sau khi tiÁp thu và điÃu chỉnh theo góp ý cÿa GiÁng viên h°ëng d¿n, GiÁng viên phÁn bián và các thành viên trong Héi đãng bÁo và Đã án tát nghiáp đã đ°āc hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu và néi dung và hình thāc

Chÿ tßch Héi đãng:

GiÁng viên h°ëng d¿n:

GiÁng viên phÁn bián:

Tp Hã Chí Minh, ngày tháng năm 2024

đồ án

i

MĂC LĂC

LìI CÀM ¡N iv

TÓM TÂT v

DANH MĂC VÀ CÁC CHĀ VIÀT TÂT vi

DANH MĂC CÁC HÌNH vii

DANH MĂC CÁC BÀNG x

CH¯¡NG 1: TâNG QUAN Đ TÀI 1

1.1 Lý do chán đà tài 1

1.2 Măc tiêu nghiên cāu 1

1.3 Đái t°āng và ph¿m vi nghiên cāu 2

1.4 Tình hình nghiên cāu trong và ngoài n°ëc 2

1.5 Ph°¢ng pháp nghiên cāu 3

CH¯¡NG 2: C¡ Sì LÝ THUYÀT 4

2.1 Giëi thiáu chung 4

2.1.1 Lßch sÿ phát triÅn cÿa xe máy 4

2.1.2 Phân lo¿i xe máy 6

2.1.3 CÃu t¿o tång quát cÿa xe gÃn máy Wave Alpha đíi 2017 7

2.2 KÁt cÃu khung s°ín xe máy Wave Alpha 2017 9

2.2.1 Thông sá kā thuÁt xe Wave Alpha 2017 9

4.2 Phân tích tính an toàn cÿa c¢ cÃu 93

4.2.1 Đái vëi ng°íi dùng 93

đồ án

iii 4.2.2 So sánh sự khác biát và tính an toàn khi xe lÃp và không lÃp c¢ cÃu hç trā điÃu

khiÅn dăng và đç 97

4.3 LÃp c¢ cÃu trên xe 99

4.4 KÁt quÁ thực nghiám: 103

4.4.1 Khi dựng cháng đāng cho xe ch¿y t¿i chç: 103

4.4.2 Khi cho xe di chuyÅn trên đo¿n đ°íng thẳng: 103

iv

LêI CÀM ¡N

Nhóm thực hián đã án xin chân thành gÿi líi cÁm ¢n đÁn thầy Nguyßn Quang Trãi Trong quá trình thực hián nhóm em gặp không ít nhāng khó khăn, nh°ng luôn luôn nhÁn đ°āc sự hç trā, h°ëng d¿n tÁn tình, đà ra ph°¢ng h°ëng phát triÅn đÅ giúp chúng em hoàn thành đã án tát nghiáp này

Nhóm em xin gÿi líi cÁm ¢n thầy Nguyßn Tráng Thāc - giáo viên trực tiÁp phÁn bián đà tài Nhí thầy mà chúng em mëi phát hián ra nhāng thiÁu sót cũng nh° nhāng h¿n chÁ cÿa đà tài

Chúng em xin chân thành cÁm ¢n các thầy/cô trong Khoa C¢ Khí Đéng Lực đã hç trā kiÁn thāc và t¿o điÃu kián đÅ nhóm thực hián đã án đÅ chúng em khÃc phăc đ°āc nhāng khó khăn tă đó hoàn thián kiÁn thāc cÿa bÁn thân

Nhóm em xin gÿi líi cÁm ¢n đÁn các thầy cô tr°íng Đ¿i hác S° Ph¿m Kā ThuÁt Tp Hã Chí Minh đã cung cÃp cho chúng em các kiÁn thāc nÃn tÁng cũng nh° kiÁn thāc chuyên ngành đÅ nhóm có đÿ năng lực, đÿ điÃu kián đÅ thực hián đã án thành công

Xin gÿi líi cÁm ¢n đÁn các b¿n sinh viên đã nhiát tình giúp đÿ, hç trā, chia sẻ hiÅu biÁt và kiÁn thāc đÅ nhóm thực hián đã án đ°āc hoàn thián h¢n

Và cuái cùng, chúng em xin kính chúc thầy/cô giáo dãi dào sāc khße, thành công trong công viác và cuéc sáng đÅ tiÁp tăc h°ëng d¿n dìu dÃt thÁ há chúng em ngày càng tr°ïng thành h¢n trong ngành nghà cÿa mình đã lựa chán Nhóm thực hián xin chân thành cÁm ¢n

đồ án

T° liÉu tham khÁo Phă lăc

đồ án

vi

DANH MĂC VÀ CÁC CHČ VIÀT TÄT

ECU: Electronic Control Unit (Hép điÃu khiÅn đián tÿ) NC: Normally Closed (TiÁp điÅm th°íng đóng) NO: Normally Open (TiÁp điÅm th°íng mï)

Relay: R¢-le Vout: Voltage Output (Đián áp đầu ra) Vin: Voltage Input (Đián áp đầu vào) GPIO: General Purpose Input/Output (Chân vào/ra đa dăng) IC: Integrated Circuit (M¿ch tích hāp)

Cin: Capacitor Input (Tă đián đầu vào) L1: Inductor (Cuén cÁm)

