Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô Đối với động cơ, số được đánh theo quy định riêng của nhà sản xuất, nhưng thườnggồm hai nhóm ký tự: - Nhóm thứ nhất: Chỉ mã số kiểu của động cơ
Trang 1ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ MINH
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
BỘ MÔN Ô TÔ – MÁY ĐỘNG LỰC
BÀI GIẢNG KẾT CẤU
Ô TÔ
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2006
Trang 2Chương 1: Tổng Quan Ô Tô
1 Lịch Sử Ô Tô
2 Định Nghĩa – Phân Loại Ô Tô
3 Bố Trí Chung Ô Tô
4 Những Tiêu Chuẩn Về Ô Tô
5 Cấu Tạo Tổng Quát Ô Tô
Chương 2:Ly Hợp
1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
2 Sơ Đồ Cấu Tạo Và Nguyên Lý Làm Việc Của Ly Hợp
3 Dẫn Động Ly Hợp
Chương 3: Hộp Số
1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
2.Cấu Tạo Chung Của Hộp Số
3 Cơ Cấu Điều Khiển Hộp Số
Chương 4: Hộp Số Tự Động
1 Khái Quát Về Hộp Số Tự Động
2 Các Loại Hộp Số Tự Động
3 Các Bộ Phận Chính Của Hộp Số Tự Động
Chương 5: Hộp Phân Phối
1 Khái Quát Về Hộp Phân Phối
2 Phân Loại Hộp Phân Phối
3 Cấu Tạo Của Một Số Hộp Phân Phối Dùng Trên Ô Tô Du Lịch
Chương 6: Các Đăng
1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
2 Các Đăng Khác Tốc
3 Các Đăng Đồng Tốc
4 Khớp Nối Đàn Hồi
Chương 7: Cầu Chủ Động
1 Truyền Lực Chính
2 Vi Sai
3 Cấu Tạo Của Một Số Bộ Vi Sai Cùng Truyền Lực Chính
Trang 3Chương 8: Hệ Thống Phanh
1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
2 Cấu Tạo Chung Của Hệ Thống Phanh
3 Cơ Cấu Phanh
4 Phanh Dừng
5 Dẫn Động Phanh Chính Bằng Thuỷ Lực
6 Dẫn Động Thuỷ Lực Hai Dòng Có Cường Hoá Chân Không
7 Dẫn Động Khí Nén
8 Dẫn Động Thuỷ Khí Kết Hợp
9 Dẫn Động Thuỷ Lực Có Điều Hoà Lực Phanh
10 Hệ Thống Phanh Có Bộ Chống Hãm Cứng Bánh Xe (ABS)
CHƯƠNG 9: HỆ THỐNG TREO
1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
2 Cấu Tạo Chung
3 Khái Quát Chung Về Dao Động Và Tính Êm Dịu Chuyển Động
4 Bộ Phận Đàn Hồi
5 Bộ Phận Dẫn Hướng
6 Bộ Phận Giảm Chấn
Chương 10: Hệ Thống Lái
1 Công Dụng, Phân Loại, Yêu Cầu
2 Cấu Tạo Chung Của Hệ Thống Lái
3 Cấu Tạo Của Các Bộ Phận Trong Hệ Thống Lái
4 Góc Đặt Bánh Xe
5 Hệ Thống Lái Có Cường Hoá
Trang 5
http://www.ebook.edu.vn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Hữu Cẩn Kết cấu và tính toán ôtô máy kéo, T1, 2, 3, Nhà xuất
bản Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp 1985
McKnight Publishing Co., 1985[3] William K Toboldt Automotive Encyclopedia, Goodheart-Willcox
Company, 1995[4] Tài liệu đào tạo Toyota Tài liệu đào tạo Toyota giai đoạn 1 và giai đoạn 2[5] PTS.Nguyễn Khắc Trai Cấu Tạo Gầm Xe Con, NXB Giao Thông Vân Tải,
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ
1 LỊCH SỬ Ô TÔ1.1 Trên thế giới
Ô tô xuất hiện đã hơn 100 năm Chiếc xe đầu tiên do Karl Benz (Đức) chế tạo năm
1885 trên cơ sở xe ngựa kéo, lắp thêm động cơ một xy lanh có công suất tương đương 1 – 2mã lực Ô tô này có ba bánh, một trước và hai sau
Cùng năm nay, Gottlieb Daimler, một người Đức khác lắp đặt động cơ lên xe đạp gỗ.Năm sau, 1886, ông chế tạo chiếc xe bốn bánh đầu tiên
Hai anh em Charles và Frank Duryea chế tạo chiếc xe đầu tiên tại Mỹ năm 1893.Cho đến 1895, Henry Ford, Ransom Olds và nhiều người khác đã chế tạo ô tô tại Mỹ.Cho đến năm 1900, nhiều nhà máy tại Detroit chế tạo ô tô, nhưng chúng còn khá đắt.Năm 1908, Henry Ford xây dựng dây chuyền chế tạo ô tô, nhờ đó hạ giá thành xe đáng kể.Kiểu xe đầu tiên chế tạo trên dây chuyền là Model T Ford Trong vòng 20 năm, 15 triệu xeModel T Ford đã được bán
Ngày nay, công nghiệp ô tô là mộttrong những ngành công nghiệp lớn nhất trênthế giới Tại Mỹ, khoảng 12 triệu công nhânlàm việc trong ngành ô tô
Các hãng ôtô hàng đầu thế giới là:
GM, FORD, TOYOTA, MERCEDES,
CHRYSLER, HONDA Các hãng này hàngnăm sản xuất tới 35,3 triệu chiếc có giá trịkhoảng 570 tỷ USD (số liệu 2001)
Hình 1.1 – Ô tô Ford chế tạo năm 1896
Ở Nhật Bản có một loạt nhà máy sản xuất xe hơi như: TOYOTA, NISSAN,MITSUBISHI, MAZDA, ISUZU, HONDA, SUZUKI, DAIHATSU, SUBARU…đang là đốithủ cạnh tranh lớn với các nhà sản xuất ôtô Mỹ và Châu Âu Chỉ riêng thị trường Mỹ, năm
1991 các hãng ôtô Nhật đã bán được 3,1 triệu chiếc xe Riêng hãng TOYOTA có nhữngthời kỳ tại nhà máy lắp ráp xe du lịch có hai dây chuyền lắp ráp bán tự động với quy mô1,5 phút có một chiếc xe xuất xưởng
Trang 6Tại Hàn Quốc có 3 hãng lớn là: HYUNDAI, KIA, DAEWOO Mỗi năm các hãng ôtônày sản xuất 2 triệu ôtô Chính nhờ vào công nghiệp chế tạo ôtô mà nước này đã trở thànhmột trong những nước phát triển tại khu vực Châu Á Thái Bình Dương hiện nay.
