Thiết kế chế tạo xe mô hình động cơ xăng

ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC – EURÉKA LẦN THỨ XIX NĂM 2017 TÊN CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ CHẾ TẠO XE MƠ HÌNH ĐỘNG CƠ XĂNG LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ – TỰ ĐỘNG HĨA Mã số cơng trình: …………………………… MỤC LỤC Phần 1: Đặt vấn đề Error! Bookmark not defined Phần 2: Tổng quan tài liệu 2.1 Hệ thống lái 2.2 Hệ thống dẫn động 10 2.3 Động 14 Phần 3: Thuyết kế mơ hình xe 16 3.1 Giới thiệu chung đề tài 16 3.2 Chi tiết khung xe 17 3.3 Hệ thống lái 18 3.4 Hệ thống dẫn động 19 3.5 Chi tiết thắng xe 20 3.6 Động ( động xăng GX-160) 21 Phần 4: Kết luận 22 ĐẶT VẤN ĐỀ -Ngày nay, công nghệ ôtô ngày phát triển Mỗi năm, hãng xe cho đời mẫu xe lạ, đại, tiện nghi, nằm cung cấp nhu cầu sử dụng xe người -Ở Việt Nam, ngày lượng xe hoạt động ngày tăng, trình trạng ô nhiễm môi trường tiêu hao nhiên liệu xăng ngày lớn -Vì thế, nhóm em xin trình bày: “Mơ hình xe tơ động xăng” q trình mà nhóm chúng em áp dụng lý thuyết vào thực hành, tìm cách để giảm bớt tiêu hao nhiên liệu xăng, đồng thời hạn chế ô nhiễm môi trường 2 Phần 2: Tổng quan tài liệu 2.1 Hệ thống lái Từ ô tô đời nay, hệ thống lái cải tiến không ngừng để đáp ứng tiêu chí an tồn tiện nghi, tính an toàn chủ động điều kiện chuyển động với vận tốc cao mật độ phương tiện tham gia giao thơng lớn Q trình phát triển hệ thống lái xe tơ liệt kê thành hệ thống lái sau: hệ thống lái khí, hệ thống lái trợ lực thủy lực, hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện, hệ thống lái trợ lực điện, hệ thống lái tích cực, hệ thống lái Steer by wire, hệ thống lái tự động Hệ thống lái khí Hệ thống lái trợ lực thủy lực Hệ thống lái trợ lực thủy lực Hệ thống lái trợ lực điện Hệ thống lái chủ động AFS Hệ thống lái Steer by wire Hệ thống lái tự động Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống lái Hệ thống lái khí Hệ thống lái khí bố trí xe hệ từ thập kỷ 50 Cho đến thân phận khí hệ thống lái có nhiều cải tiến Các nghiên cứu hệ thống lái khí chủ yếu tập trung vào khả quay vịng tơ thời gian ngắn diện tích bé, giữ cho xe ổn định chuyển động thẳng, lực tác dụng lên vành tay lái nhỏ, đảm bảo động lực quay vòng để bánh xe không bị trượt, tương ứng động học dẫn động lái phận dẫn hướng hệ thống treo, khả ngăn va đập bánh xe dẫn hướng lên vành tay lái, quan hệ chuyển động bánh xe bên phải bên trái Hệ thống lái khí bao gồm hai thành phần chính: dẫn động lái cấu lái Cơ cấu lái chuyển đổi mô men góc quay vịng bánh xe dẫn hướng góc quay vành lái lớn Dẫn động lái truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng đồng thời đảm bảo cho bánh xe dẫn hướng quay quanh trụ đứng với vận tốc góc quay khác nhằm tránh tượng trượt quay vịng Hình 1.2 Hệ thống lái khí Nhìn chung hệ thống lái khí đáp ứng yêu cầu ban đầu để xe chuyển động đường đảm bảo bánh xe bị trượt quay vịng Tuy nhiên có nhiều vấn đề cần cải tiến hệ thống lái này: Người lái phải sử dụng 100% lượng để thực