Giáo trình thiết kế ô tô

Mục lục Lời nói đầu Danh mục hình Danh mục bảng Danh mục từ viết tắt Chương Những vấn đề thiết kế ô tô 1.1 Phương pháp thiết kế ô tô 1.2 Các giai đoạn thiết kế 1.2.1 Dự báo nhu cầu thị trường 1.2.2 Thiết lập yêu cầu kỹ thuật 10 1.2.3 Thiết kế sơ ban đầu 11 1.2.4 Thiết kế kỹ thuật tài liệu kỹ thuật 12 1.2.5 Thử nghiệm xác định đặc tính kỹ thật 13 1.3 Yêu cầu kết cấu ô tô 15 1.4 Phân loại ô tô .17 1.4.1 Phân loại theo tên gọi sở ISO 6549 17 1.4.2 Phân loại theo khối lượng toàn 19 1.4.3 Phân loại theo đặc điểm kỹ thuật 20 1.4.4 Phân loại theo công thức bánh xe 21 Chương Những yêu cầu kỹ thuật 2.1 Yêu cầu sức kéo lượng tiêu thụ nhiên liệu 22 2.1.1 Sức kéo ô tô 22 2.1.2 Sức kéo ô tô tải 24 2.1.3 Sức kéo tơ đầu kéo đồn xe 24 2.1.4 Sức kéo ô tô khả động cao 25 2.1.5 Biện pháp giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu 27 2.1.6 Ơ tơ với nguồn động lực động đốt 27 2.1.7 Tốc độ lơn ô tô Vmax 29 2.1.8 Khả vượt dốc lớn 30 2.2 u cầu an tồn tơ .30 2.2.1 Tính an toàn 30 2.2.2 An toàn chủ động 31 2.2.3 An toàn thụ động 34 2.2.4 An tồn mơi trường 37 2.3 Yêu cầu tính linh hoạt động 38 2.3.1 Tính động tơ 38 2.3.2 Cơ động hình dáng 38 2.3.3 Tính ổn định tĩnh 39 2.3.4 Khả vượt chướng ngại mềm 39 2.3.5 Tính linh hoạt chuyển động 40 2.3.6 Khả vượt chướng ngại nước 42 2.4 Tính êm dịu khả bám đường 43 2.4.1 Tính êm dịu chuyển động 44 2.4.2 Khả bám đường 44 2.5 Yêu cầu tính điều khiển ô tô 44 2.5.1 Tính điều khiển ổn định chuyển động 44 2.5.2 Các yêu cầu thiết kế hệ thống lái 46 2.5.3 Tính điều khiển ô tô 48 2.5.4 Tính điều khiển ổn định ô tô tải 49 2.6 Yêu cầu phanh ô tô 51 2.6.1 Yêu cầu 51 2.6.2 Q trình phanh cơng thức tính tốn theo tiêu chuẩn 51 2.6.3 Sự phân chia tỷ lệ lực phanh 53 2.6.4 Chỉ tiêu hiệu phanh tính ổn định ô tô phanh 57 Chương Tiêu chuẩn độ tin cậy tính kinh tế kỹ thuật 3.1 Tính kinh tế sản xuất chế tạo 58 3.1.1 Nguyên liệu 59 3.1.2 Tính công nghệ 60 3.1.3 Tính liên tục công nghệ 61 3.1.4 Công nghiệp phụ trợ 61 3.1.5 Đồng hóa cụm hệ thống thiết kế 63 3.1.6 Chi phí lao động sản xuất 63 3.2 Tính kinh tế khai thác .63 3.2.1 Độ tin cậy 63 3.2.2 Tuổi thọ 66 3.2.3 Phân tích kinh tế kỹ thuật khai thác 67 3.3 Hoàn thiện tiêu kinh tế kỹ thuật 67 Chương Bố trí chung tơ 4.1 Khái niệm bố trí chung ô tô 69 4.2 Bố trí chung tơ 69 4.2.1 Các dạng bố trí khung vỏ 70 4.2.2 Các sơ đồ HTTL ô tô 71 4.2.3 Không gian ứng dụng ô tô 75 4.3 Bố trí chung tô tải 78 4.3.1 Các mẫu ô tô tải 78 4.3.2 Khối lượng 79 4.3.3 Kích thước 81 4.3.4 Buồng lái…………………………………… ……………………………… 81 4.3.5 Bố trí chung tơ có khả động cao 82 4.3.6 Các sơ đồ HTTL ô tô tải 82 4.3.7 Ơ tơ chun dụng 84 4.3.8 Các loại hệ thống treo cho ô tô tải 85 4.3.9 Bố trí đăng cụm truyền lực liên quan 85 4.4 Đoàn xe 86 4.4.1 Khái niệm đoàn xe 86 4.4.2 Ơ tơ đầu kéo 87 4.4.3 Bán rơmooc 88 4.4.4 Rơ mooc 90 4.4.5 Chọn công suất động 91 4.5 Bố trí chung ô tô chở người 91 4.5.1 Phân loại ô tô chở người 91 4.5.2 Bố trí xe chở người loại đạt tiêu chuẩn 92 4.5.3 Ơ tơ chở người hai tầng 97 4.5.4 Đồng hóa mẫu tơ chở người 98 4.5.5 Bố trí chung xe chở người loại nhỏ 99 Tài liệu tham khảo 102 Danh mục hình Hình 1.1 Sơ đồ thiết lập thông số kỹ thuật cho ô tô Hình 1.2 Sơ đồ trình tự cơng việc thiết kế phát triển 11 Hình 1.3 Sơ đồ polygon hãng BOSCH – Đức 14 Hình 1.4 Tính chất vận tải ô tô 16 Hình 1.5 Các yêu cầu kết cấu ô