MỤC LỤC
MỤC LỤC............................................................................................................................................................................................................ .................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH......................................................................................................................................................................................... .............. v
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................................................................................................................ ............ vii
BẢNG KÊ CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................................................................................................... ..................... viii
MỞ ĐẦU.......................................................................................................................................................................................................... ..................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................................................................................................................... .................... 2
1.1. Tổng quan về các nguồn năng lượng điện................................................................................................................................................ .................... 2
1.1.1. Năng lượng mặt trời với môi trường................................................................................................................................................. .......................... 2
1.1.2. Năng lượng mặt trời tại Việt Nam...................................................................................................................................................... ......................... 2
1.1.3. Điện gió.............................................................................................................................................................................................. ......................... 3
1.1.4. Thủy điện................................................................................................................................................................................................. ................... 4
1.1.5. Pin nhiên liệu.......................................................................................................................................................................................... .................... 5
1.2. Tổng quan về ô tô điện............................................................................................................................................................................... ................... 5
1.2.1. Giới thiệu chung về ô tô điện...................................................................................................................................................................... ................ 5
1.2.2. Cấu hình chung của ô tô điện............................................................................................................................................................... ...................... 6
1.2.3. Ô tô điện sử dụng năng lượng mặt trời............................................................................................................................................... ....................... 7
1.3. Sự phát triển của ô tô điện trên thế giới và ở Việt Nam............................................................................................................................ .................... 8
1.3.1. Sự phát triển ô tô điện trên thế giới...................................................................................................................................................... ...................... 8
1.3.2. Ô tô điện tại Việt Nam................................................................................................................................................................................ ................. 9
1.4. Mục tiêu, phạm vi, phương pháp và nội dung nghiên cứu......................................................................................................................... .................. 10
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ TỔNG THỂ.......................................................................................................................................................... ......................... 12
2.1. Phân tích lựa chọn thiết kế.................................................................................................................................................................... ....................... 12
2.1.1. Các yêu cầu đối với xe thiết kế........................................................................................................................................................... ....................... 12
2.1.2. Hệ thống truyền lực............................................................................................................................................................................. ...................... 12
2.1.2.1. Các yêu cầu cho hệ thống truyền lực cho xe thiết kế..................................................................................................................... ........................ 12
2.1.2.2. Phân tích các phương án bố trí hệ thống truyền lực...................................................................................................................... ........................ 12
2.1.3. Nguồn năng lượng.................................................................................................................................................................................. .................. 13
2.1.3.1. Ắc quy........................................................................................................................................................................................... .......................... 13
2.1.3.2. Pin mặt trời.................................................................................................................................................................................... ......................... 16
2.1.4. Hệ thống treo....................................................................................................................................................................................... ...................... 16
2.1.5. Hệ thống phanh............................................................................................................................................................................................. ............ 18
2.1.5.1. Chọn dẫn động phanh......................................................................................................................................................................... ................... 18
2.1.5.2. Chọn cơ cấu phanh........................................................................................................................................................................... ..................... 20
2.1.6. Hệ thống lái.............................................................................................................................................................................................. ................. 20
2.1.7. Hệ thống điều hòa trên xe........................................................................................................................................................................ ................. 21
2.1.7.1. Máy nén (kiểu đĩa chéo).......................................................................................................................................................................... .............. 22
2.1.7.2. Bộ ly hợp từ............................................................................................................................................................................................. .............. 24
2.1.7.3. Dàn nóng..................................................................................................................................................................................................... .......... 24
2.1.7.4. Dàn lạnh....................................................................................................................................................................................................... ......... 25
2.1.7.5. Phin lọc ga............................................................................................................................................................................................ ................. 26
2.1.7.6. Van tiết lưu............................................................................................................................................................................................ ................. 26
2.1.7.7. Các bộ phận phụ khác........................................................................................................................................................................... ................ 27
2.2. Xác định các thông số trọng lượng.............................................................................................................................................................. ................ 27
2.2.1. Động cơ xe điện......................................................................................................................................................................................... ............... 27
2.2.2. Ắc quy............................................................................................................................................................................................................ ........... 29
2.2.3. Tấm pin năng lượng mặt trời....................................................................................................................................................................... ............. 30
2.2.4. Khối lượng chassis và khung xương.................................................................................................................................................. ...................... 31
2.3. Phân tích bố trí các chi tiết..................................................................................................................................................................... ..................... 32
2.3.1. Ghế ngồi................................................................................................................................................................................................ ................... 32
2.3.2. Động cơ.................................................................................................................................................................................................. .................. 33
2.3.3. Hộp giảm tốc và vi sai....................................................................................................................................................................... ........................ 34
2.3.4. Tấm pin năng lượng mặt trời............................................................................................................................................................ ........................ 35
2.3.5. Các bộ phận của hệ thống điều hòa.................................................................................................................................................. ....................... 36
2.4. Phân bố trọng lượng của xe................................................................................................................................................................. ....................... 39
2.5. Xác định thông số hệ thống treo..................................................................................................................................................................... ............. 43
2.5.1. Xác định tải trọng tác dụng lên nhíp lá.......................................................................................................................................................... ........... 43
2.5.2. Chọn sơ bộ kích thước nhíp.......................................................................................................................................................................... ........... 44
2.5.3. Kiểm tra điều kiện hệ thống treo............................................................................................................................................................ ................... 44
2.5.3.1. Tính độ cứng, độ võng tĩnh của hệ thống treo C............................................................................................................................... .................... 44
2.5.3.2. Tính bền tai nhíp.................................................................................................................................................................................. .................. 45
2.5.3.3. Tính kiểm tra chốt nhíp....................................................................................................................................................................... .................... 46
2.6. Xác định thông số hệ thống phanh............................................................................................................................................................. .................. 46
2.6.1. Tính toán momen phanh sinh ra ở ô tô................................................................................................................................................... .................. 46
2.6.2. Thông số phanh guốc............................................................................................................................................................................. ................... 48
2.6.3. Kiểm tra sự tăng nhiệt của tang trống.................................................................................................................................................... ................... 49
2.6.4. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp phanh.............................................................................................................................................. ................... 50
2.7. Xác định thông số hệ thống lái.................................................................................................................................................................... ................. 50
2.7.1. Xây dựng đường cong lý thuyết.............................................................................................................................................................. .................. 50
2.7.2. Xác định bán kính vòng răng của bánh răng................................................................................................................................................... .......... 51
2.7.3. Xác định kích thướt và thông số của thanh răng........................................................................................................................................ ............... 51
2.7.4. Tính bền cơ cấu lái trục răng-thanh răng.................................................................................................................................................... .............. 52
2.7.5. Kiểm tra tính bền trục lái..................................................................................................................................................................................... .......53
2.8. Thiết kế tuyến hình xe........................................................................................................................................................................................... ....... 53
2.9. Tính nguồn động lực kéo của xe.................................................................................................................................................................... .............. 55
2.9.1. Tính nguồn động lực chính(động cơ điện)................................................................................................................................................... ............. 55
2.9.2. Xác định vận tốc lớn nhất của xe.................................................................................................................................................................. ............ 58
2.9.3. Xác định tỷ số truyền momem xoắn cực đại.............................................................................................................................................................. 58
2.9.4. Khả năng leo dốc của xe – độ leo dốc cực đại.................................................................................................................................................. ....... 59
2.10. Xây dựng các đồ thị đặc tính của xe................................................................................................................................................................ .......... 60
2.10.1. Đồ thị đặc tính động lực kéo của xe................................................................................................................................................................ ........ 60
2.10.2 Xây dựng đặc tính nhân tố động lực học.................................................................................................................................................................. 63
2.11. Tính ổn định của ô tô điện............................................................................................................................................................................. ............. 65
2.11.1. Tính ổn định của xe khi phanh đột ngột........................................................................................................................................................ .......... 65
2.11.2. Tính ổn định ngang của xe.............................................................................................................................................................................. ........ 66
2.11.2.1. Trường hợp xe bị lật đổ.............................................................................................................................................................................. .......... 67
2.11.2.2. Trường hợp xe bị trượt ngang............................................................................................................................................................... ............... 68
2.11.3. Tính ổn định dọc của xe.............................................................................................................................................................................. ............. 69
2.11.3.1. Lúc xe quay đầu lên dốc............................................................................................................................................................................. .......... 69
2.11.3.2. Trường hợp xe quay đầu xuống dốc............................................................................................................................................................. ....... 70
CHƯƠNG III. XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY DỰA TRÊN MÔ HÌNH ĐIỀU HÒA TRÊN XE ĐIỆN................. 72
3.1. Dụng cụ, thiết bị chuyên dùng và yêu cầu an toàn kỹ thuật.......................................................................................................................................... 72
3.1.1. Dụng cụ thông thường.............................................................................................................................................................................................. 72
3.1.2. Bộ đồng hồ đo kiểm tra áp suất hệ thống điều hòa ô tô............................................................................................................................................. 73
3.1.3. Máy bơm hút chân không.............................................................................................................................................................................. ............ 73
3.1.4. Thiết bị phát hiện rò gas....................................................................................................................................................................................... ..... 74
3.1.5. An toàn kỹ thuật........................................................................................................................................................................................... .............. 74
3.2. Bài thực hành số 1: “Kiểm tra lượng môi chất trên mô hình”....................................................................................................................... ................ 75
3.2.1. Mục tiêu bài thực hành................................................................................................................................................................................... ........... 75
3.2.2. Các trang thiết bị, dụng cụ vật tư phục vụ cho bài thục hành...................................................................................................................... .............. 76
3.2.3. Yêu cầu công việc......................................................................................................................................................................................... ............. 76
3.2.4. Quy trình thực hiện....................................................................................................................................................................................... ............. 76
3.3. Bài thực hành số 2: “Kiểm tra rò rỉ gas trên mô hình”...................................................................................................................................... ............. 76
3.3.1. Mục tiêu bài thực hành................................................................................................................................................................................. .............. 76
3.3.2. Các trang thiết bị, dụng cụ vật tư phục vụ cho bài thực hành........................................................................................................................... ......... 76
3.3.3. Yêu cầu công việc....................................................................................................................................................................................... ............... 76
3.3.4. Quy trình thực hiện........................................................................................................................................................................................... .......... 76
3.4. Bài thực hành số 3: “Hệ thống lạnh không đảm bảo nhiệt độ do thiếu gas lạnh, thực hiện nạp gas lạnh bằng bình gas”............................................. 81
3.4.1. Mục tiêu bài thực hành.................................................................................................................................................................................... ........... 81
3.4.2. Các trang thiết bị, dụng cụ vật tư phục vụ cho bài thực hành........................................................................................................................... ......... 82
3.4.3. Yêu cầu công việc.......................................................................................................................................................................................... ............ 82
3.4.4. Quy trình thực hiện........................................................................................................................................................................................... .......... 82
3.4.4.1. Lắp rắp bộ đồng hồ đo.................................................................................................................................................................................. .......... 82
3.4.4.2. Xả gas hệ thống lạnh.................................................................................................................................................................................. ............ 83
3.4.5. Kiểm tra lượng môi chất lạnh trong hệ thống................................................................................................................................................... ......... 88
KẾT LUẬN............................................................................................................................................................................................................. .............. 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................................................................................................... ................. 91
MỞ ĐẦU
Hiện nay ngành ô tô đang cực kỳ phát triển trên toàn thế giới, được xem như phương tiện đi lại hàng đầu bởi tính linh hoạt cũng như phù hợp với mục đích nhu cầu của con người. Song song bên cạnh đó thì vấn đề đi đôi với ô tô thì nhiên liệu cũng là điều nan giải đang được các nhà khoa học đau đầu khi mà nguồn năng lượng ngày càng giảm đi.
