Tiểu luận môn học nhập môn kỹ thuật Ô tô sự phát triển của Ô tô qua các cuộc cách mạng công nghiệp

Thế giới ngày một phát triển với những công nghệ mới với nhiều tính năng mới nhằm phục vụ cho con người ở nhiều mặt trong cuộc sống từ ăn uống, ngủ nghỉ, các công việc nặng nhọc cho đến

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM

VIỆN CƠ KHÍ

-TIỂU LUẬN MÔN HỌC NHẬP MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: MÃ SỐ SINH VIÊN: Nguyễn Quốc Gia Huy 091205005645

Triệu Gia Huy 096205004399 Nguyễn Quốc Khánh 087205017828 Huỳnh Dương Huynh 096205003753

GVHD: TS NGUYỄN VĂN ĐÔNG

Giảng viên chấm 1: Chữ ký

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023

-TIỂU LUẬN MÔN HỌC NHẬP MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: MÃ SỐ SINH VIÊN: Nguyễn Quốc Gia Huy 091205005645

Phạm Đức Huy 089205003623

Triệu Gia Huy 096205004399

Nguyễn Quốc Khánh 087205017828

Huỳnh Dương Huynh 096205003753

GVHD: TS NGUYỄN VĂN ĐÔNG

MỤC LỤC

Lời mở đầu……….1

I SỰ PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ QUA CÁC CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP……… 2

1.1 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH XE HƠI CHẠY BẰNG HƠI NƯỚC………2

1.2 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH XE HƠI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG……… 3

1.3 GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH Ô TÔ…….4

1.4 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN Ô TÔ ĐIỆN………5

II CẤU TẠO, NHIỆM VỤ VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ……… 6

2.1 Hệ thống treo……… 6

2.2 Hệ thông khởi động……… 6

2.3 Hệ thống phanh……… 7

2.4 Hệ thống lái……… 8

2.5 Hệ thống điều hoà không khí……… 8

2.6 Hệ thống nạp……….… 8

III PHÂN LOẠI Ô TÔ HYBRID THEO HÌNH THỨC PHỐI HỢP CÔNG SUẤT PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA TỪNG LOẠI……….9

3.1 Kiểu nối tiếp……… 9

3.2 Kiểu song song………9

3.3 Kiểu hỗn hợp……….10

TÀI LIỆU THAM KHẢO ………12

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời kì phát triển vượt bậc của công nghệ, thì ô tô cũng ngày càng phát triển theo hướng tự động hóa để thích ứng với những giai đoạn khác nhau của các cuộc cách mạng công nghiệp của thế giới, qua nhiều cuộc cách mạng mạng công nghiệp ô tô càng trở nên tốt hơn với những trang thiết bị hiện đại được cải tiến liên tục qua các thời kì Chính vì thế ô tô

có thế được xem như một thước đo sự phát triển của thế giới, cho nên người sử dụng cần phải tìm hiểu rõ được sự phát triển của ô tô qua các thời kì khác nhau từ những chiếc xe ô tô đầu tiên đến những chiếc ô tô tự động lái hiện đại của thế kỉ XXI hiện tại Để từ đó người sử dụng có được cả kiến thức về lịch sử lẫn kiến thức về hệ thống trên ô tô để có thế sử dụng và trải nghiệm một cách toàn diện nhất chiếc ô tô đã trải qua nhiều thế kỉ để dần hoàn thiện nên một chiếc xe ô tô với nhiều tiện ích cho người dùng như hiện nay Thế giới ngày một phát triển với những công nghệ mới với nhiều tính năng mới nhằm phục vụ cho con người ở nhiều mặt trong cuộc sống từ ăn uống, ngủ nghỉ, các công việc nặng nhọc cho đến việc di chuyển của con người đến mọi nơi trên thế giới, và thứ chúng ta sẽ tìm hiểu chính là ô tô thứ đưa ta đi đến mọi nơi một cách êm ái, mà hiện nay thứ được ưu tiên xuất hiện trên các bài báo công nghệ của thế giới đó là ô tô HYBRID bằng sự kết hợp tuyệt vời giữa động cơ xăng (dầu) và động cơ điện đã làm cho ô tô có một bước tiến gần hơn đến tới giai đoạn tự động hóa ô tô, sự xuất hiện của nó đã giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường đã và đang diễn

ra trên toàn thế giới, bên cạnh đó nó đã góp phần bảo tồn nguồn nguyên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt trên thế giới Chính vì thế với tư cách là một người công dân sống trên địa cầu chúng ta cần phải tìm hiểu về cấu tạo và những ưu điểm mà ô tô HYBRIC đem lại cho chúng ta và cả trái đất Để phục vụ cho việc tìm hiểu ấy chúng ta sẽ bắt đầu tìm hiểu về cấu tạo của ô tô HYBRIC và quá trình làm việc của nó

