bài giảng cấu tạo ô tô 3

141 3.2. Dầm cầu I. Công dụng của dầm cầu - Dầm cầu có công dụng gá đỡ ton bộ phần khối lợng đợc treo v chứa đựng hoặc gá đỡ các bộ phận không đợc treo. - Dầm cầu thờng đợc bố trí trên hệ thống treo phụ thuộc. II. Phân loại: - Theo phơng pháp chế tạo có thể chia thnh: + Chế tạo bằng hn, dập + Chế tạo bằng đúc. + Liên hợp - Theo loại cầu có thể chia ra: + Dầm cầu bị động, dẫn hớng hoặc không dẫn hớng, + Dầm cầu chủ động, dẫn hớng hoặc không dẫn hớng. - Theo kết cấu hệ thống treo: + Dầm cầu liền : treo phụ thuộc, + Dầm cầu chia cắt: treo độc lập. III. Kết cấu 1. Dầm cầu dẫn hớng: - Đặc điểm: + Đỡ phần trọng lợng phía trớc của ô tô, + Liên kết các bánh xe dẫn hớng v đảm bảo khả năng dẫn hớng, điều khiển dễ dng thông qua hệ thống lái, + Với loại dầm cầu dẫn hớng v chủ động còn có nhiệm vụ truyền lực v mômen đầy đủ từ bánh xe lên khung. - Kết cấu: + Dầm cầu dẫn hớng bị động, + Dầm cầu dẫn hớng chủ động, + Dầm cầu không dẫn hớng chủ động, + Dầm cầu không dẫn hớng, không chủ động. 2. Vỏ cầu chủ động: - Đặc điểm: bao bọc cụm truyền lực chính, vi sai v bán trục. Chịu trọng lợng ton bộ của ô tô đặt lên các bánh xe phía sau đồng thời nhận v truyền lực kéo, phanh, mômen. Vỏ cầu thờng đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc từ gang rèn hoặc gang cải tiến. Còn có thể chế tạo bằng phơng pháp dập hn từ phôi thép dập. 142 - KÕt cÊu: + DÇm cÇu chñ ®éng 143 3.3. Bánh xe và lốp - Bánh xe l cụm tạo chức năng chuyển động tịnh tiến cho xe, nhờ nó m ô tô có thể thực hiện di chuyển trên đờng. Bánh xe cần phải lăn êm dịu v tạo khả năng bám tốt nhất trên nền đờng. Trong quá trình chuyển động, bánh xe luôn phải tiếp nhận các lực, mômen v các chấn động từ mặt đờng tác dụng lên khung xe v ngợc lại. - Kết cấu của bánh xe thay đổi nhiều v đợc cải thiện nhằm nâng cao chất lợng chuyển động của xe. Cấu tạo chung của bánh xe gồm có: lốp, vnh, đĩa vnh v moayơ. Lốp, vnh, đĩa vnh đợc liên kết với moayơ qua mối ghép bu lông( có mặt côn đảm bảo định tâm). Mômen xoắn truyền cho các bánh xe chủ động thông qua bán trục. Bán trục nằm trong ngõng trục v có mặt bích liên kết với moay ơ qua mối ghép bulông. I. lốp ôtô 1. Cấu tạo lốp ô tô: Cấu tạo chung của lốp bao gồm: lớp cao su lót trong, lớp sợi ( xơng lốp), lớp đệm, lớp hoa lốp, thnh bên, vai lốp, tanh lốp bằng kim loại. Hoa lốp: - Đặc điểm: + Lớp cao su dy bên ngoi cùng của lốp, nằm trên bề mặt lăn trên nền đờng có các hình dạng khác nhau có nhiệm vụ bảo vệ lớp sợi bên trong v đảm bảo khả năng bám tốt nhất với nền đờng. + Có các rãnh bố trí thoát nớc tốt nhất khi đi trên đờng ớt. . Loại có hoa lốp nhỏ hoặc rất nhỏ : Dùng cho xe chạy trên nền đờng tốt ( xa lộ, thnh phố) đảm bảo khả năng bám đờng tốt. . Loại có hoa lốp thông thờng: Dùng cho xe chạy trên nền đờng cứng v đờng đất, . Loại hoa lốp có rãnh lớn v thô: Dùng cho xe chạy trên nền đờng xấu( công trờng, bãi, đờng lầy ). 