tiểu luận môn học ô tô chuyên dùng đề tài phương án thiết kế xe tải đông lạnh trên xe cở sở hino 300 xzu720

Loại xe này thường được sử dụng để vận chuyển thực phẩm đóng gói, dược phẩm, hàng hóa dễ hỏng, và các sản phẩm khác mà yêu cầu điều kiện nhiệt độ cụ thể để đảm bảo chất lượng và an toàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

PHÂN HIỆU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

Mssv: 6151040052 Hệ: Chính quy Khóa: 61

Tháng 12, Tp Hồ Chí Minh, 2023

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô là 1 phương tiện vận tải quan trọng của hệ thống giao thông đường bộ.Trong hoạt động của cộng đồng, ô tô được sử dụng hết sức đa dạng và linh động đểchuyên chở người và hàng hóa với các khoảng cách khách nhau Cùng với sự pháttriển và tiến bộ hiện nay thì kỹ thuật nhiệt lạnh cũng là một lĩnh vực không kém phầnquan trọng giúp thõa mãn nhu cầu bảo quản thực phẩm tươi sống lâu dài Để đáp ứngđược nhu cầu đó và kết hợp sự vận chuyển của lĩnh vực ô tô dẫn đến sự ra đời của xetải đông lạnh

Em được giao đề tài “Thiết kế xe tải đông lạnh dựa trên xe cơ sở HINO” Đây

là một đề tài rất thực tế, phù hợp với điều kiện phát triển của nền công nghiệp ô tônước ta hiện nay Xe tải HINO là một loại phương tiện giao thông vận tải rất phổ biến

ở Việt Nam, nó có nhửng ưu điểm khá nổi trội cho việc lưu chuyển hàng hóa đối vớiđiều kiện đường xá của nước ta hiện nay

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Trần Văn Lợi trong bộ môn cơ khí ô tô

trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Phân Hiệu TP.HCM đã nhiệt tình hướng dẫn vàtạo điều kiện để em hoàn thành đề tài này

Sau gần một học kì làm việc, dù đã cố gắng nhưng không thể tránh khỏi saisót Kính mong sự tham gia góp ý xây dựng của các thầy trong bộ môn Em xin chânthành cảm ơn

…, ngày … tháng … năm ….

Sinh viên thực hiện

Trương Tân Đạt

NHẬN XÉT CỦA GVHD

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÊ XE TẢI ĐÔNG LẠNH

1.1 Giới thiệu về xe tải đông lạnh

Xe tải đông lạnh là một loại phương tiện vận chuyển hàng hóa được thiết kế đặcbiệt để duy trì điều kiện nhiệt độ ổn định trong khoang hàng hóa, giúp bảo quản và vậnchuyển hàng hóa đông lạnh, tươi sống hoặc nhạy cảm về nhiệt độ một cách an toàn.Loại xe này thường được sử dụng để vận chuyển thực phẩm đóng gói, dược phẩm,hàng hóa dễ hỏng, và các sản phẩm khác mà yêu cầu điều kiện nhiệt độ cụ thể để đảmbảo chất lượng và an toàn cho người tiêu dùng

Hình 1.1: Xe tải đông lạnh

1.2 Phân loại xe tải đông lạnh

Xe tải đông lạnh có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồmkích thước, tải trọng, hệ thống làm lạnh, và mục đích sử dụng Dưới đây là một sốphân loại chính của xe tải đông lạnh:

- Theo kích thước và tải trọng:

Xe tải đông lạnh nhẹ: Đây là loại xe tải đông lạnh có kích thước và tải trọngnhỏ, thường được sử dụng để vận chuyển hàng hóa nhẹ, như thực phẩm đóng gói, hoaquả, sữa và sản phẩm lạnh khác Tải trọng thường dưới 3,5 tấn

Xe tải đông lạnh trung bình: Loại xe này thường được sử dụng phổ biến trongvận chuyển thực phẩm, thức phẩm đóng gói, thịt, cá, và dược phẩm Có tải trọng từ 3,5tấn đến 7,5 tấn

Xe tải đông lạnh nặng: Đây là các loại xe tải đông lạnh có tải trọng lớn vàthường được sử dụng cho vận chuyển hàng hóa lớn và nặng như thực phẩm đóng gói

số lượng lớn hơn, thực phẩm đông lạnh và sản phẩm công nghiêp Chúng thường cótải trọng trên 7,5 tấn

