báo cáo tiểu luận hybrid

MỤC LỤC 1 1 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, sự phát triển các phương tiện giao thông ở các khu vực trên thế giới nói chung không giống nhau, và mỗi nước có một quy định riêng về khí thải của xe, nhưng đều có xu hướng là từng bước cải tiến cũng như chế tạo ra loại ôtô mà mức ô nhiễm là thấp nhất và giảm tối thiểu sự tiêu hao nhiên liệu. Điều đó càng cấp thiết khi mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày càng cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập của người dân lại tăng không đáng kể. Vì thế việc tìm ra các loại phương tiện để giảm tối thiểu lượng khí gây ô nhiễm môi trường là một vấn đề cần được quan tâm nhất hiện nay của ngành ôtô nói riêng và mọi người nói chung. Xuất hiện từ đầu những năm 1990 và cho đến nay, ôtô Hybrid đã luôn được nghiên cứu và phát triển như là một giải pháp hiệu quả về tính kinh tế và môi trường. Có thể nói, công nghệ Hybrid là chìa khoá mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyên mới của những chiếc ôtô, đó là ôtô không gây ô nhiễm môi trường hay còn gọi là ô tô sinh thái. Vì thế, công nghệ ôtô Hybrid đang ngày càng được nghiên cứu và đưa vào chương trình giảng dạy của các trường kỹ thuật. Sau khi học xong môn Truyền động kết hợp ôtô Hybrid, chúng em được giao nhiệm tính toán và thiết kế truyền động kết hợp ôtô Hybrid. Bài tiểu luận này là bài tập giúp chúng em biết thêm về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và hệ thống lại những kiến thức đã học về ôtô Hybrid Trong bài tiểu luận này, em đã tham khảo tài liệu và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Lê Văn Tụy để hoàn thành tiểu luận tốt nhất Trong quá trình làm bài, do kiến thức còn hạn chế nên cũng không tránh khỏi những thiếu sót mong nhận được sự đóng góp và chỉ bảo tận tình của thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, ngày 18 tháng 11 năm 2013 SV. Bùi Thanh Minh 2 2 BÁO CÁO TIỂU LUẬN KỸ THUẬT TRUYỀN ĐỘNG Ô TÔ HYBRID Số liệu cho đầu bài: + Trọng lượng toàn bộ xe: G a = 3,4 [tấn] = 3400 [kg] = 34000 [N]. + Tốc độ lớn nhất của xe: V max = 165 [km/h] = 45,833 [m/s]. + Tỷ số phân chia công suất điện nhiệt: 75/25 + Bán kính làm việc của bánh xe: R bx = 0,34 [m] I. Tính chọn công suất hai nguồn động lực: - Hệ số cản lăn f: 0278,0 2800 max32 max = + =+= V bVaf - Hệ số cản không khí K (Ns 2 /m 4 ): K=0,24 (Ns 2 /m 4 ) - Diện tích cản chính diện : F = 1,5.1,5.0,85 = 1,9125 (m 3 ) - Công suất tổng N T ][97235 9,0 max ) ( 2 max kW V VKFfGaN T =+= - Công suất hai nguồn (có TBP): NTBP = NT.(1.15÷1,2) = 111820÷116682 (W) • Phân chia công suất: + Công suất nguồn điện: N E = N TBP .0,8 = (111820÷116682).0,75 = 83865÷87511(W) + Công suất nguồn động cơ đốt trong: N e = N TBP .0,2 = (111820÷116682).0,25 = 27955÷29170(W). Tra và chọn động cơ có công suất nằm trong phạm vi cho phép ta có: *Động cơ điện: Số hiệu động cơ là: 1PV5138-4WS24, công suất N E = 85 [KW], số vòng quay n N = 10000 [v/ph], số vòng quay cơ bản n B = 4500 [V/ph]. Có tỷ số: n B /n N = 4500/10000 = 0,45 *Động đốt trong: Số hiệu động cơ là: 480Q, công suất N e = 29 [KW], số vòng quay n N = 3000 [v/ph]. Vậy ta có công suất tổng cộng là: N T = N E + N e = 85 + 29 = 114 [KW] 3 3 Hiệu suất trang bị phụ: HSP = N vmax /N T = 97235/114000 = 0,853 II. Xác định đặc tính và truyền động hai nguồn kết hợp: II.1 Đặc tính mômen nguồn điện và động cơ đốt trong(sử dụng biến mô lý tưởng). a) Đặc tính mômen nguồn điện: Với giá trị λ=1 ta có ]/[67,1046 30 .max 1 srad n == π ω Có ω 2 =ω 1 .