bài giảng cấu tạo ô tô 1

1 Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học giao thông vận tải Bộ MÔN CƠ kHí ô tô ***** Bi giảng Cấu tạo ô tô Môn học : cấu tạo ô tô Số tiết : 60 Giảng viên : Trơng Mạnh Hùng Bộ môn : Cơ khí Ôtô Hà Nội -2006 2 đại cơng về ô tô Suốt thế kỷ XIX, ngnh vận tải đã tiến hnh các cuộc cách mạng. Đầu tiên l ngnh đờng sắt, đó l các đầu máy có khả năng vận chuyển những khối hng khổng lồ. Cuối thế kỷ XIX, sự vận chuyển bằng đờng bộ cũng bắt đầu tiến bộ với sự phát triển của xe hơi. Vận chuyển hng không, bằng hình thức khí cầu cũng đã bắt đầu. Nhng bớc đột phá đó l chiếc phi cơ vận hnh động lực đầu tiên do hai anh em nh Wright ở Hoa Kỳ sáng chế. Sự vận chuyển đờng thuỷ có khuynh hớng chậm hơn, bởi sự ma sát với nớc. Tốc độ của tu thuyền không cải thiện đợc nhiều so với trớc đây, những loại tu hiện đại chỉ đáp ứng vận tải trên các đoạn đờng ngắn ( tu cánh ngầm, tu đệm không khí ). Các loại phơng tiện vận tải. Có thể phân loại phơng tiện vận tải theo những loại chính sau: + Phơng tiện vận tải đờng bộ. + Phơng tiện vận tải đờng sắt. + Phơng tiện vận tải đờng thuỷ. + Phơng tiện vận tải hng không. Ô tô l phơng tiện cơ giới đờng bộ dùng để chở ngời, hng hoá hoặc phục vụ thực hiện một nhiệm vụ đặc biệt. Lịch sử phát triển phơng tiện vận tải ô tô. Năm 1650 chiếc xe có bốn bánh vận chuyển bằng các lò xo tích năng đợc thiết kế bởi nghệ sỹ, nh phát minh ngời ý Leonardo da Vinci. Sau đó l sự phát triển của nguồn động lực cho ôtô : động cơ gió, động có không khí nén. Năm 1769 đánh dấu sự ra đời của động cơ máy hơi nớc ( khói đen, ồn , khó vận hnh ) v vo thời kỳ ny chiếc ô tô tải đầu tiên ra đời. Năm 1860 động cơ bốn kỳ chạy ga ra đời đánh dấu cho sự ra đời của ô tô con ( loại xe ny dùng cho giới thợng lu ngời Pháp). Năm 1864 động cơ bốn kỳ chạy xăng ra đời v sau 10 năm loại xe với động cơ ny đạt đợc công suất 20 kw v có thể đạt vận tốc 40 km/h. Năm 1885, Karl Benz chế tạo một chiếc xe có một máy xăng nhỏ đó l chiếc ô tô đầu tiên. Năm 1891 ô tô điện ra đời ở Mỹ do hãng Morris et Salon ở Philadel sản xuất. Sau khi lốp khí nén ra đời, 1892 Rudolf Diesel đã cho ra đời động cơ Diesel v đã cho chế tạo hng loạt. Vo thời gian ny, đã hình thnh tổng thể ôtô con, ôtô tải, ôtô chở ngời với lốp khí nén. Cuộc cách mạng xe hơi chỉ bắt đầu vo 1896 do Henry Ford hon thiện v bắt đầu lắp ráp hng loạt lớn. Vo nhng năm tiếp theo l sự ra đời các loại xe hơi của các hãng Renault v Mercedes (1901). Peugeot (1911). Ngy nay chiếc ô tô không ngừng phát triển v hiện đại, công nghiệp xe hơi đã trở thnh ngnh công nghiệp đa ngnh. Xe hơi có hộp số tự động ra đời vo năm 1934 Năm 1967 xe hơi có hệ thống phun xăng cơ khí. Ô tô phát triển đi cùng với tính năng an ton: 1971 ABS: Anti-lock Brake System (hệ thống trống bó