Nghiên cứu chế tạo thân vỏ xe, hệ thống treo, lái cho xe điện đô thị cỡ nhỏ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.88 MB, 137 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THÂN VỎ XE, HỆ THỐNG
TREO, LÁI CHO XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ

SVTH: NGUYỄN VĂN THÂN
MSSV: 15145366
SVTH: LÊ VĂN LINH
MSSV: 15145279
SVTH: NGUYỄN VÕ ANH KIỆT
MSSV: 15145273
GVHD: GV.ThS VŨ ĐÌNH HUẤN

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Tên đề tài

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THÂN VỎ XE, HỆ THỐNG
TREO, LÁI CHO XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ

SVTH: NGUYỄN VĂN THÂN

MSSV: 15145366
SVTH: LÊ VĂN LINH
MSSV: 15145279
SVTH: NGUYỄN VÕ ANH KIỆT
MSSV: 15145273
GVHD: GV.ThS VŨ ĐÌNH HUẤN
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
TP. Hồ Chí Minh, ngày .... tháng …. năm 2019

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIEÄP
Họ tên sinh viên:

1. NGUYỄN VĂN THÂN

MSSV: 15145366
Điện thoại: 0902998203)

(E-mail:

Ngành: Sư phạm kỹ thuật – Công nghệ kỹ thuật Ơ tơ
Khóa: Khóa 2015

Lớp: 159450B
2. LÊ VĂN LINH

MSSV: 15145279
Điện thoại: 0377202069)

(E-mail:

Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ
Khóa: Khóa 2015

Lớp: 151453C
3. NGUYỄN VÕ ANH KIỆT

MSSV: 15145273
Điện thoại: 0775104062)

(E-mail:

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ơ tơ
Khóa: Khóa 2015

Lớp: 151452C

1. Tên đề tài
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THÂN VỎ XE, HỆ THỐNG TREO, LÁI CHO XE
ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ.
2. Nhiệm vụ đề tài
-

Nghiên cứu chế tạo thân vỏ cho xe điện đô thị cỡ nhỏ;

-

Tính tốn hệ thống treo cho xe điện đô thị cỡ nhỏ;

-

Tính tốn hệ thống lái cho xe điện đơ thị cỡ nhỏ.

3. Sản phẩm của đề tài
-

Xe điện đô thị cỡ nhỏ (4 chỗ);

-

Các bản vẽ và đồ thị:
 Tổng thể xe điện;
 Kết cấu khung, vỏ xe;
 Kết cấu hệ thống treo;
 Kết cấu hệ thống lái;
 Kết quả tính tốn.

-

Kết quả tính tốn hệ thống treo cho xe điện đơ thị cỡ nhỏ;

-

Kết quả tính tốn hệ thống lái cho xe điện đô thị cỡ nhỏ.

4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 22/03/2019
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/07/2019
TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Điện Tử Ô tô

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN THÂN

MSSV: 15145366

Hội đồng: II

Họ và tên sinh viên: LÊ VĂN LINH

MSSV: 15145279

Hội đồng: II

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VÕ ANH KIỆT

MSSV: 15145273

Hội đồng: II.

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THÂN VỎ XE, HỆ THỐNG TREO, LÁI CHO XE ĐIỆN ĐÔ THỊ
CỠ NHỎ.
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: GV.ThS VŨ ĐÌNH HUẤN
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN (không đánh máy)
2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

2.3.Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

2.4. Những tồn tại (nếu có):
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

3. Đánh giá:
Mục đánh giá

TT
1.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm
tối đa

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN
Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…

50
5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2019

Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Điện Tử Ô tô

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN THÂN

MSSV: 15145366

Hội đồng: II

Họ và tên sinh viên: LÊ VĂN LINH

MSSV: 15145279

Hội đồng: II

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VÕ ANH KIỆT

MSSV: 15145273

Hội đồng: II

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THÂN VỎ XE, HỆ THỐNG TREO, LÁI CHO XE ĐIỆN ĐÔ THỊ
CỠ NHỎ.
Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) GVC.ThS NGUYỄN VĂN THÌNH (1090).
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................................

