Ta được màn hình như sau:
5.1.2 Tạo một cơ sở dữ liệu mới
Hình 5.5: Chọn mục trong menu
Carsim sẽ bắt đầu với một cửa sổ có tên là CarSim Run Control. Chọn mục menu File như hình 5.4. Sau đó chọn continue. Cửa sổ chuyển hướng tập tin Windows sẽ xuất hiện (Hình 5.5). Điều hướng đến CarSim80_Progfolder cài đặt trên máy tính của bạn (thường là C: \ Program Files) và tiếp tục vào Resources \ Import_Examples để tìm tập tin Quick_Start.cpar. Chọn tập tin này và nhấn vào nút Load.
Hình 5.7: Đường dẫn thư mục
Carsim sẽ yêu cầu bạn duyệt một cơ sở dữ liệu, hình 39, hãy chọn một thư mục để chứa, chọn Make New Folder gõ tên carsim_data_qs, sau đó nhấn ok.
5.1.3 Một số nút chức năng trên màn hình làm việc
5.1.4 Cấu trúc xây dựng phương pháp mơ phỏng
Xây dựng nghiên cứu và mơ hình hố để mơ phỏng, tính tốn thử nghiệm. Phân tích lựa chọn mơ hình vật lý đã tích hợp sẵn phương pháp mơ hình hố tính tốn phù hợp.
Đây là phần mềm kiểm định và hiệu chỉnh trên cơ sở so sánh với các kết quả tính tốn số liệu thí nghiệm, số liệu cơng bố của các dịng sản phẩm ơ tơ khác nhau.
5.2 Mơ hình dao động ơ tơ
Bất kỳ một cơ hệ vật rắn nào chuyển động tự do trong không gian cũng đều cần đến 6 bậc tự do để có thể mơ tả hồn tồn chuyển động của nó.
Ơ tơ có 3 thành phần khối lượng tiêu biểu (thân xe, khối lượng khơng được treo phía trước, khối lượng khơng được treo phía sau) và 8 bộ phận lò xo (4 bánh xe và 4 lò xo của hệ thống treo) tiêu biểu cho một hệ dao động với nhiều bậc tự do.
Hình 5.9: Sơ đồ dao động.
5.3 Mô phỏng và đánh giá
Khởi động carsim.
- Tạo một Datasets mới: New: DONG LUC, nhấn set.
Ta chưa thực hiện được việc đưa thư viện của xe điện của mình vào Carsim nên ta lưa chọn dòng xe A Class để làm mơ phỏng, xe này có kích thước và khối lượng tương đương với xe của chúng ta đang thử nghiệm. Sau khi đưa vào ta thay đổi một số thông số kỹ thuật và trọng tải của xe. Cho phù hợp với số liệu của mơ hình xe ta đang thực hiện.
Ta tiến hành thay đổi thông số cho xe như sau: click đúp vào ơ màu xanh có tên của dịng xe ta đang mơ phỏng, ta có hình như sau:
Để thực hiện thay đổi các thông số ta phải mở khoá ở gốc phải phía trên hình. Khi ổ khố ở trạng thái mở mới thực hiện thay đổi được các dữ liệu.
Trong mục: Sprung mass ta chọn như hình sau:
Ta thực hiện mở khố ở phía trên góc phải và thay đổi các thơng số cơ bản của xe như hình dưới đây:
Ở mục systems ta thiết lập thông số như sau:
Tiếp đến ta thực hiện thiết lập trình điều khiển, loại đường cho xe chạy ở đây ta chọn đường bằng có hệ số Ma sát là 0,85; và thời gian xe chạy như sau:
Sau khi thiết lập xong các thông số ta trở về màn hình chính. Thiết lập màu xe và số lượng biểu đồ cần hiển thị. Sau đó RUN MATH để nạp dữ liệu
Ta chọn Animate để thực hiện mô phỏng:
Sau khi kết thúc mô phỏng ta chọn Plot để trích xuất biểu đồ hoạt động của xe:
Căn cứ biểu đồ ta thấy:
- Moment đạt Max tức là Y = 677 Nm tại thời điểm là X = 0,05s. - Momemt đạt Min tức là Y = - 663 Nm tại thời điểm là X = 0,1S.
Ta có bảng giá trị tương ứng sau:
X (TIME/ S) Y (MOMENT/ Nm) 1 267 2 250 3 248 4 248 5 248 6 248 7 248 8 248 9 248 10 248
Từ khi xe bắt đầu lăn bánh thì Moment có biến thiên khơng ổn định, từ giây thứ 3 trở đi thì Moment bắt đầu ổn định cho đến hết quảng đường xe chạy mơ phỏng.