tô 16 Hình 1.6 Bố trí bánh xe 21 Hình 2.1 Quan hệ thời gian tăng tốc với trọng lượng đơn vị go 22 Hình 2.2 Quan hệ Q v=90 km/h phụ thuộc vào trọng lượng tồn Gtb (ECE) 23 Hình 2.3 ảnh hưởng dạng vỏ đến Cw 23 Hình 2.4 Các giá trị Cw tính tốn cho đồn xe romooc 25 Hình 2.5 Đồ thị quan hệ vận tốc v0 lượng tiêu thụ Q với công suất 26 Hình 2.6 Đường đặc tính lý tưởng Me Ne nguồn động lực cho ô tô 28 Hình 2.7 Các đặc tính tốc độ động xăng (a) diezel (b) 28 Hình 2.8 Mơ hình ôtô-người lái-môi trường 30 Hình 2.9 Khả quan sát mắt người mặt phẳng 33 Hình 2.10 Khả quan sát mặt phẳng đứng mặt phẳng ngang 33 Hình 2.11 Sự phân chia vùng quan sát người lái 34 Hình 2.12 Xác suất va chạm theo hướng 34 Hình 2.13 Xác xuất gây thương tích va chạm trước 36 Hình 2.14 Giải pháp kết cấu bố trí nội thất 36 Hình 2.15 Giải pháp dây đai an tồn túi khí bảo vệ 37 Hình 2.16 Khảo sát ổn định ngang ô tô 39 Hình 2.17 Vết lốp hành lang quay vòng 40 Hình 2.18 Tính linh hoạt quay vịng tơ 4WS 41 Hình 2.19 Sự quay vịng tiêu tính linh hoạt đồn xe 42 Hình 2.20 Sơ đồ hệ thống điều khiển người lái ô tô 45 Hình 2.21 Định nghĩa trạng thái quay vịng 46 Hình 2.22 Quỹ đạo xác định tiêu chuẩn lực điều khiển vành lái 47 Hình 2.23 Quan hệ hàm chuyển vị vận tốc góc quay thân xe 49 Hình 2.24 Q trình phanh phương pháp tính tốn 53 Hình 2.25 Phương pháp tính tốn theo ECE 54 Hình 2.26 Sự phân chia lực phanh lý thuyết theo gia tốc đơn vị 55 Hình 2.27 Quan hệ lực phanh cầu 57 Hình 2.28 Sự phân chia lực phanh ơtơ có điều hịa thơng số 57 Hình 2.29 Vùng ổn định phanh với phân chia lực phanh khác 58 Hình 3.1 Quan hệ công nghiệp phụ trợ công nghệ lắp ráp ôtô 63 Hình 4.1 Các khoang tơ 71 Hình 4.2 Các loại tơ 71 Hình 4.3 sơ đồ bố trí chung HTTL truyền thống ô tô 72 Hình 4.4 Sơ đồ bố trí chung cho động nằm trước 73 Hình 4.5 Các sơ đồ bố trí chung càu chủ động 75 Hình 4.6 Các dạng cấu trúc truyền lực ô tô 4x4 76 Hình 4.7 tô cầu chủ động 77 Hình 4.8 ô tô cầu chủ động 77 Hình 4.9 Các phương án bố trí combi lớn 78 Hình 4.10 Các mẫu xe tải 79 Hình 4.11 Khối lượng tải hữa ích tồn tơ tải 81 Hình 4.12 Các dạng buồng lái thông dụng xe tải 82 Hình 4.13 Buồng lái cấu lật buồng lái 82 Hình 4.14: tơ tải có khả động cao mercedes Benz 83 Hình 4.15 Các sơ đồ HTTL liên quan tới việc bố trí cầu chủ động 84 Hình 4.16 Ơ tơ vận tải đa 84 Hình 4.17 Các sơ đồ HTTL ô tô cầu chủ động 85 Hình 4.18 Các loại ô tô chuyên dụng 85 Hình 4.19 Các loại hệ thống treo cho cầu đơn ô tô tải 86 Hình 4.20 Các loại hệ thống treo cho cầu kép ô tô tải 86 Hình 4.21 Bố trí giảm góc nghiêng cácđăng 87 Hình 4.22 Các kích thước Ơ tơ đầu kéo 89 Hình 4.23 Các kích thước ô tô dầu kéo bán rơmooc 89 Hình 4.24 Trọng lượng giới hạn đoàn xe bán rơmooc 90 Hình 4.25 Các phương pháp bố trí trục đoàn xe bán rơmooc nhiều trục 91 Hình 4.26 Bán rơ mooc trục sau – 23 tấn, trục sau – 28 92 Hình 4.27 Rơmooc 18 93 Hình 4.28 Các phương án bố trí cửa xe buýt 95 Hình 4.29 Các phương án bố trí HTTl tơ chở người 96 Hình 4.30 Cấu trúc khung ô tô buyt IKARUS 97 Hình 4.31Cấu trúc khung dàn ô tô buyt tiêu chuẩn 97 Hình 4.32 Bố trí ghế ngồi cho ô tô chở khách đường dài ONV S80 98 Hình 4.33 Ơ tô đường dài Neopal Starline 99 Hình 4.34 Ơ tơ đường dài siêu trường 99 Hình 4.35 Ơ tơ chở người hai tầng 100 Hình 4.36 So sánh khả quan sát người lái 100 Hình 4.37 Phân loại theo công cụ ô tô nhỏ 101 Hình 4.38 Bố trí HTTL