3. Kết quả đạt được:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................

5. Câu hỏi:
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

7. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 07 năm 2019

Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THÂN VỎ XE, HỆ THỐNG TREO, LÁI CHO XE ĐIỆN
ĐÔ THỊ CỠ NHỎ.
Họ và tên Sinh viên: NGUYỄN VĂN THÂN

MSSV: 15145366

LÊ VĂN LINH

MSSV: 15145279

NGUYỄN VÕ ANH KIỆT

MSSV: 15145273

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện
và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo
yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:
Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng

năm 2019

LỜI CẢM ƠN
Ngày nay, việc ô tô điện được tập trung phát triển trên toàn thế giới như một phương
tiện đi lại thông dụng. Các trang thiết bị, bộ phận trên ơ tơ điện ngày càng hồn thiện và hiện
đại, đóng một vai trị quan trọng đối với việc bảo đảm độ tin cậy và an toàn cho người vận
hành và chuyển động của ô tô. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nền
công nghiệp ô tô trên thế giới phát triển ngày càng cao, đã cho ra đời nhiều loại xe ô tô điện
hiện đại phục vụ cho nhu cầu và mục đích sử dụng của con người. Trong đó, độ êm dịu, an
tồn và tính thẩm mỹ của ơ tơ điện được đặt lên hàng đầu. Do đó, hệ thống treo, lái, thân vỏ xe
có vai trị hết sức quan trọng. Vì vậy việc thiết kế một hệ thống treo, thân vỏ và hệ thống lái
phù hợp với các thông số kết cấu của xe sẽ nâng cao tính tiện nghi và độ êm dịu cho xe.Vì mục
tiêu trên, chúng em được Gv.Ths Vũ Đình Huấn hướng dẫn đề tài “Nghiên cứu chế tạo thân
vỏ xe, hệ thống treo, lái cho xe điện đô thị cỡ nhỏ”. Đây là một đề tài vừa có thể nghiên cứu
lý thuyết vừa có thể kiểm nghiệm lý thuyết nghiên cứu bằng ứng dụng thực tế nên rất thiết thực
đối với sinh viên.

Bằng sự cố gắng nỗ lực của các thành viên trong nhóm và đặc biệt là sự chỉ dạy tận tình
của thầy Gv.Ths Vũ Đình Huấn, chúng em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Do thời gian
làm đồ án có hạn và trình độ cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót.
Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của q thầy cơ để bài đồ án này hoàn thiện
hơn nữa. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Gv.Ths Vũ Đình Huấn cùng tồn thể giảng
viên trong khoa cơ khí động lực đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng em thực hiện đồ án trong thời
gian qua.
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN VĂN THÂN
NGUYỄN VÕ ANH KIỆT
LÊ VĂN LINH

i

TĨM TẮT
Mặc dù ơ tơ điện khơng phải là một khái niệm mới mà trên thực tế đã có lịch sử lâu đời
(Từ đầu thế kỷ XIX), thế nhưng do những hạn chế về công nghệ ắc quy và đặc biệt là do sự tiến
bộ vượt bậc của công nghệ động cơ đốt trong, ô tô điện đã dần bị thay thế và hầu như khơng cịn
tồn tại từ sau những năm 1930. Tuy nhiên trong những thập kỉ gần đây, hai vấn đề lớn của nhân
loại là ô nhiễm mơi trường do khí thải và an ninh năng lượng do sự hữu hạn của các nguồn năng
lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ, và khí đốt) đã dần trở nên bức thiết. Người ta bắt đầu quan tâm
trở lại đến ô tô điện như một giải pháp hiệu quả cho các vấn đề này.
Tại các đô thị lớn ở Việt Nam, do những bất cập của hạ tầng giao thơng, cộng với ý thức
tham gia giao thơng cịn hạn chế của một nhóm người nên tình trạng ùn tắt giao thông đã trở nên
quá quen thuộc với người dân đô thị. Hệ quả của việc ùn tắt giao thông trong đô thị đang gây ra
thiệt hại không nhỏ cho sự phát triển kinh tế quốc gia, giảm hiệu suất lao động và đặc biệt là gây
ô nhiễm môi trường do lượng khí thải của các phương tiện giao thơng đường bộ. Trước tình hình
đó, hệ thống giao thơng đơ thị tại các thành phố lớn của Việt Nam cần được quan tâm cải thiện