Điều này cũng dễ hiểu vì khi xe mới bắt đầu lăn bánh thì cần lấy tốc độ và ổn định xe khi chạy; trong điều kiện mô phỏng đường bằng phẳng nên Moment cấp cho xe là ổn định.
Biểu đồ lực tác động lên lốp xe.
- Lực đạt Max tức là Y = 1359 N tại thời điểm là X = 1,85s. - Lực đạt Min tức là Y = 1266 N tại thời điểm là X = 0,1s.
Ta có bảng giá trị tương ứng sau: X (TIME/ S) Y (FORCE/ N) 1 1304 2 1313 3 1303 4 1304 5 1304 6 1304 7 1304 8 1304 9 1304 10 1304
Theo bảng số liệu ta thấy lực tác động lên lốp xe chỉ có sự biến thiên trong 3 giây đầu tiên khi xe lăn bánh. Trong những giây tiếp theo xe bắt đầu ổn định và có giá trị như nhau.
Tiếp theo ta mô phỏng xe chạy trên đường gồ ghề độ ma sát 0,85 như sau:
Xuất biểu đồ các chỉ số như sau:
Căn cứ biểu đồ ta thấy:
- Moment đạt Max tức là Y = 473 Nm tại thời điểm là X = 0,025s. - Moment đạt Min tức là Y = 133 Nm tại thời điểm là X = 5,975s. Ta có bảng giá trị tương ứng sau:
X (TIME/ S) Y (MOMENT/ Nm) 1 250 2 241 3 267 4 219 5 238 6 135 7 180 8 256 9 244 10 198 11 432 12 237
Từ bảng số liệu ta nhận thấy khi xe chạy mơ phỏng ở đường ghồ ghề thì Moment có tăng hơn chạy đường phẳng, đặc biệt là sự biến thiên thay đổi liên tục rất phức tạp. Biểu chỉ số trên biểu đồ chỉ ổn định sau giây thứ 25 trở đi, có nghĩa là khi đó
xe đã hoàn thành việc chạy mô phỏng trên đường ghồ ghề và chạy ra đường phẳng bình thường.
Biểu đồ lực tác động lên lốp xe
- Lực đạt Max tức là Y = 3738 N tại thời điểm là X = 6,2s. - Lực đạt Min tức là Y = 4,35 N tại thời điểm là X = 18,5s.
Ta có bảng giá trị tương ứng sau:
X (TIME/ S) Y (FORCE/ N)
1 1305
3 1434 4 1940 5 2053 6 1596 7 1922 8 1473 9 2099 10 677
Theo bảng số liệu ta thấy lực tác động lên lốp xe chỉ có sự biến thiên trong tồn thời gian xe chạy mô phỏng; biểu đồ thể hiện ổn định chỉ sau phút 25 trở lên, khi xe đã hồn thành việc chạy mơ phỏng.
Nhận xét: Nhóm chúng Em chỉ mơ phỏng và khảo sát về động lực học nên chỉ
chọn một số biểu đồ để phân tích đối chiếu với số liệu thực tế khi thiết kế. Qua việc mô phỏng chúng ta thấy rằng xe tăng tốc tương đối ổn đinh, chạy khá ổn trên đường xấu. Các thông số thể hiện trên biểu đồ hoàn toàn phù hợp với thiết kế yêu cầu đề ra.
CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 6.1. Đánh giá kết quả
Sau một thời gian tìm tịi nghiên cứu, dựa vào các nhiệm vụ do giáo viên hướng dẫn là Thầy Nguyễn Văn Nhanh với mục tiêu xác định ban đầu đã đặt ra. Thì cuối cùng đề tài “Tính tốn, thiết kế hệ thống điện xe ô tô điện 2 chỗ ngồi” đã được hoàn thành đúng thời hạn được giao, và đã cơ bản đạt được một số kết quả sau khi thực hiện đồ án tốt nghiệp như sau:
- Chế tạo ra được hệ thống điện trên xe với đầy đủ chức năng của một hệ thống điện thực tế.
- Hồn thành các cơng đoạn tính tốn và thi cơng xe điện.
- Vận dụng được các kiến thức của các thầy cô giảng viên đưa vào thực tế.
- Hạn chế được việc sử dụng các nhiên liệu gây ô nhiễm môi trường.
- Nắm được quy trình thực hiện làm 1 chiếc xe điện tự chế. - Vậy dụng được các phần mềm mô phỏng như proteus và carsim.
- Giúp sinh viên hoàn thiện được nhiều kỹ năng trong tương lai thông qua làm đồ án.
❖ Về lý thuyết
• Tổng hợp được các kiến thức về hệ thống điện của xe ơ tơ điện.