cứng bánh xe khi phanh),1979 (Đk kỹ thuật số ), EBD: Electronic Brake Distrition (phân phối lực phanh điện tử), TRC: Traction Control (điều khiển lực kéo), điều khiển thân xe:Active Body Control (ABC) Tốc độ của xe cũng đợc cải thiện không ngừng: Năm 1993 vận tốc của xe đạt 320 km/h v đến năm 1998, V Max = 378 km/h. Cho đến nay ô tô có thể đạt tốc độ lớn hơn 400km/h. 3 I. Khái niệm, phân loại 1.1. Khái niệm Ô tô l phơng tiện cơ giới đờng bộ dùng để chở ngời, hng hoá hoặc phục vụ thực hiện một nhiệm vụ đặc biệt. 1.2. Phân loại a. Phân loại theo mục đích sử dụng. b. Phân loại theo loại nhiên liệu dùng 4 Lo g o mét sè « t« 5 II. Cấu tạo chung ô tô Ô tô cấu tạo gồm các phần sau: + Động cơ. + Phần gầm + Phần thân vỏ + Phần hệ thống điện (không học trong học phần ny có môn học riêng) 2.1. Động cơ Động cơ l nguồn động lực phát ra năng lợng để ô tô hoạt động. Động cơ thờng dùng trên ô tô l động cơ đốt trong kiểu piston. Nhiên liệu dùng cho động cơ: Xăng, Diesel, khí ga Các bộ phận chính của động cơ: - Thân vỏ động cơ. - Cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền - Cơ cấu phối khí - Hệ thống cung cấp nhiên liệu - Hệ thống lm mát - Hệ thống bôi trơn - Hệ thống điện. 2.2. Gầm ô tô - Hệ thống truyền lực - Các bộ phận chuyển động - Các hệ thống điều khiển 2.3. Thân vỏ Dùng để chứa ngời lái hnh khách, hng hoá - Ô tô tải: Cabin + thùng chứa hng - Ô tô chở ngời: Khoang ngời lái + khoang hnh khách 2.4. Hệ thống điện. - Hệ thống điện động cơ: Hệ thống khởi động, hệ thống nạp, hệ thống đánh lửa động cơ xăng. - Hệ thống điện thân xe: Hệ thống chiếu sáng, hệ thống gạt nớc ma, hệ thống điều khiển khác III. Bố trí chung của ô tô 3.1. Bố trí động cơ. + Vị trí đặt động cơ: Đặt trớc, đặt giữa đặt sau ô tô + Bố trí: Ngang, dọc ô tô a. Ô tô con: 6 1. Động cơ đặt trớc cầu trớc chủ động- động cơ đặt ngang 2. Động cơ đặt trớc- cầu sau chủ động, động cơ đặt dọc 3. Động cơ đặt sau cầu sau chủ động 4. Động cơ đặt trớc hai cầu chủ động. b. Ô tô khách c. Ô tô tải e) f) a) b) c) 7 Chơng I: Động cơ ô tô Hiện nay động cơ thờng đợc sử trên các ô tô l động cơ đốt trong kiểu piston, nhiên liệu dùng cho loại động cơ ny l xăng, Diesel, khí ga, khí H 2 Ngoi động cơ đốt trong, trên một số ô tô còn sử dụng động cơ lai (Hybrid), động cơ điện. Trong bi giảng ny chỉ giới thiệu về động cơ đốt trong kiểu piston. 1.1. Những vấn đề chung về động cơ đốt trong Động cơ đốt trong nói chung, động cơ xăng v động cơ Diesel nói riêng kiểu piston thuộc loại động cơ nhiệt, hoạt động nhờ quá trình biến đổi hoá năng thnh nhiệt năng do nhiên liệu trong buồng kín bị đốt cháy rồi chuyển sang dạng cơ năng. Ton bộ quá trình ny đợc thực hiện trong buồng kín của xy lanh động cơ Trên ô tô động cơ l bộ phận quan trọng quyết định đến các thông số cơ bản của