Công nghiệp ôtô được coi là ngành công nghiệp khổng lồ, giàu nhất thế giới với sảnlượng hàng năm đạt tới 600 tỷ USD Đây là một ngành công nghiệp tổng hợp cũng là nơitập trung sự hoàn thiện về công nghệ và ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật cao, có tác độngthúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như cơ khí, điện tử, điện, điềukhiển tự động, vật liệu kim loại và phi kim loại, vật liệu mới, hoá học, cao su, sơn, chấtdẻo, thuỷ tinh và xăng dầu…
1.2 Tại Việt Nam:
- Giai đoạn 1: Giai đoạn chế tạo thử nghiệm đơn chiếc, bắt đầu từ năm 1960 vớichiếc xe 3 bánh CHIẾN THẮNG và kết thúc vào năm 1970-1972 với chiếc xeTRƯỜNG SƠN và xe vận chuyển nông thôn VC1 do các nhà sản xuất trong nướcthực hiện và không phát triển tiếp được
- Giai đoạn 2: Lắp ráp với các liên doanh ôtô đầu tiên có vốn nước ngoài trongnăm 1992 và phát triển mạnh từ năm 1997-1998 khi mà hàng loạt liên doanh đượccấp giấy phép cuối năm 1995 và hoàn tất việc xây dựng (11 liên doanh) Sự cómặt của các liên doanh đặc biệt là liên doanh với các hãng lớn Toyota, Ford… đãcó những đóng góp đáng kể cho nền công nghiệp ôtô Việt Nam Các nhà máy lắpráp sản xuất ôtô tương tự trên thế giới về nguyên tắc, có chăng chỉ khác ở mức độqui mô và tự động hoá Tuy nhiên việc đầu tư của các hãng vào Việt Nam trongcông nghiệp ôtô chỉ mới dừng lại ở công đoạn lắp ráp hoặc có nội địa thì cũng rất
ít Lý do thì rất nhiều song các lý do chính thì có thể thấy như sau:
+ Thị trường nhỏ phân chia cho nhiều nhà sản xuất, sản lượng của các nhàsản xuất thấp điều này không cho phép đầu tư nếu nghĩ đến phục vụ thị trườngtrong nước
+ Các nhà sản xuất ôtô lớn hầu như đã sắp xếp xong hệ thống các nhà cungcấp sản xuất các linh kiện tại các nước láng giềng, việc đầu tư vào Việt Nam để sảnxuất các chi tiết bộ phận này là không kinh tế nên họ không phát triển theo hướngnày
+ Hầu như chưa xuất hiện các nhà cung cấp ở Việt Nam với tư cách là cácnhà sản xuất độc lập
Trang 7
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
2 ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI Ô TÔ
2.1 Định nghĩa:
Ô tô là phương tiện vận tải đường bộ chủ yếu Nó có tính cơ động cao và phạm vihoạt động rộng Do vậy, trên toàn thế giới ô tô hiện được dùng vận chuyển hàng hoá hoặïchành khách phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế quốc dân và an ninh quốc phòng
Theo TCVN 6211:2003 – Phương tiện giao thông đường bộ:Kiểu, thuật ngữ và địnhnghĩa, ô tô được định nghĩa như sau:
Ô tô (Motor vehicle) là loại phương tiện giao thông đường bộ chạy bằng động cơ cótừ bốn bánh xe trở lên, không chạy trên đường ray và thường được dùng để chở ngườivà/hoặc hàng hóa; kéo các rơ moóc, sơ mi rơ moóc; thực hiện các chức năng, công dụngđặc biệt
Ô tô bao gồm cả các loại xe sau:
- Các xe được nối với một đường dây dẫn điện, ví dụ ô tô điện bánh lốp (trolleybus)
- Các xe ba bánh có khối lượng bản thân lớn hơn 400kg
2.2 Phân loại ô tô:
2.2.1 Theo tải trọng và số chỗ ngồi:
Theo tải trọng và số chỗ ngồi, ô tô được chia thành các loại:
Hình 1.2 – Các dạng ô tô con
- Sedan: Có vỏ cứng, 2-4 cửa
- Hardtop: Mui kim loại cứng,không có khung đứng giữa 2cửa trước và sau
- Hatchback: Kiểu sedan cókhoang hành lý thu gọn trongcabin, cửa lật phía sau vátthẳng từ đèn hậu lên nóccabin, bản lề mở lên phía trên
Trang 8- Ô tô có trọng tải nhỏ (hạng nhẹ): Trọng tải chuyên chở nhỏ hơn hoặc bằng 1,5 tấnvà ô tô có số chỗ ngồi ít hơn hoặc bằng 9 chỗ ngồi.
- Ô tô có trọng tải trung bình (hạng vừa): Trọng tải chuyên chở lớn hơn 1,5 tấn vànhỏ hơn 3,5 tấn hoặc có số chỗ ngồi lớn hơn 9 và nhỏ hơn 30 chỗ
- Ô tô có trọng tải lớn (hạng lớn): Trọng tải chuyên chở lớn hơn hoặc bằng 3,5 tấnhoặc số chỗ ngồi lớn hơn hoặc bằng 30 chỗ ngồi
- Ô tô có trọng tải rất lớn (hạng nặng): Tải trọng chuyên chở lớn hơn 20 tấn, thườngđược sử dụng ở các vùng mỏ
Hình 1.3 – Các dạng ô tô khách
1 Minibus
2 Bus
3 Trolleybus
4 Bus 2 tầng
5 Bus nối toa
2.2.2 Theo nhiên liệu sử dụng
Dụa vào nhiên liệu sử dụng, ô tô được chia thành các loại:
- Ô tô chạy xăng;
- Ô tô chạy dầu diesel;
- Ô tô chạy bằng khí gas;
- Ô tô đa nhiên liệu (xăng, diesel, gas);
- Ô tô chạy điện
Trang 9
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
2.2.3 Theo công dụng
Theo công dụng, ô tô chia thành 03 loại chính (theo Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 02 Phương tiện giao thông cơ giới đường bộ – Phân loại ô tô chở người, ô tô chở hàng và ô tôchuyên dùng) :
-‰ Ô tô chở người: Ô tô có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở người Ô tô
chở người được chia ra:
• Ô tô con: Có số chỗ ngồi không lớn hơn 9, kể cả chỗ cho người lái
• Ô tô khách: Có số chỗ ngồi từ 10 trở lên, bao gồm cả chỗ cho người lái
• Ô tô chở người loại khác: Là ô tô chở người nhưng khác với các loại ô tô đãnêu trên, ví dụ ô tô chở tù nhân, ô tô tang lễ, ô tô cứu thương…)