theo hướng bền vững, thân thiện với môi trường. Việc sử dụng ô tô điện đô thị cỡ nhỏ có thể được
coi là giải pháp nhằm giảm số lượng phương tiện cá nhân, dẫn đến giảm tình trạng ùn tắt và giảm
ơ nhiễm mơi trường cho đô thị.
Về bản chất, kết cấu của ô tô điện cũng tương đối giống như kết cấu của ô tô sử dụng động
cơ đốt trong (chỉ khác về nguồn động lực và cách bố trí một số hệ thống trên xe), bao gồm: động
cơ, khung gầm, thân vỏ và điện thân xe. Trong đó, khung gầm và thân vỏ có vai trị đảm nhiệm
chịu lực chính và cấu thành hình dạng mang tính thẩm mỹ cho xe, đặc biệt là đảm bảo an toàn cho
người ngồi trên xe và là cơ sở để lắp đặt các bộ phận cơ khí.
Kết cấu khung gầm gồm các hệ thống: hệ thống truyền lực, hệ thống dẫn hướng, hệ thống
treo. Còn kết cấu thân vỏ gồm: khoang động cơ, khoang hành khách và khoang hành lý đối với ơ
tơ con. Do đó, trong q trình thiết kế một chiếc xe ơ tơ điện, bên cạnh việc tính tốn hệ thống
truyền lực, thì việc tính tốn và thiết kế khung gầm – thân vỏ cũng được xếp vào công đoạn quan
trọng không kém.

ii

Từ những hiện trạng giao thông của đô thị hiện nay, cùng với cơ sở lý thuyết về ô tô điện,
chúng em đã được Thầy Gv.Ths Vũ Đình Huấn hướng dẫn thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế tạo
thân vỏ xe, hệ thống treo, lái cho xe điện đô thị cỡ nhỏ”, qua việc nghiên cứu đề tài đã phần
nào thấy được tính khả quan trong việc ứng dụng sản phẩm của đề tài vào thực tế hiện nay.
Nội dung chính của đề tài bao gồm:
-

Tiến hành khảo sát nhu cầu sử dụng xe điện đơ thị tại Việt Nam;

-

Tính toán, thiết kế và chế tạo thân vỏ xe cho xe điện đơ thị cỡ nhỏ;

-

Tính tốn các thơng số trong hệ thống treo và hệ thống lái trong từng trường hợp cụ thể để
kiểm nghiệm đảm bảo khả năng vận hành cho xe điện đô thị cỡ nhỏ;

-

Xây dựng và lắp ráp mơ hình xe điện đơ thị cỡ nhỏ.
Cấu trúc đề tài:

-

Chương 1. Tổng quan đề tài

-

Chương 2. Tổng quan về ô tô điện

-

Chương 3. Thiết kế tổng thể xe điện đô thị cỡ nhỏ

-

Chương 4. Thiết kế thân vỏ xe điện đơ thị cỡ nhỏ

-

Chương 5. Tính tốn, thiết kế hệ thống treo cho xe

-

Chương 6. Tính toán, thiết kế hệ thống lái.

-

Chương 7. Kết luận và kiến nghị.
Phương pháp nghiên cứu:

-

Kế thừa những cơ sở lý thuyết và mơ hình của thầy Vũ Đình Huấn để xây dựng mơ hình
mới.

