Chuyên đề 2: Động cơ đốt trong thế hệ mới Ngày nay cuộc sống hiện đại kéo theo nhu cầu giải trí và du lịch của con người ngày càng tăng lên như một hệ quả tất yêu. Các khu du lịch vì thế cũng mọc lên càng nhiều về quy mô và số lương. Vấn đề thứ nhất đặt ra ở đây là do quy mô tăng lên dẫn đến việc di chuyển qua lại giữa các nói trong khu du lịch càng trở nên khó khăn hơn và việc sử dụng ô tô, xe máy là hoàn toàn không có mỹ quan cũng như thân thiện với môi trường. Thứ hai là ngày nay khách du lịch ngày càng muốn đi tìm sự mới mẽ độc đáo không chỉ về cảnh quan ở các khu du lịch mà còn cả về phương thức phục vụ cũng như chất lượng dịch vụ. Đáp ứng nhu cầu đó, chúng tôi đã quyết định nghiên cứu thiết kế và chế tạo ra một chiếc xe điện mini gọn nhẹ, êm ái và thân thiện với môi trường giúp khách du lịch di chuyển dễ dàng qua lại giữa các nơi trong khu du lịch. Trong quá trình nghiên cứu, do chưa có nhiều kinh nghiệm chuyên môn nên nhóm còn nhiều thắc mắc và sai sót, Mong thầy và các bạn bỏ qua. Xin trân thành cảm ơn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG THẾ HỆ MỚI NỘI DUNG ELECTRIC VEHICLE NGƢỜI THỰC HIỆN 1) TRIỆU LÂM HỒNG PHÚC 2) CƠ TUẤN NHÃ 3) HUỲNH HOÀNG PHÚC 4) LƢƠNG KIM MÃI MSSV:177676 MSSV:176179 MSSV:176420 MSSV:176408 NGƢỜI HƢỚNG DẪN TS NGUYỄN QUANG SÁNG CẦN THƠ, NGÀY 19 THÁNG NĂM 2021 LỜI NÓI ĐẦU Ngày sống đại kéo theo nhu cầu giải trí du lịch ngƣời ngày tăng lên nhƣ hệ tất yêu Các khu du lịch mọc lên nhiều quy mơ số lƣơng Vấn đề thứ đặt quy mô tăng lên dẫn đến việc di chuyển qua lại nói khu du lịch trở nên khó khăn việc sử dụng tơ, xe máy hồn tồn khơng có mỹ quan nhƣ thân thiện với môi trƣờng Thứ hai ngày khách du lịch ngày muốn tìm mẽ độc đáo khơng cảnh quan khu du lịch mà phƣơng thức phục vụ nhƣ chất lƣợng dịch vụ Đáp ứng nhu cầu đó, chúng tơi định nghiên cứu thiết kế chế tạo xe điện mini gọn nhẹ, êm thân thiện với môi trƣờng giúp khách du lịch di chuyển dễ dàng qua lại nơi khu du lịch Trong q trình nghiên cứu, chƣa có nhiều kinh nghiệm chun mơn nên nhóm cịn nhiều thắc mắc sai sót, Mong thầy bạn bỏ qua Xin trân thành cảm ơn ! Nhóm sinh viên thực Triệu Lâm Hồng Phúc Huỳnh Hồng Phúc Cơ Tuấn Nhã Lƣơng Kim Mãi MỤC LỤC I II III IV V VI VII Giới thiệu chung/ Lịch sử phát triển/ Lý tồn 1/ Giới thiệu 2/ Lịch sử phát triển 3/ Lý tồn 33 Bố trí chung xe 36 1/ Bố trí cụm chi tiết 36 2/ Bố trí kiểu dẫn động 38 Nguyên lý hoạt động, cấu tạo chức phận 41 1/ Nguyên lý hoạt động 41 2/ Cấu tạo chức phận 43 Ƣu nhƣợc điểm 50 1/ Ƣu điểm 50 2/ Nhƣợc điểm 53 Quy trình lắp ráp 56 Bố trí nhà xƣởng 70 Thị trƣờng 77 Tài liệu tham khảo 80 Chú thích 83 I/ GIỚI THIỆU CHUNG/ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN/ LÝ DO TỒN TẠI 1/ Giới thiệu Với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, động điện đời nhƣ tất yếu cho phát triển xã hội Những ô tô sử dụng động điện ngày nhiều, chúng hoạt động nhờ vào