‰ Ô tô chở hàng: Ô tô có kết cấu và trang bị chủ yếu để chở hàng hóa, trong cabincó bố trí tối đa hai hàng ghế Có thể phân ô tô chở hàng thành các loại sau:
• Ô tô tải thùng hở
Hình 1.4 – Các dạng ô tô tải
1 Tải thùng hở 2 Tải mui phủ bạt
3 Tải thùng kín 4 Thùng tự đổ
7 Đông lạnh 8 Xitec (bồn)
Trang 10• Ô tô tải thùng có mui phủ
• Ô tô tải thùng kín
• Ô tô tải tự đổ
• Ô tô tải có cần cẩu
• Ô tô tải bảo ôn, ô tô chở hàng đông lạnh
• Ô tô xitec chở chất lỏng …
‰ Ô tô chuyên dùng: Ô tô có kết cấu và trang bị để thực hiện một chức năng,nhiệm vụ đặc biệt Ví dụ:
• Ô tô cứu hỏa
• Ô tô quét đường
• Ô tô hút bùn
• Ô tô trộn bê tông
• Ô tô thang…
Hình 1.5 – Các loại ô tô chuyên dùng
3 BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ
Trang 11
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Các thông số bố trí chung của ô tô là những thông số cơ bản để xác định các đặc tínhchung của ô tô Có thể phân các thông số bố trí chung ra các nhóm chính sau:
3.1 Công thức cấu tạo
Bánh xe chủ động là bánh xe nhận được công suất truyền từ động cơ đến, khi bánh
xe chủ động quay sẽ làm ô tô chuyển động
Nếu các bánh sau là bánh chủ động , ta có xe rear-wheel drive (RWD)
Nếu các bánh trước là bánh chủ động, ta có front-wheel drive (FWD)
Nếu cả 4 bánh đều là bánh chủ động, ta có four-wheel drive (4WD) hoặc all-wheeldrive (AWD)
Nếu ký hiệu:
a – Số đầu trục
b – Số đầu trục chủ động
thì công thức bánh xe được viết là a x b
Ví dụ: Ô tô 2 trục, có một trục chủ động có công thức 4x2
Ô tô 2 trục, cả hai trục chủ động có công thức 4x4
Ô tô 3 trục, sẽ có các công thức 6x2, 6x4, 6x6
3.2 Các thông số bố trí chung về trọng lượng
Hình 1.6 – Công thức cấu tạo ô tô
Trang 12- Trọng lượng bản thân (G ) : Là trọng lượng ô tô khi đổ đầy nhiên liệu, dầu0nhờn và nước làm mát nhưng chưa có tải.
- Trọng tải (G ) : Là trọng lượng hàng mà ô tô có thể chở được theo quy địnhhcủa nhà chế tạo
- Trọng lượng toàn bộ (G ) : G = G + G + Ga a 0 h n
G : Trọng lượng người trên ô tôn
- Trọng lượng phân bổ lên trục trước (G )a1
- Trọng lượng phân bổ lên trục sau (G )a2
3.3 Các thông số bố trí chung về kích thước
- Chiều dài toàn bộ (L) : Khoảng cách giữa 2 mặt phẳng thẳng đứng vuông gócvới mặt phẳng trung tuyến dọc ô tô và tiếp xúc với điểm đầu và điểm cuối ôtô Tất cả các bộ phận của ô tô, kể cả các phần nhô ra phía trước và sau phảinằm giữa hai mặt phẳng này
Hình 1.7 – Thông số kích thước ô tô
- Chiều rộng toàn bộ (B) : Khoảng cách giữa 2 mặt phẳng song song với mặtphẳng trung tuyến dọc ô tô và tiếp xúc với 2 bên ô tô Tất cả các phần của ôtô, đặc biệt các phần được lắp đặt nhô ra hai bên, phải nằm giữa hai mặtphẳng này, trừ kính chiếu hậu
- Chiều cao toàn bộ (H) : Khoảng cách giữa mặt tựa của ô tô và mặt phẳng nằmngang tiếp xúc với phần cao nhất của ô tô Tất cả các phần lắp đặt của xephải nằm giữa hai mặt phẳng này
Trang 13Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
- Chiều dài cơ sở (L ) :Khoảng cách giữa các mặt phẳng đi qua các đường tâmocủa bánh trước và bánh sau và thẳng góc với mặt phẳng tựa
- Chiều dài đầu xe (L ) : Khoảng cách giữa mặt phẳng thẳng đứng đi qua tâm1bánh xe trước và điểm đầu cùng của ô tô, bao gồm tất cả các bộ phận đượclắp cứng vào ô tô
- Chiều dài đuôi xe (L ) : Khoảng cách giữa mặt phẳng thẳng đứng đi qua tâm2bánh xe sau và điểm sau cùng của ô tô, bao gồm cả biển số hoặc giá lắp đặtvà tất cả các bộ phận được lắp cứng vào ô tô
- Khoảng sáng gầm xe (H ) : Khoảng cách giữa mặt tựa của ô tô vả điểm thấpgnhất của ô tô nằm giữa 2 bánh, trừ các bánh xe
- Góc thoát trước ( α1): Góc nhỏ nhất tạo bởi bề mặt tựa và mặt phẳng tiếptuyến với các bánh trước và đi qua một điểm nhô ra nào đó của đường baotrước ô tô
- Góc thoát sau (α2): Góc nhỏ nhất tạo bởi bề mặt tựa và mặt phẳng tiếp tuyếnvới các bánh sau và đi qua một điểm nhô ra nào đó của đường bao sau ô tô.3.4 Các thông số đặc tính kỹ thuật
Các thông số đặc tính kỹ thuật do nhà sản xuất cung cấp, thường được thể hiện đầyđủ trong tài liệu kỹ thuật đi kèm với ô tô Các thông số kỹ thuật chính gồm:
- Bán kính quay vòng nhỏ nhất (Rmin): Là khoảng cách từ tâm quay đến tâm vếtbánh xe , trong khi quay bánh dẫn hướng với góc lớn nhất
- Tốc độ nhanh nhất của ô tô (Vmax) : Là tốc độ ô tô trên mặt đường nằm ngangmà trên đường đó ô tô không tăng tốc được nữa
- Mức tiêu hao nhiên liệu (l/100 km) khi thử nghiệm
- Các thông số của động cơ:
• Kiểu, nhãn hiệu, số xy lanh , cách bố trí
• Đường kính xy lanh, hành trình piston
• Dung tích làm việc
• Tỷ số nén
• Công suất cực đại / số vòng quay
• Mô men quay cực đại / số vòng quay
Trang 14- Các thông số hệ thống truyền lực:
• Tỷ số truyền hộp số
• Tỷ số truyền cầu chủ động
• Kiểu hệ thống phanh
• Kiểu hệ thống treo
• Kiểu hệ thống lái
• Cỡ lốp
