Nhóm 1-Đề 1-Tiểu luận Kết cấu và tính toán ôtô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT KHOA CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI TIỂU LUẬN KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN ƠTƠ NGÀNH: KỸ THUẬT ÔTÔ GVHD: ThS Nguyễn Tuấn Anh Đề: 01 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Viết Ban 1851052074 Nguyễn Văn Tiến 1851051806 Nguyễn Văn Khanh 1851052102 Đoàn Trường Sơn 1851051866 Nguyễn Văn Đức 1851052353 Lê Duy Mạnh 1851052396 Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Mục Lục Mục Lục ii DANH MỤC HÌNH ẢNH iii LỜI MỞ ĐẦU iv Câu Câu 14 Câu 16 Câu 18 Tài liệu tham khảo 21 Nhóm ii Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.Sơ đồ hệ thống truyền lực xe tải 4x2 dẫn động cầu sau động đặt trước Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu sau động đặt sau Hình Hệ thống truyền lực 4x2 cầu sau chủ động Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu trước động đặt dọc Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu trước động đặt ngang Hình Hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu trước Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x4 cầu chủ động Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x4 cầu chủ động Hình Hệ dẫn động 4x4 .10 Hình 10 14 Hình 11 15 Nhóm iii Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần với phát triển mạnh mẽ kinh tế giới, kinh tế việt nam bước phát triển đường công nghiệp hố đại hố Bên cạnh kỹ thuật nước ta bước tiến Trong phải nói đến nghành động lực nói chung sản xuất ôtô nói riêng, liên doanh với nhiều hãng ôtô tiếng giới Nissan, Honda, Toyota sản xuất lắp ráp ôtô Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu, thiết kế tính tốn u cầu cấp thiết Có ngành sản xuất ơtơ ta có thương hiệu riêng cho thị trường quốc tế Sau học xong mơn học “Kết cấu tính tốn ơtơ”, chúng em tổ mơn giao làm nhiệm vụ “Tiểu luận mơn học” cho nhóm em thực Trong q trình tính tốn để hồn thành tiểu luận môn học chuyên ngành này, bước đầu chúng em gặp khơng khó khăn bỡ ngỡ với nỗ lực thân Tuy nhiên lần chúng em vận dụng lý thuyết học, vào tính tốn thiết kế ơtơ cụ thể theo thông số cho trước, nên gặp nhiều khó khăn khơng tránh khỏi sai sót Vì chúng em mong quan tâm, giúp đỡ bảo thầy để thân chúng em ngày hoàn thiện kiến thức chuyên môn khả tự nghiên cứu Qua tiểu luận mơn học thân chúng em có ý thức cho nghề nghiệp mình, dần hình thành cho phương pháp học tập nghiên cứu Em xin cảm ơn thầy ThS Nguyễn Tuấn Anh giúp đỡ nhiều cho chúng em suốt q trình hồn thành tiểu luận Em xin chân thành cảm ơn! Nhóm iv Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Câu 1: Vẽ sơ đồ hệ thống truyền lực 4x4 4x2 Phân tích đặc điểm chúng Hệ thống truyền lực hệ thống có nhiệm vụ truyền momen xoắn từ động tới bánh xe chủ động xe, giúp tạo lực đẩy để xe di chuyển Hệ thống truyền lực hoàn chỉnh xe gồm có: ly hợp, hộp số, trục cardan, cầu chủ động (vi sai bán trục) * Công dụng chung hệ thống truyền lực: - Truyền biến đổi momen xoắn từ động đến bánh xe chủ động cho phù hợp chế độ làm việc động momen cản sinh q trình ơtơ chuyển động - Cắt dịng cơng suất thời gian ngắn dài - Thực đổi chiều chuyển động giúp ôtô chuyển động lùi - Tạo khả chuyển động êm dịu thay đổi