Bài giảng Lý thuyết ô tô: Chương 1 - Trường CĐ Công nghệ

Bài giảng Lý thuyết ô tô: Chương 1 Khái quát chung về ô tô, cung cấp cho người học những kiến thức như: phân loại ô tô; các yêu cầu đối với ô tô; các thông số của ô tô; bố trí chung trên ô tô. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ CHƯƠNG KHÁI QUÁT CHUNG VỀ Ô TÔ 1.1 PHÂN LOẠI Ô TÔ: Nhu cầu vận chuyển hàng hóa khách hàng phương tiện vận tải ô tô lớn Để đáp ứng đầy đủ yêu cầu vận chuyển đó, ôtô có nhiều chủng loại khác nhau, tập hợp theo sơ đồ phân loại (Hình 1.1) BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ Theo đối tượng phục vụ Ô TÔ Chuyên dùng Vận tải Xe Xe chở khách Theo kết cấu Trọng Trọng Trọng Trọng Trọng Theo đối thượng vận chuyển Xe Xe Xe Xe Xe Theo kích thước Xe khách Xe Xe Xe Xe Xe Xe chữa cháy cần cẩu đua cứu thương chở rác tải tải tải tải tải cực nhỏ < 0,5 T nhỏ 0,5 – 2,0 T vừa – T lớn – 15 T cực lớn > 15 T bệ gỗ tự đổ ướp lạnh công - tay - nơ xi - téc chở cấu kiện xây dựng Xe đơn Xe kéo moóc Xe đầu kéo nửa moóc Xe đơn Xe kéo moóc Xe hai tầng Xe kéo nửa moóc Chiều dài cực ngắn < 5,0 m Ngắn – 7,5 m Vừa – 9,5 m Dài 10 – 12 m Cực dài > 16 m Xe chạy thành phố Xe liên tỉnh Xe du lịch Xe phục vụ công cộng Xe đưa đón công nhân, học sinh Xe Xe bốn cửa Xe hai cửa Xe năm cửa Xe hai chỗ Thể tích công tác Cực nhỏ < 1,2 l Nhỏ 1,2 – 1,8 l Vừa 1,8 – 3,5 l Lớn > 3,5 l Xe tư nhân Xe tắc - xi Xe công vụ BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI Ô TÔ: 1.2.1 Các yêu cầu thiết kế, chế tạo:  Xe ô tô phải mang tính đại, tổng thành xe có kết cấu đại, kích thước nhỏ gọn, bố trí hợp lý phù hợp với điều kiện đường xá khí hậu  Vỏ xe phải đẹp, phù hợp với yêu cầu thẩm mỹ công nghiệp  Vật liệu chế tạo chi tiết có độ bền cao, độ chống mòn, chống gỉ cao, nhằm nâng cao tính tin cậy tuổi thọ xe Nên tăng loại vật liệu nhẹ để giảm tự trọng xe  Kết cấu chi tiết phải có tính công nghệ cao, dễ gia công, số lượng nguyên công qui trình công nghệ BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.2.2 Các yêu cầu sử dụng:  Xe phải có tính động lực cao như: tốc độ trung bình cao nhằm quay vòng xe nhanh, nâng cao suất vận chuyển, thời gian gia tốc quãng đường gia tốc ngắn, xe khởi động dễ dàng  Xe phải có tính an toàn cao, đặc biệt hệ thống phanh hệ thống lái  Xe phải đảm bảo tính tiện nghi cho lái xe hành khách, thao tác nhẹ dễ dàng, đảm bảo tầm nhìn tốt  Mức tiêu hao nhiên liệu dầu mỡ bôi trơn, săm lốp vật liệu chạy xe  Kích thước thùng xe phải phù hợp với trọng tải để nâng cao hệ số sử dụng trọng tải  Kích thước hình dáng xe phải đảm bảo cho công tác xếp dỡ hàng hoá thuận tiện nhanh chóng  Xe chạy phải êm, không ồn, giảm lượng độc hại khí thải BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.2.3 Các yêu cầu bảo dưỡng, sửa chữa:  Gia công bảo dưỡng sửa chữa xe so với chế tạo lớn, so với đời xe thường gấp 30 50 lần công chế tạo  Nếu chi phí cho đời xe từ chế tạo đến lý 100% phần phân bổ sau (số liệu nhà máy GAZ – CHLB Nga) Thiết kế chế tạo ô tô 1,4% Bảo dưỡng ô tô 45,4% Sửa chữa thường xuyên 46,0% Sửa