Đồ án thiết kế chế tạo mô hình xe điện ba bánh cỡ nhỏ

Đề tài này không phải đầu tiên nhưng mà nó chưa được phổ biến nên nhóm đãquyết định chọn để thực hiện, với mục tiêu mong muốn có thể tạo ra một chiếc xe điện có thể vận hành ổn định và h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo mô hình xe điện cỡ nhỏ”.

Sinh viên thực hiện: Hoàng Phương Nam MSV: 1811504210318 Lớp: 18DL3

Lê Văn Phúc MSV: 1811504210232 Lớp: 18DL2Nguyễn Hữu Lập MSV: 1811504210117 Lớp: 18DL1Với mục tiêu hướng tới môi trường xanh-sạch-đẹp, nhóm em đã chọn đề tài

“thiết kế chế tạo mô hình xe điện cỡ nhỏ” nhằm giảm tối thiểu lượng khí thải do các

phương tiện giao thông hiện nay gây ra đặt biệt là ở Việt Nam, phương tiện cá nhân trởnên cực kỳ phổ biến mà đa số mọi người đều sở hữu, điều đó đã gia tăng lượng khíthải độc hại cho sức khỏe con người cũng như làm ô nhiễm môi trường(CO, CO2, NOx,

HC, ), ô nhiễm nguồn không khí, nguồn nước, gây ra hiệu ứng nhà kính, làm biếnđổi khí hậu toàn cầu Cụ thể hơn nhóm em thiết kế chế tạo mô hình xe điện 3 bánh cỡnhỏ cho 1 người ngồi, nhằm phục vụ cho mọi người, thay đổi tư duy về xe điện, vàhơn hết là nó thân thiện với môi trường

Xe được thiết kế khá đơn giản nhưng đảm bảo làm đúng kỹ thuật, tính thẩm mỹ;

sử dụng một số trang thiết bị có sẳn để chế tạo nên không thể yêu cầu quá cao về mặtchất lượng Một số thiết bị có sẳn để thiết kế xe như hệ thống treo trước của xe máy;bánh trước sử dụng bánh xe máy; bộ khung sau gồm 2 bánh sau, 2 phuộc sau, động cơđiện 48V-800W; vi sai và phanh sau được đặt mua trên internet sau khi thống nhấtchọn đề tài của thành viên nhóm

Đề tài này không phải đầu tiên nhưng mà nó chưa được phổ biến nên nhóm đãquyết định chọn để thực hiện, với mục tiêu mong muốn có thể tạo ra một chiếc xe điện

có thể vận hành ổn định và hướng tới một môi trường xanh, sạch, cải thiện chất lượngsống của con người

KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn : ThS Bùi Văn Hùng

Sinh viên thực hiện : Hoàng Phương Nam Mã SV: 1811504210318

Lê Văn Phúc Mã SV: 1811504210232

Nguyễn Hữu Lập Mã SV: 1811504210117

1 Tên đề tài:

Thiết kế mô hình xe điện ba bánh cỡ nhỏ

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

Tài liệu:

[1]- Sách “Tính toán thiết kế ô tô” của Đặng Quý- Trường Đại học Sư phạm Kỹ

thuật TP Hồ Chí Minh 2001, lưu hành nội bộ

[2]- Sách “Lý thuyết ô tô, máy kéo” của Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm

Minh Thái, Nguyễn Minh Tài, Lê Thị Vàng- Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật HàNội 2005

[3]- Giáo trình môn học “Kết cấu động cơ đốt trong” do chủ biên TS Dương Việt

Dũng- Trường đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng xuất bản năm 2007

[4]- Và một số nguồn tài liệu trên internet:

3 Nội dung chính của đồ án:

- Tìm hiểu về thực trạng tình hình môi trường hiện nay

- Tìm hiểu về những nguồn năng lượng xanh có thể thay thế cho các loại nhiên liệukhông tái tạo như than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên

khả năng vận dụng xe điện vào đời sống để thay thế cho xe động cơ đốt trongtruyền thống Sau đó chọn mô hình xe điện để thiết kế.

- Tính toán động lực học của xe

- Thiết kế mô hình xe điện ba bánh cỡ nhỏ cho một người ngồi

4 Các sản phẩm dự kiến

- Cuốn thuyết mình về đề tài “thiết kế mô hình xe điện cỡ nhỏ”

- Các bản vẽ: Mô hình xe điện, sơ đồ cấu tạo mạch điện và sơ đồ nguyên lý củamột số thiết bị điện trên xe, bản vẽ thiết kế khung gầm xe

- Mô hình xe điện ba bánh cở nhỏ cho một người ngồi

Như chúng ta đã biết, tình trạng tài nguyên thiên nhiên đang được khai thác và sửdụng quá mức cho phép Đặt biệt là khoáng sản đó là dạng năng lượng không thể táitạo, trong khi đó xu hướng phát triển công nghiệp, công nghệ ngày càng lan rộng trênthế giới sẽ sử dụng rất nhiều các phương tiện, máy móc, thiết bị dùng đến nhiên liệu,nếu cứ như thế chúng ta không tìm được nguồn nhiên liệu này thay thế thì vấn đề cạnkiệt tài nguyên là điều sớm muộn Tại Việt Nam, trong 10 năm qua, phương tiện giaothông tăng gấp 4 lần Lượng phương tiện giao thông ngày một tăng kéo theo hệ lụy là

lượng khí thải ra môi trường cũng ngày càng tăng điều này ảnh hưởng trực tiếp đến

sức khỏe con người, làm biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đến hệ cây trồng vật nuôi và cáccông trình xây dựng, hạn chế các hoạt động du lịch, thương mại và hạn chế thu hútnguồn nhân lực cao…Theo báo cáo môi trường quốc gia năm 2007, ô nhiễm khôngkhí ở đô thị do giao thông gây ra chiếm 70% Xét theo các nguồn thải gây ô nhiễm trêntoàn quốc, hoạt động giao thông đóng góp khoảng 85% lượng CO, 95% VOCs Khíthải chủ yếu từ phương tiện giao thông cơ giới đường bộ là CO, HC, CO2 (đối vớiđộng cơ xăng) và PM, NOx (đối với động cơ diesel) Do sự phát triển kinh tế, số lượng

ô tô tại các thành phố lớn được dự đoán càng tăng lên kéo theo tình trạng ô nhiễm môitrường không khí ngày càng nghiêm trọng

Vì thế việc tìm ra phương án chế tạo xe ô tô sinh thái để giảm tối thiểu lượng khígây ô nhiễm môi trường, tiết kiệm nhiên liệu và dần xóa bỏ sự lệ thuộc của con ngườivào nguồn nhiên liệu từ dầu mỏ là một vấn đề thiết thực rất được quan tâm trongnhưng năm gần đây của người dân cũng như các nhà khoa học, kĩ sư, và các tập đoànsản xuất ô tô trên thế giới

Chính vì vậy mà nhóm em đã chọn đề tài “Thiết kế chế tạo mô hình xe điện ba bánh cỡ nhỏ” để phù hợp với xu hướng phát triển ô tô hiện nay trên thế giới.