-

Sử dụng các tài liệu liên quan, tài liệu tham khảo để thiết kế, tính tốn các thông số cho hệ
thống treo và hệ thống lái.

-

Dựa vào những kết quả, số liệu tính tốn để đưa ra hướng cải tiến, phục vụ nghiên cứu
thực nghiệm.

iii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................i
TÓM TẮT .................................................................................................................................ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .............................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................................xi
DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................................xiv
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ...................................................................................... 1
1.1.

Mục đích, ý nghĩa đề tài ........................................................................................... 1

1.2. Xu hướng phát triển ô tô trên Thế giới và Việt Nam .................................................... 2
1.3. Kết quả khảo sát nhu cầu sử dụng xe điện đô thị tại Việt Nam .................................... 8
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ ĐIỆN ....................................................................... 13
2.1. Giới thiệu xe điện ........................................................................................................ 13
2.2. Cấu hình của ơ tơ điện ................................................................................................. 13
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TỔNG THỂ XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ .................................... 18
3.1. Thiết kế chung ............................................................................................................. 18
3.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế ........................................................................ 20
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ THÂN VỎ XE ĐIỆN ĐÔ THỊ CỠ NHỎ ...................................... 33
4.1. Tổng quan về khung vỏ ............................................................................................... 33
4.1.1. Tổng quan về khung xe ........................................................................................ 33
4.1.2. Tổng quan về vỏ xe .............................................................................................. 33
4.1.3. Phân loại ............................................................................................................... 34
4.2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế khung ........................................................ 37
4.2.1. Phân tích, chọn phương án thiết kế ...................................................................... 37
4.2.2. Phân tích chọn loại khung thiết kế cho xe............................................................ 40
4.3. Tính tốn bền khung xe ............................................................................................... 44
4.3.1. Xác định kích thước sơ bộ của khung .................................................................. 44
4.3.2. Phân tích bố trí chung........................................................................................... 47
4.3.3. Đặc điểm kết cấu khung xe thiết kế ..................................................................... 51
4.4. Tính tốn kiểm nghiệm bền ......................................................................................... 56
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO CHO XE ................................ 62

5.1. Yêu cầu của hệ thống treo. .......................................................................................... 62
iv

5.2. Phân tích chọn loại hệ thống treo. ............................................................................... 62
5.3. Tính tốn hệ thống treo. ............................................................................................... 66
5.3.1. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo .................................................. 66
5.3.2. Xác định hành trình tĩnh của bánh xe (hay độ võng tĩnh của hệ treo). ................ 66
5.3.3. Tính độ cứng của hệ thống treo ............................................................................ 67
5.3.4. Tính hành trình động của bánh xe ........................................................................ 67
5.3.5. Tính lị xo ............................................................................................................. 68
5.3.6. TÍNH GIẢM CHẤN ............................................................................................ 70
CHƯƠNG 6. TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI ................................................... 77
6.1. Vai trò và nhiệm vụ của hệ thống lái ........................................................................... 77
6. 2. Kết cấu hệ thống lái .................................................................................................... 77
6.3. Phân loại ...................................................................................................................... 78
6.3.1. Theo bố trí bánh lái .............................................................................................. 78
6.3.2. Theo số lượng bánh dẫn hướng ............................................................................ 78
6.3.3. Theo kết cấu của cơ cấu lái .................................................................................. 79
6.3.4. Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của cường hóa ............................................ 83
6.4. Chọn cơ cấu lái ............................................................................................................ 83
6.5. Phương án lựa chọn dẫn động lái ................................................................................ 83
6.6. Tính tốn sơ bộ hệ thống ............................................................................................. 84
6.6.1. Tính tốn động học hệ thống lái ........................................................................... 84
6.6.2. Xác định mômen cản quay vịng tại chỗ. ............................................................. 90
Hình 6.13. Sơ đồ lực ngang tác dụng lên bánh xe khi xe quay vòng. ............................... 92
6.6.3. Xác định chiều dài thanh răng: ............................................................................. 94
6.6.5. Tính bền dẫn động lái ......................................................................................... 102
CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 110
7.1. Kết luận...................................................................................................................... 110