Đứng trước hiện trạng ô tô sử dụng nhiên liệu khí đốt cho động cơ thì chúng ta đang dần bổ sung thay thế cho nó bằng các loại ô tô điện sử dụng động cơ điện hoàn toàn, bên cạnh việc giảm sử dụng nhiên liệu thì nó còn giảm được một lượng lớn khí thải cho Trái Đất.
Bản thân là một sinh viên kỹ thuật của trường sau nhiều năm được đào tạo, học hỏi, nâng cao trao dồi kiến thức kỹ năng, thì đến ngày hôm nay em đã quyết định chọn đề tài "Nghiên cứu thiết kế cải tiến ô tô điện sử dụng năng lượng mặt trời” với nhiệm vụ riêng là: “Thiết kế tổng thể ô tô điện và xây dựng các bài thực hành phục vụ công tác giảng dạy” với mong muốn được đóng góp một phần nào đó, trong phạm vi năng lực của mình để giải quyết bài toán năng lượng và ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó cũng muốn xem được thực lực của bản thân đến đâu.
Em đã cố gắng nổ lực vào đề tài, nhưng do kiến thức vẫn còn thiếu ở vài chỗ và thời gian có hạn, thiếu kinh nghiệm thực tế, đồ án thiết kế này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nên mong quý thầy cô có thể nhận xét chỉ dạy thêm. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Ths………………… cùng các thầy cô trong bộ môn Cơ khí ô tô bằng sự thiện chí và nhiệt tình nghề nghiệp đã chỉ bảo và hướng dẫn em trong thời gian thực hiện đề tài.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………….
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về các nguồn năng lượng điện
1.1.1. Năng lượng mặt trời với môi trường
Biến đổi khí hậu trên Trái Đất ngày càng tăng, ảnh hưởng tác động đến con người và hệ sinh thái trên Trái Đất. Nguyên nhân chính là lượng khí thải và ô nhiễm môi trường rõ rệt do việc đốt nhiên liệu tàn dư sinh học để lấy năng lượng như ( than đá, dầu mỏ,..) ngày càng cạn kiệt.
Nhu cầu về nguồn năng lượng mới ngày càng cấp bách. Người ta đã tìm ra được rằng năng lượng mặt trời là một nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường, hầu như vô tận. Tuy nhiên năng lượng từ Mặt Trời tới Trái Đất rất lớn nhưng nó lại bị hấp thụ bớt đi bởi đất liền, đại dương và phản xạ lại vào không gian. Nên chính vì thế một mét vuông mặt đất trong ngày chỉ nhận khoảng 0,5 đến tối đa 6,5kW, cũng phụ thuộc vào vĩ độ kinh độ và theo mùa.
1.1.2. Năng lượng mặt trời tại Việt Nam
Việt Nam có tiềm năng lớn về nguồn năng lượng tái tạo song cho tới nay nguồn này chỉ chiếm 1% tổng công suất điện cả nước (chừng 12.000MW). Phát triển mạnh năng lượng tái tạo sẽ góp phần đa dạng hoá nguồn điện, đảm bảo an ninh năng lượng trong tương lai, nhận định của PGS.TS Nguyễn Tiến Nguyên, chuyên viên cao cấp của Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng và Môi trường.
1.1.3. Điện gió
Điện gió được xem là nguồn năng lượng tái tạo chung của thế giới, là một nguồn năng lượng sạch, được Nhà nước Việt Nam khuyến khích phát triển, thể hiện ở Quyết định 2068/QĐ-TTg ngày 25/11/2015 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030.
Nhận xét: Điện gió là một năng lượng sạch, cần có nhiều chính sách để phát triển hệ thống mạng lưới để đưa đến các khu dân cư đông đúc, trước tình trạng các nguồn năng lượng đang dần cạn kiệt. Bên cạnh việc khai thác năng lượng thì các cánh đồng điện gió đem lại cảnh quan khác lạ hấp dẫn thu hút khách du lịch.
1.1.4. Thủy điện
Hiện nay thủy điện là nguồn tạo ra năng lượng điện chính được dùng nhiều nhất ở nước ta. Được xem như là năng lượng sạch chỉ sử dụng sức nước quay turbine nên được xem như năng lượng tái tạo.
1.2. Tổng quan về ô tô điện
1.2.1. Giới thiệu chung về ô tô điện
Ô tô điện không phải là một khái niệm mới mà trên thực tế đã có lịch sử lâu đời. Thậm chí chúng còn thông dụng hơn xe chạy xăng vào thời kỳ đầu của xe hơi.Trải qua những thăng trầm của sự phát triển, đã có lúc ô tô điện đã gần như biến mất do không thể cạnh tranh với xe chạy bằng động cơ đốt trong. Tuy nhiên, với những ưu điểm của mình, ô tô điện đã dần tạo dựng được chỗ đứng và trở thành mối quan tâm đặc biệt từ nửa sau thế kỉ 20 trở lại đây, và càng ngày càng trở thành mối quan tâm lớn của ngành công nghiệp ô tô và các nhà khoa học trên toàn thế giới.
Khác với động cơ đốt trong, ta có thể tính toán, ước lượng một cách chính xác và dễ dàng mômen điện từ của động cơ điện bằng cách đo các thông số về dòng điện và điện áp của động cơ. Ước lượng được mômen sẽ giúp ta điều khiển chính xác mômen do động cơ sinh ra, từ đó tính toán và điều khiển chính xác lực tác động giữa mặt đường và bánh xe – điều rất khó thực hiện đối với động cơ đốt trong.
1.2.3. Ô tô điện sử dụng năng lượng mặt trời
Ô tô điện sử dụng năng lượng mặt trời có cấu trúc giống như ô tô điện, khác ở chỗ là pin quang điện hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra dòng điện. Ô tô điện mặt trời được xếp vào ô tô sạch, hoạt động êm, ít bảo trì, bảo dưỡng, an toàn môi trường, quá trình hoạt động không gây ô nhiễm. Tuy nhiên giá thành lắp đặt khá cao, khá phụ thuộc vào thời tiết nắng, hiệu suất tùy thuộc vào ánh nắng.
Động cơ điện: Cung cấp mô men cho bánh xe chủ động. Có hai loại động cơ điện (motor) thông dụng sử dụng trên ô tô có sử dụng năng lượng mặt trời: Động cơ điện xoay chiều (AC) và động cơ điện một chiều (DC).
Bình điện (Ắc quy): Trên xe điện ắc quy là nguồn năng lượng chính, dùng để cung cấp năng lượng cho động cơ điện, và cung cấp năng lượng cho tất cả các phụ tải khác ngay cả khi động cơ điện không làm việc.
1.4. Mục tiêu, phạm vi, phương pháp và nội dung nghiên cứu
Mục tiêu: Thiết kế được ô tô điện 5 chỗ có sử dụng năng lượng mặt trời đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo yêu cầu cơ bản đối với ô tô: khả năng mang tải, khả năng gia tốc, giảm tốc, dừng, khởi động dễ dàng, khả năng quay vòng, khả năng vượt dốc (trong 1 giới hạn nào đó), độ ổn định.
+ Thuân lợi cho bố trí hệ thống truyền lực, sàn xe thấp, mở rộng tầm nhìn của
người lái, không gian tiện nghi, thoáng mát, thuân lợi cho việc lên xuống, trọng lượng kết cấu nhỏ.
+ Ngoài ra, cần phải đảm bảo được an toàn giao thông, sự tiện nghi thoải mái cho người sử dụng và có mức tiêu hao năng lượng thấp.
Phạm vi hoạt động của xe: Trong các khu du lịch sinh thái, trong khuôn viên
trường học, kí túc xá và trong các đường nội bộ,…
Phương pháp: Tìm hiểu, khai thác, vận dụng từ các nguồn tài liệu mạng để tiến hành thiết kế, lắp ráp thực tế, đánh giá thực nghiệm hiệu quả sử dụng xe.
Nội dung nghiên cứu:
+ Thiết kế tổng thể xe điện
+ Xây dựng các bài thực hành phục vụ công tác giảng dạy.
