Máy rửa xe tự động giá 100 triệu của sinh viên Đà Nẵng

Sinh ra và lớn lên ở vùng quê xã Châu Hóa, huyện Tuyên Hóa, tỉnh Quảng Bình – nơi thường xuyên hứng chịu ảnh hưởng của các trận mưa lũ, Đặng Hồng Quân (sinh viên năm cuối lớp 16 CĐT2 ngành Cơ điện tử, khoa Cơ khí Trường ĐH Bách khoa - ĐH Đà Nẵng) hiểu rõ cảnh bùn đất đầy đường mỗi lần nước rút.

“Xe máy đi bùn đất bắn lên, nên nhu cầu rửa rất cao sau mỗi dịp mưa lũ”, Quân nói.

Sau những lần phải xếp hàng để chờ tới lượt rửa xe khá lâu, Quân nhen nhóm ý tưởng làm một máy rửa xe tự động từ khi là sinh viên năm thứ ba.

“Ý tưởng của em có từ lâu nhưng để thực hiện được thì cần số tiền đầu tư lớn. Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, ban đầu em cũng chỉ tính làm một loại máy ít chi phí hơn. Rất may, thầy giáo hướng dẫn nói có doanh nghiệp cần đặt hàng sáng chế máy rửa xe tự động”, Quân kể.

Quân ngay lập tức nhận lời và rủ 2 người bạn cùng lớp (Nguyễn Hữu Lập và Trần Quang Nghĩa) lập nhóm.

“Doanh nghiệp đưa ra một mô hình, yêu cầu về quy trình làm việc như một người thợ, gồm xịt nước qua, đánh bọt tuyết, cọ rửa, xịt đẩy chất bẩn”, Quân nói.

Đặng Hồng Quân cùng các thành viên trong nhóm thiết kế máy rửa xe tự động. Ảnh:NVCC.

Về nguyên lý hoạt động, bằng hệ thống béc phun rửa xe, máy sẽ rửa qua một lần bằng cách xịt nước, rồi xịt bọt tuyết. Sau đó, đặt lệch đợi 30 giây để bọt tuyết ngấm vào các vết bẩn. Tiếp đó, xịt rửa bằng nước để làm sạch. Cuối cùng, máy tiếp tục phun nước thêm một lần nữa để đảm bảo không bỏ sót vết bẩn trên xe.

Phần khó nhất theo Quân là nghiên cứu động học tia nước, phải tính toán khoảng làm việc hiệu quả của mỗi béc phun, từ đó tính toán số béc phun cần lắp đặt cho phù hợp.

Theo Quân đây cũng là phần đột phá của sản phẩm.

“Bởi nếu nghiên cứu được phần động học tia nước thì nhóm em đã có thể bớt một phần quan trọng là cọ đánh. Chúng em phải nghiên cứu số béc phun và độ mở của từng béc phun làm sao vừa đủ lực, vừa đủ lượng nước để đánh được được chất bẩn nhưng không quá mạnh khiến bay mất sơn xe”.

Hiện, máy được cấu tạo bởi 6 béc phun và dùng cơ cấu chuyển động để tăng tiết diện tiếp xúc xe. Ngoài khả năng xịt rửa linh hoạt, hệ thống này còn có thể điều chỉnh áp lực nước, tăng giảm tốc độ thông qua hệ thống điều khiển hiện đại.

Còn phần điều khiển, nhóm Quân sử dụng lập trình PLC trong điều khiển dùng cho công nghiệp.

“Em chọn loại vi điều khiển này, dù không xử lý được các thuật toán khó nhưng ưu điểm là chạy rất ổn định. Máy chạy các loại động cơ, bơm công suất lớn và là máy rửa xe nên cần sự ổn định chứ không cần sự chính xác cực lớn”, Quân phân tích.

