star twitter facebook envelope linkedin youtube alert-red alert home left-quote chevron hamburger minus plus search triangle x

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN XE GẮN MÁY SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ 4 KÌ HONDA 110 CC NHẰM TĂNG HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU


1. Tính cấp thiết và mục đích của đề tài nghiên cứu

Khởi đầu từ mong muốn của ông Soichiro Honda - Người sáng lập của Công ty Honda: "Tôi muốn các bạn trẻ - những chủ nhân tương lai của đất nước hãy suy nghĩ và hành động về việc làm thế nào để sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên, và về lâu dài làm thế nào để tạo ra động cơ mà không hề gây hại gì đối với môi trường", hàng năm Công ty Honda Việt Nam đã tổ chức Cuộc thi Lái xe sinh thái Tiết kiệm nhiên liệu Honda – Honda Eco Millage Challenge (Honda EMC), dành cho các bạn sinh viên như một nỗ lực để bảo vệ môi trường.

Được khởi nguồn từ Honda Nhật Bản vào năm 1981, cuộc thi Lái xe sinh thái - Tiết kiệm nhiên liệu Honda là sân chơi cạnh tranh lành mạnh nơi các bạn sinh viên kết hợp sự sáng tạo, trí tưởng tượng và những hiểu biết về công nghệ để thiết kế ra những chiếc xe có khả năng cạnh tranh về hiệu suất tiêu hao NL. Với thách thức "Bạn có thể đi được bao nhiêu km chỉ với 1 lít xăng?", các đội tham gia sẽ chế tạo ra phương tiện sử dụng động cơ 4 kỳ của Honda đi được quãng đường xa nhất chỉ với 1 lít xăng. Qua đó, thí sinh có thể nhận thức được tầm quan trọng của nguồn năng lượng hữu hạn, tìm thấy được niềm vui trong việc chế tạo động cơ bằng chính khả năng của mình, nâng cao tinh thần đoàn kết và hợp tác. Qua việc thử sức so tài trong một cuộc thi đấu chuyên nghiệp mang tầm quốc gia, các bạn sinh viên sẽ có cơ hội gieo mầm những ý tưởng sáng tạo độc đáo, tích lũy nhiều trải nghiệm quý báu và mang lại niềm tự hào cho trường và gia đình. Tham gia cuộc thi để cùng Honda đóng góp cho sự phát triển bền vững của xã hội thông thông qua việc chế tạo nên những phương tiện thân thiện hơn với môi trường.

2. Mục tiêu của đề tài

Cuộc thi Lái xe sinh thái - Tiết kiệm nhiên liệu Honda là cuộc thi trong đó người tham gia sẽ ứng dụng các ý tưởng và công nghệ độc đáo để chế tạo ra phương tiện sử dụng động cơ (ĐC) 4 kỳ của Honda đi được quãng đường xa nhất chỉ với 1 lít xăng.

Cuộc thi Lái xe sinh thái - Tiết kiệm nhiên liệu Honda nhằm nâng cao ý thức tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường, đặc biệt là trong thế hệ trẻ. Bằng niềm vui sáng tạo và hoạt động làm việc nhóm, cuộc thi mang tới một sân chơi bổ ích và năng động cho các kỹ sư tương lai thỏa sức sáng tạo.

Tại cuộc thi năm nay, các đội tham dự vẫn sẽ sử dụng ĐC 110CC - loại ĐC huyền thoại đối với các thế hệ người Việt - được sử dụng trên các dòng xe số do hãng Honda Việt Nam sản xuất, để chế tạo xe theo ý tưởng của mình trong điều kiện tuân thủ chặt chẽ các quy định của cuộc thi với mục đích tiết kiệm NL, ưu việt hoá lượng NL tiêu thụ.

Về quy định của cuộc thi, mỗi đội thi sẽ thực hiện chạy 08 vòng xe trên tổng quãng đường là 9.5 km với tốc độ trung bình tối thiểu 25 km/h và thời gian trung bình 22 phút 24 giây. Hiệu suất tiêu hao NL (km/lít) được tính toán dựa trên lượng NL tiêu hao thực tế và đội nào đạt thành tích cao nhất là đội chiến thắng.