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ TỔNG THỂ
2.1. Phân tích lựa chọn thiết kế
2.1.1. Các yêu cầu đối với xe thiết kế
Đảm bảo yêu cầu cơ bản đối với ô tô: khả năng mang tải, khả năng gia tốc, giảm tốc, dừng, khởi động dễ dàng, khả năng quay vòng, khả năng vượt dốc (trong 1 giới hạn nào đó), độ ổn định.
Thuận lợi cho bố trí hệ thống truyền lực, sàn xe thấp, mở rộng tầm nhìn của người lái, không gian tiện nghi, thoáng mát, thuận lợi cho việc lên xuống, trọng lượng kết cấu nhỏ.
Ngoài ra, cần phải đảm bảo được an toàn giao thông, sự tiện nghi thoải mái cho người sử dụng và có mức tiêu hao năng lượng thấp.
2.1.2. Hệ thống truyền lực
2.1.2.1. Các yêu cầu cho hệ thống truyền lực cho xe thiết kế
Có kích thước nhỏ gọn để dễ dàng bố trí lên xe.
Sức kéo của hệ thống truyền lực có khả năng tải được khối lượng khoảng 900 kg và di chuyển xe với tốc độ ≤ 30 (km/h).
Hệ thống phải có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, giá thành hợp lý nhưng vẫn đảm bảo thỏa mãn được các đặc tính kỹ thuật cơ bản của hệ thống truyền lực cho xe thiết kế.
2.1.2.2. Phân tích các phương án bố trí hệ thống truyền lực
Một số phương án phân bố hệ thống truyền lực
Kết luận: Từ những phương án trên thì ta thấy mỗi một phương án đều có những ưu nhược điểm riêng và tùy thuộc vào mục đích cũng như ý đồ của người thiết kế mà sẽ lựa chọn các phương án thích hợp. Với ý tưởng của nhóm là thiết kế một chiếc ô tô chạy bằng điện sạc bằng năng lượng mặt trời, để đáp ứng được mặt thực tiễn của đề tài và điều kiện trong kí túc xá có thể chế tạo được, đảm bảo về mặt giá thành của sản phẩm nên nhóm thiết kế quyết định lựa chọn phương án (b). Có thể phương án dẫn động của nhóm chọn lựa chưa phải là tối ưu nhất về mặt kỹ thuật nhưng như ta đã biết thiết kế ô tô là một quá trình biết vận dụng những cái đã có để từ đó cải tiến dần về mặt kỹ thuật cũng như tính năng kinh tế.
2.1.3. Nguồn năng lượng
2.1.3.1. Ắc quy
+ Ắc quy chì axiit
Ắc quy chì - axít là một trong những kiểu ắc quy đầu tiên trên thế giới, nó được sử dụng rất phổ biến vì giá thành rẻ, vận hành an toàn (do hầu như không có nguy cơ cháy nổ).
Tuy nhiên, loại ắc quy này có mật độ năng lượng thấp nên rất nặng, tuổi thọ kém (thường là 3 năm với điều kiện vận hành đúng tiêu chuẩn), nạp chậm và khó tái chế. Hơn nữa, chì là một chất có hại đối với sức khỏe nên sau khi hết thời hạn sử dụng, nếu không được thu gom đúng cách và tái chế thì ắc quy chì có thể trở thành một thảm họa môi trường.
+ Ắc quy Lithium-ion
Ắc quy Lithium - Ion là dòng ắc quy đang được sử dụng phổ biến trong các loại ô tô điện đang và sắp được thương mại hóa vì nó có mật độ năng lượng cao nhất trong các loại ắc quy, khả năng nạp nhanh tốt (30 phút có thể nạp được 80%), tuổi thọ cao (có thể lên tới 10 năm). Cho đến nay, đây là loại ắc quy được sử dụng phổ biến nhất cho ô tô điện trong nghiên cứu và trong công nghiệp.
+ Pin nhiên liệu - Fuel Cell
Ở chương trình hóa học phổ thông, ta đã quen với phản ứng điện phân:
dòng điện làm điện phân nước thành oxy và hydro. Trên phương diện hóa học, Fuel Cell được cấu tạo dựa nguyên lý ngược lại: oxy và hydro phản ứng tạo ra nước và giải phóng điện năng.
Theo đánh giá, Fuel Cell là loại nguồn có mật độ năng lượng cao nhất có thể sử dụng cho ô tô điện. Với nhiều ưu điểm về mật độ năng lượng và sử dụng nguyên liệu là nguồn khí tự nhiên vô tận (oxy và hydro), Fuel Cell rất được quan tâm nghiên cứu từ nhiều năm nay. Tuy vậy, công nghệ này đến giờ vẫn chưa thực sự chín muồi để đưa vào các sản phẩm thương mại. Một trong những vấn đề quan trọng là tính an toàn.
2.1.3.2. Pin mặt trời
Theo tìm hiểu hiện giờ phổ biến 3 loại sau: Crystalline silicon solar cell, CIGS solar cell và CdTe Photovoltaic Cell. Các ưu nhược điểm của pin được liệt kê trong bảng dưới đây.
2.1.4. Hệ thống treo
Lực cản của hệ thống treo ảnh hưởng trực tiếp đến việc dập tắc các dao động của vỏ, cầu xe. Các dao động này sinh ra trong quá trình di chuyển. Để hệ thống treo vừa mềm lại vừa dập tắt nhanh dao động, cần giảm ma sát cơ đến tối thiểu, để cho giảm chấn thủy lực đóng vai trò chính trong việc dập tắt dao động.
Yêu cầu đối với hệ thống treo của xe:
- Đảm bảo dập tắc càng nhanh các dao động nếu tần số dao động lớn( nhằm tránh xe rung lắc quá mạnh khi di chuyển)
- Hạn chế được các lực truyền qua giảm chấn lên xe.
- Làm việc ổn định khi xe di chuyển trong điều kiện đường xá, thời tiết không tốt.
- Trọng lượng bé, dễ lắp đặt, và giá thành hợp lý. Có tuổi thọ cao.
- Để chọn được hệ thống treo phù hợp cho xe thiết kế ta phân tích ưu nhược điểm của các loại hệ thống treo:
Kết luận: Với cơ sở phân tích như trên, cùng với đặc điểm, mục đích sử dụng của xe thiết kế ta chọn hệ thống treo trước là hệ thống treo độc lập, hệ thống treo sau là hệ thống treo phụ thuộc .
2.1.5. Hệ thống phanh
2.1.5.1. Chọn dẫn động phanh
Dẫn động phanh có 2 lại chính: Dẫn động thủy lực và dẫn động cơ khí
a) Dẫn động thủy lực:
+ Ưu điểm :
- Độ nhạy lớn, thời gian chậm tác dụng nhỏ vì chất lỏng không chịu nén.
- Luôn luôn đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe vì áp suất trong dẫn động chỉ bắt đầu tăng khi tất cả các má phanh ép sát vào trống phanh.
- Hiệu suất cao: η = 0,8 ÷ 0,9
- Kết cấu đơn giản; kích thước, khối lượng và giá thành nhỏ.
+ Nhược điểm:
- Yêu cầu độ kín khít cao.
- Sự dao động áp suất của chất lỏng làm việc có thể làm cho các đường ống bị rung động và momen phanh không ổn định.
b) Dẫn động cơ khí
+ Ưu điểm :
- Kết cấu đơn giản, giá thành thấp.
+ Nhược điểm :
- Hiệu quả phanh thấp và khó đảm bảo phanh đồng thời các bánh xe do các khe hở khó điều chỉnh đều nhau, độ mòn cũng khác nhau, không có cơ cấu tự điều chỉnh lực phanh.
- Tuổi thọ thấp, lực điều khiển lớn, không tiện nghi.
Kết luận: Qua phân tích trên và dựa vào tình hình thực tế ta chọn dẫn động phanh cơ khí, phù hợp với điều kiện vận hành và chi phí thiết kế.
2.1.5.2. Chọn cơ cấu phanh
Cơ cấu phanh dùng để giảm tốc độ phanh đến khi dừng hẳn, hoặc giảm đến một tốc độ tùy ý muốn. Thông qua xem xét đánh giá giữa phanh guốc và phanh
đĩa thì thấy được rằng ưu điểm của phanh guốc về mặt kinh phí, cấu trúc xe, độ phù hợp cho xe và thuận tiện cho bảo dưỡng sửa chữa.
Yêu cầu đối với cơ cấu phanh:
- Phanh êm dịu trong mọi trường hợp để đảm bảo sự ổn định khi phanh.
- Điều khiển nhẹ nhàng, lực tác dụng lên phanh không cần quá lớn.
- Đảm bảo không có hiệm tượng tự siết phanh khi xe chuyển động.
2.1.7. Hệ thống điều hòa trên xe
Hiện trạng xe điện 4 bánh đang dùng trước đó là loại không gian mở, chủ yếu lấy gió mát từ thiên nhiên, nên trên cơ sở nghiên cứu hệ thống điều hòa làm mát của xe ô tô để thiết kế lắp ráp trên xe điện, nguyên lý hoạt động của dàn lạnh vẫn như thế. Tính toán thiết kế, lắp ráp các vị trí chi tiết lên xe sao cho gọn gàng, phù hợp cho xe nhưng vẫn phải làm việc hiệu quả nhất.
2.1.7.1. Máy nén (kiểu đĩa chéo)
Sau khi được chuyển về trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất thấp, môi chất được nén bằng máy nén và chuyển thành trạng thái khí ở nhiệt độ và áp suất cao. Sau đó nó được chuyển tới dàn nóng.
- Cấu tạo: Các cặp piston được đặt trong đĩa chéo cách nhau một khoảng 72 độ đối với máy nén 10 xy lanh và 120 độ đối với loại máy nén 6 xy lanh. Khi một phía piston ở hành trình nén thì phía kia ở hành trình hút.