tốc độ cần thiết đường Ly hợp Ly hợp dùng để truyền hay không truyền công suất từ động đến hệ thống truyền lực Cắt truyền động từ động đến hệ thống truyền lực nhanh dứt khoát trường hợp cần thiết chuyển số cách êm dịu Nó cho phép động hoạt động xe dừng không cần chuyển hộp số số trung gian Hộp số Nhiệm vụ hộp số biến đổi momen xoắn động truyền tới bánh xe cho phù hợp với chế độ tải Chắc chắn mát công suất hộp số khơng tránh khỏi, cơng suất thực tế đưa đến bánh xe luôn nhỏ công suất đưa trục khuỷu động (hiệu suất hộp số) Trục cardan Truyền động cardan dùng để truyền momen xoắn trục khơng thẳng hàng Các trục lệch góc α  0o giá trị α thường thay đổi Cầu chủ động Cầu chủ động nhận công suất từ động truyền tới để phân phối đến bánh xe theo phương vng góc Cầu xe nâng đỡ phần gắn lên hệ thống treo, sắt xi Nhóm 1 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ a Hệ thống truyền lực 4x2 Đặc điểm hệ thống truyền lực 4x2 chia làm loại: FWD RWD * RWD (Rear Wheel Drive) Động cơ; Ly hợp; Hộp số; Bán trục; Cầu xe; Bánh xe chủ động; Trục truyền; Gối đỡ trung gian Hình 1.Sơ đồ hệ thống truyền lực xe tải 4x2 dẫn động cầu sau động đặt trước Động cơ; Ly hợp; Hộp số; Trục truyền; Cầu xe; Truyền lực Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu sau động đặt sau * Hệ thống dẫn động cầu sau Sơ đồ “Hình 1” có cụm xếp thành dãy thẳng hàng, bắt với khung vỏ ô tônhờ gối đỡ đàn hồi, động bố trí trước, cầu sau chủ động, momen, truyền từ động qua hộp số, trục cardan quay theo trục song song với mặt phẳng đối xứng dọc ô tô Hộp số ô tô lớn sử dụng nhiều cấp số truyền (5, nhiều hơn) phân nhỏ khoang động lực tay Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ số phù hợp với điều kiện sử dụng ô tô tải Trục truyền nối liền với hộp số với cầu xe có chiều dài lớn thân trục truyền đặt ổ đỡ trung gian giúp nâng cao độ bền vững kết cấu Hệ thống truyền lực “Hình 1”, sử dụng ơtơ con, ôtô tải, ôtô buýt Tuy vậy, ngày cấu trúc HTTL có cải tiến: chức cụm sở thay đổi, phương pháp bố trí tối ưu theo hướng nâng cao khả đáp ứng chức vận tải, đảm bảo tối ưu động học, động lực học ổn định tơ Sơ đồ “Hình 2” bố trí động đặt dọc nằm phía sau xe, cầu sau chủ động Cả hai sơ đồ bố trí cụm có trọng lượng lớn: động 1, hộp số 3, cầu chủ động 5, nằm phía sau (nơi bố trí bánh xe chủ động 6), cho phép nâng cao trọng lượng | đặt cầu chủ động Các sơ đồ thích hợp với dạng tơ cẩn tốc độ cao, ô tô thể thao, nhờ việc tăng trọng lượng bám, tăng lực kéo bánh xe chủ động để có khả tăng tốc lớn Ngồi cấu trúc trên, sơ đồ HTTL động bố trí phía sau cịn có dạng động bố trí nằm ngang Hệ thống dẫn động cầu sau có cấu tạo phức tạp tốn hơn, động đặt phía trước, sau xe Khác với hệ dẫn động cầu trước, mẫu xe dẫn động cầu sau có động đặt trước có thêm trục truyền lực đến cầu sau thông qua vi sai Động thường đặt dọc theo xe khả xếp xy-lanh khơng bị hạn chế, xe có dung tích lớn, động V8 – V12 áp dụng hệ thống dẫn động Tại Việt Nam, dòng xe cao cấp Mercedes, Audi, BMW thường dẫn động cầu sau Hình Hệ thống truyền lực 4x2 cầu sau chủ động - Ưu điểm + Hệ thống dẫn động giúp giải tóa áp lực lên hai bánh trước, đồng thời hai bánh sau có Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ nhiệm vụ đẩy xe tiến phía trước, nhờ mà sức