LM2596: Mã cÿa mét lo¿i IC điÃu chỉnh đián áp ADC: Analog-to-Digital Converter (Bé chuyÅn đåi tín hiáu t°¢ng tự sang sá) PWM: Pulse Width Modulation (ĐiÃu chÁ đé réng xung)

UNO: Mét lo¿i bo m¿ch Arduino IDE: Integrated Development Environment (Môi tr°íng phát triÅn tích hāp) SCR: Silicon Controlled Rectifier (Điát bán d¿n có điÃu khiÅn)

LED: Light Emitting Diode (Đi-át phát quang) MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (Transistor hiáu āng tr°íng bán d¿n oxit kim lo¿i)

SOHC: Single Overhead Camshaft (CÃu hình cÿa đéng c¢ vëi mét trăc cam)

IRC: Inoue Rubber Company (Mét nhà sÁn xuÃt láp xe nåi tiÁng cÿa NhÁt BÁn) CST: Cheng Shin Tire (Nhà sÁn xuÃt láp xe lën nhÃt thÁ giëi có tră sï t¿i Đài Loan)

đồ án

vii

Hình 2.1: ChiÁc xe gÃn máy đầu tiên Michaux-Perreaux 4

Hình 2.2: ChiÁc xe gÃn máy đầu tiên Reitwagen 5

Hình 2.3: Vß trí các bé phÁn bên ngoài xe 13

Hình 2.4: Vß trí t°¢ng quan giāa các chi tiÁt 14

Hình 2.5: C¢ cÃu khung s°ín xe Wave Alpha 2017 16

Hình 2.6: Sau khi lÃp các bé phÁn áp thân xe 17

Hình 3.2: CÃu t¿o cÁm biÁn Hall đầu ra d¿ng Digital 26

Hình 3.3: Tín hiáu đầu Out cÿa cÁm biÁn 28

viii

Hình 3.12: Module 4 relay 5V 42

Hình 3.13: S¢ đã m¿ch đián cÿa Module 4 relay 5V 43

Hình 3.14: CÁm biÁn góc nghiêng sw250 45

Hình 3.15: S¢ đã m¿ch đián cÿa cÁm biÁn góc nghiêng sw250 47

Hình 3.16: Tính chÃt vÁt lý cÿa thép ASTM A36 50

Hình 3.17: Tång quan c¢ cÃu 51

Hình 3.18: GiÁi phóng lực cÃt t¿i điÅm E 51

Hình 3.19: GiÁi phóng liên kÁt t¿i điÅm B và H 52

Hình 3.20: Phân tích mặt cÃt ngang cÿa thép ASTM A36 54

Hình 3.21: Trăc quay nâng c¢ cÃu 56

Hình 3.22: Các thông sá vÁt lý cÿa Motor 56

Hình 3.23: Đặt chiÃu moment quay 57

Hình 3.24: Phân tích chuyÅn vß cÿa c¢ cÃu 58

Hình 3.32: Các b°ëc v¿ Pad 1 (Đÿ motor và c¢ cÃu) 65

Hình 3.33: Các b°ëc v¿ Pad 2 (Đÿ motor và c¢ cÃu) 66

Hình 3.34: Các b°ëc v¿ PAD 3 (GÃn motor) 67

Hình 3.35: Các b°ëc v¿ Pad 4 đÿ tay nâng và bánh xe 68

Hình 3.36: T¿o khuôn 68

Hình 3.37: Hoàn thành Pad chéo (Pad h¿n chÁ phÁn lực) 69

Hình 3.38: Các b°ëc thiÁt kÁ Pad gÃn bánh xe phă 69

Hình 3.39: Các b°ëc v¿ tay nâng c¢ cÃu 70

đồ án

Hình 3.49: Giao dián làm viác Arduino IDE 77

Hình 3.50: L°u đã thuÁt toán há tháng dăng đç xe thông minh 79

Hình 3.51: L°u đã kiÅm soát và tính toán vÁn tác 81

Hình 3.52: L°u đã thuÁt toán cÁm biÁn góc và cÁm biÁn vÁn tác 83

Hình 3.53: L°u đã thuÁt toán cÁm biÁn góc 84

Hình 3.54: L°u đã thuÁt toán cÁm biÁn vÁn tác 86

Hình 3.55: Thíi gian chí 100ms 87

Hình 3.56: S¢ đã m¿ch Schematic 88

Hình 3.57: S¢ đã m¿ch in 89

Hình 3.58: Mặt tr°ëc và sau cÿa m¿ch điÃu khiÅn 90

Hình 4.1: Công tÃc điÃu khiÅn c¢ cÃu 92

Hình 4.2: H°ëng nhìn tă phía tr°ëc và sau xe khi bánh xe h¿ xuáng 99

Hình 4.3: H°ëng nhìn phía tr°ëc và sau khi bánh xe nâng lên 99

Hình 4.4: Vß trí lÃp c¢ cÃu 100

Hình 4.5: Hép điÃu khiÅn c¢ cÃu 101

Hình 4.6: GÃn các linh kián đián tÿ 101

Hình 4.7: Vß trí lÃp cÁm biÁn tác đé 102

đồ án

x

BÁng 2.1: Tháng sá kā thuÁt: 9

BÁng 3.1: ĐiÃu kián ho¿t đéng đ°āc đà xuÃt 35

BÁng 3.2: Tiêu thă năng l°āng 35

BÁng 3.3: ANALOG 37

BÁng 3.4: DIGITAL 38

