Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình xe ô tô thân vỏ bằng vật liệu Composite, sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng điện phục vụ du lịch (Phần thiết kế)



Các công nghệ gần đây đã  được phát triển như là thép siêu nhẹ (HSS) hay sợi pôlyme các-bon (CFRP) đã tiêu tốn khá nhiều chi phí cho các nhà sản xuất. Nhu cầu về một loại vật liệu vừa nhẹ, bền, có khả năng chống chọi va  đập phải được cân bằng với các yêu cầu khác về tối đa hóa ứng dụng của dây chuyền sản xuất hiện tại và vấn 

đề này cũng đặt ra câu hỏi liên quan đến việc tiếp cận với nhưng vật liệu hoàn toàn xa lạ của quy trình sản xuất hiện nay hay nguồn cung cho các loạivật liệu đó 

Với những phân tích trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình  xe  ô  tô  thân  vỏ  bằng  vật  liệu  composite,  sử  dụng  năng  lượng  mặt  trời  và năng lượng điện phục vụ du lịch” (phần thiết kế) để thực hiện.


NỘI DUNG:



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ô TÔ THÂN VỎ BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE, SỬ

DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN ............................... 4

1.1. Tổng quan về xe ô tô sử dụng các nguồn năng lượng ........................................ 4

1.1.1. Lịch sử phát triển ngành công nghiệp ô tô .................................................. 4

1.1.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển về xe ô tô sử dụng năng lượng điện kết

hợp năng lượng mặt trời ....................................................................................... 6

1.2. Công nghệ vật liệu trong chế tạo vỏ ô tô ........................................................ 11

1.2.1. Công nghệ chế tạo vỏ ôtô hiện nay.......................................................... 11

1.2.2. Ứng dụng vật liệu mới nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, vận hành ô tô... 13

1.3. Những yêu cầu cấp thiết về môi trường trong việc hướng đến sử dụng ô tô với

nguồn năng lượng điệnkết hợp năng lượng mặt trời ............................................. 14

1.3.1. Ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ ô tô gây ra ......................... 14

1.3.2. Tác hại của các chất ô nhiễm.................................................................... 16

1.4. Kết luận.......................................................................................................... 18

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÔ HÌNH ...................................... 21

2.1. Tổng quan về ô tô .......................................................................................... 21

2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế khung, vỏ và các hệ thống ô tô .................. 22

2.2.1. Lực và momen tác dụng lên ô tô trong quá trình chuyển động ................ 22

2.3. Ô tô sử dụng nguồn năng lượng điện, năng lượng mặt trời ............................ 27

2.3.1. Ô tô sử dụng năng lượng điện .................................................................. 27

2.3.2. Ô tô sử dụng năng lượng mặt trời (NLMT) .............................................. 31

2.4. Vật liệu composite sử dụng chế tạo khung vỏ ô tô ........................................ 34

iv

2.4.1. Định nghĩa và phân loại ........................................................................... 34

2.4.2. Ứng dụng vật liệu composite chế tạo khung vỏ ô tô ................................. 36

2.4.3. Cấu trúc vật liệu composite ...................................................................... 38

2.4.4. Các thông số cơ bản của nền và cốt.......................................................... 41

2.5. Sử dụng phần mềm chuyên ngành trong tính toán, kiểm nghiệm khung ô tô .. 41

2.5.1. Các phần mềm phổ biến trong tính toán, kiểm nghiệm khung ô tô ........... 41

2.5.2. Sử dụng phần mềm RDM trong tính toán, kiểm nghiệm khung ô tô mô

hình ....................................................................................................................... 43

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUNG, VỎ VÀ CÁC HỆ THỐNG CỦA Ô TÔ THÂN

VỎBẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN PHỤCVỤ DU LỊCH ............................................................ 45

3.1. Mục đích, yêu cầu và các bộ phận, hệ thống xe mô hình cần tính toán, thiết kế .... 45

3.2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế khung ô tô và các hệ thống ........... 45

3.3. Tính toán, thiết kế khung ô tô........................................................................ 46

3.3.1. Phương pháp chung ................................................................................. 46

3.3.2. Tính toán, thiết kế khung ô tô mô hình ..................................................... 47

3.3.3. Tính toán khối lượng khung ..................................................................... 52

3.4. Tính toán, thiết kế vỏ .................................................................................... 61

3.4.1. Phân tích lựa chọn hình dáng vỏ .............................................................. 61

3.4.2. Thiết kế kỹ thuật vỏ xe ........................................................................... 65

3.5. Tính toán, thiết kế hệ thống truyền lực .......................................................... 65

3.5.1. Phân tích và chọn phương án bốtrí hệthống truyền lực cho ô tô thiết kế 65

3.5.2. Phân tích các phương án bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô ................... 66

3.5.3. Tính toán và chọn động cơ điện. ............................................................. 67

3.5.4. Phân tích, chọn truyền lực chính ............................................................. 73

3.6. Tính toán, thiết kế bộ phận điều khiển động cơ DC ....................................... 75

3.6.1. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp............................ 76

