Thiết kế ô tô điện năm chỗ ngồi (link bản vẽ full nằm ở trang cuối)

1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài 1.2 Sự phát triển ô tô điện giới Việt Nam 1.2.1 Hoàn thiện động diesel 1.2.2 Ơtơ chạy loại nhiên liệu lỏng thay 1.2.3 Ơtơ chạy khí thiên nhiên 1.2.4 Ơtơ chạy khí dầu mỏ hóa lỏng LPG 1.2.5 Ơtơ chạy điện 1.2.6 Ơtơ chạy pile nhiên liệu .7 1.2.7 Ơtơ hybrid ( ôtô lai) TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN 2.1 Giới thiệu chung .8 2.1 Cấu hình tơ điện .8 2.3 Nhu cầu sử dụng ô tô điện phục vụ du lịch sử dụng sở y tế 12 2.3.1 Phương tiện cá nhân: .12 2.3.2 Các phương tiện công cộng: 14 2.3.3 Các phương tiện dùng chuyên biệt lĩnh vực giải trí thể thao, lĩnh vực công nghiệp, loại xe chuyên dùng ngành: 15 2.3.4 Các loại phương tiện dùng lĩnh vực chuyên dùng, vận chuyển, nâng chuyển hàng hóa, phục vụ cho người tàn tật 17 THIẾT KẾ TỔNG THỂ Ô TÔ ĐIỆN CHỖ 18 3.1 Thiết kế chung .18 3.2 Phân bố trọng lượng ô tô .20 3.2.1 Cơ sở lý thuyết: 20 3.2.2 Trường hợp không tải: 21 3.2.3 Trường hợp đầy tải: 23 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC Ô TÔ ĐIỆN CHỖ .26 4.1 Xác định công suất động điện nguồn acquy 26 4.1.1 Xác định thông số động điện: .26 4.1.2 Xác định thông số cho nguồn ắc quy: 31 4.1.3 Tổng hợp thông số động điện ắc quy: 31 4.2 Tính tốn thơng số động học tơ điện .34 4.2.1 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực: .34 4.2.2 Khả leo dốc ô tô - độ dốc cực đại: 37 4.2.3 Vận tốc cực đại ô tô : 38 4.2.4 Đồ thị cân lực kéo : 38 Bảng 4-1 Kết tính tốn sức kéo 39 4.3.1 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực 40 4.3.2 Tính bền then: 40 KHUNG VỎ 43 5.1 Công dụng, phân loại , yêu cầu 43 5.1.1 Công dụng 43 5.1.2 Phân loại 43 5.1.3 Yêu cầu .43 5.2 Kết cấu khung 44 6.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CHỊU TẢI CỦA XE .49 6.1 Xác định loại khung – vỏ để thiết kế cho xe 49 6.2 Chọn kết cấu khung 50 6.2.1 Hình dáng khung .50 6.2.2 Chọn vật liệu chế tạo dầm 51 6.3 Tính tốn khung xe 52 6.3.1.Tải trọng chế độ tính 53 6.3.2 Tính khung theo uốn 54 Giả thiết : 54 6.3.3 Tính khung theo chế độ phanh gấp 59 6.3.4 Tính khung theo chế độ quay vòng 64 6.4 Kiểm tra bền thân vỏ .69 6.4.1 Chế độ phanh gấp 69 6.4.2 Chế độ quay vòng 73 6.5 Tính bền liên kết ghế với sàn ô tô 78 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài Ở nước phát triển chạy đua tìm nguồn lượng cho tơ nói chung từ lâu Theo xu chung, đứng đầu danh sách ô tô chạy điện ô tô lai, ô tô chạy pin nhiên liệu ứng viên thứ ba chạy đua Về mặt nhiên liệu cho động nhiệt, chất lượng loại nhiên liệu lỏng truyền thống nâng cao, loại nhiên liệu khí (LPG, khí thiên