điện Động cơ điện có vai trị nhƣ máy phát điện biến lƣợng điện thành lƣợng Ở khu vực Đông Nam Á, tƣ tƣởng với Indo nhƣng Thái Lan cịn ni tham vọng lớn Không muốn sản xuất Electric Vehicle phục vụ cho nhu cầu nƣớc mà Thái Lan mong muốn trở thành trung tâm sản xuất ô tô điện hàng đầu giới Hiện nhiều đơn vị sản xuất Electric Vehicle nhịm ngó thị trƣờng Electric Vehicle Việt Nam tin sở đáng cho tƣơng lai gần Khi giới nói chung, Việt Nam nói riêng nguồn nhiên liệu hóa thạch dần khan hiếm, môi trƣờng ô nhiểm, giá xăng tăng cao Electric Vehicle dần thay cho phƣơng tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch Xu hƣớng phát triển Electric Vehicle trở thành sóng mạnh mẽ toàn giới, quốc gia láng giềng nhƣ Thái Lan, Indonesia tới Campuchia tích cực theo xu Electric Vehicle xu hƣớng tƣơng lai Chƣơng trình phát triển Electric Vehicle tiếp tục đƣợc phủ Indonesia đẩy mạnh phát triển thơng qua việc khuyến khích, thúc giục doanh nghiệp nội địa tiến hành hợp tác với quốc gia cơng nghệ cao để tới năm 2018 cho đời sản phẩm tơ điện hồn hảo Đƣợc biết Indonesia triển khai chƣơng trình Electric Vehicle quốc gia từ năm 2012 với mục tiêu sản xuất xe xanh hàng loạt Tới năm 2014 Electric Vehicle Indonesia mắt, nhiên chƣa đáp ứng đƣợc mục tiêu đặt nên chúng tiếp tục đƣợc tiến hành nghiên cứu, phát triển 2/ Lịch sử phát triển a/ Tình hình phát triển chung Năm 1859, Gaston Planté, nhà vật lý ngƣời Pháp bắt đầu phát minh pin sạc vật dụng dùng để lƣu trữ điện xe Năm 1884, tơ điện thức đời nhà phát minh Thomas Parker chế tạo Wolverhampton, Anh Hình 1.1: Chiếc xe điện Thomas Parker phát minh Tại Mỹ, khoảng năm 1890 – 1891, nhà phát minh William Morrison chế tạo mẫu ô tô điện chỗ ngồi Chiếc xe đạt tốc độ 23 km/h Hình 1.2: Mẫu ô tô điện chỗ ngồi William Morrison phát minh Cuối kỷ 19 đầu kỷ 20, xe điện tạo nên trào lƣu giao thơng lợi Khi ấy, loại phƣơng tiện chạy nƣớc xăng thƣờng ồn tốc độ chƣa cao Trong đó, xe điện lại êm hơn, khơng rung lắc, khơng thải khói mùi xăng Chƣa kể, ngƣời dùng xe điện công "quay tay" để khởi động động Năm 1982, tập đoàn General Motors (GM) tạo xe hybrid sử dụng lúc xăng điện Năm 1996, GM thức đƣa vào sản xuất hàng loạt mẫu xe điện EV1 Mẫu xe di chuyển quãng đƣờng lên đến 129 km cho lần sạc pin Hình 1.3: Mẫu xe điện GM với mã EV1 Toyota tạo nên bƣớc ngoặt lần giới thiệu mẫu xe hybrid Prius Cho đến nay, Toyota Prius tên đình đám ngành cơng nghiệp tơ giới loại hình xe lai Theo thống kê, đến có 37 triệu Toyota Prius đƣợc bán thị trƣờng kể từ lần mắt vào năm 1997 Cùng thời gian Toyota Prius mắt, nhiều hãng xe khác bắt đầu sản xuất mẫu xe điện Có thể kể đến nhƣ Honda với mẫu xe EV Plus, Nissan với Altra EV hay Chevrolet (GM) với S-10 EV… Hình 1.3: Toyota Prius đời lần vào năm 1997 Trái với quan niệm nhiều ngƣời, Toyota không tạo khái niệm xe hybrid Trên thực tế, xe sử dụng động đốt động điện có từ năm 1898 Tuy nhiên, Toyota