chữa lớn 7,2% Qua đó, thấy công bảo dưỡng, sửa chữa lớn Để giảm khối lượng công việc, kéo dài chu kỳ bảo dưỡng, ô tô phải đảm bảo yêu cầu sau: BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ  Số lượng điểm bôi trơn phải để giảm công bơm dầu mỡ, thay điểm bôi trơn có vú mỡ vật liệu bôi trơn vónh cửu Các vú mỡ phải bố trí thẳng hàng, phía thuận lợi cho công tác bảo dưỡng  Giảm công kiểm tra xiết chặt cách sử dụng bulông, vít cấy, đai ốc… có tính tự hãm cao, tiêu chuẩn chủng loại để đỡ phải thay đổi dụng cụ tháo lắp  Giảm công điều chỉnh cách thay khâu điều chỉnh tay điều chỉnh tự động, dễ điều chỉnh  Kết cấu xe phải đảm bảo cho công tác tháo lắp dễ dàng, thuận tiện cho công tác sửa chữa thay phụ tùng Kết cấu vật liệu chế tạo chi tiết có độ hao mòn lớn phải đủ bền sau phục hồi, sửa chữa Các mặt chuẩn (công nghệ, định vị …) chi tiết phải bảo toàn, tạo điều kiện cho gia công khí sửa chữa đáp ứng yêu cầu kỹ thuật BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.3 CÁC THÔNG SỐ CỦA ÔTÔ: 1.3.1 Các thông số kích thước: Kích thước hình dáng xe phải phù hợp với chức sử dụng Theo GOST 9314 - 59 CHLB Nga qui định chiều rộng xe không 2,5 m, chiều cao không 3,8 m, dài không 12m, trường hợp kéo nửa moóc dài không 20m, kéo hai moóc chiều dài tổng cộng không 24m (Hình 1.2) 3,8m 2,5m 12m 20m 24m Hình 1.2: Kích thước giới hạn ô tô (GOST9314 – 59) BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ Các thông số đảm bảo tính động xe thể bảng 1.1 Bảng 1.1 Xe Khoảng sáng gầm xe C (mm) 160 ÷ 210 Xe tải: Trọng tải 1,5 ÷ t Trọng tải 8,0÷12 t có tính thông qua cao Xe khách (dài từ 7,0 ÷ 16,5 m) 200 ÷ 260 270 ÷ 300 250 ÷ 400 240 ÷ 270 Loại xe Các góc vát (độ) Trước 1 Sau 2 30 ÷ 35 45* 35 ÷ 65 30 ÷ 40 40 ÷ 50 10 ÷ 20 15 ÷ 25 35* 20 ÷ 30 20 ÷ 35 30 ÷ 45 ÷ 13 Bán kính thông qua dọc Rm (m) 2,0 ÷ 4,5 1,5 ÷ 3,0 3,0 ÷ 5,0 1,5 ÷ 3,5 4,0 ÷ 8,0 BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ  Xe có tính thông qua cao Hình 1.3: Các thông số hình học tính động BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.3.2 Các thông số trọng lượng: Hội đồng tương trợ kinh tế nước xã hội chủ nghóa thống tải trọng xe tải thùng gỗ sau: 0,5 t – t – 1,5 t – 3,0 t – t – t – 13 t Giaûm tự trọng xe phương hướng nghiên cứu chế tạo ô tô Tỉ lệ tự trọng xe trọng tải hệ số chất tải K m0 K= qh Trong đó: m0 - Tự trọng xe qh - Trọng tải xe BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ 1.4.1.1.2 Động đặt đằng trước nằm buồng lái:  Phương án hạn chế khắc phục nhược điểm phương án vừa nêu Trong trường hợp hệ số sử dụng chiều dài  xe tăng đáng kể, tầm nhìn người lái thoáng (hình 1.4b)  Nhưng động nằm bên buồng lái, nên thể tích buồng lái giảm đòi hỏi phải có biện pháp cách nhiệt cách âm tốt, nhằm hạn chế ảnh hưởng động tài xế hành khách nóng tiếng ồn động phát  Khi động nằm buồng lái khó khăn cho việc sửa chữa bảo dưỡng động Bởi trường hợp người ta thường dùng loại buồng lái lật (Hình 1.4h) để dễ dàng chăm sóc động  Ngoài nhược điểm cần lưu ý phương án trọng tâm xe bị nâng cao, làm cho độ ổn định xe bị