Chương 1: Giới thiệu về đề tài đã chọn ● Chương 2: Tổng quan về đề tài nghiên cứu ● Chương 3: Cơ sở lý thuyết, phần tính toán áp dụng các kiến thức đã học trong chương trình ● Chương 4: Nêu các phương hướng và các giải pháp trong việc lựa chọn các bộ phận của xe ● Chương 5: Tính toán thiết kế xe đạp địa hình trợ lực điện ● Chương 6: Chế tạo thử nghiệm, thực nghiệm đánh giá ● Chương 7: Kết luận và kiến nghị 18 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu Trước tình hình giá xăng dầu thế giới ngày càng tăng như hiện nay, và các nguyên liệu chất đốt cũng như nguồn dầu khí ngày càng cạn kiệt thì nhu cầu sử dụng nguồn nguyên liệu mới thay thế những nguồn nguyên liệu đang sử dụng hiện thời – trong việc vận hành các loại phương tiện vận chuyển (xe, tàu,v.v) là một nhu cầu cấp thiết. Chính vì vậy năng lượng điện là nguồn nguyên liệu phù hợp nhất để thay thay thế cho các loại nguyên liệu hiện nay. Chúng ta sẽ không có gì ngạc nhiên khi hệ thống xe điện ra đời và ngày càng phát triển trên thế giới hiện nay. Hầu hết các nhà sản xuất tập trung phát triển hệ thống xe điện phục vụ nhu cầu của người dùng, và là những phương tiện phổ biến như: xe hơi điện, xe moto điện, xe đạp điện.
Công nghệ ngày càng phát triển và hiện đại trong lĩnh vực thiết kế bộ điều khiển với nhiều tính năng cho xe điện, tạo nhiều thuận tiện cho việc điều khiển cũng như thích ứng với phương tiện sử dụng nguồn nguyên liệu mới này. Để có phương tiên đáp ứng nhu cầu đi lại và luyện tập thể thao thì xe đạp trợ lực điện có thể đáp ứng được cho người dùng. Với nhu cầu cao hơn giúp người sử dụng đi xa hơn, tốc độ cao hơn và dễ dàng hơn so với xe đạp thông thường. Nó cũng giúp giảm nỗ lực khi đi xe trong những đoạn đường có độ cao hoặc giữa các vùng núi rừng.
Xe đạp trợ lực điện còn giúp giảm tốc độ giảm sức lực khi đi xuống dốc, giúp tăng tốc độ khi đi lên dốc và giữ nguyên tốc độ khi đi trên những đường thẳng. Điều này giúp người sử dụng tránh đuối sức và giảm thời gian để đạt đến mục tiêu của mình. Xe đạp trợ lực điện có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, bao gồm du lịch, giải trí, hoạt động thể thao và cả dịch vụ đi lại hàng ngày.2 Đặc tính của xe điện trợ lực -Dòng xe đạp trợ lực được ra đời với nguyên lý động cơ điện và thiết kế giống như xe đạp truyền thống, nguyên lý của động cơ điện hỗ trợ khi kết hợp với lực đạp từ con người làm giảm đi lực vận động, giảm thiếu lực tác động và mất ít sức hơn so với xe đạp thông thường. - Xe đạp trợ lực với sự hỗ trợ của nhiều tính năng trang bị trên xe giúp người di chuyển trên đường một cách dễ dàng, nhẹ nhàng điều khiển được tốc độ cũng như khi lên dốc, lên cao có thể nâng lên do thiết kế nhỏ gọn hoặc vượt qua các rào cản bằng sự kết hợp giữa sự vận đồng và động cơ trợ lực.
