Nghiên cứu cấu tạo xe ô tô

CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG KHOA ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI : CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… CẤU TẠO CỦA XE Ơ TƠ ĐỘNG LỰC LỜI NĨI ĐẦU *** Mơn nghiên cứu khoa học môn quan trọng sống, giúp rèn luyện tư cách khoa học, kĩ giải vấn đề kích thích niềm say mê học hỏi Nghiên cứu " cấu tạo xe ô tô " đề tài nghiên cứu khoa học, có tầm quan trọng lớn ngành kỹ thuật ô tô Chúng xin giới thiệu chung " cấu tạo xe ô tô " gồm phần: động cơ, gầm xe, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh ô tô, điện ô tô thân vỏ Chúng em xin chân thành cám ơn thầy Võ Đắc Thịnh thời gian qua giúp chúng em hoàn thành tiểu luận CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC MỤC LỤC 1.1/ Động Cơ Trang 1.1.1/ Phân loại động ô tô……………………… …………………………….…….1 1.1.2/ Phân loại theo lượng chuyển động…………………… ….… 1.1.2.1/ Xe sử dụng động xăng …………………………………….… ….2 1.1.2.2/ Xe sử dụng động điesel ………………………… ……….….… 1.1.2.3/ Xe sử dụng động lai( Hybrid).……………………… ………….3 1.1.2.4/ Xe sử dụng lượng điện(EV)……… ………………………….3 1.1.2.5/ Xe sử dụng lượng lai loại tế bào nhiên liệu………….…4 1.1.3/ Phân loại theo phương pháp dẫn động…… …………… …….……4 2.1/ Gầm Xe………………………………………………………………………………… ………5 2.1.1/ Khung gầm…………………………………………………………………………… 2.1.1.1/ Khung gầm hình thang………………………………………… 2.1.1.2/ Khung gầm hình ống rỗng…………………………………………… 2.1.1.3/ Khung gầm liền khối…………………………………………………… 2.1.1.4/ Khung gầm hình xương sống…………………………………………… 3.1/ Hệ thống truyền lực……………………………………………………………………………….9 3.1.1/ Trục đăng……………………………………………………………………………….9 3.1.1.1/ Bố trí hệ thống truyền lực…………………………………………………… 3.1.1.2/ Cấu tạo trục đăng……………………………………………………………10 4.1/ Hệ thống phanh ô tô…………………………………………………………………………….10 4.1.1/ Phanh đĩa…………………………………………………………………………………… 10 4.1.2/ Phanh trống………………………………………………………………………………11 5.1/ Điện ô tô……………………………………………………………………………………………….12 5.1.1/ Khái quát máy khởi động………………………………………………………… 12 5.1.2/ Hệ thống gạt nước rửa kính…………………………………………………….13 5.1.3/ Hệ thống sạc……………………………………………………………………………… 14 5.1.4/ Hệ thống đánh lửa……………………………………………………………………… 14 6.1/ Thân vỏ……………………………………………………………………………………………… 15 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………………………………… CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 1.1/ Động cơ: 1.1.1/ Phân loại động ôtô Phân loại theo lượng chuyển động theo phương pháp dẫn động Hình 1: Động xe ô tô 1.1.2/ Phân loại theo lương chuyển động Xe ơtơ phân loại thành dạng sau tùy theo nguồn lượng chuyển động: - Động xăng - Động diesel - Động lai (Hybrid) CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC Hình 2: Các loại động xe tơ Ngồi người ta sử dụng động CNG, động LPG động chạy cồn, chúng sử dụng loại nhiên liệu khác 1.1.2.1/ Xe sử dụng động xăng Hình 3: xe sử dụng động xăng (nhiên liệu xăng) 1.