BÁng 4.1: So sánh giāa lÃp và không lÃp c¢ cÃu và tính an toàn 97

đồ án

Viác tích hāp há tháng hç trā dăng và đç xe thông minh là mét giÁi pháp tiên tiÁn có thÅ cÁi thián đáng kÅ māc đé an toàn giao thông Há tháng này ho¿t đéng bằng cách giā thăng bằng và ån đßnh xe khi di chuyÅn chÁm hoặc dăng l¿i, tă đó giÁm nguy c¢ tai n¿n do mÃt thăng bằng ĐiÃu này đặc biát hāu ích cho nhāng ng°íi lái xe thiÁu kinh nghiám hoặc có khÁ năng giā thăng bằng kém, giúp há tự tin h¢n khi điÃu khiÅn xe trong các tình huáng khó khăn H¢n nāa, há tháng hç trā dăng và đç xe còn giúp ng°íi lái dß dàng và an toàn h¢n khi đç xe ï nhāng n¢i chÁt hẹp hoặc đßa hình không bằng phẳng Viác này không chỉ giÁm thiÅu nguy c¢ va ch¿m và h° hßng xe mà còn giúp tiÁt kiám thíi gian và công sāc cho ng°íi lái Ngoài ra, viác áp dăng công nghá này còn góp phần làm cho giao thông trï nên trÁt tự và hiáu quÁ h¢n, giÁm thiÅu các tình huáng ùn tÃc và tai n¿n giao thông Sự cÁi tiÁn này không chỉ mang l¿i sự an toàn và tián lāi cho ng°íi lái mà còn đóng góp vào viác xây dựng mét môi tr°íng

giao thông an toàn và thân thián h¢n cho tÃt cÁ mái ng°íi

1.2 Măc tiêu nghiên cću

- KhÁo sát kÁt cÃu khung s°ín xe máy

đồ án

2 - Nghiên cāu c¢ cÃu điÃu khiÅn thÿy lực (hoặc c¢ khí) nâng h¿ các bánh xe phă hç trā dăng đç cho xe máy

- Nghiên cāu, chÁ t¿o bé điÃu khiÅn dăng và đç xe trên xe máy - ThiÁt kÁ, gia công mô hình điÃu khiÅn nâng h¿ bánh xe phă hç trā cho viác dăng đç trên xe máy

1.3 Đßi t°āng và ph¿m vi nghiên cću

• Đái t°āng nghiên cāu: - KÁt cÃu khung s°ín xe máy, cÁm biÁn góc nghiêng, cÁm biÁn tác đé - Các thuÁt toán lÁp trình điÃu khiÅn

• Ph¿m vi nghiên cāu: Trong ph¿m vi nghiên cāu cÿa đà tài, do giëi h¿n và thíi gian, kinh phí và khÁ năng cÿa sinh viên thực hián nên đà tài chỉ tÁp trung lÁp trình điÃu khiÅn và thiÁt kÁ c¢ cÃu nâng h¿ bánh xe phă hç trā viác dăng đç trên xe máy

1.4 Tình hình nghiên cću trong và ngoài n°éc

1.4.1 Trong n°éc

Hián nay, khi đi ngoài đ°íng chúng ta có thÅ dß dàng bÃt gặp nhāng chiÁc xe gÃn máy 2 bánh đ°āc đé, chÁ thành nhāng chiÁc xe máy 3 bánh đÅ phăc vă cho nhāng ng°íi khuyÁt tÁt có thÅ thuÁn tián trong viác di chuyÅn Đái vëi lo¿i xe 3 bánh đ°āc đé chÁ nh° vÁy mặc dù có thÅ giúp nhāng ng°íi khuyÁt tÁt có thÅ điÃu khiÅn xe máy 1 cách thuÁn lāi nh°ng v¿n còn nhiÃu khuyÁt điÅm nh°: xe có thÅ dß dàng bß lÁt nÁu vào cua hoặc đánh lái bÃt ngí do 2 bánh xe sau đãng trăc, xe s¿ tiêu hao nhiÃu nhiên liáu h¢n do có thêm tÁi tráng và lực ma sát tă bánh xe thā 3& Chính vì vÁy thông qua đà tài này nhóm thực hián s¿ nghiên cāu và chÁ t¿o mét há tháng dăng, đç thông minh cho xe máy

1.4.2 Ngoài n°éc

Hián nay ï ngoài n°ëc đã có mét sá bài nghiên cāu có liên quan đÁn đà tài cÿa nhóm nh° "Design and Development of Automatic Motorcycle Parking System" cÿa tác giÁ <Tanmay Patange, Rajesh Manthalkar, Vinayak S Naik= Nghiên cāu này mô tÁ viác phát triÅn mét há tháng đç xe tự đéng cho xe máy Há tháng này sÿ dăng cÁm biÁn siêu âm đÅ phát hián vß trí

đồ án

3 tráng và h°ëng d¿n ng°íi lái xe đç xe mét cách tự đéng Nó cũng bao gãm mét há tháng điÃu khiÅn đÅ tự đéng lái xe vào vß trí đç đã đ°āc chỉ đßnh