4 NHỮNG TIÊU CHUẨN VỂ Ô TÔ4.1 Tiêu chuẩn nhận dạng VIN (Vehicle Identification Number)Để phục vụ cho việc nhận biết xe, hệ thống đánh số khung theo tiêu chuẩn quốc tếVIN (Vehicle Identification Number) gồm 17 ký tự được áp dụng
Số khung gồm 3 phần chính, được tạo nên bởi các số và chữ, nhưng không sử dụngchữ I, O, Q:
- 03 ký tự đầu: Khu vực nhận biết nhà sản xuất Các ký tự này được quy định trêntoàn thế giới
Ví dụ: JAA - Ô tô Isuzu sản xuất tại Việt Nam
KMH – Ô tô của nhà máy Hyundai Motor Company’s Pass car , Korea
- 06 ký tự tiếp: Khu vực miêu tả xe Các ý nghĩa của các chữ, số này do nhà sản xuấtquy định, cho biết các thuộc tính chung của xe
- 08 ký tự còn lại: Khu vực chỉ thị xe Trong đó ký tự đầu tiên (ký tự thứ 10 tính tổngcộng) cho biết năm sản xuất xe:
Trang 15Ví dụ 1: Ô tô tải ISUZU có VIN: JAANKR55LV7100009 có ý nghĩa
- JAA: Ô tô của hãng ISUZU sản xuất tại Việt Nam
- N : Ô tô tải nhẹ
- K : Tổng trọng tải
- V : Năm sản xuất (V – 1997)
- 7100009: Số thứ tự xuất xưởng
Ví dụ 2: Ô tô tải HYUNDAI có VIN: KMFCA17CPVC123456
Trang 16• B: Xe đầu kéo
• C: Xe chuyên dùng
• E: Máy kéo
• F: Xe tải
- C: Tổng trọng tải
- A: Dạng thùng tải (A – Tải)
- 1: Loại xe (1 – Xe thông dụng)
- 7: Hệ thống phanh (7 – Phanh thủy lực; 8 – Phanh khí)
- C: Loại động cơ
- P: Dạng tay lái (P- Tay lái bên trái ; R – Tay lái bên phải)
- V: Năm sản xuất
- C: Nhà máy chế tạo
• A: Nhà máy Asan
• B: Nhà máy Cheonju
• C: Nhà máy Ulsan
- 123456: Số thứ tự xe sản xuất (Serial Number)
Trang 17Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Đối với động cơ, số được đánh theo quy định riêng của nhà sản xuất, nhưng thườnggồm hai nhóm ký tự:
- Nhóm thứ nhất: Chỉ mã số kiểu của động cơ
- Nhóm thứ hai: Chỉ số thứ tự của động cơ
Ý nghĩa cuả nhóm ký tự thứ nhất:
Đặc điểm củađộng cơ
Nhiên liệu sử dụng
thẳng hàng Bố trí xy lanh
OHC Over Head Camshaft Trục cam đặt phía trên DOHC Double Over Head Hai trục cam đặt phía
Bố trí van
EC Electronic Carburetor Chế hoà khí điều khiển
điện tử
Hệ thống cung cấpnhiên liệu
EFI Electronic Fuel Injection Phun xăng điện tử
Hệ làm mát
Trang 18Aâu
4.2 Tiêu chuẩn Việt namKhi ô tô hoạt động trên đường bắt buộc phải tuân theo những tiêu chuẩn cuả Chínhphủ các nước quy định nhằm tăng tính an toàn cho người sử dụng, tăng tính kinh tế nhiênliệu và giảm ô nhiễm không khí do khí thải
Tại Việt Nam, Bộ Giao thông Vận tải ban hành Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 307-03ngày 10/07/2003 quy định về các yêu cầu an toàn chung cho ô tô Một số điểm chính củatiêu chuẩn này:
‰ Kích thước cho phép lớn nhất:
• Chiều dài ô tô : 12,2mVới ô tô kéo sơ mi rơ moóc, kéo rơ móc, ô tô khách nối toa: 20m
• Chiều rộng: 2,5 m
• Chiều cao: Ô tô có khối lượng toàn bộ trên 5 tấn: 4,0 m
Ô tô có khối lượng toàn bộ đến 5 tấn: Hmax≤1,75 Wt
Trang 19
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
W là khoảng cách giữa tâm vết tiếp xúc của hai bánh xe sau với mặt đường trườngthợp trục sau lắp bánh đơn, hay là khoảng cách giữa tâm vết tiếp xúc của hai bánh xe sauphía ngoài trường hợp trục lắp bánh đôi
• Chiều dài đuôi xe:≤65% chiều dài cơ sở (ô tô khách), 60% (ô tô tải)
Hình 1.8 – Phương pháp xác định giá trị Wt
‰ Phân bố khối lượng lên trục
• Trục đơn : 10 tấn
• Trục kép: Phụ thuộc khoảng cách hai tâm trục d
‰ Bán kính quay vòng nhỏ nhất: Theo vệt bánh xe trước phía ngoài≤12m
‰ Động cơ và hệ thống truyền lực:
• Công suất động cơ / 1 tấn khối lượng ô tô ≥7,35 kW
• Thời gian tăng tốc từ lúc khởi hành đến 200m: t ≤20 + 0,4 G (s)
• Vmax≥60 km/h
Trang 20
• Độ dốc vượt được trong điều kiện đầy tải: 20%
‰ Hệ thống lái
• Các bánh xe dẫn hướng phải đảm bảo ô tô có khả năng duy trì hướng chuyểnđộng thẳng khi ô tô đang chạy thẳng; tự quay về hướng chuyển động thẳngkhi thôi tác dụng lực lên vô lăng lái (thôi quay vòng)
• Các cơ cấu chuyển động của hệ thống lái khi hoạt động không được va quệtvới bất kỳ bộ phận nào của ô tô như khung, vỏ
• Không có sự khác biệt đáng kể về góc lái của bánh xe dẫn hướng và lực tácđộng lên vô lăng lái về bên trái và bên phải khi quay
• Độ rơ góc:
- Ô tô con, ô tô khách đến 12 chỗ, ô tô tải đến 1500kg:≤10o
- Các loại ô tô khác :≤15o
‰ Hệ thống phanh
• Hệ thống phanh chính và phanh đỗ xe phải dẫn động độc lập với nhau
• Hiệu quả phanh chính khi thử trên đường: Được đánh giá bằng một trong haichỉ tiêu quãng đường phanh S (m) hoặc gia tốc chậm dần lớn nhất khi phanhpJpmax(m/s ) với chế độ thử là ô tô không tải ở tốc độ 30 km/h:2
Phân nhóm Quãng đường phanh Sp (m) Gia tốc phanh Jpmax (m/s2) Nhóm 1: Ô tô con, kể cả ô
tô con chuyên dùng
Không lớn hơn 7,2 Không nhỏ hơn 5,8
Nhóm 2: Ô tô tải và ô tôchuyên dùng có khối lượngtoàn bộ không lớn hơn 8tấn, ô tô khách có tổngchiều dài không lớn hơn7,5m
Không lớn hơn 9,5 Không nhỏ hơn 5,0