1.3 Giới thiệu xe cơ sở

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại xe tải cẩu được nhập khẩu nguyên chiếc vào Việt Nam Chất lượng của các xe này tốt, thuận lợi sử dụng nhưng giá thành lại khá cao Do vậy, nhiều doanh nghiệp trong nước đã lựa chọn phương pháp sản xuấtlắp ráp xe tải cẩu dựa trên việc sử dụng xe sat xi nhập khẩu nguyên chiếc và các thiết

bị chuyên dùng Điều này không chỉ làm giảm giá thành sản phẩm mà còn tận dụng được nguyên vật liệu, nhân công trong nước, đồng thời vẫn đáp ứng được chất lượng

sử dụng tương đương với xe nhập khẩu nguyên chiếc, có nhiều loại xe sát-xi của các hãng như Huyndai, Dongfeng, Hino, có thể đáp ứng được yêu cầu về kỹ thuật để thiết kế xe tải cẩu Trong bản thiết kế này em chọn xe cơ sở là sát-xi xe Hino 300 XZU720 là một dòng xe tải lép nhẹ do nhà sản xuất Hino Motors sản xuất Dòng xe này thuộc phân khúc xe tải nhẹ và xe tải trung bình, thường được sử dụng trong các ứng dụng vận tải hàng hóa trong đô thị và các vùng nông thôn Với những ưu điểm như phong cách và thiết kế đẹp, khả năng tuỳ chọn cao, động cơ mạnh mẽ, an toàn, tiếtkiệm nhiên liệu, dễ dàng bảo trì và có độ đáng tin cậy cao

Hình 2: Sát-xi xe Hino 300 XZU720

tài xế luôn có được sự thư giản, tinh thần dễ chịu cho những chuyến hành trình của mình.

Ngoài ra thì xe còn được trang bị thêm các tiện ích khác như cửa sổ điện, khóa cửa trung tâm, … Các tiện ích được trang bị trên xe không chỉ giúp cho các tài xế thuận tiện hơn khi di chuyển mà còn giúp họ có được tinh thần thoải mái cũng như sự yên tâm trên các cung đường

1.3.2.1 Vô lăng

Vô lăng 2 chấu có trợ lực, có thể điều chỉnh được vị trí độ cao và góc nghiêng

để phù hợp hơn cho từng tài xế

1.3.2.2 Đồng hồ taplo

Được hiển thị đầy đủ các thông tin của chuyến đi giúp cho tài xế nắm được các thông tin của chuyến đi, có tích hợp đèn LED để việc quan sát dễ dàng hơn

1.3.2.3 Bảng điều khiển trung tâm

Hệ thống giải trí Radio, đầu CD, cổng USB nghe nhạc, hệ thống điều hòa Denso đều được tích hợp ở bảng điều khiển trung tâm

1.3.3 Động cơ

Động cơ diesel HINO N04C sử dụng xi lanh 4 van để tạo ra công suất cao hơn

và tuân thủ các yêu cầu khí thải cao hơn Bằng cách kiểm soát tốt việc phun nhiên liệu,

đã đạt được độ tin cậy cao, độ bền và mức tiêu hao nhiên liệu thấp

Hình : Động cơ N04C-WK

Loại động cơ N04C-WK

Kiểu động cơ Động cơ diesel 4 xi-lanh thẳng hàng tuabin tăng

áp và làm mát bằng khí nạp

Hệ thống cung cấp nhiên liệu Điều khiển điện tử

Công suất cực đại 150 PS – (2,500 vòng/phút)

Mô-men xoắn cực đại 420 N.m – (1.400 vòng/phút)

1.3.4 Hộp số

Hình : Hộp số RE61

Xe tải Hino 300 XZU720 sử dụng hộp số RE61 là loại số sàn có 6 tay số vượt tốc Kết hợp cùng ly hợp đĩa đơn, ma sát khô giảm chấn lò xo, điều khiển bằng thuỷlực, tự động điều chỉnh

1.3.5 Hệ thống phanh, treo, lái

Hình : sơ đồ cấu tạo phanh tang trống điều khiển bằng thuỷ lực

Hình : Cấu tạo hệ thống phanh tao chống thuỷ lực1.3.5.2 Hệ thống treo

- Cầu trước: trang bị nhíp đa lá, 2 giảm chấn thuỷ lực

- Cầu sau: nhíp đa lá với giảm chấn thuỷ lực

5 – Vấu hạn chế dùng để hạn chế sự biến dạng của nhíp lá đồng thời giúp các lá nhíp lại với nhau

a) Bộ phận đàn hồi:

Xe sử dụng bộ phận đàn hồi là nhíp lá kim loại, đóng vai trò của cả ba bộphận trong hệ thống treo, có khả năng chịu tải cao nhưng độ êm dịu thấp.các lánhíp được lắp ghép thành bộ, có bộ phận kẹp ngang để tránh khả năng xô ngangkhi nhíp làm việc Bộ nhíp được bắt chặt với dầm cầu thông qua bulông quangnhíp, liên kết với khung thông qua tai nhíp và quang treo (để các lá nhíp biến dạng

tự do)

Nhíp lá được chế tạo từ thép hợp kim cán nóng như: thép silic55C2, 60C2A,thép Crômmangan

+ Hành trình nén: Khi bánh xe đến gần khung xe , cần piston mang theo vandịch chuyển xuống phía dưới đi sâu vào lòng xylanh, thể tích khoang B giảm, dầu

bị nén với áp suất tăng đẩy van II mở cho phép dầu thông khoang từ khoang B sangkhoang A Do thể tích cần piston choán một thể tích chất lỏng nhất định nên mộtlượng thể tích tương đương sẽ được chuyển vào buồng bù C thông qua van IV Lựccản giảm chấn sinh ra khi dòng chất lỏng tiết lưu qua các van

+ Hành trình trả: Khi bánh xe xa khung xe: Ngược lại ở hành trình nén, cần pistonmang theo van chuyển động lên trên đi ra khỏi xylanh, thể tích khoang A giảm, ápsuất tăng ép dầu thông qua van I chảy sang khoang B Đồng thời do cần pis tondịch chuyển ra khỏi xylanh nên một phần thể tích thiếu hụt sẽ được bù lại nhờ thểtích dầu từ buồng bù C chảy vào khoang B thông qua van III Sức cản sinh ra khidòng chất lỏng tiết lưu qua các van

1.3.5.3 Hệ thống lái

Được thiết kế loại trục vít đai óc bi tuần hoàn, trơ lực thuỷ lực với cột tay lái có thể thay đổi độ nghiêng và chiều cao để phù hợp với người tài xế

Hình 1.17 Cấu tạo chung hệ thống lái xe Hino 500

4 Đòn quay đứng 5 Đòn kéo dọc 6 Đòn quay ngang

10 Dầm cầu 11 Trục quay bánh xe 12 Bánh xe

Hình :Cơ cấu lái: trục vít, trợ thuỷu lực

Hệ thống lái của các loại ôtô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về nguyên lýcũng như về kết cấu, tuy nhiên về cơ bản chúng đều có 4 bộ phận chính sau đây: vành lái,trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái

Cơ cấu lái có chức năng biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động

thẳng dẫn đến các đòn kéo dẫn hướng.

Cơ cấu lái sử dụng trên ôtô hiện nay rất đa dạng tuy nhiên để đảm bảo thực hiện tốtđược chức năng trên thì chúng phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

+ Tỷ số truyền của cơ cấu lái phải đảm bảo phù hợp với từng loại ôtô

+ Có kết cấu đơn giản, tuổi thọ cao và giá thành thấp, dễ dàng tháo lắp và điềuchỉnh

+ Hiệu suất truyền động thuận và nghịch sai lệch không lớn

+ Độ rơ của cơ cấu lái phải nhỏ

Nguyên lý hoạt động:

Khi xe đi thẳng, vành lái nằm ổn định ở vị trí trung gian, các cơ cấu được bốtrí để bánh xe dẫn hướng nằm ở vị trí đi thẳng theo phương chuyển động của ôtô

Khi quay vành lái 1 sang phải: thông qua trục lái và cơ cấu lái, đầu đòn quayđứng 4 dịch chuyển về phía sau, qua đòn kéo dọc 5 làm quay đòn quay ngang 6 vàtrục 11, kéo bánh xe dẫn hướng bên trái quay sang phải Đồng thời dưới tác dụngcủa hình thang lái làm bánh xe bên phải cũng quay theo Ô tô quay vòng sangphải