144 2. Phân loại lốp ô tô: a) Căn cứ vào phơng pháp làm kín mà có thể phân loại: - Lốp không săm: Ký hiệu: TUBE LESS dùng cho xe có tốc độ cao do đặc điểm an ton (khi bị sự cố với lốp, hơi ra rất chậm do lớp cao su dy). + Đặc điểm: Lớp trong cùng có lớp cao su dy để tránh lọt khí, vật liệu các lớp sợi cũng tốt hơn để tránh lọt khí . Có độ tin cậy lm việc cao, . Nhiệt độ trong lốp thấp (do không có sự ma sát giữa lốp v săm) nên tuổi thọ cao, . Độ cứng lớn( không có chi tiết đn hồi l săm). . Yêu cầu độ kín khít mối lắp ghép vnh v lốp cao đợc quyết định bởi hình dáng hình học của lòng vnh. - Lốp có săm: Ký hiệu trên bề mặt lốp: TUBE TYPE + Đặc điểm: . Lốp nhẹ, mỏng, khả năng đn hồi tốt, . Nhiệt độ thấp hơn. . Dễ lắp ráp v tuổi thọ cao. b) Căn cứ vào kết cấu lớp sợi mành: - Lốp có sợi mành đan hớng kính : Ký hiệu trên lốp có chữ R: ( Radial). + Đặc điểm: Có hai lớp sợi đan chéo một góc 10-30 o v lớp mnh hớng kính Lốp loại ny có độ mi mòn bề mặt nhỏ, độ đn hồi tốt, lực cản lăn nhỏ, nhạy cảm với sự quay vòng của bánh xe dẫn hớng, độ giãn nở thể tích nhỏ, độ cứng vững v chịu lực dọc v bên đồng đều. - Lốp có sợi mành đan chéo. Ký hiệu trên lốp có chữ D: (Diagonal). + Đặc điểm: Các sợi mnh đan chéo so với mặt phẳng dọc từ góc 30 0 - 40 0 . Nhờ việc đan chéo, lốp có khả năng đn hồi dọc lớn, sự biến dạng bên ít hơn, chịu lực bên tốt, độ cứng vững cao nên có tiếng ồn, thích hợp với ô tô có vận tốc trung bình hay nhỏ. - Lốp có lớp sợi kim loại: + Đặc điểm: Có độ bền cao, khả năng quá tải cao, khả năng truyền nhiệt tốt. Thờng có 1 hoặc 2 lớp sợi mnh kim loại l thép hợp kim. TREAD: 4 PLIES ( 2 PLIES RAYON + PLIES STEEL) SIDEWALL: 2 PLIES RAYON - Số lợng lớp mành và áp suất hơi lốp: Kí hiệu: _PR + Đặc điểm: Lốp có số sợi mnh lớn có khả năng chịu tải lớn. Tuy nhiên lm tăng lực cản lăn của bánh xe. Tơng ứng với số lớp l áp suất hơi lốp cho phép. Ví dụ: - 4PR tơng ứng áp suất lốp P max =0,22MPa 2,2 KG/cm 2 - 6PR tơng ứng áp suất lốp P max =0,25MPa 2,5 KG/cm 2 145 - 8PR tơng ứng áp suất lốp P max =0,28MPa 2,8 KG/cm 2 c) Căn cứ vào áp suất khí nén bên trong lốp: - Lốp áp suất thấp: p= 0,8-5(kG/cm 2 ). Ký hiệu: B-d (Inch hoặc mm) Ví dụ: 185-14. Nghĩa l: B=185(mm), d=14(inch) - Lốp áp suất cao: p= 5-7kG/cm 2 . Ký hiệu: D ì B hoặc D ì H(inch hoặc mm) Ví dụ: 880 ì135. Nghĩa l D=880(mm); H=135(mm). 3. Kích thớc hình học của lốp ( Prôfin) - Chiều rộng : B hoặc ký hiệu W ( inch; mm) - Chiều cao: H( inch; mm) - Đờng kính ngoài của lốp: D( inch; mm) - Đờng kính lắp với vành của lốp: d(inch; mm) 4. Ký hiệu các loại lốp Theo một số tiêu chuẩn: II. Vành bánh xe: - Vnh có chức năng giữ cho lốp ở nguyên profin theo yêu cầu, đĩa vnh cố định bánh xe với moay ơ đầu trục bánh xe. - Vnh có thể chế tạo bằng phơng pháp dập, đúc hoặc có thể hn từ các tấm phôi hoặc bắt bằng bu lông định vị. Vật liệu chế tạo thờng dùng thép C15 hoặc C20. 1. Cấu tạo của vnh: Gồm lòng vnh, đĩa vnh, nắp đậy đầu trục bánh xe. 146 - Lòng vành: + Đảm bảo lốp không có khả năng dịch chuyển theo phơng dọc trục bánh xe. Bề mặt tựa thờng nghiêng 1 0 đến 5 0 để lốp bám chắc vo vnh không bị xoay. + Với loại lốp không săm, bề mặt tựa của lòng vnh có hình dạng đặc biệt để đảm bảo mối ghép giữa lốp v vnh tránh hiện tợng rò rỉ khí nén. - Đĩa vành: đĩa vnh có thể gắn với lòng vnh bằng phơng pháp hn hoặc đinh tán. Có xẻ cánh tản nhiệt, có các lỗ định tâm để cố định bánh xe với moayơ. 