Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 1 của giáo trình Kết cấu và tính toán ô tô tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: cầu chủ động; cấu tạo của một số bộ vi sai cùng truyền lực chính; công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống phanh ô tô; công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống treo ô tô;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương CẦU CHỦ ĐỘNG Cầu chủ động ôtô bao gồm phận truyền lực chính, vi sai, truyền lực cạnh vỏ cầu Ở loại dầm cầu cứng vỏ cầu đóng vai trị dầm cầu Còn hệ thống treo độc lập hộp vỏ cầu khối riêng lắp đặt khung, dầm ngang sàn xe hay liền khối với hộp số động 8.1 TRUYỀN LỰC CHÍNH 8.1.1 Cơng dụng Dùng để tăng mômen truyền mômen quay từ trục đăng đến bánh xe chủ động ôtô 8.1.2 Phân loại Truyền lực phân loại sau: * Theo số cặp bánh răng: - Loại đơn: gồm cặp bánh ăn khớp, thường sử dụng ơtơ du lịch, ơtơ tải nhỏ trung bình - Loại kép: gồm hai cặp bánh ăn khớp thường sử dụng ơtơ vận tải trung bình lớn * Theo loại bánh răng: - Loại bánh răng thẳng (ít dùng) - Loại bánh răng xoắn - Loại bánh hypoit - Loại trục vít bánh vít Truyền lực thường bố trí với vi sai phần cấu tạo nghiên cứu kết hợp với vi sai 8.1.3 Yêu cầu - Phải có tỉ số truyền cần thiết để phù hợp với chất lượng kéo tính kinh tế nhiên liệu ơtơ - Có kích thước nhỏ gọn để tăng khoảng sáng gầm xe - Hiệu suất truyền động cao - Đảm bảo có độ cứng vững tốt, làm việc khơng ồn, tuổi thọ cao - Trọng lượng cầu (trọng lượng phần không treo) phải nhỏ 8.2 VI SAI 8.2.1 Công dụng Bộ vi sai đảm bảo cho bánh xe chủ động quay với tốc độ góc khác ôtô quay vòng đường không phẳng 8.2.2 Phân loại Tuỳ theo yếu tố phân loại, vi sai phân loại sau: * Theo công dụng: - Vi sai bánh xe - Vi sai cầu * Theo kết cấu: - Vi sai với bánh côn - Vi sai với bánh trụ - Vi sai tăng ma sát 134 * Theo đặc tính phân phối mômen xoắn: - Vi sai đối xứng: mômen xoắn phân phối trục - Vi sai không đối xứng: mômen xoắn phân phối không trục 8.2.3 Yêu cầu - Phân phối mômen xoắn bánh xe hay trục theo tỉ lệ đảm bảo sử dụng trọng lượng bám ôtô tốt - Kích thước truyền động phải nhỏ gọn - Có hiệu suất truyền động cao 8.2.4 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc vi sai Cấu tạo truyền lực vi sai thể hình 8.1 a b Hình 8.1: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc truyền lực vi sai 1: bánh lớn bị động hình trụ, 2: bánh chủ động hình côn, 3: bánh hành tinh, 4: bánh bán trục, 5: bán trục Đây truyền lực cấp, bánh xoắn Truyền lực bao gồm bánh chủ động (còn gọi bánh dứa) bánh bị động (còn gọi bánh vành chậu) Bánh chủ động truyền lực chế tạo liền trục gối vỏ ổ đỡ Bánh bị động thường ghép với vỏ vi sai gối vỏ hai ổ đỡ Vỏ vi sai (được ghép với bánh bị động bulơng) có lỗ để đặt trục bánh hành tinh Trục bánh hành tinh dạng đơn, dạng ba chạc chữ thập tuỳ theo số lượng bánh hành tinh vi sai hai, ba bốn Hai bánh mặt trời (bánh bán trục) lắp đặt để quay tương đối vỏ vi sai Hai bánh mặt trời ăn khớp thường xuyên với bánh hành tinh Ở hai bánh mặt trời lỗ có then hoa để ăn khớp với then hoa hai bán trục Nguyên lý làm việc: - Khi ơtơ chuyển động thẳng (hình 8.1.a) Mômen từ trục đăng truyền tới trục chủ động sang bánh bị động truyền lực đến vỏ vi sai Khi ôtô chuyển động thẳng đường phẳng, sức cản hai bánh xe chủ động bán kính lăn hai bánh xe chủ động Khi bánh hành tinh khơng quay quanh trục mà đóng vai trị vấu truyền để truyền mômen từ 135 vỏ vi sai đến hai bánh mặt trời hai phía với mơmen số vòng quay đến hai bánh xe chủ động - Khi ơtơ quay vịng (hình 8.1.b) Giả sử ơtơ dang chuyển động quay vòng sang phải, lúc tốc độ góc hai bánh xe khác Bánh xe bên trái nằm xa tâm quay vịng nên có tốc độ góc lớn bánh xe bên phải nằm gần tâm quay vịng Thơng qua bán trục làm hai bánh mặt trời phía trái phía phải có tốc độ góc khác Trong trường hợp cụ thể bánh mặt trời bên trái quay nhanh bánh mặt trời bên phải Lúc bánh vệ tinh vừa quay theo vỏ vi sai vừa quay quanh trục bảo đảm cho hai bánh mặt trời quay với tốc độ góc khác phù hợp với tốc độ quay khác bánh xe chủ động Ghi nhớ: Về động học động lực học vi sai cần ghi nhớ hai công thức sau: n1 + n2 = 2no M1 = M2 + MMS Trong đó: - n1, n2 : số vòng quay bán trục bên trái