tải xe cải thiện + Hai bánh sau bám đường tốt nhờ khả tăng tốc cải thiện + Phân bổ trọng lượng xe tối ưu, phía sau chịu thêm phần trọng lượng hệ thống dẫn động nên trọng lượng trước sau cân + Khoang động khơng cịn hệ thống dẫn động, hốc bánh xe gia tăng kích thước, nhờ góc quay bánh xe trước mở rộng hơn, bán kính quay vịng giảm xuống so với dẫn động cầu trước + Khả vận hành linh hoạt khối lượng không đè nặng lên hai bánh trước dẫn động cầu trước + Phân bổ trọng lượng tốt cải thiện khả làm việc hệ thống phanh, lực phanh phân bổ hai trục - Nhược điểm + Khi tăng tốc, đặc biệt lúc đạp ga xe có cơng suất lớn mơ-men xoắn cao vịng tua thấp, hai bánh sau có tượng trượt thân xe xoay ngang Nên xe hiệu cao, hệ thống chống trượt bắt buộc phải trang bị + Trong địa hình trơn trượt, lầy lội đường tuyết, hai bánh sau bị lợi lực kéo, phải chịu thêm khối lượng lớn từ khoang hành khách + Một phần dung tích khoang nội thất bị đi, phải chừa khoảng chống cho trục dẫn động Một số mẫu xe có động đặt sau khơng gặp tình trạng Porsche 911 hay Volkswagen Beetle + Trọng lượng xe lớn so với dẫn động cầu trước Khối lượng tăng thêm đến từ trục dẫn động, từ chi tiết gia cố thân xe phải chừa không gian cho trục dẫn động Trục sau hay bán trục sau thường dài so với trục trước so sánh mẫu xe chủng loại kích thước xe dẫn động cầu sau ln nặng so với xe dẫn động cầu trước + Cũng nhiều chi tiết cấu thành hơn, chi phí dành cho mẫu xe dẫn động cầu sau cao hơn, ảnh hưởng nhiều tới giá bán xe dẫn động cầu sau + Công suất bị hao hụt nhiều so với dẫn động cầu trước phải dẫn qua trục dẫn động Tuy nhiên, điều không ảnh hưởng với cấu hình động đặt hay phía sau xe Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ * FWD (Front Wheel Drive) Động cơ; Ly hợp; Hộp số Trục truyền; Cầu xe; Bánh xe chủ động Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu trước động đặt dọc Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu trước động đặt ngang - Hệ thống dẫn động cầu trước Sơ đồ “Hình 4” bố trí động nằm dọc, cầu trước chủ động Cụm động 1, ly hợp 2, hộp số 3, cầu xe ghép liền khơng có cardan nối hộp số cầu chủ động, cầu xe sử dụng truyện bánh côn đảo phương quay để tạo nên momen chủ động phù hợp với chiều chuyển động yêu cầu bánh xe Phần lớn cầu chủ động ôtô thông dụng sử dụng dẫn động bánh xe trục truyền với khớp cardan đồng tốc Việc bố trí khớp cardan đồng tốc cho phép bánh xe cầu trước thực vai trò bánh xe chủ động đảm nhận vai trò bánh xe dẫn hướng Các cầu gọi tên cầu chủ động dẫn hướng Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Hệ thống dẫn động cầu trước tên gọi, giúp truyền lực kéo tới hai bánh trước Những mẫu xe có động đặt nằm ngang so với trục dẫn động thường tích hợp hệ thống dẫn động Ngồi động thường đặt phía trục trước đặt phía sau nhiên gặp Hệ thống phổ biến mẫu xe phổ thông, xe cỡ nhỏ xe giá rẻ như: Toyota Corolla Altis, Honda Civic, Kia Morning, Hyundai Grand i10, Toyota Camry, Mazda 6… Hình Hệ thống truyền lực 4x2 dẫn động cầu trước Sơ đồ “Hình 5” bố trí động nằm ngang, cầu trước chủ động, Cụm động cơ, ly hợp, hộp số, cầu xe ghép liền, cầu xe sử dụng truyền bánh trụ phù hợp với việc truyền momen chủ động từ động tới bánh xe chủ động Hai sơ đồ bố trí động cơ, cầu chủ động nằm phía