Nhóm 3: Ô tô tải và ô tôchuyên dùng có khối lượngtoàn bộ lớn hơn 8 tấn, ô tôkhách có tổng chiều dài lớn
Không lớn hơn 11,0 Không nhỏ hơn 4,2
Trang 21Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
hơn 7,5 m và đoàn xe
‰ Đèn chiếu sáng:
Đèn chiếu sáng phía trước(đèn pha và đèn cốt)
Phía trước ô tô,đối xứng qua
mp trung tuyếndọc của ô tô
Trắng > 10000cd Chiều dài dải
sáng đèn pha
> 100mChiều dài dảisáng đèn cốt
> 50m
số lượng không lớn hơn 2
Phải bật sángkhi cần số ở vịtrí lùi
Đèn kích thước trước Gắn đối xứng
hai bên trái, hay vàngphải xe
Trắng 2 – 60 cd
Đèn kích thước sau Gắn đối xứng
hai bên trái,phải xe
sau, đối xứng
20 – 100 cd Phải bật sáng
khi tác độngvào hệ thốngphanh chính
hai bên trái,
Vàng 50 – 1050 cd Tần số nháy
từ 60 – 120 lần
Trang 22Đèn báo nguy hiểm cho Tất cả các đèn
nháy đồng thờivà cùng tần số
lắp đèn màuđỏ trước xe,màu trắng sau
xe
‰ Giới hạn khí thải: Theo TCVN 6438:2001
Phương tiện lắp động cơ xăng Phương tiện lắp động cơ
diesel
Thành phầngây ô nhiễm
HC (ppm thểtích)
- Đ/cơ 4 kỳ
- Đ/cơ 2 kỳ
- Đ/ cơ đặcbiệt
-150078003300
120078003300
60078003300
-
Trang 23
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Để tạo thành chiếc ô tô hoàn chỉnh, cần khoảng 15000 chi tiết riêng biệt Các chi tiếtnày được nhóm thành từng cụm và hệ thống
Ô tô tuy có hình dáng, kích thước rất đa dạng, nhưng đều có cùng các hệ thống cơ
bản Nhiều loại xe hiện đại ngày nay điều khiển hoạt động các hệ thống này bằng bộ điềukhiển điện tử (Electronic Control Module - ECM)
Các hệ thống cơ bản trên ô tô gồm:
Hình 1.9 – Các hệ thống cơ bản trên ô tô
• Động cơ (engine, power plant): Là nguồn cung cấp năng lượng cho ô tô chuyểnđộng Hiện nay trên ô tô sử dụng phổ biến nhất là động cơ đốt trong kiểu piston 4kỳ
• Hệ thống truyền lực (power train): Truyền năng lượng từ động cơ đến các bánh xechủ động
• Hệ thống di chuyển, bao gồm :
- Hệ thống phanh (braking system): Giúp người lái chạy chậm và dừng ô tô
- Hệ thống treo (suspension system): Hấp thụ các dao động khi bánh xe gặp cácmấp mô trên đường, giúp ô tô chuyển động êm dịu
Trang 24- Hệ thống lái (steeering system): Kiểm soát, điều khiển hướng chuyển động của
Phần lớn động cơ ô tô đều có nhiều xy lanh: 4, 6, 8 xy lanh, được bố trí thẳng hànghoặc chữ V
Để hoạt động được liên tục, ngoài cụm phát lực (piston - trục khủyu – thanh truyền)là cụm cơ bản, trên động cơ còn nhiều hệ thống hỗ trợ khác như hệ thống phối khí, hệthống nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát Tất cả các hệthống này cũng như nguyên lý hoạt động của động cơ được trình bày chi tiết ở bài giảngCấu tạo – nguyên lý làm việc động cơ đốt trong
5.1.2 Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực nhận nhiệm vụ truyền công suất từ trục khủyu động cơ đến bánh
xe chủ động, làm cho xe có thể chuyển động tới, lui
Các bộ phận cơ bản của hệ thống truyền lực bao gồm ly hợp, hộp số, (hộp phânphối), trục các đăng, bộ vi sai, truyền lực chính, bán trục, bánh xe
‰ Ly hợp: Là bộ phận nằm giữa động cơ và hộp số, có tác dụng nối trục khủyu động
cơ với hệ thống truyền lực, để truyền mômen quay được êm dịu và cắt truyềnđộng đến hệ thống truyền lực nhanh chóng, dứt khoát
‰ Hộp số: Hộp số trên ô tô có thể là hộp số cơ khí hoặc hộp số tự động Trong hộpsố tự động, việc gài số truyền được thực hiện tự động, người lái không phải điềukhiển Còn trong hộp số cơ khí, muốn chuyển sốâ, người lái phải đạp bàn đạp lyhợp trước khi gài số Dù là cơ khí hay tự động, chúng cũng bao gồm nhiều bộtruyền bánh răng và trục truyền, được lắp trong vỏ hộp số bằng gang hoặc nhôm,bên trong có dầu bôi trơn
Trang 25
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Hộp số cung cấp nhiều tỷ số truyền khác nhau, nhờ đó tăng được lực kéo cầnthiết cho bánh xe chủ động Ngoài ra còn có số lùi giúp ô tô chuyển động lùi, và
vị trí trung gian cho phép cắt lâu dài động cơ khỏi hệ thống truyền lực khi cầnthiết để động cơ chạy không
Hình 1.10 – Các chi tiết chính của hệ thống truyền lực
‰ Hộp số phụ (hộp phân phối): Trên ô tô nhiều cầu chủ động, hộp phân phối dùngphân mômen quay ra cầu trước và cầu sau
‰ Trục các đăng: Trên ô tô, cụm động cơ – hộp số được lắp trên khung xe, còn cầuchủ động liên kết với khung qua hệ thống nhíp đàn hồi Do đó, khoảng cách giữacầu chủ động và hộp số luôn thay đổi theo điều kiện đường Để truyền đượcmomen xoắn từ hộp số đến bánh xe chủ động trong điều kiện như vậy, người taphải sử dụng truyền động các đăng Truyền động này cho phép truyền mômenxoắn giữa các trục không nằm trên cùng một đường thẳng mà thường cắt nhaudưới gócαnào đó mà trị sốαthay đổi
‰ Bộ vi sai: Đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay với các vận tốc góc khácnhau khi ô tô quay vòng, khi kích thước các bánh xe trái và phải không giốngnhau hoàn toàn và khi đường không bằng phẳng