- Nguyên lý hoạt động: Piston chuyển động sang trái, sang phải đồng bộ với chiều quay của đĩa chéo, kết hợp với trục tạo thành một cơ cấu thống nhất và nén môi chất (ga điều hoà). Khi piston chuyển động vào trong, van hút mở do sự chênh lệch áp suất và hút môi chất vào trong xy lanh. Ngược lại, khi piston chuyển động ra ngoài, van hút đóng lại để nén môi chất. Áp suất của môi chất làm mở van xả và đây môi chất ra. Van hút và van xả cũng ngăn không cho môi chất chảy ngược lại.'
2.1.7.3. Dàn nóng
Giàn nóng (giàn ngưng) làm mát môi chất ở thể khí có áp suất và nhiệt độ cao bị nén bởi máy nén và chuyển nó thành môi chất ở trạng thái nhiệt độ và áp suất thấp (phần lớn môi chất ở trạng thái lỏng và có lẫn một số ở trạng thái khí).
- Cấu tạo: Giàn nóng gồm có các đường ống và cánh tản nhiệt, nó được lắp đặt ở mặt trước của két nước làm mát.
- Nguyên lý hoạt động: Môi chất dạng khí ở nhiệt độ và áp suất cao được đưa từ máy nén qua 3 đường ống của giàn nóng để được làm mát.
2.1.7.5. Phin lọc ga
Phin lọc là một thiết bị trung gian chứa môi chất được hóa lỏng từ giàn nóng chuyển tới và từ đó đưa tới giàn lạnh. Trong phin lọc có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ẩm trong môi chất lạnh. Tạm thời chứa ga đã được hoá lỏng bởi giàn nóng và cung cấp phù hợp với chế độ tải làm lạnh. Tách chất bẩn và hơi nước có thể làm hỏng hệ thống làm lạnh khi nó lọt vào trong hệ thống làm lạnh.
- Cấu tạo: Bình lọc/hút ẩm là một bình kim loại bên trong có lưới lọc và chất khử ẩm. Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh. Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi riêng. Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc.
- Nguyên lý hoạt động: Môi chất lạnh ở thể lỏng chảy từ giàn nóng vào lỗ vào của bình lọc/hút ẩm xuyên qua lớp lưới lọc và bộ khử ẩm . Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp sửa chữa hoặc do hút chân không không đạt yêu cầu. Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng như máy nén sẽ chóng bị hỏng. Sau khi được làm tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng đi vào ống tiếp nhận và thoát ra cửa ra theo ống dẫn đến van giãn nở.
2.1.7.7. Các bộ phận phụ khác
Ngoài các bộ phận chính của hệ thống có công dụng quan trọng nhất định thì các bộ phận phụ cũng giúp cho hệ thống kín và hoàn chỉnh hơn.
2.2. Xác định các thông số trọng lượng
2.2.1. Động cơ xe điện
Qua nghiên cứu, tìm hiểu các mô hình xe điện hiện nay, chúng em lựa chọn loại động cơ 1 chiều DC cho xe thiết kế. Động cơ điện một chiều trên thị trường hiện nay có 2 loại:
+ Động cơ điện một chiều có chổi than: có tuổi thọ không cao, trong quá trình vận hành yêu cầu về bảo dưỡng chổi than,
+ Động cơ một chiều không có chổi than: có nhiều ưu điểm hơn nhưng giá thành hơi cao.
Do kinh tế còn hạn hẹp nên nhóm tụi em quyết định chọn động cơ một chiều có chổi than, làm nguồn động lực chính cho xe thì giá thành xe giảm đi một ít, nhưng vẫn đảm bảo được đặc tính kỹ thuật cần cho xe thiết kế.
2.2.2. Ắc quy
Sau khi tính toán cho xe thiết kế ta chọn bình ắc quy có dung lượng 30Ah. Hiện nay có các loại: ắc quy axít chì, ắc quy NiMH, ắc quy Li-ion, ắc quy LiPolyme. Đối với một chiếc xe chạy năng lượng mặt trời thì yếu tố trọng lượng rất quan trọng. Do đó, mặc dù giá thành cao so với các loại khác nhưng trọng lượng của ắc quy Li- Polyme nhỏ hơn so với các loại khác có cùng dung lượng. Dựa vào các yếu tố nêu trên ta chọn ắc quy khô YAMATO 6-FM.
Đặc điểm của ắc quy YAMATO 6-FM 30AH: có khả năng phóng dòng lớn, bình chuyên dụng cho ứng dụng tích điện, thời gian sử dụng gấp 2 đến 3 lần ắc quy khởi động cùng dung lượng.
2.2.3. Tấm pin năng lượng mặt trời
Loại pin được lựa chọn lắp đặt trên xe là: Pin Monocrystalline . Đây là công nghệ chế tạo Pin năng lượng mặt trời tạo nên hiệu quả cao nhất với khả năng chuyển đổi 15% năng lượng mặt trời thành điện năng. Tuy nhiên công nghệ sản xuất Silicon Monocrystalline phức tạp, do đó có chi phí cao hơn so với các công nghệ khác.
Dựa vào bảng thông số kỹ thuật ta chọn 2 tấm pin mặt trời Monocrystalline có kích thướt(L×W×H) = 1200×54030(mm)
- Tổng diện tích Pin là: 1200 x 540 x 2= 1,296 m2.
- Công suất của Pin: 110W x 2 = 220 (W).
- Khối lượng: 6 x 2 = 12 (kg).
2.2.5. Khối lượng các bộ phận khác
Vì xe ô tô điện sử dụng năng mặt trời thiết kế sử dụng các hệ thống, các tổng thành tương tự như ô tô con nên về mặt khối lượng ta có thể lấy theo khối lượng các hệ thống tổng thành của ô tô con.
Trong đó:
- Khối lượng của ghế trước: 5 kg.
- Khối lượng của ghế sau: 8 kg.
- Khối lượng của cầu trước và bánh xe: 11 kg.
- Khối lượng của cầu sau và bánh xe: 22 kg.
- Khối lượng của hệ thống lái: 15 kg
- Khối lượng hệ thống điều hòa: 14kg
2.3. Phân tích bố trí các chi tiết
Bố trí các hệ thống, thiết bị trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết bài toán cân bằng trên xe, kết cấu và tính năng động học của xe.
Bố trí hợp lí sẽ giúp cho xe có kết cấu gọn nhẹ, độ cứng vững cao, tính động học tốt hơn, giảm được rung khi vận hành.
Bố trí các chi tiết, cụm chi tiết còn quyết định đến kích thước và hình dáng của ô tô.
2.3.1. Ghế ngồi
Được bố trí qua việc phân tích về tính tiện lợi và thoải mái của người sử dụng, trên cơ sở tham khảo cách bố trí của các loại ô tô trên thị trường. Bố trí ghế ta có thể chọn từ hai phương án bố trí ghế đơn và ghế đôi. Đối với ghế đơn thì có ưu điểm là tạo cảm giác thoải mái và rộng rải cho hành khách tuy nhiên việc chế tạo ghế đơn lại tốn nhiều thời gian hơn và phức tạp hơn ghế đôi.
Sử dụng phương án thiết kế ghế đơn cho ghế trước để tạo cảm giác thoải mái cho lái xe, thiết kế ghế đôi cho ghế sau để tiết kiệm được không gian, đơn giản về công nghệ chế tạo vẫn đảm bảo những yêu cầu chung về ghế ngồi.
2.3.2. Động cơ
Động cơ điện, cặp bánh răng cố định và bộ vi sai được bố trí tích hợp thành cụm trong khoảng giữa hai bán trục bánh xe chủ động. Việc điều khiển càng đơn giản và chắc chắn, tăng trọng lượng phân bố lên cầu chủ động do đó có khả năng tận dụng được trọng lượng bám trong các điều kiện đường thông thường. Nhưng cũng chính điều này có thể làm cho lốp sau mài mòn lớn. Kiểu bố trí này làm cho không gian gầm có kết cấu gọn nhẹ hơn.
* Phương án 1: Ắc quy bố trí gần tâm cầu sau. Trọng lượng cầu sau sẽ tăng lên rất nhiều so với cầu trước làm tăng khả năng bám của xe, nhưng giảm khả năng ổn định của xe khi quay vòng hay tăng tốc.
* Phương án 2: Ắc quy bố trí gần tâm cầu trước. Trọng lượng phân bố cầu trước tăng lên tăng khả năng ổn định quay vòng và khi tăng tốc nhưng do khung võ đc làm khá cứng cáp nên khã năng xô lệch khá thấp và không đáng kể.
Ở phương án 2: Ắc quy bố trí gần tâm cầu trước. Trọng lượng phân bố cầu trước tăng lên tăng khả năng ổn định quay vòng và khi tăng tốc nhưng do khung võ đc làm khá cứng cáp nên khã năng xô lệch khá thấp và không đáng kể.
Vì vậy, để tận dụng được ưu điểm của 2 phương án ta tiến hành bố trí ắc quy ở tâm cầu trước để tăng khả năng ổn định khi quay vòng và khã năng bám đường cũng tăng lên do thiết kế hàng ghế ngồi cầu sau đc 4 người giúp xe cân bằng hơn.
2.3.4. Tấm pin năng lượng mặt trời
Được bố trí trên trần xe, bố trí kiểu này vừa có khả năng hấp thụ năng lượng cao, lại mang tính thẩm mỹ cao hơn là việc tách ra và bố trí quanh xe.
Tấm pin năng năng mặt trời được bố trí bản rộng cho phép tận dụng được tối năng nguồn năng lượng mặt trời, đảm bảo độ vững chắc, ổn định của xe.
2.4. Phân bố trọng lượng của xe
Sự phân bố trọng lượng lên các trục của ô tô thiết kế khi không tải và khi có tải được xác định trên cơ sở giá trị các thành phần trọng lượng và vị trí tác dụng của chúng lên các trục của ô tô.
