Thiết kế chế tạo mô hình ô tô điện sử dụng khung vỏ composite

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH Ơ TƠ ĐIỆN SỬ DỤNG KHUNG VỎ COMPOSITE Sinh viên thực hiện: Trần Minh Sang Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite Nhóm sinh viên thực hiện: Họ tên sinh viên Mã số sinh viên Lớp Huỳnh Hoài Phương 103140040 14C4A Trần Minh Sang 103140045 14C4A Cấu trúc đồ án tốt nghiệp gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế Chương 3: Tính tốn thiết kế khung composite cho tơ điện bánh Chương 4: Tính tốn thiết kế vỏ composite cho ô tô điện bánh Chương 5: Thiết kế hệ thống truyền động cho ô tô điện bánh Chương 6: Hệ thống điều khiển động BLDC Chương 7: Tính tốn thiết kế tổng thể cho tô điện bánh Chương 8: Thiết kế hệ thống lái, hệ thống phanh cho ô tô điện bánh Chương 9: Quy trình gia cơng lắp ráp ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Huỳnh Hồi Phương Trần Minh Sang Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Số thẻ sinh viên 103140040 103140045 Lớp 14C4A 14C4A Ngành: Kỹ thuật khí Tên đề tài đồ án: Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Theo tài liệu từ nhà chế tạo động điện, thiết bị điện tử Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế Chương 3: Tính tốn thiết kế khung composite cho tơ điện bánh Chương 4: Tính tốn thiết kế vỏ composite cho ô tô điện bánh Chương 5: Thiết kế hệ thống truyền động cho ô tô điện bánh Chương 6: Hệ thống điều khiển động BLDC Chương 7: Tính tốn thiết kế tổng thể cho ô tô điện bánh Chương 8: Thiết kế hệ thống lái, hệ thống phanh cho ô tô điện bánh Chương 9: Quy trình gia cơng lắp ráp Các vẽ, đồ thị Tổng thể xe điện bánh (A3) Khung xe (A3) Bích trục sau (A3) Moay đĩa xích (A3) Moay khớp chiều (A3) Bảng vẽ kết cấu hệ thống treo (A3) Bảng vẽ kết cấu hệ thống truyền động (A3) Bảng vẽ gia cường (A3) Bảng vẽ moay bánh xe (A3) Bảng vẽ kết cấu xe điện bánh (A3) Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 25/02/2019 Ngày hồn thành: 09/06/2019 Trưởng Bộ mơn Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Người hướng dẫn Kỹ thuật Ô tô Máy động lực PGS.TS Dương Việt Dũng TS Lê Văn Tụy Thiết kế chế tạo mơ hình ô tô điện sử dụng khung vỏ composite LỜI NÓI ĐẦU Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp, chúng em gặt hái nhiều kiến thức chuyên ngành kết hợp làm việc nhóm Lời chúng em xin cảm ơn đến Thầy TS Lê Văn Tụy, thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp xin gửi lời cảm ơn gửi đến Thầy Cơ Khoa Cơ khí Giao thơng Cảm ơn động viên giúp đỡ tận tình từ gia đình bạn bè Chúng em phấn đấu nỗ lực để hồn thành đồ án tốt nghiệp này, song thời gian kiến thức hạn chế nên cịn nhiều thiếu sót mong q thầy bạn đọc đóng góp để đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoài Phương Trần Minh Sang Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy i Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan đề tài riêng nhóm, đề tài khơng trùng lặp với đề tài đồ án tốt nghiệp trước Các thông tin, số liệu sử dụng tính tốn từ tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định Sinh viên thực Nhóm SV Xe điện bánh Huỳnh Hồi Phương Trần Minh Sang Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoài Phương Trần Minh Sang Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy ii Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite MỤC LỤC TÓM TẮT i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU I MỤC ĐÍCH LỰA CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC TIÊU ĐỀ TÀI III PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1 Phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Về lý thuyết 2 Về thực nghiệm 1.1 Mục đích ý nghĩa khoa học đề tài 1.2 Nguồn lượng tương lai 1.2.1 Năng lượng gió 1.2.2 Biomass - nhiên liệu sinh khối 1.2.3 Thủy điện 1.2.4 Năng lượng hạt nhân 1.2.5 Năng lượng mặt trời 1.3 Tổng quan phát triển phương tiện giao thông sử dụng nhiên liệu giới Việt Nam 1.3.1 Hoàn thiện động diesel 1.3.2 Ơtơ chạy loại nhiên liệu lỏng thay 1.3.3 Ơtơ chạy khí thiên nhiên 10 1.3.4 Ơtơ chạy khí dầu mỏ hóa lỏng LPG 10 1.3.5 Ơtơ chạy điện 10 1.3.6 Ơ tơ chạy pin nhiên liệu 11 1.3.7 Ôtô hybrid 12 1.3 Tổng quan xe điện cá nhân 12 1.3.1 Giới thiệu chung 12 1.3.2 Cấu hình số loại xe điện cá nhân 13 1.3.2.1 Cấu hình ô tô điện 13 1.3.2.2 Cấu hình số xe điện cỡ nhỏ 15 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO Ô TÔ ĐIỆN BÁNH 20 3.1 Tính chọn motor điện 20 3.1.1 Tính xây dựng đặc tính cho Động Cơ Điện 20 3.1.2 Tính cơng suất nguồn động lực 20 3.1.3 Chọn công suất cho nguồn động lực 20 3.1.4 Tính tỉ số truyền giảm tốc 21 3.1.5 Tính lực kéo cho nguồn điện 21 3.1.6 Tính đặc tính lực cản 23 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoài Phương Trần Minh Sang Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy iii Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite 3.1.7 Tính thời gian tăng tốc ô tô 24 3.2 Tính chọn ắc quy 27 3.3 Tính tốn thông số động học xe 30 3.3.1 Xác định tỷ số truyền hệ thống truyền lực 30 3.4 Truyền động xích 31 3.5 Thiết kế hệ thống truyền động 34 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHUNG COMPOSITE CHO Ô TÔ ĐIỆN BÁNH 35 4.1 Khái niệm 35 4.2 Ưu nhược điểm 35 4.3 Phân loại lựa chọn vật liệu 36 4.3.1 Phân loại vật liệu composite 36 4.3.2 Phân tích lựa chọn vật liệu 36 4.3.2.1 PVC form 36 4.3.2.2 Sợi thủy tinh 37 4.3.2.3 Sợi carbon 38 4.3.2.4 Lựa chọn vật liệu 39 4.4 Tính tốn thiết kế khung 39 4.5 Thiết kế khung 42 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VỎ CHO XE Ô TÔ ĐIỆN BÁNH 43 5.1 Phân tích lựa chọn vật liệu 43 5.1.1 Phân loại vật liệu composite 43 5.1.2 Phân tích lựa chọn vật liệu 43 5.1.2.1 PVC form 43 5.1.2.2 Sợi thủy tinh 44 5.1.2.3 Sợi cacbon 45 5.1.2.4 Lựa chọn vật liệu 46 5.2 Thiết kế vỏ 47 CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BLDC 48 6.1 Sơ đồ điều khiển động BLDC 48 6.2 Nguyên lý điều khiển động BLDC 48 6.3 Cảm biến vị trí Hall sensor 50 6.4 Nguyên lí hoạt động động BLDC 52 6.5 Ưu-nhược điểm chung động chiều không chổi than 53 