- Bên cạnh đó, xe đạp trợ lực đều là các dòng xe đã được trải qua nhiều bài kiểm tra với nhiều kiểu địa hình khác nha. Đồng thời kiểu dáng thời trang, không kém phần thể thao và trang nhã, giúp con người khi ngồi có được tư thế thoải mái nhất và mang vẻ thanh lịch.1 Xe đạp điện trợ lực (Nguồn xe đạp điện trợ lực Engwe M20) 2. Kết cấu của xe điện trợ lực Hệ thống xe đạp điện trợ lực là một thống nhất giữa các chi tiết được lắp ráp và thiết kế lên xe như khung sườn, động cơ, pin, trợ lực,. Cấu tạo của xe đạp trợ lực chủ yếu gồm một số yếu tố chính như sau: - Hệ thống động cơ nguyên lý xe đạp trợ lực: Hệ thống này thường được đặt trên thân xe, có loại thì đặt trực tiếp lên trục bánh xe.
Các nhà sản xuất có xu hướng đặt động cơ gắn liền với bánh sau, điều này nhằm làm tăng khả năng chuyển động của xe. Ngoài ra cách làm này còn để tránh việc sử dụng quá nhiều những hộp số truyền động tới trục bánh xe. Bằng cách làm trên, nhà sản xuất sẽ giảm thiểu tối đa chi phí thiết kế và nguy cơ hỏng hóc cho xe đạp trợ lực. -Hệ thống điều khiển của xe đạp trợ lực Tay ga điều khiển được thiết kế phía bên phải tay cầm giống như các xe gắn máy thông thường.
Nguyên lý hoạt động dựa trên cảm biến từ kết hợp nam châm giúp quét qua cảm biến khi vặn tay ga làm xe chuyển động. Ngoài ra, xe còn có các hệ thống bo mạch điều khiển điện giúp chuyển đổi từ điều khiển của người lái thành các tín hiệu điện và tạo dòng điện phù hợp đưa tới động cơ. Nhờ vào đó chúng ta có thể tùy chỉnh tốc độ nhanh, chậm cho xe, điều khiển phanh xe và bật tắt các tín hiệu đèn báo trên xe. Một số loại xe còn có bo mạch tích hợp với các tính năng thông minh trên xe như hiển thị thông số, mức năng lượng và tốc độ xe khi hoạt động.
-Pin trên xe đạp điện trợ lực 20 Pin hoặc acquy là nguồn cung cấp điện cho xe hoạt động. Pin Lithium-ion là loại pin phổ biến nhất và cũng được sử dụng rộng rãi vì tính năng ưu việt, loại pin này được thiết kế theo công nghệ mới có thể đi được quãng đường dài từ 30km đến 70km. Pin trên xe thường có điện thế khoảng 48v được cung cấp thông qua một bộ sạc điện riêng dành cho từng dòng xe khác nhau. Mỗi loại xe cũng có thiết kế để dùng với loại pin hoặc ắc quy phù hợp.
Đối với xe sử dụng ắc quy, mỗi dòng xe sẽ có thiết kế với số lượng ắc quy khác nhau. Thường là 4 bình 20Ah hoặc các loại bình 12Ah… Quãng đường đi được có thể lên tới 80 đến 100 km cho một lần sạc. Tuổi thọ của pin và ắc quy phụ thuộc phần lớn vào cách sử dụng và số lần sạc của xe từ lúc mua. Trên đây là một số thông tin tổng quan chung nhất của nguyên lý xe đạp trợ lực.
Để xe có thể vận hành tốt thì các yếu tố đều có liên quan mật thiết đến nhau. Vì vậy trong quá trình sử dụng hãy đảm bảo vận hành kỹ lưỡng để tránh gây ra hỏng hóc hư hại. Tổng quan về tình hình nghiên cứu theo lĩnh vực đề tài 2.1 Ngoài nước Thị trường xe đạp điện được định giá 27,22 tỷ USD vào năm 2021 và dự kiến sẽ đạt 54,48 tỷ USD vào năm 2027, đạt tốc độ CAGR là 12,26% trong giai đoạn dự báo (2022-2027). Qua số liệu trên, rõ ràng có thể thấy rằng các doanh nghiệp trên khắp thế giới đang dấn thân vào cuộc chạy đua phát triển công nghệ xe đạp điện.