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Bùi Văn Hùng, các thầygiáo trong bộ môn công nghệ kỹ thuật ô tô cùng tất cả các bạn sinh viên đã giúp đỡchúng em để chúng em thực hiện nhiệm vụ đồ án này Do kiến thức còn hạn chế, nhiềuđiều còn mới mẽ nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những sai xót, chúng

em kính mong sự chỉ bảo tận tình của quý thầy cô giáo để chúng em có thể hoàn thànhtốt hơn nữa nhiệm vụ của mình

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Đề tài này là do nhóm em tự nghiên cứu, thực hiện có dựa vào một số tài liệu đểnghiên cứu thiết kế và nhóm em cam đoan không sao chép từ tài liệu hay đồ án của bất

kỳ nhóm nào Những tài liệu tham khảo chúng em đã ghi cụ thể ở phần tài liệu thamkhảo, nếu có sự gian lận trong việc thực hiện nhiệm vụ đồ án sẽ chịu hoàn toàn tráchnhiệm đối với giảng viên hướng dẫn và Nhà trường

Người thực hiện đề tài: Hoàng Phương Nam, Lê Văn Phúc, Nguyễn Hữu Lập

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2

1.1 Tổng quan về tình hình môi trường hiện nay 2

1.1.1 Thực trạng môi trường hiện nay 2

1.1.2 Các giải pháp về nguồn năng lượng 3

1.2 Giới thiệu và tìm hiểu tổng quan về ô tô điện 6

1.2.1 Cấu tạo chính của ô tô điện 6

1.2.2 Ưu điểm và nhược điểm của ô tô điện đối với ô tô động cơ đốt trong 7

1.3 Lịch sử phát triển của xe điện trên thế giới và tình hình xe điện ở Việt Nam .7 1.3.1 Lịch sử phát triển của ô tô điện trên thế giới 7

1.3.2 Tình hình xe điện ở Việt Nam 8

1.4 Mục tiêu và lý do chọn đề tài 9

1.4.1 Lý do chọn đề tài 9

1.4.2 Mục tiêu mà nhóm hướng đến sau khi chọn đề tài 12

Chương 2: TÌM HIỂU VÀ LỰA CHỌN KIỂU XE ĐỂ CHẾ TẠO 13

2.1 Tham khảo các loại xe điện cở nhỏ hiện nay 13

2.2 Lựa chọn kiểu xe và phương án thiết kế phù hợp với đề tài 14

2.2.1 Kiểu xe được lựa chọn 14

2.2.2 Tìm hiểu và lựa chọn khung gầm 15

2.2.3 Tìm hiểu và lựa chọn hệ thống treo 19

2.2.4 Tìm hiểu và lựa chọn hệ thống lái 27

2.2.5 Tìm hiểu và lựa chọn hệ thống phanh 34

2.2.6 Tìm hiểu và lựa chọn PIN 42

2.2.7 Tìm hiểu và lựa chọn động cơ điện 53

Chương 3: TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRÊN XE 57

3.1 Giới thiệu về các bộ phận có sẳn và các linh kiện có sẳn được chọn 57

3.2.1 Những thông số cho trước, và tính chọn 57

3.2.2 Xây dụng đồ thị đặt tính tốc độ của động cơ điện 57

3.2.3 Tính toán lực kéo của động cơ và vẽ đồ thị đặt tính 59

3.2.4 Tính toán sức bền khung xe 61

3.3 Thiết kế thi công các hệ thống trên xe 63

3.3.1 Thiết kế khung gầm 63

3.3.2 Thiết kế hệ thống treo 64

3.3.3 Thiết kế hệ thống phanh 66

3.3.4 Thiết kế hệ thống lái 66

3.3.5 Thiết kế vỏ xe 67

Chương 4: CHẠY THỬ NGHIỆM THU KẾT QUẢ 72

4.1 Chạy thử 72

4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm 72

KẾT LUẬN 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

Danh mục bảng:

Bảng 2.1: Bảng thông số của 4 bình ắc quy 12V-20Ah 50

Bảng 2.2: Bảng thông số kỹ thuật của cell pin NiMH 1,2V-26Ah 51

Bảng 2 3: Bảng thông số tính toán 40 cell pin NiMH 1,2V-26Ah 52

Bảng 2.4: Bảng thông số động cơ điện được chọn 56

Bảng 3.1: Bảng các thông số cho trước và được tính chọn 57

Bảng 3.2: Kết quả tính moment và công suất 58

Bảng 3.3: Tính lực kéo Pk của động cơ điện 60

Bảng 3.4: bảng các thống số đầu vào để tính bền cho khung gầm 61

Bảng 3.5: Bảng kết quả đánh giá thực nghiệm 72

Danh mục hình ảnh: Chương 1: Hình 1.1: Năng lượng mặt trời 4

Hình 1.2: Năng lượng gió 5

Hình 1.3: Năng lượng thủy điện 6

Hình 1.4: Cấu tạo cơ bản của xe ô tô điện 7

Hình 1.5: Tesla model S P100D 10

Hình 1.6: Những đặc tính an toàn và tiện nghi trên xe ô tô điện 10

Hình 1.7: Bảo trì, bảo dưỡng động cơ điện, motor điện 11

Hình 1.8: Các trạm sạc ô tô điện 12

Chương 2: Hình 2.1: xe điện 3 bánh Rider 13

Hình 2.2: Xe điện cho người khuyết tật AZI 133 13

Hình 2.3: Xe 3 bánh điện, biến thể của xe lắc 14

Hình 2.4: Mẫu xe điện 3 bánh mà nhóm muốn thực hiện 15

Hình 2.5: Khung vỏ ô tô 16

Hình 2.6: Khung gầm hình ống rỗng 16

Hình 2.7: Khung gầm liền khối 17

Hình 2.8: Khung gầm hình xương sống 18

Hình 2.9: Khung gầm hình thang 18

Hình 2.11: Nhíp bộ 21

Hình 2.12: Lò xo 21

Hình 2.13: Bộ phận đàn hồi dùng thanh xoắn 22

Hình 2.14: Thanh xoắn 22

Hình 2.15: Bộ phận dẫn hướng sử dụng lò xo trụ 23

Hình 2.16: Kết cấu bộ phận dẫn hướng, loại cơ cấu hai đòn 24

Hình 2.17: Bộ phận giảm chân của xe 24

Hình 2.18: Thanh ổn định 25

Hình 2.19: Hệ thống treo độc lập 25

Hình 2.20: Hệ thống treo phụ thuộc 26

Hình 2.21: Treo phụ thuộc sử dụng lò xo trụ 27

Hình 2.22: Hệ thống lái thuần cơ khí 29

Hình 2.23: Hệ thống lái trợ lực thủy lực HPS 30

Hình 2 24: Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển bằng điện tử 31