đầu xe có khơng gian bố trí cụm động chặt chẽ Trọng tâm ô tô dịch đầu xe giúp cho tơ có khả tăng tốc ổn định chuyển động tốc độ cao đường Ngày hai sơ đồ sử dụng phổ biến ô tô thông dụng - Ưu điểm + Nhờ động đặt phía trục dẫn dộng, nhờ khơng có trục dẫn động cầu sau, cấu tạo khoang động đơn giản hơn, tự trọng xe nhẹ + Vì khoảng cách từ động đến cầu dẫn động rút ngắn, lượng hao hụt công suất sản sinh từ động tối ưu hơn, động hoạt động hiệu + Do khơng có trục dẫn động phía sau nên sàn xe phẳng, khoang nội thất tối ưu + Hai bánh trước vừa làm nhiệm vụ dẫn hướng vừa có nhiệm vụ kéo xe di chuyển, xe dẫn động cầu trước bản, bị trượt ngang hay lái đường trơn trượt, tận dụng lực kéo tốt phải phụ thuộc vào hỗ trợ từ hệ thống an tồn Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ + Chiều dài sở không bị lệ thuộc vào chiều dài trục dẫn động phía sau nhờ dễ dàng mở rộng khoang hành khách - Nhược điểm + Không tận dụng tốt lực kéo khơng phù hợp với mẫu xe kích thước lớn SUV hay xe bán tải + Trọng tâm xe dồn nhiều phía trước trọng lượng động cơ, hộp số hệ thống dẫn động, khả cân vào cua bị hạn chế, dễ bị understeer vào cua tốc độ cao + Ngoài cần tăng tốc, khối lượng chuyên chở nặng phía trục sau có xu hướng kéo ngược lại khiến hai bánh trước bị trượt dẫn đến tiêu hao công suất, tăng tốc hệ thống dẫn động khác + Do động đặt nằm ngang, nên hạn chế muốn tăng dung tích động cơ, khơng phù hợp với động xy lanh thẳng hàng hay động V8 trở lên Đây lý mà mẫu xe hạng sang hay xe thể thao dẫn động cầu trước + Động đặt nằm ngang hệ thống dẫn động tích hợp hạn chế độ mở góc bánh xe, bán kính quay vịng bị hẹp + Hai bánh trước thường mòn nhanh vừa dẫn động vừa dẫn hướng + Trong số tính phanh khẩn cấp, trọng lượng dồn phần lớn phía trước có hai bánh trước góp phần lớn lực phanh phía sau tác động Đó lý hầu hết xe giá rẻ trang bị phanh tang trống dành cho phía sau Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ b Hệ thống truyền lực 4x4 * Hệ dẫn động 4x4 bán thời gian Động cơ; Ly hợp; Hộp số; Trục truyền(bán trục); Cầu xe; Bánh xe chủ động; Hộp phân phối; Trục cardan Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x4 cầu chủ động bán thời gian Động cơ; Ly hợp; Hộp số; Trục truyền(bán trục); Cầu xe; Bánh xe chủ động; Trục cardan; Khớp ma sát Hình Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x4 cầu chủ động bán thời gian * Đặc điểm hệ thống truyền lực 4x4 cầu chủ động Sơ đồ “Hình 7” bố trí thêm hộp phân phối đường truyền momen động tới cầu sau chủ động Bên hộp phân phối bố trí truyện phân chia momen câu chủ động + Một trục chủ động nhận momen từ động qua ly hợp 2, hộp số 3, cardan tới hộp phân phối Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ + Một trục bị động truyền momen cầu sau qua cardan 8, cầu chủ động 5, bán trục tới bánh xe chủ động cầu sau + Một trục bị động truyền momen cầu trước qua cardan 8, cầu chủ động trước 5, bán trục tới bánh xe chủ động cầu trước Cấu tạo bên hộp phân phối đa dạng, với cấu trúc: +Các cặp bánh liên kết cứng thơng qua khớp gài +Có vi sai (như cấu trúc cầu chủ động) cấp truyền nhằm giảm tỷ số truyền, hay tăng momen cầu cần thiết, khớp ma sát có giá trị momen ma sát giới hạn Sơ đồ “Hình 8” thường gặp ơtơ có khả động cao thuộc cấu trúc