7.2. Kiến nghị ................................................................................................................... 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 111

v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
CDC : Clean Diesel Car.
LPG : Liquified Petroleum Gas.
HC : Hydro Carbon.
FFV : Flexible fuel vehicle.
CNG : Compressed Natural gas.
EVAC : Electric Vehicle Association of Canada.
ECM: Electronic Control Module.
SUV : Sport Utility Vehicle.
ABS : Anti-lock Braking System.
ESP: Electronic Stability Program.
DC: Động cơ điện.
HS: Hộp số.
VS: Vi sai.
GT: Hộp giảm tốc.
a: Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến cầu trước (mm).
b: Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến cầu sau (mm).
li: Khoảng cách từ tâm bánh trước đến toạ độ trọng tâm các thành phần khối lượng( mm).
hi: Chiều cao trọng tâm các thành phần khối lượng(mm).
hg: Chiều cao trọng tâm xe (mm).
G: Trọng lượng bản thân ô tô (kg).
Gk: Trọng lượng chassis và khung xương(kg).
Gct: Trọng lượng cầu trước và bánh xe (kg).
Gcs: Trọng lượng cầu sau và bánh xe (kg).

Gm: Trọng lượng động cơ (kg).
Gat: Trọng lượng acquy trước (kg).
Gas: Trọng lượng acquy sau (kg).
Ggt: Trọng lượng ghế trước (kg).
vi

Ggs: Trọng lượng ghế sau (kg).
Gl: Trọng lượng hệ thống lái (kg).
Glanh: Trọng lượng hệ thống lạnh (kg).
Gnt: Trọng lượng 2 người khoang lái (kg).
Gns: Trọng lượng 2 người sau (kg).
Ghl: Trọng lượng hành lý (kg).
Vmax: Vận tốc cực đại của xe thiết kế (km/h).
Vmin: Vận tốc nhỏ nhất của xe (km/h).
f: Hệ số cản lăn.
: Hệ số bám .
B: Chiều rộng cơ sở (mm).
L: Chiều dài cơ sở (mm).
H: Chiều cao của xe (mm).
ft: Độ võng tĩnh.
fd: Hành trình động.
ω: Tần số góc (rad/s).
g: Gia tốc trọng trường (m/s2).
Zt: Tải trọng tác dụng lên hệ thống treo ở trạng thái tĩnh (N).
Zt1: Tải trọng tĩnh tác dụng lên hệ thống treo ở cầu trước (N).
Zt2: Tải trọng tĩnh tác dụng lên hệ thống treo ở cầu sau (N).
ft1: Độ vòng tĩnh của hệ thống treo ở cầu trước (mm).
ft2: Độ vòng tĩnh của hệ thống treo ở cầu sau (mm).
Ct1: Độ cứng của hệ thống treo ở cầu trước (N/mm).

Ct2: Độ cứng của hệ thống treo ở cầu sau (N/mm).
fđ1: Hành trình động của bánh xe ở cầu trước (mm).
fđ2: Hành trình động của bánh xe ở cầu sau (mm).
Kđ: Hệ số tải trọng động.