Và mét sá đà tài khác nh° dự án <The Able Chair= cÿa nhóm sinh viên Đ¿i hác Stanford phát triÅn Dự án này nhằm măc đích t¿o ra mét giÁi pháp di đéng và tián ích cho ng°íi khuyÁt tÁt đÅ há có thÅ lái xe mét cách dß dàng và an toàn h¢n Dự án sÿ dăng mét c¢ cÃu bánh xe phă có thÅ đ°āc gÃn lên xe máy hoặc xe đ¿p thông th°íng, t¿o ra mét há tháng 4 bánh xe dß điÃu khiÅn cho ng°íi lái Há tháng này giúp ng°íi khuyÁt tÁt có thÅ di chuyÅn linh ho¿t trong các môi tr°íng đô thß và ngo¿i ô mà không cần phă thuéc vào ng°íi khác

1.5 Ph°¢ng pháp nghiên cću - VÁn dăng tÃt cÁ các kiÁn thāc đã hác đ°āc trong nhāng năm qua

- Tìm kiÁm tài liáu tham khÁo và khung s°ín xe máy, cách thāc ho¿t đéng c¢ cÃu điÃu khiÅn nâng h¿ bánh phă

- Do tính chÃt cÿa đà tài là nghiên cāu, chÁ t¿o mô hình nên ph°¢ng pháp nghiên cāu chính là ph°¢ng pháp thực nghiám, kÁt hāp vëi ph°¢ng pháp nghiên cāu tài liáu cÿa các cÁm biÁn tác đé, cÁm biÁn góc nghiêng và lý thuyÁt c¢ bÁn đÅ vÁn dăng thực hián gia công thiÁt kÁ chÁ t¿o mô hình thực tÁ c¢ cÃu điÃu khiÅn và lÁp trình điÃu khiÅn Tă đó chán ra các ph°¢ng án phù hāp vëi đà tài, phù hāp vëi tài chính cũng nh° phù hāp vëi khÁ năng cÿa sinh viên thực hián

đồ án

4

CH¯¡NG 2: C¡ Sì LÝ THUYÀT 2.1 Giéi thiÉu chung

2.1 1 Lßch sċ phát triÅn cąa xe máy

ThÁ kÿ 19: Nhāng phát minh đíi đầu Lßch sÿ cÿa xe gÃn máy có thÅ coi nh° sự kÁt hāp giāa đéng c¢ nå và xe hai bánh VÃ đéng c¢ rÃt phāc t¿p, do nhiÃu ng°íi phần nhiÃu là vô danh làm ThÁt ra đéng c¢ đát trong đầu tiên do kā s° Pháp Etienne Lenoir chÁ t¿o thành công chiÁc Michaux-Perreaux vào năm 1860

Hình 2.1: ChiÁc xe gÃn máy đầu tiên Michaux-Perreaux Tă đó các nhà thiÁt kÁ luôn luôn nghĩ đÁn viác đặt đéng c¢ lên xe ngựa và xe đ¿p Tuy vÁy mãi đÁn năm 1870 chiÁc xe đ¿p đ°āc gÃn đéng c¢ h¢i n°ëc vëi nãi súp de đát bằng r°āu cãn do kā s° Pháp Perrot sáng chÁ là chiÁc xe gÃn máy đầu tiên Năm 1884 mét đéng c¢ nå 2 xy lanh gÃn lên xe 3 bánh do ng°íi Anh Edward Butler sáng chÁ

Năm 1885: Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach, hai kā s° ng°íi Đāc, phát triÅn chiÁc xe máy đầu tiên đ°āc gái là "Reitwagen" (nghĩa là "xe c°ÿi"), ch¿y bằng đéng c¢ xăng

đồ án

5

Hình 2.2: ChiÁc xe gÃn máy đầu tiên Reitwagen Do tình tr¿ng điÃu khiÅn khó khăn vì máy ch¿y chÁm, không có ly hāp nên xe hai bánh phát triÅn chÁm Mãi đÁn thÁ kÿ XX xe hai bánh mëi dùng nhiÃu, nhÃt là ï châu Âu

Đầu thÁ kÿ 20: Sự ra đíi cÿa ngành công nghiáp xe máy 1901: Indian Motorcycle Manufacturing Company - mét trong nhāng hãng xe máy lâu đíi nhÃt, đ°āc thành lÁp t¿i Mā

1902: Triumph - mét hãng xe máy nåi tiÁng cÿa Anh, sÁn xuÃt chiÁc xe máy đầu tiên cÿa há

Cuái thÁ kÿ 20 và đầu thÁ kÿ 21: Hián đ¿i hóa và công nghá mëi ThÁp niên 1990: Xe máy thÅ thao phân khái lën, nh° Honda CBR900RR và Suzuki GSX-R750, trï nên phå biÁn

ThÁp niên 2000: Các công nghá nh° há tháng phun xăng đián tÿ (EFI), cháng bó cāng phanh (ABS), và há tháng kiÅm soát lực kéo (TCS) đ°āc tích hāp vào các dòng xe máy mëi Năm 2010 trï đi: Sự phát triÅn cÿa xe máy đián vëi nhāng tên tuåi nh° Zero Motorcycles và Harley-Davidson LiveWire Xe tay ga và xe phân khái lën cũng đ°āc cÁi tiÁn vëi đéng c¢ m¿nh m¿ h¢n, tích hāp nhiÃu tính năng an toàn và công nghá hián đ¿i