nhiên) áp dụng rộng rãi ô tô, loại nhiên liệu sinh học (như ethanol, colza) có lợi so sánh thấp mặt môi trường giá thành nhiên liệu cao nên hạn chế mặt sử dụng, nhiên liệu tổng hợp từ khí thiên nhiên nghiên cứu, nhiên liệu khí hydro cho tơ chưa có triển vọng ứng dụng công nghệ giá thành Sự phát triển ô tô sử dụng điện pin nhiên liệu phụ thuộc vào khả phát triển, hoàn thiện loại động truyền thống sử dụng nguồn nhiên liệu thay nguồn nhiên liệu lỏng để làm giảm ô nhiễm môi trường Các yếu tố cần quan tâm để xem xét gồm dự báo chất lượng hệ thống vận chuyển khách công cộng giá thành pin nhiên liệu với loại nhiên liệu thay khác để đạt mức độ giảm NOx Kết nghiên cứu cho thấy vòng năm tới, kỹ thuật làm giảm NOx cách cải thiện động diesel, sử dụng LPG khí thiên nhiên rẻ sử dụng pin nhiên liệu Trong tương lai dài việc giảm NOx cách sử dụng pin nhiên liệu xe buýt có giá thành tương đương với việc cải thiện động diesel để đạt mức độ hiệu Để đạt tính kinh tế mức độ phát ô nhiễm động sử dụng LPG thập niên 2010, giá nhiên liệu hydro phải giảm 50% giá thành pin nhiên liệu phải giảm 30% so với giá Vì vòng thập niên tới, tơ chạy pin nhiên liệu chưa có lợi cạnh tranh so với loại nhiên liệu thay Vì điều kiện nước ta từ đến 2020, ô tô lai chạy điện kết hợp với việc nạp điện bổ sung động nhiệt phù hợp Năng lượng điện sản xuất chủ yếu thủy điện (năng lượng tái sinh) nhà máy thuỷ điện Hồ Bình, nhà máy thuỷ điện Ialy, nhà máy thuỷ điện Sơn La chủ động nguồn cung cấp khí dầu mỏ Hiện có nhà máy sản xuất ga Dinh Cố tương lai gần nhà máy lọc dầu Việt Nam Dung Quốc vào hoạt động, sản lượng khí đồng hành nhà máy nguồn cung cấp nhiên liệu LPG Nhu cầu sử dụng ô tô tương lai xu tất yếu xã hội phát triển Nước ta có thị trường nội địa lớn với 80 triệu dân Cho tới nay, thị trường nguyên vẹn Trong xu hòa nhập kinh tế khu vực (AFTA) giới (WTO), thị trường nội địa nước ta chắn mảnh đất màu mỡ nhà sản xuất ô tô giới Mặt khác việc hoà nhập kinh tế với giới nẩy sinh vấn đề tiêu chuẩn chất thải xe cho phù hợp với quy định giới Nếu nhập xe từ nước khác xẽ làm thị phần sản phẩm cơng nghiệp quan trọng đất nước Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế tiến tới sản xuất chủng loại ô tô phù hợp với điều kiện sử dụng nước có ý nghĩa thiết thực cấp bách nước ta Đề tài ‘‘Thiết kế ôtô điện năm chỗ ngồi ’’ đề tài nhằm mục đích khảo sát thiết kế tơ chạy hoàn toàn lượng điện, đặt tảng cho việc thiết kế sản xuất kiểu ô tô mang nhãn hiệu Việt Nam phù hợp với điều kiện giao thơng nước, giá thành vừa phải, có hiệu suất sử dụng lượng cao mức độ phát ô nhiễm thấp,gần không, góp phần thực nhiệm vụ cấp bách nói nhằm đẩy nhanh tiến trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Nói tóm lại, đề tài có ý nghĩa cơng đổi sáng tạo để thiết kế hoàn chỉnh chế tạo ô tô sinh thái Việt Nam với mục tiêu hướng tới là: - Nâng cao điều kiện sống người dân - Tiết kiệm lượng giảm ô nhiễm môi trường giao thông vận tải - Tạo mặt hàng công nghiệp đặc thù mang lợi cạnh tranh lớn - Phát triển ngành công nghiệp sản xuất ô tô Việt Nam Tạo nét để khẳng định nguồn nhân lực người Việt Nam 1.2 Sự phát triển ô tô điện giới Việt Nam Sự phát triển phương tiện giao thông khu vực giới nói chung khơng giống nhau, nước có quy định riêng khí thải xe , có xu hướng bước cải tiến chế tạo loại ôtô mà mức ô nhiễm thấp giảm tối thiểu tiêu hao nhiên liệu Mặt khác tương lai mà nguồn tài nguyên dầu mỏ ngày cạn kiệt dẫn đến giá dầu tăng cao mà nguồn thu nhập người dân lại tăng không đáng kể Ngày xe chạy dầu diezel, xăng nhiên liệu khác tràn ngập thị trường dẫn đến tình trạng ách tắc giao thông gây vụ tai nạn thương tâm, gây ô nhiễm môi trường, làm cho bầu khí ngày xấu đi, hệ sinh thái thay đổi dẫn đến hiệu ứng nhà kính nên nhiệt độ ngày tăng làm tảng băng Bắc cực, Nam cực nơi khác tan gây lũ lụt, sóng thần làm cho giới phải lao đao Vì việc tìm phương án để giảm tối thiểu lượng khí gây nhiễm môi trường vấn đề cần quan tâm ngành tơ nói riêng người nói chung Vì thế, ơtơ khơng gây ô nhiễm (zero emission) mục tiêu hướng tới nhà nghiên cứu chế tạo ôtô ngày Có nhiều giải pháp cơng bố năm gần đây, tập trung hồn thiện q trình cháy động Diesel, sử dụng loại nhiên liệu khơng truyền thống cho ơtơ LPG, khí thiên nhiên, methanol, biodiesel, điện, pile nhiên liệu, lượng mặt trời, ôtô lai (hybrid) Xu hướng phát triển ôtô tổng hợp sau: 1.2.1 Hồn thiện động diesel Các kỹ thuật để hoàn thiện động diesel cho phép nâng cao rõ rệt tính bao gồm áp dụng hệ thống phun ray chung (common rail) điều khiển điện tử, lọc bồ hóng xử lý khí đường xả xúc tác ba chức năng, nâng cao chất lượng nhiên liệu, sử dụng nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp Việc dùng động diesel sử dụng đồng thời nhiên liệu khí nhiên liệu lỏng (dual fuel) giải pháp nâng cao tính động diesel 1.2.2 Ơtơ chạy loại nhiên liệu lỏng thay Các loại nhiên liệu lỏng thay quan tâm cồn, colza, có nguồn gốc từ thực vật Do thành phần C nhiên liệu thấp nên trình cháy sinh chất nhiễm có gốc carbon, đặc biệt giảm CO2, chất khí gây hiệu ứng nhà kính Tuy nhiên giải pháp có lợi nơi mà nguồn nhiên liệu dồi loại nhiên liệu chiết xuất từ chất thải q trình sản xuất cơng nghiệp Một loại nhiên liệu lỏng thay khác công bố Dimethyl ether (DME) chế tạo từ khí thiên nhiên Đây loại nhiên liệu thay cực dùng cho động diesel giống LPG Thử nghiệm ơtơ cho thấy, ơtơ dùng DME có mức độ phát ô nhiễm thấp nhiều so với tiêu chuẩn ôtô phát ô nhiễm cực thấp California ULEV Nếu việc sản xuất DME qui mô công nghiệp thành thực tương lai nhiên liệu lỏng lý tưởng khí thiên nhiên cơng bố khắp trái đất có trữ lượng tương đương dầu mỏ 1.2.3 Ơtơ chạy khí thiên nhiên Sử dụng ơtơ chạy khí thiên nhiên sách hữu ích lượng thay tương lai, đặc biệt phương diện giảm ô nhiễm môi trường thành phố Một khó khăn khiến cho nguồn lượng chưa áp dụng rộng rãi phương tiện vận tải vấn đề lưu trữ khí thiên nhiên (dạng khí hay dạng lỏng) ơtơ Ngày việc chế tạo bình chứa khí thiên nhiên cải thiện nhiều công nghệ lẫn vật liệu, chẳng hạn sử dụng bình chứa composite gia cố sợi carbon 1.2.4 Ơtơ chạy khí dầu mỏ hóa lỏng LPG Hiện nhiều nước, nhiều khu vực giới xem việc sử dụng LPG ôtô chạy thành phố giải pháp bảo vệ mơi trường khơng khí hữu hiệu Người ta dự báo lượng LPG tiêu thụ cho giao thông vận tải gia tăng năm tới số lượng ôtô sử dụng nguồn lượng gia tăng Khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ngày trở nên loại nhiên liệu ưa chuộng để chạy ơtơ Ngồi đặc điểm bật giảm nhiễm mơi trường có lợi thuận tiện chuyển đổi hệ thống nhiên liệu Việc chuyển đổi ôtô chạy nhiên liệu lỏng sang dùng LPG thực theo ba hướng: Sử dụng nhiên liệu LPG, sử dụng xăng LPG, sử dụng đồng thời diesel LPG (dual fuel) Việc tạo hỗn hợp LPG khơng khí thực chế hòa khí kiểu Venturie thông thường hay phun LPG đường nạp Những hệ thống phun nghiên cứu phát triển phun LPG dạng lỏng buồng cháy để tăng tính cơng tác loại động Cũng loại nhiên liệu khí khác, việc lưu trữ LPG ơtơ vấn đề gây nhiều khó khăn áp suất hóa lỏng LPG thấp nhiều so với khí thiên nhiên hay loại khí khác Các loại bình chứa nhiên liệu LPG cải tiến nhiều nhờ vật liệu công nghệ 1.2.5 Ơtơ chạy điện Ơtơ chạy điện nguyên tắc ôtô tuyệt đối (zero emission) mơi trường khơng khí thành phố Nhưng ôtô chạy lượng điện gặp phải khó khăn vấn đề cung cấp điện năng, tất loại ơtơ chạy điện hay nhiều phụ thuộc loại nhiên liệu dùng sản xuất điện So với nhiên liệu truyền thống, mức độ có lợi tính theo C0 tương đương 1Km lên 90% điện sản xuất lượng nguyên tử, khoảng 20% sản xuất điện nhiên liệu gần khơng có lợi sản xuất than Về mặt kỹ thuật ơtơ chạy điện có hai nhược điểm quan trọng lượng trữ thấp (Khoảng 100 lần so với ôtô dùng động nhiệt truyền thống) giá thành ban đầu cao (30-40% cao so với ôtô dùng động nhiệt) Những chướng ngại khác cần giải để đưa ôtô chạy điện vào ứng dụng thực tế cách đại trà khả gia tốc, thời gian nạp điện, vấn đề sưởi điều hòa khơng khí ơtơ Nếu thâm nhập ôtô chạy điện vào sống nhân loại thay loại ôtô chạy