Cuộc thi sẽ bắt đầu khởi động vào ngày 20 tháng 08 năm 2019, trận chung kết dự kiến diễn ra trong ngày 25-26 tháng 7 năm 2020. Honda Việt Nam hi vọng cuộc thi năm nay sẽ ngày càng thu hút hơn các bạn trẻ tham dự, đặc biệt nâng con số các đội thuộc các trường kĩ thuật tham dự là 50% tổng số đội tham gia (EMC năm thứ 10 ghi nhận 42% trong tổng số 158 đội thi là thuộc về các trường kĩ thuật) cũng như nâng rộng số tỉnh thành có đội thi tham dự lên con số 72% (tăng 2% so với năm 2020).

Honda Việt Nam tin tưởng rằng sự gia tăng quy mô tham gia cũng như chuyên sâu hơn vào các bạn trẻ đam mê kĩ thuật sẽ giúp lan tỏa ngày càng mạnh mẽ ý nghĩa bảo vệ môi trường của cuộc thi. Đặc biệt hơn nữa, tại cuộc thi năm nay yêu cầu các đội giới thiệu chi tiết hơn các tính năng công nghệ cải tiến mà đội đã áp dụng trên xe thay vì chỉ thi đấu đơn thuần, hoạt động này sẽ là cơ hội để các đội thi được trao đổi và chia sẻ về các sáng tạo công nghệ mà họ đang nỗ lực thực hiện.

Ngoài những mục đích chính của cuộc thi nêu trên, trong quá trình chế tạo xe sinh thái tác giả đã tự đặt ra các mục tiêu cho bản thân để nhằm trau dồi các kiến thức và nâng cao kỹ năng chuyên môn, bao gồm:

  • Trau dồi kinh nghiệm làm trưởng nhóm chế tạo sản phẩm;
  • Tìm hiểu về phương pháp Phần tử hữu hạn (PTHH);
  • Phân tích và nghiên cứu đưa ra thiết kế khung xe (KX) và vỏ xe (VX) sử dụng ĐC Honda 110 CC;
  • Mô phỏng và đánh giá thiết kế trên nền tảng phần mềm ANSYS Workbench;
  • Tạo ra sản phẩm dự thi, đem lại môi trường giao lưu và học hỏi cho sinh viên khối ngành Cơ Điện tử chuẩn PNU.

3. Cách tiếp cận & phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận:

  • Thiết kế mô hình KX;
  • Thiết kế mô hình VX;
  • Mô phỏng biến dạng KX trong phần mềm ANSYS Workbench;
  • Mô phỏng tính khí động của phương tiện khi di chuyển với tốc độ cao;
  • Đánh giá kết quả đạt được và đề xuất các thiết kế tốt hơn;

Phương pháp nghiên cứu:

  • Thu thập tài liệu nghiên cứu, bao gồm tài liệu lý thuyết và thực nghiệm;
  • Sử dụng phương pháp PTHH để giải quyết các bài toán cơ học;
  • Thao tác thử nghiệm các thuật toán trực tiếp trên phần mềm ANSYS Workbench để lựa chọn thiết kế phù hợp;
  • Dựa vào kết quả mô phỏng tiến hành chế tạo phương tiện.

4. Đối tượng và phạm vi đề tài

Đối tượng nghiên cứu:

  • Phương tiện gắn máy sử dụng ĐC Honda 110 CC, tiết kiệm năng lượng;
  • Thiết kế KX 3 bánh vững chắc với khối lượng nhẹ;
  • Thiết kế VX để tối ưu hoá tính khí động học của phương tiện;
  • Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của ĐC đốt trong;
  • Sơ đồ mạch điện của ĐC đốt trong.

Phạm vi nghiên cứu:

  • Sức bền vật liệu;
  • Cơ học chất lưu;
  • Cơ khí chế tạo máy;
  • Động cơ đốt trong.