Khảo Sát Động Cơ & Hệ Thống Truyền Lực Danabus | Đồ Án Tốt Nghiệp

lOMoAR cPSD| 46342576 lOMoAR cPSD| 46342576
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI
KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE DANABUS Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Tiến
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Tấn Bình : Lê Đình Trung Hoàng : Nguyễn Thế Kiệt Lớp: 223DADCT01 Đà Nẵng,.../2024 II lOMoAR cPSD| 46342576 lOMoAR cPSD| 46342576
Nhận xét của người hướng dẫn II lOMoAR cPSD| 46342576
Nhận xét, đánh giá của doanh nghiệp lOMoAR cPSD| 46342576
Nhận xét của người phản biện IV lOMoAR cPSD| 46342576 TÓM TẮT
Tên đề tài: Khảo sát động cơ và hệ thống truyền lực xe Danabus
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Tấn Bình Lê Đình Trung Hoàng Nguyễn Thế Kiệt Mã sinh viên: 21115042120204 21115042120119 21115042120130 Lớp: 21DL2 21DL1 21DL1
Cấu trúc đồ án gồm 4 chương sau:
Chương 1: Khảo sát hệ thống truyền lực xe
• Giới thiệu tổng quan về xe DanaBus
• Giới thiệu động cơ và hệ thống truyền lực
Chương 2: Thiết kế tuyến hình ô tô
• Thông số cho trước và thông số chọn
Chương 3: Tính toán sức kéo
• Khái niệm, tính chọn động cơ và xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
• Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực
• Các lực cản chuyển động của ô tô
• Sự cân bằng lực kéo của ô tô
• Sự cân bằng công suất của ô tô
Chương 4: Tính toán và thiết kế chuyển đổi xe danabus thành xe điện • Giới thiệu chung
• Thiết kế bố trí cấu trúc cho xe điện
• Tính chọn động cơ điện và bộ điều khiển
• Tính toán các thông số động lực học lOMoAR cPSD| 46342576
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM KHOA CƠ KHÍ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT ĐỘNG CƠ
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Tiến
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Tấn Bình Mã SV: 21115042120204 Lê Đình Trung Hoàng Mã SV: 21115042120119 Nguyễn Thế Kiệt Mã SV: 21115042120130 1. Tên đề tài:
Khảo sát động cơ và hệ thống truyền lực Danabus
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: Các tài liệu của hãng
3. Nội dung chính của đồ án:
Khảo sát động cơ và hệ thống truyền lực
Tính toán tuyến hình ô tô Tính toán sức kéo
Tính toán và thiết kế chuyển đổi xe danabus thành xe điện
4. Các sản phẩm dự kiến
Báo cáo tổng hợp đồ án động cơ
5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày nộp đồ án:
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2024. Trưởng Bộ
Người hướng dẫn môn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT THUẬT NAM KHOA CƠ KHÍ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc VI lOMoAR cPSD| 46342576
ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ
1. Họ và tên sinh viên: Huỳnh Tấn Bình Lê Đình Trung Hoàng Nguyễn Thế Kiệt
2. Mã sinh viên: 21115042120204 Lớp: 21DL2 21115042120119 21DL1
21115042120130 21DL1 3. Họ và tên người
hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Tiến 4. Đề tài
Tên đề tài: Khảo sát động cơ và hệ thống truyền lực Danabus
Thời gian thực hiện: Từ ngày: ……………….. đến ngày: ………………….. 5. Mục tiêu
• Khảo xác được chất lượng động cơ và hệ thống truyền lực của xe
• Đề xuất phương án chuyển nổi xe Dana Bus từ xe sử dụng nhiên liệu diesel thành xe thuần điện 6. Nội dung chính
1. Khảo sát cấu tạo xe buýt Dana Bus Đà Nẵng • Động cơ
• Hệ thống truyền lực
2. Thiết kế tuyến hình, tính toán sức kéo xe Dana Bus
3. Tính toán và thiết kế chuyển đổi xe danabus thành xe điện
7. Kết quả dự kiến đạt được
- Đưa ra giải pháp tối ưu khi cải tiến xe buýt động cơ truyền thống thành xe buýt động cơ điện. LỜI NÓI ĐẦU
Kính gửi thầy Ts. Nguyễn Minh Tiến
Chúng em, nhóm 3 hân hạnh được trình bày báo cáo này với chủ đề "Khảo sát
động cơ và hệ thống truyền lực của Danabus". Bài báo cáo này là kết quả của quá trình
nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng kiến thức của chúng em về công nghệ ô tô. lOMoAR cPSD| 46342576
Trong thời gian gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp
vận tải, sự đóng góp của các phương tiện giao thông công cộng như xe buýt đã trở nên
ngày càng quan trọng. Danabus, một trong những nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh
vực này, đã đóng góp không nhỏ vào sự phát triển của hệ thống giao thông công cộng
và cung ứng dịch vụ chất lượng cao cho người dân. Trong báo cáo này, chúng em tập
trung vào động cơ và hệ thống truyền lực của Danabus, hai yếu tố quan trọng xác định
hiệu suất và hiệu quả hoạt động của xe buýt. Chúng em sẽ đi sâu vào cấu trúc, nguyên
lý hoạt động, và các công nghệ tiên tiến được sử dụng trong động cơ của Danabus.