Nếu muốn ô tô quay sang trái thì thực hiện ngược lại các bước trên

1.3 Các quy định tiêu chuẩn thiết kết xe

Theo Thông tư 42/2014/TT-BGTVT của Bộ Giao thông Vận tải quy định vềthùng xe của xe tự đổ, xe xi téc, xe tải tham gia giao thông đường bộ:

Thùng xe phải có kết cấu vững chắc, đảm bảo an toàn cho hàng hóa đượcchuyên chở, có sàn, các thành thùng phía trước, bên cạnh và phía sau Thùng xe khôngđược có các kết cấu để lắp được các chi tiết, cụm chi tiết dẫn tới việc làm tăng thể tíchchứa hàng

Kích thước thùng xe ben phải tuân thủ theo quy định của Quy chuẩn kỹ thuậtquốc gia QCVN 09: 2011/BGTVT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng antoàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường đối với ô tô”:

Kích thước giớ hạn cho phép của xe:

Chiều dài không quá 12,2 m

Chiều rộng không quá 2,5 m

Chiều cao không quá 4,0 m

Chiều dài đuôi xe không quá 60% chiều dài cơ sở

Chương 2: Phương án thiết kế xe2.1 Thông số ký thuật

Sau khi tìm hiểu về ô tô và dựa vào thông số đặc tính ngoài thực tế của xe thì ta cần tính toán sức kéo của ô tô Khi tính toán sức kéo ta cần xây dựng các đồ thị sau: Đồ thị cân bằng công suất động cơ xe N = f(v), đồ thị cân bằng lực kéo P = f(v), đồ thị nhân tố động lực học D = f(v), đồ thị gia tốc j = f(v)… Dựa vào những đồ thị trên mà ta có thể xem xét, đánh giá, so sánh khả năng, chất lượng động lực của ô tô, cũng như đưa ra những nhận định như: Tìm vận tốc lớn nhất của ô tô trên mỗi đoạn đường, tìm tỉ số truyền hợp lý nhất đối với từng loại đường, xác định khả năng tăng tốc, lên dốc, sức cản của đường mà xe có thể vượt qua ở từng tỉ số truyền với mức tải trọng nào đó

STT Xe cơ sở Hino 300 Xe đông lạnh Hino

25 Phanh trước/dẫn động Tang trống/thuỷ lực - chân không

26 Phanh sau/dẫn động Tang trống/thủy lực – chân không

Kích thước trong thùng đông lạnh (DxRxC) 5070 x 200 x 1895 mm

Cấu tạo thùng đông lạnh: thùng đông lạnh của xe tải Hino 300 XZU720 tấn được sản xuất từ vật liệu composite cao cấp Tất cả các vách PU đều được gia cố chắc chắn trên dây chuyền công nghệ hiện đại Các góc thùng, sàn thùng từ vật liệu kim loại Thùng xe còn được trang bị máy lạnh nhập khẩu, có khả năng cấp đông, làm lạnh nhanh, ổn định nhiệt độ và tiết kiệm nhiên liệu

Sàn sóng inox 304 dày 1.2mm

4 Phía ngoài thùng Nhôm V đúc bao xung quanh thùng

Cấu tạo khung sàn: Khung sàn gồm các đà dọc âm sàn và đà ngang liên kết với nhau bằng phương các bu lông, liên kết giữa thùng và khung xe sử dụng bu lông tại các liên kết :

- Đà dọc : nhôm Z120 dày 6 mm 2 cây

- Đà ngang: 11 thanh đà gỗ

Hình 2.3 liên kết vách trước với các váchMáy lạnh Thermal Master: thuộc dòng sản phẩm T-3000 Series là dòng máy đông lạnh được sử dụng cho xe tải nhỏ và vừa có thể tích thùng xe dưới 20㎥, có thể làm mát để bảo quản rau, củ, quả…với thể tích thùng xe tới 26㎥ Với hệ thống quạt gió mạnh mẽ đảm bảo lưu thông, thẩm thấu nhiệt lạnh tới sản phẩm tốt nhất với đơn vị chi phí thấp, đơn giản Lốc nén được vận hành bởi động cơ xe Thành phần hệ thống gồm:

- Dàn nóng : 1010 x 450 x 410 mm

- Dành lạnh: làm bay hơi môi chất ở dạng sương, hấp thụ nhiệt từ thùng vàđược quạt thổi hơi lạnh để làm mát không khí trong thùng.