bên phải - M1, M2 : mômen quay bán trục bên trái bên phải - no : số vòng quay vỏ vi sai - MMS : mômen ma sát vi sai 8.3 CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ BỘ VI SAI CÙNG TRUYỀN LỰC CHÍNH 8.3.1 Truyền lực cấp bánh - vi sai thƣờng Hình 8.2: Cấu tạo truyền lực cấp - vi sai thường 136 Loại thường sử dụng ơtơ du lịch có cầu sau chủ động, cấu tạo hình 8.2 Phần truyền lực bao gồm cặp bánh côn xoắn Trục chủ động chế tạo liền với bánh côn xoắn chủ động gối vỏ hai ổ bi côn Khoảng cách cách bố trí hai ổ có ảnh hưởng đến độ cứng vững trục chủ động Thông thường hai ổ bi bố trí theo chiều hình vẽ cho khoảng cách hai tâm chịu lực thực tế lớn Bánh bị động ghép với vỏ vi sai bulơng Trong vỏ vi sai có lắp đặt trục bánh hành tinh, hai bánh mặt trời, đệm tựa cho bánh mặt trời Nguyên lý làm việc chung truyền lực vi sai giống trình bày 8.3.2 Truyền lực cấp bánh trụ - vi sai thƣờng Loại thường sử dụng ôtô du lịch động đặt trước cầu trước chủ động (thường chế tạo liền cụm với động hộp số) Cấu tạo loại mơ tả hình 8.3 Hình 8.3: Cấu tạo truyền lực cấp bánh trụ - vi sai thường Truyền lực vi sai bố trí kết hợp với hộp số động thành khối Vì động đặt ngang nên tâm trục hộp số song song với tâm trục cầu trước có nghĩa hướng truyền lực từ trục hộp số đến trục vào truyền lực song song với nên truyền lực sử dụng cặp bánh trụ Bánh trụ chủ động lắp trục thứ cấp hộp số bánh trụ bị động lắp với vỏ vi sai Trong vỏ vi sai có trục bánh hành tinh, bánh mặt trời đệm điều chỉnh vi sai có truyền lực bánh trình bày 8.3.3 Truyền lực cấp bánh - vi sai tăng ma sát Đặt vấn đề: Như biết, vi sai thường mặt truyền mơmen chúng ln có mối quan hệ M1 = M2 + MMS Trường hợp bên bánh xe cầu chủ động bị trượt vào vùng có hệ số bám thấp bùn lầy 137 tuyết v.v Khi theo cơng thức mơmen truyền đến bánh xe chủ động có giá trị lớn mômen bám bánh xe bị trượt Giả sử bánh xe bị trượt quay hồn tồn mơmen truyền tới bánh xe cịn lại lớn mômen bánh xe bị trượt quay lượng mômen ma sát vi sai Đối với vi sai thường mômen ma sát nhỏ để tăng mơmen truyền đến bánh xe cịn bám đường tốt phải tăng mơmen ma sát vi sai Có xe có hội để vượt khỏi vùng bùn lầy tuyết Cấu tạo nguyên lý làm việc: Cấu tạo chung chi tiết cụ thể vi sai tăng ma sát mô tả hình 8.4 Trong vi sai loại người ta bố trí thêm hai ly hợp ma sát hai phía vi sai, nằm sau bánh bán trục Bộ ly hợp gồm hai loại đĩa: đĩa gọi đệm chặn có bốn vấu lồi phía ngồi lắp vào rãnh dẫn hướng vỏ vi sai đĩa khác gọi đĩa ly hợp có then hoa phía để ăn khớp với then hoa moayơ bánh bán trục Một lò xo nén lắp bánh bán trục bên trái bên phải để tạo lực ép, ép đệm chặn vào đĩa ly hợp qua đế bánh bán trục Nguyên lý làm việc vi sai tăng ma sát sau: Hình 8.4: Cấu tạo truyền lực cấp bánh - vi sai tăng ma sát - Khi ôtô đường thẳng hệ số bám bánh xe với mặt đường hai phía nên bánh xe bên trái bên phải quay tốc độ giống Khi vỏ vi sai, bánh bán trục, bánh vi sai, đệm chặn, đĩa ly hợp, đế lò xo nén quay khối giống vi sai thông thường - Khi bên bánh xe rơi vào vùng hệ số bám thấp, bánh xe trượt quay Khi có sai lệch lớn tốc độ quay bánh xe vi sai bắt đầu làm việc Ở vi sai tăng ma sát vi sai làm việc có quay tương đối bán trục với vỏ vi sai có nghĩa có trượt tương đối đệm chặn đĩa ly hợp ly hợp ma sát Do đĩa ly hợp bị ép lực lò xo nên trượt tương xuất mômen ma sát Mômen 138 ma sát lớn nhiều so với mômen ma sát vi sai thường nên làm tăng mơmen truyền đến bánh xe cịn bám đường tốt tạo điều kiện để ơtơ vượt lên Độ lớn mômen ma sát phụ thuộc vào sức căng lò xo Độ cứng lò xo lớn mơmen ma sát lớn 8.3.4 Truyền lực cấp - vi sai thƣờng có khố vi sai Để tăng mômen cho cầu chủ động bánh xe bị rơi vào vùng hệ số bám thấp người ta sử dụng loại vi sai tăng ma sát Tuy nhiên giá trị mômen ma sát có giới hạn, phụ thuộc vào lực ép lị xo Mơmen ma sát lớn đạt bán trục vỏ vi sai hãm cứng Điều thực vi sai có cấu khố cứng vi sai hình 8.5 Hình 8.5: Cấu tạo truyền lực cấp - vi sai thường có khố vi sai Để khoá cứng vi sai cần phải khoá cứng bán trục với vỏ vi sai Vì moayơ vỏ vi sai người ta làm then ngồi lắp khớp gài vi sai có then Khớp gài di trượt dọc theo rãnh then Trên bán trục chế tạo phần có then ngồi có kích thước thơng số then ngồi moayơ vỏ vi sai, khớp gài vi