động nhiệt loại động nhiệt xử lý ô nhiễm triệt để với thành tựu công nghệ đại, dĩ nhiên bị biến mức độ có lợi mặt nhiễm dùng động điện khơng đáng kể, chắn có lợi thay tơ cũ tơ dùng động nhiệt hồn thiện triệt để mặt ô nhiễm Về mặt xã hội ô tô chạy điện giai đoạn đầu có ảnh hưởng quan trọng đến vấn đề tâm lý xã hội Thật vậy, hạn chế tính kỹ thuật bán kính hoạt động ơtơ, trở ngại vấn đề nạp điện, khả sử dụng dịch vụ tự phục vụ góp phần làm thay đổi thói quen người dùng làm thay đổi cách sống Mặt khác chuyển ôtô chạy nhiên liệu truyền thống sang ơtơ chạy điện hồn tồn gây trở ngại mặt bố trí trạm nạp điện cho ăcquy Tuy nhiên lợi ích mà xe chạy điện mang lại cho xã hội khơng nhỏ Vì tơ chạy điện chắn lựa chọn số nhân loại vào năm tới kỷ 21 mà phát triển theo cải tiến, hoàn thiện hay phát minh quan trọng công nghệ phát triển ô tô không cho phép giải cách nhanh chóng vấn đề nhiễm mơi trường thị khơng thể xây dựng tồn cấu hạ tầng sở phục vụ thời gian ngắn 1.2.6 Ơtơ chạy pile nhiên liệu Một giải pháp nguồn lượng cung cấp cho ôtô tương lai pile nhiên liệu Pile nhiên liệu hệ thống điện hóa biến đổi trực tiếp hóa nhiên liệu thành điện Pile nhiên liệu trước nghiên cứu để cung cấp điện cho tàu không gian ngày pile nhiên liệu bước vào giai đoạn thương mại hóa để cung cấp lượng cho ơtơ Do khơng có q trình cháy xảy nên sản phẩm hoạt động pile nhiên liệu điện, nhiệt nước Vì vậy, nói ơtơ hoạt động pile nhiên liệu ôtô tuyệt đối theo nghĩa phát thải chất nhiễm khí xả Ơtơ chạy pile nhiên liệu không nạp điện mà nạp nhiên liệu hydrogen Khó khăn liên quan đến lưu trữ hydro áp suất cao Nhiều nghiên cứu đề nghị điều chế hydro xe để sử dụng cho pile nhiên liệu hệ thống cồng kềnh phức tạp Tuy nhiên ngày người ta thành công chế tạo loại pile nhiên liệu có hiệu suất cao giá thành phù hợp việc áp dụng phương án xe xa so với thực so với phương án làm giảm ô nhiễm khác, pile nhiên liệu chạy ơtơ loại nhiên liệu “xa xỉ” “cao cấp” Ngày người ta thấy sử dụng pile nhiên liệu để chạy ôtô giá thành đắt chạy diesel khoảng 30% 1.2.7 Ơtơ hybrid ( ơtơ lai) Xuất từ đầu năm 1990 nay, ôtô hybrid nghiên cứu phát triển giải pháp hiệu tính kinh tế môi trường Trong thời gian gần đây, nhà sản xuất ô tô hàng đầu giới Toyota, Honda, tung thị trường hệ tơ có hiệu suất cao giảm đáng kể lượng chất thải gây ô nhiểm môi trường gọi “ơ tơ lai” (Hybrid - Car) Có thể nói, cơng nghệ lai chìa khố mở cánh cửa tiến vào kỷ nguyên ô tơ, tơ khơng gây nhiễm mơi trường hay gọi tơ sinh thái (the ultimate eco-car) TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN 2.1 Giới thiệu chung Ơ tơ điện sử dụng động điện cho lực kéo; acquy, pin nhiên liệu cung cấp