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TÍNH TỐN TỔNG THỂ CHO XE ĐIỆN BÁNH 54 7.1 Thiết kế chung 54 7.2 Tính tốn động lực học tổng thể xe 55 7.2.1 Các thông số đầu vào 55 7.2.2 Tính lật 55 7.2.2.1 Tính lật ngang 56 7.2.2.2 Tính lật dọc 58 7.2.2.3 Biểu đồ 59 7.2.2.3.1 Vận tốc giới hạn theo bán kính cua 59 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI VÀ HỆ THỐNG PHANH CHO Ô TÔ ĐIỆN BÁNH 60 8.1 Thiết kế hệ thống lái 60 8.2 Lựa chọn hệ thống phanh 60 8.3 Công dụng 60 8.2.1 Yêu cầu 61 8.2.2 Phân loại 61 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoài Phương Trần Minh Sang Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy iv Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite CHƯƠNG 9: QUY TRÌNH GIA CƠNG VÀ LẮP RÁP 63 9.1 Quy trình gia cơng khung 63 9.2 Phương án gia công vỏ 63 9.3 Gia công lắp ráp hệ thống xe 63 9.3.1 Gia công hệ thống truyền động 63 9.3.2 Hệ thống treo 63 9.3.3 Hệ thống phanh 64 KẾT LUẬN 65 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoài Phương Trần Minh Sang Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy v Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG 3.1 Đặc tính lực kéo động điện theo vận tốc BẢNG 3.2 Lực cản BẢNG 3.3 Gía trị gia tốc BẢNG 3.4 Thời gian tăng tốc ô tô BẢNG 4.1 Thơng số đầu vào BẢNG 4.2 thơng số tính toán BẢNG 4.3 Giá trị nội lực mặt cắt ngang khung BẢNG 7.1 Thông số thiết kế kỹ thuật xe điện BẢNG 7.2 Thông số đầu vào BẢNG 7.3 Xác định vận tốc lớn theo bán kính cua HÌNH 1.1 Máy phát điện sử dụng lượng gió HÌNH 1.2 Nhiên liệu sinh học HÌNH 1.3 Thủy điện phần quan trọng nguồn lượng HÌNH 1.4 Nhà máy nhiệt điện hạt nhân HÌNH 1.5 Nhà máy điện lượng mặt trời HÌNH 1.6 Ơ tơ chạy nhiên liệu sinh học HÌNH 1.7 Ơ tơ chạy điện HÌNH 1.8 Ơ tơ Hybrid HÌNH 1.9 Ơ tơ điện cổ điển HÌNH 1.10 Ơ tơ đại HÌNH 2.1 Phương án thiết kế xe điện bánh có hộp giảm tốc visai HÌNH 2.2 Phương án thiết kế xe điện bánh dẫn động trực tiếp HÌNH 2.3 Phương án thiết kế xe điện bánh dẫn động qua nhơng, xích HÌNH 3.1 Sơ đồ truyền động xích HÌNH 3.2 Đồ thị đặc tính lực kéo động điện theo vận tốc HÌNH 3.3 Đặc tính lực kéo lực cản theo vận tốc HÌNH 3.4 Đồ thị gia tốc chuyển động tơ HÌNH 3.5 Đồ thị thời gian tăng tốc ứng với tốc độ HÌNH 3.6 Acquy Globe 12V-15Ah HÌNH 3.7 Bộ truyền động xích HÌNH 3.8 Hệ thống truyền động xích HÌNH 3.9 Xích ống lăn HÌNH 3.10 Xích Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoài Phương Trần Minh Sang Hướng dẫn: TS Lê Văn Tụy vi Điện áp cấp từ đến 24V Yêu cầu dòng từ đến 15mA Khi thiết kế điều khiển, cần để ý đến đặc điểm kỹ thuật tương ứng loại động để biết xác điện áp dịng điện cảm biến Hall dùng Đầu cảm biến Hall thƣờng loại open-collector, thế, cần có điện trở treo phía bơ điều khiển khơng có điện trở treo tín hiệu mà có khơng phải tín hiệu xung vng mà tín hiệu nhiễu Bộ phận chuyển mạch điện tử (Electronic commutator) Ở động chiều khơng chổi than dây quấn phần ứng bố trí stator đứng yên nên phận đổi chiều dễ dàng thay đổi chiều điện tử sử dụng transitor công suất