sai ăn khớp với moayơ vỏ vi sai bán trục Khi ôtô hoạt động đường tốt bình thường khớp gài vi sai gặt sang phía bên phải, bán trục vỏ vi sai quay tự với nhau, vi sai hoạt động bình thường Khi bánh xe cầu chủ động rơi vào vùng hệ số bám thấp, ôtô khả vượt lúc cần phải khoá vi sai Khớp vi sai gạt sang trái để ăn khớp với then bán trục Lúc bán trục vỏ vi sai bị khoá cứng khớp gài vi sai nên vi sai tác dụng, mômen từ vỏ vi sai truyền tới bánh xe bám đường tốt để xe có khả vượt lên Để điều khiển khớp gài vi sai thực tay, điện, khí nén tự động bán tự động Trong trường hợp điều khiển tay, điện, khí nén gài khố vi sai bánh xe cầu chủ động rơi vào đường trơn lầy Cịn ơtơ vượt khỏi vùng trơn lầy đường bình thường thiết phải mở khố vi sai 139 8.3.5 Truyền lực hai cấp - vi sai thƣờng dùng xe tải Ở số ơtơ tải cần có tỉ số truyền truyền lực lớn, người ta sử dụng truyền lực loại hai cấp Cấu tạo truyền lực loại mơ tả hình 8.6 Cấp thứ bao gồm cặp bánh có cấu tạo truyền lực cấp bánh trình bày Trong kết cấu bánh côn bị động không lắp lên vỏ vi sai mà chế tạo liền với bánh trụ nhỏ Hình 8.6: Cấu tạo truyền lực hai cấp - vi sai thường dùng xe tải Trục mang bánh côn bị động bánh trụ nhỏ gối vỏ cầu hai ổ bi Cấp thứ hai bao gồm cặp bánh trụ: bánh trụ nhỏ chế tạo liền trục với trục bánh côn bị động bánh trụ lớn lắp với vỏ vi sai bulông Bộ vi sai kết cấu có cấu tạo nguyên lý làm việc tương tự vi sai thường trình bày mục 8.3.6 Truyền lực hai cấp phân chia - vi sai thƣờng dùng xe tải Khi cần tỉ số truyền truyền lực lớn người ta dùng truyền lực hai cấp (tập trung) trình bày mục 8.3.5 sử dụng truyền lực hai cấp phân chia hình 8.7 Thực chất truyền lực hai cấp phân chia bao gồm hai truyền: truyền thứ hoàn toàn giống truyền lực cấp bánh - vi sai thường Bộ truyền thứ hai cặp bánh trụ bố trí cạnh bánh xe chủ động (nên gọi truyền lực cạnh) Bộ truyền thứ hai (truyền lực cạnh) truyền bánh trụ thơng thường truyền bánh trụ dạng hành tinh 8.3.7 Khoá đầu trục bánh xe Trên ôtô du lịch hai cầu chủ động từ trục hộp phân phối dẫn động đến bánh xe chủ động trục đăng, truyền lực chính, vi sai, bán trục Phần lớn thời gian ôtô sử dụng cầu chủ động (thường 140 phía sau), trường hợp đường xấu cần tăng lực bám gài cầu lại (thường cầu trước) cấu gài hộp phân phối Hình 8.7: Truyền lực hai cấp phân chia - vi sai thường dùng xe tải Khi không gài cầu trước cấu dẫn động: trục đăng, truyền lực chính, vi sai, bán trục nhận chuyển động từ bánh xe trước truyền trở lại nên chúng quay khơng tải Để giảm hao mịn, giảm tổn thất cơng suất cho chi tiết quay khơng nói người ta sử dụng cấu khoá đầu trục bánh xe để ngắt gài dịng truyền lực cần thiết Như không gài cầu trước ngắt khố đầu trục bánh xe toàn chi tiết dẫn động từ hộp phân phối đến bánh xe chủ động phía trước đứng yên không quay Cấu tạo nguyên lý làm việc loại khớp nối đầu trục bánh xe mơ tả hình 8.8 Hình 8.8: Cấu tạo cấu khoá đầu trục bánh xe 141 Cơ cấu gồm chi tiết sau: Ống cố định có then để ăn khớp với then bán trục có then ngồi để ăn khớp với ống gài Moayơ bánh xe có then để ăn khớp với then ngồi ống gài Ống gài có then để ăn khớp với ống cố định then để ăn khớp với then moayơ bánh xe Bộ phận điều khiển bao gồm vành cam với ba rãnh cam Nắp điều khiển có ba chốt cam ba chốt khố Ngun lý làm việc cấu sau: - Khi gài khoá phải dừng xe, tháo ba chốt khoá quay nắp điều khiển theo chiều ngược chiều kim đồng hồ (mũi tên kèm chữ ENGAGE hình vẽ) Lúc chốt cam trượt vành cam để đưa nắp điều khiển mang theo ống gài gài ống cố định với moayơ bánh xe, cấu gài - Khi mở khóa phải dừng xe làm thao tác khác nắp điều khiển xoay theo chiều kim đồng hồ (mũi tên kèm theo DISENGAGE) 142 Chƣơng HỆ THỐNG PHANH 9.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 9.1.1 Công dụng - Hệ thống phanh dùng để giảm tốc độ ôtô đến giá trị cần thiết dừng hẳn ôtô - Giữ ôtô dừng đỗ đường dốc 9.1.2 Phân loại 9.1.2.1 Theo công dụng Theo công dụng hệ thống phanh chia thành loại sau: - Hệ thống phanh (phanh chân) - Hệ thống phanh dừng (phanh tay) - Hệ thống phanh chậm dần (phanh động cơ, thuỷ lực điện từ) 9.1.2.2 Theo kết cấu cấu phanh Theo kết cấu cấu phanh hệ thống phanh chia thành hai loại sau: - Hệ thống phanh với cấu phanh guốc - Hệ thống phanh với cấu phanh đĩa 9.1.2.3 Theo dẫn động phanh Theo dẫn động phanh hệ thống phanh chia ra: - Hệ thống phanh dẫn động khí - Hệ thống phanh dẫn động thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động khí nén - Hệ thống phanh dẫn động kết hợp khí nén - thuỷ lực - Hệ thống phanh dẫn động có cường hố 9.1.2.4 Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh Theo khả điều chỉnh mômen phanh cấu phanh có hệ thống phanh với điều hồ lực phanh 9.1.2.5 Theo khả chống bó cứng bánh xe phanh Theo khả khả chống bó cứng bánh xe phanh có hệ thống phanh với chống hãm cứng bánh xe (hệ thống phanh ABS) 9.1.3 Yêu cầu Hệ thống phanh ôtô cần đảm bảo yêu cầu sau: - Có hiệu phanh cao tất bánh xe nghĩa đảm bảo quãng đường phanh ngắn phanh đột ngột trường hợp nguy hiểm - Phanh êm dịu trường hợp để đảm bảo ổn định chuyển động ôtô - Điều khiển nhẹ nhàng, nghĩa lực tác dụng lên bàn đạp hay địn điều khiển khơng lớn - Dẫn động phanh có độ nhạy cao - Đảm bảo việc phân bố mômen phanh bánh xe phải theo quan hệ để sử dụng hoàn toàn trọng lượng bám phanh cường độ khác - Khơng có tượng tự xiết phanh - Cơ cấu phanh thoát nhiệt tốt - Có hệ số ma sát trống phanh má phanh cao ổn định điều kiện sử dụng 143 Kiểu lịng vành khơng đối xứng khơng có chữ S thay chữ S chữ A Ở Châu Âu ký hiệu cho hai loại vành không đối xứng có profin an tồn là: H dạng profin kiểu Hump với ký hiệu H HI J x 14 L Theo quy định ISO kích thước ghi lên Thí dụ: 13 x 13 x J–S J lịng vành đối xứng lịng vành khơng đối xứng 12.2.3 Kết cấu bánh xe 12.2.3.1 Lốp xe Cấu tạo chung lốp xe bao gồm: Lớp cao su lót trong, lớp sợi mành (xương lốp), lớp đệm, lớp hoa lốp, lốp cao su thành bên, lớp “tanh”kim loại Theo đặc điểm lốp chia thành: lốp có săm lốp khơng săm, lốp có mành hướng kính, lốp có mành chéo, lốp có thêm sợi mành kim loại, lốp có vấu đinh kim loại Các loại lốp lắp vào xe với vành xe, xe chạy lốp bơm khơng khí có áp suất, áp suất lốp khơng đảm bảo gây độ mịn bất thường giảm tính dẫn động Lốp thực chức năng: đỡ toàn trọng lượng xe, truyền lực dẫn động lực phanh vào đường làm giảm lực chấn động mấp mô đường gây Sơ đồ cấu tạo lốp xe Hình Hình 12.3.12.3 Sơ đồ cấu tạo lốp xe A Lốp bố tròn B Lốp bố chéo.1 Hoa lốp Lớp đai bố3.tròn B Lốp bố chéo.1 Hoa lốp Lớp đai Lớp sợi bố Lớp lót Dây mép lốp A Lốp Lớp sợi bố Lớp lót Dây mép lốp a Lốp có săm lốp khơng săm Cấu tạo lốp có săm lốp khơng săm hình vẽ Hình 12.4a loại lốp khơng săm, hình 12.4b loại lốp có săm Lốp khơng săm: bề mặt lốp có ghi chữ “TUBE TYPE” “MITSCHAUCH” loại lốp dùng cho xe có tốc độ thấp Loại có độ tin cậy làm việc cao, trọng lượng lốp lớn, tuổi thọ thấp, nhiệt độ lốp cao làm việc, độ cứng lớn 226 b a Hình Hình 12.4.12.4 Sơ đồ tạotạolốp vàlốp lốpcócó săm Sơ cấu đồ cấu lốpkhơng khơng săm săm săm Lốp có săm: bề mặt lốp thường có ký hiệu “TUBE LESS” “SCHLAUCHLOS”, có nhiều ưu điểm + + + + + Nhẹ, mỏng, có khả đàn hồi tốt Ít phát sinh nhiệt lớp cao su lốp Khi bị thủng nhỏ, lâu xuống (giảm áp suất lốp chậm) Lắp ráp dễ dàng Tuổi thọ cao Lốp khơng săm có u cầu cao mối ghép vành lốp Mức độ đảm bảo kín khít mối lắp ghép định hình dáng hình học vành, lốp độ bóng bề mặt chúng Khi lắp ráp cần lưu ý: - Vành bánh xe lốp phải loại - Vành bánh xe phải làm kiểm tra hình dáng hình học - Đẩy hết bề mặt bên phía sát vào mép vành - Chân van phải hồn tồn kín - Tránh dùng vật cứng, sắc, nhọn để cậy tháo lắp lốp b Lốp “Radial” lốp sợi mành chéo Độ bền đặc tính kỹ thuật lốp định cấu tạo lớp xương mành Trước lớp xương mành làm sợi bông, thay sợi nhân tạo, ngày dùng thêm sợi kim loại Lớp xương mành có hai loại chính: loại đan sợi chéo gọi lốp sợi mành đan chéo, loại đan có sợi hướng tâm gọi lốp sợi mành hướng kính “Radial” Lốp sợi mành đan chéo có lớp sợi đan nghiêng gần đối xứng với mặt phẳng dọc bánh xe hợp với mặt phẳng góc từ 300 đến 400 Nhờ việc đan chéo sợi mành, tạo cho lốp có khả đàn hồi dọc lớn chịu lực bên cao, thích hợp với ơtơ có vận tốc trung bình hay nhỏ (dưới 150km/h ) Nhưng việc đan chéo sợi mành tạo nên việc tăng thể tích bánh xe nhiều, làm tăng đường kính lăn bánh xe lốp bị mòn tăng áp suất bên lốp Do ưu, nhược điểm nói loại lốp dùng cho loại xe hoạt động vùng đồi núi đường xấu Trên bề mặt lốp thường ghi chữ “D” dấu “-” Lốp “Radial” có hai lớp mành đan chéo gần vng góc, góc nghiêng hai lớp với mặt phẳng dọc bánh xe xấp xỉ từ 10 đến 300, cịn lớp 227 mành hướng kính có góc gần 900 Đặc điểm loại lốp có độ mài mịn bề mặt lốp nhỏ, lực cản lăn nhỏ, nhạy cảm với quay vòng bánh xe dẫn hướng, đàn hồi tốt, độ giãn nở thể tích nhỏ, nhạy cảm với quay vòng bánh xe dẫn hướng, đàn hồi tốt, độ giãn nở thể tích nhỏ, chuyển động với vận tốc 80km/h gần khơng thay đổi hình dáng(profin) Khối lượng lốp nhỏ, khả truyền lực dọc lực bên đồng c Lốp có sợi mành kim loại Loại lốp trước dùng cho máy bay ô tô tải Ngày loại dùng cho ô tô Số lượng lớp mành kim loại thường gặp hai lớp chế tạo từ thép hợp kim Ưu điểm là: có độ bền cao, khối lượng nhỏ, khả truyền nhiệt tốt Trên bề mặt loại lốp có ghi: TREAD: PLIES (2 PLIES RAYON + PLIES STEEL) SIDEWALL: PLIES RAYON Nghĩa lốp có bốn sợi mành (hai lớp sợi mành nhân tạo, hai lớp mành kim loại) bề mặt bên có hai lớp sợi mành nhân tạo Một cách ký hiệu khác: STEEL TREAD PLIES, IAYON BODY PLY Nghĩa lốp có ba mành, hai lớp mành kim loại, lớp mành sợi nhân tạo d Số lượng lớp mành áp suất lốp Số lượng lớp mành ghi lốp số lượng lớp mành tiêu chuẩn, tức số lượng lớp mành sợi Ngày dùng vật liệu khác có độ bền cao hơn, nên số lượng lớp mành thực tế thường so với lượng lớp mành ghi lốp Số lượng lớp mành tăng khả chịu tải trọng lốp xe lớn Do bề mặt lốp xe ghi rõ lượng lớp mành tiêu chuẩn chữ “PR” “PLY RATING” Lốp xe thường dùng loại có 4,6,8 lớp mành tiêu chuẩn, tương ứng với loại áp suất khí nén lớn lốp sau: - PR tương ứng Pmax = 0,22 Mpa 2,2 kG/cm2 - PR tương ứng Pmax = 0,25 Mpa 2,5 kG/cm2 - PR tương ứng Pmax = 0,28 Mpa 2,8 kG/cm2 Việc sử dụng áp suất khí nén vượt định mức thường dẫn tới nhanh mài mòn lốp, hư hỏng giảm chấn hệ thống treo Khi áp suất lốp thấp thường gây vết nứt theo chu vi, giảm tuổi thọ lốp đáng kể, mặt khác hạ thấp trọng tâm xe, sàn xe va quệt vào chướng ngại vật nằm đường e Hoa lốp Hoa lốp đúc theo nhiều kiểu vừa để dễ nước vừa để dễ ứng phó với yếu tố phụ thuộc điều kiện mặt đường loại xe sử dụng + Kiểu gân dọc - Gồm số rãnh hình chữ chi chạy dọc theo chu vi lốp, thích hợp với lái xe chạy đường lát tốc độ cao, sử dụng nhiều loại ôtô khác 228 - Kiểu gân dọc giảm thiểu sức cản lăn lốp, giảm tiếng ồn lốp tăng khả điều khiển xe, lực kéo có phần lốp kiểu vấu Hình 12.5: Các hình dạng hoa lốp + Kiểu vấu - Các dãnh kiểu vấu gần vng góc với vịng ngồi lốp Thường sử dụng xe tải, kiểu hoa lốp thích hợp chạy đường không lát - Kiểu vấu tạo lực kéo tốt, sức cản lăn lốp cao, sức cản trượt ngang thấp - Hoa lốp khu vực vấu bị mịn khơng đều, tiếng ồn lốp lớn + Kiểu gân dọc vấu kết hợp - Kiểu kết hợp gân dọc vấu để tạo tính chạy ổn định đường lát không lát - Kiểu gân dọc theo đường tâm lốp làm cho xe ổn định giảm độ trượt ngang lốp, kiểu vấu hai bên đường tâm nâng cao tính chuyển động phanh + Kiểu khối - Trong kiểu hoa lốp chia thành khối độc lập Sử dụng hầu hết lốp chạy đường có tuyết - Kiểu khối tạo tính vận động phanh cao hơn, làm giảm trượt dài trượt quay đường có bùn tuyết phủ - Loại lốp thường mòn nhanh so với loại lốp lại, dễ bị mòn bất thường đặc biệt chạy loại đường cứng 12.2.3.2 Hình dáng hình học (profin) Hình dáng hình học lốp xe xác định nhờ kích thước bản: 229 - Chiều rộng B - Chiều cao H - Đường kính ngồi lốp D Kích thước B H định hình dáng hình học lốp Trong nhiều năm gần hình dáng lốp có nhiều thay đổi mạnh mẽ theo xu hướng giảm nhỏ chiều cao H tăng chiều rộng B thấy rõ biến đổi qua loại profin Để tiện lợi cho viêc lựa chọn profin, người ta H dùng chữ “serie” với số % để ghi lốp B Hình 12.6 Profin lốp Ví dụ: Serie 80; Serie 70; Serie 60; Serie 50;… Việc sử dụng lốp có H nhỏ với áp suất thấp tăng chất lượng B bám cho xe, nâng cao khả ổn định chuyển động thẳng quay vòng 12.2.3.3 Sự mài mòn lốp xe Sự mài mòn lốp (hay gọi tuổi thọ lốp xe), phụ thuộc vào chất lượng lốp, áp suất lốp điều kiện sử dụng (tốc độ xe, nhiệt độ môi trường, chất lượng bề mặt đường…) Yếu tố ảnh hưởng lớn đến mài mịn lốp áp suất khí nén lốp Khi áp suất cao mài mòn nhiều bề mặt lốp Khi áp suất thấp, mài mòn nhiều vùng bên cạnh hoa lốp Tiếp đến phải kể đến ảnh hưởng góc bố trí bánh xe, khuyết tật hệ thống treo, hệ thống lái… Trong nhiều trường