nguồn lượng tương ứng cho động điện Ơ tơ điện có nhiều ưu điểm loại phương tiện sử dụng động đốt trong, chẳng hạn khơng phát thải khí nhiễm, hiệu suất cao, độc lập với nguồn lượng từ dầu mỏ, yên tĩnh hoạt động trơn tru Các nguyên tắt hoạt động ô tô điện phương tiện sử dụng động đốt tương tự nhau.Tuy nhiên, số khác biệt phương tiện sử dụng động đốt ô tô điện, chẳng hạn sử dụng bồn chứa xăng so với nguồn pin, động đốt so với động điện, khác yêu cầu truyền dẫn 2.1 Cấu hình ô tô điện Trước đây, xe điện chủ yếu chuyển đổi từ ô tô thông thường cách thay động đốt thùng nhiên liệu với động điện pin giữ lại tất thành phần khác, hình 2.1 Nhược điểm như: khối lượng lớn, tính linh hoạt hiệu suất thất nguyên nhân làm cho xe điện khó áp dụng rộng rãi Hiện nay, tơ đại tạo có chủ ý dựa vào nguyên thân khung sườn thiết kế riêng Điều đáp ứng yêu cầu cấu trúc cho ô tô làm cho nguồn động lực đẩy điện sử dụng linh hoạt Truyền động khí Động điện Nguồn lượng Hình 2-1 Ơ tơ điện cổ điển Một ô tô điện minh họa hình 2.2 Nó bao gồm ba hệ thống chủ yếu: hệ động lực điện, hệ thống lượng, hệ thống phụ trợ Hệ động lực điện bao gồm:hệ thống điều khiển xe, chuyển đổi điện, động điện, truyền động khí, bánh chủ động Hệ thống lượng bao gồm nguồn lượng phận quản lý lượng, phận tiếp lượng điện Hệ thống phụ trợ bao gồm trợ lực lái, điều hòa, nguồn cung cấp lượng phụ trợ Dựa yếu tố đầu vào điều khiển từ chân ga bàn đạp phanh, hệ thống điều khiển xe cung cấp tín hiệu điện thích hợp cho chuyển đổi lượng điện có chức điều chỉnh dòng điện điện động nguồn lượng Những nguồn lượng tái sinh q trình phanh nạp vào nguồn lượng Hầu hết pin EV dễ dàng có khả tiếp nhận nguồn lượng tái sinh Phanh Tín hiệu điều khiển Bộ chuyển đổi điện Động điện Truyền động khí Chân ga Quản lý lượng Nguồn lượng Sạc pin Nguồn lượng phụ Trợ lực lái Điều hòa khơng khí Hình 2-2 Ô tô điện đại Bộ phận quản lý lượng với phận điều khiển kiểm soát hoạt động phanh tái sinh phục hồi lượng Nó kết hợp với phận tiếp lượng để kiểm sốt q trình giám sát việc sử dụng nguồn lượng Nguồn cung cấp lượng phụ có chức cung cấp lượng cần thiết với điện áp khác cho tấc thành phận phụ xe như: điều hòa khơng khí, trợ lực lái, hệ thống đèn chiếu sáng… Có nhiều loại EV cấu tạo khác biến thể dựa đặc điểm động lực điện nguồn lượng, hình 2.3 10 Lực qn tính đặt tập trung tám điểm khung (giữa liên kết hàn dầm ngang với dầm dọc, ta giả thiết lực truyền từ chi tiết đến khớp nối sau đến dầm ngang cuối truyền tới dầm dọc khung xe) Suy Pltng1 = 680N Pltd = 160N Sử dụng phần mềm RDM tính bền ta có kết sau: + Sơ đồ phân bố lực tác dụng lên khung vòm: Hình 6.15 Biểu đồ đặt lực 65 Hình 6.16 Biểu đồ biến