XIN CẢM ƠN

Bài tiểu luận gồm 03 phần :

- Câu 1 : SỰ PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ QUA CÁC CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP

- Câu 2 : CẤU TẠO, NHIỆM VỤ VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC HỆ THỐNG

TRÊN Ô TÔ

- Câu 3 : PHÂN LOẠI Ô TÔ HYBRID THEO HÌNH THỨC PHỐI HỢP CÔNG SUẤT PHÂN TÍCH NHƯỢC ĐIỂM CỦA TỪNG LOẠI

I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ

1.1 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH XE HƠI CHẠY BẰNG HƠI NƯỚC

Năm 1770 Nicolas Joseph Cugnot cho ra đời chiếc xe hơi ba bánh vận hành bằng động

cơ hơi nước với tốc độ 2,3 dặm/giờ Nhưng có nhược điểm là nặng và chạy chậm hơn xe ngựa thời bấy giờ

Hình 1 Xe hơi nước đầu tiên [1]

Một thời gian sau đó, nhà phát minh người Pháp Amedee Bollee cho ra đời dòng xe hơi với sức chứa 12 chỗ ngồi Mặc dù vậy xe hơi chạy bằng hơi nước vẫn không chiến thắng được

xe ngựa và dần bị quên lãng đi

Hình 2 Xe hơi của Amedee Bollee [2]

1.2 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH XE HƠI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Năm 1889 hai nhà phát minh Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach tại Đức đã cho ra đời dòng xe ô tô chạy bằng xăng Nhanh gấp 1,5 lần sức ngựa, hai xi lanh hộp số 4 tốc độ.Tốc độ tối đa xe có thể đạt được là 10 dặm/giờ do đó những chiếc xe ngựa dần bị khai tử

Hình 3 Xe hơi chạy bằng động cơ đốt trong [3]

Cùng thời điểm đó nhiều dòng xe hơi chạy bằng xăng liên tục ra đời và ngày càng được nâng cấp về tốc độ cũng như thiết kế Tại Đức, người dân vô cùng hào hứng với những chiếc xe được trang trí lộng lẫy, đắt tiền mang thương hiệu Cadillac, Pascal

Hình 4 Xe hơi đầu tiên mang thương hiệu Cadillac [4]

1.3 GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH Ô TÔ

Cuối thế kỷ 19, Henry Ford xuất hiện và đi ngược lại hoàn toàn với những dòng xe hơi

cũ Ông đã cho ra đời những dòng xe 4 bánh hiện đại, nhỏ gọn Sau này ông đã trở thành nhân vật tên tuổi nhất trong nền xe hơi nước Mỹ Cũng ngay sau đó, Mỹ đã cho ra đời 3 hãng xe lớn như Ford, GM (General Motor) và Chrysler

Hình 5 Chiếc xe đầu tiên của Ford [4]

Sau Châu Mỹ và Châu Âu thì tại Châu Á, Nhật Bản bắt đầu bận tâm đến ngành chế tạo ô

tô Nhưng thời điểm ban đầu Nhật Bản không cạnh tranh được với các hãng lớn trước đó

Vì thế đã quyết định tập trung sản xuất ô tô chiến đấu

Năm 1952, Nhật Bản vươn lên mạnh mẽ với các hãng xe hàng đầu thế giới hiện nay như Toyota, Honda, Nissan Các dòng xe mang ưu điểm nhỏ gọn, ít tốn nhiên liệu, giá cả hợp

lý, bền bỉ Cũng chính vì điều này đã nhận được sự ủng hộ từ đông đảo người dân trên toàn thế giới

Hình 6 Những hãng xe nổi tiếng của Nhật Bản [3]

1.4 GIAI ĐOẠN HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN Ô TÔ ĐIỆN

Trước năm 2000: Ý tưởng ô tô điện tồn tại từ thế kỷ 19, nhưng không phát triển mạnh do ưu tiên đối với động cơ đốt trong

2000-2010: Sự quan tâm tăng cao, Tesla xuất hiện với mô hình cao cấp, đẩy mạnh sự phát triển ô tô điện