Hình 2.25: Hệ thống lái trợ lực điện EPS thiết kế tinh gọn 32

Hình 2.26: Thước lái của xe BMW 530i (2003) có hệ thống Active Steering 32

Hình 2.27: Hệ thống lái không tiêu tốn công suất động cơ 33

Hình 2.28: Ô tô sử dụng công nghệ lái tự động 33

Hình 2.29: Mô phỏng thiết kế hệ thống lái trên xe điện 3 bánh 34

Hình 2.30: Cấu tạo phanh tang tống 36

Hình 2.31: Cấu tạo phanh đĩa 36

Hình 2.32: Hệ thống phanh khí nén trên ô tô 37

Hình 2.33: Hệ thống phanh dẫn động thủy lực 39

Hình 2.34: Hệ thống phanh dẫn động cơ khí 40

Hình 2.35: Phanh đĩa 41

Hình 2.36: Phanh tang trống, phanh guốc 41

Hình 2.37: Hình ắc quy trên ô tô 43

Hình 2.38: Ắc quy khi phóng điện 43

Hình 2.39: Ắc quy khi nạp điện 44

Hình 2.40: Ắc quy hở khí 44

Hình 2.41: Ắc quy kín khí 44

Hình 2.42: Pin NiMH 45

Hình 2.43: Pin NiMH 45

Hình 2.44: Pin Li-on 46

Hình 2.45: Modun Pin trê ô tô 46

Hình 2.47: Sơ đồ mạch đện ắc song song 48

Hình 2.48: Sơ đồ mạch điện vừa mắc nối tiếp vừa mắc song song 49

Hình 2.49: Bình ắc quy khô 12V 50

Hình 2.50: Pin NiMH 1,2V 51

Hình 2.51: Động cơ điện một chiều 53

Hình 2.52: Stato máy phát điện một chiều 54

Chương 3: Hình 3.1: Biểu đồ biến thiên moment và công suất theo tốc độ động cơ 59

Hình 3.2: Biểu đồ lực kéo của động cơ điện 61

Hình 3.3: Mô phỏng ứng suất trên khung 62

Hình 3.4: Chỉ số an toàn trên khung 62

Hình 3.5: Khung gầm của mô hình xe điện ba bánh cỡ nhỏ 63

Hình 3.6: Hình 2D thông số kích thước của phần khung 63

Hình 3.7: Hình thực tế khi thi công phần khung gầm của xe 64

Hình 3.8: Bản vẽ thiết kế 3D hệ thống treo 64

Hình 3.9: Bản vẽ 2D phần khung sau 65

Hình 3.10: Hình thực tế thi công phần treo sau 65

Hình 3.11: Thi công bàn đạp phanh 66

Hình 3.12: Bảng vẽ 3D thiết kế hệ thống lái 66

Hình 3.13: Hệ thống lái khi đã thi công xong 67

Hình 3.14: Thiết kế phần khung của vỏ 67

Hình 3.15: Thông số kích thước của các chi tiết khung của vỏ 68

Hình 3.16: Thi công phần khung của vỏ 68

Hình 3.17: Dệt các sợi thủy tinh bằng keo nhựa Composite 69

Hình 3.18: Lắp các tấm vỏ lên phần khung vủa vỏ 69

Hình 3.19: Hình ảnh sau khi hoàn thiện phần vỏ 70

Hình 3.20: Hình ảnh sau khi hoàn thiện phần vỏ 70

Hình 3.21: Hình ảnh sau khi hoàn thiện phần vỏ 71

Chương 4: Hình 4.1: Chạy thực nghiệm trên trường 72

5 SUV Sport Utility Vehicle (xe thể thao đa dụng)

6 ABS Anti-lock Brake System (Hệ thống chống bó cứng phanh)

7 EBD Electronic Brake-force Distribution (Hệ thống phân bổ lực

phanh điện tử)

8 BAS Brake Assist System (Hệ thống hổ trợ lực phanh khuẩn cấp)

9 BEV Battery Electric Vehicle (Pin ô tô điện)

10 EV Electric Vehicle (Xe điện)

11 NiMH Nickel Metal Hydride (Kiềm kim loại hidrua)

12 LIB Pin Lithium-ion

13 DC Direct Current (Dòng điện 1 chiều)

14 BLDC Brushless Direct Current (Động cơ một chiều không chổi than)

Bảng ký tự:

ST

T Ký tự

Thứ nguyên Tên gọi

1  Hệ số thích ứng của động cơ điện ứng với moment

2 t Hiệu suất của hệ thống truyền lực

3 dc Hiệu suất của động cơ

4 it Tỉ số truyền của hệ thống truyền lực

11 FG N Lực cản gió

12 Mmax N.m Moment cực đại

13 Me N.m Moment động cơ

14 Pk N lực kéo của động cơ điện

15 Udc V Hiệu điện thế động cơ

16 Dbx m Đường kính bánh xe

17 I A Cường độ dòng điện

18 U V Hiệu điện thế

MỞ ĐẦU

Tiêu thụ năng lượng đã và đang tăng lên không ngừng, đặt biệt là các Quốc giaphát triển và đang phát triển, các thành phố lớn trên thế giới góp phần ảnh hưởng đếnbiến đổi khí hậu toàn cầu và dần cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên

Chính vì những tác hại của năng lượng không tái tạo mà các nước trên thế giới đã

và đang nghiên cứu, áp dụng các công nghệ hiện đại ngày nay để phát triển năng lượngxanh, và đó cũng là xu hướng phát triển năng lượng trong tương lai của thế giới vàViệt Nam chúng ta cũng không ngoại lệ với “Chiến lược tăng trưởng xanh của Quốcgia”, hiện nay các nguồn năng lượng xanh mà thế giới đã khai thác được bao gồm:Năng lượng gió, mưa, năng lượng sóng biển, thủy triều, thủy điện; năng lượng mặttrời; năng lượng địa nhiệt… Và nó đang dần thay thế các nhiên liệu truyền thốngtrong 4 lĩnh vực gồm: phát điện, đun nước nóng, nhiên liệu động cơ, và hệ thống điệnđộc lập nông thôn

Mục tiêu của đề tài là hướng tới một môi trường xanh-sạch, giảm khí thải gây ônhiễm môi trường, cụ thể hơn là giảm khí thải ô nhiễm môi trường do các phương tiệngiao thông tạo ra Bằng cách thiết kế chế tạo mô hình xe điện cỡ nhỏ, với ưu điểm làkhi chạy tiếng động cơ rất nhỏ tạo cảm giác thỏa mái cho người điều khiển và hànhkhách trên xe, không tạo ra bất kì khí độc hại gì khi hoạt động nên đảm bảo được yếu

tố về môi trường cho nên nó là xu hướng tương lai của ngành ô tô thế giới

Đã có nhiều nước Châu Âu đi đầu trong việc hạn chế xe xăng, dầu và ưu tiên xeđiện như nước Anh; Chính phủ Anh sẻ cấm bán xe có động cơ đốt trong trong giaiđoạn năm 2030-3040 và xe lai hybrid xe có lộ trình lưu thông đến năm 2035 Na Uy làmột ví dụ điển hình tiếp theo khi tỉ lệ sử dụng xe điện của nước này thuộc top đầu thếgiới với 54% là xe chạy hoàn toàn bằng điện trong tổng tiêu thụ ô tô tại Na Uy, ở Châu

Á cũng có các quốc gia đang có xu hướng dần chuyển sang ô tô điện như Trung Quốc,Singapore, Hàn Quốc… Như vậy chúng ta có thể thấy ô tô điện sẽ cực kỳ phát triểntrong tương lai cho nên chúng ta cũng nên bắt đầu chuẩn bị những kiến thức cần thiết

để bắt kịp xu hướng này

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan về tình hình môi trường hiện nay