λ 2 (λ 2 =0,95) Ta lập bảng giá trị sau: Từ bảng giá trị T,P,n ta suy ra được đồ thị đặc tính mô men của động cơ điện. Bảng 2.1: Đặc tính mô men nguồn điện. λ (ω/ω_N) ω[rad/s] T [N.m] 0.05 52.33 180.5 0.10 104.67 180.5 0.15 157.00 180.5 0.20 209.33 180.5 0.25 261.67 180.5 0.30 314.00 180.5 0.35 366.33 180.5 0.40 418.67 180.5 0.45 471.00 180.5 0.50 523.33 162.4 0.55 575.67 147.7 0.60 628.00 135.4 0.65 680.33 124.9 0.70 732.67 116 0.75 785.00 108.3 0.80 837.33 101.5 0.85 889.67 95.54 0.90 942.00 90.23 0.95 994.33 85.48 1.00 1046.67 81.21 4 4 Hình 2.1: Đặc tính mô men nguồn điện. b) Đặc tính mô men nguồn động cơ đốt trong: Bảng 2.2 Đặc tính mô men nguồn động cơ đốt trong. λ (ω/ω_N) ωe Te 0.05 52.33 180.5 0.10 104.67 180.5 0.15 157.00 180.5 0.20 209.33 180.5 0.25 261.67 180.5 0.30 314.00 180.5 0.35 366.33 180.5 0.40 418.67 180.5 0.45 471.00 180.5 0.50 523.33 162.4 0.55 575.67 147.7 0.60 628.00 135.4 0.65 680.33 124.9 0.70 732.67 116 0.75 785.00 108.3 0.80 837.33 101.5 0.85 889.67 95.54 5 5 0.90 942.00 90.23 0.95 994.33 85.48 1.00 1046.67 81.21 Hình 2.2: Đường đặc tính mô men nguồn động cơ đốt trong. Bảng 2.3: Thông số mô men ra ở bánh Tuốc bin. λ (ω/ω_N) ωe Te M_T 0.05 52.33 180.5 9444.444 0.10 104.67 180.5 18888.89 0.15 157.00 180.5 28333.33 0.20 209.33 180.5 37777.78 0.25 261.67 180.5 47222.22 0.30 314.00 180.5 56666.67 0.35 366.33 180.5 66111.11 0.40 418.67 180.5 75555.56 0.45 471.00 180.5 85000 0.50 523.33 162.4 85000 0.55 575.67 147.7 85000 0.60 628.00 135.4 85000 0.65 680.33 124.9 85000 0.70 732.67 116 85000 0.75 785.00 108.3 85000 6 6 0.80 837.33 101.5 85000 0.85 889.67 95.54 85000 0.90 942.00 90.23 85000 0.95 994.33 85.48 85000 1.00 1046.67 81.21 85000 Hình 2.3: Đặc tính mô men nguồn công suất động cơ đốt trong khi đi ra bánh Tuốc bin của biến mô thủy lực. Vì nguồn động cơ điện có tốc độ định mức cao hơn nên dùng bộ giảm tốc cho nguồn động cơ điện. Ta có: 33,3 300 10000 ==== e đ gtđb n n ii Có i đb = i gt > 2 suy ra bộ giảm tốc chọn là bộ giảm tốc mạnh kiểu hành tinh với bánh răng bao cố định. 7 7 Hình 2.4: Sơ đồ hộp giảm tốc mạnh kiểu hành tinh. II.2 Sử dụng đặc tính của biến mô lý tưởng (hộp số tự động nhiều cấp hành tinh). Công thức tính mô men truyền xuống hệ thống truyền lực-chính mô men tuốc bin, xác định bằng: T bmBB T M M ω ηω = Với ω T = ω e II.3 Tính tỷ số truyền đồng bộ (theo hướng giảm tốc hành tinh). 33,3 3000 10000 ===== th h cao e đ gtđb ii ω ω ω ω II.4 Tính tỷ số truyền của truyền lực chính: 8 Za Ma Zb C Mc Zc 8 Hình 2.5: Sơ đồ bộ kết hợp công suất ôtô hybrid. Ta có: ù e = π.n 1 /30 = π.3000/30 = 314 [rad/s] ω E = π.n 2 /30 = π.10000/30 = 1046,67 [rad/s] sm iii R V khđb bxE )/(833,45 329,2.1.33,3 34,0.67,1046 . 