hợp sử dụng loại lốp khác nhau, cần cố gắng đảm bảo bánh xe cầu có chủng loại lốp độ mài mịn tương đương 12.2.3.4 Kí hiệu lốp theo tiêu chuẩn a.Tiêu chuẩn châu Âu Trong kí hiệu tiêu chuẩn Châu Âu coi việc nâng cao tải trọng đặt lên lốp xe phụ thuộc vào việc tăng đường kính lắp vành (d1) Như kích thước ghi bao gồm: - Chiều rộng danh nghĩa B (mm) - Profin lốp - H (100%) B Cấu trúc lớp mành Đường kính lắp vành d1 (inch) Ngồi cịn ghi ký hiệu qui ước tải trọng, tốc độ lớn cho phép - Đối với loại lốp xe có vận tốc lớn 210km/h Ký hiệu cũ: 230 Ký hiệu (EHK.R- 30) - Đối với loại lốp lắp cho xe có tốc độ lớn 210km/h, ký hiệu cũ không thay đổi - Đối với loại lốp có xương mành chéo: Các giải thích chung: - Chỉ số profin H 100% loại Superballon khơng ghi B - Ký hiệu PR: ghi tương ứng với số lớp mành tiêu chuẩn - Chỉ tiêu tốc độ xe: Là tốc độ lớn xe ghi bảng đồng hồ tốc độ tablo Ký hiệu cho tiêu sau: bảng 12-1 Bảng 12-1: tiêu tốc độ xe Ký hiệu E F G J K L M N Vmax km/h 70 80 90 100 110 120 130 140 Ký hiệu Vmaxkm/h P 150 Q 160 R 170 S 180 T 190 U 200 H 210 - Chỉ số tượng trưng biểu thị trọng lượng danh nghĩa lớn đặt lốp xe chuyển động với vận tốc tiêu chuẩn quy định 231 b Ký hiệu lốp xe theo hệ thống tiêu chuẩn Mỹ Hệ thống tiêu chuẩn Mỹ ban hành từ năm 1967 Theo hệ thống này, tải trọng lốp xe biểu thị ký tự Sự tăng đường kính lắp vành d1 (cùng thay đổi ký hiệu) dẫn tới giảm thay đổi profin Mỗi ký tự từ A đến H tương ứng với tải trọng định, phụ thuộc vào số lượng lớp mành áp lực khơng khí Bởi độ bền lốp không cần biểu thị qua số lớp mành (PR) mà theo tiêu chuẩn tải trọng (tức người sử dụng không cần quan tâm tới số lượng lớp mành PR) Kèm theo ký tự tải trọng có phân loại tải trọng ghi chữ: “LOAD RANGE”, so sánh hai tiêu chuẩn Mỹ Châu Âu là: Load Range B Load Range C Load Range D Pmax = 0,22 Mpa tương ứng 4PR Pmax = 0,25 Mpa tương ứng 6PR Pmax = 0,22 Mpa tương ứng 8PR Bảng 12.2: Tải trọng tối đa xe Ký tự A B C D Tải trọng tối đa (Load Range)(kG) B C D 480 515 545 520 560 590 560 600 635 600 640 675 Ký tự E F G H Tải trọng tối đa (Load Range)(kG) B C D 635 675 717 680 725 770 735 785 830 805 860 915 Load Range B,C dùng cho xe chạy đường tốt Load Range D dùng cho xe đa tính Trong hệ thống ký hiệu lốp xe Mỹ có hai nhóm ký hiệu cho tải trọng, kết cấu lớp xương mành, profin, đường kính lắp vành d Thí dụ ký hiệu lốp: Cấu tạo lớp xương mành lốp xe sản xuất Mỹ tiêu chuẩn cịn có loại xương mành chéo (ký hiệu chữ D) loại trung gian (ký hiệu chữ B) “BIAS BELTED” Loại lốp có lớp xương mành trung gian bao gồm sợi mành đặt hướng kính, (nghiêng góc nhỏ) Khả làm việc loại lốp phù hợp với xe chuyển động vận tốc thấp (lăn êm) khơng thích hợp với tốc độ cao Ký hiệu cấu trúc lớp xương mành trung gian ghi bên cạnh ký tự tải trọng Thí dụ: FB 78 – 14 Load Range B 232 Nhằm đảm bảo thuận lợi cho người sử dụng, bề mặt bên lốp cịn ghi thêm nhóm chữ tải trọng áp suất MAX LOAD 1500 POUND; MAX PRESS 32 Psi Ký hiệu biểu thị Tải trọng max (với 1500 pounds) tương đương: 680kG Áp suất max: 32psi= 0,22Mpa Với pounds= 0,454kg (khối lượng) psi = 0,0069 Mpa Chính lý mà lốp sản xuất Châu Âu xuất sang Mỹ (hoặc nước sử dụng tiêu chuẩn Mỹ) mang theo dòng chữ Lốp Mỹ thay lốp Châu Âu loại cấu trúc “R” hoặc“D”, cần lưu ý đến tốc độ chuyển động lớn xe, theo ký hiệu tiêu chuẩn Mỹ khơng có - Đối với lốp có d1 13inches, 14 inches, xác định theo tải trọng tương đương - Đối với lốp có d1 15 inches, xác định tương tự Thí dụ: E 78 – 15 dùng R 15 - Đối với lốp có serie 70 thay tương đương: Bảng 12.3: giới thiệu số tiêu chuẩn Mỹ Châu Âu Tiêu chuẩn Mỹ DR 70 - 15 DR 70 - 13 GR 70 – 14 GR 70 – 15 ER 70 - 14 ER 70 - 15 Tiêu chuẩn Châu Âu 195/70R15 205/70R13 225/70R14 225/70R15 205/70R14 235/70R14 Tiêu chuẩn Mỹ HR 70 - 14 RR 70 - 15 FR 70 – 14 FR 70 – 15 JR 70 - 14 JR 70 - 15 Tiêu chuẩn Châu Âu 235/70R15 215/70R14 215/70R15 245/70R14 245/70R14 245/70R15 Từ năm 1976 Mỹ xuất loại ký hiệu gần giống châu Âu Ký hiệu loại bắt đầu chữ P Thí dụ: Kèm theo có ghi: Standard Load 435kG: 0,24 Mpa Extra Load 475 kG; 0,28 Mpa Đối với loại xe Mỹ thông thường, thay lốp Châu Âu dùng cho tiêu tốc độ loại S,U,H Đối với loại xe cao tốc 233 hai khu vực cần thiết phải dùng loại lốp theo quy định hãng