dạng Hình 6.17 Biểu đồ lực cắt 66 Hình 6.18 Biểu đồ lực dọc Hình 6.19 Biểu đồ momen xoắn 67 Hình 6.20 Biểu đồ momen uốn tác dụng lên khung ô tơ Hình 6.21 Biểu đồ ứng suất 68 Ứng suất cực đại: σmax = 46,75 MPa = 467,5(kG/cm2) Như ứng suất tính tốn σtd = 467,5kG/cm2 < [σ]= 2600 ÷ 3400 kG/cm2 Vậy khung xương đủ bền trường hợp quay vòng 6.4 Kiểm tra bền thân vỏ Khung xương ô tô hệ kết cấu siêu tĩnh Để đơn giản tính tốn, coi cột đứng chịu tồn lực tác dụng, liên kết phụ kết cấu gia cường Khi vận hành, hệ khung xương chịu tác dụng tải trọng sau đây: - Tải trọng tĩnh trọng lượng thân khung vỏ - Tải trọng động tơ phanh gấp quay vòng Do tải trọng động tác dụng ô tô phanh gấp quay vòng lớn tải trọng tĩnh nên tính bền khung xương tính tốn cho trường hợp khung xương chịu tải trọng động Vật liệu chế tạo ứng suất cho phép Các cột đứng hệ khung xương  20x 40 x 2mm chế tạo từ thép cacbon thấp có giới hạn chảy σch = 2400 kG/cm2 Ứng suất uốn cho phép vật liệu xác định theo công thức : [σch] = σch / [n.(Kđ + 1)] = 2400 / [1,5(0,8 + 1)] = 889 (kG/cm2); Ở : Kđ - Hệ số tải trọng động, Kđ = 0,8; n - Hệ số an toàn : n = 1,5 Khối lượng khung vỏ phân bố lên chiều dài tổng khung xe: q = Gkv/l = 450/1600 = 0,28125 kG/cm 6.4.1 Chế độ phanh gấp Khi phanh gấp, khung xương bị uốn tác dụng lực quán tính Pjk = mkv jpmax = (Gkv /g) jpmax (kG) Tính gia tốc phanh chậm dần: - Lực phanh lớn giới hạn điều kiện bám bánh xe với mặt đường nên: Ppmax= Zb.ϕ Trong đó: Ppmax: lực phanh cực đại sinh từ khả bám bánh xe với mặt đường Zb: phản lực tiếp tuyến tác dụng lên bánh xe 69 ϕ : hệ số bám bánh xe với mặt đường Mặt khác lực quán tính Pj xác định theo biểu thức: Pj = G.jp/g Ở g – gia tốc trọng trường (g = 9,81 m/s2 ) jp: gia tốc chậm dần phanh Vì trình phanh lực cản lăn P f1 Pf2 khơng đáng kể bỏ qua viết : Pjmax = Ppmax Suy G.ϕ = G.jpmax/g G: trọng lượng toàn ô tô Vậy jpmax = g ϕ = 9,81.0,7 = 6,867 (m/s2) Gkv - Nếu coi cột vòm bị ngàm cứng vị trí hàn nối với giằng ngang Gkv trọng lượng thân vỏ tính từ dầm ngang lên tơ: Gkv = 45 kG; Lực quán tính đặt liên kết khung: Pj = G.jp/g = 31,5 kG Sử dụng phần mềm RDM ta tính bền khung ô tô ta có kết sau: + Biểu đồ phân bố lực: Hình 6.22 Biếu đồ đặt lực 70 Hình 6.23 Biểu đồ biến dạng khung vòm Hình 6.24 Biểu đồ lực cắt 71 Hình 6.25 Biểu đồ momen xoắn Hình 6.26 Biểu đồ momen uốn 72 Moment uốn lớn chân cột vòm số 2:Mumax =74,2(daN.cm) + Biếu đồ ứng suất: Hình 6.27 Biểu đồ ứng suất Ứng suất lớn chân số cột vòm: σux = 10,18MPa = 101,8 (kG/cm2) < [σu] = 889 (kG/cm2); Như cột đứng đủ bền ô tô phanh gấp 6.4.2 Chế độ quay vòng Khi quay vòng cột đứng ngang khung trần chịu tác dụng lực quán tính ly tâm