nhà sản xuất xử lý vấn đề kỹ thuật thiết kế để đƣa động đặc biệt vào sản xuất hàng loạt Một số đáp ứng nhu cầu gia tăng tuổi thọ pin điện áp cao nhằm thích ứng với phận cịn lại xe Dù xe điện hybrid đƣợc quan tâm trở lại từ định hƣớng phủ nhiều nƣớc thân tập đồn tơ lớn song bị gian đoạn vào cuối thập niên 1990 đầu thập niên 2000 b/ Tesla đặt chân vào đua Electric Vehicle Câu chuyện lúc Martin Eberhard chế tạo tzero chạy hoàn toàn điện với chỗ ngồi Khi Malcolm Smith ngồi lên mẫu xe này, vận hành yên tĩnh với vận tốc 16km/h Hình 1.4: Mẫu Tzero Nhƣng chạm tay vào bảng điều khiển, tzero giây để tăng tốc từ 0-100km/h khiến Smith dính chặt vào ghế ngồi Malcolm Smith hiểu ý tƣởng bạn nhìn thấy tƣơng lai ngành công nghiệp xe Đó lý Tesla Motors đời Ban đầu, dòng vốn mà Tesla nhận đƣợc ỏi đến từ gia đình, bạn bè ngƣời thân không đủ để công ty phát triển lớn mạnh Vì thế, Martin Eberhard Malcolm Smith định kêu gọi đầu tƣ + Kiểm tra Battery Charger Hình 5.21: Kiểm tra Charger Port - Sau kiểm tra, EV sẵn sàng để chạy đƣờng Hình 5.22: Kiểm tra đƣờng thực tế 69 VI/ BỐ TRÍ NHÀ XƢỞNG Hình 6.1: Sơ đồ bố trí nhà xƣởng - ASSEMBLY: Phân xƣởng lắp ráp chung, nơi tập hợp phận từ phân xƣởng khác để lắp ráp thành phẩm Hình 6.2: Khu vực Assembly 70 - STAMPING: Phân xƣởng dập, nơi dập kim loại thành body, khung chassis Hình 6.2: Dập khn Hình 6.3: Khung Body sau dập khn 71 - BODY: Phân xƣởng hàn thân vỏ Hình 6.4: Hàn Body lại với Hình 6.5: Dây chuyền hàn đƣợc tự động hóa 72 - PLASTICS: Phân xƣởng đúc chi tiết nhựa - PAINT: Phân xƣởng sơn Hình 6.6: Vệ sinh Body trƣớc sơn Hình 6.7: Lớp Primer Coat đƣợc thực cánh tay Robot 73 Hình 6.8: Lớp Base Coat đƣợc thực cánh tay Robot Hình 6.9: Lớp Clear Coat sau hoàn thành - SERVICE CENTER: Khu trung tâm dịch vụ 74 Hình 6.10: Trung tâm dịch vụ Tesla - FACTORY STORE & DELIVERY CENTER: Khu vực hàng trung tâm phân phối Hình 6.11: Khu vực tập kết xe Tesla nhà máy - VISITOR CENTER: Khu vực dành cho khách tham quan trƣng sản phẩm 75 Hình 6.12: Khu vực trƣng sản phẩm Tesla - Supercharger Station: Khu vục trạm sạc nhà máy Hình 6.13: Khu vực trạm sạc nhà máy 76 VII/ THỊ TRƢỜNG Thống kê công bố hãng nghiên cứu thị trƣờng Canalys(***) cho thấy doanh số tồn cầu loại tô chạy điện tăng trƣởng tới 39% năm vừa qua – đạt 3,1 triệu Nhƣ vậy, ô tô điện chiếm 5% tổng số xe đƣợc bán Kết khiến giới phân tích bất ngờ bối cảnh doanh số tơ du lịch tồn cầu suy giảm 14% đại dịch Covid-19 hoành hành Cũng theo ghi nhận, thị trƣờng ô tô chạy điện tăng trƣởng mạnh năm qua châu Âu Trung Quốc, với khoảng 1,3 triệu xe tới tay ngƣời tiêu dùng Con số gấp bốn lần doanh số xe điện Mỹ, dù Xứ cờ hoa quê hƣơng Tesla – nhà sản xuất ô tô điện hàng đầu giới - nhƣng loại phƣơng tiện sử dụng lƣợng chiếm 2,4% tổng số ô tô du lịch bán Các nhà nghiên cứu Canalys dự báo, ô tô điện tiếp tục bùng nổ năm 2021 với doanh số dự kiến tăng trƣởng 66%, vƣợt mốc