Phương pháp xác định tọa độ trọng tâm ôtô: Chọn hệ tọa độ chung cho các chi tiết, cụm tổng thành trong đó:
- Trục Z hướng thẳng đứng từ dưới lên trên.
- Trục X hướng từ trục bánh xe trước ra trục bánh xe sau.
- Trục Y hướng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ hường từ trong ra ngoài.
Tọa độ trọng tâm của ô tô theo trục Y: được xác định trên cơ sở chiều dài trọng tâm và trọng lượng của các cụm tổng thành, chi tiết hợp thành ô tô.
Gct [N]: Trọng lượng của cầu trước và bánh xe phía trước.
Gl [N]: Trọng lượng của hệ thống lái.
Ggt [N]: Trọng lượng của ghế khoang lái.
Gm [N]: Trọng lượng của động cơ.
Gk [N]: Trọng lượng của sát xi và khung xương.
Gmt [N]: Trọng lượng của tấm pin năng lượng mặt trời.
Ggs [N]: Trọng lượng của hệ thống ghế sau.
Gas [N]: Trọng lượng của ắc quy đặt sau.
Gcs [N]: Trọng lượng của cầu sau và bánh xe phía sau.
Gdh [N]: Trọng lượng hệ thống điều hòa
Việc bố trí các chi tiết, cụm tổng thành trên xe cần đảm bảo yêu cầu phân bố tải trọng giữa hai cầu là bằng nhau hoặc gần bằng nhau và chiều cao trọng tâm xe càng nhỏ càng tốt để đảm bảo cho xe ổn định. Nhưng không được quá nhỏ vì sẽ ảnh hưởng đến khoảng sáng gầm xe.
Từ sơ đồ tính toán ta có:
Tọa độ trọng tâm ô tô khi không tải:
X0=ΣGi.Xi/G0=(Gct.X1+Ggt.X2+Gl.X3+Gm.X4+Gk.X5+Ggs.X6+Gas.X7+Gcs.X8+Gmt.X9+Gdh.X10)/G0=(11.0+5.1051+15.405+8.2310+99,6.1380+5.1975+27.(-24)+22.2306
+ 24.1546+14.190)/234,6 =267069/234,6=1138 (mm)
Z0=ΣGi.Zi/G0=(Gct.Z1+Ggt.Z2+Gl.Z3+Gm.Z4+Gk.Z5+Ggs.Z6+Gas.Z7+Gcs.Z8+Gmt.
Z9+Gdh.X10)/Go=(11.0+5.514,7+15.117+8.117+99,6.84+5.514,7+27.117+22.0+24.1529+14.350)/234,6= 60959/234,6=260 (mm)
Như vậy ta có:
a0 =X0 =1138 (mm); b0 =L – a0 = 2306 -1138 = 1168(mm)
hg = Z0 + 260 = 260 + 200 = 460(mm)
Z01=G0.bo/L=234,6.1172/2306= 119(kG)
Z02=G0 – Z01= 234,6 -119= 115,6(KG)
Chú thích:
Go: trọng lượng xe khi không tải.
Gnt: trọng lượng 2 người khoang lái(70kG/người)
Gns: trọng lượng 3 người sau(70kG/người)
Ghl: trọng lượng hành lý(10Kg)
X = ΣGi.Xi/G=(G0.X1 + Gnt.X2 + Gns.X3)/G=(234,6.1220+140.1051+210.1975+10.1350)/594,6 = 1412 (mm).
Z = ΣGi.Zi/G=(G0.Z1 + Gnt.Z2 + Gns.Z3 + Ghl.Z4)/G=(234,6.455+140.514+210.+514+10.210)/594,6 = 486 (mm).
Như vậy ta có:
a = X = 1412 (mm); b = L – a = 2306 – 1412 = 894 (mm).
hg = Z + 200 = 486 + 200 = 686 (mm).
Z1 = G. b/L = (594,6.894)/2310 = 231 (kG).
Z2 = G − Z1 =594,6 –231 = 364,6 (kG)
2.5. Xác định thông số hệ thống treo
Hệ thống treo thiết kế ra phải đảm bảo cho xe đạt độ êm dịu theo các chỉ tiêu đã đề ra. Hiện nay có nhiều chỉ tiêu để đánh giá độ êm dịu của hệ thống treo như tần số dao động, gia tốc dao động, vận tốc dao động....
Đối với đồ án tốt nghiệp, ta chỉ lựa chọn chỉ tiêu tần số dao động. Tần số dao động được chọn trên ô tô hiện nay rơi vào tầm n = 90÷120 lần/phút
Tuy nhiên với thiết kế ô tô điện sẽ nhỏ hơn ô tô bình thường nên tần số dao động khoảng n = 70÷90 lần/phút
Nên chọn sơ bộ tần số dao động cho xe điện n = 80 lần/phút
2.5.1. Xác định tải trọng tác dụng lên nhíp lá
* Khi xe đầy tải:
Trọng lượng xe đầy tải là: 5946 N, phân lên cầu trước/sau: 2310/3646
Khối lượng phần được treo tác dụng lên hệ thống treo:
- Cầu trước: M1 = 231–Gct = 231–11= 220 (kG)
- Cầu sau: M2 = 364,6–Gcs = 364,6 – 22 = 342,6 (kG)
* Khi xe không tải:
Trọng lượng bản thân xe: 2346 (kG), phân lên cầu trước/sau: 1190/1156
Khối lượng phần được treo tác dụng lên hệ thống treo:
- Cầu trước: M’1= 119 − 11=108 (N)
- Cầu sau: M’2=115,6 − 22=93,6 (N)
2.5.2. Chọn sơ bộ kích thước nhíp
Nhíp là một loại lò xo gồm nhiều lá thép (lá nhíp) ghép lại với nhau. Kích thước hình học của các nhíp lá sẽ là:
Chiều dài các lá L1, L2,Lk..., Ln
Tiết diện lá nhíp: b.hk
- n : Số lá nhíp
- b : Chiều rộng lá nhíp
- hk : Chiều dày lá nhiếp thứ k
Chiều dài toàn bộ nhíp Lt có thể chọn sơ bộ như sau:
+ Đối với xe điện: Lt=(0,35÷0,45)L với L là chiều dài cơ sở của xe điện
=> Lt = (0,35-0,45).2310=808,5÷1039,5 (mm)
Chọn Lt = 1020 mm
Dựa vào loại xe, tải trọng, kết cấu khung vỏ của xe và kích thướt lá nhíp, ta có bộ thông số sau:
- Số là nhíp: n=5
- Chiều rộng: b=70mm
- Chiều dày: h1=h2=8mm; h3=h4=h5=8,5mm
2.6. Xác định thông số hệ thống phanh
2.6.1. Tính toán momen phanh sinh ra ở ô tô
- Sơ đồ phân bố lực trên xe:
- Các thành phần lực tác dụng khi phanh:
Ga: Trọng lượng toàn bộ của ô tô (khi đầy đủ)
Z1: Phản lực của mặt đường tác dụng lên bánh xe của trục 1, Z1=2310 N
Z2: Phản lực của mặt đường tác dụng lên bánh xe của trục 2, Z2 = 3646
Pj: Lực quán tính của ô tô khi phanh, Pj = 0
Pf1, Pf2: Lực cản lăn từ đường tác dụng lên bánh xe trục 1, 2
Pw: Lực cản không khí.
hw: Chiều cao trọng tâm diện tích cản chính diện của ô tô
Vậy momen phanh yêu cầu cho một cơ cấu phanh cầu trước và cầu sau là
Mpx1 = 202,26 (N.m)
Mpx2 = 154,5 (N.m)
2.6.2. Thông số phanh guốc
- Các thông số cơ bản của cơ cấu phanh guốc được trình bày như hình:
c = 0,8.rt = 0,8.187 = 150 (mm)
a = 0,8.rt = 0,8.rt = 0,8.187 = 150(mm)
2.6.4. Xác định lực tác dụng lên bàn đạp phanh
- Lực tác động lên bàn đạp phanh:
Qbd: Lực tác động lên bàn đạp phanh (N)
D: Đường kính xylanh phanh chính (m), D=0,02(m)
ρi: Áp suất hệ thống thủy lực, thường lấy từ 10÷12 (MN/m^2 ), chọn ρi=12 (MN/m^2 )
η: Hệ số truyền lực cơ khí, η= 0,92-0,95, chọn η= 0,92
[Qbd ]: Lực tác động lên bàn đạp cho phép: [Qbd ]=250÷300 N
- Vậy lực tác động lên bàn đạp phanh là: Qbd = 8,19 N
2.7. Xác định thông số hệ thống lái
2.7.1. Xây dựng đường cong lý thuyết
α: Góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên ngoài
β: Góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên trong
B: Chiều rộng xe cơ sở
L: Chiều dài xe cơ sở
Để thõa mãn một cách chính xác các biểu thức trên thì dẫn động lái phải có cấu tạo phức tạp. Nên trong thực tế, sử dụng các cơ cấu dẫn động đơn giản mà vẫn đảm bảo gần đúng công thức trên. Lựa chọn cơ cấu lái dạng hình thang lái Đan tô..
Với: Rmin=3,5m suy ra βmax = 390
2.7.2. Xác định bán kính vòng răng của bánh răng
Để xác định được bán kính vòng răng của bánh răng ta có thể thực hiện theo các phương pháp sau:
+ Chọn đường kính vòng răng của bảnh răng từ đó tính được số vòng quay bánh răng có phù hợp không. Có nghĩa là ứng với số vòng quay(n) nào đó thì thành răng phải dịch chuyển một đoạn X1=84,78 (mm)
+ Chọn trước số vòng quay của vành lái rồi sau đó xác định bán kính vòng lăn của bánh răng, đối với loại bánh răng – thanh răng thì số vòng quay của vành lái thì cũng là số vòng quay của bánh răng.
Dựa vào xe, chọn số vòng quay về một phía của vành lái ứng với bánh xe quay là n = 1,5 vòng
Suy ra: R = 9 (mm).
2.7.4. Tính bền cơ cấu lái trục răng-thanh răng
Đối với các loại truyền động trục răng-thanh răng phải đảm bảo các răng có độ bền cao.
+ Xác định lực tác dụng lên bộ truyền trục răng-thanh răng:
- Lực vòng tác dụng lên trục răng theo công thức: Pv = 3588 N
- Lực hướng tâm tác dụng lên trục răng: Py = 1373 N
- Lực dọc tác dụng lên trục răng: Pa = 1165 N
2.7.5. Kiểm tra tính bền trục lái
- Kích thướt trục lái:
+ Đường kính trong: Dtl = 20 (mm)
+ Đường kính ngoài: ddl = 16 (mm)
- Ứng suất xoắn do lực trên vành lái sinh ra:
- Với Pmax = 350 N
- Thay số vào công thức ta có: τx = 74,1 (MPa)
Do τx < [τx] nên trục lái vẫn đảm bảo độ bền
2.9. Tính nguồn động lực kéo của xe
2.9.1. Tính nguồn động lực chính(động cơ điện)
- Thông số ban đầu để tính chọn động cơ điện:
- Tổng tải trọng của xe là: 594,6(Kg).
- Vận tốc của xe: Vmax = 45(Km/h).
- Khả năng vượt dốc với α = 10%.
- Bán kính bánh xe: Rbx=0.2 m.
- Trường hợp tổng quát, ta có phương trình cân bằng lực kéo như sau:
Pk = Pf ± Pi + Pω ± Pj [*]
- Tính cho trường hợp xe lên dốc (cho độ dốc là 10%): sinα = 0,1 => α ≈ 7°
* Lực cản lăn được tính:
Pf = f.(Z1 + Z2) = f.Gtb.cosα
Với: f : Hệ số cản lăn.
Theo phạm vi hoạt động thường xuyên của ô tô điện là ở trên đường nhựa có trạng thái bình thường nên: f = 0,015 ÷0,020 nên ta chọn f = 0,02.
- Tổng tải trọng của xe thiết kế:
Gtb = 594.10=5940 (N) => Pf = 0,02.5940.cos7° =118(N)
* Lực cản lên dóc được tính:
Pi = Gtb.sinα với sinα là độ dốc của mặt đường, nếu độ dốc là 10%, thì ta sẽ có: Pi = 5940.0,1 = 594 (N)
* Lực cản không khí:
Pω = k.F.V2
Suy ra: F = 0,78.1,254.1,460 = 1.43(m2).
=> Pω = k.F.V2 = 0,2.1,43.12,5= 3,6 (N).
- Từ những tính toán trên, thay các giá trị vào biểu thức * ta có:
Pk = Pf ± Pi + Pω ± Pj = 118 + 594 + 3,6 + 594 = 1309,6 (N)
Trong thực tế bốn lực cản này thường không xảy ra cùng lúc. Chẳng hạn, khi xe lên dốc chạy đều và vận tốc nhỏ, có thể bỏ qua lực quán tính và lực cản không khí hoặc khi xe đang chạy ở tốc độ tối đa thì xem như không tồn tại lực cản lên dốc và lực quán tính. Như vậy, lực cần thiết của động cơ ở hai trường hợp này được tính lại là:
Pfi = Pf + Pi = 118 + 594= 712 (N).
Pfω = Pf + Pω = 118 + 26,9= 144,9 (N).
Ta có công suất cản của xe lúc này là: Neω= Pfω.V = 144,9.9,7 = 1405,53 (W)
Đây là công suất cản chuyển động của xe, công suất cần thiết của động cơ để cân bằng với công suất cản của xe trong trường hợp này, công suất cực đại yêu cầu của động cơ:
Nect= Neω/ (ηdc. ηtl)
Với:
ηdc: Hiệu suất của động cơ điện ηdc 80%. Chọn ηdc = 0,8
ηtl: Hiệu suất của hệ thống truyền lực. Chọn ηtl = 0.9
Suy ra: Nect= 1952,5 (W).
- Chọn động cơ lắp trên xe ứng với công suất cực đại yêu cầu Nemax
Nemax = (0,4÷0,5).Nect = 780 (W)
Vì vậy để đảm bảo xe đạt được các thông số thiết kế, ta chọn động cơ điện có công suất tổng Nemax = 800 (W).
Kết luận: Qua các phân tích ở trên ta chọn loại động cơ một chiều (DC) cho xe thiết kế. Hiện nay, động cơ điện một chiều có hai loại: động cơ một chiều có chổi than và động cơ một chiều không chổi than. Loại có chổi than thì tuổi thọ không cao, trong quá trình vận hành đòi hỏi phải bảo dưỡng chổi than, còn động cơ điện một chiều không chổi than có rất nhiều ưu điểm nhưng giá thành rất cao. Vì vậy xét về mặt kinh tế thì ta chọn loại động cơ điện một chiều có chổi than làm nguồn động lực cho xe thì giá thành của xe sẽ giảm, bên cạnh đó vẫn đảm bảo được các đặc tính kỹ thuật cần thiết cho xe thiết kế.
2.9.2. Xác định vận tốc lớn nhất của xe
Ở bước tính sơ bộ ta chọn vận tốc lớn nhất của xe là 45 (km/h). Sau khi xác định công suất của động cơ điện và khối lượng tổng cộng của xe ta tính lại vận tốc cực đại Vmax của xe. Vận tốc cực đại của xe đạt được khi xe khi xe chạy trên đường bằng phẳng, khi đó ta bỏ qua lực cản lên dốc và lực quán tính. Lực cản ôtô lúc này chỉ còn lực cản lăn và lực cản không khí.
Giả sử lực bám của bánh xe đủ lớn, vận tốc cực đại của xe được xác định theo công thức:
( Pmax .η ) / Vmax = G.f + k.f.(Vmax)2
<=> (800.1) / Vmax = 5940.0,015 + 0,2.0,015.(Vmax)2
=> Vmax= 12,5(m/s) = 45(Km/h)
- Ta có thể kiểm tra điều kiện lực bám theo bất đẳng thức:
(Pmax .η) /Vmax < Gtb.φ
Với: φ : Hệ số bám, chọn φ = 0,7
(800.1) / 12,5 < 5940.0,7 <=> 64 < 4158
Như vậy: điều kiện lực bám đạt yêu cầu và vận tốc cực đại của ôtô là: 45(km/h).
2.9.4. Khả năng leo dốc của xe – độ leo dốc cực đại
Độ dốc cực đại được xác định theo hai trường hợp là lực cản cân bằng với lực bám và lực cản cân bằng với lực kéo cực đại của động cơ điện (ứng với mô men kéo cực đại). Sau đó so sánh và chọn giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị tìm được.
Theo điều kiện không trượt trơn của lực bám, ô tô có thể leo lên được độ dốc tối đa có góc bằng 30° hay độ dốc 57%.
Giải ra được α = 7° hay độ dốc 12,2%. Như vậy độ dốc cực đại mà xe có thể leo được là 12,2%
2.10. Xây dựng các đồ thị đặc tính của xe
2.10.1. Đồ thị đặc tính động lực kéo của xe
Đặc tính động cơ là các đường công suất và mômen theo tốc độ động cơ:
ME=f(ωE); NE = f(ωE)
Ta có hệ số thích ứng theo mômen được xác định:
KM = Mmax/MN
Trong đó:
Mmax: Mômen lớn nhất được sinh ra của động cơ điện hay chính là mômen tại số vòng quay mà tại đó động cơ bắt đầu đạt công suất cực đại (N.m)
MN : Mômen định mức của động cơ điện (N.m).
Đối với động cơ điện một chiều kích từ kiểu nối tiếp thì ta có: KM = (2÷2,5). Ta chọn KM = 2,5.
- Khi tốc độ góc của động cơ: ω≤ ωB , thì ta có: Me = const; Ne = Me. ωE(W)
- Khi tốc độ góc của động cơ: ω≥ ωB: Ne = const; Me = Ne/ ωE(N.m)
- Với động cơ điện ta có các thông số ban đầu: Nemax= 800 (W), n=2500 (vòng/phút).
* Lực cản tổng cộng:
- Lực cản lăn được tính: Pf = f.(Z1 + Z2) = f.Gtb.cosα, với f là hệ số cản lăn.Theo phạm vi hoạt động thường xuyên của ô tô điện là ở trên đường nhựa có trạng thái bình thường nên: f = 0,015 ÷0,020 nên ta chọn f = 0,02.
Gtb = 594.10 = 5940 (N) : Tổng trọng tải của xe thiết kế.
Do đó Pf = 0,02.5940.cos7o = 118 (N).
* Lực cản không khí:
Pω = k.F.V2
Suy ra: F = 0,78.1,254.1,460 = 1.43(m2).
Pω = k.F.V2= 0,2.1,43.12,52 = 44, 7 (N).
Khi đã có đặc tính mômen của động cơ điện và tỷ số truyền của hệ thống truyền động, ta có thể dễ dàng xây dựng đặc tính lực kéo theo [2.11] của xe khi chỉ sử dụng nguồn động lực là động cơ điện.
2.10.2 Xây dựng đặc tính nhân tố động lực học
D: Nhân tố động lực học
f: Hệ số cản lăn.
i: Độ dốc của đường (%).
g: Gia tốc trọng trường, g=10 (m/s2)
Số liệu đồ thị nhân tố động lực học của xe như bảng 2.12.
Đồ thị nhân tố động lực học của xe khi sử dụng động cơ điện như hình 2.47.
2.11. Tính ổn định của ô tô điện
Ôn định của ô tô điện là một tính chất quan trọng trong quá trình làm việc. nó đảm bảo an toàn khi xe đứng yên cũng như khi làm việc trong điều kiện mặt đường dốc và trơn, do đó năng suất làm việc được nâng cao và tính hiệu quả kinh tế cao.