1.1.1 Thực trạng môi trường hiện nay

Đã đến lúc con người cần có những hành động mạnh mẽ hơn để cứu trái đất khỏinhững vấn đề lớn về môi trường Nếu bị bỏ qua ngày hôm nay, những tác động xấunày chắc chắn sẽ hạn chế sự tồn tại của con người trong tương lai gần

Thực trạng ô nhiễm môi trường hiện nay đang được sự quan tâm của toàn thểcộng đồng Trước tình trạng nhiễm môi trường đã và đang là một vấn đề nan giải toàncầu Thậm chí vấn đề này không chỉ là một mối quan tâm bình thường Chúng đangđược báo động Trên thế giới, theo thống kê, số lượng người mắc các bệnh liên quanđến các vấn đề ô nhiễm môi trường rất nhiều và không có dấu hiệu dừng

Không phải hiển nhiên mà nó được là vấn đề toàn cầu, báo động nghiêm trọng Ônhiễm môi trường gây hủy hoại không gian sống của toàn sinh vật, mọi người trên TráiĐất Ảnh hưởng đến sức khỏe của mọi người Và cái tình trạng này từng ngày vẫnđang tăng lên một cách đáng kể

Sự phát triển của kỹ thuật đang dẫn đến sự cạn kiệt tài nguyên và tàn phá môitrường Các công nghệ hiện đại được sử dụng trong ngành kỹ thuật và sản xuất có ảnhhưởng lớn đến cuộc sống của chúng ta trong vài năm qua Do sự thay đổi nhanh chóngcủa ngành kỹ thuật và sản xuất đã kéo theo những thay đổi mạnh mẽ về môi trường.Ngành kỹ thuật và sản xuất đã tăng cường sử dụng các vật liệu như kim loại,nhựa, dầu và cao su Chúng được sử dụng trong sản xuất nhiều sản phẩm cuối cùng cóthể được liên kết với các ngành công nghiệp khác nhau như các đơn vị sản xuất ô tô,công nghiệp vận chuyển, nhà máy bông, công nghiệp nhựa, khai thác than, máy móchạng nặng,… đang gây ra nhiều tác động khó khăn và được coi là không thân thiện vớimôi trường

Trong khi hầu hết chúng ta đều lăn tăn về không khí bẩn, rác thải có mùi hoặcnước ô nhiễm, thì ít nhất chúng ta biết rằng chính “chúng ta” là người chịu trách nhiệmcho những trường hợp bất lợi này dẫn đến các vấn đề môi trường cần cảnh giác Dướiđây là các vấn đề môi trường tai hại hiện nay có thể dẫn đến thiệt hại về sinh mạng củacon người và sự tuyệt chủng của nhiều loài nếu không được xử lý kịp thời

- Ô nhiễm không khí, đất, nước

- Biến đổi khí hậu toàn cầu

- Sự nóng lên toàn cầu

- Phá rừng, khai thác gỗ

- Dân số quá đông.

- Chất thải công nghiệp và hộ gia đình

Do vậy, vấn đề bảo vệ môi trường không còn là vấn đề riêng của một quốc gia

mà còn là vấn đề cấp bách của toàn nhân loại Mặc dù vấn đề này đã được cảnh tỉnh từlâu như từ ngày 5/6/1972 tại Stockhom Thụy Điển, các nhà khoa học và đại diện chínhphủ nhiều nước đã họp Hội nghị môi trường thế giới đầu tiên với sự tham gia của hơn

100 quốc gia và tổ chức quốc tế với khẩu hiệu “Con người hãy cứu lấy cái nôi củachúng ta”, sau đó thế giới coi ngày 5/6 hàng năm là ngày Môi trường thế giới Hiệnnay hằng năm vẫn diễn ra các hội nghị về khí hậu như Hội nghị Liên hợp quốc về Biếnđổi khí hậu được tổ chức trong khuôn khổ “Công ước khung liên hợp quốc về biến đổikhí hậu (UNFCCC)” hội nghị này được tổ chức lầu đầu tiên năm 1995 tại Đức và tổchức thường niên cho điến nay tại nhiều quốc gia trên thế giới

Riêng ở Việt Nam, chúng ta đang trong quán trình công nghiệp hóa hiện đại hóađất nước, vì vậy vấn đề ô nhiễm môi trường là khó tránh khỏi Với quy mô gần 100triệu dân, chính phủ phải đảm bảo về mặt an sinh xã hội, cải thiện đời sống, tăng thunhập cho nhân dân đồng thời phải đảm bảo yêu cầu về vấn đề môi trường hiện nay Dovậy các sai phạm trong quản lý môi trường của chúng ta cũng khó tránh khỏi như ônhiễm nghiêm trong nước biển tại khu vực miền trung của công ty Formosa khiến rấtnhiều loại cá chêt và trôi dạt và bờ Vấn đề về ô nhiễm môi trường cũng được Đảng vànhà nước tâ quan tâm hàng đầu để cải thiện chất lượng sống cho nhân dân

1.1.2 Các giải pháp về nguồn năng lượng

1.1.2.1 Năng lượng không tái tạo

Đây là dạng năng lượng vật chất hữu hình (dầu, than đá, khí tự nhiên…) khi sửdụng không thể tái tạo hay sử dụng lại Dạng năng lượng này có tính hiệu quả caonhưng đang dần cạn kiệt và cũng là 1 trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môitrường hiện nay, vì khi sử dụng nó dẩn đến quá trình giải phóng các khí độc hại nhưCO2, S2, N2, HC… Đây là các khí độc gây hại ảnh hưởng trực tiếp đến con người, cũng

là nguyên nhân gây ra các cơn mưa axit, ô nhiễm đất và nước Và vấn đề thế giới đặtbiệt quan tâm hiện nay là tình trạng hiệu ứng nhà kính, nóng lên toàn cầu.

- Ưu điểm

+ Năng suất tương đối cao

+ Sử dụng được theo nhiều mục đích khác nhau

+ Năng lượng không tái tạo đang dần cạn kiệt

+ Giới hạn về mặt không gian, có nguồn gốc từ địa điểm cụ thể ở trái đất

+ Chi phí xử lý, khai thác, vận chuyển khá cao

+ Trong một số trường hợp, lợi nhuận chỉ từ việc dự trữ là lớn

+ Môi trường dễ rơi vào thảm họa ô nhiễm nghiêm trọng

Từ đó ta có thể thấy được để giải quyết vấn đề năng lượng bằng năng lượngkhông tái tạo này thì có những ưu điểm rất tốt nhưng những nhược điểm mà nó mạngtới cũng không hề ít cho nên nó không được ưu tiên lựa chọn trong tương lai và hiệntại nó cũng đang được thay thế bằng năng lượng tái tạo

1.1.2.2 Năng lượng tái tạo

Hình 1.1: Năng lượng mặt trờiNăng lượng tái tạo, thường được gọi là năng lượng sạch, là nguồn năng lượng tựnhiên liên tục được bổ sung, tái sử dụng vô hạn, là nguồn năng lượng rất lớn nhiều đếnmức không thể cạn kiệt Ví dụ, ánh sáng mặt trời hoặc gió chính là nguồn năng lượng

tái tạo, chúng có sẵn và sản sinh liên tục, mang lại nhiều lợi ích ứng dụng thực tế.Năng lượng tái tạo gồm:

Năng lượng mặt trời: đây là dạng năng lượng tự nhiên cực kỳ lớn, dường như có

ở mọi nơi trên trái đất, các tấm pin năng lượng mặt trời hấp thụ quang năng và biến đổithành điện năng Hệ thống điện này có thể được lắp đặt tại hộ gia đình vì thế nó có thểtiết kiệm kinh tế hơn so với điện công nghiệp, mặc khác loại năng lượng này không hềphát thải ra bất kì khí thải hay chất thải nào nên cực kỳ đảm bảo không gây ô nhiễmmôi trường

Năng lượng gió, tương tự như năng lượng mặt trời thì năng lượng gió cũng cực

kỳ phổ biến trên trái đất và không có giới hạn, nó sử dụng sức gió để làm quay tua binđiện từ đó hình thành nguồn điện và cung cấp cho người dân sử dụng, không tạo khíthải và đảm bảo yêu cầu về môi trường

Hình 1.2: Năng lượng gió

Năng lượng thủy điện: Trên thế giới có hàng nghìn con sông, suối và để tận dụngđược dòng chảy của nó, con người đã xây những đập thủy điện nhằm ngăn chặn dòngchảy, tích lũy lượng nước lớn để phục vụ cho sản xuất nguồn điện Giống như nănglượng gió thì thủy điện dùng sức đẩy của nước do chênh lệch thế năng của địa hình tráiđất làm quay tua bin điện, từ đó sản sinh ra dòng điện

Hình 1.3: Năng lượng thủy điện.

Ba dạng năng lượng tái tạo trên là tiêu biểu cho năng lượng xanh trên trái đất,nếu chúng ta biết khai thác và sử dụng hợp lý thì các vấn đề về môi trường hiện nay sẽđam bảo Tuy nhiên hiện nay vẫn còn rất nhiều quốc gia trên thế giới lựa chọn nănglượng không tái tạo vì nhưng ưu điểm nhất thời của nó mà không nghĩ đến tác hại saunày Để đưa năng lượng xanh vào trông đời sống xã hội thì cần phải giáo dục, tuyêntruyền người dân, làm thay đổi tư duy của họ về môi trường hiện nay, thay đổi thóiquen hằng ngày của họ thì mới có thể hạn chế được ô nhiễm môi trường Một trongnhững thói quen cần phải thay đổi trong tương lai là sử dụng ô tô điện thay cho ô tô sửdụng động cơ đốt trong

1.2 Giới thiệu và tìm hiểu tổng quan về ô tô điện

1.2.1 Cấu tạo chính của ô tô điện

Trước hết chúng ta tìm hiểu về lịch sử của ngành ô tô điện Ô tô điện bắt đầu từthế kỹ 19 đến nay và đã được hơn 100 năm, chiếc xe điện đầu tiên ra đời bởi nhà vật lýhọc người Pháp, Gaston Planté Ông cũng chính là người phát minh ra pin axit-chìnăm 1859 Cho đến nay ô tô điện đã có những đột phá về mặt công nghệ và thiết kếhiện đại của nó đã dần lấn át xe ô tô truyền thống

Cấu tạo của xe ô tô điện chỉ khác với ô tô truyền thống ở phần động cơ và nhiênliệu còn lại các hệ thống khác thì tương tự xe sử dụng động cơ đốt trong như hệ thốngđiện, hệ thống treo, phanh, lái… Động cơ trên ô tô điện có thể có một hoặc nhiều động

cơ tùy thuộc vào đối tượng khách hàng và mục đích sử dụng của nó Năng lượng đểcấp cho động cơ là dòng điện từ pin(ắc quy), có nhiều loại pin(ắc quy) hiện nay trênthị trường và các công ty công nghệ coi đó là công nghệ lõi của ngành công nghiệp sản

xuất xe điện, luôn nghiên cứu phát triển để có được pin tốt nhất, lưu trữ được dunglượng nhiều nhất, tuổi thọ cao và không gây ô nhiễm môi trường.

Hình 1.4: Cấu tạo cơ bản của xe ô tô điện

1.2.2 Ưu điểm và nhược điểm của ô tô điện đối với ô tô động cơ đốt trong

a Ưu điểm

Là một bộ phận quan trọng của chu trình của chất lỏng làm việc

Lực này giúp di chuyển vật thể di chuyển một quãng đường nhất định, biến nănglượng hóa học thành công hữu ích

b Nhược điểm

Trong các động cơ đốt ngoài, như động cơ hơi nước hoặc Stirling, năng lượngtruyền cho lưu chất hoạt động không chứa, trộn lẫn, hoặc bị tạp nhiễm bởi các sảnphẩm của quá trình đốt

Lưu chất hoạt động (chất lỏng làm việc) có thể là không khí, nước nóng, nước áplực hoặc thậm chí natri lỏng, được đun nóng trong nồi hơi

1.3 Lịch sử phát triển của xe điện trên thế giới và tình hình xe điện ở Việt Nam

1.3.1 Lịch sử phát triển của ô tô điện trên thế giới

Trên thế giới xe sử dụng nguồn năng lượng điện đã có quá trình phát triển từ rấtlâu Trong thời kì đầu xe chạy điện rất phát triển thậm chí nó còn lấn át xe chạy bằngđộng cơ đốt trong

Trong năm 1828, Hungary, Ányos Jedlik đã phát minh ra một chiếc xe mô hìnhvới quy mô nhỏ được hỗ trợ bởi một động cơ điện mà ông thiết kế Năm 1835, mộtchiếc xe điện có quy mô nhỏ được thiết kế bởi Giáo sư Stratingh Groningen, Hà Lan,

và được xây dựng bởi trợ lý của ông Christopher Becker Năm 1835, ThomasDavenport, một thợ rèn người Brandon, Vermont, đã chế tạo một chiếc xe điện vớiquy mô nhỏ Davenport cũng là nhà phát minh đầu ứng dụng động cơ điện một chiềuđầu tiên tại Mỹ Khoảng 1842 Thomas Davenport và Scotsmen Robert Davidson đã

sử dụng tế bào pin mới nhưng không sạc lại được Tại Pháp Gaston Plante phát minh

ra một loại pin lưu trữ tốt hơn trong năm 1865 và Camille Faure đã cải thiện pin vớikhả năng lưu trử dài hơn vào 1881 Năm 1899, một chiếc xe đua được thiết kế tại Bỉđược gọi là "La Jamais Contente" thiết lập một kỷ lục thế giới đạt tốc độ 68 mph đượcthiết kế bởi CamilleJénatzy Mãi đến 1895, người Mỹ bắt đầu dành sự chú ý cho xeđiện sau khi một xe ba bánh điện được thiết kế bởi AL Ryker và William Morrisonxây dựng một toa xe sáu hành khách vào năm 1891 Nhiều đổi mới và quan tâm đến

xe có động cơ tăng lên rất nhiều trong cuối những năm 1890 và đầu những năm 1900.Năm 1897, xe điện được sản xuất với mục đích thương mại đầu tiên là đội xe taxi ởthành phố New York Xe điện được sản xuất tại Mỹ bởi Anthony, Baker, Columbia,Anderson, Edison, Fritchle, Studebaker, Riker, Milburn, và những người khác trongnhững năm đầu thế kỷ 20 Đầu năm 1900 mặc dù tốc độ tương đối chậm, nhưng xeđiện vẫn có một số ưu điểm hơn so với các đối thủ cạnh tranh của nó như : Xe điệnhoạt động êm, không có mùi hôi, tiếng ồn so với các xe chạy xăng Xe điện được bántrên thị và được giới phụ nữ yêu thích vì nó dễ sử dụng