Khi bố trí theo sơ đồ cho phép ơtơ hoạt động đường tốt tách cầu trước khỏi HTTL, giúp cho xe hoạt động linh hoạt ôtô cầu chủ động Khi ôtô di chuyển đường xấu cần tận dụng lực kéo cầu trước, hai cầu thực nhiệm vụ truyền momen xoắn Một số ôtô động cao bố trí thêm cấp số truyền hộp phân phối, thực nhiệm vụ tăng momen xoắn hoạt động đường xấu tốc độ chuyển động ơtơ thấp Sơ đồ “Hình 8” có cấu trúc sở HTTL ô tô cầu trước chủ động (Hình 4) HTTL có trục nối thẳng cầu sau dạng cardan, không sử dụng hộp phân phối Trên trục bố trí khớp ma sát để truyền momen cầu sau Cấu tạo khớp ma sát ly hợp khóa Sự phân bố momen cầu thực thông qua bánh liên kết hộp số Khi tốc độ quay bánh xe cầu chủ động (trước sau) nhau, momen truyền qua khớp làm việc khớp nối không trượt Khi tốc độ hai cầu có sai lệch, khớp ma sát xuất trượt tương đối, tương thích với chênh lệch tốc độ quay xuất momen ma sát khớp Nếu chênh lệch tốc độ quay lớn, khớp bị trượt hoàn toàn, momen truyền cầu sau bị giới hạn giá trị momen ma sát khớp Do khớp có tên gọi: khớp ma sát giới hạn - Hệ thống dẫn động bốn bánh xe bán thời gian thông qua hộp số phụ tùy chọn chuyển đổi cầu hai cầu Các mẫu xe trang bị hệ thống dẫn động bốn bánh 4WD thiết kế với: Nhóm Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ + Gầm cao (điểu chỉnh độ cao thông qua hệ thống treo) + Góc trước/sau cao nhằm để đường đồi núi + Hệ thống treo cứng vững trang bị lốp chuyên dụng + Lực kéo cực mạnh với khóa vi sai + Hỗ trợ khởi hành ngang dốc ngắt kết nối hoạt động giằng Hình Hệ dẫn động 4x4 - Ưu điểm + Lực quay vịng lốp xe ổn định bánh xe truyền lực + Có sức tải tốt nhờ bánh xe vừa làm nhiệm vụ kéo đẩy xe chuyển động + Lực bám lốp xe cao không bị ảnh hưởng thay đổi bên nên xe di chuyển ổn định đường thẳng, đồng thời tăng hiệu suất khởi hành tăng tốc xe + Nhờ lực bám tốt mà xe dẫn động 4WD leo dốc tốt đặc biệt khả chạy đường có tuyết/gồ ghề tốt nhiều lần so với xe dẫn động bánh + Tài xế chủ động sử dụng chế độ 4WD di chuyển đường xấu quay chế độ 2WD với mặt đường phẳng nên giúp tiết kiệm nhiên liệu - Nhược điểm + Kích thước lớn nên tốn diện tích khiến trọng tâm xe nâng cao lên, gây ảnh hưởng đến khả cân xe, đặc biệt vào cua tốc độ cao Theo đó, vào cua, vận tốc quay cầu trước sau giống nên bánh trước dễ bị trượt Chính thế, chuyên gia khuyên bác tài không nên gài chế độ cầu nhanh đường dài khó kiểm sốt tay lái, lốp dễ bị hao mịn, ảnh hưởng xấu đến hệ thống phân phối lực kéo xe Để khắc phục hạn chế này, nhiều hãng trang bị thêm chế độ gài cầu khơng khóa vi sai để xe di chuyển an toàn + Thách thức kỹ lái xe tài xế thao tác gài cầu phù hợp với điều kiện địa hình Nhóm 10 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ + Trọng lượng lớn khiến xe nặng, tốn nhiều nhiên liệu + Cấu tạo phức tạp giá thành cao hệ dẫn động 2WD + Tiêu tốn nhiên liệu hai loại dẫn động trước, khối lượng xe nặng + Khi sử dụng chế độ cầu, vào cua, hai cầu trước sau quay tốc độ khiến hai bánh trước bị trượt mặt đường khó vào cua Do đó, nhà sản xuất thường đưa cảnh báo không gài chế độ hai cầu nhanh đường trường, gây mịn lốp, khó điều khiển gây hỏng hệ thống phân phối lực kéo Tuy nhiên thống dẫn động Super Select 4WD II Mitsubishi có chế độ gài cầu 4H khơng khóa vi sai, giúp xe