BBài giảng cấu tạo ô tô

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 Số tiết : 60 tạo ô tô Trơng Mạnh Hùng : Cơ khí Ôtô Giảng viên : Bộ môn Hà Nội -2006 đại cơng ô tô Suốt kỷ XIX, ngnh vận tải tiến hnh cách mạng Đầu tiên l ngnh đờng sắt, l đầu máy có khả vËn chun nh÷ng khèi hμng khỉng lå Ci thÕ kû XIX, vận chuyển đờng bắt đầu tiến với phát triển xe Vận chuyển hng không, hình thức khí cầu bắt đầu Nhng bớc đột phá l phi vận hnh động lực hai anh em nhμ Wright ë Hoa Kú s¸ng chÕ Sù vËn chuyển đờng thuỷ có khuynh hớng chậm hơn, ma sát với nớc Tốc độ tu thuyền không cải thiện đợc nhiều so với trớc đây, loại tu đại đáp ứng vận tải 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 loại sau: + Phơng tiện vận tải đờng + Phơng tiện vận tải đờng sắt + Phơng tiện vận tải đờng thuỷ + Phơng tiện vận tải hng không Ô tô l phơng tiện giới đờng dùng để chở ngời, hng hoá phục vụ thực nhiệm vụ đặc biệt Lịch sử phát triển phơng tiện vận tải ô tô Năm 1650 xe có bốn bánh vận chuyển lò xo tích đợc thiÕt kÕ bëi nghƯ sü, nhμ ph¸t minh ng−êi ý Leonardo da Vinci Sau l phát triển nguồn động lực cho ôtô : động gió, động có không khí nén Năm 1769 đánh dấu đời động máy nớc ( khói đen, ån , khã vËn hμnh ) vμ vμo thêi kú ny ô tô tải đời Năm 1860 động bốn kỳ chạy ga đời đánh dấu cho đời ô tô ( loại xe ny dùng cho giới thợng lu ngời Pháp) Năm 1864 động bốn kỳ chạy xăng đời v sau 10 năm loại xe với động ny đạt đợc công suất 20 kw v đạt vận tốc 40 km/h Năm 1885, Karl Benz chế tạo xe có máy xăng nhỏ l ô tô Năm 1891 ô tô điện ®êi ë Mü h·ng Morris et Salon ë Philadel sản xuất Sau lốp khí nén đời, 1892 Rudolf Diesel cho đời động Diesel v cho chế tạo hng loạt Vo thời gian ny, hình thnh tổng thể ôtô con, ôtô tải, ôtô chở ngời với lốp khí nén Cuộc cách mạng xe bắt đầu vo 1896 Henry Ford hon thiện v bắt đầu lắp ráp hng loạt lớn Vo nhng năm l đời loại xe hãng Renault v Mercedes (1901) Peugeot (1911) Ngy ô tô không ngừng phát triển v đại, công nghiệp xe trở thnh ngnh công nghiệp đa ngnh Xe có hộp số tự động đời vo năm 1934 Năm 1967 xe có hệ thống phun xăng khí Ô tô phát triển với tính an ton: 1971 ABS: Anti-lock Brake System (hÖ thèng trèng bã cøng bánh xe 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 xe đợc cải thiện không ngừng: Năm 1993 vận tốc xe đạt 320 km/h v đến năm 1998, VMax= 378 km/h Cho đến ô tô đạt tốc độ lớn 400km/h I Khái niệm, phân loại 1.1 Khái niệm Ô tô l phơng tiện giới đờng dùng để chở ngời, hng hoá phục vụ thực nhiệm vụ đặc biệt 1.2 Phân loại a Phân loại theo mục đích sử dụng b Phân loại theo loại nhiên liệu dùng Logo số ô tô II Cấu tạo chung ô tô Ô tô cấu tạo gồm phần sau: + Động + Phần gầm + Phần thân vỏ + Phần hệ thống điện (không học học phần ny có môn học riêng) 2.1 Động Động l nguồn động lực phát lợng để ô tô hoạt động Động thờng dùng ô tô l động đốt kiểu piston Nhiên liệu dùng cho động cơ: Xăng, Diesel, khí ga Các phận động cơ: - Thân vỏ động - Cơ cấu trục khủu - trun - C¬ cÊu phèi khÝ - HƯ thèng cung cÊp nhiªn liƯu - HƯ thèng lμm mát - Hệ thống bôi trơn - Hệ thống điện 2.2 Gầm ô tô - Hệ thống truyền lực - Các 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 xăng - Hệ thống điện thân xe: Hệ thống chiếu sáng, hệ thống gạt nớc ma, hệ thống điều khiển khác III Bố trí chung ô tô 3.1 Bố trí động + Vị trí đặt động cơ: Đặt trớc, đặt đặt sau ô tô + Bố trí: Ngang, dọc ô tô a Ô tô con: Động đặt trớc cầu trớc chủ động- động đặt ngang Động đặt trớc- cầu sau chủ động, động đặt dọc Động đặt sau cầu sau chủ động Động đặt trớc hai cầu chủ động b Ô tô khách a) b) c) c Ô tô tải e) f) Chơng I: Động ô tô Hiện động thờng đợc sử ô tô l động đốt kiểu piston, nhiên liệu dùng cho loại động ny l xăng, Diesel, khí ga, khí H2 Ngoi động đốt trong, số ô tô sử dụng động lai (Hybrid), động điện Trong bi giảng ny giới thiệu động đốt kiểu piston 1.1 Những vấn đề chung động đốt Động đốt nói chung, động xăng v động Diesel nói riêng kiểu piston thuộc loại động nhiệt, hoạt động nhờ trình biến đổi hoá thnh nhiệt nhiên liệu buồng kín bị đốt cháy chuyển sang dạng Ton trình ny đợc thực buồng kín xy lanh động Trên ô tô động l phận quan trọng định đến thông số ô tô nh: công suất, tốc độ, trọng lợng hng hoá hay hnh khách chuyên chở ô tô v tính khác Có tác động trực tiếp đến môi trờng: gây ồn, gây ô nhiểm mối trờng khí thải gây Vì vậy, động chiếm số % lớn giá thnh ô tô (20ữ30%) a Phân loại động cơ: + Phân loại theo nhiên liệu : - Động xăng ng c INNOVA - Động Diesel KAMAZ V8 - Động dùng nhiên liệu khí (ga, H2 ) - Động Hybrid: + Phân loại theo chu chình hoạt động: - Động hai kỳ: Hiện không sử dụng ô tô - Động bốn kỳ: Đang đợc sử dụng phổ biến ôtô + Phân loại theo cách bố trí xy lanh: Động ô tô thờng có nhiều xy lanh, cã thÓ lμ: 3, 4, 6, 8,10, 12, Do vËy, cần xắp xếp vị trí xy lanh hợp lý để đảm bảo động lm việc hiệu Hiện xy lanh đợc bố trí theo hai cách : - Động có xy lanh bố trí thẳng hμng: Víi ®éng cã cã sè xy lanh ≤ Động xy lanh bố trí chữ V :Với ®éng cã cã sè xy lanh ≥ (®éng c¬ chữ V thờng có ký hiệu bên ngoi thân vỏ ô tô Ví dụ:V6 24V) b Cấu tạo chung động Các phận động cơ: - Thân vỏ động - Cơ cấu trục khuỷu - trun - C¬ cÊu phèi khÝ - HƯ thèng cung cấp nhiên liệu - Hệ thống lm mát - Hệ thống bôi trơn - Hệ thống điện.(không giới thiệu bi giảng ny) - Hệ thống điều khiển động c Một số khái niệm tiêu kỹ thuật động đốt kiểu piston: - - Điểm chết : L vị trí m piston đổi chiều chuyển động( không chuyển động tiếp đợc nữa) Có điểm chết dới ( ĐCD) v điểm chết ( ĐCT), piston vị trí ny thể tích buồng công tác đạt giá trị Vmax v Vmin Khoảng cách hai điểm chết gọi l hnh trình piston ( S) - Kỳ : l phần chu trình công tác xảy thời gian piston dịch chuyển hnh trình - Chu trình công tác: - Thể tích công tác xy lanh: L thể tích buồng xy lanh v piston hai điểm chÕt πD Vh = S ( D: ®−êng kÝnh xy lanh, S lμ hμnh tr×nh piston) V - Tû sè nÐn : lμ tû sè gi÷a Vmax vμ Vmin: = max Vmin - 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) Thông số động cơ: ng c S xy lanh v cỏch bố trí Cơ cấu phối khí Dung tích xi lanh [cm3 ] Đường kính x hành trình [mm] Tỷ số nén Hệ thống nhiên liệu Hệ thống đánh lửa Công suất phát tối đa SAE-NET [HP / rpm] Mô men xoắn tối đa SAE-NET [Kg·m / rpm] Mở Nạp Thời Đóng điểm Mở phối khí Xả Đóng Độ nhớt/cấp độ dầu bôi trơn 1TR-FE (INNOVA) 4-xi lanh thẳng hàng 16-xu páp, cam kép DOHC