Từ năm 1990 đến nay: Các tập đoàn ô tô hàng đầu thế giới đa và đang ra sứcnghiên cứu và phát triển xe điện Sau đây là 5 chiếc xe tiêu biểu trong thời gian này:Detroit Electric model 90; 1974 Serbing-Vanguard Citicar; General Motor EV1; 2002

- Ford Think City; 2008 - GEM e4

1.3.2 Tình hình xe điện ở Việt Nam

Chiến lược phát triển công nghiệp ô tô của Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìnđến năm 2035 được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 1168/QĐ-TTgngày 16/7/2014 đã xác định rõ “Khuyến khích sản xuất dòng xe thân thiện môi trường(xe tiết kiệm nhiên liệu, xe hybrid, xe sử dụng nhiên liệu sinh học, xe chạy điện ), đápứng các yêu cầu về tiêu chuẩn khí thải theo lộ trình phê duyệt” và “phát triển ngànhcông nghiệp ô tô đồng bộ với phát triển hạ tầng giao thông”

Với dân số hơn 96 triệu người, trong đó có hơn một nửa sở hữu phương tiện cánhân dẫn đến việc gia tăng ô nhiễm môi trường và tắc nghẽn giao thông Đặc biệt, cácthành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh đã nhiều lần xếp hạng cao vềmức độ phát thải lớn trên toàn cầu Một cuộc bình chọn của IQAir đã liệt kê Việt Nam

là quốc gia ô nhiễm thứ 15 trên thế giới

Trên thực tế, các nước lớn tại châu Âu và châu Mỹ đã có kế hoạch hạn chế vàcấm hoàn toàn phương tiện sử dụng động cơ đốt trong vào năm 2030 Có thể thấy, thịtrường xe ô tô điện Việt Nam bước đầu chuyển dịch và được sự đón nhận tích cực từngười dân Sự thay đổi đồng loạt mô hình từ xe xăng sang xe chạy bằng điện trong

tương lai không xa sẽ góp phần đáng kể vào việc cải thiện môi trường, chống biến đổikhí hậu.

Bên cạnh đó, tốc độ đô thị hóa của Việt Nam vào khoảng 3% mỗi năm với dân sốtăng và tầng lớp trung lưu ngày càng mở rộng Người tiêu dùng có ý thức cao về môitrường, tiết kiệm nhiên liệu và nhận thấy mức độ ô nhiễm đang tăng chóng mặt ở cácthành phố Điều này là động lực xe điện dễ dàng được phổ cập và trở thành lựa chọntất yếu chỉ trong vài năm tới Ngoài ra, giá nhiên liệu tăng trong khi giá điện khá bình

ổn lại càng có lợi cho thị trường xe ô tô điện Việt Nam

Nắm bắt xu thế này, các doanh nghiệp sản xuất, nhập khẩu ô tô, xe máy nhưVinFast, Mitsubishi, Honda đã bắt đầu thử nghiệm, sản xuất và ra mắt các loại xe thânthiện với môi trường như Hybrid, xe máy điện, ô tô điện đi trước đón đầu chờ lộtrình về chính sách, hạ tầng để sản xuất thương mại Tiêu biểu nhất trong số này làVinfast, một công ty của tập đoàn Vingroup, đây là công ty sản xuất ô tô 100% củaViệt Nam Cách đây vài năm từ năm 2018 Vinfast đã ra mắt những chiếc xe đầu tiênnhưng chỉ sản xuất ô tô động cơ đốt trong được ba năm thì công ty bất ngờ tuyên bốngừng sản xuất ô tô đông cơ đốt trong vào năm 2022, và từ năm 2023 trở đi sẻ chỉ sảnxuất xe thuần điện 100% Điều đó cho thấy xu hướng phát triển xe điện trong tương laigần của Việt Nam là rất lớn

Tháng 1/2021, VinFast chính thức giới thiệu mẫu xe ô tô điện đầu tiên - VinFast

VF e34 Là mẫu ô tô điện thương hiệu Việt đầu tiên được sản xuất trong nước, VF e34

đã tạo nên bước ngoặt lịch sử đối với thị trường xe ô tô điện Việt Nam

1.4 Mục tiêu và lý do chọn đề tài

1.4.1 Lý do chọn đề tài

Vì những nguyên nhân và lý do trên để tận dụng những thành tựu và công nghệtrong ngành công nghiệp năng lượng xanh nên nhóm đặt chọn mô hình xe ô tô chạybằng điện nhằm khai thác tối đa năng lượng tự nhiên và năng lượng tái tạo Sau đây lànhững phân tích của nhóm về đề tài này:

a Tính thân thiện với môi trường

Như chúng ta đã nói ở trên, năng lượng điện cụ thể là động cơ điện trên ô tôkhông thải ra bất kỳ loại khí thải nào có hại cho con người và môi trường xung quanh.Ngược lại, nếu so sánh với động cơ xăng truyền thống thì động cơ xăng trung bình thải

ra môi trường 350g CO2/1,6km

Chúng ta cũng cần hiểu rõ rằng, tuy không trực tiếp thải ra khí thải độc hại nhưngtrong quá trình sản xuất xe điện lại có những quy trình nào đó ảnh hưởng nhất địnhđến môi trường Dù vậy những ảnh hưởng này cũng xe dần cải thiện khi công nghệngày nay ngày càng phát triển

c Tính an toàn và tiện nghi

Để so sánh được sự an toàn của xe điện với xe xăng hay dầu truyền thống thì cóthể thấy được qua các vụ tai nạn xe điện trên thế giới thì xe điện an toàn hơn Bởi rấtkhó để thấy 1 chiều xe điện với trọng lượng nhẹ mà có thể gây nên những vụ tai nạnkhủng khiếp thường thấy Đó là lý do tại sao các hãng ô tô thường không mất quánhiều chi phí trang bị các tính năng an toàn cho xe

Hình 1.6: Những đặc tính an toàn và tiện nghi trên xe ô tô điện

Đặt biệt khi sử dụng xe điên, cảm nhận đầu tiên của người dùng là không cótiếng ồn động cơ như xe có động cơ đốt trong, tạo cho người lái và hành khách cảmthấy yên tĩnh và tập trung khi trên xe Với tốc đồ tầm 100km/h các xe ô tô truyềnthống tạo ra âm thanh trung bình khoảng 70dB, tuy nhiên xe điện thì ít hơn rất nhiều,thậm chí nhà sản xuất phải tạo ra âm thanh giả lập động cơ xăng để tạo cảm giác thểthao cho tài xế và các phương tiện khách nhận biết xe này đang di chuyển.

d Quy trình bảo dưỡng đơn giản

Các loại xe sở hữu động cơ đốt trong thường có một danh sách dài về cách thứcbảo dưỡng, bao gồm: Dầu hộp số, thay má phanh, vệ sinh lọc gió, thay bugi, vệ sinhmáy… Đây là nguyên nhân chính làm gia tăng chi phí của xe