3.6.2. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phần ứng R

u

....... 76

3.6.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông .......................... 77

3.6.4. Lựa chọn phương án điều chỉnh tốc độ ................................................... 77

3.6.5. Bộ phận điều khiển tốc độ động cơ ......................................................... 79

3.7. Tính toán, thiết kế hệ thống phanh ................................................................ 83

v

3.7.1. Yêu cầu đối với hệ thống phanh ............................................................. 83

3.7.2. Phân tích phương án thiết kế hệ thống phanh chính cho ô tô ................... 84

3.7.3. Tính toán xác định các thông số của hệ thống phanh. ............................. 87

3.7.4. Tính toán, thiết kế cơ cấu phanh ............................................................. 89

3.7.5. Thiết kế kỹ thuật hệ thống phanh ........................................................... 99

3.8. Tính nguồn điện............................................................................................ 99

3.8.1. Xác định các thông số cho bộ nguồn ắc quy........................................... 99

3.8.2. Bộ nạp điện ........................................................................................ 101

3.9. Tính toán, thiết kế hệ thống lái.................................................................... 102

3.9.1. Yêu cầu khi tính toán thiết kế hệ thống lái........................................... 102

3.9.2. Phân tích chọn hệ thống lái ................................................................ 103

3.9.3. Chọn hệ thống lái cho ô tô thiết kế ...................................................... 106

3.9.4. Chọn những thông số chủ yếu ............................................................. 107

3.9.5. Thiết kế kỹ thuật hệ thống lái ............................................................. 109

3.10. Phân tích lựa chọn hệ thống treo ............................................................. 109

3.10.1. Nhiệm vụ hệ thống treo ..................................................................... 109

3.10.2. Yêu cầu hệ thống treo........................................................................ 109

3.10.3. Chọn hệ thống treo ............................................................................ 110

3.10.4. Chọn các bộ phận hệ thống treo......................................................... 112

3.10.5. Hệ thống treo được chọn .................................................................. 112

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬNVÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 113

4.1. Kết luận ..................................................................................................... 113

4.2. Kiến nghị


LINK DOWNLOAD



Các công nghệ gần đây đã  được phát triển như là thép siêu nhẹ (HSS) hay sợi pôlyme các-bon (CFRP) đã tiêu tốn khá nhiều chi phí cho các nhà sản xuất. Nhu cầu về một loại vật liệu vừa nhẹ, bền, có khả năng chống chọi va  đập phải được cân bằng với các yêu cầu khác về tối đa hóa ứng dụng của dây chuyền sản xuất hiện tại và vấn 

đề này cũng đặt ra câu hỏi liên quan đến việc tiếp cận với nhưng vật liệu hoàn toàn xa lạ của quy trình sản xuất hiện nay hay nguồn cung cho các loạivật liệu đó 

Với những phân tích trên tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình  xe  ô  tô  thân  vỏ  bằng  vật  liệu  composite,  sử  dụng  năng  lượng  mặt  trời  và năng lượng điện phục vụ du lịch” (phần thiết kế) để thực hiện.


NỘI DUNG:



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Ô TÔ THÂN VỎ BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE, SỬ

DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ NĂNG LƯỢNG ĐIỆN ............................... 4

1.1. Tổng quan về xe ô tô sử dụng các nguồn năng lượng ........................................ 4

1.1.1. Lịch sử phát triển ngành công nghiệp ô tô .................................................. 4

1.1.2. Tình hình nghiên cứu và phát triển về xe ô tô sử dụng năng lượng điện kết

hợp năng lượng mặt trời ....................................................................................... 6

1.2. Công nghệ vật liệu trong chế tạo vỏ ô tô ........................................................ 11

1.2.1. Công nghệ chế tạo vỏ ôtô hiện nay.......................................................... 11

1.2.2. Ứng dụng vật liệu mới nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, vận hành ô tô... 13

1.3. Những yêu cầu cấp thiết về môi trường trong việc hướng đến sử dụng ô tô với

nguồn năng lượng điệnkết hợp năng lượng mặt trời ............................................. 14

1.3.1. Ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ ô tô gây ra ......................... 14

1.3.2. Tác hại của các chất ô nhiễm.................................................................... 16

1.4. Kết luận.......................................................................................................... 18

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÔ HÌNH ...................................... 21

2.1. Tổng quan về ô tô .......................................................................................... 21

2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế khung, vỏ và các hệ thống ô tô .................. 22

2.2.1. Lực và momen tác dụng lên ô tô trong quá trình chuyển động ................ 22

2.3. Ô tô sử dụng nguồn năng lượng điện, năng lượng mặt trời ............................ 27

