Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành kỹ thuậtcơ khí

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang i Ngành kỹ thuật khí LỜI CAM ĐOAN Những nội dung trình bày đồ án kiến thức riêng cá nhân em tích lũy q trình học tập, nghiên cứu, khơng chép lại cơng trình nghiên cứu hay đồ án tác giả khác Trong nội dung nội dung đồ án, phần em nghiên cứu, trích dẫn nêu phần tài liệu tham khảo, có nguồn gốc, xuất xứ, tên tuổi tác giả, nhà xuất rõ ràng Những điều em cam kết hoàn toàn thật, sai, em xin chịu hình thức xử lý kỷ luật theo quy định Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Nguyễn Hoàng Hiệp Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang ii Ngành kỹ thuật khí LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ths Phạm Vũ Nam -là người trực tiếp hướng dẫn cách tận tình chu đáo mặt để tơi hồn thành đồ án Thầy khơng truyền đạt kiến thức khoa học quý báu cho em mà người truyền cho em lửa đam mê với nghiên cứu khoa học, với đường nghiệp mà em chọn để bước tiếp tương lai Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy giáo mơn kỹ thuật khí người dạy dỗ tạo điều kiện sở vật chất suốt thời gian em học tập nghiên cứu trường Nhưng thời gian hạn hẹp, nên đồ án tốt nghiệp em chưa hồn thiện cịn nhiều thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thầy giáo hướng dẫn thầy cô mơn để báo cáo tơi hồn thiện Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, bạn bè ln sát cánh động viên Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Sinh viên Nguyễn Hoàng Hiệp Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang iii Ngành kỹ thuật khí MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang iv Ngành kỹ thuật khí DANH MỤC ẢNH Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí LỜI NĨI ĐẦU Những ngày cuối năm 2019, Hà Nội, TP Hồ Chí Minh nhiều thành phố lớn Việt Nam thường xuyên nằm top thành phố ô nhiễm giới theo xếp hạng Air Visual Đợt ô nhiễm không khí “khủng khiếp” tác động mạnh mẽ đến sức khoẻ người dân nước ta Một nguyên nhân đơn vị quan trắc đưa lượng khí thải từ phương tiện giao thông Theo thống kê Hiệp hội nhà sản xuất ô tô giới (OICA), có khoảng 1,2 tỉ tơ lưu thơng tồn cầu, tiêu tốn cỡ 1.000 tỉ lít xăng dầu diesel năm Tuyệt đại đa số số tơ sử dụng nhiên liệu hóa thạch Khí thải số tơ sinh nguyên nhân khiến 38 ngàn người chết sớm năm bệnh liên quan đến hô hấp, tim mạch bệnh ung thư (năm 2015) Có thể thấy, việc gia tăng phương tiện cá nhân sử dụng động đốt nói riêng tơ nói chung với lượng phát thải chưa kiểm sốt khiến khơng khí trở nên ngột ngạt Khi tắc đường kéo dài, động xe hoạt động liên tục khiến cho lượng khí thải phát lớn Lượng khí thải bao phủ phạm vi chật hẹp nên người dân hít phải nhiều khí độc Một giải pháp xem hữu hiệu khả thi chuyển đổi từ phương tiện chạy xăng sang phương tiện chạy điện Đây xu tất yếu, giải pháp triệt để để bảo vệ mơi trường Tương lai khơng xa, ô tô điện phương tiện “thống trị” cung đường Việt Nam khắp giới Với phân tích tơi chọn đề tài: “Tính tốn, thiết kế chế tạo xe điện du lịch sử dụng pin lượng mặt trời lượng điện” Với lý em định chọn hệ thống phanh để tìm hiểu nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp, em sâu vào tìm hiểu hệ thống phanh xe điện với đề tài tốt nghiệp là: “Thiết kế hệ thống phanh tang trống xe điện du lịch’’ Được hướng dẫn thầy giáo Ths Phạm Vũ Nam, với cố gắng thân, em hoàn thành nhiệm vụ đồ án Vì thời gian kiến thức có hạn chế nên đồ án tốt nghiệp cịn mắc số thiếu sót Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí định Vì em mong muốn nhận ý kiến đóng góp Thầy mơn để đề tài hoàn thiện Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ơ TÔ ĐIỆN SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 Lý chọn đề tài Nhiên liệu hóa thạch nguồn tài nguyên vô trái đất hàng tỷ năm tích lũy Nó cung cấp lượng cho phương tiện giao thông, nhà máy công nghiệp, sưởi ấm nhà sản sinh điện phục vụ đời sống người Hiện nay, nguồn nhiên liệu hóa thạch chiếm khoảng 80% nguồn cung cấp lượng sơ cấp Trong đó, trữ lượng dầu mỏ xác định khoảng (1184 ÷ 1342) tỉ thùng (theo số liệu thống kê quan thông tin lượng Hoa Kỳ EIA giai đoạn 2007 - 2009) sản lượng tiêu thụ hàng năm 85,896 triệu thùng/ngày Tốc độ khai thác sử dụng nguồn nhiên liệu so với trữ lượng chúng dấy lên hồi chuông cảnh báo việc cạn kiệt lượng hóa thạch tương lai Vì vậy, việc đa dạng hóa nguồn lượng tránh phụ thuộc vào lượng hóa thạch mục tiêu hàng đầu nhà khoa học tồn giới Bên cạnh nhiên liệu hóa thạch dầu, than, khí tự nhiên đốt cháy thải CO2, ơxít sunphua (SOx), ơxít nitơ (NO2), methane (CH4),…Những khí nguyên nhân gây tác hại to lớn môi trường sống ảnh hưởng trực tiếp đến người như: Mưa axit, nóng lên tồn cầu, gây nhiều bệnh tật, gây tranh chấp toàn cầu… Trong nguồn gây nhiễm khơng khí, nhiễm động đốt ô tô phát thải nguồn gây ô nhiễm lớn Trong trình hoạt động, động đốt ô tô thải chất gây ô nhiễm CO, CO 2, NOx, HC, Ngoài việc gây ô nhiễm trực tiếp, chất thải phát tán vào khơng khí bị phân tích tổng hợp để tạo tác nhân khác, gây ảnh hưởng xấu đến người đến môi trường sinh thái, khí hậu Hiện nay, việc kiểm sốt khí thải phương tiện xe giới tham gia giao thông thành phố lớn yêu cầu cấp thiết Chính phủ ban hành Quyết định số 249/2005/QĐ-TTg ngày 10/10/2005 quy định tiêu chuẩn khí thải tương đương Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí mức Euro Chỉ thị số 46/2004/CT-TTg Nghị định số 23/2004/NĐ-CP Chính phủ việc loại bỏ tơ q hạn sử dụng Nếu xét từ góc độ bảo vệ mơi trường sử dụng tơ chạy lượng mặt trời ô tô chạy ắc qui điện giải pháp triệt để cho tình trạng nhiễm mơi trường khí thải phương tiện giao thông giới Trong thực tế nghiên cứu, hàng ngàn mẫu ô tô chạy lượng mặt trời thiết kế chế tạo Tuy nhiên, tất chúng coi biểu tượng khả tâm bảo vệ mơi trường người Cịn nhiều vấn đề kỹ thuật, kinh tế xã hội cần giải để tơ điện mặt trời trở thành phương tiện giao thông thông dụng tương lai Theo quan điểm nhà sản xuất ô tơ, mức tiêu thụ nhiên liệu Chính phủ Liên bang Hoa Kỳ đặt 54,5 dặm/galông (tương đương lít xăng 22km) (được áp dụng vào năm 2025), Liên minh châu Âu (EU) đặt mục tiêu cắt giảm lượng khí thải cácbon điơxít (CO) trung bình loại ơtơ sản xuất khu vực khoảng 33% (2020), tương đương 95 g/km khó khả thi Kể từ động đốt đời với vô số cải tiến mặt kỹ thuật công nghệ để đạt thành ngày nay: hệ thống phun xăng điện tử, thiết kế khí động học, hệ thống thu nạp lượng thừa…tất điều khó giúp động đạt ngưỡng tiêu chuẩn mức tiêu thu nhiên liệu khí thải yêu cầu Đây thự thách thức nhà hoạch định Và hướng mà nhà sản xuất ô tô nghĩ tới để đạt yêu cầu thay đổi cấu thành ô tô Trong tơ điện có nhiều ưu điểm loại xe tiết kiệm nhiêu liệu 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 ô tô sử dụng động đốt tương tự Tuy nhiên, số khác biệt ô tô sử dụng động đốt Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí tô điện, chẳng hạn sử dụng bồn chứa xăng so với nguồn pin, động đốt so với động điện khác yêu cầu truyền dẫn Mỗi loại động có ưu nhược điểm khác để thấy rõ lợi loại, vào phân tích khác biệt xe tiết kiệm lượng xe sử dụng động điện, cụ thể xe điện sử dụng lượng mặt trời + Sự khác biệt hệ thống lượng Xe tiết kiệm lượng sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống: xăng, dầu diesel… Xe điện sử dụng lượng mặt trời sử dụng lượng điện từ lượng mặt trời lưới điện dân dụng tích trữ bình ắc quy Ngồi xe điện sử dụng lượng mặt trời cịn có thêm phận quản lý lượng để điều tiết việc sạc ắc quy hệ thống pin lượng mặt trời đặt xe + Sự khác biệt nguồn động lực Xe sử dụng động đốt với hệ thống cải tiến để đảm bao xe tiêu thụ nhiên liệu Xe điện lượng mặt trời sử dụng động điện Động điều khiển cách thay đổi điện áp động thông qua IC điều tốc Với khác biệt trên, xe điện sử dụng lượng mặt trời giải triệt để hai toán: cạn kệt nguồn lượng hóa thạch nhiễm mơi trường Trong tương lai, khắc phục nhược điểm tồn tại, xe điện sử dụng lượng mặt trời hồn tồn trở thành sản phẩm chủ đạo ngành công nghiệp ô tô đại Với phân tích tơi chọn đề tài: “Tính toán, thiết kế chế tạo xe điện du lịch sử dụng pin lượng mặt trời lượng điện” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu phương pháp Thiết kế xe ô tô điện chỗ ngồi sử dụng pin lượng mặt trời lượng điện Phương pháp trình tự: - Phương pháp: Kết hợp lý thuyết thực hành Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 10 Ngành kỹ thuật khí - Trình tự nghiên cứu: + Khảo sát yêu cầu kỹ thuật xe ôtô điện + Tính tốn yếu tố lực tác động lên xe, yêu cầu tốc độ xe, từ thiết kế sơ mơ hình xe + Xây dựng phương án chế tạo xe cho phù hợp với u cầu đặt + Tính tốn thiết kế khung, vỏ, phanh, treo, hệ thống dựa vào yêu cầu kỹ thuật xe + Thử nghiệm, kiểm tra hoàn chỉnh xe + Phạm vi nghiên cứu + Đặc điểm nguồn lượng mặt trời, điện ứng dụng lượng mặt trời, điện cho ô tô + Cơ sở lý thuyết tính tốn khung, vỏ, phanh, treo, hệ thống xe 1.3 Lịch sử phát triển ngành công nghiệp ô tô Đối với sống người, tơ phát minh mang tính cách mạng lịch sử ngành giao thông Năm 1769, kỹ sư người Pháp tên Nicolas J Cugnot phát minh tơ chạy đường (hình 1.1) Trên thực tế, sản phẩm máy kéo ba bánh sử dụng động nước dùng quân đội Tuy nhiên, hoạt động ô tô ban đầu hạn chế, chạy liên tục vịng 15 phút Ngồi ra, thiết kế xe không phù hợp với việc di chuyển đường động nước làm cho xe có kích thước lớn nặng Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp ... Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang iv Ngành kỹ thuật khí DANH MỤC ẢNH Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí LỜI NĨI ĐẦU Những... Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 26 Ngành kỹ thuật khí Sinh viên: Nguyễn Hoàng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 27 Ngành kỹ thuật khí CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ... thành nhiệm vụ đồ án Vì thời gian kiến thức có hạn chế nên đồ án tốt nghiệp mắc số thiếu sót Sinh viên: Nguyễn Hồng Hiệp 57M-KTO Lớp Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang Ngành kỹ thuật khí định Vì em