Vß trí máy đầu tiên đ°āc đặt ngay trăc bánh xe dần đ°a vào giāa khung xe nh° hián nay, vß trí này thuÁn lāi nhÃt và t¿o nên sự cân bằng cho xe Và truyÃn lực đầu tiên dùng dây cu roa, và sau sên đ°āc phå biÁn, mét sá xe dùng lap truyÃn và các đăng

Khung xe ngày càng đ°āc cÁi tiÁn Đầu tiên xe không có nhúng nh° xe đ¿p hián nay Tă tă xuÃt hián nhún tr°ëc rãi đÁn nhún sau, nhún bằng lò xo rãi đÁn nhún dầu (thÿy lực) Há tháng ly hāp, hép sá ngày càng phát triÅn đÅ xe dß điÃu khiÅn, tác đé ngày càng cao Há tháng phanh cũng đ°āc cÁi tiÁn dần đa sá dùng phanh đùm và gần đây chuyÅn sang dùng

đồ án

6 phanh đĩa

Riêng đéng c¢ v¿n dùng lo¿i 2 thì hoặc 4 thì, dung tích xy lanh có thÅ tă 50 - 1300 cm3 Chỉ có nhāng cÁi tiÁn nhß vì nó trang bß cho xe gÃn máy gần nh° đ¿t đÁn māc cao nhÃt cÿa công suÃt

Hián nay xe gÃn máy có vài cÁi tiÁn mëi nh° dùng đĩa thÃng, phun xăng đián tÿ, hép sá nhiÃu cÃp, trang bß lo¿i niÃng chỉ có khoÁng 7 - 8 cây căm to thay vì nhiÃu căm nhß nh° tr°ëc đây Nhằm cho viác điÃu khiÅn xe trï nên dß dàng, há tháng ly hāp tự đéng đ°āc dùng phå biÁn ï các lo¿i xe tay ga

Lßch sÿ phát triÅn cÿa xe máy cho thÃy sự tiÁn bé không ngăng tă các phát minh ban đầu cho đÁn các công nghá hián đ¿i ngày nay Tă đéng c¢ h¢i n°ëc đÁn đéng c¢ xăng, rãi đÁn đéng c¢ đián và các tính năng kÁt nái thông minh, xe máy đã và đang thay đåi liên tăc đÅ đáp āng nhu cầu và xu h°ëng mëi cÿa xã héi

2.1 2 Phân lo¿i xe máy

Xe gÃn máy là gái chung cho tÃt cÁ các xe 2 bánh có gÃn đéng c¢ Thực ra danh tă xe gÃn máy đ°āc hiÅu vÁn hành bằng c¢ chÁ tự đẩy cÿa đéng c¢ xăng hoặc đián mà không cần sự can thiáp trực tiÁp tă sāc ng°íi

Ngày nay xe gÃn máy phân lo¿i chÿ yÁu dựa vào đéng c¢ Theo tính năng ta có hai lo¿i chính là đéng c¢ 4 thì và đéng c¢ 2 thì:

- Lo¿i 4 thì dùng cho xe có lòng xy - lanh tă 50 - 1300 cm3 - Lo¿i 2 thì dùng cho xe có lòng xy - lanh tă 50 - 250 cm3 Tái đa là 350 cm3 vì lo¿i

này tiêu hao nhiÃu nhiên liáu Dựa vào thiÁt kÁ đéng c¢ thì ta có:

- Đéng c¢ máy đāng (Honda CB 350) - Đéng c¢ máy nằm (Honda C50, BMW) - Đéng c¢ hình chā V (Harley Davidson) Dựa vào dung tích xy lanh ta có:

- Đéng c¢ lo¿i 49cc ( Honda C50)

đồ án

7 - Đéng c¢ lo¿i 150cc (Vespa 150)

- Đéng c¢ lo¿i 250cc (Yamaha 250,&) Dựa vào nhu cầu sÿ dăng ta có:

- Xe tay ga (Scooter): Attila, Honda @, Honda Click, SH, Nouvo, Spacy,& - Xe sá (Underbone): Dream, Future, Wave, Jupiter, Sirus,&

Thông dăng nhÃt hián nay v¿n là lo¿i xe gÃn máy 100cc, 125cc, 150cc chỉ có 1 lòng xy lanh đa sá là xe 2 thì Peugeot, Mobtlette (Pháp), Suzuki, Yamaha& và xe 4 thì nh° Honda Dream, Sirius, Suzuki Viva,

2.1 3 CÃu t¿o tãng quát cąa xe gÅn máy Wave Alpha đëi 2017

Thông th°íng xe gãm nhāng bé phÁn sau:

Đçng c¢

Đéng c¢ trên xe là lo¿i đéng c¢ xăng xylanh đ¢n 4 thì, vëi dung tích xylanh là 109,1(cc) Là bé máy gãm nhiÃu chi tiÁt và há tháng lÃp ghép liên há mÁt thiÁt vëi nhau, là n¢i đát chát nhiên liáu tßa nhiát biÁn thành c¢ năng rãi sinh ra đéng lực truyÃn sang há tháng truyÅn chuyÅn đéng làm cho xe di chuyÅn VÁy trong đéng c¢ phÁi có các chi tiÁt và há tháng sau:

Các chi tiÁt cß đßnh và di đçng

Chi tiÁt cá đßnh - Xi-lanh (Cylinder): Khái kim lo¿i cá đßnh trên thân máy, chāa piston ho¿t đéng bên

trong - NÃp xi-lanh (Cylinder Head): NÃp trên cùng cÿa xi-lanh, chāa các van và trăc cam - Gioăng (Gasket): Đám làm kín giāa xi-lanh và nÃp xi-lanh, giāa xi-lanh và thân máy - Thân máy (Crankcase): Vß bác bên ngoài chāa trăc khuÿu, trăc cam, và các bánh

răng - Lác gió (Air Filter): Bé phÁn lác không khí tr°ëc khi vào chÁ hòa khí - Bugi (Spark Plug): Bé phÁn đánh lÿa, lÃp vào nÃp xi-lanh

đồ án

8 - àng xÁ (Exhaust Pipe): Đ°íng d¿n khí thÁi tă buãng đát ra bên ngoài

Chi tiÁt di đéng - Piston: Di chuyÅn lên xuáng trong xi-lanh đÅ nén và giÁi phóng khí đát - Trăc khuÿu (Crankshaft): BiÁn đåi chuyÅn đéng tßnh tiÁn cÿa piston thành chuyÅn

đéng quay - Thanh truyÃn (Connecting Rod): KÁt nái piston vëi trăc khuÿu, truyÃn chuyÅn đéng

lên xuáng cÿa piston thành chuyÅn đéng quay - Bánh răng (Gears): TruyÃn lực tă trăc khuÿu đÁn trăc cam và các bé phÁn khác - Hép sá (Gearbox): Thay đåi tÿ sá truyÃn đÅ phù hāp vëi tác đé và tÁi tráng

Các chi tiÁt cąa hÉ thßng phân phßi khí

Há tháng phân phái khí trên xe Honda Wave Alpha 2017 đ°āc thiÁt kÁ đÅ điÃu chỉnh quá trình n¿p và thÁi khí trong đéng c¢ Há tháng này bao gãm các chi tiÁt giúp đóng/mï van n¿p và van xÁ theo mét chu trình chính xác, đÁm bÁo hiáu suÃt đéng c¢ cao và tiêu thă nhiên liáu hiáu quÁ Bao gãm các chi tiÁt nh°: Trăc cam, xích cam, bánh răng cam, van n¿p, van xÁ, cò må, lò xo van, con đéi, bánh d¿n h°ëng xích cam&

HÉ thßng bôi tr¢n, làm mát

Há tháng bôi tr¢n giúp cung cÃp dầu nhët đÁn các bé phÁn chuyÅn đéng trong đéng c¢, giÁm ma sát và mài mòn Các chi tiÁt bao gãm: B¢m dầu, lác dầu, cacte dầu, đ°íng dầu&

Há tháng làm mát là lo¿i làm mát bằng không khí, vëi thiÁt kÁ cánh tÁn nhiát trên lanh và nÃp xi-lanh đÅ tăng hiáu quÁ làm mát Bao gãm các bé phÁn: cánh tÁn nhiát xylanh, chÃn gió&

xi-HÉ thßng truyÃn chuyÅn đçng

Có nhiám vă truyÃn chuyÅn đéng tă đéng c¢ đÁn bánh xe phát đéng, thay đåi tác đé, moment cÿa bánh xe phát đéng tùy theo tÁi tráng và điÃu kián đßa hình Há tháng này gãm: Bé ly hāp, hép sá, bánh xe răng kéo xích (nhông tr°ëc), dĩa sên (nhông sau) và xích tÁi

î mét vài lo¿i motor không dùng sên mà há tháng lÃp chuyÃn và các - đăng Trên xe

đồ án

9 máy gÃn đéng c¢ và há tháng truyÃn chuyÅn đéng đ°āc ráp chung thành mét khái ta th°íng gái là đéng c¢

HÉ thßng chuyÅn đçng (hÉ thßng di chuyÅn)

Có tác dăng biÁn chuyÅn đéng quay cÿa há tháng truyÃn chuyÅn đéng thành chuyÅn đéng tßnh tiÁn cÿa chiÁc xe Mặt khác nó còn có tác dăng bÁo đÁm cho xe di chuyÅn êm dßu trên nhāng đo¿n đ°íng không bằng phẳng Há tháng này gãm: Bánh xe tr°ëc, bánh xe sau, há tháng nhún và khung xe

HÉ thßng điÃu khiÅn

Có nhiám vă thay đåi h°ëng chuyÅn đéng cÿa chiÁc xe Cho xe ch¿y chÁm l¿i hay dăng hẳn đÅ đÁm bÁo an toàn khi tham gia giao thông Há tháng này bao gãm các bé phÁn: tay lái, các công tÃc điÃu khiÅn và há tháng phanh

HÉ thßng tín hiÉu

Có tác dăng t¿o tín hiáu hoặc chiÁu sáng khi xe dăng, r¿, đi trong đêm tái hoặc chç đông ng°íi đÅ bÁo đÁm an toàn giao thông Há tháng này gãm các đèn chiÁu gần, chiÁu xa, đèn lái, đèn stop, đèn xinhan, đèn soi sáng công t¢ mét, kèn và các lo¿i đèn tín hiáu&

2.2 KÁt cÃu khung s°ën xe máy Wave Alpha 2017

2.2.1 Thông sß kÿ thuÃt xe Wave Alpha 2017 BÁng 2.1: Tháng sá kā thuÁt:

ChiÃu cao gác chân 286 mm KhoÁng cách hai trăc bánh xe 1.224 mm KhoÁng sáng gầm xe 142 mm Khái l°āng bÁn thân 97 kg