• Hiểu được chức năng, yêu cầu, cấu tạo và nguyên lý của hệ thống ơ tơ điện.
• Biết tìm kiếm, tra cứu, phân tích tài liệu, cũng cố được khả năng biên soạn tài liệu, khả năng thuyết trình.
• Thiết lập được cấu trúc đề tài lý thuyết.
❖ Về thực hành
• Mơ phỏng được quá trình chạy của xe điện trên phần mềm carsim.
• Mô phỏng mạch điện của hệ thống điện thông qua phần mềm proteus.
• Chế tạo được mơ hình điện trên xe ơ tơ điện 2 chỗ ngồi.
• Các chức năng cơ bản của mơ hình hoạt động ổn định.
❖ Ưu nhược điểm của quá trình làm
- Ưu điểm:
Trong khoảng thời gian chúng em thực hiện đề tài, chúng em đã nghiên cứu được nguyên lý của hệ thống điện trên xe ô tô. Để chứng minh cho thành quả nghiên cứu này chúng em đã lên kế hoạch thực hiện hồn thiện mơ hình. Với các chức năng như chiếu sáng đền tín hiện cịi động cơ điện và chúng em được biết thêm và tiếp cận được các tác giả chế tạo xe điện trước đây.
Chế tạo một chiếc xe ô tô điện thân thiện với mơi trường với chi phí ở mức thấp nhất phù hợp với các tính năng của xe
- Nhược điểm:
• Do hiện tại quá trình làm xe điện trong mùa covid nên chúng em chưa hồn tất được mơ hình cịn dang dở.
• Kinh phí làm chiếc xe chưa đủ để đáp ứng được với mong muốn.
• Đây là một đề tài nghiên cứu nên các ứng dụng chưa được sử dụng tốt nhất có thể.
❖ Thuận lợi và khó khăn khi thực hiện đề tài
Trong q trình thực hiện đề tài nhóm làm đề tài đã gặp phải những khó khăn và thuận lợi sau:
➢ Thuận lợi:
- Được sự quan tâm giúp đỡ và góp ý tận tình của thầy giáo GVHD TS. Nguyễn Văn Nhanh.
- Xe điện ở Việt Nam cũng đang ngày càng phổ biến và cũng tham khảo được nhiều nghiên cứu của các anh các bạn đi trước trong trường.
- Các thiết bị cảm biến ngoài thị trường hiện nay dễ tìm giá thành cũng tương đối rẻ.
- Đồng thời được hỗ trợ nhiều thông qua kênh youtuber để học hỏi và làm theo.
➢ Khó khăn:
Q trình thực hiện đề tài gặp nhiều thuận lợi song cũng khơng ít khó khăn: - Khó khăn trước hết là xe ơ tơ điện ở nước ta thì chưa được phổ biến rộng rãi cịn mang tính chất thơ sơ tự chế nhiều. Điều này làm mất khá nhiều thời gian để nhóm tìm các tài liệu nước ngồi để nghiên cứu và tham khảo.
- Đề tài thiết kế theo hướng mơ hình nhưng do tình hình covid nên nhóm phải chuyển hướng qua mơ phỏng hệ thống điện của xe ô tô điện. Cho nên việc mơ phỏng nó khơng hồn tồn chính xác với thực tế .
Mặc dù với những khó gặp phải vừa qua nhưng với sự cố gắng, nỗ lực của các thành viên trong nhóm và sự hỗ trợ khơng biết mệt mỏi của thầy giáo GVHD TS. Nguyễn
Văn Nhanh đã giúp chúng em hoàn thành được đề tài luận văn. 6.2. Kết luận và xu hướng phát triển của đề tài.
Trong điều kiện thời gian nghiên cứu ngắn, do ảnh hưởng của dịch bệnh Covid 19 đang diễn ra hết sức phức tạp. Cơng cụ, dụng cụ để thực hành cịn thiếu. Bài nghiên cứu này tập trung vào thiết kế hệ thống điện trên xe điện 2 chỗ ngồi; tuy mơ hình và chức năng của xe cịn hạn chế. Nhưng đây là cơ sở làm tiền đề để chúng ta phát triển những loại xe điện hữu ích cho sau này. Hiện nay với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô trong nước và việc nâng cao nhận thức của mọi người về tiết kiệm năng lượng, công nghệ ô tô tiết kiệm năng lượng và các phương tiện năng lượng mới.