chuyển mạch theo vị trí roto Do cấu trúc động chiều khơng chổi than cần có cảm biến vị trí rotor Khi đổi chiều điện tử đảm bảo thay đổi chiều dòng điện dây quấn phần ứng rotor quay giống vành góp chổi than động chiều thơng thường 6.4 Nguyên lí hoạt động động BLDC Hình 6.6: Sơ đồ cấp điện cho cuộn dây stato Để động BLDC hoạt động cần biết vị trí xác roto để điều khiển q trình đóng ngắt khóa bán dẫn, cấp nguồn cho cuộn dây stato theo trình tự hợp lí Mỗi trạng thái chuyển mạch có cuộn dây (như pha A) cấp điện dương (dòng vao cuộn dây pha A), cuộn dây thứ (pha B) cấp điện âm (dòng từ cuộn dây pha B) cuộn thứ (pha C) không cấp điện Momen sinh tương tác từ trường tạo cuộn dây stato với nam châm vĩnh cửu Một cách lí tưởng, momen lớn xảy từ SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 52 trường lệch 90 giảm xuống chúng di chuyển Để giữ động quay, từ trường tạo cuộn dây stato phải quay “đồng bộ” với từ trường roto góc α 6.5 Ưu-nhược điểm chung động chiều không chổi than 6.5.1 Ưu điểm: Động DC không chổi than BLDC (Brushles DC motor) có ưu điểm động đồng nam châm vĩnh cửu như: tỷ lệ momen/qn tính lớn, tỷ lệ cơng suất khối lượng cao Do máy kích từ nam châm vĩnh cửu nên giảm tổn hao đồng sắt rotor hiệu suất động cao Động kích từ nam châm vĩnh cửu không cần chổi than vành trượt nên khơng tốn chi phí bảo trì chổi than Ta thay đổi đặc tính động cách thay đổi đặc tính nam châm kích từ cách bố trí nam châm rotor • Một số đặc tính bật động BLDC hoạt động: - Mật độ từ thông khe hở khơng khí lớn - Tỷ lệ cơng suất/khối lượng máy điện cao - Tỷ lệ momen/qn tính lớn (có thể tăng tốc nhanh) - Vận hành nhẹ nhàng (dao động momen nhỏ) chí tốc độ thấp (để đạt điều khiển vị trí cách xác) - Mơmen điều khiển vị trí khơng - Vận hành tốc độ cao - Có thể tăng tốc giảm tốc thời gian ngắn - Hiệu suất cao - Kết cấu gọn 6.5.2 Nhược điểm: Do động kích từ nam châm vĩnh cửu nên chế tạo giá thành cao nam châm vĩnh cửu cao với phát triển cơng nghệ giá thành nam châm giảm Động BLDC điều khiển điều khiển với điện ngõ dạng xung vuông cảm biến Hall đặt bên động để xác định vị trí rotor Điều làm tăng giá thành đẩu tư sử dụng động BLDC Tuy nhiên điều cho phép điều khiển tốc độ mơmen động dễ dàng, xác Nếu dùng loại nam châm sắt từ chúng dễ từ hóa khả tích từ khơng cao, dễ bị khử từ đặc tính từ nam châm bị giảm tăng nhiệt độ Nhưng với loại nam châm nhược điểm cải thiện đáng kể SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 53 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TÍNH TỐN TỔNG THỂ CHO XE ĐIỆN BÁNH 7.1 Thiết kế chung Hình 7.1: hình chiếu xe điện bánh a) hình chiếu đứng; b) Hình chiếu bằng; c) Hình chiếu đứng; d) Hình 3D toàn xe SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 54 STT Thông số Đơn vị Giá trị Loại phương tiện Xe điện bánh Kích thước bao mm 1200x1109x2765 Khoảng sáng gầm mm 120 Tự trọng Kg 120 Công suất động điện W 1500 (x2) Tốc độ tối đa Km/h 70 Toàn tải Kg 300 Bảng 7.1: Thông số thiết kế kỹ thuật xe điện 7.2 Tính tốn động lực học tổng