có VVT-i, dẫn động xích 7KE (Zace) 4-xi lanh thẳng hàng 8-valve, OHV, dẫn động xích 1,998 86.0 x 86.0 9.8 L-EFI (Lucft) DIS 1,781 80.5 X 87.5 9.1 D-EFI (Druck) Dùng chia điện 134 / 5,600 82.0 / 4,800 18.2 / 4,000 14.0 / 2,800 52°~0o BTDC 12° ~ 64° ABDC 15o BTDC o 51 ABDC 44° BBDC 49 BBTC 8° ATDC 5W-30 / API SL, SJ, EC or ILSAC 17 ATDC 5W-30 / API SL, SJ, EC or ILSAC o o Mét sè tõ viÕt t¾t th−êng dïng: 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 (®iỊu khiĨn lùc kÐo) 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: HÖ thống an ton bị động túi khí VVT-I: Variable Valve Timinh- Intelligent A/C Điều hòa khơng khí TCV Van điều khiển thời điểm phun EDU Bộ dẫn động điện tử VRV Van điều chỉnh chân không E/G Động VSV Van chuyển mạch chân không EGR Hệ thống tuần hồn khí xả ISC Điều khiển tốc độ khơng tải SCV Van điều khiển hút SPV Van điều khiển lượng phun 10 11 CAMRY 2004 CAMRY 2004 Động có Piston quay 12 1.2 C¬ cÊu trơc khủu – truyền 1.2.1 Thân v nắp động a Thân động + Nhiệm vụ: - Thân động l giá đỡ để bắt chi tiết, phận động - Chịu phận lực động - Bố trí tơng quan phận, chi tiết ®éng c¬: Trơc khủu, trơc cam, xi lanh - Chứa đờng ống nớc, áo nớc lm mát cho động + Cấu tạo: - Thân động đợc đúc thnh khối liền, có lỗ xi lanh(lỗ lắp ống lót xi lanh), có đờng nớc lm mát qua, đờng ống dẫn dầu bôi trơn, v vị trí để lắp đặt phận khác Vật liệu chế tạo thân động thờng l gang hợp kim hợp kim nhôm - Động dùng ô tô thờng có số xi lanh nhiều hai, xi lanh đợc xếp thnh dãy thẳng hnh đợc xếp theo hình chữ V, W Thân động chữ W 12 xi l h Thân động chữ V 13 Thép đúc Động lm mát gió 14 Phần đậy kín phía dới thân máy đợc gọi l te Các te dùng để chứa dầu bôi trơn động Động MITSUBISI b Nắp máy (nắp xi lanh) + Nhiệm vụ: - Cùng với xilanh tạo thnh buồng đốt động - Lm giá đỡ để bắt phận khác - Chịu lực - Bố trí tơng quan: trục cam, xúppáp, buồng cháy - Chứa đờng nớc lm mát, dầu bôi trơn động + Cấu tạo: Nắp máy đợc đúc liền khối với động xilanh thẳng hng đúc riêng nắp cho xilanh 15 Giữa nắp máy v thân máy có lắp đệm 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) kỳ nén - Tiếp nhận áp suất khí cháy chuyển động sinh công học truyền qua chốt Piston, tới trục khuỷu động + Cấu tạo: 17 Corola 18 §Ĩ gi¶m tiÕng gâ Piston lμm viƯc chèt Piston đợc chế tạo lệch tâm 19 b Xéc măng + Nhiệm vụ: có hai loại xéc măng xéc măng khí(hơi), xéc măng dầu - Xéc măng khí: lm kín buồng 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 thấp] Xéc măng số xử lý PVD* Xéc măng số mạ Chrome Xéc măng dầu *PVD: Physical Vapor Deposition 20 ... loại nhiên liệu dùng Logo số ô tô II Cấu tạo chung ô tô Ô tô cấu tạo gồm phần sau: + Động + Phần gầm + Phần thân vỏ + Phần hệ thống điện (không học học phần ny có môn học riêng) 2.1 Động Động... Trên ô tô động l phận quan trọng định đến thông số ô tô nh: công suất, tốc độ, trọng lợng hng hoá hay hnh khách chuyên chở ô tô v tính khác Có tác động trực tiếp đến môi trờng: gây ồn, gây ô nhiểm... sau cầu sau chủ động Động đặt trớc hai cầu chủ động b Ô tô khách a) b) c) c Ô tô tải e) f) Chơng I: Động ô tô Hiện động thờng đợc sử ô tô l động đốt kiểu piston, nhiên liệu dùng cho loại động