triệu xe (tƣơng đƣơng 7% số xe bán toàn cầu) Thị trƣờng phƣơng tiện đầy sức sống đạt tới 30 triệu xe bán vào năm 2028, trƣớc chiếm 48% tổng số ô tô du lịch tới tay ngƣời tiêu dùng vào năm 2030 Doanh số bùng nổ liên tục đƣợc kỳ vọng động lực thúc đẩy phổ biến ô tơ chạy điện, với sách hỗ trợ mạnh tay từ phía phủ 77 “Việc nhà sản xuất mạnh dạn đầu tƣ tài nhằm khắc phục điểm yếu khoảng hành trình, cải thiện hạ tầng sạc hiệu vận hành cho xe điện quan trọng để thuyết phục ngƣời tiêu dùng Bên cạnh đó, giai đoạn chứng kiến ngành sản xuất tơ điện đối mặt với khó khăn thiếu hụt vật liệu bán dẫn cho thấy trì đƣợc chuỗi cung ứng hậu cần nhƣ hạ tầng sản xuất đáp ứng đƣợc bùng nổ doanh số thử thách mang tính sống cịn với chiến lƣợc phát triển – sản xuất tơ điện tồn cầu” – Phó Chủ tịch Sandy Fitzpatrick Canalys nhận định Hiện tại, toàn tên tuổi lớn ngành công nghiệp ô tơ tồn cầu có chiến lƣợc phát triển xe điện rõ ràng, bƣớc thay hoàn toàn sản phẩm sử dụng động đốt GM tuyên bố đầu tƣ 27 tỷ USD cho việc phát triển sản phẩm xe “xanh”, Volkswagen mạnh tay với khoản đầu tƣ lên tới 86 tỷ USD Chƣa dừng đó, nhiều hãng tuyên bố ngừng phát triển động đốt trong, chí chấm dứt kinh doanh loại xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch vài năm tới, kể tới Audi, Daimler (hãng mẹ MercedesBenz), Volvo, GM, BMW Ford mạnh dạn khẳng định 100% xe du lịch bán từ năm 2026 đƣợc điện hóa phần tồn phần Với chiến lƣợc rõ ràng từ phía nhà sản xuất, nhiều sản phẩm ô tô chạy điện có mặt thị trƣờng, khẳng định đƣợc vị đạt doanh số đáng nể Bên cạnh Tesla với Model S, Model đình đám với nửa triệu xe tới tay ngƣời dùng năm qua, ngƣời tiêu dùng cịn có hàng 78 loạt lựa chọn khác Ở nhóm hạng sang, Porsche Taycan, Mercedes-Benz EQC, Audi e-tron, BMW iX/i4/i3, MINI Cooper SE Electric chiếm ƣu Trong đó, Ford Mustang Mach E, Chevrolet Bolt, Hyundai Ioniq/Kona EV, KIA Niro, Nissan LEAF, Honda e, Toyota Mirai, Mitsubishi i-MiEV tên đáng ý phân khúc xe phổ thông 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO (i): Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles Fundamentals, Theory, and Design, Second Edition (Power Electronics and Applications Series) by Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Ali Emadi - https://afdc.energy.gov/vehicles/how-do-all-electric-cars-work - https://thecorrespondent.com/7056/why-electric-cars-are-always-greenand-how-they-could-get-greener/741917761200-afaa6e5d - https://www.tno.nl/en/about-tno/research-on-hot-topics/real-worldvehicle-emissions/ - http://www.madehow.com/Volume-5/Electric-Automobile.html - https://teslapower2020.blogspot.com/2007/04/tesla-factory-layout.html - https://historycollection.com/thomas-parker-invented-first-electric-car1884/ - -https://www.american-automobiles.com/Electric-Cars/MorrisonElectric.html - https://thenewswheel.com/gm-ev1-skeleton-sells-for-nearly-24000/ - https://www.torque.com.sg/news/10-million-toyota-hybrids-soldworldwide-since-1997/ - https://www.roadandtrack.com/new-cars/future-cars/news/a33023/thetesla-model-3-will-be-rear-wheel-drive-only-until-next-year/ - https://www.mad4wheels.com/nissan/leaf-2009/car-wallpaper-264055 - https://ev-database.org/car/1029/Mitsubishi-i-MiEV 80 - https://mashable.com/2016/05/16/unofficial-tesla-model-3-configurator/ - https://shop.vinfastauto.com/vi/car-vfe34.html#gallery-2 - https://www.tno.nl/en/about-tno/research-on-hot-topics/real-worldvehicle-emissions/ - https://teslapower2020.blogspot.com/2007/04/tesla-factory-layout.html - https://www.forbes.com/2003/10/21/cx_dl_1021vow.html?sh=38c5dbda56 5e - https://www.motortrend.com/cars/tesla/model-s/2013/ - https://www.presse-citron.net/tesla-augmente-encore-lautonomie-de-lamodel-s/ - https://www.tesla.com/supercharger?redirect=no - https://electrek.co/2019/08/21/tesla-head-autopilot-software-leavesrestructuring/ - https://www.dw.com/en/teslas-china-gigafactory-delivers-first-model-3-inless-than-a-year/a-51832706 - https://www.autoevolution.com/cars/tesla-motors-model-x2015.html#aeng_tesla-motors-model-x-2015-70d - https://www.europe-solarstore.com/2-x-tesla-powerwall.html - https://www.smart-energy.com/industry-sectors/electric-vehicles/firsttesla-model-3s-hit-nz-aussie-shores/ - https://www.nytimes.com/2019/03/15/business/tesla-model-y.html - https://www.tesla.com/cybertruck 81 - https://bestsellingcarsblog.com/2017/11/japan-october-2017-new-leafcant-prevent-nissans-freefall-at-43/ - https://www.autoguide.com/auto-news/2018/07/long-range-nissan-leaf-eplus-coming-2019-will-200-hp.html - https://tnbarg.com/the-lexus-lf-z-electrified-concept-with-536-hp-electricpropulsion-was-introduced/ - https://www.autoblog.com/2020/03/03/bmw-i4-electric-car-conceptdetails-first-look/ 82 Chú thích (*) TNO tổ chức phi lợi nhuận độc lập tập trung vào nghiên cứu khoa học ứng dụng Nhiệm vụ phát triển kiến thức sáng tạo, thực hành để mang lại lợi ích cho xã hội (**)Green Car Vision Award giải thƣởng thƣờng niên đƣợc cấp Green Car Journal Giải thƣởng Green Car Vision Award xem xét xe tiền sản xuất với nhiều nguyên mẫu chức tồn giai đoạn đầu trình thƣơng mại hóa (***)Canalys cơng ty phân tích thị trƣờng cơng nghệ hàng đầu giới 83 ... tổng cộng phiên gồm động cơ, động động Đầu tiên phiên động có phạm vị hoạt động 402 km khả tăng tốc từ 0-100km/h 6,5 giây trƣớc đạt tốc độ tối đa 177 km/h Kế đến phiên sử dụng động có khả di chuyển... hình xe lai (hybrid) bƣớc đệm cơng nghệ q trình q độ từ xe chạy động đốt lên xe điện Ta tham khảo đánh giá Yole Development Các loại phƣơng tiện sử dụng động đốt hệ cũ phát sinh nhiều vấn đề ảnh... tự động điều chỉnh vô-lăng, tự động thay đổi đƣờng, tự động đỗ xe hệ thống Summon Công nghệ ô tô thể tham vọng lấn sân vào thị trƣờng xe tự hành hãng 13 Gigafactory Hình 1.10: Gigafactory Thế