thể xe 7.2.1 Các thơng số đầu vào Qua q trình thiết kế khung, vỏ, truyền động ta có bảng thơng số đầu vào sau: Tên gọi Ký hiệu Giá trị Đơn vị Bề rộng hai bánh trước C1 1.02 [m] Bề rộng hai bánh sau C2 0.82 [m] Chiều dài sở L 1.4 [m] Chiều cao trọng tâm hg 0.6 [m] Bán kính cua R [m] Vận tốc xe v 25 [km/h] Chiều dài trọng tâm đến bánh trước a 0.7 [m] Chiều dài trọng tâm đến bánh sau b 0.7 [m] Gia tốc trọng trường g 9.81 [m/s²] Gia tốc quán tính aqt [m/s²] Bảng 7.2: Thơng số đầu vào 7.2.2 Tính lật Ta cần tính tốn giới hạn vận tốc để đảm bảo an toàn vào cua sau: SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 55 Hình 7.2: Sơ đồ minh họa bán kính vịng quay Bán kính vịng quay tức thời:  = R − b2 = 5,96 [m] (7.1) Lực quán tính li tâm: Fqtlt = ma v2 = ma  R R (7.2) Lực quán tính: F j = ma aqt (7.3) G = ma g (7.4) Trọng lực: Suy ra: R − b2 = 0.993 R cos  = sin  = b = 0.117 R 7.2.2.1 Tính lật ngang SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 56 Tính ổn định ngang xe chuyển động quay vòng đường là: Hình 7.3: Sơ đồ lực tác dụng ngang lên thân xe Tổng lực: F = ( Fj sin  − Fqtlt cos  ) + G (7.5) v2 cos  − aqt sin  ML Fqtlt cos  − Fj sin  tg x = = = R hg G g Suy ra: ML= 0.49 [m] Bề rộng xe trọng tâm theo phương ngang: Cg = bC1 + aC2 = 1, 045 [m] a+b (7.6) Vậy: ML  Cg Xe không lật SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 57 7.2.2.2 Tính lật dọc Tính ổn định dọc xe chuyển động quay vòng đường là: Từ hình ta có: AB F j cos  + Fqtlt sin  = hg G Suy ra: AB= 0,057 [m] Vậy: AB  C g (7.7)  Xe khơng lật Hình 7.4: Sơ đồ lực tác dụng dọc lên thân xe SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 58 7.2.2.3 Biểu đồ 7.2.2.3.1 Vận tốc giới hạn theo bán kính cua Với công thức: R.( v= C g g hg + aqt sin  ) (7.7) cos  R (m) V (m/s) V (Km/h) 7.2 25.9 7.8 27.9 8.3 29.9 8.8 31.7 10 9.3 33.4 11 9.7 35.0 12 10.2 36.6 13 10.6 38.1 14 11.0 39.5 15 11.4 40.9 16 11.7 42.2 17 12.1 43.5 18 12.4 44.8 19 12.8 46.0 20 13.1 47.2 Bảng 7.3: Xác định vận tốc lớn theo bán kính cua Hình 7.5: Đồ thị xác định vận tốc lớn theo bán kính cua SVTH: Huỳnh Hồi Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 59 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI VÀ HỆ THỐNG PHANH CHO Ô TÔ ĐIỆN BÁNH Thiết kế hệ thống lái Hệ thống lái khí bao gồm hai thành phần chính: dẫn động lái cấu lái Cơ cấu lái chuyển đổi mô men góc quay vịng bánh xe dẫn hướng góc quay vành lái lớn Dẫn động lái truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe 8.1 dẫn hướng đồng thời đảm bảo cho bánh xe dẫn hướng quay quanh trụ đứng với vận tốc góc quay khác nhằm tránh tượng trượt quay vịng 8.2 8.3 Hình 8.1: Hệ thống lái xe Lựa chọn hệ thống phanh Công dụng Hệ thống phanh dùng để: - Giảm tốc độ ôtô máy kéo dừng hẳn đến tốc độ cần thiết - Ngồi ra, hệ thống phanh cịn có nhiệm vụ giữ cho ơtơ máy kéo đứng yên chỗ mặt dốc nghiêng hay mặt đường ngang - Với công dụng vậy, hệ thống phanh hệ thống đặc biệt quan trọng: Nó đảm bảo cho ơtơ máy kéo chuyển động an toàn chế độ làm việc SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 60 Nhờ phát huy hết khả động lực, nâng cao tốc độ suất vận chuyển xe 8.2.1 Yêu cầu • Hệ thống phanh cần đảm bảo yêu cầu sau : - Làm việc ổn định, tin cậy - Có hiệu phanh cao phanh đột ngột với cường độ lớn trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp khác, để đảm bảo tiện nghi an tồn cho hành khách hàng hóa - Giữ cho ô tô máy kéo đứng yên cần thiết thời gian không hạn chế - Ðảm bảo tính ổn định điều khiển tơ máy kéo phanh - Khơng có tượng tự siết phanh bánh xe dịch chuyển thẳng đứng quay vòng - Hệ số ma sát má phanh trống phanh cao ổn định điều kiện sử dụng - Có khả nhiệt tốt - Ðiều khiển nhẹ nhàng thuận tiện, lực cần thiết tác dụng bàn đạp hay đòn điều khiển phải nhỏ • Ðể có hiệu phanh cao phải yêu cầu: - Dẫn động phanh phải có độ nhạy lớn - Phân phối mô men phanh bánh xe phải đảm bảo tận dụng toàn trọng lượng bám để tạo lực phanh - Trong trường hợp cần thiết, dùng phận trợ lực hay dùng dẫn động khí nén bơm thủy lực để tăng hiệu phanh xe có trọng lượng tồn lớn • Ðể q trình phanh êm dịu để người lái cảm giác điều khiển cường độ phanh, dẫn động phanh thì: Phải có cấu đảm bảo tỷ lệ thuận lực tác dụng lên bàn đạp đòn điều khiển với lực phanh tạo bánh xe, đồng thời khơng có tượng tự siết phanh • Ðể đảm bảo tính ổn địnhvà điều khiển xe phanh, phân bố lực phanh bánh xe phải hợp lý, cụ thể phải thỏa mãn điều kiện sau : - Lực phanh bánh xe phải tỷ lệ thuận với phản lực pháp tuyến mặt đường tác dụng lên chúng - Lực phanh tác dụng lên bánh xe phải trái cầu phải Sai lệch cho phép không vượt 15% giá trị lực phanh lớn - Khơng xảy tượng tự khóa cứng, trượt bánh xe phanh 8.2.2 Phân loại SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 61 Hệ thống phanh gồm cấu để hãm trực tiếp tốc độ góc bánh xe trục hệ thống truyền lực truyền động phanh để dẫn động cấu phanh - Tùy theo tính chất điều khiển mà chia : Phanh chân phanh tay - Tùy theo cách bố trí cấu phanh bánh xe trục hệ thống truyền lực mà chia : Phanh bánh xe phanh truyền lực - Theo phận tiến hành phanh, cấu phanh chia : Phanh đĩa: theo số lượng đĩa chia loại đĩa loại nhiều đĩa + Phanh trống - guốc : theo đặc tính cân chia : Loại phanh cân bằng, + phanh không cân phanh dải - Theo đặc điểm hình thức dẫn động, truyền động phanh có: phanh khí; phanh thủy lực (phanh dầu); phanh khí nén (phanh hơi); phanh điện từ phanh liên hợp SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 62 CHƯƠNG 9: QUY TRÌNH GIA CƠNG VÀ LẮP RÁP 9.1 Quy trình gia cơng khung - Chọn vật liệu PVC foam - Xác định phương án gia công: gia công máy CNC 2D khổ lớn - Thiết lập vẽ gia công - Sử dụng keo epoxy đắp sợi thủy tinh lên PVC foam - Gia công máy CNC - Lắp ráp cố định khung - Đắp sợi thủy tinh gia cố góc khung 9.2 Phương án gia công vỏ - Chọn vật liệu PVC foam - Xác định phương án gia công: gia công máy CNC 2D khổ lớn - Thiết lập vẽ gia công - Sử dụng keo epoxy đắp sợi thủy tinh lên PVC foam - Gia công máy CNC - Lắp ráp cố định khung - Đắp sợi thủy tinh gia