2. Ký hiệu của vnh: - Chiều rộng lòng vành: b(inch hoặc mm) - Đờng kính lắp lốp xe : d 1 ( inch hoặc mm) III. Moayơ: Bánh xe đợc liên kết với moay ơ bằng bulông thông qua đĩa vnh đảm bảo độ đồng tâm bằng các mặt côn trên bulông v đai ốc. Moay ơ quay trên các ổ bi. ở cầu chủ động moay ơ quay đợc bắt chặt với bích của bán trục. Moay ơ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc từ thép hoặc gang rèn. 147 IV. Các góc đặt bánh xe dẫn hớng Việc bố trí các góc đặt bánh xe dẫn hớng liên quan đến tính điều khiển v ổn định chuyển động. Xe phải có tính năng ổn định khi đi trên đờng thẳng v khi đi ra khỏi đờng vòng thì phải có khả năng hồi phục trạng thái đi thẳng. Do đó bánh xe đợc lắp đặt với các góc khác nhau so với mặt đờng v đối với hệ thống treo khác nhau. 1. Góc nghiêng ngang của bánh xe ( góc Camber): Góc nghiêng ngang của bánh xe l góc đợc xác định trong mặt phẳng ngang của xe tạo nên bởi mặt phẳng dọc đi qua tâm bánh xe với phơng thẳng đứng. Góc ny có giá trị từ 1/2 đến 1 0 ,đợc gọi l dơng khi nghiêng ra ngoi v ngợc lại gọi l âm. Trên một số loại xe góc ny còn có giá trị bằng không. Góc camber âm: - Khi quay vòng, góc camber âm lm giảm khả năng nghiêng của bánh xe nên sẽ duy trì tốt khả năng quay vòng, giảm thnh phần lực bên. Góc camber dơng: - Khi góc quay vòng dơng sẽ lm giảm tải trọng thẳng đứng tác dụng lên ổ trục v cam lái - Giữ cho bánh xe khỏi bị tuột do có thnh phần lực dọc trục khi đặt bánh xe có góc camber dơng. Góc camber không: - Khi chuyển động trên nền đờng bằng phẳng, góc camber không đảm bảo bánh xe mòn đều. 2. Độ chụm của bánh xe Độ chụm của bánh xe l độ lệch của phần trớc so với phần sau bánh xe khi nhìn từ trên xuống dới theo hớng chuyển động của xe. Góc lệch của bánh xe đợc gọi l góc chụm. - A<B gọi l độ chụm hoặc gọi l độ chụm dơng - A>B gọi l độ choãi hoặc gọi l độ chụm âm. 148 - Độ chụm đóng vai trò ổn định vành lái: + Khi bánh xe bị động dẫn hớng lăn xuất hiện lực dọc P f ( lực cản lăn) ngợc chiều chuyển động của xe, lực ny gây ra một mômen quay đối với tâm trụ đứng với khoảng cách r 0 . Mômen ny ép các bánh xe quay về phía sau lm mất ổn định lái, độ chụm dơng sẽ khắc phục hiện tợng ny tạo nên sự ổn định khi chuyển động thẳng. Giá trị độ chụm ny từ 2-3 (mm). + Khi bánh xe chủ động dẫn hớng lăn, mômen sinh ra tại trụ đứng bởi lực kéo sẽ ép các bánh xe quay vo phía trong nên cần đặt độ choãi cho bánh xe. Mặt khác khi chịu lực cản lăn v lực phanh nên độ choãi ny thờng đặt có giá trị nhỏ hoặc bằng không. Giá trị độ choãi từ -3ữ -2 (mm). + Khi xe đi vo đờng nghiêng, các bánh xe có xu hớng nghiêng vo phía nghiêng, nếu bánh xe có độ chụm sẽ lm cho các bánh xe có xu hớng quay theo chiều ngợc lại tức l ổn định khi đi thẳng. 