‰ Truyền lực chính : Làm tăng tỷ số truyền chung của hệ thống và truyền mômenxoắn qua cơ cấu phân chia đến các bán trục đặt dưới góc 90 đối với trục dọc củao
ô tô
Trang 26
‰ Bán trục: Truyền mômen xoắn từ truyền lực chính đến các bánh xe chủ động
‰ Bánh xe: Chịu toàn bộ trọng lượng ô tô, bánh xe là chi tiết duy nhất của ô tô tiếpxúc với đường khi chuyển động Bánh xe thực hiện hai chức năng :
- Hấp thụ các va đập từ mặt đường
- Tăng độ bám, nhờ đó ô tô có thể tăng tốc, phanh, quay vòng không bị trượt.5.1.3 Hệ thốngdi chuyển
Hệ thống di chuyển bao gồm hệ thống phanh, treo và lái
‰ Hệ thống phanh: Khi phanh, người lái đạp lên bàn đạp phanh Nhờ đó, dầuvới áp suất cao (trong hệ thống phanh dầu) tác động lên cơ cấu phanh tại cácbánh xe, ép các tấm ma sát của má phanh vào trống phanh Lực ma sát sẽlàm bánh xe quay chậm và dừøng lại
Hình 1.11 – Các chi tiết hệ thống phanh Trên ô tô có hai loại dẫn động phanh : Phanh dầu và phanh khí Cơ cấu phanh có thể làphanh guốc hoặc phanh dĩa
Các ô tô hiện đại được trang bị thêm hệ thống chống bó cứng bánh xe khiphanh (ABS – Antilock Brake System) Khi phanh, nếu bánh xe xuất hiện hiệntượng bó cứng, hệ thống sẽ tự động giảm áp suất dầu cung cấp đến cơ cấuphanh, nhờ vậy hiệu quả phanh tăng lên
Trang 27
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
‰ Hệ thống treo: Lò xo, giảm chấn và các chi tiết khác tạo nên hệ thống treocủa ô tô Lò xo trên mỗi bánh xe cho phép bánh xe dịch chuyển lên xuốngkhi gặp chướng ngại trên đường Khi đó, lò xo sẽ hấp thụ phần lớn chuyểnđộng, nên khung xe chỉ dịch chuyển nhỏ, tạo nên độ êm dịu chuyển động
Giảm chấn tại mỗi bánh xe hạn chế hành trình của lò xo
Ô tô sử dụng 4 dạng lò xo: Lò xo trụ, lò xo lá (nhíp), lò xo thanh xoắn vàđệm không khí Một số ô tô có bộ kiểm soát hành trình điện tử (ERC –Electronic ride control) , tự động thay đổi độ cứng của giảm chấn cho phùhợp điều kiện đường
Hình 1.12 – Hệ thống treo trên ô tô
‰ Hệ thống lái: Cho phép người lái quay bánh xe trước theo hướng mongmuốn, nhờ đó thay đồi hướng chuyển động của ô tô Khi tác động lên vànhtay lái, thông qua các cơ cấu cơ khí và các đòn nối với bánh trước, bánhtrước sẽ quay sang trái hoặc phải
Trang 28Hình 1.13 – Hệ thống lái trên ô tô5.1.4 Hệ thống điện và điện tử
Động cơ cung cấp năng lượng cho ô tô chuyển động Tuy nhiên, chính điện năng lạilà nguồn năng lượng cho nhiều bộ phận khác trên ô tô hoạt động Động cơ khởi động(démareur) dùng năng lượng điện để quay trục khủyu động cơ Hệ thống đánh lửa sử dụngđiện năng để tạo tia lửa điện trong xy lanh Hệ thống phun nhiên liệu sử dụng điện để vậnhành bơm nhiên liệu Đèn chiếu sáng, còi, radio, hệ thống điều hòa nhiệt độ cần dùng điệnđể hoạt động bình thường
Trên ô tô có hai nguồn điện: Bình ắc quy và máy phát điện xoay chiều Bình ắc quycung cấp điện khi động cơ không hoạt động và khi khởi động máy Sau khi động cơ đã khởiđộng, máy phát điện sẽ nạp điện cho bình ắc quy và cung cấp điện cho phụ tải
Ngày nay, ngày càng nhiều thiết bị trên ô tô sử dụng hệ thống kiểm soát điện tửnhằm tăng tính chính xác và an toàn khi vận hành Ví dụ hệ thống điện tử kiểm soát hoạtđộng của hộp số, hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống phanh
Trang 29
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Hình 1.14 – Hệ thống điện cung cấp năng lượng cho phần lớn thiết bị trên ô tôMột hệ thống kiểm soát điện tử gồm ba phần cơ bản: Thiết bị đầu vào, bộ xử lý vàthiết bị đầu ra Đầu vào là các công tắc và cảm biến (sensor) Chúng cung cấp các thôngtin cần thiết cho bộ xử lý (ECM – Electronic control module) Bộ xử lý sẽ ra quyết địnhcần làm gì, và các tín hiệu được gởi cho đầu ra là các cơ cấu chấp hành để thực hiện côngviệc cần thiết
Trên nhiều động cơ hiện đại, hệ thống EEC (Electronic engine control) kiểm soát hệthống đánh lửa và phun nhiên liệu Hệ thống này thường có khả năng tự chẩn đoán, nghĩalà có bộ nhớ lưu trữ tất cả các lỗi và sự cố xảy ra Khi gọi lại bộ nhớ, các thông tin này rấtcó ích cho kỹ thuật viên chẩn đoán và phát hiện bệnh của động cơ
Với ô tô, khung vỏ tạo nên khoang chứa hành khách, tạo sự tiện nghi và an toàn chohọ Có ba dạng cấu tạo khung chính:
- Khung và thùng riêng (Body-and-frame)
Trang 30- Khung thùng kết hợp (Unibody)
- Khung không gian (Space frame)
Dạng đầu tiên thường gặp ở các ô tô tải
Dạng thứ hai phổ biến ngày nay cho các ô tô con, với khung xe và thùng là một, được
chế tạo từ tấm thép dập định hình hàn lại với nhau Đáy thùng được tăng cứng nhờø các gân
gia cường, làm chỗ lắp động cơ, hệ thống treo và lái
Dạng khung không gian có khung cơ sở làm từ các ống thép và thép tấm Sau đó các
chi tiết plastic hoặc composite lắp lên khung cơ sở, tạo thành khung xe hoàn chỉnh
Hình 1 15 – Dạng khung – thùng rời (body/frame)
Trang 31
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Hình 1.16 – Khung thùng kết hợp