0 === ω Vậy tỷ số truyền của truyền lực chính khi truyền theo nguồn 1 và 2 lần lượt là: 329,2 833,45.1.1 34,0.314 . max 1 01 === Vii R i khh bx ω 329,2 833,45.1.33,3 34,0.67,1046 . max 1 01 === Vii R i khgt bx ω So sánh hai kết quả ta thấy: i 01 = i 01 (hay sai lệch bằng 0). Vậy tỷ số truyền của truyền lực chính là i 0 = 2,329 III. Xây dựng đặc tính lực kéo tổng hợp của xe hybrid. Tốc độ của xe: ]/[ . 0 sm iii R V khđb bxE ω = Lực kéo của xe: ][ .9,0.) ( 0 N R HSPiiTM F bx gtT k + = Lực cản tác dụng lên xe: ][ 2800 )32.( 2 NKFV VG F a c + + = 853,0 114000 97235 2900085000 == + = T N HSP 9 9 Ta lập được bảng giá trị: Bảng 3.1: Thông số lực kéo tổng hợp của xe hybrid. ω[rad/s] T[N.m] M_T[N.m] V (m/s) Fk[N] Fc[N] 52.33 180.5 1791.72 2.292 12586 418.8 104.67 180.5 895.86 4.583 7875 453.9 157.00 180.5 597.24 6.875 6305 493.7 209.33 180.5 447.93 9.167 5519 538.4 261.67 180.5 358.34 11.46 5048 588 314.00 180.5 298.62 13.75 4734 642.3 366.33 180.5 255.96 16.04 4510 701.5 418.67 180.5 223.96 18.33 4341 765.5 471.00 180.5 199.08 20.63 4211 834.3 523.33 162.4 179.17 22.92 3790 907.9 575.67 147.7 162.88 25.21 3445 986.3 628.00 135.4 149.31 27.5 3158 1070 680.33 124.9 137.82 29.79 2915 1158 732.67 116 127.98 32.08 2707 1251 785.00 108.3 119.45 34.38 2526 1348 837.33 101.5 111.98 36.67 2368 1451 889.67 95.54 105.40 38.96 2229 1558 942.00 90.23 99.54 41.25 2105 1670 994.33 85.48 94.30 43.54 1994 1787 1046.67 81.21 89.59 45.83 1895 1909 Hình 3.2: Đặc tính lực kéo tổng hợp của xe hybrid. Nhận xét: 10 10 [...]... tinh với tỉ số truyền ikh1 = 4,22 và ikh2 = 1,31 - Với tất cả các thông số chúng ta đã tính toán đảm bảo điều kiện ứng dụng truyền động kết hợp ô tô Hybrid TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hướng dẫn báo cáo và nội dung học tập học phần ‘‘Truyền động kết hợp cho ôtô hybrid ’ của T.s LÊ VĂN TỤY Khoa Cơ Khí Giao Thông – Trường Đại học Bách Khoa, Đà Nẵng [2] Tài liệu từ các webside: http://www.engineschina.vn/2-5-truck-diesel-engine.html... 43.54 45.83 3617 3315 3060 2842 2652 2487 2340 2210 2094 1989 986.3 1070 1158 1251 1348 1451 1558 1670 1787 1909 Hình 5.2: Đặc tính lực kéo khi chỉ truyền nguồn công suất động cơ đốt trong giảm tốc VI Kết Luận - Với hai động cơ đã chọn: + Động cơ điện: Số hiệu động cơ là: 1PV5138-4WS24, công suất NE = 85 [KW], số vòng quay nN = 10000 [v/ph], số vòng quay cơ bản nB = 4500 [V/ph] +Động đốt trong: Số hiệu . bạn. Em xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, ngày 18 tháng 11 năm 2013 SV. Bùi Thanh Minh 2 2 BÁO CÁO TIỂU LUẬN KỸ THUẬT TRUYỀN ĐỘNG Ô TÔ HYBRID Số liệu cho đầu bài: + Trọng lượng toàn bộ xe:. hợp ôtô Hybrid. Bài tiểu luận này là bài tập giúp chúng em biết thêm về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và hệ thống lại những kiến thức đã học về ôtô Hybrid Trong bài tiểu luận này, em đã tham. đã tham khảo tài liệu và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Lê Văn Tụy để hoàn thành tiểu luận tốt nhất Trong quá trình làm bài, do kiến thức còn hạn chế nên cũng không tránh khỏi những thiếu