3. Góc nghiêng ngang của trụ đứng ( kingpin angle). Góc nghiêng ngang của trụ đứng l góc hợp bởi đờng tâm trụ đứng v phơng thẳng đứng trong mặt phẳng cắt ngang. Góc nghiêng ngang ny có giá trị từ 2 0 ữ 16 0 Khoảng cách từ tâm đờng trụ đứng giao với mặt đờng đến tâm bánh xe giao với mặt đờng đợc gọi l độ lệch hay còn gọi l bán kính quay của bánh xe quanh trụ đứng. + Đặt góc nghiêng ngang trụ đứng nhằm để bánh xe dẫn hớng có khả năng tự quay về vị trí đi thẳng. Sự tự quay trở về đó l do có mômen phản lực( mômen cản quay vòng) tác dụng từ mặt đờng lên bánh xe. Mômen ny đợc hình thnh do có độ lệch. + Giảm mômen cản lăn khi khoảng lệch đợc rút ngắn. + Khoảng lệch quá lớn, khi lực phanh hoặc lực kéo truyền tới sẽ gây ra mômen lm quay quanh trụ đứng lớn. Hoặc các tác động từ mặt đờng có thể lm ảnh hởng đến độ ổn định của bánh xe. 4. Góc nghiêng dọc của trụ đứng ( caster angle): 149 L góc đợc xác định trong mặt phẳng dọc của xe v tạo nên bởi tâm đờng trụ đứng với phơng thẳng đứng trong mặt phẳng dọc. Khi nhìn theo chiều chuyển động dọc xe góc có giá trị dơng khi đờng tâm trụ đứng lệch về phía sau v có giá trị âm khi đờng tâm trụ đứng lệch về phía trớc. Góc lệch ny kèm theo độ lệch dọc( n k ) l khoảng cách giữa đờng tâm trụ đứng giao với mặt đờng với với đờng tâm bánh xe giao với mặt đờng trong mặt phẳng dọc. Độ lệch về phía trớc, khi đi vo đờng vòng hoặc chịu tác động của lực bên, phản lực bên tác động lên bánh xe sẽ sinh ra mômen cản quay vòng lm bánh xe có xu hớng quay về vị trí trung gian đi thẳng. Giá trị góc ny vo khoảng 0 0 ữ 12 0 khi đó độ lệch vo khoảng 0 ữ 25(mm) 150 [...]... lực đặt tại một vị trí ngoi cơ cấu lái c Ô tô có hai cầu dẫn hớng: Với tô tải có chiều di lớn hệ thống lái bố trí hai cầu phía trớc dẫn hớng Hình 4.4 ô tô có hai cầu trớc dẫn hớng d Ô tô có tất cả các cầu dẫn hớng Để giảm bán kính quay vòng trên tô bố trí tất cả các cầu dẫn hớng Hình 4.5 ô tô có tất cả các cầu dẫn hớng 167 Hệ thống lái ny thờng đợc bố trí trên các ô tô có tính năng cơ động cao v hoạt... Nhiều cầu dẫn hớng - Tất cả các cầu dẫn hớng 2 Cấu tạo chung hệ thống lái a Hệ thống lái không có trợ lực: Trên một số ô tô tải có trọng tải nhỏ, ô tô du lịch có công suất lít trung bình v nhỏ không bố trí trợ lực lái, cấu tạo hệ thống lái gồm: cơ cấu lái, dẫn động lái Hình 4.1 .Cấu tạo chung hệ thống lái không có trợ lực 1-Vnh tay lái; 2- trục lái; 3- cơ cấu lái; 4-đòn quay đứng; 5-thanh kéo dọc; 6-đòn... loại ô tô con cũng đợc bố trí trợ lực Hình 4.2: Hệ thống lái có trợ lực:xy lanh lực bố trí trên hình thang lái; van phân phối bố trí tại cơ cấu lái dùng trên các ô tô con Bộ trợ lực có nhiều vị trí đặt tuỳ vo cấu tạo hệ thống lái, thông thờng đợc đặt tại cơ cấu lái, hoặc trên hình thang lái 166 Hình 4 .3: Vị trí đặt van phân phối v xy lanh lực: a-xy lanh lực đặt riêng, van phân phối đặt tại cơ cấu lái;... b) Lò xo: Hệ thống treo với phần tử đn hồi l lò xo đợc sử dụng rộng rãi trên ô tô con v ô tô tải nhẹ - Đặc điểm của phần tử đn hồi lò xo: + Kết cấu: chế tạo từ thanh thép có tiết diện tròn hay vuông + u điểm: kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn do không có ma sát khi lm việc, không phải bảo dỡng v chăm sóc + Nhợc điểm: không có khả năng dẫn hớng v giảm chấn Do vậy bố trí phức tạp hơn so với loại dùng... Ks(t) - hệ số cản