giảm BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.4.1.2 Động đặt đằng sau: Phương án thường sử dụng xe du lịch xe khách  Khi động đặt đằng sau (hình 1.4d) hệ số sử dụng chiều dài  tăng, thể tích phần chứa khách xe lớn so với trường hợp động đặt đằng trước chiều dài L hai xe nhau, nhờ lượng hành khách nhiều  Nếu chọn phương án động đặt đằng sau, đồng thời cầu sau cầu chủ động, cầu trước bị động, hệ thống truyền lực đơn giản không cần sử dụng đến truyền động đăng  Ngoài ra, động nằm sau xe, người lái nhìn thoáng, hành khách người lái hoàn toàn không bị ảnh hưởng tiếng ồn sức nóng động  Nhược điểm chủ yếu phương án vấn đề điều khiển động cơ, ly hợp, hộp số v.v…sẽ phức tạp phận nói nằm cách xa người lái BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.4.1.3 Động đặt buồng lái thùng xe:  Phương án động nằm buồng lái thùng xe (hình 1.4c) có ưu điểm thể tích buồng lái tăng lên, người lái nhìn thoáng thường sử dụng xe tải số xe chuyên dùng ngành xây dựng Trường hợp bố trí có nhược điểm sau:  Nó làm giảm hệ số sử dụng chiều dài  làm cho chiều cao trọng tâm xe tăng lên, tính ổn định xe giảm Để trọng tâm xe nằm vị trí thấp, bắt buộc phải thay đổi bố trí thùng xe số chi tiết khác 1.4.1.4 Động đặt sàn xe:  Phương án sử dụng xe khách (hình 1.4e) có ưu điểm trường hợp động đặt đằng sau  Nhược điểm phương án khoảng sáng gầm máy bị giảm, hạn chế phạm vi hoạt động xe khó sửa chữa, chăm sóc động BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.4.2 Bố trí hệ thống truyền lực ô tô:  Hệ thống truyền lực ôtô bao gồm phận cấu nhằm thực nhiệm vụ truyền mômen xoắn từ động đến bánh xe chủ động Hệ thống truyền lực thường bao gồm phận sau :  Ly hợp: ( viết tắt LH)  Hộp số: (viết tắt HS)  Hộp phân phối: (viết tắt P)  Truyền động đăng : (viết tắt C)  Truyền lực chính: (viết tắt TC)  Vi sai : (viết tắt VS)  Bán trục (nửa trục): (viết tắt N)  Truyền lực cuối (viết tắt TCC)  Ở xe cầu chủ động hộp phân phối Ngoài xe tải với tải trọng lớn hệ thống truyền lực có thêm BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ  Mức độ phức tạp hệ thống truyền lực xe cụ thể thể qua công thức bánh xe Công thức bánh xe ký hiệu tổng quát sau: a xb Trong : a số lượng bánh xe b số lượng bánh xe chủ động Để đơn giản không bị nhầm lẫn, với ký hiệu quy ước bánh kép coi bánh  Thí dụ cho trường hợp sau: x : xe có cầu chủ động (có bánh xe, có bánh xe chủ động) x : xe có hai cầu chủ động (có bánh xe bánh chủ động ) BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ x : xe có hai cầu chủ động, cầu bị động (có bánh xe, bánh xe, bánh xe chủ động) x : xe có cầu chủ động (có bánh xe bánh chủ động) x : xe có cầu chủ động (có bánh xe bánh chủ động) 1.4.2.1 Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức x 2: 1.4.2.1.1 Động đặt trước, cầu sau chủ động:  Phương án thể hình 1.5, thường sử dụng xe du lịch xe tải hạng nhẹ Phương án bố trí xuất từ lâu BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ ĐC LH HS C TC VS N Hình 1.5: Động đặt trước, cầu sau chủ động (4 x 2) 1.4.2.1.2 Động đặt sau, cầu sau