Động Bình nhiên liệu 1.1.2.2/ Xe sử dụng động diesel Loại xe ôtô hoạt động động sử dụng nhiêu liệu diesel Do động diesel tạo mơmen xoắn lớn có tính kinh tế nhiên liệu tốt, nên chúng sử CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC dụng rộng rãi loại xe tải xe SUV SUV: Xe đa dụng kiểu thể thao Hình 4: xe sử dụng động diesel (nhiên liệu diesel) Động Bình nhiên liệu 1.1.2.3/ Xe sử dụng động lai (Hybrid) Loại xe ôtô trang bị với nguồn lượng chuyển động khác nhau, động xăng môtơ điện Do động xăng phát điện năng, loại xe ơtơ khơng cần nguồn bên ngồi để nạp điện cho ắc quy Hệ thống dẫn động bánh xe dùng điện 270V, thiết bị khác dùng điện 12V 1.1.2.4/ Xe sử dụng lượng điện (EV) Loại xe ôtô sử dụng nguồn điện ắc quy để vận hành mơtơ điện Thay sử dụng nhiên liệu, ắc quy cần nạp lại điện Loại xe mang lại nhiều lợi ích, khơng gây ô nhiễm phát tiếng ồn thấp hoạt động Hệ thống dẫn động bánh xe dùng điện 290V, thiết bị khác dùng điện 12V 1.1.2.5/ Xe sử dụng động lai loại tế bào nhiên liệu (FCHV) Loại xe ôtô sử dụng lượng điện tạo nhiên liệu hyđrô phản ứng với CẤU TẠO CỦA XE Ơ TƠ ĐỘNG LỰC ơxy khơng khí sinh nước Do thải nước, coi tốt loại xe có mức nhiễm thấp, tiên đoán trở thành nguồn lượng chuyển động cho hệ ôtô 1.1.3/ Phần loại theo phương pháp dẫn động Xe phân loại theo vị trí động cơ, bánh xe chủ động số lượng bánh xe chủ động Hình 5: Các loại hệ cầu chủ động FF (động đặt phía trước, cầu trước chủ động) FR (động đặt phía trước, cầu sau chủ động) MR (động đặt giữa, cầu sau chủ động) 4WD (4 bánh chủ động) CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 2.1/ Gầm xe: 2.1.1/ Khung gầm Khung gầm phận cốt lõi thiếu xe hồn chỉnh khơng phải hiểu rõ 2.1.1.1/ Khung gầm hình thang Hình Khung gầm hình thang Khung gầm hình thang ứng dụng mẫu xe AC Cobra.Đây loại khung gầm đời sớm Đến tận năm 1960, tất mẫu xe giới sử dụng loại khung gầm Thậm chí, mẫu SUV đại ngày dùng khung gầm hình thang Chỉ cần đọc tên, người đốn cấu trúc loại khung gầm Nhìn bề ngồi, trơng chẳng khác thang với hai nằm dọc nối với giằng chéo hai bên Các dọc thành phần chịu lực Chúng có khả chịu tải lực tác động theo chiều dọc xuất tăng tốc phanh Các giằng chéo hai bên có tác dụng chống đỡ lực tác dụng bên đồng thời tăng độ cứng xoắn * Ưu điểm: ngày nay, khung gầm hình thang khơng sở hữu nhiều ưu điểm giá thành rẻ dễ lắp ráp tay * Nhược điểm: có cấu trúc chiều nên độ cứng xoắn thấp hẳn so với loại khung gầm khác, đặc biệt chịu tác động trọng tải đứng xóc nảy lên Các loại xe sử dụng khung gầm hình thang: dòng xe SUV, xế cổ, Lincoln Town, Ford Crown Victoria… 10 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 2.1.1.2/ Khung gầm hình ống rỗng Hình 7: khung gầm hình ống rỗng Bộ khung gầm hình ống rỗng trang bị cho Lamborghini Countach có cấu trúc phức tạp.Do khung gầm hình thang khơng đủ mạnh nên kỹ sư chế tạo xe đua phát triển thêm loại thiết kế chiều mang tên khung gầm hình ống rỗng Một đại diện cổ xưa ứng dụng loại khung gầm xe đua Maserati Tipo 61 “Birdcage” Khung gầm hình ống rỗng sử dụng hàng tá ống cắt hình tròn (hoặc hình vng để dễ nối với pa-nô ốp thân hình tròn loại cho lực tối đa) Các