vii

c: Hệ số đường kính của lị xo.
K: Hệ số hình dạng tiết diện và độ cong của lị xo.
[]: Ứng suất xoắn giới hạn (N/mm2).
d: Đường kính dây lị xo (mm).
Pmax: Lực tác dụng lớn nhất lên lò xo (N).
n: Số vịng lị xo (vịng)

n=

𝐺×𝑑×𝑓𝑡
8×𝑐 3 ×p

Dn: Đường kính ngồi của lị xo (mm).
Dt: Đường kính trong của lị xo (mm).
n0: Số vòng của lò xo kể cả vòng khơng biến dạng (vịng).
min: Khe hở giữa hai vịng của lò xo ứng với Pmax (mm).
Hmin: Chiều cao nhỏ nhất của lò xo (mm).
Hp: Chiều dài của lò xo ứng với Pmax (mm).
H0: Chiều dài tự do của lò xo (mm).
t: Bước của lò xo khi ở trạng thái tự do (mm).
a: Chiều dày thành xilanh (mm).
dP: Đường kính pítơng (mm).

dx: Đường kính ngồi của xilanh cơng tác (mm).
dt: Đường kính thanh đẩy píttơng (mm).
dn: Đường kính ống ngồi xilanh (mm).
lg: Chiều dài phần chứa dầu (mm).
HP: hành trình dịch chuyển của píttơng (mm).
C: Độ cứng của hệ thống treo (Nm-1).
: Hệ số dập tắt dao động tương đối.
K: Hệ số lực cản quy dẫn về bánh xe của giảm chấn đặt trong hệ thống treo (Ns/m).
Kn: Hệ số lực cản tính cho hành trình nén.
Ktr: Hệ số lực cản tính cho hành trình trả.
Pa: Lực tác dụng lên pittong (N).
viii

Va: Tốc độ chuyển dịch tương đối của píttơng với xilanh (m/s).
FP: Diện tích píttơng làm việc.
Zt: Vận tốc của píttơng.
0: Hệ số lưu lượng.
fv: Diện tích lỗ dầu.
P: Áp suất của chất lỏng n.
: Góc quay vịng của bánh xe dẫn hướng bên ngồi.
: Góc quay vịng của bánh xe dẫn hướng bên trong.
Rmin: Bán kính quay vịng (m).
: Góc tạo bởi địn bên hình thang lái và phương ngang.
m: Chiều dài địn bên hình thang lái (mm).
y: Khoảng cách giữa địn ngang với trục trước trong hình thang lái (mm).
p: Chiều dài địn thanh nối bên hình thang lái (mm).
lt: Góc  tính theo lý thuyết.
tt: Góc  tính theo thực tế.
: Độ sai lệch.

Mc: Mơmen cản chuyển động.
: Hiệu suất tính đến tổn hao ma sát tại cam quay và các khớp trong dẫn động lái.
Gbx: Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng (N).
r: Bán kính tự do của bánh xe.
B: Chiều cao lốp (mm).
rbx: Bán kính làm việc của bánh xe (mm).
R: Bán kính vành lái (m).
ic: Tỷ số truyền cơ cấu lái.
th: Hiệu suất thuận của cơ cấu lái, đối với cơ cấu lái thanh răng - trục răng hiệu suất thuận.
id: Tỷ số truyền của truyền động lái.
L: Chiều dài thanh răng (mm).
ix

Dc: Đường kính vịng chia.
mn: Mơdun pháp tuyến của bánh răng, chọn theo tiêu chuẩn.
: Góc nghiêng ngang của bánh răng, chọn sơ bộ góc nghiêng.
Z: Số răng.
h: Chiều cao răng(mm).
Dd: Đường kính vịng đỉnh của thanh răng(mm).
Pv: Lực vịng tác dụng lên bánh răng (N).
Pr: Lực hướng tâm tác dụng lên trục răng theo công thức (N).
Pa: Lực dọc tác dụng lên trục răng (N).
SH: Là hệ số an toàn.
ZR: Hệ số xét ảnh hưởng của độ nhám.
ZV: Hệ số xét ảnh hưởng của vận tốc vòng.
KXH: Hệ số xét ảnh hưởng của kích thước trục rang.
KF: Hệ số xét ảnh hưởng của độ độ bôi trơn.
SF: Là hệ số an toàn.
YS: Là hệ số xét tới ảnh hưởng của mơ đun.

