CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1. Bối cảnh tổng quan tình hình Trong bối cảnh thế giới đang phải đối mặt với hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu và sự cạn kiệt của tài nguyên thiên nhiên; việc đáp ứng ngày càng tốt hơn các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về khí thải và ô nhiễm môi trường, cũng như sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng là những yêu cầu vô cùng cấp thiết. Đối với lĩnh vực nghiên cứu phát triển của ngành công nghiệp ô tô gần đây, “Green vehicle” là một khái niệm rất được chú ý. Dựa trên cơ sở sử dụng các loại nhiên liệu sạch, nhiên liệu sinh học (biodiesel, biogasoline), các nguồn năng lượng mới (điện, hydrogen…) hoặc kết hợp nhiều nguồn năng lượng khác nhau (hybrid), “Green vehicle” có thể đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường, sử dụng hiệu quả.
Trong đó, xe “Điện” được xem là phương án thay thế cho động cơ dùng nhiên liệu hóa thạch trong tương lai gần. Các hãng xe nổi tiếng như Yamaha, Honda, Suzuki đã và đang phát triển xe điện ở lĩnh vực xe hai bánh và đang rất được ưa chuộng tại thị trường Việt Nam. Bên cạnh đó Việt Nam là quốc gia đang phát triển có lượng xe máy hai bánh trên bình quân đầu người rất lớn, vấn đề giảm thiểu ô nhiễm môi trường do xe máy gây ra cũng rất được chú ý đến. Nhiệm vụ dự án.
Nhiệm vụ của dự án này là thiết kế ra một chiếc motor điện có khả năng đáp ứng được các tiêu chí di chuyển trong phạm vi thành phố, ngoại thành. Tạo ra một chiếc xe hai bánh chạy bằng nguồn năng lượng điện thân thiện với môi trường bằng việc lên ý tưởng tính toán chọn ra động cơ điện phù hợp với tiêu chí được đề ra ban đầu và thiết kế hệ thống truyền động hợp lý cho xe sau đó tiến hành mô phỏng chúng trên matlab cho đến khi đạt yêu cầu ban đầu. Đối tượng nghiên cứu. Thiết kế mẫu xe motor sử dụng nguồn động cơ điện phù hợp với điều kiện vận hành và hiệu quả sử dụng năng lượng tại giao thông tại thành phố Hồ Chí Minh Đáp ứng được quy định về vận tốc trong nội thành là 40 km/h và ngoại thành là 60km/h 7 1.
Phương pháp nghiên cứu. - Thu thập tài liệu có liên quan: Thống kê – so sánh – tính toán – phân tích và lựa chọn. - Tính toán động học và động lực học của xe. - Tìm hiểu về các loại động cơ điện – ắc quy – các phương pháp điều khiển.
- Phương án bố trí ắc quy – động cơ điện và hệ thống điều khiển. - Tính toán kỹ thuật, kiểm nghiệm. - Mô phỏng Simulink trên matlab để đánh giá khả năng hoạt động của xe. - Đánh giá trên lý thuyết phương án thiết kế trước và sau khi mô phỏng.
Nội dung nghiên cứu. Để giải quyết mục tiêu nghiên cứu là đưa năng lượng điện vào ứng dụng trên xe hai bánh thông qua cải tạo hệ thống truyền lực, sau đó đưa ra nguyên lý điều khiển phân phối công suất trên xe theo yêu cầu đề ra ban đầu. Đối tượng sử dụng. Vì đây là xe mô tô điện có công suất lớn hơn 4000W có khả năng đạt được tốc độ và gia tốc cao nên đối tượng hướng tới ở đây là dân công sở và những thành phần cần thường xuyên di chuyển ở khu vực ngoại thành cần di chuyển với tốc độ cao.