sản xuất đặt 12.3 CÁC GÓC ĐẶT BÁNH XE 12.3.1 Góc nghiêng ngang bánh xe (Góc camber) Góc nghiêng ngang bánh xe (góc camber) góc xác định mặt phẳng ngang xe, tạo thành hình chiếu mặt phẳng đối xứng dọc lốp xe phương thẳng đứng Khi phần bánh xe nghiêng phía ngồi gọi góc “ camber dương”, ngược lại bánh xe nghiêng vào cho ta “camber âm” Trong kiểu xe trước đây, bánh xe thường có camber dương để tăng độ bền trục trước lốp tiếp xúc thẳng góc với mặt đường nhằm ngăn ngừa tượng mịn khơng phần tâm lốp cao phần dìa đường Trong kiểu xe đại hệ Hình 12.7 Góc camber thống treo trục có độ bền cao trước, mặt đường lại phẳng lên bánh xe không cần nghiêng dương nhiều trước Vì góc camber giảm xuống gần đến “không”( số xe khơng) Trên thực tế bánh xe có camber âm áp dụng phổ biến để tăng tính chạy đường vòng xe a.Camber âm Khi tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bánh xe nghiêng sinh lực theo phương nằm ngang Lực gọi lực đẩy ngang tác động theo chiều vào bánh xe có camber âm, theo chiều ngược lại xe có camber dương Khi xe chạy đường vịng, xe có xu hướng nghiêng phía ngồi lên camber lốp xe trở lên dương hơn, lực đẩy ngang phía giảm xuống lực quay vịng giảm xuống Góc camber âm bánh xe giữ cho xe không bị nghiêng dương chạy vào đường vịng trì lực quay vịng thích hợp Phía Lực đẩy ngang Phía ngồ i Phía ngồ i Lực đẩy Hình 12.8 Camber âm ngang 234 Hình 12.9 Ảnh hưởng góc camber âm b Camber dương - Camber dương có tác dụng sau: - Giảm tải trọng thẳng đứng: có camber dương tải trọng tác dụng theo hướng cam lái nhờ mômen tác dụng lên bánh xe cam lái giảm xuống Hình 12.11: Góc Hình 12.11 Góc Camber dương camber dương Hình 12.10 Góc camber dương - Ngăn ngừa tuột bánh xe khỏi trục - Ngăn ngừa phát sinh camber âm ý muốn tải trọng: giữ cho phía xe khơng bị nghiêng phía biến dạng phận hệ thống treo bạc lót gây trọng lượng hàng hoá hành khách - Giảm lực đánh lái Hình 12.12 Camber c Camber khơng khơng Lý để có camber khơng giúp cho lốp xe mịn Lốp xe có camber âm dương làm cho bán kính quay vịng phía phía ngồi khác làm cho lốp xe mịn khơng camber khơng khắc phục điều 12.3.2 Góc nghiêng dọc trụ đứng ( góc caster khoảng caster) Góc caster góc nghiêng phía trước phía sau trụ xoay đứng, xác định góc nghiêng trục xoay đứng đường thẳng đứng nhìn từ cạnh xe Hình 12.13 Góc Caster Khi trục xoay đứng nghiêng phía sau gọi “ caster dương”, ngược lại trục xoay đứng nghiêng phía trước gọi “caster âm” Khoảng cách từ giao điểm đường tâm trục xoay đứng mặt đường đến tâm điểm tiếp xúc lốp xe với mặt đường gọi “khoảng caster” Góc caster có ảnh hưởng đến độ ổn định xe chạy đường thẳng khoảng caster ảnh hưởng đến tính hồi vị bánh xe xe chạy đường vịng 235 Hình 12.15 Giảm lực đánh lái Hình 12.14 Góc kingpin 12.3.3 Góc nghiêng ngang trụđứng (góc kingpin) Trục mà bánh xe xoay phía phải phía trái gọi „trục xoay đứng” Trục xác định cách vạch đường thẳng tưởng tượng qua tâm ổ bi đỡ giảm chấn khớp cầu địn treo Nhìn từ phía trước xe, đường thẳng nghiêng phía trong, góc nghiêng gọi góc nghiêng trục lái-góc kingpin đo độ Khoảng cách L từ giao điểm trục xoay đứng mặt đường đến giao điểm đường tâm bánh xe mặt đường gọi độ lệch kingpin Vai trị góc kingpin - Giảm lực đánh lái Vì bánh xe quay sang phải sang trái với tâm quay trục xoay đứng cịn bán kính quay khoảng lệch, nên khoảng lệch lớn mơmen cản quay lớn lực lái tăng lên Do giảm khoảng lệch để giảm lực lái Có thể áp dụng hai phương pháp để giảm khoảng lệch, hình 12.16 - Giảm lực phản hồi lực kéo lệch sang bên Hình 12.17 Độ chụm 236 Hình 12.16 Giảm lực phản hồi Nếu khoảng lệch lớn, lực dẫn động lực hãm tạo mômen quay quanh trục xoay đứng tỉ lệ với khoảng lệch Mặt khác, tác động lên bánh xe làm cho bánh xe bị dật lại phản hồi Những tượng cải thiện cách giảm khoảng lệch Nếu góc nghiêng trục bên trái bên phải khác xe bị kéo lệch bên có góc nghiêng nhỏ (có khoảng lệch lớn hơn) - Tăng độ ổn định chạy đường thẳng Góc nghiêng trục lái giúp cho bánh xe tự động quay trở lại vị trí đường thẳng sau chạy vòng 12.3.5 Độ chụm bánh xe Độ chụm độ lệch phần trước phần sau bánh xe nhìn từ xuống Góc lệch bánh xe gọi góc chụm Khi phần phía trước bánh xe gần so với phần phía sau gọi “độ chụm”, ngược lại gọi độ chỗi, hình 12.17 Vai