theo chiều ngang chiều dọc thành phần lực theo phương thẳng đứng : - Lực quán tính li tâm theo chiều ngang chiều dọc: Plt = (mkv.V2) / ρ = (Gkv/g)V2/ ρ ρ = Rqmin /cosα Trong : Rqmin - Bán kính quay vòng tơ, Rqmin = 3,85(m) V - Tốc độ giới hạn quay vòng, V = 5,55 (m/s); tgα = b/Rqmin = 0,894/3,85= 0,232 Suy α =130 73 Ta được: ρ = Rqmin /cosα = 3,85 /cos(13) = 3,85 m Thay trị số vào biểu thức Plt ta có: Plt = (45/9,81).5,552/3,85 = 36,7 kG + Lực ly tâm theo chiều ngang tác dụng lên cột vòm : Pltng = Plt cosα = 36,7.cos13 = 35,8 (kG) + Lực ly tâm theo chiều dọc tác dụng lên cột vòm : Pltd = Plt sinα = 36,7.sin13 = 8,3(kG) - Lực tác dụng lên khung xe theo phương thăng đứng: G3 = 45 (kG) ⇒Trọng lượng phân bố lên cột vòm: qG3 = G3/n.l = 45/(3.140)= 0,107 (kG/cm) Sử dụng phần mềm RDM tính bền ta có kết sau: + Sơ đồ phân bố lực tác dụng lên khung vòm: Hình 6.28 Biểu đồ đặt lực 74 75 Hình 6.29 Biểu đồ biến dạng Hình 6.30 Biểu đồ lực cắt 76 Hình 6.31 Biểu đồ momen xoắn Hình 6.32 Biểu đồ momen uốn 77 Hình 6.33 Biểu đồ ứng suất Ứng suất cực đại: σmax = 45,02 MPa = 450,2 (kG/cm2) Tra bảng ta có giới hạn ứng suất thép CT3 thơng thường dùng làm khung vỏ ơtơ [σ] = 2600 ÷ 3400 kG/cm2 Như ứng suất tính tốn σtd = 450,2kG/cm2 < [σ] Vậy khung xương đủ bền 6.5 Tính bền liên kết ghế với sàn ô tô Ghế khách liên kết với sàn ô tô thông qua bulơng M8 Ở ta tính bền ghế hành khách 03 chỗ ngồi trường hợp mối ghép chịu tải trọng lớn Điều kiện đảm bảo bền mối ghép bulông là: Pms > Pj Trong đó: Pj - Lực qn tính trọng lượng ghế chỗ ngồi trọng lượng hành khách sinh phanh: Pj = Gqt.jp/g = 204.6,867/9,81 = 142,8 (kG); Gqt - Trọng lượng ghế 03 chỗ ngồi trọng lượng 03 hành khách, 78 Pms - Lực ma sát mặt bích chân ghế sàn ô tô sinh lực ép bulông Pms = Pe fms Pe = pe i = 900.16= 14400 kG Pms = 14100.0,2 Lực siết bulông M8 Liên kết chân ghế với sàn ô tô sinh ra: = 2880 kG Pms = 2880 kG > Pj =142,8kG Như vậy: Mối ghép chân ghế sàn ô tô đủ bền LINK BẢN FULL: https://drive.google.com/file/d/1m7LRxEksr6GfS_UX_qhKwcPIGBMoM6QT/view? usp=sharing 79 ... thiết kế tiến tới sản xuất chủng loại ô tô phù hợp với điều kiện sử dụng nước có ý nghĩa thiết thực cấp bách nước ta Đề tài ‘ Thiết kế tô điện năm chỗ ngồi ’’ đề tài nhằm mục đích khảo sát thiết. .. Xe ô tô điện : xe điện sử dụng nguồn điện acqui, dùng lượng mặt trời Các loại xe ứng dụng ô tô cá nhân, ô tô tải, tơ tải phục vụ cơng cộng 12 Hình 2-4 Ơ tơ điện hãng Nissan Hình 2-5 Ơ tô điện. .. 3.2.2 Trường hợp không tải: Sơ đồ phân bố trọng lượng ô tô sau: 21 Hình 3-4 Sơ đồ phân bố tải trọng ô tô không tải 22 Ta có bảng số liệu sau: Bảng 3-2 Phân bố trọng lượng ô tô không tải TT TÊN GỌI