Với thiết kế motor điện cho dòng xe thể thao nên nó cũng được nhắm vào người đam mê tốc độ với chiếc xe máy điện có khả năng tăng tốc tốt và tốc độ cực đại cao. Giới hạn đề tài. - Lên ý tưởng và tính toán các thông số cơ bản của chiếc xe. - Tính toán công suất và moment cần thiết để đạt được khả năng tăng tốc, leo dốc và tốc độ tối đa như yêu cầu.
- Chọn mô tơ điện phù hợp để đáp ứng được gia tốc, leo dốc và tốc độ yêu cầu. - Mô phỏng động lực học trên Simulink trong matlab về khả năng tăng tốc, leo dốc và tốc độ cực đại. 8 CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN THÔNG SỐ KỸ THUẬT 2. Tham khảo từ các nghiên cứu khác.
Thiết kế mẫu xe máy hai bánh hybrid dựa trên xe nền Honda wave S110: đồ án này sử dụng kết hợp động cơ đốt trong và động cơ điện. Động cơ điên được sử dụng cho dải tốc độ từ 0 đến 40 km/h từ 40km/h trở lên thì sẽ sử dụng động cơ đốt trong của xe. Các thông số kỹ thuật sau cải tạo của xe. - Công suất của xe: đạt yêu cầu đề ra cho dải tốc độ sử dụng động cơ điện.
- Lực kéo: ở các tay số lực kéo đều đạt yêu cầu cho một người và hai người trên xe giúp xe chuyển động ổn định. - Gia tốc: khả năng tăng tốc đạt yêu cầu. - Khả năng leo dốc: đạt yêu cầu leo dốc cực đại ở các tay số nhất định. - Tính ổn định của xe hybrid: thỏa mãn tính ổn định của xe về tính ổn định dọc tĩnh và dọc động của xe 2.
Xây dựng kịch bản sử dụng. Quy định về tốc độ Theo quy định thì người điều khiển xe máy, xe gắn máy trên đường bộ phải tuân thủ quy định về tốc độ được ghi trên biển báo hiệu đường bộ; tại những đoạn đường không có biển báo hiệu quy định về tốc độ thì người điều khiển xe máy, xe gắn máy phải tuân thủ quy định tại Điều 6, Điều 7 Điều 8 và Điều 9 Thông tư 91/2015/TT- BGTVT. Cụ thể như sau: - Đối với mô tô: + Trong khu vực đông dân cư: Đường đôi (có dải phân cách giữa); đường một chiều có từ 2 làn xe cơ giới trở lên: 60 km/h; Đường hai chiều không có dải phân cách giữa; đường một chiều có 1 làn xe cơ giới: 50 km/h. + Ngoài khu vực đông dân cư: 9 Đường đôi (có dải phân cách giữa); đường một chiều có từ 2 làn xe cơ giới trở lên: 70 km/h; Đường hai chiều không có dải phân cách giữa; đường một chiều có 1 làn xe cơ giới: 60 km/h.
- Đối với xe máy chuyên dùng: Trên đường bộ: không quá 40 km/h. Trên đường cao tốc: phải tuân thủ tốc độ tối đa, tốc độ tối thiểu ghi trên biển báo hiệu đường bộ. Tốc độ tối đa cho phép khai thác trên đường cao tốc không vượt quá 120 km/h. - Đối với xe gắn máy: Tốc độ tối đa được xác định theo báo hiệu đường bộ và không quá 40 km/h.
Điều kiện sử dụng của xe Điều kiện sử dụng xe trong và ngoài khu vực thành phố với vận tốc không quá 50 km/h. Đạt được khả năng tăng tốc từ 0 km/h đến 50 km/h trong 7 giây. Hoạt động tốt trong điều kiện giao thông trong Thành phố. Đáp ứng được điều kiện tăng giảm tốc độ trong khu vực thành phố.
Tham khảo các xe trên thị trường. Xe điện Vinfast Klara. Ngoại hình Vinfast Klara: Hoàn thiện và đẹp mắt, mang vóc dáng xe ga châu Âu. Đầu tiên, khi nhìn vào chiếc xe máy điện Klara, chúng ta có thể thấy được dáng vẻ khá quen mắt khi chiếc xe sử dụng nhiều hình ảnh từ những chiếc xe tay ga nổi tiếng như Vespa, Lambretta.