ống đặt theo nhiều hướng khác nhằm tạo lực học chống lại lực tác động từ khắp nơi Chúng hàn lại với tạo thành cấu trúc phức tạp * Ưu điểm: rắn từ phía (so với khung gầm hình thang khung gầm liền thân với trọng lượng tương đương) * Nhược điểm: phức tạp, tốn nhiều thời gian để chế tạo Không thể sản xuất dây chuyền tự động Bên cạnh đó, loại khung gầm chiếm nhiều khơng gian, tăng chiều cao ngưỡng cửa gây khó khăn cho người sử dụng vào xe Các loại xe ứng dụng khung gầm hình ống rỗng: tồn mẫu xe Ferrari đời sau 360M, Lamborghini Diablo, Jaguar XJ220, Caterham, TVR… 2.1.1.3/ Khung gầm liền khối 11 CẤU TẠO CỦA XE Ơ TƠ ĐỘNG LỰC Hình 8: khung gầm liền khối Khung gầm liền khối cấu trúc mảnh tạo hình cho kiểu dáng tổng thể xe Trong khung gầm hình thang, hình ống rỗng hình xương sống sở hữu phận chịu lực cần có thân bao quanh khung gầm liền thân lại nối liền với thân xe thành khối Trên thực tế, khung gầm “một mảnh” kết hợp nhiều miếng hàn chặt với Trong đó, miếng có kích thước lớn sàn xe, miếng khác nén chặt máy đầm Chúng hàn điểm với robot laze dây chuyền sản xuất nước Tồn q trình diễn vài phút Sau đó, số phụ kiện khác cửa, ca-pô, nắp thùng xe, pa-nô bên trần ghép thêm vào Khung gầm liền khối có khả bảo vệ người lái xảy va chạm Do sử dụng nhiều kim loại nên vùng biến dạng ghép liền ln cấu trúc Một ưu điểm khác tiết kiệm không gian Không giống loại khung gầm khác, toàn cấu trúc thực chất lớp vỏ bên nên khơng cần đến có mặt ống truyền động lớn, ngưỡng cửa cao hay uốn to bản… Hiển nhiên, loại khung gầm có sức hút lớn với loại xe sản xuất hàng loạt * Ưu điểm: sản xuất hàng loạt rẻ, khả bảo vệ xảy va chạm tốt tiết kiệm không gian * Nhược điểm: nặng khơng thích hợp cho dây chuyền sản xuất qui mô nhỏ Các loại xe ứng dụng khung gầm liền khối: gần toàn mẫu xe sản xuất hàng loạt tất thành viên gia đình Porsche 2.1.1.4/ Khung gầm hình xương sống 12 CẤU TẠO CỦA XE Ơ TƠ ĐỘNG LỰC Hình 9: khung gầm hình xương sống LONGERON RH: sườn dọc theo thân phi bên phải LONGERON LH: Sườn dọc theo thân phi bên trái CHASSIS FRAME: khung gầm FRONT FRAME: khung trước UNDER FRAME: khung Khung gầm hình xương sống dùng cho mẫu xe Lotus Elan Mk II.Colin Chapman, người sáng lập nhãn hiệu Lotus phát minh khung gầm hình xương sống Elan roadster nguyên Sau thử nghiệm loại khung gầm liền khối sợi thủy tinh rơi vào thất bại, Chapman phát loại khung gầm rắn mà lại rẻ nhiều Đó thời điểm đời loại khung gầm hình xương sống Khung gầm hình xương sống đơn giản: xương sống hình ống rắn (thường cắt hình chữ nhật) nối trục trước sau đồng thời tạo gần toàn lực học Bên loại khung gầm có khoảng trống dành cho trục lái thích hợp với loại xe dẫn động cầu sau, động đặt trước Elan Toàn hệ dẫn động, động hệ thống treo nối với hai đầu xương sống Thân xe dựng xương sống thường làm từ sợi thủy tinh * Ưu điểm: thích hợp cho dòng xe thể thao loại nhỏ Dễ chế tạo tay kéo theo chi phí thấp dây chuyền sản xuất qui mô nhỏ Cấu trúc đơn giản giúp giảm chi phí Tiết kiệm khơng gian loại khung gầm liền khối * Nhược điểm: không phù hợp với dòng xe thể thao high-end Khung gầm xương sống khơng thể bảo vệ người lái vụ va chạm bên so le Do đó, cần kèm thiết bị bù khác thân xe Không tiết kiệm chi phí sản xuất hàng loạt Các loại xe sử dụng khung gầm hình xương sống: Lotus Espirit, Elan Mk II, TVR Marcos 13 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 3.1) Hệ thống truyền lực Hệ thống truyền lực gồm: li hợp, hộp số,,trục đăng,cầu chủ động Công Dụng: truyền biến đổi momen xoắn từ động đến bánh xe.thực đổi chiều chuyển động tạo khả chuyển động êm dịu thay đổi tốc độ 3.1.1/ Trục Các đăng: Trục đăng dùng để truyền moment quay từ cụm đặt cố định khung động hộp số đến cụm di động tương đối với khung cầu chủ động tốc độ thay đổi Hình 10: Trục đăng 3.1.1.1/ Bố trí hệ thống truyền lực: Hình 11 : Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực: 1-Động cơ; 2-hộp số; 3-khớp nối đăng; 4-trục đăng; 5-truyền lựcchính; 6-bộ vi sai; 7-bánh bao; 8-bán trục; 9-bánh mặt trời; 10-cần dẫn bánh hành tinh; 11-bánh hành tinh 14 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 3.1.1.2/ Cấu tạo trục đăng: Trục cácđăng gồm có đầu lắp với mặt bích qua khớp khác tốc.Đầu trước gắn với trục hộp số.Đầu sau gắn với truyền lực Hình 12: cấu tạo trục cácđăng 1.vú mỡ; 2-vòng định vị; 3-trục 4.1/ Hệ thống phanh ơtơ Hệ thống phanh giảm tốc độ hay dừng xe, hay ngăn khơng cho xe trơi đỗ xe Hình 13: Hệ thống phanh xe ô tô Bàn đạp phanh Trợ lực phanh Xi lanh phanh Van điều hoà lực phanh (van P) Phanh đĩa Phanh trống Khi đạp phanh, tạo áp suất thuỷ lực, hoạt động sau • Phanh đĩa: Hãm chuyển động quay bánh xe ma sát sinh má phanh đĩa ép vào rơto phanh đĩa 15 CẤU TẠO CỦA XE Ơ TƠ ĐỘNG LỰC • Phanh trống: Các guốc phanh bung Nó hãm chuyển động quay bánh xe ma sát sinh má phanh đĩa ép vào trống phanh Hình 14: Sơ đồ hệ thống phanh xe tơ Bình chứa2 Xi lanh Đến phanh trước Đến phanh sau 16 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 4.1.1/ Phanh Đĩa Ép má phanh đũa vào rôto phanh đĩa gắn bánh xe tạo ma sát Điều khiển chuyển động bánh xe lực ma sát Hình 15: Nguyên lý hoạt động phanh đĩa A Trước hoạt động B Trong hoạt động Càng phanh đĩa Má phanh đĩa Rôto phanh đĩa Píttơng Dầu 4.1.2/ Phanh Trống Một trống phanh quay với bánh xe Guốc phanh ép vào trống phanh từ bên Ma sát điều khiển chuyển động quay bánh xe Cần phải kiểm tra trống phanh má phanh Hình 16: Phanh trống 5.1/ Điện ôtô: Điện ô tô gồm: 17 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC - Hệ thống điện động cơ: hệ thống khởi động, hệ thống nạp, hệ thống đánh lửa - Hệ thống điện thân xe: hệ thống chiếu sáng, hệ thống gạt nước mưa, số hệ thống điều khiển khác 5.1.1/ Khái quát máy khởi động Hình 17: Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động 1- Ăcquy; 2- Máy khởi động; 3- Lò xo; 4- Khớp truyền động; 5- Cần gạt; 6- Lõi Solennoid; 7- Cuộn hút; 8- Cuộn giữ; 9- Đĩa tiếp điện; 10- Tiếp điểm; 11- Cầu chì; 12- Rơle máy khởi động; 13- Cơng tắc máy khởi động Vì động tự khởi động nên cần phải có ngoại lực để khởi động