DANH MỤC TIN
Đóng
Chủ đề 1
Chủ đề 2
Tin tức
Đóng

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH ÔTÔ HYBRID 2 CHỖ NGỒI, PHỤC VỤ ĐÀO TẠO TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Ngày đăng: 07-01-2014 / Đăng bởi: Khoa Cơ khí
Bộ môn Cơ điện tử đã thiết kế và chế tạo mô hình ôtô hybrid 2 chỗ ngồi phục vụ đào tạo tại Trường Đại học Nha Trang. Các bộ phận chính của hệ động lực bao gồm một máy phát xoay chiều 12V, một động cơ đốt trong có dung tích 110cc dẫn động bánh sau và máy phát, hai động cơ có công suất mỗi cái 350W được tích hợp bên trong bánh xe trước.

Bộ môn Cơ điện tử đã thiết kế và chế tạo mô hình ôtô hybrid 2 chỗ ngồi phục vụ đào tạo tại Trường Đại học Nha Trang. Các bộ phận chính của hệ động lực bao gồm một máy phát xoay chiều 12V, một động cơ đốt trong có dung tích 110cc dẫn động bánh sau và máy phát, hai động cơ có công suất mỗi cái 350W được tích hợp bên trong bánh xe trước. Máy phát điện có vai trò sản sinh ra điện để nạp cho ắc qui khi tình trạng nạp ắc qui thấp. Hệ thống điều khiển điện tử được thiết kế cho phép ôtô phối hợp công suất các động cơ ở các chế độ làm việc khác nhau. Quá trình thử nghiệm đã được tiến hành để xác định một số thông số tính năng cơ bản trên đường của ô tô thiết kế.

Đề tài nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình xe ô tô hybrid hai chỗ ngồi được nghiên cứu chế tạo dựa trên phương pháp tính toán lý thuyết, đồng thời kế thừa kinh nghiệm của những mô hình có sẵn trên thực tế. Bên cạnh đó, kết hợp với mục tiêu đào tạo của khối ngành kỹ thuật ô tô và ngành công nghệ Cơ điện tử. Mô hình ôtô hybrid hai chỗ ngồi này đã tạo điều kiện cho việc tiếp cận sâu hơn trong lĩnh vực ôtô hybrid bổ sung tư liệu và thiết bị góp phần nâng cao chất lượng đào tạo kỹ sư các ngành Kỹ thuật ôtô và Công nghệ cơ điện tử.

Kích thước chiều Dài x Rộng x Cao tối đa là 1800 x 1400 x 1500 (mm).  Phần khung làm bằng thép mạ kẽm, đảm bảo độ cứng vững và an toàn.

 Hình 1: Kết cấu tổng thể của ôtô hybrid 2 chỗ ngồi

(1)- Khung xe; (2)- Modun động cơ điện + bánh xe; (3)- Động cơ đốt trong; (4)- Máy phát điện; (5)- Trục các đăng; (6)- Vi sai và các bán trục.

Động cơ đốt trong (ICE): Dùng để khởi động cho máy phát, là quá trình khởi tạo năng lượng điện

Máy phát: Khi hoạt động sẽ cung cấp năng lượng điện để nạp vào acquy, phục vụ cho việc cung cấp điện cho 2 động cơ ở 2 bánh xe.

Ly hợp: Có nhiệm vụ kết nối/ngắt truyền động giữa động cơ đốt trong và trục các đăng.

Vi sai: Phân phối lực dẫn động từ động cơ đến 2 bánh sau.

Modun động cơ điện + bánh trái, phải: Truyền chuyển động ra 2 bánh xe, có thể thay đổi tốc độ theo ý muốn của người sử dụng. Chọn động cơ điện Brushless DC  có sẵn trên thị trường.

Trục các đăng: Kết nối truyền động giữa ICE và vi sai.

Ắc quy: Tích trữ điện và cung cấp cho việc điều khiển 2 động cơ ở 2 bánh xe.

ECU: Bộ điều khiển trung tâm. Điều khiển quá trình khởi động/ngắt ICE, mạch công suất (PCB) để phân phối điện năng đến động cơ bánh trái và động cơ bánh phải. Khi ắc quy đã nạp đầy, ECU có nhiệm vụ ngắt ICE và máy phát. Khi điện áp ắc quy xuống thấp thì ECU có nhiệm vụ khởi động ICE và máy phát để nạp điện vào cho acquy. Đồng thời ECU còn làm nhiệm vụ điều khiển tốc độ cho 2 động cơ điện.

Trong suốtquá trình tăng tốc và leo dốc, cả ICE và động cơ điện sẽ cung cấp năng lượng đến các bánh xe nhằm đảm bảo được công suất tốt nhất.

            Để điều khiển được động cơ Brushless DC phải cấp nguồn cho từng pha của động cơ để đảo pha ở 3 đầu cuộn dây động cơ theo những trạng thái đảo pha của nó bằng cách đưa các tín hiệu kích vào các chân điều chế độ rộng xung (PWM – Pulse Width Modulation). Tốc độ của động cơ phụ thuộc vào tần số đảo pha.

Mạch giám sát và điều khiển trung tâm sử dụng vi điều khiển ATmega32, dùng để hiển thị các thông số như: điện áp ắc quy, vị trí bàn đạp chân ga, tốc độ xe. Dựa vào các thông số trên, mạch sẽ điều khiển tự động khi nào sử dụng động cơ điện, khi nào sử dụng động cơ đốt trong hoặc khi nào cần sử dụng cả hai.


Hình 2: Mô hình ôtô hybrid sau khi chế tạo

Sản phẩm của nghiên cứu là mô hình xe ô tô hybrid hai chỗ ngồi, có đầy đủ tính năng quay trở và có thể chạy với vận tốc tối đa là 40km/h trong địa hình bằng phẳng, có khả năng di chuyển được trong địa hình dốc lên đến 18%. Nguồn năng lượng của xe hybrid là sự kết hợp của động cơ xăng và năng lượng từ bình ắc qui.

Mô hình xe ô tô hybrid hai chỗ ngồi được chế tạo mang tính đột phá và mở ra một kỷ nguyên mới cho việc nghiên cứu xe hybrid tại trường ĐH Nha Trang. Có thể nói, kết quả của nghiên cứu này là nền tảng cho các nghiên cứu khác về xe hybrid.

            Trên cơ sở xe mô hình, tác giả cũng đã xây dựng được các bài thực hành phục vụ việc đào tạo. Đây là những bài thực hành bám sát với nội dung và mục tiêu đào tạo. Hơn hết, sản phẩm của nghiên cứu là mô hình trực quan, giúp sinh viên tiếp thu kiến thức của các học phần chuyên ngành Kỹ thuật ô tô và Cơ điện tử một cách dễ dàng hơn.
Cong ty cong nghe Nguyen Thanh
Các tin mới hơn
Các tin cũ hơn