Quân cho hay, ý tưởng ban đầu cũng có phần cọ đánh để chùi vết bẩn. Nhưng sau khi nghiên cứu, nhóm quyết định rút gọn khâu này bằng việc dùng máy bơm có áp suất cao để có thể đẩy vết bẩn đi mà không cần chà sát.

Nói ý tưởng thì đơn giản, nhưng theo Quân để xây dựng được các hệ thống máy và hoàn thiện, nhóm phải mất 4 tháng, qua rất nhiều bản thiết kế. Trong đó, khâu thiết kế mất khoảng 2,5 tháng.

“Bởi có những thiết kế nhưng không đặt mua được vật tư hoặc vật tư giá quá cao nên phải thay đổi phương án. Ở mỗi hạng mục, từng chi tiết, chúng em đưa ra danh sách rất nhiều phương án và chỉ ra ưu điểm, nhược điểm. Từ đó, cả nhóm họp lại để đi đến thống nhất. Đôi khi phải chấp nhận phương án không tối ưu nhất nhưng giá thành vật tư và sản phẩm giảm đi được rất nhiều”, Quân kể.

Ví dụ, với cơ cấu điều khiển chuyển động tịnh tiến của vòi xịt, ban đầu, nhóm Quân chọn bộ truyền thanh răng - bánh răng với dự tính cấu tạo ăn khớp sẽ tạo di chuyển rất mượt và không bị trượt. Tuy nhiên, bộ truyền này được bán với giá 12 triệu đồng, nên nhóm Quân quyết định dùng một bộ truyền động đai răng với giá 1,8 triệu đồng.

Ban đầu, phía doanh nghiệp chỉ hỗ trợ 50 triệu đồng, nhưng sau đã đầu tư gấp đôi.

Quân cho hay, hiện trên thị trường cũng đã có một số mô hình máy rửa xe tự động, nhưng chủ yếu chỉ xịt rửa qua. Tuy nhiên, điểm vượt trội mà sản phẩm hướng đến là rửa sạch với diện tích máy không quá lớn.

Hướng cải tiến sản phẩm

Những ngày này, nhóm của Quân đã đưa sản phẩm ra chạy ở trường và rửa xe miễn phí cho bạn bè, sinh viên và mọi người xung quanh.

Đặng Hồng Quân (bên phải) trong một giờ thực hành tại Trường ĐH Bách khoa - ĐH Đà Nẵng.

Quân cũng nhận ra rằng có những loại xe mà máy chưa thể rửa sạch bởi có những "góc chết" chưa thể chạm tới. Do đó, nhóm dự kiến phát triển thêm hệ thống bơm phụ.

“Hiện phần phía dưới máng chắn lốp xe, máy chưa thể xịt tới và chưa thể rửa sạch. Do đó, chúng em tính toán sẽ có thêm 4 vòi ở 4 góc chéo của khung và chuyển động lên xuống để rửa sạch xe nhất có thể”, Quân nói.

Ngoài ra, máy cũng chưa thể đánh sạch những vết phấn khi đi gửi xe để lại. Do đó, trang bị thêm phần cọ đánh cũng là hướng nghiên cứu để sản phẩm hoàn thiện hơn trong thời gian tới.

“Cải tiến thêm phần cọ đánh để tăng khả năng vệ sinh, tăng tiết diện xe được vệ sinh, chúng em cũng bổ sung hệ thống lọc xử lý nước thải ra sau khi vệ sinh xe để tiết kiệm nước và đặc biệt bảo vệ môi trường”, Quân nói.

Quân cho hay, quá trình chế tạo máy chỉ trong 4 tháng nhưng bản thân em học được rất nhiều điều.

“Thậm chí em cảm giác học được hơn rất nhiều 2 – 3 năm qua. Bởi khi làm, mình phải nghiên cứu kiến thức của rất nhiều môn học, lĩnh vực khác. Ví dụ như nhóm em phải học cách làm tụ điện, nghiên cứu và điều khiển về thủy lực,… Càng làm em lại thấy hiểu và nhớ kiến thức được học hơn”.

Thanh Hùng