trị góc chụm: khử bỏ lực đẩy ngang góc camber tạo góc chụm ngăn ngừa bánh xe mở hai bên có camber dương Tuy nhiên năm gần áp dụng camber âm hiệu hệ thống treo lốp tăng lên nên nhu cầu khử bỏ lực đẩy ngang không Do vậy, mục đích góc chụm chuyển thành đảm bảo độ ổn định chạy đường thẳng 12.3.6 Bán kính quay vịng (góc bánh xe, góc quay vịng) Bán kính quay vịng góc quay bánh xe phía trước bên trái bên phải chạy đường vịng Với góc quay bánh xe bên phải bên trái khác nhau, phù hợp với tâm quay bốn bánh xe độ ổn định xe chạy đường vòng tăng lên Nếu bán kính quay khơng đúng, lốp xe bên ngồi bị trượt bên quay xe cách nhẹ nhàng Điều làm cho lốp xe mịn khơng đều./ 237 TIỆU THAM KHẢO [1] Cơ sở thiết kế ô tô- PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, NXB Giao thông vận tải 2006 [2] Bài giảng cấu tạo ô tô- Th.s Trương Tú Phong, Trường ĐHCN Thái Ngun [3] Bài giảng Kết cấu Tính tốn tô- Th.s Nguyễn Bá Thiện, Trường ĐHCN Quảng Ninh [4] Giáo Trình Ơ tơ- V.XKallixki, NXB Cơng nhân kỹ thuật Hà Nội 1979 [5] Giáo trình Kết cấu tính tốn tơ- Trịnh Chí Thiện, Trường ĐHGT vận tải Hà Nội 1994 [6] Bài giảng cấu tạo ô tô- PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, Trường ĐHBK Hà nội 238 MỤC LỤC Chƣơng Khái quát chung ôtô 1.1 Khái niệm phân loại ôtô 1.2 Cấu tạo chung ôtô 3 Bố trí chung ơtơ Chƣơng 2: Tải trọng tác dụng lên cấu chi tiết ô tô………… 2.1 Các trường hợp sinh tải trọng động………………………………………9 2.2 Tải trọng tính tốn dung thiết kế tơ……………………………… 12 Chƣơng Ly hợp 14 3.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 14 3.2 Bộ ly hợp ma sát 15 3.3 Ly hợp thuỷ lực 25 3.4 Ly hợp điện từ 26 3.5 Dẫn động ly hợp 27 3.6 Thiết kế ly hợp 35 Chƣơng 4: Hộp số 54 4.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 54 4.2 Cấu tạo chung hộp số 54 4.3 Hộp số ba trục 60 4.4 Cơ cấu điều khiển hộp số 65 4.5 Cơ cấu bảo hiểm gài số lùi 74 4.6 Thiết kế hộp sô ô tô 75 Chƣơng 5: Hộp số tự động 92 5.1 Khái quát hộp số tự động 92 5.2 Các loại hộp số tự động 92 5.3 Các phận hộp số tự động 93 Chƣơng 6: Hộp phân phối 109 6.1 Khái quát hộp phân phối 109 6.2 Phân loại hộp phân phối 109 6.3 Cấu tạo số hộp phân phối dùng ôtô du lịch 110 6.4 Cấu tạo số hộp phân phối dùng ôtô tải 113 Chƣơng 7: Các đăng 116 7.1 Công dung, phân loại, yêu cầu 116 7.2 Các đăng khác tốc 117 7.3 Các đăng đồng tốc 120 7.4 Khớp nối đàn hồi 124 7.5 Khớp đăng khác tốc 124 7.6 Khớp đăng đồng tốc 129 7.7 Tính số vòng quay nguy hiểm trục đăng 131 Chƣơng 8: Cầu chủ động 134 8.1 Truyền lực 134 8.2 Vi sai 134 8.3 Cấu tạo số vi sai truyền lực 136 239 Chƣơng 9: Hệ thống phanh 143 9.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 143 9.2 Cấu tạo chung hệ thống phanh 143 9.3 Cơ cấu phanh 143 9.4 Phanh dừng 153 9.5 Dẫn động phanh thuỷ lực 156 9.6 Dẫn động thuỷ lực hai dịng có cường hố chân khơng 160 9.7 Dẫn động khí nén 163 9.8 Dẫn động thuỷ khí kết hợp 170 9.9 Dẫn động thuỷ lực có điều hồ lực phanh 172 9.10 Hệ thống phanh có chống hãm cứng bánh xe (ABS) 175 9.11 Cơ sở thiết kế hệ thống phanh 182 Chƣơng 10: Hệ thống treo 185 10.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 185 10.2 Cấu tạo chung 185 10.3 Khái quát chung dao động tính êm dịu chuyển động 185 10.4 Bộ phận đàn hồi 187 10.5 Bộ phận dẫn hướng 193 10.6 Bộ phận giảm chấn 200 Chƣơng 11: Hệ thống lái 205 11.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 205 11.2 Cấu tạo chung hệ thống lái 206 11.3 Tính tốn hệ thống lái 212 11.4 Trợ lực lái 217 Chƣơng 12: Vỏ xe, ca bin, thùng xe, vành, bánh xe…………………… 223 12.1 Vỏ xe 223 12.2 Vành bánh xe 224 12.3 Các góc đặt bánh xe 234 TÀI TIỆU THAM KHẢO 238 MỤC LỤC 239 240 ... 12 - lị xo pittơng tuỳ động 13, 24 - lị xo van 14, 20 - bạc lót 15 - pittông nhỏ 17 - van 18 - ty đẩy pittơng nhỏ 21 - cửa xả 22 - vịng hãm 23 - vỏ van xả 25 - vỏ ngăn 26 - lị xo pittơng nhỏ 28 ... kín - ổ bi - lốc xi lanh - truyền - pittông - chốt pittông 10 - nắp máy 11 - nút van xả 12 - lò xo van xả 13 - van xả 14 - đế van xả 15 - đai ốc hãm 16 - nắp sau 17 - phớt 18 - trục khuỷu 19 -. .. Hình 9 .20 : Cấu tạo xi lanh A - lỗ nạp dầu B - lỗ bù dầu - bàn đạp - đai ốc hãm - ty đẩy - nắp - chắn dầu - van chiều kép - lò xo hồi vị - cốc lò xo - phớt dầu 10 - chắn hình 11 - pittơng 12 - vịng