vận hành hệ thống dẫn động bánh toàn thời gian khắc phục yếu điểm hệ thống dẫn động bánh bán thời gian + Không thể sử dụng hiệu cho tất điều kiện địa hình * Hệ dẫn động 4x4 tồn thời gian Động cơ; Ly hợp; Hộp số; Trục truyền(bán trục); Trục cardan; Bánh xe chủ động; Cầu xe Hình 10 Sơ đồ hệ thống truyền lực 4x4 cầu chủ động toàn thời gian AWD gọi hệ dẫn động bánh tên đầy đủ xác “dẫn động bánh tồn thời gian” có nghĩa lúc xe dẫn động bánh Dẫn động bánh khơng phải lúc bánh xe có lượng momen xoắn ngang Dựa vào điều kiện hoạt động, xe tự tính tốn để có mức truyền tải momen khác Khi xe chạy đường phẳng đường cao tốc, thời tiết khô tỷ lệ mơ-men truyền tới cầu trước cầu sau 80-20, cịn đường trơn khó tỷ lệ 60-40 Hệ thống dẫn động bốn bánh toàn thời gian AWD giống hệ thống 4WD hoạt Nhóm 11 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ động hồn tồn tự động Hầu hết mẫu xe cao cấp trang bị hệ thống dẫn động AWD Nó tự động điều chỉnh lực kéo đến cầu trước cầu sau hai, luôn truyền momen xoắn đến bánh xe thời điểm Hệ thống thiết kế nhằm tăng hiệu suất điều kiện thời tiết Hệ dẫn động AWD có nhiệm vụ cung cấp lực kéo đến tất bánh, kèm theo phân bố lực kéo tự động thuật tốn bên ECU người lái khơng thể điều khiển chế độ low high Hiện nhiều hãng xe sử dụng AWD cho dịng xe gầm cao SUV, Crossover, có khả chinh phục địa hình - Ưu điểm + Khả tăng tốc: So với hệ thống dẫn động lại, AWD cho khả tăng tốc tốt bốn bánh Nếu hệ dẫn động cầu thường lực bám bánh dẫn động trước lần nhấn ga tăng tốc, hệ dẫn động AWD lại gần tận dụng Nm cách hoàn hảo cầu dẫn động Subaru dựng video minh họa dễ hiểu cho vấn đề + An toàn: Với thiết kế bánh dẫn động, người lái dễ dàng điều khiển mặt đường trơn trượt, đường đèo dốc liên tục Nếu di chuyển xe dẫn động cầu trước đường trơn trượt, xe di chuyển tốt, không thua xe dẫn động AWD + Tuy nhiên trường hợp lên/xuống dốc, điểm yếu hệ thống dẫn động bắt đầu bộc lộ Trong với xe dẫn động cầu sau đường trơn, người điều khiển khó kiểm sốt xe chúng liên tục xoay trịn Chính điều mà hãng xe khu vực Bắc Mỹ Bắc Âu ln có thêm phiên dẫn động AWD để khách hàng lựa chọn + Dễ sử dụng: Với dòng xe dẫn động AWD, người lái thời gian làm quen với thao tác gài cầu phức tạp Các hãng xe ngày thường thiết lập sẵn số chế độ địa hình phù hợp Cát, Đá Tuyết… Người lái cần lựa chọn để di chuyển ổn định, tối ưu hóa lực kéo động Sự đơn giản hệ dẫn động AWD tương tự chuyển từ lái xe số sàn qua số tự động, tất tự động hoàn toàn + Phù hợp với cấu trúc xe: So với hệ dẫn động 4WD, hệ dẫn động AWD có tính ứng dụng cao hơn, thiết kế cho phương tiện từ sedan, CUV SUV Các dòng xe bán tải ngày giới có xu hướng sử dụng hệ dẫn động AWD Full-time 4WD sử dụng vi sai trung tâm giới hạn trượt - Nhược điểm Nhóm 12 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ + Giá cao: Để hệ dẫn động AWD hoạt động, nhà sản xuất thường phải trang bị thêm nhiều chương trình điều khiển Chính chi phí sản xuất hệ thống AWD thường cao so với hệ dẫn động khác Ngoài ra, để tận dụng tối đa ưu hệ thống này, hãng xe thường trang bị thêm số tính an tồn khác kiểm soát lực kéo, hệ thống giám sát chống trượt bánh xe, hệ thống phanh chủ động… + Tốn nhiên liệu: Mặc dù có kích thước gọn nhiều so với hệ dẫn động 4WD, lượng để