Thiết kế cải tiến xe máy của hãng honda thành xe hybrid nhằm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA CƠ ĐIỆN & CÔNG TRÌNH  - KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ CẢI TIẾN XE MÁY CỦA HÃNG HONDA THÀNH XE HYBRID NHẰM GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG XẤU ĐẾN MÔI TRƯỜNG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ NGÀNH: 7510205 Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS.Lê Văn Thái Sinh viên thực : Bùi Ngọc Đình Mã sinh viên : 1651110452 Lớp : K61-KOTO Khóa học : 2016 - 2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Qua thời gian làm việc khẩn trương nghiêm túc đến em hoàn thành đề tài “Thiết kế cải tiến xe máy hãng Honda thành xe Hybrid nhằm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường” ” Đề tài hoàn thành với cố gắng nỗ lực thân giúp đỡ nhiệt tình thầy Khoa Cơ điện Cơng trình Nhân dịp cho phép em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo PGS.TS.Lê Văn Thái trực tiếp hướng dẫn bảo em tận tình suốt q trình làm khóa luận Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Cơ điện Cơng trình giúp đỡ em nhiều suốt trình học tập làm khóa luận tốt nghiệp Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn sinh viên đóng góp ý kiến quý báu giúp em hồn thành tốt khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2020 Sinh Viên Bùi Ngọc Đình MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nhiễm mơi trường 1.1.1 Ơ nhiễm khơng khí 1.1.2 Các nguồn gây nhiễm khơng khí 1.1.3 Thành phần khí thải động tác hại nhiễm khí thải 1.2 Tình hình sản xuất xu hướng phát triển xe máy Việt Nam 10 1.3 Tổng quan xe Hybrid 12 1.3.1 Khái niệm 12 1.3.2 Lịch sử xu hướng phát triển xe Hybrid 12 1.3.3 Phân loại xe Hybrid 14 1.4 Mục tiêu đề tài: 20 1.5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 20 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 20 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 21 1.6 Phương pháp nghiên cứu 22 Chương ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 23 2.1 Lựa chọn xe thiết kế 23 2.1.1 Các chủng loại xe máy hãng Honda 23 2.1.2 Các tiêu chí lựa chọn 25 2.1.3 Kêt luận lựa chọn xe nghiên cứu 25 2.2 Lựa chọn nguyên lý thiết kếxe Hybrid 27 2.2.1 Phương án - xe Hybrird thủy lực - động nhiệt 27 2.2.2 Phương án - xe Hybrird điện - động nhiệt 29 2.2.3 Ưu nhược điểm phương án 30 2.2.4 Tiêu chí lựa chọn 30 2.2.5 Kết luận 30 2.3 Xây dựng phương án thiết kế xe Hybrid điện – động nhiệt 30 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ KỸ THUẬT 33 3.1 Tính tốn chọn động điện 33 3.1.1 Phương trình cân lực kéo xe chuyển động 33 3.1.2 Xác định lực cản chuyển động ô tô xe chuyển động 34 3.1.3 Xác định công suất cần thiết động điện 37 3.1.4 Chọn động điện 39 3.2 Tính tốn chọn động nhiệt 40 3.3 Tính toán chọn ắc quy 42 3.4 Tính tốn chọn máy phát điện 43 3.5 Thiết kế hệ thống điều khiển động 44 3.5.1 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống truyền lực Vision Hybrid 44 3.5.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động 47 3.5.3 Tính chọn phần tử hệ thống điều khiển 48 3.6 Tính tốn thiết kế hệ thống truyền đai 50 3.6.1 Thiết kế truyền đai từ động nhiệt đến máy phát điện 51 3.6.2 Thiết kế truyền đai truyền động từ máy phát điện đến bánh xe chủ động 56 3.7 Thiết kế trục, ổ bánh xe 61 3.7.1 Thiết kế trục cho bánh xe 61 3.7.2 Thiết kế trục máy phát 67 3.8 Tính tốn chọn ly hợp ly tâm 71 3.9 Tính tốn chọn ly hợp điện từ 73 Chương SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 75 4.1 Sơ hạch toán giá thành 75 4.2 Hướng dẫn sử dụng 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1- Các nguồn thải chất ô nhiễm đặc trưng Bảng 1.1 - So sánh