Tính chất ổn định của ô tô điện được đánh giá bằng khả năng bảo đảm cho xe
không bị lật đổ hoặc bị trượt trong khi đứng yên ở mặt đường dốc hoặc chuyển động ở trên đường dốc, mặt đường nghiêng theo hướng ngang hoặc khi quay vòng.
Sau đây ta xét tính chất ổn định của ô tô điện phuộc vào điều kiện vận hành trong các trường hợp cụ thể khác nhau:
2.11.1. Tính ổn định của xe khi phanh đột ngột
Khi ô tô phanh đột ngột, dưới tác dụng của lực quán tính Pj thì tải trọng tác dụng lên cầu trước sẽ được phân bố lại, điều đó có thể dẫn đến quá tải tức thời ở lốp trước hoặc có thể bị lật xe khi tổng phản lực tác dụng lên bánh xe sau giảm đến không.
G : Trọng lượng toàn bộ của ô tô, G = 5940(kg)
L : Chiều dài cơ sở của xe, L= 2306 mm
hg : Chiều cao trọng tâm của xe, hg = 0,79 m
JP : Gia tốc của ô tô chậm dần khi phanh
Thông thường giá trị của gia tốc chậm dần khi phanh nằm trong khoảng :Jp = (4-7) m/s2. Ta chọn JP=4,5m/s2
Vậy ƩZ1 = 3105 (N) ; ƩZ2 = 4663,3 (N)
2.11.2. Tính ổn định ngang của xe
Sự mất ỗn định ngang của ô tô khi đứng yên hoặc chuyển động trên mặt đường nghiêng ngang được đánh giá bằng sự lật đổ xe theo hướng bên hoặc sự trượt ngang của xe
Sự mất ỗn định ngang khi xe đứng yên có thể do trượt ngang hoặc xe bị lật đổ vì vậy khi xét sự ỗn định ngang của xe, ta sẽ tính toán khả năng trượt ngang và lật đổ của xe.
2.11.2.1. Trường hợp xe bị lật đổ
Để xem xét vấn đề cụ thể ta giả thuyết rằng: Vết các bánh xe trước và các bánh xe sau trùng nhau, trọng tâm của xe nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của xe và hệ thống cứng hoàn toàn. Các phản lực thẳng góc từ mặt đường tác dụng lên bánh xe nằm ở giữa bánh xe của mỗi bên.
C: Chiều rộng cơ sở của xe.
Βmax: Góc nghiêng tĩnh giới hạn lớn nhất của mặt đường.
hg : Chiều cao của trọng tâm xe
Nhưng trong trường hợp xe chúng ta đang thiết kế có vết bánh xe trước và vết bánh xe sau trùng nhau C1 = C2 = 1197 mm. Nên ta xét ổn định ngang trong trường hợp này.
Theo sơ đồ, sự lật đổ của xe có thể xảy ra qua một trong những trục bên A1–A’1 hay A2–A’2.
Thay số được Βf = 370
2.11.2.2. Trường hợp xe bị trượt ngang
Thay số được Βo = 330 ; tagΒo = 0,650
2.11.3. Tính ổn định dọc của xe
Tính chất ỗn định tĩnh dọc của ô tô được đánh giá bằng góc dốc giới hạn tĩnh αt mà xe không bị lật đổ khi đứng yên, quay đầu xe lên dốc hoặc quay đầu xe xuống dốc.
Chúng ta xét cụ thể sơ đồ các ngoại lực và mô men tác dụng lên xe trong hai trường hợp:
2.11.3.1. Lúc xe quay đầu lên dốc
Ngoại lực trong trường hợp này là trọng lượng của xe Ga. Sự lật đổ của xe xảy ra qua mặt phẳng ngang ở điểm O2. Khi tổng phản lực tác dụng lên các bánh xe trước bằng không, khi quay đầu lên dốc nghĩa là ∑Z1 = 0. Tất cả tải trọng của xe tác dụng lên các bánh xe sau và phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe sau lúc này là Gcosαt.
Dưới tác dụng của thành phần trọng lượng Gcosαt xe có thể bị trượt lăn xuống dốc, mặc dù có mô men cản lăn tác dụng ngược lại, cho nên để tránh sự trượt lăn xuống dốc của xe ta đặt phanh ở các bánh xe sau P2p.
Từ điều kiện cân bằng lực của ô tô đối với điểm 02 chúng ta có phương trình:
Ga.cosαt.b - Ga.sinαt.hg = 0
Vậy αt = 47°
Với αt ≤ 47°thì xe không thể bị lật quanh điểm O2
2.11.3.2. Trường hợp xe quay đầu xuống dốc
Chúng ta xét sự lật đổ của ô tô qua điểm O1 khi xe quay đầu xuống dốc, khi bắt đầu bị lật đổ, tức là tổng phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe sau bằng không (∑Z2 = 0). Lúc đó tổng phản lực của mặt đường tác dụng lên các bánh xe trước có trị số là ∑Z1 = Gcosα’t. Để tránh sự trượt lăn của xe xuống dốc ta đặt phanh ở các bánh xe trước với lực phanh P1p.
- Từ điều kiện cân bằng bằng về lực của xe đối với điểm O1 ta có phương trình:
Ga.cosα’t(L - b) - Ga.sinα’t.hg = 0
- Khi ô tô đầy tải ta đã có: a = 1,458 m; hg = 0,79
Vậy: α’t = 1,8°
Suy ra: α’t = 61°
- Góc giới hạn khi ô tô đứng trên dốc quay đầu lên bị trượt khi toàn tải được xác định: α’tφ = 33,3°
Vậy góc dốc giới khi xe không tải và toàn tải là góc dốc giới hạn trượt đảm bảo lưu hành tốt trên đường bộ.
Khi chúng ta xác định góc dốc giới hạn lật đổ tĩnh trường hợp đầu xe quay xuống dốc mà phanh các bánh xe phía sau thì không có tác dụng vì lúc đó ∑Z2 =0.
Cho nên phải kiểm tra giới hạn tĩnh theo công thức trên.
CHƯƠNG III. XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY DỰA TRÊN
MÔ HÌNH ĐIỀU HÒA TRÊN XE ĐIỆN
Đối với việc xây dựng các bài thực hành phục vụ cho công tác đào tạo thì ta dựa trên các quy trình chuẩn đoán kĩ thuật. Điều này sẽ giúp cho sinh viên hiểu và nắm rõ hơn về hệ thống điều hòa không khí trên điện mặt trời. Dựa trên nhu cầu thực tiễn và những yêu cầu chung về nội dung đào tạo thực hành của Phân hiệu em cũng xây dựng được một số bài thực hành trên mô hình thực tế ở hệ thống điện lạnh trên mô hình điều hòa không khí.
3.1. Dụng cụ, thiết bị chuyên dùng và yêu cầu an toàn kỹ thuật
3.1.1. Dụng cụ thông thường
Dụng cụ sữa chữa cũng như bảo dưỡng kiểm tra hệ thống điều hòa như bảng 3.1.
3.1.2. Bộ đồng hồ đo kiểm tra áp suất hệ thống điều hòa ô tô
Trên đồng hồ van màu xanh là van đo áp suất thấp. Được dùng để kiểm tra áp suất bên phía thấp áp của hệ thống lạnh. Thông thường được chia từ 0 đến 8 kg/cm2 và từ 0 đến 120 PSI để đo áp suất. Ngược với chiều xoay của kim đồng hồ, về phía dưới vạch số 0 là vùng đo chân không vạch màu đỏ, nấc chia từ 0 xuống 30 inchs chân không.
Phía van màu đỏ trên đồng hồ là đồng hồ đo áp suất cao, dùng để đo kiểm tra áp suất bên phía cao áp của hệ thống điều hòa. Mặt đồng hồ được chia từ 0 đến 35 kg/cm2 và từ 0 đến 500 PSI.
3.1.4. Thiết bị phát hiện rò gas
Trắc nghiệm hệ thống điện lạnh để phát hiện xì gas là một bước công đoạn quan trọng nhất trong việc chẩn đoán sửa chữa hỏng hóc. Sau một thời gian hoạt động, tất cả hệ thống điện lạnh đều bị thất thoát môi chất lạnh.
3.1.5. An toàn kỹ thuật
Trong quá trình công tác thực hiện bảo trì sửa chữa một hệ thống điện lạnh ôtô, người thợ phải đảm bảo tốt an toàn kỹ thuật bằng cách tôn trọng các chỉ dẫn của nhà chế tạo. Sau đây giới thiệu thêm một số quy định về an toàn kỹ thuật mà người thợ điện lạnh cần lưu ý.
1. Luôn luôn đeo kính bảo vệ mắt khi chuẩn đoán hay sửa chữa. Chất làm lạnh (chất sinh hàn) rơi vào mắt có thể sinh mù. Nếu chất làm lạnh rơi vào mắt hãy lập tức rửa mắt với một nước lớn trong vòng 15 phút, rồi đến gần bác sĩ để điều trị.
2. Phải đeo găng tay khi nâng, bê bình chứa chất làm lạnh hoặc tháo lắp các mối nối trong hệ thống làm lạnh. Chất làm lạnh vào tay, vào da sẽ gây tê cứng.48
3. Phải tháo tách dây cáp âm ắc quy trước khi thao tác sửa chữa các bộ phận điện lạnh ôtô trong khoang động cơ cũng như sau bảng đồng hồ.
8. Không được xả chất làm lạnh trong một phòng kín. Có thể gây chết người do ngột thở. Khi R-12 xả ra không khí, gặp ngọn lửa sẽ tạo ra khí Phosgene là một loại khí độc, không màu.
9. Trước khi tháo một bộ phận điện lạnh ra khỏi hệ thống, cần phải xả sạch ga môi chất, phải thu hồi ga môi chất vào trong một bình chứa chuyên dùng.