Dtl: Đường kính trong trục lái (mm).
Dtl :Đường kính ngồi trục lái (mm).
Wx: Mơmen chống xoắn của tiết diện tính tốn.
eN: Khoảng cách từ tâm cầu đến vị trí ngàm (mm).
dN: Đường kính tại vị trí ngàm tính tốn (mm).
Dc: Đường kính cầu rơtuyn (mm).
k: Đường kính bề mặt tỳ với đệm rôtuyn (mm).
[𝜎𝑐𝑑 ]: Ứng suất chèn dập cho phép (𝑀𝑃𝑎).
[𝜎𝑢 ]: Ứng suất uốn cho phép tại vị trí ngàm (𝑀𝑃𝑎).

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống truyền động của ô tô sử dụng năng lượng mặt trời. ……………8
Hình 1.2. Độ tuổi nhóm người được khảo sát...................................................................... 9
Hình 1.3. Tỉ lệ số người muốn thay đổi phương tiện đi lại hiện tại bằng ơ tơ điện. ............ 9
Hình 1.4. Kết quả thu được sau khi khảo sát về quãng đường đi làm hằng ngày. ............ 10
Hình 1.5. Tỷ lệ số người chọn thời gian phù hợp cho mỗi lần sạc. ................................... 10
Hình 1.6. Tỷ lệ số người mong muốn quãng đường ô tô đi được sau khi sạc đầy. ........... 11
Hình 2.1: Cấu hình của ơ tơ điện hiện đại ......................................................................... 14
Hình 2.2: Một số kiểu bố trí hệ thống truyền lực trên ơ tơ điện. ....................................... 15
Hình 2.3. Kiểu bố trí hệ thống truyền lực cho xe thiết kế ................................................. 17
Hình 3.1. Hình chiếu đứng ơ tơ điện. ................................................................................. 18
Hình 3.2. Hình chiếu bằng ơ tơ điện. ................................................................................. 18
Hình 3.3. Hình chiếu phía đầu xe và phía đi xe. ............................................................ 19
Hình 3.4. Sơ đồ phân bố tải trọng khi ơ tơ khơng tải......................................................... 22
Hình 3.5. Sơ đồ phân bố tải trọng khi xe đầy tải. .............................................................. 24
Hình 3.6. Tọa độ trọng tâm xe trong trường hợp xe đầy tải. ............................................. 25

Hình 3.7. Động cơ điện của xe thiết kế.............................................................................. 26
Hình 3.8. Hệ thống năng lượng của xe. ............................................................................. 27
Hình 3.9. Bình ắc quy phụ tải của xe. ................................................................................ 28
Hình 3.10. Động cơ điện tích hợp vi sai đặt trên cầu sau của xe. ...................................... 29
Hình 3.11. Hệ thống phanh của xe..................................................................................... 30
Hình 3.12. Hệ thống treo độc lập của xe. .......................................................................... 31
Hình 3. 13. Hệ thống dẫn hướng của xe. ........................................................................... 32
Hình 4.1. Cấu trúc khung rời ............................................................................................. 35
Hình 4.2. Cấu trúc khung gầm liền khối ............................................................................ 36
Hình 4.3: Loại khung ơ tơ chịu lực tất cả .......................................................................... 38
Hình 4.4: Loại khung và vỏ cùng chịu lực tác dụng .......................................................... 38
Hình 4.5: Loại vỏ chịu tất cả lực tác dụng ......................................................................... 38
Hình 4.6. Hình dáng khung có hai dầm dọc hai bên .......................................................... 40
Hình 4.7. Hình dáng khung gầm hình xương sống ............................................................ 41
xi