Sự phát triển của công nghệ ô tô dần thu hút sự quan tâm của chính phủ Việt Nam và ngành cơng nghiệp ô tô. Các phương tiện năng lượng mới đã trở thành xu hướng phát triển mới cho nền công nghiệp nước nhà. Đối mặt với những tác động tiêu cực do ngành công nghiệp ô tô mang lại; bao gồm tình trạng ơ nhiễm mơi trường ngày càng nghiêm trọng và tình trạng thiếu hụt năng lượng. Các quốc gia trên thế giới khơng ngừng khám phá và tìm kiếm một mơ hình kinh tế mới, xanh và bền vững. Các yêu cầu đối với các sản phẩm ô tô đã dần chuyển đổi từ việc theo đuổi chất lượng thuần túy sang đa dạng hóa và sẵn có năng lượng. Xe điện phù hợp với xu thế phát
triển như vậy. Từ cuộc chiến hiện tại của các nhà sản xuất ơ tơ lớn có thể thấy rằng xe điện đang chiếm vị trí thấp quan trọng và thậm chí cịn là yếu tố quan trọng nhất để giành được thị trường ô tơ trong tương lai. Yếu tố chính với sự phát triển hơn nữa của công nghệ pin và động cơ, xe điện có thể giảm chi phí sử dụng và nâng cao hiệu suất sử dụng trên cơ sở ưu điểm về khí thải.
Có thể thấy trong tương lai không xa, ô tô điện sẽ tăng tốc khắp mọi con đường, ngõ hẻm quanh ta. Nó sẽ mang đến một cuộc cách mạng xanh chưa từng có cho ngành công nghiệp ô tô thế giới. Đây không chỉ là sự nâng cấp của cơng nghệ cơng nghiệp, mà cịn là sự cải thiện chất lượng cuộc sống của con người và sự tiến bộ của nền văn minh nhân loại, cuối cùng sẽ góp phần quan trọng vào sự đóng góp thúc đẩy thế giới hài hịa giữa con người và thiên nhiên.
Công nghệ mô hình hóa dựa trên máy tính hỗ trợ kỹ thuật số đang phát triển nhanh chóng với sự tiến bộ của khoa học và cơng nghệ. Tính hiệu quả và độ chính xác của nó thích ứng với nhu cầu cạnh tranh khốc liệt của thị trường và làm thay đổi cơ bản các phương pháp thiết kế truyền thống.
Đồng thời, triển vọng thị trường rộng lớn của xe điện là điều hiển nhiên đối với tất cả mọi người, và các yếu tố thiết kế kiểu dáng có thể thúc đẩy chất lượng sản phẩm. Việc gia tăng sản lượng tiêu thụ và xây dựng hình ảnh thương hiệu đóng một vai trị quan trọng. Kiểu dáng kỹ thuật số là cơ thể của tương lai Hướng phát triển tất yếu của kiểu dáng, sự kết hợp của cả hai, sẽ làm cho công nghệ kiểu dáng xe điện tiến lên một tầm cao hơn.
Xu hướng phát triển của đề tài:
• Cái xe điện nhỏ 2 chỗ chúng ta làm được, thì cái 5 – 6 chỗ và nhiều chỗ hơn chúng ta sẽ làm được, tính khả thi ngày càng tăng và phù hợp với nhu cầu cuộc sống hơn.
• Tích hợp hệ thống nạp điện bằng năng lượng mặt trời vào xe.
• Tích hợp các thiết bị giải trí, định vị chỉ đường, nghe nhạc.
• Lắp đặt thêm hệ thống kiểm soát lỗi của xe(Hiện tại độ điều khiển trung tâm
1205M-6B403 đã hổ trợ tính năng kiểm sốt lỗi chỉ cần lắp đặt thêm hệ thống hiển thị là được).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TS. Nguyễn Văn Nhanh (2018), Sách lý thuyết ô tô, Trường Đại học Công nghệ Tp.HCM
[2] Lê Văn Tụy: Giáo trình thiết kế ơ tô. Đại học Đà Nẵng-2006. [3] MEHRDAD EHSANI, YIMIN GAO, SEBASTIEN E. GAY, AND ALI EMADI: Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles.
[4] Website: hppt://www.dc-motors.globalspec.com. [5] Website: hppt://www.toyota.com
[6] Bellis, Mary (2017). ThoughtCo. A History of Electric Vehicles [online] [cited 19 March 2018]. Available from the Internet:
<URL: https://www.thoughtco.com/historyof-electric-vehicles-1991603>.
[7] Calado, Maria Rosario A., Silvio J.P.S. Mariano, Jose A.N. Pombo & Rita J.C. Pinto (2016). PV Charging Station for Electric Vehicles: Management and Interface System. Environment and Electrical Engineering (EEEIC), IEEE 16th International Conference. ISBN: 978-1-5090-2320-