Hình 1.17 – Dạng khung không gian, với các chi tiết composite5.2 Bố trí chung các cụm – hệ thống trên ô tô
5.2.1 Bố trí động cơKhoang chứa động cơ trên ô tô thường nằm phía đầu xe Khi nâng nắp capô, ta sẽthấy động cơ cùng một số cụm khác được lắp gần đó như máy nén khí của hệ thống lạnh,máy phát điện xoay chiều, bơm trợ lực tay lái, động cơ khởi động, bộ tăng áp khí nạp, bìnhắc quy và bơm trợ lực phanh Các cụm này kết nối với nhau thông qua các dây dẫn điệnhay ống dẫn dầu
Trang 32Tuy nhiên, tùy thuộc nhà chế tạo, động cơ cóthể bố trí trước hoặïc sau xe, bố trí dọc theo xe hoặcbố trí ngang
Hình 1.18 – Bố trí động cơ trên ô tô
Khi bố trí dọc, thông thường cầu chủ động làcầu sau Động cơ được lắp với hộp số, thông quatrục các đăng và bộ vi sai, công suất được truyềnđến bánh xe chủ động (bánh sau) Đây là công thức(động cơ) trước– (cầu chủ động) sau
Khi bố trí ngang, cầu chủ động có thể là cầutrước, có thể là cầu sau, tuỳ động cơ đặt trước hoặcsau xe Như vậy ta sẽ có công thức trước – trướchoặc sau – sau Bố trí ngang sẽ làm cho xe gọnhơn Thay vì sử dụng hộp số đơn giản
(transmission), người ta dùng hộp số phức(transaxle), là tổ hợp của hộp số đơn giản vớitruyền lựïc chính, vi sai trong cùng một vỏ hộp.5.2.2 Bố trí h ệ th ố ng truy ề n l ự c
Hệ thống truyền lực (HTTL) có thể tập hợp các cụm chức năng khác nhau Thôngthường bao gồm:
* Ly hợp, hộp số chính, cầu chủ động, trục các đăng, bánh xe;
* Ly hợp, hộp số chính, hộp phân phối, cầu chủ động, trục các đăng, khớp nối, bánhxe;
* Hoặc hộp số cơ khí thuỷ lực (hộp số thuỷ cơ), hộp phân phối, cầu chủ động, trụccác đăng, khớp nối, bánh xe, v.v
Số lượng cụm có thể khác nhau tuỳ thuộc vào tính năng kỹ thuật của ôtô TRÊNhình 1.19.a và 1.19.b giới thiệu các sơ đồ bố trí chung thường gặp trên ôtô
Trang 33
http://www.ebook.edu.vn
Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
Hình 1.19a – Bố trí chung động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô
Trang 34
Hình 1.19b – Bố trí chung động cơ và hệ thống truyền lực trên ô tô
- Sơ đồ a: Động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng dọc phía trước đầu ôtô, cầu chủđộng đặt sau ôtô, trục các đăng nối giữa hộp số và cầu chủ động Chiều dài từ hộpsố đến cầu chủ động sau khá lớn nên giữa trục phải đặt ổ treo Sơ đồ này thôngdụng và quen thuộc trên nhiều ôtô đã gặp
Trang 35Cấu tạo ô tô Chương 1 – Tổng quan về ô tô
- Sơ đồ b: Động cơ, ly hợp, hộp số chính, cầu ôtô nằm dọc và ở phía trước, tạonên cầu trước chủ động Toàn bộ các cụm liên kết với nhau thành một khối lớn,
gọn Nhờ cấu trúc này trọng tâm xe nằm lệch hẳn về phía đầu ôtô, kết hợp với cấutạo vỏ ôtô tạo khả năng ổn định cao khi có lực bên tác động, đồng thời giảm độ
nhạy cảm với gió bên Song không gian đầu ôtô rất chật hẹp
- Sơ đồ c: Động cơ, ly hợp, hộp số, nằm ngang đặt trước ôtô, cầu trước chủ
động Toàn bộ cụm truyền lực làm liền khối, trọng lượng khối động lực nằm lệchhẳn về phía trước đầu ôtô giảm đáng kể độ nhạy cảm của ôtô với lực bên nhằm
nâng cao khả năng ổn định ở tốc độ cao Trong cầu chủ động: bộ truyền bánh răngtrụ thay thế cho bộ truyền bánh răng côn
Sơ đồ b, c ngày nay thông dụng, đặt trên cácôtô con một cầu chủ động, có tốcđộ cao nhằm đảm bảo trọng lượng phân bố về phía trước lớn (kể cả khi ôtô đầy tải)điều này có lợi cho khả năng điều khiển ôtô và giảm nhẹ công việc lắp ráp trongsản xuất
- Sơ đồ d: Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động làm thành một khối gọn ởphía sau ôtô, cầu sau chủ động Cụm động cơ nằm sau cầu chủ động Cấu trúc nàyhiện nay ít gặp trên ôtô loại 4, 5 chỗ ngồi, tuy vậy vẫn tồn tại vì lý do công nghệtruyền thống của các hãng sản xuất hoặc thực hiện trên các loại ôtô mini bus
- Sơ đồ e: Giống như sơ đồ d nhưng cụm động cơ nằm quay ngược lại, đặt saucầu sau
Hai dạng cấu trúc này rất phù hợp cho việc tăng lực kéo của xe, tức là đảm bảo
đảm bảo khả năng tăng tốc của ôtô tốt, hạ thấp chiều cao đầu ôtô, phù hợp với việc tạodáng khí động học cho ôtô cao tốc
- Sơ đồ g: Động cơ, ly hợp đặt trước xe, hộp số chính, cầu xe đặt sau ôtô vàcũng tạo nên một khối lớn, trục các đăng nối giữa ly hợp và hộp số chính Trục cácđăng đặt kín trong vỏ bọc làm tốt việc bảo vệ che bụi cho hệ thống TRỌNG lượngsan đều cho cả hai cầu
- Sơ đồ h: Động cơ, ly hợp đặt trước, hộp số chính, hộp phân phối đặt dọc phíađầu ôtô, cầu trước và cầu sau chủ động Nối giữa hộp phân phối và các cầu là cáctrục các đăng Sơ đồ này thường gặp ở ôtô có khả năng việt dã cao, ôtô chạy trênđường xấu
- Sơ đồ i: Động cơ, hộp số, ly hợp, cầu trước thành một khối nằm phía đầu ôtô,đáp ứng nhu cầu tăng trọng lượng lên cầu trước Cầu sau chủ động nối với hộp số
Trang 36chính thông qua khớp ma sát, không có hộp phân phối Kết cấu đơn giản và ôtô cótính năng việt dã tốt, nhất là khi ôtô hoạt động trên mặt đường trơn.