đồ án

10

GiÁm xóc tr°ëc GiÁm xóc áng lãng Hành trình bánh tr°ëc 81 mm

Hành trình bánh sau 81 mm Kích th°ëc láp tr°ëc 70/90 - 17M/C38P Kích th°ëc láp sau 80/90 - 17M/C50P Nhãn hiáu láp tr°ëc NR69 (IRC), C - 6016

(CST), V357F (VEE) Nhãn hiáu láp sau NR69 (IRC), C - 6016R

(CST), V357R (VEE) Phanh tr°ëc Phanh c¢ khí guác phanh

giãn trong Phanh sau Phanh c¢ khí guác phanh

giãn trong Dung tích bình xăng 3,7 lít ĐèNG C¡ Bá trí xy lanh Xy lanh đ¢n nghiêng 80° so

vëi ph°¢ng thẳng đāng Đ°íng kính xy lanh và hành trình

Piston

50 x 55,597 mm

Dung tích xy lanh 109,17 cm3 Công suÃt tái đa 6,6 KW (8,2 mã lực)/ 7500

vòng/ph Mô - men xoÃc cực đ¿i 8,54 N.m/ 6000 vòng/ph

TruyÃn đéng xupap Hai xupap, trăc cam đ¢n

truyÃn đéng xích đ¢n (SOHC)

đồ án

11 Đéng c¢: Wave Alpha trang bß đéng c¢ xăng xi-lanh đ¢n 4 thì, dung tích 110cc, làm mát bằng không khí Đéng c¢ này vëi công suÃt 8,2 mã lực và mô-men xoÃn tái đa 8,44 N.m, đéng c¢ này không chỉ đÁm bÁo hiáu suÃt m¿nh m¿ và tiÁt kiám nhiên liáu Đéng c¢ này đ°āc thiÁt kÁ đÅ cung cÃp trÁi nghiám lái xe m°āt mà và dß dàng, đãng thíi giúp cho ng°íi lái cÁm thÃy thoÁi mái và an toàn trong suát hành trình

Xu pap hút Mï 5° tr°ëc điÅm chÁt trên

Đóng 30° sau điÅm chÁt d°ëi Xu pap xÁ Mï 34° tr°ëc điÅm chÁt d°ëi

Đóng 0° sau điÅm chÁt trên Há tháng bôi tr¢n B¢m °ët và áp suÃt c°ÿng

bằng chân trái (há tháng sá vòng; chỉ khi xe dăng) - N - 1 - 2 - 3 - 4

đồ án

12 Dung tích xy lanh: Vëi khoÁng 110cc cho phép t¿o ra công suÃt và mô-men xoÃn lën ĐiÃu này cung cÃp sāc m¿nh đÿ đÅ vÁn hành trên đ°íng phá và các điÃu kián đßa hình đa d¿ng Công suÃt: Công suÃt tái đa khoÁng 8,2 mã lực, đÿ đÅ cung cÃp hiáu suÃt tát cho mét chiÁc xe sá phå thông

Há tháng truyÃn đéng: Wave Alpha đ°āc trang bß há tháng truyÃn đéng bánh sau, sÿ dăng há tháng truyÃn đéng 4 cÃp sá tái °u hóa sự linh ho¿t và hiáu suÃt vÁn hành cÿa xe cung cÃp cho ng°íi lái cÁm giác thoÁi mái, êm dßu khi sang sá

Khung s°ín: Xe đ°āc trang bß khung s°ín bằng thép hāp kim c°íng lực, giúp cÁi thián đé cāng, đé bÃn cao đãng thíi giÁm sự biÁn d¿ng trong quá trình sÿ dăng

Há tháng phanh: Wave Alpha đ°āc trang bß há tháng phanh tr°ëc và phanh sau đéc lÁp Phanh tr°ëc và phanh sau đÃu sÿ dăng phanh tang tráng

Há tháng treo: Há tháng treo tr°ëc th°íng và treo sau áng lò xo kèm bé giÁm sóc giúp cÁi thián sự ån đßnh và thoÁi mái khi di chuyÅn trên mái lo¿i đßa hình

Nh° vÁy Wave Alpha 2017 là mét chiÁc xe máy đa dăng vëi hiáu suÃt tát, tính năng an toàn và tián ích, phù hāp cho viác sÿ dăng hàng ngày và đi l¿i trong thành phá đồ án

13

2.2.2 KÁt cÃu xe

Hình 2.3: Vß trí các bé phÁn bên ngoài xe

đồ án

14 Khung xe Wave Alpha đ°āc thiÁt kÁ bïi hãng HONDA (NhÁt BÁn) và đ°āc sÁn xuÃt tă nhiÃu năm tr°ëc đây t¿i các nhà máy ï các n°ëc thā ba nh° Thái Lan, Indonexia So vëi các lo¿i xe máy xuÃt hián tr°ëc nó nh°: DREAM, ASTREA, SUPERCUP kÁt cÃu cÿa khung xe đã đ°āc cÁi tiÁn rÃt nhiÃu, nhằm tặng tính năng sÿ dăng cÿa xe và tuåi thá nên so vëi các lo¿i xe tr°ëc, khung xe có nhāng đặc điÅm sau:

- KÁt cÃu đ¢n giÁn - KhÁ năng chßu lực tát - Gia công dß dàng - Thíi gian gia công nhanh - Khái l°āng cÿa khung, phần nhựa cÿa xe giÁm nhiÃu nên giÁm khái l°āng cÿa xe

Vëi hình dáng nhß gán có khÁ năng di chuyÅn linh ho¿t - KÁt cÃu cÿa khung thanh mÁnh d¿n tëi dáng xe Wave thon thÁ kiÅu dáng thanh lßch

do đó đ°āc nhiÃu ng°íi °a chuéng, nhÃt là giëi thanh niên Vß trí t°¢ng quan giāa các bé phân xe nh° sau:

Hình 2.4: Vß trí t°¢ng quan giāa các chi tiÁt

đồ án

15 Đ°āc thiÁt kÁ vëi khung s°ín và các bé phÁn phă trā đ°āc lÃp ráp sao cho t¿o thành mét khái tháng nhÃt, đÁm bÁo xe ho¿t đéng m°āt mà và bÃn bỉ Các bé phÁn chính đ°āc sÃp xÁp

theo thā tự tă tr°ëc ra sau và tă trên xuáng d°ëi nh° sau:

Khung S°ín Xe (Frame): Là bé phÁn chßu lực chính, t¿o nên kÁt cÃu cāng vāng cho xe

Khung s°ín nái liÃn các bé phÁn nh° đéng c¢, bình xăng, và há tháng treo

Đéng C¢ (Engine): Đ°āc đặt giāa khung s°ín, d°ëi bình xăng và phía tr°ëc hép sá Vß trí

này giúp tái °u hóa tráng l°āng và cân bằng cÿa xe

Há Tháng Treo (Suspension System): Gãm giÁm xóc tr°ëc và sau, giúp hÃp thă lực va ch¿m tă mặt đ°íng, mang l¿i sự êm ái khi vÁn hành GiÁm xóc tr°ëc đ°āc gÃn vào chÁng ba và

bánh tr°ëc, giÁm xóc sau gÃn vào càng sau và khung s°ín

Há Tháng Đián (Electrical System): Gãm Ãc quy, đèn pha, đèn hÁu, xi nhan, và các thiÁt bß đián tÿ khác Các bé phÁn này đ°āc sÃp xÁp và đÃu nái hāp lý đÅ đÁm bÁo ho¿t đéng ån đßnh

và dß dàng bÁo d°ÿng

Há Tháng àng XÁ (Exhaust System): Đ°āc gÃn vào đéng c¢ và kéo dài ra phía sau xe, giúp giÁm tiÁng ãn và xÿ lý khí thÁi ra môi tr°íng đồ án

[9] ChÃn bùn sau

đồ án

17

Þp thân xe

Hình 2.6: Sau khi lÃp các bé phÁn áp thân xe

àp thân xe nh° mét lëp bÁo vá và trang trí bên ngoài cho xe Các bé phÁn áp thân xe đ°āc thiÁt kÁ và lÃp ráp mét cách chính xác đÅ bao bác và bÁo vá các bé phÁn quan tráng bên trong xe Khi xe di chuyÅn, áp thân xe giúp giÁm lực cÁn không khí, bÁo vá các bé phÁn bên trong khßi các yÁu tá môi tr°íng, và đÁm bÁo xe luôn trong tình tr¿ng tát nhÃt Các bé phÁn áp giúp bÁo vá các linh kián bên trong xe khßi các tác đéng bên ngoài nh° băi bẩn, n°ëc, và

va ch¿m

Cßp đÿng đá

Hình 2.7: Cáp + bình accquy

đồ án

18

Các bç phÃn khung xe Tay lái

Hình 2.8: Khung tay lái

Hình 2.9: Cå lái Tay lái có chāc năng điÃu khiÅn h°ëng di chuyÅn cÿa xe Đ°āc làm tă thép cao cÃp, có đé bÃn cao và chßu lực tát C¢ cÃu đ°āc thiÁt kÁ vëi đé cao phù hāp, giúp ng°íi lái có t° thÁ ngãi thoÁi mái, không bß mßi tay khi lái xe đ°íng dài, đé réng văa phÁi, giúp ng°íi lái dß dàng điÃu khiÅn xe

Tay lái đ°āc trang bß các nút điÃu khiÅn chāc năng c¢ bÁn nh°: đèn pha, xi nhan, còi, đà nå, giúp ng°íi lái dß dàng thao tác khi lái xe

đồ án

Ty giÁm xóc tr°ëc gãm lò xo, ty phuéc và dầu giÁm chÃn nhằm triát h¿ tái đa lực chÃn tă bánh tr°ëc lên tay lái Hián nay hầu nh° các dòng xe hián nay đÃu đ°āc trang bß phần cao su giúp bÁo vá ty tr°ëc, lõi làm tă thép chßu lực cao cÃp m¿ mét lëp Crom giúp ty không bß bám đÃt, băi gây x°ëc ty chÁy dầu

Nguyên lý ho¿t đéng dựa theo c¢ chÁ nén nhanh nhÁ chÁm t¿o ra kháng lực giúp cho xe có đé nhún giÁm bët chÃn lực khi xe đi qua đßa hình khó khăn

đồ án

20 Bç giÁm xóc sau