10. Trước khi tháo lỏng một đầu nối ống, nên quan sát xem có vết dầu nhờn báo hiệu xì hở ga để kịp thời xử lý, phải siết chặt bảo đảm kín các đầu nối ống.
11. Khi thao tác mở hoặc siết một đầu nối ống racco phải dùng hai chìa khoá
miệng tránh làm xoắn gãy ống dẫn môi chất lạnh.
3.2. Bài thực hành số 1: “Kiểm tra lượng môi chất trên mô hình”
3.2.1. Mục tiêu bài thực hành
Sau khi học xong bài này sinh viên có thể:
- Chọn được thiết bị và dụng cụ trong quá trình kiểm tra
- Đọc và hiểu hơn về các thông số trong hệ thống lạnh có thể xảy ra
- Phân tích và đưa ra được giải pháp khắc phục
3.2.3. Yêu cầu công việc
- Kiểm tra kết quả đo.
- Kết quả kiểm tra các thông số áp suất.
- Chọn được trang thiết bị và dụng cụ trong quá trình tháo lắp, kiểm tra.
- Tập hợp các chi tiết, bộ phận và vật tư tiêu hao đúng quy định xưởng sửa chữa.
3.2.4. Quy trình thực hiện
Các trường hợp xảy ra trên mô hình như bảng 3.2.
3.3. Bài thực hành số 2: “Kiểm tra rò rỉ gas trên mô hình”
3.3.1. Mục tiêu bài thực hành
Sau khi học xong bài này sinh viên có thể:
- Chọn được thiết bị và dụng cụ trong quá trình kiểm tra.
- Tập hợp các chi tiết, bộ phận và vật tư tiêu hao đúng quy định củ xường sửa chữa
3.3.3. Yêu cầu công việc
Kiểm tra kết quả đo.
- Kết quả kiểm tra các công tắc.
- Chọn được trang thiết bị và dụng cụ trong quá trình tháo lắp, kiểm tra.
- Tập hợp các chi tiết, bộ phận và vật tư tiêu hao đúng quy định xưởng sửa chữa
3.3.4. Quy trình thực hiện
Quy trình kiểm tra theo hướng dẫn:
- Kiểm tra lượng môi chất nhờ mắt gas
+ Nếu thiếu gas dòng môi chất chảy liên tục xuất hiện các bọt khí. Nếu như đủ gas thì hầu như không nhìn thấy bọt khí xuất hiện. Khi ta quan sát không thấy bọt khí xuất hiện tức là lượng môi chất đang dư một lượng nhất định.
- Kiểm tra ống nối
+ Nếu vết dầu xuất hiện tại các khớp nối thì môi chất có thể bị rò. Ta tiến hành làm sạch môi chất làm sạch vết dầu và tiến hành kiểm tra rò rỉ.
- Các phương pháp thử xì gas
+ Phương pháp dùng ngọn lửa:
Loại thiết bị này được giới thiệu trên (hình 3.5) là ngọn đèn gas prôpan, có khả năng phát hiện chỗ hở ở bất cứ nơi nào trên hệ thống lạnh. Một ống mẫu rút gas môi chất gắn trên ngọn lửa khí prôpan, sẽ làm ngọn lửa thay đổi màu sắc tuỳ theo lượng gas môi chất xì ra.
- Các màu sắc khác nhau sau đây của ngọn lửa trắc nghiệm cho mức độ xì gas:
+ Xanh biển nhạt: không có hiện tượng xì gas
+ Vàng nhạt: lượng xì gas ít
+ Xanh tía nhạt: gas xì nhiều
3.4. Bài thực hành số 3: “Hệ thống lạnh không đảm bảo nhiệt độ do thiếu gas lạnh, thực hiện nạp gas lạnh bằng bình gas”
3.4.1. Mục tiêu bài thực hành
Sau khi học xong bài này sinh viên có thể:
+ Kiểm tra vận hành hệ thống lạnh
+ Kiểm tra tiêu chuẩn về thông số của hệ thống so với yêu cầu của nhà sản xuất
+ Thực hiện nạp gas lạnh bằng bình gas và máy nén chân không theo đúng quy định
+ Tuân thủ an toàn lao động trong thực hành, rèn luyện kỹ năng tự học và làm việc nhóm
3.4.2. Các trang thiết bị, dụng cụ vật tư phục vụ cho bài thực hành
Trang bị - Dụng cụ
- Sách hướng dẫn sửa chữa 1 quyển / 6 Sinh viên
- Mô hình điện lạnh 1 bộ / 6 Sinh viên
- Bộ khóa 1 bộ / 6 Sinh viên
- Bộ dụng cụ chuyên dùng 1 bộ / 6 Sinh viên
Vật tư
- Bình gas 5 kg 1kg / 6 Sinh viên
- Giẻ lau 1 kg / 6 Sinh viên
- R-12 1 bình / 1 lớp
3.4.4. Quy trình thực hiện
Quy trình sạc gas hệ thống điều thống điều hòa không khí bàng bình gas:
- Lắp rắp bộ đồng hồ đo
- Xả gas (thu hồi gas) lạnh
- Hút chân không
- Bổ sung dầu máy nén
- Nạp gas vào hệ thống
Để tiến hành nạp môi chất vào một hệ thống điên lạnh ôtô vừa hoàn tất rút chân không, ta tuần tự thao tác như sau :
1. Hệ thống điện lạnh ôtô vừa được rút chân không xong như đã mô tả ở trên. Bộ áp kế vẫn còn gắn trên hệ thống với hai van khoá kín.
2. Lắp ráp ống nối giữa màu vàng vào bình chứa môi chất lạnh.
3. Lắp ráp ống nối giữa màu vàng vào bình chứa môi chất lạnh.
7. Hệ mở từ từ van phía thấp áp cho hơi môi chất lạnh tự nạp vào hệ thống đang ở trạng thái chân không (hình 3.13).
8. Sau khi áp kế chỉ áp suất đã tăng lên được khoảng 2kg/cm2, ta mở công tắc
lạnh A/C, đặt núm chỉnh ở mức lạnh tối đa và vận tốc quạt thổi gió tối đa, máy nén sẽ tiếp tục rút hơi môi chất lạnh vào hệ thống.
9. Khi đã nạp đủ lượng môi chất cần thiết, khoá kín van phía thấp áp.
10. Khoá van bình chứa môi chất, tháo tách ống màu vàng ra khỏi bình môi chất.
3.4.5. Kiểm tra lượng môi chất lạnh trong hệ thống
Muốn kiểm tra lượng môi chất lạnh có được nạp ta thao tác như sau:
1. Khởi động cho moto quay.
2. Bật công tắc máy lạnh A/C đến vị trí vận hành ON
3. Chỉnh núm nhiệt độ ở vị trí lạnh tối đa.
5. Sau khi hệ thống điện lạnh hoạt động được 5 phút, hãy quan sát tình hình dòng môi chất lỏng đang chạy qua ống cửa sổ (mắt gas) của bình lọc/hút ẩm.
Tuỳ theo tình hình dòng môi chất, có thể đoán biết tình trạng dư, đủ, thiếu môi chất trông hệ thống qua bảng 3.3.
KẾT LUẬN
Trong thời gian làm Đồ án tốt nghiệp vừa qua, em đã được sự hướng dẫn tận tình của Thầy giáo: Ths ……………… Từ đó, em đã tổng hợp được nhiều kiến thức hữu ích từ những môn học mà em đã được các Thầy cô truyền đạt cho dưới mái trường Giao thông để vận dụng vào trong đề tài của mình.
Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp cũng như những tài liệu mà em tìm kiếm được vẫn còn đôi chút sai sót. Em mong các thầy hướng dẫn chỉ bảo thêm cho em để em được củng cố kiến thức từ đó rút kinh nghiệm cho những công việc cho cuộc sống sau này.
Điều khó khăn nhất hiện nay là giá thành pin năng lượng mặt trời cao, đồng thời pin phù hợp cho xe thì giá lại càng cao. Do đó, giá thành sản xuất xe chiếm tỉ trọng lớn về kinh phí do pin năng lượng mặt trời và ắc qui.
Quá trình nghiên cứu, cải tạo và xây dựng đề tài giúp em tìm hiểu và sử dụng thành thạo được nhiều thiết bị trong quá trình gia công cơ khí(máy hàn,máy cắt,máy sơn,máy khoang….), thiết kế, cải tạo lại xe điện sử dụng năng lượng mặt trời đã có sẵn
Hướng phát triển của đề tài này là sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời trên xe, phát triển kiểu dáng thiết kế, và tăng quãng đường sử dụng cho xe thiết kế. Đó là điều cần thiết và thiết thực cho việc phát triển xe thân thiện với môi trường mang lại nét đẹp và sự văn minh cho Việt Nam.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn cơ khí ô tô và đặc biệt em xin cảm ơn Thầy giáo: Ths ……………… đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lý thuyết ô tô - PGS.TS. Cao Trọng Hiền, TS. Đào Mạnh Hùng - Nhà xuất bản Giao thông vận tải.
[2]. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo [Tập I;II] - Nguyễn Hữu Cẩn , Phan Đình Kiên- Nhà xuất bản Đại học và Trung học Chuyên nghiệp.
[3]. Kết cấu ô tô - Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng - Nhà Xuất Bản Bách khoa Hà nội.
[4]. Chuyên đề Năng lượng môi trường và xu thế phát triển - Bùi Văn Ga - Nhà xuất bản Đại học Đà Nẵng.
[5]. Năng lượng mặt trời - lý thuyết và ứng dụng - Hoàng Dương Hùng - Nhà xuất bản Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng.
[6]. Hướng dẫn RDM 6.16 - Nguyễn Quốc Sơn Hà - Dịch theo tài liệu NTU.
[7]. Tính toán thiết kế ô tô - Đặng Quý -Trường Đại Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"