Để có thể có những thiết kế mang tính mới lạ nhưng vẫn giữ nguyên tiêu chí năng suất và hiệu quả tối ưu nhất nhóm đã đi tìm hiểu và khảo sát các mẫu xe điện hiện đang có mặt tại Việt Nam để dễ dàng chế tạo, thiết kế xe điện đạt năng suất và hiệu quả cao nhất. Cùng với đó xe được trang bị động cơ điện nhằm giảm thiểu tiếng
ồn khi hoạt động, không còn khí thải từ động cơ như động cơ đốt trong, giúp khả năng điều khiển xe dễ dàng và linh hoạt đúng với tiêu chí môi trường xanh sạch đẹp. Nguồn năng lượng điện được nhóm tái chế từ những viên pin Lithium-ion có trong các thiết bị điện tử như laptop, sạc dự phòng... bị loại bỏ cũng như thay thế để biến chúng thành những cells pin an toàn, đủ nguồn năng lượng dữ trữ cho xe hoạt động liên tục mỗi lần sạc khoảng từ 5 đến 6 giờ đồng hồ.
Dựa vào kết cấu của khung xe điện thực tế, các tài liệu chuyên ngành kỹ thuật ô tô và với những kiến thức đã được học tập, nghiên cứu, tìm hiểu tại trường và mong muốn đưa nó áp dụng vào mô hình với nền tảng xe có khung gầm chắc chắn sẽ giúp chiếc xe điện có thể hoạt động một cách tối ưu và an toàn nhất. Nhóm chúng em đã sử dụng phần mềm mô phỏng ( AutoCAD, Inventer) để thiết kế khung gầm xe cho ra hình ảnh 2D, 3D của khung sau đó tính toán và kiểm nghiệm bền. Dựa vào các kết quả mô phỏng tính toán để có thể kết luận ban đầu khung có đủ bền hay không, có thể đưa vào thực tiễn sản xuất hay không. Đây mới là bài toán mô phỏng lý thuyết, các kết quả đạt được này sẽ là cơ sở để tối ưu hoá và nhóm đưa vào chọn vật liệu phù hợp để tiến hành thiết kế, thi công khung gầm, các chi tiết gắn trên khung xe.
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Hệ thống khung – vỏ ô tô [9]
2.1.1. Tổng quan về hệ thống khung – vỏ trên ô tô
Tổng quan về khung xe - Yêu cầu đối với khung xe
Để đảm bảo tính cứng vững và độ an toàn tuyệt đối cho hành khách, cho các chi tiết trên xe đặc biệt là khi có tai nạn xảy ra. Vì thế kết cấu khung đòi hỏi các yêu cầu sau:
+ Độ cứng vững cao, đồ bền cao cùng với thời gian phục vụ của xe + Kết cấu gọn nhẹ, dễ bố trí các chi tiết, cụm chi tiết của xe
+ Đảm bảo hành trình hoạt động của hệ thống treo + Kết cấu hợp lí để hạ thấp trọng tâm của xe
Tổng quan về vỏ xe - Yêu cầu đối với vỏ xe
Vỏ xe thiết kế phải mang tính thẩm mĩ cao và phù hợp với mục đích sử dụng, công nghệ chế tạo đơn giản, dể dàng trong quá trình lắp ráp, khối lượng nhẹ và đảm bảo độ bền với thời gian phục vụ của xe.
2.1.2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế khung
Phân tích, chọn phương án thiết kế
Trên cơ sở phân tích và chọn phương án thiết kế ban đầu là loại xe du lịch dùng chủ yếu cho mục đích tham quan của khách với tốc độ thấp (khoảng 25 km/h), được thiết kế 4 chỗ. Căn cứ vào đó ta có thể giới hạn các loại khung có thể dùng để làm cơ sở tham khảo cho việc thiết kế. Các loại khung đó bao gồm:
+ Khung chịu lực tất cả + Khung và vỏ cùng chịu lực + Vỏ chịu lực tất cả
Trong các loại khung ở trên thì loại vỏ chịu lực tuy có ưu điểm là khối lượng nhỏ và độ cứng vững cao hơn các loại còn lại. Tuy nhiên, công nghệ chế tạo loại này rất phức tạp nên giá thành rất cao và chỉ được sử dụng cho các xe du lịch hiện đại.
Loại khung và vỏ cùng chịu lực tuy có kết cấu rất vững chắc, có độ bền và tuổi thọ cao, đảm bảo tính an toàn cho người và thiết bị trên ô tô. Tuy nhiên, loại vỏ này có cấu tạo rất phức tạp, có khối lượng khá lớn, loại khung này phù hợp với sản xuất hàng loạt, sau thời gian hoạt động khó bảo trì và thay thế sữa chữa các hệ thống thiết bị trên ô tô. Loại khung vỏ này phù hợp với các loại xe tải, xe con yêu cầu tính an toàn cao, các xe hoạt động ở các điều kiện đặc biệt.
Loại khung chịu tất cả lực tác dụng là loại khung có nhiều ưu điểm như tính cơ động cao, kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, việc chế tạo cũng đơn giản (Có thể gia công bằng tay dùng cho loại sản xuất đơn chiếc), bên cạnh đó việc chế tạo theo loại khung này cho phép thiết kế vỏ dể dàng hơn và linh hoạt hơn trong các phương án bố trí và lắp đặt các chi tiết, cụm chi tiết trên xe.
Đối với xe ta thiết kế là loại xe du lịch 4 chỗ tốc độ thấp, việc thiết kế chế tạo khung tuy không đòi hỏi nhiều yêu cầu khắt khe như việc chế tạo khung các loại ô tô có vận tốc lớn khác, tuy nhiên cũng cần đáp ứng được các yêu cầu cơ bản như: Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, có thể gia công bằng tay, đảm bảo độ bền và yêu cầu làm việc cùng với xe, dễ lắp đặt và bố trí các cụm chi tiết và thiết kế vỏ xe. Dựa trên việc phân tích ưu điểm cũng như nhược điểm của các loại trên, ban đầu ta chọn loại khung chịu lực tất cả để thiết kế cho xe.