hệ dẫn động AWD hoạt động tốn Chưa kể lượng momen xoắn tiêu hao tỷ số truyền chuyển đổi từ cầu trước sau ngược lại khiến mức tiêu hao nhiên liệu tăng so với hệ dẫn động cầu + Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa: Với cấu trúc phức tạp hoạt động dựa nhiều cảm biến, hệ dẫn động AWD gặp vấn đề tốn chi phí sữa chữa nhiều so với hệ thống dẫn động cầu Các lỗi không xảy hãng xe phổ thông mà hệ thống danh tiếng 4MATIC, xDrive hay Quattro Tuy nhiên sau nhiều năm, việc hư hỏng phần cứng hệ dẫn động AWD gần gặp Chủ yếu hư hỏng vị trí cảm biến cảm biến hệ thống phanh ABS, cảm biến góc đặt bánh, cảm biến chân ga… Nhóm 13 Đề 01 Kết cấu tính tốn ôtô Câu 2: Cho hình vẽ bên Cho biết phận hệ thống nào? Liệt kê tên chi tiết có hình? Giải thích cơng dụng yêu cầu hệ thống thiết kế * Ở “Hình 6” phần bị động hệ thống ly hợp ma sát khô đĩa - Cấu tạo gồm: Xương đĩa Đệm dẫn động Tấm ma sát Đinh tán May Tấm đệm lò xo Lò xo đệm - Công dụng: + Nhận momen từ bánh đà qua đĩa ép truyền momen tới hệ thống truyền lực làm bánh xe quay + Là cấu an toàn với lò xo giảm chấn, bảo vệ hệ thống truyền lực trước tác động thay đổi tải trọng động - Yêu cầu thiết kế: + Kết cấu đơn giản, dễ điều khiển sử dụng, thuận tiện bảo dưỡng tháo lắp Hình 11 + Là cụm bị động nên cần có bền bỉ, chất liệu tốt để nhiệt nhanh chóng có thể, hạn chế tối đa ảnh hưởng nhiệt độ tới hệ số ma sát, độ bền chi tiết đàn hồi + Khối lượng chi tiết, momen quán tính nhỏ để dễ dàng thực chuyển số Khi chuyển số, q trình đóng ly hợp phải êm dịu + Đảm bảo truyền tối đa momen từ phần chủ động để truyền tới hệ thống truyền lực điều kiện sử dụng + Khi mở ly hợp, dòng phải truyền momen phải ngắt dứt khốt Nhóm 14 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ * Ở “Hình 7” phận giảm chấn cụm bị động ly hợp ma sát khô đĩa - Cấu tạo gồm: Cao su chống xoắn Lị xo giảm chấn Cơng dụng: - Cả chi tiết có khả đàn hồi để giảm dao động có tần số cao xuất hệ thống truyền lực có kích động cưỡng theo chu kỳ từ động mặt đường - Nhờ giảm chấn mà biên độ dao động tần số cao hay thấp suy giảm, góp phần làm êm q trình truyền mơmen xoắn - u cầu thiết kế: + Vật liệu để làm lò xo phải loại có tính đàn hồi cao, bền bỉ để tăng hiệu đàn hồi cần khối lượng nhẹ giúp cụm chi tiết cỉam phần trọng Hình 12 lượng + Cao su chống xoắn phải thiết kế dạng trụ trịn, có khả chịu tải tốt tính đàn hồi cao Đặc biệt cần bền bỉ hoạt động môi trường nhiệt độ cao, khơng bị chai cứng nóng chảy ảnh hưởng đến cụm ly hợp xe Nhóm 15 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Câu 3: Tính kiểm tra hệ số an tồn, chiều dài tối đa cho phép trục cardan xe tải Cho biết chiêu dài trục L = 1164mm; đường kính trục rỗng d = 70mm, chiểu dầy ống  = 1,8mm; tốc độ lớn ôtô 180 km/h; bán kính lăn bánh xe Rbx = 0,46m; tỷ số truyền lực i0 = 5,8 Tóm tắt L  1164  mm  1,164  m d  70  mm  0,07  m Rbx  0,46  m ;  1,8  mm vmax  180  km / h   3000  m / ph  i0  5,8 Giải * Chiều dài tối đa cho phép trục cardan xe tải Số vịng quay lớn trục cardan ơtơ chuyển động với tốc độ cực đại D  2δ  d  2.1,8  70  73,6(mm)  0,0736  m n max = r 2,65.v max.i t-b  n max = 2,65.3000.5,8 = 100239,13(vg / ph) 0.46 Chiều dài tối đa cho phép L max  0,83.10 D2  d n  L max  0,83.107 max 0,07362  0,07 100239,13  