ô tô nhỏ 102 Danh mục bảng Bảng 1.1 Phân loại ô tô tải 17 Bảng 1.2 Phân loại ô tô 18 Bảng 1.3 Phân loại ô tô chở người 18 Bảng 1.4 Phân loại đoàn xe 19 Bảng 1.5 Phân loại bán rơ moóc, rơ moóc 20 Bảng 2.1 Tiêu chuẩn lực điều khiển vành lái ECE 47 Danh mục từ viết tắt YCKT: Yêu cầu kỹ thuật Polygon: Bãi thử nghiệm Test: Bài kiểm tra Labo: Phòng thử nghiệm ISO: (International Standard) – Tiêu chuẩn quốc tế ECE: (Economic Commission for Europe) – Tiêu chuẩn hội đồng Kinh tế Châu Âu, hình thành năm 1958 (Gơnevơ) EEC: (European Economic Communnity) – Tiêu chuẩn cộng đồng kinh tế Châu Âu, hình thành năm 1993 (Gơnevơ), sau viết tắt EC (1998) FMVSS: (Federal Mô tơr Vehicle Safety Standard) – Tiêu chuẩn an tồn giao thông Mỹ TCN, TCVN: Tiêu chuẩn ngành tiêu chuẩn Việt Nam Chương Những vấn đề thiết kế ô tô 1.1 Phương pháp thiết kế ô tô Q trình tạo nên sản phẩm tơ từ chế tạo hay lắp ráp tổng thành mới, thay đổi quan trọng kết cấu nhằm làm hoàn thiện tính chất vận tải tơ gọi thiết kế ô tô Phần tạo nên cấu trúc từ dự thảo vẽ phác xây dựng tài liệu kĩ thuật để chuyển ý tưởng thiết kế thành sản phẩm phần việc thiết kế Việc tạo dựng nên cấu trúc q trình thiết kế cơng việc thiết kế chun mơn đặc biệt ban đầu q trình tạo nên sản phẩm cần phải bao gồm: - Xây dựng tài liệu vẽ - Tính tốn lí thuyết - Các thực nghiệm đánh giá thử nghiệm - Nghiên cứu phát triển - Các giải pháp phát triển công nghệ Các công việc cần tiến hành thận trọng với sở khoa học, sở kĩ thuật, sở: kinh tế, thẩm mỹ, nhân trắc A -Cơ sở khoa học thiết kế Công tác thiết kế ô tô công việc phức tạp cần phải có phương pháp tư khoa học để tạo nên sản phẩm hồn thiện Bản chất trình tự khoa học thiết kế chỗ: sở khả khoa học kĩ thuật thông qua phương pháp đại phân tích tổng quát hóa với kinh nghiệm để hiểu nhiệm vụ cho trước, xác định đường thiết kế, giải pháp tối ưu mà tiêu tốn thời gian ngắn B- Cơ sở kĩ thuật thiết kế Khi thiết kế phải sử dụng phương pháp thiết kế tiên tiến nhất, tận dụng tối đa tiến khoa học, hiểu biết lĩnh vực phát triển kết cấu ô tô Quan trọng sử dụng tiêu chuẩn hành, sử dụng vật liệu (kim loại chất lượng cao, gang hợp kim nhôm, chất dẻo…) nhằm đảm bảo khả áp dụng sản phẩm vào thực tế Vai trò máy tính thiết kế quan trọng, máy tính khơng thể thay thực nghiệm kinh nghiệm Ngày khả mạnh máy tính cho phép sử dụng nhiều cơng cụ mạnh tính tốn mơ q trình, lại nhanh chóng thể qua đồ họa Cơ sở kĩ thuật thiết kế nêu phải nhằm đảm bảo cho kết cấu đề xuất có chất lượng cao, sản phẩm tương đương với trình độ giới, tuổi thọ độ tin cậy cao để thực điều cần thiết phải tiến hành nhiều thí nghiệm lĩnh vực khí động, labo , thử bãi (polygon), thử đường C- Cơ sở kinh tế thiết kế Các phương án lựa chọn cần phải đảm bảo thực tốt chức kết cấu phải thực hiện, đồng thời tiêu tốn nguyên nhiên liệu, công sức kể chế tạo vận tải Trên sở phân tích tính kinh tế mối tương quan tổng quát kinh tế xã hội, xác định kiểu ô tô sở, hệ tống truyền lực …sau xác định lựa chọn mẫu (modify) cho phủ hết yêu cầu vận tải kinh tế Các thơng số kết cấu, kích thước dãy kiểu xe thiết lập cần xuất phát từ kiểu xe sử dụng cho: phù hợp với mục đích kinh tế, phù hợp với chức theo mục đích sử dụng mà khơng bị chồng chéo Tính kinh tế cần thiết đặt kể trường hợp có tiến kĩ thuật, hoàn thiện tiên tiến, nâng cao chất lượng sản phẩm D- Cơ sở thẩm mỹ thiết kế Trong thiết kế tơ cịn cần đáp ứng hàng loạt yêu cầu kĩ thuật thẩm mỹ Nhiệm vụ thiết kế thẩm mỹ kĩ thuật phải đặt từ đầu cho phù hợp với tiêu chuẩn thẩm mỹ công bố giai đoạn thời, chẳng hạn hình dáng bên ngồi, màu sơn, tương quan kích thước hinh học … Vấn đề thiết kế thẩm mỹ liên quan đên kiến thức động lực học ô tô Các nhà thiết kế thẩm mỹ thường phải có hiểu biết tốt nhân trắc thẩm mỹ công nghiệp ô tô để tạo sản phẩm có ấn tượng theo thương hiệu mẫu thiết kế E- Cơ sở nhân trắc thiết kế Khi thiết kế cần dẫn yêu cầu nhân trắc sử dụng phương tiện Các đặc điểm kích thước chức cần phải phù hợp với nhân trắc vật lí người, thiết kế ô tô cần phải phù hợp với người, người sử dụng tơ: Các yêu cầu cụ thể nhân trắc phải đảm bảo tối ưu về: - Khả điều khiển người lái với cấu điều khiển, - Sự phù hợp người với khả quan sát, chiếu sáng xe xe - Đảm bảo khả dành khơng gian thích hợp cho người ô tô đặc biệt xảy tai nạn cần tồn khoảng không gian dành cho sống người 1.2 Các giai đoạn thiết kế 1.2.1 Dự báo nhu cầu thị trường Xuất phát từ thống kế tìm hiểu thị trường ô tô bao gồm nhu cầu của: vùng lãnh thổ quốc gia, quốc tế đặc biệt quốc gia có dự định xuất khẩu, xác lập dự báo về: - Loại ô tô (typ) yêu cầu, - Các đặc tính kỹ thuật yêu cầu - Số lượng yêu cầu - Thời điểm giai đoạn có nhu cầu - Trình độ, đặc điểm khai thác sử dụng Các đặc tính kỹ thuật yêu cầu bao gồm thông số kỹ thuật ban đầu ô tô thông số quan trọng nhằm để đánh giá chất lượng sản phẩm sau sản xuất Khi thiết lập thông số kỹ thuật ban đầu cho tơ sử dụng sơ đồ sau (hình 1.1): Trình độ kỹ thuật giới Khả nghiên cứu + phát triển Kinh nghiệm chế Khảtạo đồng hóa Yêu cầu nước Khả sản xuất hàng loạt Thông số kỹ thuật Yêu cầu thị trường khác Khả công nghệ nước Khả nhập ngoại Tiêu chuẩn (luật) hành Hình 1.1 Sơ đồ thiết lập thông số kỹ thuật cho ô tô Tuổi thọ mẫu thiết kế phụ thuộc vào loại tơ, thơng thường giá trị sau: - ô tô khoảng năm - ô tô tải khoảng 10 năm Nếu từ ban đầu thiết kế mẫu mức độ tiên tiến tuổi thọ mẫu tới 15 năm cho ô tô tải Với ô tô con, tuổi thọ mẫu phụ thuộc vào phát triển cơng nghiệp tơ tồn cầu, bình thường trì mẫu khoảng năm Các nhà thiết kế cần tiết kiệm sản xuất, ln ln nảy sinh mâu thuẫn q trình thiết kế Biết dung hịa mâu thuẫn giải pháp thơng minh đem lại cho mẫu thiết kế tính ưu việt hiệu kinh tế cao Có thể định nghĩa thiết kế quan niệm kinh tế kỹ thuật: thiết kế q trình dung hịa mâu thuẫn sở thỏa mãn mục đích sử dụng 1.2.2 Thiết lập yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật (YCKT) điều kiện kỹ thuật cụ thể dùng cho việc thiết kế cấu tạo tơ, tư liệu sơ mang tính nguyên tắc (phải thỏa mãn) thiết kế YCKT hiểu là: đề kỹ thuật việc thiết kế sản phẩm mới, giải pháp đại hóa kết cấu YCTK xác định thời gian đưa mẫu mới, điều kiện vận tải, đặc tính kỹ thuật, tiêu chất lượng thời gian xuất trình hồ sơ kết cấu Nội dung YCKT bao gồm: Đặc điểm thị trường vùng lãnh thổ sử dụng ô tô, điều kiện chế độ vận tải, đặc diểm khí hậu Số lượng sản phẩm dự kiến, Các u cầu, đặc tính kỹ thuật tơ bao gồm: - Các thông số kỹ thuật bản: tốc độ, công suất, khả gia tốc, tiêu thụ nhiên liệu, kích thước bên ngồi, khả kéo móoc…), - Khối lượng vận tải (tải hữu ích tơ, rơmóc, bán rơmóc) - Độ êm dịu, vi khí hậu xe, - Kỹ thuật vận tải, kỹ thuật sửa chữa, - Thẩm mỹ nhân trắc, - An tồn giao thơng (tích cực thụ động), - Độ môi trường, - Tập hợp hiểu