động đốt Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành Máy khởi động cần phải tạo mô men lớn từ nguồn điện hạn chế ắc qui đồng thời phải gọn nhẹ Vì lý người ta dùng mơ tơ điện chiều* máy khởi động Để khởi động động trục khuỷu phải quay nhanh tốc độ quay tối thiểu Tốc độ quay tối thiểu để khởi động động khác tuỳ theo cấu trúc động tình trạng hoạt động, thường từ 40 - 60 vòng/ phút động xăng từ 80 100 vòng/phút động diesel 18 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 5.1.2/ Hệ thống gạt nước rửa kính Hệ thống gạt nước rửa kính hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn rõ cách gạt nước mưa kính trước kính sau trời mưa Hệ thống làm bụi bẩn kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính Hệ thống gạt nước rửa kính hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn rõ ràng cách gạt nước mưa kính trước kính sau trời mưa Hệ thống làm bụi bẩn kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính Hình 18: Cần gạt nước gạt nước 19 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 5.1.3/ Hệ thống sạc Hình 19: hệ thống sạc xe ô tô -Máy phát điện : phát sinh điện -Tiết chế : điều chỉnh điện áp máy phát điện tạo -Accu : dự trữ cung cấp điện -Đèn báo sạc : cảnh báo cho tài xế hệ thống sạc gặp cố -Công tắc máy : đóng ngắt dòng điện 5.1.4/ Hệ thống đánh lửa Hình 20: hệ thống đánh lửa Khi động chạy, dòng điện từ ắc quy chạy qua IC đánh lửa, vào cuộn sơ cấp, phù hợp với tín hiệu thời điểm đánh lửa (IGT) ECU động phát sau bugi đánh lửa 20 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 6.1/ THÂN VỎ Có loại cấu tạo thân xe: Thân xe dạng khung thân xe dạng vỏ Hình 19: Thân vỏ A: Thân xe dạng khung Loại kết cấu bao gồm thân xe khung xe (trên có lắp động cơ, hộp số hệ thống treo) tách rời B: Thân xe dạng vỏ Loại kết cấu bao gồm thân xe khung xe gắn liền thành khối Toàn thân xe khỏe dạng khối thống 21 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC TÀI LIỆU THAM KHẢO Kỹ Thuật Sửa Chữa Ơ tơ - Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM, 41 Trang Giáo trình giảng dạy lưu hành nội trường đại học Cơng Nghiệp Tp.Hồ Chí Minh Kỹ thuật sửa chữa hệ thống điện xe ôtô - Châu Ngọc Thạch, 391 Trang Hoạt động hệ thống điện xe ô tô, xử lý sửa chữa tình trạng hư hỏng  Bài Giảng Cấu Tạo Ơtơ - Trường Mạnh Hùng, 199 Trang Tài liệu giảng dạy Bộ mơn khí tơ - trường đại học Giao thông vận tải - Hà Nội  22 ... khảo…………………………………………………………………………………… CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 1.1/ Động cơ: 1.1.1/ Phân loại động tô Phân loại theo lượng chuyển động theo phương pháp dẫn động Hình 1: Động xe ô tô 1.1.2/... ô tô " đề tài nghiên cứu khoa học, có tầm quan trọng lớn ngành kỹ thuật ô tô Chúng xin giới thiệu chung " cấu tạo xe ô tô " gồm phần: động cơ, gầm xe, hệ thống truyền lực, hệ thống phanh ô tô, ... lửa 20 CẤU TẠO CỦA XE Ô TÔ ĐỘNG LỰC 6.1/ THÂN VỎ Có loại cấu tạo thân xe: Thân xe dạng khung thân xe dạng vỏ Hình 19: Thân vỏ A: Thân xe dạng khung Loại kết cấu bao gồm thân xe khung xe (trên