Ngược lại xe điện thì ít cần phải bảo dưỡng hơn nên chi sử dụng cũng ít hơn Mộtbáo cáo của Mỹ đã chỉ ra rằng: Motor điện chỉ có 1 phần chuyển động-trục quay nênrất đáng tin cậy và không cần bảo dưỡng thường xuyên Bên cạnh đó, bộ phận sạc vàđiều khiển đều bằng điện nên chúng ta cũng không cần bảo hành bảo dưỡng thườngxuyên như các loại xe truyền thống

Hình 1.7: Bảo trì, bảo dưỡng động cơ điện, motor điện

e Ưu đãi thuế và được khuyến khích bởi chính phủ

Vì nó gây ô nhiễm môi trường nên được chính phủ khuyến khích và không chịucác thuế về môi trường Tiêu biểu là Đà Nẵng, theo đề án, thành phố đặt mục tiêu đếnnăm 2025 sẽ xây dựng 150 trạm sạc cấp 1,2 và 15 trạm sạc cấp 3; đến năm 2030 xâydựng 250 trạm sạc cấp 1,2 và 50 trạm sạc cấp 3 Để đạt được mục tiêu này, nhiều giảipháp đã được đề xuất như khuyến khích mua sắm công, sử dụng ô tô điện phục vụ tạicác sở, ban, ngành cơ quan nhà nước trên thành phố Đà Nẵng có lộ trình chuyển đổi xebuýt công cộng chạy bằng xăng dầu sang sử dụng xe buýt điện; đề xuất áp dụng quyđịnh hổ trợ lãi xuất đối với các dự án sản xuất hoặc công nghệ sạch, năng lượng sạch,năng lượng tái tạo để hỗ trợ lãi xuất vay vốn đầu tư cho các dự án xây dựng trạm sạc ô

tô nếu thỏa mãn các điều khiển, tiêu chí; kêu gọi đầu tư theo hình thức đối tác công-tư

(PPP) hoặc có chính sách khuyến khích hổ trợ để thực hiện đầu tư trạm sạc ô tô tại cáctrụ sở công ( trung tâm hành chính, bệnh viện…) theo đúng quy định của pháp luật.

Hình 1.8: Các trạm sạc ô tô điện

f Nạp năng lượng dể dàng và thuận tiện

Đối với xe điện chúng ta không cần phải đi đến trạm xăng dầu như truyền thốngmới có thể nạp nhiên liệu, chúng ta có thể nạp năng lượng điện bằng dòng điện trựctiếp ở gia đình, khi hết năng lượng chúng ta chỉ cần sạc từ tối đến sáng là có thể sạcđầy pin và sử dụng Để tránh trường hợp hết pin giữa đường, các thành phố và doanhnghiệp ô tô điện cũng thực hiện lắp đặt các trạm dịch vụ sạc nhanh cho người dùng

Từ đó nhằm giúp người sử dụng xe điện cảm thấy an tâm hơn

g Chi phí vận hành rẻ

Khi sử dụng xe ô tô hay bất kỳ xe gì thì người dụng vần còn lo lắng về việc bảodưỡng, chăm sóc định kỳ cho xe của mình, ví dụ như các xe xăng truyền thống có rấtnhiều chi tiết chuyển động trong động cơ nên vấn đề hay xảy ra hư hỏng là không thểtránh khỏi, ngoài ra các còn phải thay dầu nhớt định kỳ ở nhiều bộ phận khác nhautrên xe Còn đối với xe điện thì khác, xe điện ít chi tiết và đơn giản hơn động cơ truyềnthống nhiều, việc bảo dưỡng cũng ít hơn, động cơ của xe điện đơn giản là motor,không có hộp số nên việc vận hành cũng đơn giản hơn giúp người dùng cảm thấy thoảimái hơn khi sử dụng

1.4.2 Mục tiêu mà nhóm hướng đến sau khi chọn đề tài

Sau khi chọn đề tài nhóm chúng em đã có một số mục tiêu đề ra như sau:

+ Hoàn thiện mô hình xe điện ba bánh cỡ nhỏ cho một người ngồi

+ Đón đầu xu thế tương lai về xe điện

+ Truyền cảm hứng bảo vệ môi trường, tuyên truyền sử dụng nguồn năng lượngxanh

+ Thử thách, cống hiến sức trẻ cho đề tài này

Chương 2: TÌM HIỂU VÀ LỰA CHỌN KIỂU XE ĐỂ CHẾ TẠO

2.1 Tham khảo các loại xe điện ba bánh cỡ nhỏ hiện nay

Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều loại xe điện cỡ nhỏ, phù hợp với mọi mụcđích sử dụng của khách hàng, ví dụ như một số xe điện ba bánh dành cho ngườikhuyết tật, xe điện ba bánh dành cho trẻ em, cho học sinh… dưới đây là một số mẫu xeđiện 3 bánh phổ biến hiện nay như:

Xe ba bánh điện Rider: Có xuất xứ tại Trung Quốc, quãng đường tối đa có thể đi

là 70-80 km với tốc độ từ 30-40 Km/h, sử dụng động cơ 800w, dung lượng pin 20Ah,48v

Hình 2.1: xe điện 3 bánh Rider

Xe điện ba bánh dành cho người khuyết tật AZI 133: Xuất xứ Việt Nam-TrungQuốc, với thông số và dung lượng pin giống với xe Rider ở trên

Hình 2.2: Xe điện cho người khuyết tật AZI 133Người Việt Nam chúng ta cũng có những sang tạo, cải tạo những chiếc xe lắcđơn thuần thành những chiếc xe điện để hỗ trợ cho người khuyết tật di chuyển Có khánhiều loại xe lắc điện hiện nay và tùy thuộc vào mục đích và nhu cầu của họ mà nhữngchiếc xe này được trang bị dung lượng pin và công suất động cơ khác nhau.

Hình 2.3: Xe 3 bánh điện, biến thể của xe lắc

2.2 Lựa chọn kiểu xe và phương án thiết kế phù hợp với đề tài

2.2.1 Kiểu xe được lựa chọn

Sau khi tìm hiểu và nghiên cứu bọn em đã xem xét và đã lựa chọn thiết kế xe ô tôđiện ba bánh như hình dưới vì chiếc xe này đem lại nhiều lợi ích như:

+ Thiết kế nhỏ gọn dễ điều chỉnh

+ Khả năng vận hành tốt

+ Phù hợp với mọi lứa tuổi

+ Chi phí để thiết kế sản phẩm tương đối thấp

+ Chạy êm không tiếng ồn và thân thiện với môi trường

Hình 2.4: Mẫu xe điện 3 bánh mà nhóm muốn thực hiện.