ô tô nh: công suất, tốc độ, trọng lợng hng hoá hay hnh khách chuyên chở của ô tô v các tính năng khác. Có tác động trực tiếp đến môi trờng: gây ồn, gây ô nhiểm mối trờng do khí thải gây ra. Vì vậy, động cơ chiếm số % lớn về giá thnh của cả ô tô (20ữ30%). a. Phân loại động cơ: + Phân loại theo nhiên liệu : - Động cơ xăng ng c INNOV A 8 - Động cơ Diesel KAMAZ V8 - Động cơ dùng nhiên liệu khí (ga, H 2 ) - Động cơ Hybrid: + Phân loại theo chu chình hoạt động: - Động cơ hai kỳ: Hiện nay không còn sử dụng trên ô tô - Động cơ bốn kỳ: Đang đợc sử dụng phổ biến trên các ôtô. + Phân loại theo cách bố trí xy lanh: Động cơ ô tô thờng có nhiều hơn một xy lanh, có thể l: 3, 4, 6, 8,10, 12, Do vậy, cần xắp xếp vị trí của các xy lanh hợp lý để đảm bảo động cơ lm việc hiệu quả. Hiện nay xy lanh đợc bố trí theo hai cách : - Động cơ có xy lanh bố trí thẳng hng: Với động có có số xy lanh 6 9 - Động cơ xy lanh bố trí chữ V :Với động có có số xy lanh 6 (động cơ chữ V thờng có ký hiệu ở bên ngoi thân vỏ ô tô. Ví dụ:V6 24V). b. Cấu tạo chung động cơ Các bộ phận chính của động cơ: - Thân vỏ động cơ. - Cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền - Cơ cấu phối khí - Hệ thống cung cấp nhiên liệu - Hệ thống lm mát - Hệ thống bôi trơn - Hệ thống điện.(không giới thiệu ở bi giảng ny) - Hệ thống điều khiển động cơ. c. Một số khái niệm và chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ đốt trong kiểu piston: - Điểm chết : L vị trí m tại đó piston đổi chiều chuyển động( không chuyển động tiếp đợc nữa). Có điểm chết dới ( ĐCD) v điểm chết trên ( ĐCT), khi piston ở vị trí ny thì thể tích của buồng công tác đạt giá trị Vmax v Vmin. Khoảng cách giữa hai điểm chết gọi l hnh trình piston ( S). - Kỳ : l một phần của chu trình công tác xảy ra trong thời gian piston dịch chuyển một hnh trình. - Chu trình công tác: - Thể tích công tác xy lanh: L thể tích của buồng xy lanh v piston giữa hai điểm chết S D V h 4 2 = ( D: đờng kính xy lanh, S l hnh trình piston) - Tỷ số nén : l tỷ số giữa Vmax v Vmin: min max V V = - Công suất, Mômen xoắn cực đại, số vòng quay cực đại: (Kw; N.m; v/p) - Lợng tiêu hao nhiên liệu: (g/Kwh, lit/100km) 10 Thông số động cơ: ng c 1TR-FE (INNOVA) 7KE (Zace) S xy lanh v cỏch b trớ 4-xi lanh thng hng 4-xi lanh thng hng C cu phi khớ 16-xu pỏp, cam kộp DOHC cú VVT-i, dn ng xớch 8-valve, OHV, dn ng xớch Dung tớch xi lanh [cm 3 ] 1,998 1,781 ng kớnh x hnh trỡnh [mm] 86.0 x 86.0 80.5 X 87.5 T s nộn 9.8 9.1 H thng nhiờn liu L-EFI (Lucft) D-EFI (Druck) H thng ỏnh la DIS Dựng b chia in Cụng sut phỏt ti a SAE-NET [HP / rpm] 134 / 5,600 82.0 / 4,800 Mụ men xon ti a SAE-NET [Kgãm / rpm] 18.2 / 4,000 14.0 / 2,800 M 52~0 o BTDC 15 o BTDC Np úng 12 ~ 64 ABDC 51 o ABDC M 44 BBDC 49 o BBTC Thi im phi khớ X úng 8 ATDC 17 o ATDC nht/cp ca du bụi trn 5W-30 / API SL, SJ, EC or ILSAC 5W-30 / API SL, SJ, EC or ILSAC Một số từ viết tắt thờng dùng: BDC : Bottom Dead Center TDC : Top Dead Center DOHC: Dual Overhead Camshaft EFI : Electronic Fuel Injection ESA : Electronic Spark System: Đánh lửa điện tử ECT : Electronic Controlled Transmisson TRC : Traction Control (điều khiển lực kéo) EBD : Electronic Brake Distrition(phân phối lực phanh điện tử), ABC : Active Body Control (điều khiển thân xe) MT : Manual Transmisson AT : Automatic Transmisson SRS : Supplemental Sestraint System: Hệ thống an ton bị động túi khí VVT-I: Variable Valve Timinh- Intelligent A/C iu hũa khụng khớ EDU B dn ng bng in t E/G ng c EGR H thng tun hon khớ x ISC iu khin tc khụng ti SCV Van iu khin hỳt SPV Van iu khin lng phun TCV Van iu khin thi im phun VRV Van iu chnh chõn khụng VSV Van chuyn mch chõn khụng [...]... trong các kỳ khác + Cấu tạo: b Trục khuỷu + Nhiệm vụ: Tiếp nhận lực từ Piston do thanh truyền chuyể tới v biến lực thnh mô men xoắn + Cấu tạo: Trục khuỷu thờng chế tạo bằng phơng pháp dập hoặc đúc Cổ biên Khối lợng cân bằng Cổ trục 21 Lỗ dầu Cổ trục Khối lợng cân bằng 22 + Trục cân bằng 1. 3 Cơ cấu phối khí a Công dụng, phân loại Cơ cấu phối khí hay còn goi l hệ thống phân phối khí có công dụng điều khiển... lm kín (gioăng quylát) 16 1. 2.2 Nhóm Piston Nhóm Piston gồm: Piston, vòng găng(xéc măng), v chốt Piston a Piston: + Nhiệm vụ: - Nén hỗn hợp (không khí - nhiên liệu) trong kỳ nén - Tiếp nhận áp suất khí cháy chuyển động sinh công cơ học truyền qua chốt Piston, thanh tới trục khuỷu động cơ + Cấu tạo: 17 Corola 18 Để giảm tiếng gõ khi Piston lm việc chốt Piston đợc chế tạo lệch tâm 19 b Xéc măng + Nhiệm.. .11 CAMRY 2004 CAMRY 2004 Động cơ có Piston quay 12 1. 2 Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 1. 2 .1 Thân v nắp động cơ a Thân động cơ + Nhiệm vụ: - Thân động cơ l giá đỡ để bắt các chi tiết, bộ phận của động cơ - Chịu bộ phận lực của động cơ - Bố trí tơng quan các bộ phận, chi tiết của động cơ: Trục khuỷu, trục cam, xi lanh - Chứa các đờng ống nớc, áo nớc lm mát cho động cơ + Cấu tạo: - Thân... cháy, ngăn không cho khí cháy lọt xuống cácte dầu - Xéc măng dầu: gạt dầu bôi trơn xilanh v piston đồng thời ngăn không cho dầu bôi trơn lọt lên buồng cháy + Cấu tạo: [Xộc móng ng sut thp] Xộc mng hi s 1 c x lý PVD* Xộc mng hi s 2 c m Chrome Xộc mng du *PVD: Physical Vapor Deposition 20 1. 