Hình 4.8: Hình dáng khung gầm hình chữ X ..................................................................... 43
Hình 4.9. Kích thước sơ bộ của khung. ............................................................................. 45
Hình 4.10. Kích thước của xe thiết kế ............................................................................... 46
Hình 4.11. Khung xe. ......................................................................................................... 47
Hình 4.12. Sơ đồ bố trí ghế. ............................................................................................... 48
Hình 4.13. Bố trí ăc quy ..................................................................................................... 49
Hình 4.14. Tổng thể vị trí các chi tiết chính ...................................................................... 50
Hình 4.15. Vị trí các thanh, dầm. ....................................................................................... 52
Hình 4.16. Tiết diện các thanh dài 2438 mm ..................................................................... 53
Hình 4.17. Tiết diện các thanh 1-2..................................................................................... 53
Hình 4.18. Tiết diện thanh ngang 4 ................................................................................... 54
Hình 4.19. Tiết diện sắt V .................................................................................................. 54
Hình 4.20. Tiết diện thanh ngang 7 ................................................................................... 55

Hình 4.21. Tiết diện thanh ngang 8 ................................................................................... 55
Hình 4.22. Tính tốn bền bằng phần mềm Catia. .............................................................. 57
Hình 4.23. Loại thép cacbon được chọn. ........................................................................... 58
Hình 4.24. Đặt lực và chọn ngàm. ..................................................................................... 59
Hình 4.25. Xu hướng biến dạng của các chi tiết ................................................................ 60
Hình 4.26. Ứng suất Von Mises stress lớn nhất trong tồn bộ khung ............................... 60
Hình 4.27. Dịch chuyển lớn nhất của tồn khung.............................................................. 61
Hình 5.1. Hệ thống treo phụ thuộc..................................................................................... 63
Hình 5.2. Hệ thống treo độc lập. ........................................................................................ 63
Hình 5.3. Hệ thống treo của xe thiết kế. ............................................................................ 65
Hình 5.4. Đồ thị đặc tính của giảm chấn. .......................................................................... 73
Hình 6.1. Hệ thống lái ........................................................................................................ 77
Hình 6.2. Phân loại hệ thống lái theo số bánh dẫn hướng. ................................................ 78
Hình 6.3. Cơ cấu lái trục vít – con lăn ............................................................................... 79
Hình 6.4. Cơ cấu lái kiểu trục vít êcu bi-thanh răng cung răng ......................................... 80
Hình 6.5. Cơ cấu lái loại trục vít -êcu bi cung răng ........................................................... 81
Hình 6.6. Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng .............................................................. 82
Hình 6.7. Dẫn động lái 4 khâu. .......................................................................................... 84
xii

Hình 6.8. Dẫn động lái sáu khâu. ....................................................................................... 84
Hình 6.9. Sơ đồ động học quay vịng................................................................................. 85
Hình 6.10. Sơ đồ hình thang lái khi xe đi thẳng. ............................................................... 87
Hình 6.11. Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vịng. ........................................................... 88
Hình 6.12. Sơ đồ đặt bánh xe dẫn hướng........................................................................... 91
Hình 6.13. Sơ đồ lực ngang tác dụng lên bánh xe khi xe quay vịng ............................... 92
Hình 6.14. Kích thước trục lái ......................................................................................... 102
Hình 6.15. Sơ đồ tác dụng lên khớp cầu. ......................................................................... 104
Hình 6.16. Thi cơng gầm xe. ........................................................................................... 107

Hình 6.17. Thi cơng khung xe. ........................................................................................ 107
Hình 6.18. Tiến hành sơn chống gỉ. ................................................................................. 108
Hình 6.19. Thi cơng vỏ xe. .............................................................................................. 108
Hình 6.20. Tiến hành sơn màu sau khi chuẩn bị xong bề mặt. ........................................ 109
Hình 6.21. Hồn thành xe điện đô thị cỡ nhỏ. ................................................................. 109

xiii

Nghiên cứu chế tạo thân vỏ xe, hệ thống treo, lái cho xe điện đô thị cỡ nhỏ

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về