2.2.2 Tìm hiểu và lựa chọn khung gầm

2.2.2.1 Công dụng của khung gầm ô tô

Khung xe là toàn bộ phần nâng đỡ “cơ thể” của xe ô tô Bộ phận này giúp chomọi thiết bị, máy móc có thể gắn vào, liên kết với nhau và hoạt động một cách đồng

bộ, linh hoạt Hiểu đơn giản khung xe ô tô như bộ xương trên cơ thể người giúp nómang và chống đỡ với mọi sức nặng của các bộ phận trên cơ thể

Khung gầm ô tô là bộ phận đóng vai trò nâng đỡ và chịu tải trọng của toàn bộchiếc xe Vì vậy, đây là yếu tố quan trọng cần lưu ý khi lựa chọn một chiếc ô tô với bất

kỳ mục đích sử dụng nào

Cũng giống như khung xương ở cơ thể người, khung gầm ô tô là bộ phận chính

chịu trách nhiệm đảm bảo mọi hoạt động của một chiếc xe hoàn chỉnh Tuy nhiên, đa

số khách hàng thường không chú trọng đến bộ phận này khi tìm hiểu về một chiếc xe

Có thể nói, để một chiếc xe có thể vận hành bình thường không thể nào thiếukhung gầm Đây là bộ phận đóng vai trò chính trong việc chịu tải trọng của thân xe.Đặc biệt, chúng còn là cơ sở để lắp đặt các phần còn lại của xe

Việc sở hữu một hệ thống khung gầm tốt sẽ giúp xe vận hành êm ái và mang lạinhững chuyến đi an toàn Ngay cả di chuyển trong điều kiện khắc nghiệt, khung gầm

xe cần phải có độ chắc chắn nhất định để chống chịu tốt hơn với các áp lực phát sinhtrong quá trình di chuyển như thời tiết xấu, va chạm Hơn nữa, khung gầm ô tô cònđóng vai trò quan trọng trong việc chịu áp lực khi phanh xe hoặc tăng tốc, giúp xe xử

lý tốt hơn khi đối mặt với các tình huống xấu, đảm bảo an toàn cho người ngồi trongxe

tô này cũng chiếm rất nhiều không gian, tăng chiều cao của ngưỡng cửa và gây ra khókhăn cho người sử dụng khi vào xe Các loại xe ứng dụng khung gầm hình ống rỗng

như những mẫu xe của Ferrari ra đời sau 360M, Lamborghini Diablo, Jaguar XJ220,Caterham, TVR…

b Khung gầm liền khối

Khung gầm liền khối có thể sản xuất hàng loạt với giá thành rẻ, khả năng bảo vệkhi xảy ra va chạm tốt và tiết kiệm không gian Nhược điểm của nó là nặng và khôngthích hợp cho các dây chuyền sản xuất quy mô nhỏ Những loại xe được ứng dụngkhung gầm liền khối này gần như chỉ là các mẫu xe sản xuất hàng loạt và tất cả cácthành viên của gia đình Porsche

Hình 2.7: Khung gầm liền khối

c Khung gầm liền khối ULSAB

Khung gầm liền khối ULSAB mới xuất hiện vào năm 1998 những hãng xe lớnnhư Opel Astra và BMW 3-Series đã ứng dụng nó trong một số bộ phận Loại khunggầm này có độ rắn chắc và nhẹ hơn so với khung gầm liền khối thông thường màkhông tăng chi phí sản xuất Nhược điểm của nó là độ rắn và trọng lượng chưa thíchhợp cho các loại xe thể thao hạng nhất

d Khung gầm hình xương sống.

Khung gầm ô tô hình xương sống rất thích hợp cho những dòng xe thể thao loạinhỏ, dễ chế tạo bằng tay và chi phí sản xuất thấp đối với dây chuyền sản xuất quy mônhỏ Cấu trúc nhỏ giúp giảm chi phí và tiết kiệm không gian hơn cả loại khung gầmliền khối Tuy nhiên, nó không phù hợp với những dòng xe thể thao high-end Loạikhung gầm này không thể bảo vệ người lái trong các vụ va chạm bên hoặc so le Do

đó, nó cần đi kèm các thiết bị bù khác trong thân xe và không tiết kiệm chi phí nếu sảnxuất hàng loạt Các loại xe sử dụng khung gầm hình xương sống như Elan Mk II, TVR

và Marcos

Hình 2.8: Khung gầm hình xương sống.

e Khung gầm hình chiếc thang

Đây là loại khung gầm ra đời sớm nhất và được ứng dụng trên mẫu xe AC Cobra.Vào những năm 1960, hầu hết các mẫu xe trên thế giới đều sử dụng loại khung gầmnày và cho đến ngày nay, các mẫu SUV hiện cũng sử dụng loại khung gầm này Quansát bên ngoài của chiếc khung gầm trông nó chẳng khác nào một chiếc thang với haithanh nằm dọc nối với nhau bằng các thanh giằng chéo và hai bên Ở đây các thanhdọc là thành phần chịu lực chính với khả năng chịu tải và các lực tác động theo chiềudọc xuất hiện khi tăng tốc hoặc phanh Còn các thanh giằng chéo và hai bên có tácdụng chống đỡ các lực tác dụng bên đồng thời tăng độ cứng xoắn Khung gầm ô tôhình thang có ưu điểm là giá thành rẻ và dễ lắp ráp bằng tay Tuy nhiên, vì nó có cấutrúc hai chiều nên độ cứng xoắn thấp hơn hẳn so với các loại khung gầm khác, nhất làkhi nó chịu tác động của trọng tải đứng hoặc xóc nảy lên

Hình 2.9: Khung gầm hình thang

Qua các kiểu trên nhóm em cảm thấy khung gầm hình thang là khá phù hợp với

đề tài đề đã chọn Vì kiểu khung gần này khá đơn giản và dễ làm, phù hợp với sinhviên, giá cả để thực hiện loại này cũng khá rẻ Sau khi đã lựa chọn được kiểu khung,nhóm tiến hành dùng phần mềm Solidworks để thiết kế mô hình 3D cho phần khungchính của xe điện 3 bánh cỡ nhỏ

Hình 2.10: Khung chính được thiết kế cho đề tài

2.2.3 Tìm hiểu và lựa chọn hệ thống treo

2.2.3.1 Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo

Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm vađập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịucần thiết cho ô tô khi chuyển động

Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lựcngang cũng như các moment phản lực, moment phanh tác dung lên xe Động học của

bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối vớikhung và vỏ

Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lựccản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng thànhnhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh

Ngoài ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ô tô du lịch còn có thêm

bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang Bộ phận này có tác dung làm giảm độnghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe

b Yêu cầu

Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau:

Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft, và hành trìnhđộng fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không

bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc

độ cho phép, khi xe quay vòng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe không bị nghiêng, ngửahay chúc đầu

Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xechuyển động ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là:

- Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe dẫnhướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể

- Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránhgây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xungquanh trụ quay của nó

- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả

và êm dịu

- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo

- Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy

2.2.3.2 Các bộ phận chính của hệ thống treo

a Bộ phận đàn hồi

Chức năng: Là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần sốdao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-80 lần/ph) Bộ phận đàn hồi có thể bốtrí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phươngthẳng đứng

Các bộ phận đàn hồi thường được sử dụng: Nhíp lá, lò xo trụ, thanh xoắn

Nhíp: Được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thướcchiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính

Hình 2.12: Hệ thống treo sử dụng lò xo trụ.

Lò xo đàn hồi

Thanh xoắn: Giống như lò xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khichịu lực tác dụng theo phương thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của

Hiện nay bộ phận đàn hồi được làm có xu hướng “mềm mại” hơn nhằm tạo điềukiện cho bánh xe lăn “êm” trên mặt đường