Các chi tiết được thiết kế và lắp ráp một cách rất hoàn chỉnh, hài hòa với bộ cánh là màu sơn nhũ hiện đại thường thấy trên các dòng xe cao cấp 10 .1: xe máy điện Vinfast Klara Đầu tiên phải kể đến trên chiếc Klara này là toàn bộ dàn điện từ động cơ điện 1.200W cho tới bộ điều khiển, pin đều là của hãng sản xuất đồ điện lớn của Đức mang tên BOSCH.2: Động cơ điện BOSCH trên xe Vinfast Klara 11 Vì vậy, bộ điện và khối động cơ này được kì vọng là sẽ có độ bền rất cao và khả năng sử dụng tốt. Ngoài ra, khối động cơ điện của BOSCH đặt trên Klara còn đạt tiêu chuẩn kháng nước cực tốt và có thể giúp chiếc xe hoạt động trong môi trường ngập úng mà không lo rò rỉ điện hay chập hỏng. Đồng hồ hiển thị của Vinfast Klara khá hiện đại khi sử dụng màn hình điện tử lớn, sáng và rất rõ ràng. Đây là điểm cộng dành cho chiếc xe khi trên thị trường có rất ít những mẫu xe máy phổ thông được trang bị loại màn hình hiện đại này.3: Cụm đèn trước xe Vinfast Klara.
Tiếp theo, xe sở hữu dàn đèn từ đèn pha, đèn hậu cùng xi nhan full LED có tuổi thọ cao và tiêu thụ ít điện hơn so với các loại đèn Halogen truyền thống. Không chỉ thế, bộ đèn LED này còn làm cho Klara trở nên nổi bật và hiện đại hơn rất nhiều. Chiếc xe được bố trí cổng sạc ngay trong yên xe cùng các gờ để đi dây sạc ra bên ngoài cốp xe khá tiện lợi và khoa học. Theo chủ nhân của chiếc xe thì việc sạc điện chiếc xe này khá giống với việc sạc điện thoại khi sử dụng cả ngày rồi cắm sạc qua đêm.
Ngoài ra, người dùng còn có thể tháo khối pin phía trong xe ra để sạc riêng nhưng khối pin này khá nặng khoảng 11kg. Vinfast Klara có khả năng vận hành êm ái với 2 chế độ lái.4: Đồng hồ hiện thị trên xe Vinfast Klara. Với 2 chế độ lái ECO và Sport, chiếc xe cho khả năng di chuyển rất hợp lý trong thành phố, khả năng đi được 80km cho 1 lần sạc đầy pin Chiếc xe di chuyển trong phố với tốc độ tối đa có thể đạt được là 49km/h và khả năng tăng tốc phụ thuộc vào chế độ lái. Ở chế độ ECO, chiếc xe mang lại sự nhẹ nhàng, thanh lịch nhưng khá yếu ớt.
Ở chế độ Sport, phản hồi ga của mô-tơ 1.200W là khá tốt khi cho người lái cảm giác lướt nhẹ trên đường và không bị ì xe. 13 Thông số kỹ thuật xe Vinfast Klara.1: Thông số kỹ thuật xe Vinfast Klara bản Lithium.2: Thông số kỹ thuật xe Klara bản acquy axit chì. 15 Đánh giá chung ưu nhược điểm xe VinFast Klara. - Ưu điểm: + Động cơ mạnh mẽ, êm ái.
+ Hệ thống điện của Bosch. + An toàn với hệ thống phanh đĩa trước sau. + Ngoại hình có độ hoàn thiện cao, đẹp mắt. - Nhược điểm: + Hệ thống Bluetooth chưa kết nối được với IOS trên Iphone.
+ Giá bán tương đối cao so với các đối thủ dù được sản xuất trong nước. + Phiên bản ắc quy không có gì nổi bật so với các đối thủ.