2010-nay Nhiều quốc gia khuyến khích sử dụng ô tô điện, nhiều nhà sản xuất truyền thống bắt đầu tham gia vào Công nghệ pin tiến bộ, cải thiện hiệu suất và phạm vi ô tô điện Hiện tại thị trường ô tô điện mở rộng, đa dạng hóa sản phẩm từ xe hạng nhẹ đến xe buýt, nghiên cứu ô tô tự hành và tích hợp với nguồn năng lượng tái tạo

Hình 7 Xe điện đầu tiên của Tesla [5]

Hình 8 Xe điện VF9 của Vinfast

[6]

Hình 9 Xe buýt điện của Vinfast [7]

II CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ

Các hệ thống trên ô tô bao gồm: hệ thống treo, hệ thống khởi động, hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống điều hoá không khí, hệ thống nạp

2.1 Hệ thống treo

Hình 10 Hệ thống treo [9]

Chức Năng: Hệ thống treo dùng để kết nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với các cầu

Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giúp ô tô chuyển động êm dịu khi đi qua các mặt đường không bằng phẳng

2.2 Hệ thống khởi động

Hình 11 Hệ thống khởi động [10]

Chức năng: Hệ thống khởi động ô tô là hệ thống giúp làm quay trục khuỷu của động cơ đến một tốc độ nhất định để động cơ có thể bắt đầu nổ máy và hoạt động

Nhiệm Vụ: Để khởi động động cơ thì trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay tối thiểu

2.3 Hệ thống phanh

Hình 12 Hệ thống phanh [11]

Hình 13 Hệ thống phanh chính trên ô tô [11]

Hình 14 Cơ cấu phanh guốc trên ô tô[11]

Chức Năng: Hệ thống phanh có công dụng giảm tốc độ của ô tô đến một giá trị cần thiết hoặc dừng hẳn và giữ cho ô tô dừng đỗ trên các đường dốc

Nhiệm Vụ: điều khiển tốc độ chiếc xe của mình theo ý muốn, do đó nó là một hệ thống rất quan trọng trên ô tô

2.4 Hệ thống lái

Hình 15 Hệ thống lái trên ô tô [12]

Chức năng Hệ thống lái là cụm chi tiết có nhiệm vụ chuyển hướng di chuyển hướng di chuyển của xe

Nhiêm vụ: định hướng bánh xe dẫn hướng theo mong muốn của người lái

2.5 Hệ thống điều hoà không khí

Hình 16 Hệ thống điều hòa không khí ô tô [13]

Chức năng: dùng để kiểm soát nhiệt độ cũng như độ ẩm trong một không gian kín

Nhiệm vụ: giúp kiểm soát những áp lực có thể xảy ra cũng như xử lý nhiệt độ và độ ẩm ở trong xe

2.6 Hệ thống nạp

Hình 17 Hệ thống nạp trên ô tô [14]

Chức năng Hệ thống nạp cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và để nạp điện cho ắc qui

Nhiệm vụ Hệ Thống Nạp: xe có ắc qui để cung cấp điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động cơ đang nổ máy

III PHÂN LOẠI Ô TÔ HYBRID THEO HÌNH THỨC PHỐI HỢP CÔNG SUẤT PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA TỪNG LOẠI

3.1 Kiểu Nối Tiếp

Động cơ điện truyền lực đến các bánh xe chủ động, công việc duy nhất của động cơ nhiệt là sẽ kéo máy phát điện để phát sinh ra điện năng nạp cho ắc quy hoặc cung cấp cho động cơ điện

Hình 18 Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid nối tiếp

Hình 18 Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid nối tiếp [15]

Dòng điện sinh ra chia làm hai phần, một để nạp ắc quy và một sẽ dùng chạy động cơ điện Động cơ điện ở đây còn có vai trò như một máy phát điện (tái sinh năng lượng) khi xe xuống dốc và thực hiện quá trình phanh

 

 Ưu điểm:  Động cơ đốt trong sẽ không khi nào hoạt động ở chế độ không tải nên giảm

được ô nhiễm môi trường Động cơ đốt trong có thể chọn ở chế độ hoạt động tối ưu, phù hợp với các loại ôtô Mặt khác động cơ nhiệt chỉ hoạt động nếu xe chạy đường dài quá quãng đường đã quy định dùng cho ắc quy Sơ đồ này có thể không cần hộp số