biết tổng quát khai thác sử dụng, thử nghiệm mẫu sản xuất, phân tích tiến kỹ thuật, yêu cầu an toàn, yêu cầu thị trường nước, dịch vụ sau bán hàng để định mẫu sản phẩm Khi nghiên cứu YCKT phải ý tới khả sản xuất (số lượng chất lượng sản phẩm) để thực yêu cầu kĩ thuật chung, 10 Các phương án bố trí khối lượng đồn xe bán rơmooc tải trọng đặt lên cầu tham khảo số liệu nước ngồi hình 4-39 Hình 4.24 Trọng lượng giới hạn đoàn xe bán rơmooc 4.4.3 Bán rơmooc Số lượng trục bán rơmooc phụ thuộc vào tải trọng đặt lên Các loại bán rơmooc nhiều trục (2, trục) thường dùng với đoàn xe vận tải trọng tải lớn, khoảng cách vận chuyển dài Việc bố trí nhiều trục cho phép đồn xe chuyển động ổn định (êm dịu, nhiều hàng…) Các phương án bố trí trục bánh xe cho bán rơmooc trình bày hình 4.25 Kết cấu thường gặp-theo phương án c Để nâng cao trọng lượng tải dùng phương án d, cầu sau cầu dẫn hướng Với đồn xe tải nặng sử dụng cầu, thường gặp phương án e h, để thuận tiện cho tính điều khiển dùng phương án f 88 Hình 4.25 Các phương pháp bố trí trục đồn xe bán rơmooc nhiều trục bánh xe bánh xe dẫn hướng Một số kết cấu điển hình bán rơ mooc 23 28 cho hình 4-46 Bán rơ mooc 23 (BBS) có hai cầu sau thơng dụng, cầu chịu tải tối đa 10 tấn, sử dụng nhíp parabol Bán rơ mooc 28 (PANAV) có ba cầu sau, loai thùng hàng siêu rộng, khung sàn thiết kế cho phép bố trí theo hai phương án cầu hay cầu sau Các cầu bố trí bầu phanh tích Hệ thống treo khí nén có thiết bị ABS thiết bị tự động thay đổi độ cứng hệ thống treo Thùng chế tạo hợp kim nhơm mỏng tháo rời Sử dụng lốp có kí hiệu 885/65 R22, 445/45 R19, 89 Hình 4.26 Bán rơ mooc trục sau – 23 tấn, trục sau – 28 4.4.4 Rơmooc Loại rơmooc trục dùng cho loại ô tô dùng cho vận tải ngắn hay vận tải nội thành Loại rơmooc cầu sử dụng phổ biến Thơng thường rơ mooc bố trí loại cầu dẫn hướng cầu cố định Cầu dẫn hướng dạng cầu quay dạng bánh xe dẫn hướng Với đoàn xe tải nặng phổ biến dùng loại có cầu thể hình 4.27 Ưu điểm cua kết cấu cho phép nâng tải trọng cho rơmooc phân bố tải trọng lên khung xe Việc nâng cao khối lượng cho rơmooc có lợi cho tính kinh tế vận tải lại gây dao động mạnh toàn xe chuyển động với vận tốc cao 90 Hình 4.27 Rơmooc 18 4.4.5 Chọn công suất động Việc chọn cơng suất động cho ơtơ tải đồn xe sử dụng giá trị giới hạn tối thiểu theo hình 4-58 Khi số trục tăng lên cần bố trí chung chọn cơng suất động với giá trị cao Khi sử dụng động có cơng suất lớn, kích thước hình học, trọng lượng động có ảnh hưởng lớn vị trí kích thước cụm ơtơ, vị trí trọng lâm ơtơ, …, ảnh hưởng tới khả chuyển động đoàn xe Việc sử dụng đoàn xe rơmooc cho phép hạ thấp công suất động cơ, lại bị hạn chế việc: giảm dao động ngang cho đoàn xe quy định an toàn cho phép tốc độ lớn đoàn xe rơmooc quốc gia 4.5 Bố trí chung tơ chở người Ơ tơ chở người phương tiện vận tải có động xác định với mục đích chuyên chở người hành lý họ, có lượng ghế ngồi nhiều chỗ (kể người lái) 4.5.1 Phân loại ô tô chở người 91 Phân loại ô tô chở người dùng cho bố trí chung tiến hành theo: mục đích sử dụng, tổng số chỗ ngồi, chiều dài a Phân loại theo mục đích dử dụng: Phân loại theo mục đích sử dụng gồm: A – tơ chở người loại nhỏ (mini, midi), B – ô tô buýt thành phố, C – ô tô chở khách liên tỉnh, D – ô tô buýt hai thân thành phố, E – ô tô buýt hai tầng, F – ô tô chở người đường dài (autocar) b Phân loại theo tổng số chỗ ngồi: Phân loại theo tổng số chỗ ngồi gồm: + Ơ tơ chở người loại nhỏ: 9÷22 chỗ ngồi, chia ra: - Rất nhỏ (minibus): 9÷16 chỗ ngồi, - Nhỏ (midibus): 17 ÷22 chỗ ngồi Kết cấu tơ chở người loại nhỏ (17÷22 chỗ ngồi) có hệ số đồng hóa cao với tơ loại N1 + Ơ tơ chở người loại tiêu chuẩn (Standard): - Cỡ nhỏ: 23÷37 chỗ ngồi - Cỡ vừa: 38÷44 chỗ ngồi, với kích thước dài: 11.8m, khối lượng: 17.5 tấn, - Cỡ lớn: 45÷108 hành khách + Ơ tô chở người loại chuyên dụng: - Hai tầng đến 130 hành khách, - Hai than đến 185 hành khách 4.5.2 Bố trí chung xe chở người loại tiêu chuẩn (standard) A – Ơ tơ bt thành phố tơ bt liên tỉnh, tơ đường dài * Ơ tơ bt thành phố Ơ tơ bt thành phố cấu trúc cho vận chuyển hành khách hành lý thành phố khu vực ven nội Khoảng cách trạm đỗ xe không xa hành khách đoạn ngắn, khơng cần bố trí nhiều chỗ ngồi, chủ yếu dành khơng gian cho người đứng Ơ tơ bt thành phố địi hỏi tối thiểu hai cửa lên xuống, không gian bên rộng * Ơ tơ bt liên Ơ tơ bt liên tỉnh sử dụng với mục đích vận chuyển hành khách liên tỉnh, hay vùng ngoại có bán kính lớn Ơ tơ dạng bố trí chủ yếu ghế ngồi hạn chế 92 không gian cho người đứng Ơ tơ bt liên tỉnh có hai cửa lên xuống hẹp hơn, không gian bên rộng Kết cấu loại ô tô buýt loại ô tô hai cầu công thức bánh xe 4x2, ngồi thuộc vào hai nhóm xe kể bao gồm xe hai thân xe buýt hai tầng * Ơ tơ chở người đường dài Ơ tơ chở người đường dài sử dụng với mục đích chuyên chở hành khách hành lý kèm theo Khơng bố trí không gian cho chỗ đứng, ghế ngồi hướng trước Có thể chia hai loại: tơ chở hành khách đường dài theo cung đường quy định, ô tô chở người đường dài du lịch theo yêu cầu tiên nghi cao Các loại xe đường dài có hay hai cửa hẹp cho hành khách Các phương án bố trí cửa cho tơ bt thành phố liên tỉnh thể hình 4.28 Các phương án bố trí cửa (ATZ 1997-7) Hình 4.28 Các phương án bố trí cửa xe buýt Các dạng cửa bố trí tơ bt thành phố chia theo kết cấu: - Cửa cánh sử dụng địi hỏi cáo đảm bảo đọ kín khít hạn chế khả quan sát xung quanh - Cửa hai cánh mở gấp vào phía dùng rộng rãi, chiều rộng toàn cửa lớn tới 1250mm Chiều quay cửa, mở, đảm bảo mặt bên (bề mặt sạch) hướng dọc bậc lên xuống, dễ dàng làm kín lau rửa - Cửa hai cánh mở gấp ngồi có nhược điểm là: bố trí cửa mặt ngồi khơng hướng phia lối vào, cấu dẫn động chuyển động không gian hành khách, đầy người gây nên an tồn, tô buýt thành phố không dùng 93 B – Bố trí truyền lực cho tơ chở người Bố trí hệ thống truyền lực bao gồm việc bố trí thùng nhiên liệu, bánh xe dự phòng kết cấu phụ HTTL Các sơ đồ thường sử dụng ngày trình bày hình 4.29, thường dùng cho xe thông dụng xe hai tầng chở hành khách thành phố Hình 4.29 Các phương án bố trí HTTl tơ chở người C- Kết cấu khung sàn, nội thất ô tô chở người Kết cấu khung sàn nội thất ô tô chở người phải đảm bảo yêu cầu về: độ bền độ cứng vững chịu tải, khả bố trí chung tồn xe Trong u cầu cụ thể quan trọng là: thuận lợi cho bố trí HTTL, sàn xe thấp, mở rộng tầm quan sát người lái, khơng gian tiện nghi khoang hành khách hợp lí, thuận lợi cho việc lên xuống, giảm thiểu tiếng ồn nhiệt độ, trọng lượng kết cấu nhỏ Kết cấu khung tơ chia thành hai dạng: kết cấu truyền thống sơ khung ô tô tải kết cấu khung dàn a Kết cấu khung truyền thống Kết cấu khung truyền thống tạo nên hai dầm dọc lắp cụm, hệ thống xe, giá đỡ toàn khung vỏ khoang chở người Mẫu điển hình 94 trình bày hình 4.29 tơ Ikarus Kết cấu truyền thống có nhược điểm chiều cao sàn xe lớn trọng lượng kết cấu lớn, ngày sử dụng Hình 4.30 Cấu trúc khung tô buyt IKARUS b Kết cấu khung dàn Kết cấu khung dàn tạo nên thép kết cấu định hình với cơng nghệ hàn, tán Kết cấu chia làm hai phần chính: dàn khung khung vỏ Cấu trúc khung dàn ô tô buyt tiêu chuẩn trình bày hình 4.31 Hình 4.31Cấu trúc khung dàn ô tô buyt tiêu chuẩn 95 c Bố trí ghế ngồi: Ghế ngồi cho hành khách xe đường dài xe ONV- S80 (hình 4.32), thực quy định châu âu, với khoảng cách hai ghế hành khách: 700 mm, xương ghế dày 20 mm, góc mở ghế 1050, nghiêng với mặt sàn 70, chỗ cao ghế cách mặt sàn 430mm Hình 4.32 Bố trí ghế ngồi cho tơ chở khách đường dài ONV S80 d Vấn đề chiếu sáng Ngày thiết bị chiếu sáng bên cần có kích thước nhỏ, đảm bảo cường độ chiếu sáng vừa đủ không ảnh hưởng đến quan sát bên bên người lái Chiếu sáng bên thực theo tiêu chuẩn hành phương tiện đường bộ, ưu tiên sử dụng loại đèn chiếu sáng bên ngồi có hiệu chiếu sáng cao không gây ảnh hưởng đến xe chuyển động đối diện, chằng hạn như: mặt gương polyelipsoit hãng Bosch e Khoang hành lý Với ô tơ chở người đường dài, khơng gian chứa hành lí quan trọng, sàn xe bố trí ghế hành khách cần bố trí cao Chiều cao sàn xe loại xe lên tới 900 hay 1300 mm Khoảng cách hai hàng ghế cần rộng 785 mm đến 940 mm nhằm bố trí ghế có tựa lưng thay đổi 96 Hình 4.33 Ơ tơ đường dài Neopal Starline Hình 4.34 Ơ tơ đường dài siêu trường Trên hình 4.34 xe Ernst Auwater (78 chỗ ngồi) bố trí cầu sau dạng kép (6x4), xe chế tạo sơ sở Mercedes Benz O 404 với model: xe sở RH sàn cao, RHD cao, DD loaij xe chở người hai tầng Công suất động tương ứng 151, 280, 320, 370 Kw, xe trang bị ABS ASR Xe đáp ứng yêu cầu cao an toàn chuyển động, an toàn thụ động, tiện nghi vi mơi trường bên chất lượng khí xả 4.5.3 Ô tô chở người hai tầng (Double- decker bulic bus) Do nhu cầu vận tải hành khách thành phố vận chuyển liên tỉnh với số lượng lớn, ô tơ chở người hai tầng hình thành sở loại ô tô chở người siêu trọng lượng 97 Loại xe có cấu trúc 6×2 hay 6×4, hai cầu sau, khối lượng tồn có lên tới 22 tấn, 26 tấn, sử dụng với động công suất lớn 300 kW, bố trí phía sau sàn Khả chở tải tối đa 130 người Xe bố trí hệ thống an tồn ABS (chống hãm cứng bánh xe), ARS (chống trượt quay bánh xe), với hệ thống treo khí nén tự động điều chỉnh, hạn chế góc nghiêng ngang thân xe 40 Hình 4.35 Ô tô chở người hai tầng Nếu so sánh khả quan sát người lái phương diện an tồn giao thơng xe có tầng với chiều cao lớn với xe hai tầng khả quan sát người lái xe hai tầng bị thu hẹp (hình 4.36) Do giải pháp cần thiết mở rộng kích thước kính trước quan sát Hiển nhiên xe hai tầng khơng cần sử dụng kính mầu che nắng Hình 4.36 So sánh khả quan sát người lái Trong xe hai tầng cần có thang lên xuống khơng gian bố trí thang nằm sau xe, hay nằm bên sườn xe Khoảng trống khơng gian bố trí thang cần có tay vịn chắn 4.5.4 Đồng hóa mẫu ô tô chở người Với ô tô chở người đồng hóa cần thiết, đặc biệt cơng nghệ khung vỏ Sự đồng hóa tiến hành với loạt sản phẩm nhiều 1000 xe/năm Trong sản suất việc chế tạo khung vỏ cho xe đòi hỏi diện tích lớn, cơng nghệ lắp ráp tốn Khung vỏ ô tô chở người cần chia thành nhiều phần khác 98 Ơ tơ chở người đường dài yêu cầu có chiều cao sàn xe cao, ô tô bus thành phố, ven nội cần có chiều cao sàn xe thấp Sự đồng hóa kết cấu cho loại xe diễn cần