cố góc khung 9.3 Gia công lắp ráp hệ thống xe 9.3.1 Gia công hệ thống truyền động - Thiết lập phương án gia công: Gia công tiện, CNC nhôm thép không gỉ - Thiết lập vẽ chi tiết vẽ gia công - Tiến hành gia công - Đo đạt cân chỉnh - Hàn, lắp ráp hiệu chỉnh chi tiết 9.3.2 Hệ thống treo - Thiết lập phương án gia công: Gia công CNC nhôm thép không gỉ - Thiết lập vẽ gia công - Tiến hành gia công - Đo đạt cân chỉnh - Hàn, lắp ráp hiệu chỉnh chi tiết - Hệ thống lái - Thiết lập phương án gia công: Gia công tiện, phay, CNC thép không gỉ sợi thủy tinh - Thiết lập vẽ chi tiết vẽ gia cơng SVTH: Huỳnh Hồi Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 63 - Tiến hành gia công - Đo đạt cân chỉnh - Hàn, lắp ráp hiệu chỉnh chi tiết 9.3.3 Hệ thống phanh - Thiết lập phương án gia công: Gia công CNC sợi thủy tinh thép không gỉ - Thiết lập vẽ gia công - Tiến hành gia công - Đo đạt cân chỉnh - Lắp ráp hiệu chỉnh chi tiết SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 64 KẾT LUẬN Kết Luận Qua trình thiết kế, chế tạo, tham khảo số tài liệu xe điện bánh với hướng dẫn tận tình thầy Lê Văn Tụy thời gian làm đồ án tốt nghiệp đề tài “Thiết kế chế tạo mơ hình ô tô điện sử dụng khung vỏ composite” đến nhóm hồn thành đề tài Với mục tiêu ban đầu đề tài thiết kế xe điện bánh Nhưng thời gian gấp rút nên nhóm lên phân khung phần vỏ, cịn lại phát triễn sau Có thể di chuyển linh hoạt địa hình phẳng sân bay, nhà xưởng, khuôn viên trường đại học Hướng phát triển đề tài Tối ưu kích thước xe, kiểu dáng xe điện, để đẹp Tiếp tục cải tiến hệ thống điện trẻn thân xe hệ thống chưa hoàn chỉnh để xe hoạt động tốt khu vực khác Ngoài phát triển thêm hệ thống điều khiển xe tự hành, hệ thống định vị xe SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 65 D TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Tụy: “Hướng dẫn thiết kế ô tô” [2] Nguyễn Hữu Cần, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng , “Lý thuyết ô tô máy kéo”, (2013) [3] Huỳnh Vinh: “Sức bền vật liệu” [4] Lê Cung: “Truyền động khí” [5] Nguyễn đắc Lực: “Kỹ thuật chế tạo máy” [6] MEHRDAD EHSANI, YIMIN GAO, SEBASTIEN E GAY, ALI EMADI Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory and Design CRC PRESS LLC, New York (USA), 2005 [7] JAMES LARMINIE, JOHN LOWRY Electric Vehicle Tecthnology Explained John Willey & Sons Ltd, Chichester - England, 2003 SVTH: Huỳnh Hoài Phương - Trần Minh Sang GVHD: TS Lê Văn Tụy 66 ... Motors 15 Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite 16 Thiết kế chế tạo mơ hình tô điện sử dụng khung vỏ composite CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Phân... phương án thiết kế Chương 3: Tính tốn thiết kế khung composite cho tơ điện bánh Chương 4: Tính tốn thiết kế vỏ composite cho ô tô điện bánh Chương 5: Thiết kế hệ thống truyền động cho ô tô điện bánh... • Tính tốn, thiết kế khung vỏ, truyền động cho xe điện • Thiết kế hệ thống điều khiển xe điện Thiết kế chế tạo mơ hình tơ điện sử dụng khung vỏ composite Đối tượng nghiên cứu Xe điện bánh IV