     Nhược điểm:  Tuy nhiên, tổ hợp ghép nối tiếp còn tồn tại những nhược điểm như: Kích

thước và dung tích ắc quy lớn hơn so với tổ hợp ghép song song, động cơ đốt trong luôn làm việc ở chế độ nặng nhọc để cung cấp nguồn điện cho ắc quy nên dễ bị quá tải

3.2 Kiểu song song

Dòng năng lượng truyền tới bánh xe chủ động đi song song Cả động cơ nhiệt và motor điện cùng truyền lực tới trục bánh xe chủ động với mức độ tùy theo các điều kiện hoạt động khác nhau Ở hệ thống này động cơ nhiệt đóng vai trò là nguồn năng lượng truyền moment chính còn motor điện chỉ đóng vai trò trợ giúp khi tăng tốc hoặc vượt dốc

        Kiểu này không cần dùng máy phát điện riêng do động cơ điện có tính năng giao hoán lưỡng dụng sẽ làm nhiệm vụ nạp điện cho ắc quy trong các chế độ hoạt động bình thường,

ít tổn thất cho các cơ cấu truyền động trung gian, nó có thể khởi động động cơ đốt trong và dùng như một máy phát điện để nạp điện cho ắc quy

Ưu điểm: Công suất của ôtô sẽ mạnh hơn do sử dụng cả hai nguồn năng lượng, mức độ hoạt

động của động cơ điện ít hơn động cơ nhiệt nên dung lượng bình ắc quy nhỏ và gọn nhẹ, trọng lượng bản thân của xe nhẹ hơn so với kiểu ghép nối tiếp và hỗn hợp

Nhược điểm: Động cơ điện cũng như bộ phận điều khiển motor điện có kết cấu phức tạp,

giá thành đắt và động cơ nhiệt phải thiết kế công suất lớn hơn kiểu lai nối tiếp Tính ô nhiễm môi trường cũng như tính kinh tế nhiên liệu không cao

Hình 19 Hệ thống hybrid song song [15]

Hình 20 Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid song song [15]

3.3 Kiểu hỗn hợp

Hệ thống này kết hợp cả hai hệ thống nối tiếp và song song nhằm tận dụng tối đa các lợi ích được sinh ra Hệ thống lai nối tiếp này có một bộ phận gọi là "thiết bị phân chia công suất" chuyển giao một tỷ lệ biến đổi liên tục công suất của động cơ nhiệt và động cơ điện đến các bánh xe chủ động Tuy nhiên xe có thể chạy theo "kiểu êm dịu" chỉ với một mình động cơ điện Hệ thống này chiếm ưu thế trong việc chế tạo xe hybrid

Hình 21 Hệ thống hybrid hỗn hợp [15]

Hình 22 Sơ đồ truyền động hệ thống hybrid hỗn hợp [15]

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[ 1] https://baodautu.vn/chiem-nguong-nhung-chiec-o-to-dau-tien-tren-the-gioi-d76202.html

[2] https://en.m.wikipedia.org/wiki/File:La_famille_Boll%C3%A9e_en_1879_

%C3%A0_bord_de_La_Marie-Anne_%C3%A0_vapeur.jpg

[3] https://steelmatevietnam.com/blog/tong-quan-lich-su-phat-trien-nganh-o-to-the-gioi.html

[4] https://vietnamnet.vn/nhung-chiec-o-to-dau-tien-cua-cac-hang-xe-noi-tieng-685443.html

[5] https://www.congluan.vn/mau-xe-dien-15-nam-tuoi-cua-tesla-post233921.html [6] https://vinfastotominhdao.vn/vinfast/vf9

[7] https://vingroup.net/tin-tuc-su-kien/bai-viet/2324/vinbus-chinh-thuc-van-hanh-xe-buyt-dien-thong-minh-dau-tien-tai-viet-nam

[8]

https://anycar.vn/he-thong-treo-la-gi-tac-dung-nhu-the-nao-tren-xe-o-to-t204051.html

[9] https://kenhxehoi.com/he-thong-nap-dien-o-to

[10] https://thanhphongauto.com/he-thong-phanh

[11] https://anycar.vn/kien-thuc-co-ban-he-thong-lai-t275675.html

[12] https://news.oto-hui.com/he-thong-dieu-hoa-tren-o-to-cau-tao-nguyen-ly-hoat-dong

[13] https://truongdaotaonghethanhxuan.edu.vn/he-thong-nap-tren-xe-o-to

[14] http://oto.saodo.edu.vn/nghien-cuu-khoa-hoc/cac-phuong-an-phoi-hop-cong-suat-tren-xe-hybrid-346.html