6 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ô TÔ TƯƠNG LAI
Ô tô ngày nay ngày càng được cải thiện nhẹ hơn, hình dạng mang tính khí động họctốt hơn, trong khi tổn hao công suất cho ma sát và tổn thất nhiệt, tổn thất truyền động cơkhí ngày càng giảm xuống Nhiều ô tô nhỏ ngày nay dùng động cơ 3 hoặc 4 xy lanh thaycho động cơ 6-8 xy lanh như ngày xưa, đã đạt được mức hao nhiên liệu 22km/l thay vì 5-6km/l như ô tô dùng động cơ 8 xy lanh giai đoạn 1970
Bằng cách sử dụng hệ thống EEC (Electronic engine control) kiểm soát hệ thốngđánh lửa và phun nhiên liệu, lượng tiêu hao nhiên liệu và khí thải giảm xuống đáng kể.Nhiều động cơ dùng hệ thống tăng áp khí nạp (turbocharger), tăng được lượng hoà khí nạpvào trong xy lanh, nhờ vậy những động cơ có kích thước nhỏ vẫn tạo được công suất lớn.Các ô tô con ngày nay có kích thước nhỏ gọn hơn và hoạt động hiệu quả hơn
Nhiều thành phố trên thế giới ngày nay gặp vấn nạn ách tắc giao thông và thiếu chỗđậu xe Để giải quyết vấn đề này, hệ thống xa lộ/ô tô thông minh (IVHS – IntelligentVehicle/Highway Systems) ra đời Hệ thống này giúp di chuyển bằng ô tô an toàn hơn,hiệu quảù năng lượng cao hơn Việc áp dụng hệ thống này là hoàn toàn hiện thực nhờ cáctiến bộ của ngành máy tính, điện tử và viễn thông
Để kiểm soát lượng khí thải, nhiều nguồn năng lượng khác đã, đang được nghiên cứucho động cơ ô tô Đó là khí hóa lỏng (LPG), khí tự nhiên (CNG), dầu sinh học (Bio-Diesel),hay năng lượng điện và năng lượng mặt trời Các loại ô tô sử dụng năng lượng điện và mặttrời còn được gọi là Zero emission vehicle (ZEV) vì hoàn toàn không có khí xả
Tất cả những thành tựu của ô tô được thực hiện trong thời gian dài, trên cơ sở nhữnghiểu biết ngày càng sâu sắc hơn về cấu tạo, cơ chế hoạt động của các hệ thống Do đó.nắm vững kết cấu và nguyên lý làm việc các hệ thống trên ô tô là kiến thức không thểthiếu của tất cả những người đam mê công nghệ ô tô
Trang 37- Nối động cơ với hệ thống truyền lực khi ôtô di chuyển;
- Ngắt động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong trường hợp ôtô khởi hành hoặcchuyển số;
- Đảm bảo là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quátải như trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp
1.2 Phân loại
1.2.1 Theo phương pháp truyền mômen
Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyềnlực người ta chia ly hợp thành các loại sau:
- Ly hợp ma sát: Mômen truyền động nhờ các bề mặt ma sát
- Ly hợp thuỷ lực: Mômen truyền động nhờ năng lượng của chất lỏng
- Ly hợp điện từ: Mômen truyền động nhờ tác dụng của từ trường nam châm điện
- Ly hợp liên hợp: Mômen truyền động bằng cách kết hợp hai trong các loại kểtrên
1.2.2 Theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp người ta chia ly hợp ra thành 2 loại sau:
- Ly hợp thường đóng
- Ly hợp thường mở
1.2.3 Theo phương pháp phát sinh lựcép trên đĩaép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép người ta chia ra các loại ly hợp sau:
- Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo đĩa);
- Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm củatrọng khối phụ ép thêm vào;
- Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp
Trang 381.2.4 Theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp người ta chia ly hợp ra thành các loại sau:
- Ly hợp dẫn động cơ khí;
- Ly hợp dẫn động thuỷ lực;
- Ly hợp dẫn động có cường hoá:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí cường hoá khí nén;
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực cường hoá khí nén
- Điều khiển dễ dàng, lực tác dụng lên bàn đạp nhỏ;
- Các bề mặt ma sát phải thoát nhiệt tốt;
- Kết cấu ly hợp phải đơn giản, dễ điều chỉnh chăm sóc
2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LY HỢP
Đối với hệ thống ly hợp, về mặt cấu tạo người ta chia thành 2 bộ phận chính:
- Cơ cấu ly hợp: là bộ phận thực hiện việc nối và ngắt truyền động từ động cơ đếnhệ thống truyền lực
- Dẫn động ly hợp: là bộ phận thực hiện việc điều khiển đóng mở ly hợp
2.1 Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo ép hình trụ bố trí xung quanh
2.1.1 Cấu tạo
Cấu tạo chung của ly hợp được chỉ ra trên hình 2.1.a và 2.1.b Hình 2.1.a thể hiệncấu tạo của ly hợp dưới dạng sơ đồ đơn giản Hình 2.1.b thể hiện kết cấu thực của nó Cấutạo của ly hợp có thể chia thành 2 nhóm chính sau:
- Nhóm các chi tiết chủ động gồm bánh đà, thân ly hợp, đĩa ép, đòn mở và các lò
xo ép Khi ly hợp mở hoàn toàn thì các chi tiết thuộc nhóm chủ động sẽ quay
Trang 39cùng với bánh đà
- Nhóm các chi tiết bị động gồm đĩa bị động (đĩa ma sát), trục ly hợp Khi ly hợpmở hoàn toàn các chi tiết thuộc nhóm bị động sẽ đứng yên
Hình 2.1a Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát khô một đĩa
lò xo trụ bố trí xung quanh
1 – Bánh đà 7 – Bàn đạp
2 – Đĩa ma sát 8 – Lò xo hồi vị
4 – Lò xo ép 10 – Càng mở
5 – Thân ly hợp 11- Ổ bi chà (bu tê)
13 – Bộ giảm chấn
Theo sơ đồ cấu tạo ở hình 2.1.a, thân ly hợp 5 được bắt cố định với bánh đà 1 bằngcác bulông, đĩa ép 3 có thể dịch chuyển tịnh tiến trong thân và có bộ phận truyền mômentừ thân 5 vào đĩa ép Các chi tiết 1, 3, 4, 5 được gọi là phần chủ động của ly hợp, chi tiết 2được gọi là phần bị động của ly hợp các chi tiết còn lại thuộc bộ phận dẫn động ly hợp
Cấu tạo thực tế của ly hợp ma sát khô một đĩa bị động, lò xo trụ bố trí xung quanhđược thể hiện trên hình 2.1.b Cũng như ở sơ đồ nguyên lý, cấu tạo của ly hợp khô một đĩa
ma sát lò xo trụ bố trí xung quanh gồm các bộ phận chính sau:
Trang 40
Nh×n theo B
Hình 2.1.b Cấu tạo của ly hợp 1 đĩa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh
10 - Đệm cách nhiệt; 20 - Bulông điều chỉnh; 31 - Bulông;
33 - Trục ly hợp;
Bộ phận chủ động bao gồm: bánh đà 4, đĩa ép 5 và thân12;
Bộ phận bị động bao gồm: đĩa ma sát 28, trục ly hợp 33 (và các chi tiết quay cùngtrục ly hợp)
‰ Kết cấu của một số bộ phận chính trong ly hợp:
+ Lò xo ép có dạng hình trụ được bố trí xung quanh với số lượng 9,12 Với cáchbố trí này kết cấu nhỏ gọn khoảng không gian chiếm chỗ ít vì lực ép lên đĩa ép qua nhiềulò xo cùng một lúc Tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là các lò xo không đảm bảo đượccác thông số giống nhau hoàn toàn, do đó phải lựa chọn thật kỹ nếu không lực ép trên đĩaép sẽ không đều làm tấm ma sát mòn không đều