Một số nhà sản xuất ô tô, như General Motors, Audi và BMW, đã và đang có kế hoạch tham gia vào thị trường xe đạp điện đang phát triển, nhằm đa dạng hóa danh mục đầu tư của họ. Do sự bùng phát COVID-19 và các đợt ngừng hoạt động sau đó, sản lượng xe đạp điện đã vấp phải sự sụt giảm. Tuy nhiên, khi cuộc sống đang dần trở lại bình thường, thị trường này lại đang bắt đầu tăng tốc trở lại. Do đại dịch và nguy cơ ô nhiễm không khí qua các phương tiện giao thông công cộng, mọi người ngày càng quan tâm đến việc mua các phương tiện đi lại của họ.
Khi các thành phố trên khắp thế giới thoát khỏi tình trạng khóa cửa, nhu cầu về xe đạp điện đang tăng nhanh vì sự tiện lợi và chi phí vận hành của chúng. Các khu vực như châu Âu đang chứng kiến sự thay đổi trong động cơ mua xe đạp điện từ giải trí sang sử dụng hàng ngày của người tiêu dùng. Xu hướng những năm gần đây đề cao lối sống hòa hợp với thiên nhiên và chú tâm rèn luyện thể chất, thư giãn tinh thần, dẫn đến việc người tiêu dùng ngày càng ưa thích chọn những mẫu xe đạp điện để tham gia vào các hoạt động giải trí và mạo hiểm. Trên khắp các khu vực phát triển như Bắc Mỹ và Châu Âu, nơi xe đạp có làn đường dành riêng ở các thành phố và vùng ngoại ô, một số cửa hàng thuốc và các dịch vụ liên quan đến trường hợp khẩn cấp khác đang sử dụng xe đạp điện trên các làn đường này để cung cấp các dịch vụ và mặt hàng thiết yếu trong khoảng cách ngắn.
Bằng cách này, họ có thể tránh các 21 tình huống giao thông ở một số khu vực đông dân cư và có thể tiếp cận những người cần thiết một cách nhanh chóng hơn.2 Xe đạp điện có động cơ điện được tích hợp vào bánh sau (Nguồn từ Biktrix Moto Electric Bike) Hình 2.3 Xe đạp điện có động cơ điện tích hợp vào trục giữa (Nguồn từ ETricks Evolution) 2.2 Trong nước Trong những năm gần đây, tình hình phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam tương đối ổn định và có nhiều dấu hiệu khởi sắc khiến Việt Nam trở thành một thị trường tiềm năng để phát triển ô tô nói chung và xe động cơ điện nói riêng. Nhu cầu về xe điện hai bánh (xe máy điện và xe đạp điện) ngày càng gia tăng tại các đô thị Việt Nam. Người sử dụng đã có nhận thức và thái độ tích cực hơn đối với xe điện hai bánh, chú trọng nhất đến yếu tố an toàn, tiếp theo là tính thẩm mỹ xe. Yếu tố kiểu dáng và tốc độ ít được coi trọng hơn.
Sự thuận tiện trong tiếp nhiên liệu và chạy êm được đánh giá cao 22 hơn về tính thời trang và tốc độ. Vì vậy nhu cầu xe điện trợ lực ở Việt Nam ngày càng thu hút người dùng vừa đáp ứng được phương tiện đi lại, vừa giúp hỗ trợ cải thiện sức khỏe. Với những kiểu dáng cải thiện từ xe đạp thông thường thành xe điện trợ lực hay với những thiết kế với kiểu dáng vô cùng thể thao thích hợp đi lại trong đô thị hay có thể sử dụng phượt, vui chơi, giải trí,… Hình 2.4 Xe đạp thường nâng cấp thêm động cơ điện (Nguồn internet) Hình 2.5 Xe đạp điện ngày nay (Nguồn internet) 23 2.5 Các tồn tại của xe điện trợ lực ở Việt Nam Đầu tiên là về kiểu dáng mẫu mã. Hiện nay, trên thị trường xe đạp điện trợ lực có vô vàn mẫu mã khác nhau.