bài giảng cấu tạo ôtô - trường mạnh hùng

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 Logo 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 INNOVA 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 . 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. 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