giảm chấn; Ct - độ cứng của lốp; q0 - mấp mô biên dạng đờng 160 Hệ thống treo trớc xe MercedesBenz 161 Hệ thống treo sau Hệ thống treo sau xe Mazda 162 1 63 164 Chơng IV: Các hệ thống điều khiển 4.1.Hệ thống lái 1 Công dụng, phân loại hệ thống lái a Công dụng Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi v duy trì hớng chuyển động của tô theo một hớng nhất định no đó b Phân loại + Theo cách bố... lái không sử dụng trợ lực về mặt cấu tạo thì đơn giản hơn hệ thống lái có bố trí trợ lực, thờng sử dụng cơ cấu lái loại trục vít- con lăn 165 b Hệ thống lái có trợ lực: Đối với tô tải có trọng tải lớn, xe khách loại vừa v lớn thì lực tác dụng lên vnh tay lái rất lớn, để lm giảm nhẹ lực tác dụng lên vnh tay lái khi điều khiển hệ thống lái bố trí thêm trợ lực lái, hiện nay để tăng tính an ton cho tô chuyển... thiểu tác hại đối với ngời lái do va chạm 3 Kết cấu một số chi tiết trong hệ thống lái 169 Hình Cơ cấu lái loại trục vít cung răng đặt bên Cơ cấu lái loại trục vít cung răng đặt giữa: 170 A -A 3 1 2 B N hìn th eo B A A Hình: Cơ cấu lái trục vít con lăn Hình: Cơ cấu lái loại liên hợp Hình: Cơ cấu lái trục vít chốt 171 Cơ cấu lái thanh răng- bánh răng 172 1 73 Hệ thống lái điện 174 Khớp cầu Van trợt... tích cực l nhân tố tạo nên tính u việt đó Kết cấu giảm chấn tích cực tơng tự kết cấu của giảm chấn thông thờng nhng đặc tính của giảm chấn tích cực có thể thay đổi nhờ sự thay đổi tiết diện van tiết lu hoặc thay đổi độ nhớt của môi chất công tác dới tác dụng của từ trờng Hình 1.4 Mô hình hệ thống treo bán tích cực 159 Zs - dịch chuyển khối lợng đợc treo; Zu - dịch chuyển khối lợng không đợc treo; Cs... quá trình ô tô chuyển động phù hợp với các đặc tính của đờng v vị trí khung vỏ xe đợc điều khiển nhờ hệ 158 thống điều khiển tự động Tuỳ thuộc vo khả năng điều khiển các thông số của hệ thống treo điều khiển ngời ta phân thnh hai loại: hệ thống treo tích cực hon ton v hệ thống treo bán tích cực (hệ thống treo chỉ có thông số của giảm chấn đợc điều khiển) 2 Hệ thống treo tích cực: Hình 1 .3 Mô hình hệ... điểm: + Kết cấu phức tạp: khó khăn khi tháo lắp, sửa chữa v bảo dỡng, - u điểm: + Đảm bảo động học đợc đúng v chính xác hơn, tuỳ theo kết cấu m giảm đợc độ trợt ngang: giảm độ mi mòn lốp + Có không gian để bố trí các bộ phận khác: hạ thấp trọng tâm xe, tăng độ ổn định chuyển động, + Khối lợng phần không treo nhỏ: giảm sự va đập v phát sinh tải trọng động III Cấu tạo các bộ phận của hệ thống treo 3. 1 Bộ . trên ô tô con v ô tô tải nhẹ. - Đặc điểm của phần tử đn hồi lò xo: + Kết cấu: chế tạo từ thanh thép có tiết diện tròn hay vuông + u điểm: kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn do không có. trong ngõng trục v có mặt bích liên kết với moay ơ qua mối ghép bulông. I. lốp tô 1. Cấu tạo lốp ô tô: Cấu tạo chung của lốp bao gồm: lớp cao su lót trong, lớp sợi ( xơng lốp), lớp đệm, lớp. của ô tô đặt lên các bánh xe phía sau đồng thời nhận v truyền lực kéo, phanh, mômen. Vỏ cầu thờng đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc từ gang rèn hoặc gang cải tiến. Còn có thể chế tạo bằng