thay đổi mẫu với số lượng lớn hay chuyển từ ô tơ sở thành mẫu dùng cho mục đích sử dụng khác 4.5.5 Bố trí chung tơ chở người loại nhỏ Chức ô tô vận tải loại nhỏ để chuyên chở loại hàng hoá khác với khoảng cách vận chuyển ngắn Về kết cấu coi oại tơ nhỏ có dạng (hình 4.37): Hình 4.37 Phân loại theo công cụ ô tô nhỏ Sự phân chia tải trọng cầu chênh lệch lớn hai trường hợp có tải khơng tải, địi hỏi cao bố trí hệ thống phanh, thơng thường cần thiết phải dung điều chỉnh lực phanh cho cầu sau, hay ABS Sự phân chia tải trọng hợp lý bố trí động phía sau A – Bố trí hệ thống truyền lực Vế phương án bố trí hệ thống truyền lực giống ô tô gồm: - Kết cấu truyền thống: động phía trước, cầu sau chủ động - Hệ thống truyền lực động có đăt trước, cầu trước chủ động - Hệ thống truyền lực động đặt sau, cầu sau chủ động - Bố trí kết cấu dạng 4WD (4x4) 99 Hình 4.38 Bố trí HTTL tơ nhỏ B – Bố trí khơng gian vận tải Do tính chất đa loại xe này, khơng gian vận tải dùng dể chở người (từ đến 16 chỗ) hay để chở hàng a Ơ tơ chở người Bố trí ghế ngồi xe trình bày hình 4.39 cho xe có 12 ghế xe có 15 ghế Trên xe dành lối nhỏ Với chiều rộng tối đa 1800 mm, lối hạn chế nhỏ 400 mm Cửa bên rộng với kích thước tiêu chuẩn (rộng x dài): 800x1200 mm, bố trí đẩy dọc theo chiều dài thân xe(cửa lùa) Xe có thấp hay cao, phụ thuộc vào tính chất chuyên dụng mẫu thiết kế Các loại tơ có số chỗ ngồi lớn thuộc nhóm bố trí: Như ô tô chở người tiêu chuẩn, dãy ghế bên, bên lại gồm hai hàng ghế, việc bố trí thêm ghế phụ tuỳ thuộc vào quy định quốc gia Hình 4.39 Bố trí khơng gian xe chở người b Ơ tơ chở hàng Một số dạng bố trí điển hình trình bày hình 4.40 Trên xe bố trí cửa bên nhỏ cho hàng ghế (hàng ghế người lái) kích thước tiêu chuẩn 800x1200 mm, cửa bên lớn mở đẩy dọc xe cho khoang với 100 hai dạng bố trí: trước hay sau cầu trước, cửa sau lớn dạng hai cánh hay cánh Các phương án b, c dùng cho việc bố trí khoang vận tải với không gian sử dụng tối ưu Các phương án d, e dùng cho việc bố trí khoang vận tải với khối hộp lớn Hình 4.40 Bố trí cửa không gian xe Một số ô tô tải nhỏ có dạng thùng kín sử dụng khơng gian tối đa loại xe T2 hãng Mercedes-benz (hình 4.41) Trong khoang thùng xe khơng có vạch ngăn cách Buồng lái xe ô tô tải nhỏ loại có dạng khác biệt với buồng cháy loại xe tải hãng sản xuất (b) a) Bố trí không gian vận tải b) So sánh hai loại buồng lái Hình 4.41 Ơ tơ tải nhỏ T2 hãng Mercedes-Ben 101 Tài liệu tham khảo [1 ] Nguyễn Khắc Trai - Giáo trình Cơ sở thiết kế ơtơ, NXB Khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Khắc Trai - Cấu tạo gầm xe con, NXB Giao thông vận tải [3] Nguyễn Khắc Trai - Cấu tạo hệ thống truyền lực ôtô con, NXB Giao thông vận tải [4] Nguyễn Khắc Trai - Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ôtô, NXB Giao thông vận tải 102 ... cụm tổng thành ô tô nhiệm vụ thiết kế ban đầu gồm: Chọn cụm tổng thành tơ, bố trí khoang khơng gian người lái, khoang hành khách hay thùng chúa hàng (có thể bố trí chung cho tơ theo kĩ thuật tính... phanh khác 58 Hình 3.1 Quan hệ công nghiệp phụ trợ công nghệ lắp ráp ôtô 63 Hình 4.1 Các khoang ô tô 71 Hình 4.2 Các loại ô tô 71 Hình 4.3 sơ đồ bố trí chung HTTL... kế ban đầu giải pháp kĩ thuật cụ lựa chọn thực để hình thành kết cấu tơ, chẳng hạn việc bố trí khoang cụm tổng thành, phận chi tiết Thiết kế kĩ thuật thực nhiệm vụ sau: 12 Thiết kế tất phận ô