2,9(m) * Tính kiểm hệ số an tồn nmax  0,7 n0 n0  1,185.107 Nhóm D2  d L2 16 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Trong đó: n0 - số vịng quay nguy hiểm 0,07362  0,0702  n0  1,185.10 1,1642  888358,5(vg / ph)  Nhóm nmax 100239,13   0,11  0,7(tm) n0 888358,5 17 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Câu 4: Cho sơ đồ hộp số hình bên Xác định số tay số tiến cơng thức tính tỷ số truyền tay số theo ký hiệu số bánh hộp số hai trục có kết cấu cho hình vẽ Phân tích đặc điểm hộp số nêu trên, giải thích tên chi tiết đánh dấu * Đây hộp số trục số tiến Trục sơ cấp Bánh chủ động trục thứ cấp ( z a ) 2-20 Các bánh cấp số 10 Trục thứ cấp Bộ gài đồng tốc 11 Bộ vi sai truyền lực 4-19 Các bánh cấp số 12 Bán trục 5-18 Các bánh cấp số 13 Bộ vi sai truyền lực Các bánh số lùi 14 Bộ vi sai truyền lực 7-17 Các bánh cấp số 15 Bánh bị động truyền lực ( za ' ) Khớp gài 16 Bán trục Trục sơ cấp: bánh dẫn động Đây trục tiếp nhận momen truyền từ động thông qua ly hợp vào hộp số Trụ thứ cấp: bánh bị động Mỗi bánh xanh biển ăn khớp với bánh đỏ trục trung gian tạo nên cặp bánh tương ứng với cấp số Khi bánh đỏ quay, bánh xanh quay theo, khiến trục thứ cấp quay dẫn động Bánh răng: Đây phận chính, có nhiệm vụ thay đổi tỷ số truyền, từ làm thay đổi tốc độ quay chi tiết Nhóm 18 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ Bộ đồng tốc: Bộ đồng tốc phận cấu thành động bên xe nâng Nó giúp xe nâng chuyển số êm, nhẹ Hơn thế, công dụng đồng tốc hộp số đem lại nhiều lợi ích khác: + Giúp chuyển số nhẹ nhàng êm + Góp phần làm tăng tuổi thọ cho bánh + Công dụng đồng tốc hộp số tăng hiệu suất cao công việc Bán trục xe ôtô (trục cầu xe ôtô) truyền lực dẫn động tới bánh xe: Bán trục loại hệ thống treo độc lập), cầu xe loại hệ thống treo phụ thuộc Bộ vi sai (tên tiếng anh Differential) thiết bị dùng để chia momen xoắn động thành hai đường, cho phép hai bánh xe quay với tốc độ khác * Công thức tính tỉ số truyền + Tay số 1: i1  za ' z1 ' za z1 + Tay số 2: i2  za ' z2 ' za z2 + Tay số 3: i3  za ' z3 ' za z3 + Tay số: i = (Trong za ' tỉ số cặp bánh ăn khớp) za za ' z 4' ' za z + Tay số lùi: i L = za ' z L ' za z L * Đặc điểm hộp số trục - Ưu điểm: + Thường tiết kiệm nhiên liệu hộp số tự động hay hộp số vô cấp CVT + Giá thành rẻ so với loại hộp số khác + Việc bảo trì, bảo dưỡng thường dễ dàng tốn chi phí + Giúp người lái kiểm sốt xe tốt nhiều tình + Việc phải sử dụng nhiều thao tác để điều khiển côn, số hợp lý giúp người lái tập trung Nhóm 19 Đề 01 Kết cấu tính tốn ơtơ + Mang lại cảm giác điều khiển chân thật thú vị + Kết cấu đơn giản, làm việc êm dịu có hiệu suất cao tay số trung gian + Dễ bố trí đơn giản kết cấu hệ thống truyền lực xe đặt động gần cầu chủ động - Nhược điểm: + Việc điều khiển xử lý tình với hộp số sàn khó so với xe số tự động Bên cạnh đó, “tay lái yếu” cảm thấy căng thẳng vừa phải tập trung quan sát đường đi, vừa phải thực nhiều thao tác hộp số sàn + Gây bất tiện khó chịu trường hợp kẹt xe, tắc đường người lái phải thường xuyên thực thao tác với hộp số, đặc biệt “rà côn” để giữ cho xe không tắt máy đường đông + Khơng có số truyền thẳng, bánh răng, ổ trục không giảm tải số truyền cao, làm tăng mài mòn tiếng ồn + Giá trị tỷ số truyền tay số thấp bị hạn chế (𝑖1