- Máy nén: TM21 có tác dụng nén môi chất đã bay hơi ở giàn lạnh thành môi chất ở thể hơi có nhiệt độ và áp suất cao Từ đó giàn nống dễ dàng hoá lõng hơi môi chất Ngoài ra, máy nén có tác dụng tuần hoàn môi chất trong hệ thống lạnh

- Công nghệ: Heavy Duty Swash Plate (Bánh xe dẫn)

- Dầu sử dụng: Dầu PAG ZXL 100PG (180 cm³)

Sau đó theo đường ống dẫn vào van tiết lưu Van teite lưu sẽ hạ thấp áp suấtcủa môi chất, môi chất sẽ chuyển từ thể lỏng sang thể sương có áp suất thấp và nhiệt

độ thấp rồi đi vào giàn lạnh

Môi chất có nhiệt độ thấp sẽ đi qua các ống của giàn lạnh, nó sẽ hấp thụ nhiệtcủa dòng khí nóng được quạt hút vào làm mất không khí trong thùng Sau đó, môi chậtnhiệt độ thấp và áp suất thấp sẽ được hồi về máy nén Chu trình mới lặp lại

2.2.3 Bản thiết kế xe đông lạnh Hino 300 XZU720

Xe đông lạnh Hino 300 XZU720 được thiết kế dựa trên nền tảng là dòng xe chassic

Xe được nhập khẩu mới từ nước ngoài về, được tính toán thiết kế lắp đặt thùng đông lạnh và

hệ thống làm lạnh là máy lạnh Thermal Master T3000 sản xuất bởi Hàn Quốc Kích thướcthùng đông lạnh (DxRxC) 5250 x 2150 x 2080 mm

2.3 Tính toán động học

2.3.1 Đặc tính ngoài của động cơ

Dựa trên sát xi cơ sở Hino 300 series ta có trọng lượng các thùng hàng, kíp lái, bảohiểm, chắn bùn, hệ thống nâng hạ như hình 2.1

Khối lượng bản thân của ô tô sất xi: Gsx = 2650 kg

Khối lượng thùng hàng: Gth = 845 kg (trừ khối lượng dầm dọc)

Khối lượng khung phụ Gp = 195 kg

Khối lượng cản hông: Gch = 40 kg

Khối lượng của máy lạnh: Gml = 80 kg

Khối lượng bản thân ô tô: Go = Gsx + Gth + Gch + Gp+ Gml =3810 kg

Khối lượng kíp lái(03 người): Gkl = 195 kg

Khối lượng hàng chuyên chở: Ghh = 3495kg

Khối lượng toàn bộ của ôtô: G = 7500 kg

2.Xác định khối lượng phân bố lên các trục của ô tô

Trọng lượng phân bố lên cầu trước của ô tô

Trọng lượng bản thân ô tô sát xi phân bố lên cầu trước: Gsx1 = 1749 (kg)

Trọng lượng thùng hàng phân bố lên cầu trước:Gth1= G t h.590

3870 = 129 (kg)Trọng lượng khung phụ phân bố lên cầu trước: GP 1= G P 630

3870 = 32 (kg)

Trọng lượng cản hông phân bố lên cầu trước: Gch1= G ch 2040

3870 = 21 (kg)Trọng lượng máy lạnh phân bố lên cầu trước: Gml 1= G ml 3190

3870 = 66 (kg)Trọng lượng bản thân ô tô thiết kế phân bố lên cầu trước:

Z01 =G sx 1+G t h 1+G p1+G c h 1+G ml 1= 1997 ( kg )

Trọng lượng hàng hóa phân bố lên cầu trước: Ghh 1= G hh 590

3870 = 533 (kg)Trọng lượng kíp lái toàn bộ ô tô thiết kế phân bố lên cầu trước: Gkl1 = 195 (kg)Trọng lượng toàn bộ ô tô thiết kế phân bố lên cầu trước:

Z1=G hh1+G kl 1+G t h 1+G p 1+G c h 1+G ml1=2724 (kg)

Trọng lượng phân bố lên cầu sau của ô tô

Trọng lượng bản thân ô tô sát xi phân bố lên cầu sau: Gsx2 = Gsx - Gsx1 =

2650-1749 = 901 (kg)

Trọng lượng thùng hàng phân bố lên cầu sau: Gth2 = Gth – Gth1 = 716 (kg)Trọng lượng khung phụ phân bố lên cầu sau: Gp2 = Gp – Gp1 = 163 (kg)