Ngoài ra, chúng em cũng sẽ nghiên cứu hệ thống truyền lực, bao gồm hộp số và hệ
thống truyền động, để hiểu cách chúng tương tác và đảm bảo sự vận hành mượt mà và hiệu quả.
Báo cáo khảo sát động cơ và hệ thống truyền lực trên xe buýt Da Nang
(Danabus) được thực hiện nhằm đánh giá tình trạng hiện tại của các động cơ và hệ
thống truyền lực trên xe buýt Danabus, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao
hiệu quả hoạt động và giảm thiểu chi phí vận hành.
Báo cáo cũng sẽ đề cập đến những thách thức và cơ hội trong việc nâng cao
hiệu suất và tiết kiệm năng lượng của động cơ và hệ thống truyền lực. Chúng em sẽ
tìm hiểu về các công nghệ mới như động cơ điện, động cơ hybrid và các biện pháp tối
ưu hóa hiệu suất để giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải. Báo cáo này không chỉ là kết
quả của sự nghiên cứu cá nhân mà còn là sự cống hiến và cộng tác của cả nhóm. Chúng
em muốn chia sẻ kiến thức và những phát hiện đáng giá với tất cả mọi người, đồng
thời mong rằng báo cáo này sẽ đóng góp một phần nhỏ trong việc nâng cao hiệu suất
và bền vững của hệ thống vận tải công cộng.
Bài báo cáo của nhóm còn nhiều hạn chế, nên đề tài không tránh khỏi những
thiếu sót. Vì vậy, chúng em rất mong muốn nhận được những đóng góp ý kiến của thầy cô. Chúng em xin chân thành cảm ơn! VIII lOMoAR cPSD| 46342576 CAM ĐOAN
Để hoàn thành bài đồ án động cơ đúng thời gian quy định và đáp ứng được
yêu cầu đặt ra, bản thân chúng em đã cố gắng tìm hiểu và nghiên cứu, học tập và làm
việc trong suốt thời gian làm bài đồ án này. Chúng em đã tham khảo một số tài liệu
để phục vụ cho việc phân tích, tìm hiểu, đánh giá. Nội dung của đề tài hoàn toàn
không sao chép từ các đề tài khác, không vi phạm bản quyền tác giả.
Toàn bộ nội dung đồ án là do bản thân chúng em nghiên cứu và xây dựng dưới
sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Minh Tiến.
Chúng em xin cam đoan những lời trên là hoàn toàn đúng sự thật, nếu có
thông tin sai lệch thì chúng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Sinh viên thực hiện Nhóm lOMoAR cPSD| 46342576 Mục lục
Nhận xét của người hướng dẫn..................................................................................ii
Nhận xét, đánh giá của doanh nghiệp......................................................................iii
Nhận xét của người phản biện..................................................................................iv
TÓM TẮT....................................................................................................................v
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT ĐỘNG CƠ......................................................................vi
ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ.............................................................................vii
LỜI NÓI ĐẦU..........................................................................................................viii
CAM ĐOAN...............................................................................................................ix
CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC DANABUS.....................6
1.1. Giới thiệu tổng quan về xe DanaBus..................................................................6
1.1.1. Tổng quan.....................................................................................................6
1.1.2. Ngoại thất.....................................................................................................7
1.2.3. Nội thất.........................................................................................................7
1.2. Giới thiệu động cơ và hệ thống truyền lực..........................................................9
1.2.1. Động cơ........................................................................................................9
1.2.2. Thân và khung gầm....................................................................................10
1.2.3 Hệ thống treo...............................................................................................11
1.2.4 Hệ thống phanh...........................................................................................12
1.2.5. Hệ thống truyền lực....................................................................................13
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TUYẾN HÌNH Ô TÔ.....................................................18
2.1. Thông số cho trước và thông số chọn...............................................................18
2.1.1. Thông số cho trước.....................................................................................18
2.1.2. Thông số chọn và tính toán.........................................................................19
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SỨC KÉO....................................................................22
3.1 Khái niệm, tính chọn động cơ và xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ 22
3.1.1. Khái niệm về đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ.............................22
3.1.2. Tính chọn động cơ......................................................................................22
3.1.3. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ..............................................22
3.2. Xác định tỷ số truyền của hệ thống truyền lực..................................................25 lOMoAR cPSD| 46342576
3.2.1. Tính chọn tỷ số truyền cho cầu chủ động...................................................25
3.2.2. Xác định tỷ số truyền của hộp số................................................................25
3.3. Các lực cản chuyển động của ô tô.....................................................................29
3.3.1. Lực cản lăn.................................................................................................29
3.3.2. Lực cản lên dốc..........................................................................................30
3.3.3. Lực cản không khí......................................................................................30
3.3.4. Lực cản quán tính của ô tô..........................................................................30
3.4. Sự cân bằng lực kéo của ô tô............................................................................31
3.4.1. Phương trình lực kéo tổng quát...................................................................31
3.4.2. Đồ thị cân bằng lực kéo..............................................................................33
3.5. Sự cân bằng công suất của ô tô.........................................................................34
3.5.1. Phương trình cân bằng công suất của ô tô..................................................34
3.5.2. Đồ thị cân bằng công suất của ô tô.............................................................37
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHUYỂN ĐỔI XE DANABUS
THÀNH XE ĐIỆN....................................................................................................39
4.1. Giới thiệu chung...............................................................................................39
4.1.1. Tình hình hiện nay......................................................................................39
4.1.2. Một số nghiên cứu chuyển đổi xe sử dụng động cơ đốt trong thành xe điện
..............................................................................................................................39
4.2. Thiết kế bố trí cấu trúc cho xe điện...................................................................40
4.2.1. Lựa chọn vị trí lắp đặt động cơ điện...........................................................40
4.2.2. Lựa chọn bố trí động cơ điện cho xe Danabus............................................42
4.3. Tính chọn động cơ điện và bộ điều khiển.........................................................42
4.3.1. Lựa chọn loại động cơ điện........................................................................42
4.3.2. Tính chọn động cơ điện..............................................................................43
4.3.3. Chọn bồ điều khiển động cơ điện...............................................................46
4.3.4. Tính toán hệ thống năng lượng...................................................................47
4.4. Tính toán các thông số động lực học.................................................................49 4.4.1.
Xác định tỉ số truyền...............................................................................49
4.4.2. Khả năng leo dốc của ô tô – độ dốc cực đại................................................50
4.4.3. Vận tốc cực đại của ô tô.............................................................................51 2 lOMoAR cPSD| 46342576
Danh sách các bảng, hình ảnh Hình ảnh
Hình 1. 1 xe Danabus.........................................................................6
Hình 1. 2 Ngoại thất xe Danabus........................................................7
Hình 1. 3 Nội thất khoang hành khách...............................................7
Hình 1. 4 Nội thất khoang tài xế.........................................................8
Hình 1. 5 Những trang thiết bị trên xe................................................9
Hình 1. 6 Động cơ Cummins ISF2.8s5F148, Euro V............................9 Hình 1. 7 Khung
gầm trên xe Danabus............................................10
Hình 1. 8 Vỏ và thân xe....................................................................11
Hình 1. 9 Hệ thống treo Danabus.....................................................11
Hình 1. 10 Hệ thống treo Danabus...................................................12
Hình 1. 11 Hệ thống truyền lực Danabus.........................................12
Hình 1. 12 Hệ thống phanh Dana bus..............................................13
Hình 1. 13 Hệ thống phanh trên xe Dana bus..................................13
Hình 1. 14 Bố trí hệ thống truyền lực của xe Danabus.....................14
Hình 1. 15 Ly hợp Dana bus.............................................................15
Hình 1. 16 Hộp số sàn 5 tiến, 1 lùi....................................................16
Hình 1. 17 Trục các đăng..................................................................16
Hình 1. 18 Vi sai bánh răng côn H....................................................17
Bảng 2. 1 Thông số cho trước của xe...............................................18
Bảng 2. 2 Hệ số cản lăn của một số loại đường................................20 Bảng 2. 3 Giá trị
trung bình của hệ số cản không khí đối với các loại
ô tô khách nhau................................................................................20 Bảng 2. 4 Hiệu
suất truyền lực của một số loại ô tô.........................21
Bảng 3. 1 Hệ số thích ứng động cơ theo tốc độ của một số loại xe..23
Bảng 3. 2 Hệ số kinh nghiệm của S.R.Lây-đéc-man.........................23
Bảng 3. 3 Thông số đường đặc tính ngoài động cơ..........................24
Bảng 3. 4 Giải thích công thức tính toán..........................................24
Bảng 3. 5 Hệ số bám của một số loại đường và tình trạng mặt đường
.........................................................................................................26
Bảng 4. 1 : Thông số động cơ điện RSTM262-J.................................45 lOMoAR cPSD| 46342576
Bảng 4. 2 thông số biến tần AEV100-D540D540200L2....................46 Danh sách các biểu đồ
Đồ thị 3. 1 Đường đặc tính ngoài của động cơ.................................35
Đồ thị 3. 2 Đồ thị cân bằng lực kéo..................................................45
Đồ thị 3. 3 Đồ thị cân bằng công suất..............................................49
Đồ thi 4. 1 . So sánh khối lượng và hiệu suất giữa các loại động cơ
điện...................................................................................................54 4 lOMoAR cPSD| 46342576 Mở đầu
Danabus là một phương tiện di chuyển công cộng phổ biến tại Việt Nam, đóng
vai trò quan trọng trong việc kết nối giao thông giữa các địa phương. Tuy nhiên,
Danabus hiện nay đang gặp phải một số vấn đề về động cơ và hệ thống truyền lực,
ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động và trải nghiệm của người sử dụng.
Động cơ Danabus thường có công suất thấp, dẫn đến khả năng tăng tốc chậm
và khó khăn khi di chuyển trên địa hình dốc.Hệ thống truyền lực Danabus chưa
được tối ưu hóa, dẫn đến hao phí năng lượng cao và tiếng ồn lớn.
Tình trạng bảo dưỡng và sửa chữa động cơ, hệ thống truyền lực Danabus còn
nhiều bất cập, ảnh hưởng đến độ tin cậy và tuổi thọ của xe.
Bài viết này nhằm mục đích phân tích những khao khát về động cơ và hệ thống
truyền lực trên Danabus, từ đó đề xuất các giải pháp cải tiến nhằm nâng cao hiệu
quả hoạt động và trải nghiệm của người sử dụng.
CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC DANABUS
1.1. Giới thiệu tổng quan về xe DanaBus 1.1.1. Tổng quan
GAZelle Next City – Sản phẩm xe Mini City bus cao cấp theo tiêu chuẩn Châu Âu,
kiểu dáng hiện đại, năng động rất phù hợp với xu thế phục vụ cho thành phố hiện đại, năng động.
GAZelle Next City Kiểu dáng hiện đại, tiêu chuẩn Châu Âu. Thiết kế sang trọng
và đẳng cấp tạo nên sự khác biệt trên đường phố. Sức mạnh và chất lượng vượt trội
vượt qua mọi thử thách. Công nghệ tiên tiến mang đến sự an toàn, thoải mái và đầy
phấn khích cho người sử dụng.
Xe khách Gaz Gazelle Next City sử dụng động cơ Cummins ISF2.8s5F148, loại
động cơ Diesel 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng, turbo tăng áp, làm mát khí nạp, phun nhiên
liệu điều khiển điện tử. Gaz gazelle next city sử dụng động cơ Euro 5, mạnh mẽ, tiết
kiệm nhiên liệu và thân thiện với môi trường. Dung tích xi lanh là 2.776 cc, công suất
cực đại là 102kW tại 3.400 vòng/phút. Mô men xoắn cực đại là 320N.m tại 1.400 -2.700
vòng/phút. Gazelle Next City sử dụng bánh sau là bánh kép, trục phía sau có trọng tải
lớn, giúp cho xe chịu tải cực tốt và luôn vững chãi trên các cung đường. Hệ thống treo
trước là hệ thống treo độc lập, lò xo xoắn, giảm chấn thủy lực. Hệ thống treo sau là hệ
thống treo phụ thuộc, nhíp lá + bầu hơi, giảm chấn thuỷ lực. Hệ thống phanh trên xe
là phanh thủy lực trợ lực chân không, trước đĩa, sau tang trống, có trang bị ABS và EBD.
Gazelle Next city sử dụng hệ thống lái trục vít êcu, trợ lực thủy lực. lOMoAR cPSD| 46342576 Hình 1. 1 xe Danabus 1.1.2. Ngoại thất
GAZelle Next City một thiết kế đột phá với kiểu dáng hoàn toàn mới, hiện đại,
năng động. GAZELLE NEXT City A68R52 sở hữu thông số kích thước chiều Dài x Rộng x
Cao lần lượt là 6.620 x 2.200 x 2.720 (mm), chiều dài cơ sở đạt 3.950 mm và khoảng sáng gầm xe là 150 mm.
Hình 1. 2 Ngoại thất xe Danabus 1.2.3. Nội thất
Không gian nội thất của Gazelle Next City với thiết kế rộng rãi, tiêu chuẩn Châu
Âu, vật liệu nội thất cao cấp. Gazelle Next city trang bị hệ thống chuông-đèn báo lên
xuống. Ghế hành khách bọc nỉ, không điều chỉnh tựa lưng. Khoang tài xế được tách
riêng biệt với khoang hành khách. Trên xe trang bị điều hoàn 02 giàn độc lập. Hệ thống
giải trí trên xe với đầu 2 DIN tích hợp điều khiển trên vô lăng, có cổng USB nên người
lái xe có thể điều khiển đa phương tiện hệ thống sử dụng các nút bấm trên vô lăng mà
không mất tập trung vào việc lái xe. 6 lOMoAR cPSD| 46342576
Hình 1. 3 Nội thất khoang hành khách
Khoang hành khách cao (190 cm), rộng rãi, thoải mái khi di chuyển. Cửa sổ lớn
mang lại tầm nhìn tuyệt vời và mang lại cảm giác "nhẹ nhàng" cho toàn bộ xe, khiến
nó trở nên lý tưởng như một xe buýt du lịch chạy theo các chuyến tham quan. Cách bố
trí ghế bốn hàng ghế khá bất thường đối với một chiếc xe buýt nhỏ giúp kết hợp sức
chứa hành khách cao với kích thước nhỏ của xe buýt, bản thân nó cực kỳ có lợi trong
môi trường đô thị vì nó mang lại cho xe buýt sự linh hoạt và khả năng cơ động vượt trội.
Hình 1. 4 Nội thất khoang tài xế
Nhờ cách bố trí nội thất mới theo ý tưởng, ghế lái được tách biệt khỏi hành
khách. Giờ đây, tài xế không bị phân tâm khi lái xe mà vẫn có thể dễ dàng theo dõi hành lOMoAR cPSD| 46342576
khách lên xuống xe. Xe buýt GAZelle NEXT CITY được trang bị ghế lái có thể điều chỉnh
sưởi, có tựa lưng và tựa tay. Độ cứng và hình dạng của ghế đã được lựa chọn để tối đa
hóa sự thoải mái cho người lái.
Hình 1. 5 Những trang thiết bị trên xe
Để báo cho tài xế biết có hành khách muốn xuống xe, có nút dừng màu đỏ ở
nhiều vị trí trong khoang hành khách và đèn báo STOP trong cabin tài xế. Đối với hành
khách có nhu cầu đặc biệt, xe buýt có chỗ ngồi với không gian để chân rộng hơn và có thêm nút dừng.
1.2. Giới thiệu động cơ và hệ thống truyền lực 1.2.1. Động cơ
Động cơ Cummins ISF 2.8s5F148, tiêu chuẩn Euro V, vận hành mạnh mẽ, tiết
kiệm nhiên liệu. Loại này nhẹ, nhỏ gọn và động cơ hiệu quả kết hợp vượt trội công suất
và mô-men xoắn với thời gian sử dụng lâu dài cuộc sống, hiệu suất tuyệt vời và thấp sự tiêu thụ xăng dầu. 8