2.3 Thanh truyền Trục khuỷu a Thanh truyền + Nhiệm vụ: Truyền lực từ Piston đến trục khuỷu trong kỳ sinh công v theo... lm mát đi qua, đờng ống dẫn dầu bôi trơn, v các vị trí để lắp đặt các bộ phận khác Vật liệu chế tạo thân động cơ thờng l gang hợp kim hoặc hợp kim nhôm - Động cơ dùng trên ô tô thờng có số xi lanh nhiều hơn hai, các xi lanh đợc xếp thnh dãy thẳng hnh hoặc đợc xếp theo hình chữ V, W Thân động cơ chữ W 12 xi l h Thân động cơ chữ V 13 Thép đúc Động cơ lm mát bằng gió 14 Phần đậy kín phía dới thân máy... ny có kết cấu phức tạp khó chế tạo, đa số dùng trong các xe đặc chủng nh xe đua + Loại dùng piston đóng mở cửa nạp v cửa thải ( của động cơ hai kỳ) có kết cấu đơn giản, không phải điều chỉnh nhng chất lợng trao đổi khí không cao b) Cấu tạo v nguyên lý lm việc của hệ thống 1: Trục cam; 2: Con đội; 3: Lò xo phối khí dùng xupáp: xupáp; 4: Xupáp; 5: Nắp máy; 6: Thân - Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt... bức: Loại tuần hon một vòng dùng phổ biến trên tô, máy kéo v động cơ tĩnh tại; Loại tuần hon hai vòng dùng cho động cơ tu thuỷ - Hệ thống lm mát bằng không khí ( gió) có cấu tạo đơn giản, đây l phơng pháp cỡng bức nhờ quạt gió So sánh hai loại : Loại lm mát bằng nớc có hiệu quả cao hơn do lm mát đồng đều hơn ( nhiệt dung riêng v độ nhớt lớn hơn), tổn thất công suất do lm mát ít hơn Hệ thống lm mát bằng... dùng để chứa dầu bôi trơn động cơ Động cơ MITSUBISI b Nắp máy (nắp xi lanh) + Nhiệm vụ: - Cùng với xilanh tạo thnh buồng đốt động cơ - Lm giá đỡ để bắt các bộ phận khác - Chịu lực - Bố trí tơng quan: trục cam, xúppáp, buồng cháy - Chứa các đờng nớc lm mát, dầu bôi trơn động cơ + Cấu tạo: Nắp máy đợc đúc liền khối với động cơ xilanh thẳng hng hoặc đúc riêng mỗi nắp cho một xilanh 15 Giữa nắp máy v... hiện các công việc đóng mở các cửa nạp v cửa xả với mục đích nạp đầy không khí, hỗn hợp cháy (hỗn hợp cháy gồm xăng - không khí đối với động cơ xăng) v thải sạch khí cháy ra khỏi xy lanh Có thể phân loại hệ thống phân phối khí thnh các loại sau: + Loại dùng trục cam - xupáp : loại ny có kết cấu đơn giản đợc dùng phổ biến trên các loại đông cơ hiện nay + Loại dùng van trợt: loại ny có kết cấu phức tạp... loại ny chỉ đợc dùng trong một số động cơ xăng - Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo: Có hai loại l dẫn động trực tiếp v gián tiếp Loại dẫn động gián tiếp: + Nguyên lý lm việc: Chuyển động quay của trục khuỷu dẫn động trục cam 1 quay Vấu cam quay tỳ lên con đội 2, đẩy con đội chuyển động đi lên, thông qua đũa đẩy7 lm cho đòn gánh 8, gin cò 9 tỳ vo đuôi 1: Trục cam; 2: Con đội; 3: Lò xupáp 4 đẩy xupáp . Bi giảng Cấu tạo ô tô Môn học : cấu tạo ô tô Số tiết : 60 Giảng viên : Trơng Mạnh Hùng Bộ môn : Cơ khí tô Hà Nội -2006 2 đại cơng về ô tô Suốt thế kỷ. III. Bố trí chung của ô tô 3 .1. Bố trí động cơ. + Vị trí đặt động cơ: Đặt trớc, đặt giữa đặt sau ô tô + Bố trí: Ngang, dọc ô tô a. Ô tô con: 6 1. Động cơ đặt trớc cầu. « t« 5 II. Cấu tạo chung ô tô Ô tô cấu tạo gồm các phần sau: + Động cơ. + Phần gầm + Phần thân vỏ + Phần hệ thống điện (không học trong học phần ny có môn học riêng) 2 .1. Động cơ