việc quay vòng bánh xe trình chuyển động, đồng thời tiếp nhận phản hồi không mong muốn từ mặt đường điều làm cho người lái cảm thấy mệt mỏi sử dụng Quỹ đạo chuyển động quay vịng chịu ảnh hưởng góc quay thân xe tình trạng đánh lái Trong hệ thống lái tập trung vào tốn góc quay dẫn hướng bánh chuyển động theo vơ lăng ảnh hưởng dịch chuyển thân xe đặc biệt đánh lái tốc độ cao rõ nét chưa kiểm sốt Chưa tối ưu khối lượng, kích thước chi tiết khí nên cấu cơng kềnh, nặng chiếm nhiều khơng gian bố trí Khả va đập sảy cố ảnh hưởng nhiều đến người sử dụng rõ nét Hệ thống lái khí chủ yếu trang bị cho dịng xe từ thập kỷ 70-80 Trên thị trường Việt Nam số xe cũ lưu thơng sử dụng loại hệ thống lái Hệ thống lái trợ lực thủy lực (HPS-Hydraulic Power Steering) Hệ thống lái có trợ lực thủy lực cải tiến hệ thống lái khí nhắm giải vấn đề hỗ trợ phần lượng người lái trình điều khiển xe tạo cảm giác thoải mái lái xe Tùy theo thiết kế chế độ chuyển động xe, lượng hỗ trợ trợ lực động tạo lên đến 80% lượng tổn hao cho việc đánh lái Việc trang bị hệ thống lái trợ lực giúp cho người lái tổn hao lượng quay vòng xe giảm va đập từ bánh xe lên vô lăng Không thế, cịn nâng cao tính an tồn trường hợp bánh xe gặp cố Đây ưu điểm bật hệ thống lái trợ lực thủy lực Hình Bố trí hệ thống lái với trợ lực lái (1; Bộ tản nhiệt, 2; Bình chứa dầu trợ lực, 3; Bơm dầu trợ lực, 4; Bộ phận cảm biến mô men cản quay điều khiển van trợ lực thủy lực, 5; Thước lái xylanh thủy lực) -Vấn đề cần giải tỷ lệ trợ lực phù hợp với điều kiện chạy xe thay đổi góc đánh lái Có thể thấy rõ: Khi di chuyển vận tốc thấp ta cần trợ lực nhiều, ngược lại tốc độ cao cần hạn chế trợ lực, Vị trí vơ lăng vị trí trung hịa (chạy thẳng) cần trợ lực, đánh lái nhiều xa vị trí trung hịa tỷ lệ trợ lực tăng Hay nói khác hệ thống trợ lực thủy lực cần bố trí thay đổi tỷ lệ trợ lực theo điều kiện chuyển động theo hai thông số chính: góc đánh lái vận tốc xe Hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái trợ lực thủy lực -Điểm quan trọng hệ thống lái trợ lực thủy lực xoắn (torsion bar) bố trí trục lái Thanh xoắn đóng vai trị phận cảm biến mơ men Góc đánh lái lớn mô men xoắn lớn làm cho xoắn biến dạng nhiều cửa van dầu trợ lực mở rộng áp lực dầu trợ lực tăng theo Vận tốc chạy xe tăng làm cho mô men cản bánh xe dẫn hướng giảm làm cho biến dạng xoắn giảm độ mở van trợ lực, lực trợ lực giảm theo điều làm hạn chế khả trợ lực tăng vận tốc mốt cách tự nhiên Hệ thống trợ lực lái ngồi ưu điểm tạo cảm giác nhẹ khí lái xe số nhược điểm cần cải tiến: Việc điều khiển van dầu trợ lực xoắn hồn tồn khí nên dải tốc độ hạn chế (góc biến dạng xoắn giới hạn), đặc biệt chạy tốc độ cao công suất bơm dầu tăng dẫn đến áp lực dầu tăng theo, việc hạn chế trợ lực trở lên khó khăn (mất cảm giác lái), bơm dầu làm việc liên tục (do nối trực tiếp với động cơ) làm tổn hao lượng tình trạng khơng cần trợ lực Trên thị trường Việt Nam nhiều dòng xe trang bị hệ thống lái giá thành rẻ phù hợp tốc độ chạy xe hạn chế (