ưu nhược điểm kiểu hệ thống phối hợp công suất xe Hybrid 19 Bảng 2.1 - Các loại xe tay ga 23 Bảng 2.2 -Các loại xe số 23 Bảng 2.3 -Thông số kỹ thuật xe Vision 26 Bảng 3.1-Thông số kỹ thuật động điện 40 Bảng 3.2- Thông số kỹ thuật động nhiệt 41 Bảng 3.3 -Thông số kỹ thuật máy phát điện 44 Bảng 3.5 -Thông số kỹ thuật truyền đai từ động đến máy phát 55 Bảng 3.6 -Thông số kỹ thuật truyền đai từ máy phát đến bánh xe 60 Bảng 3.7 Thơng số kỹ thuật vịng bi 66 Bảng 3.10- Thông số kỹ thuật ly hợp điện từ 74 Bảng 4.1- sơ hoạch toán giá thành 75 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 - Khí thải tơ tác động xấu tới sức khỏe người môi trường Hình 1.2 - Ơ nhiễm khơng khí từ khí thải động tơ Hình 1.3 – Mật độ xe máy thành phố Hồ Chí Minh cao điểm 12 Hình 1.4 – Xe LohnerPorschetrong bảo tàng 13 Hình 1.5- Hệ thống Hybrid nối tiếp 16 Hình 1.6 - Hệ thống Hybrid song song 17 Hình 1.7 - Hệ thống Hybrid hỗn hợp 18 Hình 1.8 - Sơ đồ thị phần xe máy Việt Nam năm 2016 20 Hình 2.1 - Thị phần xe tay ga hãng Honda 25 Hình 2.2 -Ảnh xe Vision Honda sản xuất 26 Hình 2.3 -Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động xe Hybrid động nhiệt - động thủy lực 27 Hình 2.4- Sơ đồ cấu tạo xe Hybrid điện- động nhiệt 29 Hình 2.5 -Sơ đồ cấu tạo nguyên lý thiết kế cải tiến xe máy Vision thành xe Hybrid 31 Hình 2.6 – Sơ đồ bố trí tổng thể hệ thống truyền động Hybrid 32 Hình 3.1: Sơ đồ lực mômen tác dụng lên xe chuyển động 33 Bao gồm: 33 Hình 3.2- Động điện chiều lắp xe thiết kế 39 Hình 3.3- Động xe máy Vision 41 Hình 3.4 –Ắc quy 72 V 42 Hình 3.5 -Máy phát điện Marine 72 V DC Generador 43 Hình 3.6 -Sơ đồ hệ thống truyền lực khí 44 Hình 3.7- Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động 47 Hình 3.8-Tiết chế máy phát 49 Hình 3.9 rơle Module Relay 12V – Role 12V 49 Hình 3.10 Cơng tắc 12v phụ trợ 50 Sơ đồ hệ thống truyền lực khí hình 3.6 Từ ta tính tốn thiết kế chủ yếu trọng hệ thống truyền động sau 50 Hình 3.11 Mơ mặt cắt bánh đai lớn máy phát 55 Hình 3.12- Mô mặt cắt bánh bánh xe 61 Hình 3.13- Sơ đồ lực mômen tác dụng lên xe chuyển động 61 Hình 3.14- Chiều dài sở trục bánh xe 62 Hình 3.15- Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục bánh xe 64 Hình 3.16 Mơ tả thơng số kỹ thuật vòng bi 66 Hình 3.17-sơ đồ lực tác dụng lên trục máy phát 67 Hình 3.18- Biểu đồ momen tác dụng lên trục máy phát 68 Hình 3.19 -Minh họa thông số kỹ thuật then 69 Hình 3.21- ly hợp từ ECH 0.6 74 ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển nhanh đất nước, số lượng phương tiện giao thông không ngừng tăng lên theo thời gian đặc biệt dòng xe gắn máy Theo thống kê số lượng môtô, xe máy đăng ký Việt Nam, bao gồm xe khơng cịn lưu hành, 42.818.527 Tính theo số dân 90,5 triệu người, bình quân 1.000 người dân sở hữu khoảng 460 xe máy Việc số lượng xe máy hoạt động không ngừng tăng phụ vụ đời sống người dân, vơ tình làm cho bầu khơng khí trở nên nhiễm nghiêm trọng từ khí thải xe gắn máy Ơ nhiễm mơi trường, nhiễm khơng khí vấn đề mà nhiều quốc gia quan tâm, bao gồm Việt Nam Mới đây, công ty chuyên cung cấp giải pháp phần mềm tính tốn – ARIA Technologies, mơ nhiễm mơi trường khơng khí hỗ trợ dự báo khí tượng, cảnh báo “Hà Nội đô thị có khơng khí bẩn Châu Á với nồng độ bụi cao gấp nhiều lần cho phép” Ước tính thiệt hại khí thải xe máy từ 0.5 – 0.6% GDP thành phố lớn Việt Nam Vấn đề đáng cảnh báo người dân chưa ý thức tác hại khí thải xe ô tô, xe máy hiệu việc bảo dưỡng, sửa chữa chúng để giảm khí độc hại thải môi trường Những nghiên cứu khoa học cho rằng, chất gây nhiễm từ khí thải xe máy xâm nhập vào phổi, chí vào máu người gây vấn đề mắt hệ thống hô hấp Tổ chức Y tế giới cảnh báo hậu khí thải xe máy gây bệnh nguy hiểm vơ sinh, thận, ung thư phổi bệnh tim…Theo thông tin từ Sở Tài Nguyên Môi Trường, xe máy chiếm 87% tổng lưu lượng xe hoạt động nội thành Hà Nội Đây đối tượng gây gia tăng nhiễm khơng khí cho thành phố Các thành phần khí thải xe máy độc hại thường thấy NOx, SOx, HC CO Do việc nghiên cứu biện pháp hạn chế khí thải từ xe gắn máy đến môi trường việc làm vô cấp thiết Honda hãng cung cấp xe gắn máy chủ yếu cho thị Trường Việt Nam ta Honda Việt Nam bán 2,56 triệu xe, chiếm 76,8% thị phần Doanh số (cùng với thị trường Indonesia) đóng góp khơng nhỏ vào tăng trưởng tập đoàn Honda năm 2019 vừa, với mức tăng 3,5%, từ 19,554 triệu lên 20,238 triệu phân khúc xe hai bánh Theo báo cáo Honda Việt Nam, doanh số đạt với sản lượng xe số đạt 940.000 xe mảng xe tay ga đạt doanh số kỉ lục: 1,51 triệu xe, tăng 9% so với năm tài khoá 2018 Với số lượng xẻ máy hang bán thị trường đáng kinh ngạc thể qua số khẳng định lượng khí thải từ xe máy cảu hang thải môi trường không nhỏ Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng xe gắn máy người dân giảm tác động xấu đến môi trường, Cần cải tiến phương tiện hãng thành phương tiện giao thông thân thiện với môi trường đáp ứng tốt nhu cầu lại người dân Với mục đích để hồn thành chương trình đào tạo kỹ sư chun ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô, đồng ý Trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Cơ điện Cơng trình, tơi tiến hành thực đề tài “Thiết kế cải tiến xe máy hãng Honda thành xe Hybrid nhằm giảm thiểu tác hại đến môi trường” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nhiễm mơi trường 1.1.1 Ơ nhiễm khơng khí Ơ nhiễm khơng khí mối quan tâm chung xã hội tồn cầu Bởi xem tác nhân hàng đầu gây nên ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sức khỏe cộng đồng Ơ nhiễm khơng khí thay đổi thành phần khơng khí Chủ yếu khói, bụi, khí độc gây tình trạng biến đổi khí hậu, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người hay làm phá hỏng mơi trường tự nhiên nhiều lồi sinh vật khác Ơ nhiễm khơng khí ngun nhân gây nguy đột quỵ, suy nhược thần kinh, bệnh tim mạch, ung thư, hàng loạt bệnh đường hô hấp hen suyễn, viêm phổi, chí ung thư phổi ngày tăng cao Ơ nhiễm khơng khí chia làm hai dạng, gồm nhiễm khơng khí ngồi trời nhiễm khơng khí nhà Trong đó, nhiễm khơng khí ngồi trời tác nhân gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sức khỏe người nước phát triển phát triển Bên cạnh đó, cịn phải đối mặt với nhiễm khơng khí nhà Các nguồn gây nhiễm bao gồm khói thuốc lá, khói than, củi, hóa chất có sơn sản phẩm làm sạch, khí máy lạnh số chất có vật liệu xây dựng a) Báo động tình trạng nhiễm khơng khí phạm vi tồn cầu Theo thơng tin từ Tổ chức Y tế giới WHO, ô nhiễm khơng khí gây chết sớm cho khoảng 4,2 triệu người giới vào năm 2016 Trong đó, 91% tỉ lệ thuộc nước nghèo đông dân Đơng Nam Á Tây Thái Bình Dương Bob O'Keefe, Phó Chủ tịch WHO chia sẻ: "Ơ nhiễm khơng khí thực cú sốc lớn cho toàn cầu Vấn nạn khiến người mắc bệnh hơ hấp thêm khó thở, trẻ người già phải vào viện, bỏ học, bỏ việc gây chết sớm cho người" ... việc khẩn trương nghiêm túc đến em hoàn thành đề tài ? ?Thiết kế cải tiến xe máy hãng Honda thành xe Hybrid nhằm giảm thiểu tác động xấu đến mơi trường? ?? ” Đề tài hồn thành với cố gắng nỗ lực thân... thuật ô tô, đồng ý Trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Cơ điện Cơng trình, tơi tiến hành thực đề tài ? ?Thiết kế cải tiến xe máy hãng Honda thành xe Hybrid nhằm giảm thiểu tác hại đến môi trường? ?? Chương... 2.2.5 Kết luận Ta chọn xe máy Vision hãng làm xe cải tiến thành xe Hybrid với phương án thiết kế Hybrid điện -động nhiệt với kiểu mắt nối tiếp 2.3 Xây dựng phương án thiết kế xe Hybrid điện – động