chủ động:  Phương án thể hình 1.6 thường sử dụng số xe du lịch xe khách Trong trường hợp hệ thống truyền lực gọn đơn giản không cần đến truyền động đăng Ở phương án bố trí động cơ, ly hợp, hộp số, truyền lực gọn thành khối BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ HS ĐC Hình 1.6: Động đặt sau, cầu sau chủ động (4 x 2)  Một ví dụ điển hình cho phương án hệ thống truyền lực cho xe du lịch VW 1200 (của CHDC Đức) hình 1.7 BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ Hình 1.7: Hệ thống truyền lực xe VW 1200 – Bánh vành chậu – Vỏ vi sai – Bánh bán trục (Không vẽ số lùi hình vẽ) BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.4.2.1.3 Động đặt trước, cầu trước chủ động:  Phương án thể hình 1.8, thường sử dụng số xe du lịch sản xuất thời gian gần Cách bố trí gọn hệ thống truyền lực đơn giản động nằm ngang, nên bánh truyền lực bánh trụ, chế tạo đơn giản bánh nón truyền lực xe khác Hình 1.8: Động trước, cầu trước chủ động BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ  Một ví dụ điển hình cho phương án cách bố trí hệ thống truyền lực xe du lịch TALBOT SOLARA (CH Pháp): Hình 1.9: Hệ thống truyền lực xe du lịch TALBOT SOLARA : cấu sang số lùi (không thể hết hình vẽ) BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1.4.2.2Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức x 4:  Phương án sử dụng nhiều xe tải số xe du lịch Trên hình 1.10 trình bày hệ thống truyền lực xe du lịch VAZ 2121 (sản xuất CHLB Nga) Ở bên hộp phân phối có vi sai hai cầu cấu khó a vi sai cần thiết P LH ĐC HS C C BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ Hình 1.10 : Hệ thống truyền lực xe VAZ 2121 – Cơ cấu khóa vi sai hai cầu – Vi sai hai cầu 1.4.2.3 Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức x 4: LH ĐC TC HS C TC C Hình 1.11: Hệ thống truyền lực xe KAMAZ – 5320 BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ  Phương án sử dụng nhiều xe tải có tải trọng lớn Ở hình 1.11 hệ thống truyền lực x xe tải KAMAZ – 5320 (sản xuất CHLB Nga) Đặc điểm cách bố trí không sử dụng hộp phân phối cho hai cầu sau chủ động, mà dùng vi sai hai cầu nên kết cấu gọn 1.4.2.4 Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức x 6: LH ĐC Trước HS P o Sau Giữa Hình 1.12 : Hệ thống truyền lực xe URAL 375 BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ – KHOA CƠ KHÍ  Phương án sử dụng hầu hết xe tải có tải trọng lớn lớn Một ví dụ cho trường hợp hệ thống truyền lực xe tải URAL 375 ( sản xuất CHLB Nga ) hình 1.12  Đặc điểm hệ thống truyền lực hộp phân phối có vi sai hình trụ để chia công suất đến cầu trước, cầu cầu sau Công suất dẫn cầu cầu sau phân phối thông qua vi sai hình nón (Như hình 1.11) Ngoài có số hệ thống truyền lực số xe lại không sử dụng vi sai cầu xe ZIL 131 ,ZIL 175 K,… ... (bảng 1. 2) Loại đường I – II Các loại xe Khoảng cách hai truïc (m) >3m 3,5 l Xe tư nhân Xe tắc - xi Xe công vụ BỘ MƠN: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ƠTƠ – KHOA CƠ KHÍ 1. 2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI Ô TÔ: 1. 2 .1 Các yêu cầu