2.3.1. Ô tô sử dụng năng lượng điện .................................................................. 27

2.3.2. Ô tô sử dụng năng lượng mặt trời (NLMT) .............................................. 31

2.4. Vật liệu composite sử dụng chế tạo khung vỏ ô tô ........................................ 34

iv

2.4.1. Định nghĩa và phân loại ........................................................................... 34

2.4.2. Ứng dụng vật liệu composite chế tạo khung vỏ ô tô ................................. 36

2.4.3. Cấu trúc vật liệu composite ...................................................................... 38

2.4.4. Các thông số cơ bản của nền và cốt.......................................................... 41

2.5. Sử dụng phần mềm chuyên ngành trong tính toán, kiểm nghiệm khung ô tô .. 41

2.5.1. Các phần mềm phổ biến trong tính toán, kiểm nghiệm khung ô tô ........... 41

2.5.2. Sử dụng phần mềm RDM trong tính toán, kiểm nghiệm khung ô tô mô

hình ....................................................................................................................... 43

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUNG, VỎ VÀ CÁC HỆ THỐNG CỦA Ô TÔ THÂN

VỎBẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE, SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ

NĂNG LƯỢNG ĐIỆN PHỤCVỤ DU LỊCH ............................................................ 45

3.1. Mục đích, yêu cầu và các bộ phận, hệ thống xe mô hình cần tính toán, thiết kế .... 45

3.2. Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế khung ô tô và các hệ thống ........... 45

3.3. Tính toán, thiết kế khung ô tô........................................................................ 46

3.3.1. Phương pháp chung ................................................................................. 46

3.3.2. Tính toán, thiết kế khung ô tô mô hình ..................................................... 47

3.3.3. Tính toán khối lượng khung ..................................................................... 52

3.4. Tính toán, thiết kế vỏ .................................................................................... 61

3.4.1. Phân tích lựa chọn hình dáng vỏ .............................................................. 61

3.4.2. Thiết kế kỹ thuật vỏ xe ........................................................................... 65

3.5. Tính toán, thiết kế hệ thống truyền lực .......................................................... 65

3.5.1. Phân tích và chọn phương án bốtrí hệthống truyền lực cho ô tô thiết kế 65

3.5.2. Phân tích các phương án bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô ................... 66

3.5.3. Tính toán và chọn động cơ điện. ............................................................. 67

3.5.4. Phân tích, chọn truyền lực chính ............................................................. 73

3.6. Tính toán, thiết kế bộ phận điều khiển động cơ DC ....................................... 75

3.6.1. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp............................ 76

3.6.2. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phần ứng R

u

....... 76

3.6.3. Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi từ thông .......................... 77

3.6.4. Lựa chọn phương án điều chỉnh tốc độ ................................................... 77

3.6.5. Bộ phận điều khiển tốc độ động cơ ......................................................... 79

3.7. Tính toán, thiết kế hệ thống phanh ................................................................ 83

v

3.7.1. Yêu cầu đối với hệ thống phanh ............................................................. 83

3.7.2. Phân tích phương án thiết kế hệ thống phanh chính cho ô tô ................... 84

3.7.3. Tính toán xác định các thông số của hệ thống phanh. ............................. 87

3.7.4. Tính toán, thiết kế cơ cấu phanh ............................................................. 89

3.7.5. Thiết kế kỹ thuật hệ thống phanh ........................................................... 99

3.8. Tính nguồn điện............................................................................................ 99

3.8.1. Xác định các thông số cho bộ nguồn ắc quy........................................... 99

3.8.2. Bộ nạp điện ........................................................................................ 101

3.9. Tính toán, thiết kế hệ thống lái.................................................................... 102

3.9.1. Yêu cầu khi tính toán thiết kế hệ thống lái........................................... 102

3.9.2. Phân tích chọn hệ thống lái ................................................................ 103

3.9.3. Chọn hệ thống lái cho ô tô thiết kế ...................................................... 106

3.9.4. Chọn những thông số chủ yếu ............................................................. 107

3.9.5. Thiết kế kỹ thuật hệ thống lái ............................................................. 109

3.10. Phân tích lựa chọn hệ thống treo ............................................................. 109

3.10.1. Nhiệm vụ hệ thống treo ..................................................................... 109

3.10.2. Yêu cầu hệ thống treo........................................................................ 109

3.10.3. Chọn hệ thống treo ............................................................................ 110

3.10.4. Chọn các bộ phận hệ thống treo......................................................... 112

3.10.5. Hệ thống treo được chọn .................................................................. 112

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬNVÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 113

4.1. Kết luận ..................................................................................................... 113

4.2. Kiến nghị


LINK DOWNLOAD

M_tả

M_tả

Không có nhận xét nào: