Nghiên cứu làm mô hình xe động cơ xăng

1 ĐỒN 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 CƠNG TRÌNH : NGHIÊN CỨU LÀM MƠ HÌNH XE ĐỘNG CƠ XĂNG LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ CHUYÊN NGHÀNH : CƠ KHÍ – TỰ ĐỘNG HĨA Mã số cơng trình : …………………………… Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ĐẶT VẤN Hiện động xăng kỳ sử dụng phổ biến phương tiện giới nhờ vào ưu điểm trội mặt hiệu công suất, tiết kiệm nhiên liệu việc chế tạo xe mơ hình sử dụng động xăng kỳ điều hồn tồn khả thi hợp lí MỤC TIÊU ĐỀ TÀI: Hiểu nắm rõ động kỳ cấu tạo, nguyên lý hoạt động tính phận động Nắm vững từ làm tiền đề phát triển cơng nghệ ngành ôtô Và việc cho sản phẩm mô hình để vận dụng kiến thức học, áp dụng vào thực tế , kích thích tư sáng tạo suốt trình thực dự án NỘI DUNG ĐỀ TÀI: - Tìm hiểu cấu tạo oto - Cấu tạo,chức năng, hoạt động chi tiết động xăng kỳ - Ứng dụng động kỳ thị trường - Ưu nhược điểm tồn - Làm mô hình PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Sử dụng nguồn thơng tin Internet, sách vở, khảo sát thị trường bên kiến thức biết đề tài để thực dự án KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI: Chương 1: Giới thiệu đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thi cơng mơ hình Chương 4: Kết luận Chương 5: Hình ảnh mơ hình nhóm thông số Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA Ô TÔ 2.1.1 Các chi tiết nội thất cơng dụng Hình 1: Nội thất ô tô 1-Vô lăng: Là phần hệ thống lái điều khiển tài xế Phần lại hệ thống phản ứng với tác động từ người lái lên vô lăng thông qua phối hợp hai cặp cấu lái bánh - trục vít - bánh vít, đồng thời hỗ trợ từ bơm thủy lực 2-Bảng đồng hồ: Là hệ thống thông tin bao gồm đồng hồ, hình đèn báo giúp người lái biết thơng tin tình trạng hoạt động số hệ thống xe Thơng tin hiển thị dạng: kim số 3-Đồng hồ đo tốc độ (Speedometer): Dùng để đo lường hiển thị tốc độ tức thời xe, trang bị tiêu chuẩn phương tiện gắn động từ năm 1910, thường kết hợp với đồng hồ đo quãng đường (Odometer) để báo quãng đường xe từ lúc bắt đầu hoạt động đồng hồ hành trình (Tripmeter) để đo khoảng cách ngắn Đồng hồ đo vịng tua: Là cơng cụ đo tốc độ quay trục khuỷu động cơ, hiển thị số vòng/phút (RPM - Revolution per minute) Đối với xe số sàn, thơng số có ý nghĩa quan trọng, cho biết động có hoạt động dải mô men xoắn tối ưu tốc độ không tải có đạt chuẩn hay khơng Cịn với xe số tự động, người lái theo dõi đồng hồ để trì tình trạng hoạt động động dải vòng tua hợp lý tiết kiệm nhiên liệu 4-Bàn đạp ga: Là phận ô tô mà tác động lực làm cho xe chạy nhanh Bàn đạp ga điều khiển chân phải có cơng dụng kiểm sốt lượng nhiên liệu bơm vào động Người lái đạp ga mạnh, nhiên liệu bơm vào động lớn làm cho xe chạy nhanh Khi nhả chân ga, xe chạy chậm lại Bàn đạp ga phản ứng nhanh nhạy dù lực tác động không lớn 5-Bàn đạp phanh: Bộ phận điều khiển chân phải sử dụng trường hợp muốn giảm tốc độ dừng hẳn xe lại Khi người lái tác động lên bàn đạp phanh, dầu phanh hệ thống di chuyển theo đường ống dẫn đến xi lanh bánh xe, tác dụng lực sinh áp suất dầu phanh tác động lên piston, cấu phanh thực nhiệm vụ giảm tốc dừng xe Thời gian quãng đường để xe phanh phụ thuộc vào lực tác động lên bàn đạp Tuy nhiên, tốt người lái nên tăng áp lực xe đạt tới điểm dừng cách nhẹ nhàng, tránh phanh gấp 6-Bàn đạp ly hợp (chỉ có xe số sàn): Bàn đạp điều khiển chân trái người lái sử dụng muốn điều khiển xe khỏi vị trí cố định, chuyển số dừng xe mà không làm cho động bị tắt đột ngột Để xe chuyển động không bị rung giật, nhả bàn đạp ly hợp cần thực theo trình tự: Khoảng 2/3 hành trình đầu nhả nhanh cho đĩa ma sát ly hợp tiếp giáp với bánh đà, khoảng 1/3 hành trình sau nhả từ từ để tăng dần mô men xoắn truyền từ động đến hệ thống truyền lực Khi nhả hết bàn đạp ly hợp, người lái nên đặt chân xuống sàn xe để tránh tượng trượt ly hợp 7-Cần số: vận hành với ly hợp Việc điều khiển cần số tác động lên ăn khớp bánh hộp số, làm thay đổi sức kéo tốc độ chuyển động ô tô kế, trang bị hay thông số kỹ thuật động yếu tố cố định theo tiêu chuẩn nhà sản xuất, dù chủ xe có hiểu rõ khơng ứng dụng nhiều vào q trình sử dụng Trong đó, nắm vững nguyên lý hoạt động phận đề cập trên, người lái linh hoạt điều khiển xe tùy theo điều kiện khác nhau, từ tối ưu hóa khả vận hành cho xe Chính thế, đừng nên xem thường chi tiết nào, cấu đơn giản sở hữu cơng dụng to lớn 2.1.2 Các chi tiết ngoại thất công dụng 8-Nắp ca-pơ: Là phần khung kim loại phía đầu xe có cơng dụng bảo vệ cho khoang động cơ, đóng mở để bảo trì sửa chữa phận bên Lưới tản nhiệt: Hầu hết ô tô trang bị lưới tản nhiệt mặt trước để bảo vệ tản nhiệt động cơ, đồng thời cho phép khơng khí luồn vào bên Ngồi ra, lưới tản nhiệt đặt số vị trí phía trước bánh xe (để làm mát hệ thống phanh) phía sau xe, xe có động đặt sau 9-Đèn pha: Là thiết bị chiếu sáng thường đặt hai góc trái phải nối liền nắp capơ mặt trước xe Đèn pha tạo luồng sáng mạnh tập trung, chiếu ngang mặt đường có khả chiếu sáng khoảng 100 m Đèn pha dùng kết hợp với đèn cốt (đèn chiếu gần) chóa đèn, lắp bổ sung cho độ chiếu sáng tối ưu 10-Cản: Là cấu trúc gắn liền tích hợp vào phía trước phía sau tơ để hấp thụ lực tác động xảy va chạm, góp phần giảm thiểu chấn thương cho người ngồi xe hư hại phận khác 11-Kính chắn gió: Là dạng cửa sổ kính nằm phía trước tơ, khơng có cơng dụng chắn gió, bụi, mưa… vào xe, mà tham gia vào việc gia tăng độ cứng vững cho kết cấu xe bảo vệ an tồn cho hành khách số tình va chạm 12-Gương chiếu hậu: Là gương gắn bên góc hai cửa trước nhằm mục đích hỗ trợ người lái nhìn thấy khu vực phía sau hai bên xe Hình : Ngoại thất ô tô 2.1.3 Cấu tạo động Hình 3: Cấu tạo động 2.2 Cơng dụng chức chi tiết PHẦN TĨNH Nắp máy : Hình 4: Nắp máy + Vai trị: Là chi tiết dùng để đậy kín buồng cháy nơi để lắp ráp chi tiết vòi phun, bugi, cấu dẫn động xupap, xupap, cấu giảm áp + Trong nắp bố trí đường nước làm mát, đường dẫn dầu bôi trơn, đường thải, đường nạp, kết cấu phức tạp + Điều kiện làm việc: nắp xi lanh tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên điều kiện làm việc khắc nghiệt: nhiệt độ cao, áp suất lớn, chịu ăn mịn hóa học chất ăn mịn có sản phẩm cháy + Vật liệu chế tạo: nắp xilanh thường chế tạo gang hợp kim nhôm hợp kim Thân máy: + Nhiệm vụ: thân máy, nắp máy đỉnh piston tạo thành buồng cháy, thân piston nắp xi lanh cịn nơi bố trí hầu hết chi tiết cụm chi tiêt động 10 + Thân máy khung động cơ, thơng thường làm gang xám hợp kim nhơm, thân máy chế tạo thép, có gân tăng cứng nhằm giảm độ rung động tiếng ồn + Các xilanh: phần hình trụ, piston di chuyển lên xuống + Áo nước: có chứa khoang nước để làm mát, làm nguội xi lanh + Đường ống dẫn: đường ống đưa dầu từ động đến nắp máy thân máy Bạc trục khuỷu: phận đỡ trục khuỷu qua bạc Hình : Thân máy Đáy cacte Là chi tiết nằm phía động cơ, với th6an máy tạo hộp trục khuỷu có tác dụng chứa dầu bơi trơn động nơi gom khí xạ ( khí cacbon ) phát sinh trình làm việc động cơ, từ theo hệ thống khí vào buồng đốt động Đáy cacte thường lám tôn dập hợp kim đúc 25 Hình 19: Hệ thống bơi trơn Hệ thống bơi có chức cung cấp dầu bơi trơn đến vị trí, bề mặt cấu chi tiết có tính chuyển động tương nhằm hạn chế tối đa lực ma sát đồng thời bảo vệ bề mặt chi tiết khỏi ăn mòn hóa học khơng đáng có Hệ thống làm mát Hình 20 : Hệ thống làm mát 26 Hệ thống làm mát động có chức giải nhiệt giữ cho nhiệt độ làm việc động nằm khoảng phù hợp, tránh thất thoát tổn hao cơng nhiệt kích nổ nhiệt q cao, mang lại hiệu hoạt động, công suất làm việc tốt cho động Hình 21: Hệ tống làm mát 2.3 NGUN LÍ LÀM VIỆC Trong kì thứ (nạp – van nạp mở, van xả đóng), hỗn hợp khơng khí nhiên liệu “nạp” vào cylinder lúc piston chuyển động từ điểm chết (ĐCT) xuống điểm chết (ĐCD) 27 Hình 22 : Kỳ nạp Trong kì thứ hai (nén – hai van đóng), piston nén hỗn hợp khí nhiên liệu cylinder chuyển động từ ĐCD lên ĐCT Ở cuối kì thứ hai (piston ĐCT), hỗn hợp khí nhiên liệu đốt động xăng phận đánh lửa gọi bougie (bugi) tự bốc cháy động diesel Hình 23 : Kỳ nén 3.Trong kì thứ ba (sinh cơng – van tiếp tục đóng), hỗn hợp khí nhiên liệu đốt cháy Vì nhiệt độ tăng dẫn đến áp suất hỗn hợp khí tăng làm cho piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD Chuyển động tịnh tiến piston chuyển truyền (còn gọi tay biên hay tay dên) đến trục khuỷu (còn gọi cốt máy) biến đổi thành chuyển động quay 28 Hình 24 : Kỳ nổ 4.Trong thứ tư (xả – van nạp đóng, van xả mở) piston chuyển động từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí từ cylinder qua ống xả (thường gọi ống bơ) thải mơi trường Hình 25 : Kỳ xả Hình 26: Chu kỳ hoạt động động kỳ 29 30 31 2.4 Phân tích ưu nhược điểm động xăng kỳ Ưu điểm: + Hoạt động xác, hiệu quả, ổn định + Ít xảy tượng nhiệt cửa thải không bố trí thành xilanh đ ộng có hệ thống bôi trơn hoạt động hiệu + Tiết kiệm nhiên liệu cao so với động kì + Quá trình nạp nén kéo dài nên hiệu suất nạp nén cao, hiệu công suất c ao so với mức tiêu tốn nhiên liệu Nhược điểm: + Cơ cấu phối khí để đóng, mở xupap phức tạp, nhiều chi tiết nên việc bả o dưỡng khó khăn + Tiếng ồn làm việc lớn + Sự cân động vịng quay trục khuỷu có kì sinh cơng CHƯƠNG 3: THI CƠNG MƠ HÌNH Mơ hình xe động xăng 3.1 Các thơng số - Chiều dài khung 1.3m, ngang 0.65m, cao 0.5m - Tổng khối lượng 30 kg - Sử dụng hệ thống truyền lực cầu sau, lái trực tiếp - Sử dụng động xăng máy bơm - Góc quẹo 45 độ 3.2 Cấu tạo công dụng chi tiết 32 Hình 27 : Cấu tạo khung máy -Cục máy - chân ga - Hệ thống thắng đĩa - Ghế - Chuyển động dây truyền - Khung - Vơ lăng - bánh -Bộ chế hịa khí 33 Hình 28 : phận tơ 34 Hình 29: Các phận 35 Hình 30 : Cầu trước vơ lăng Hình 31: động xăng 36 Hình 32 : phận thắng 37 3.4.Sản phẩm: Hình 33:Sản phẩm xe mơ hình 3.5 Ưu nhược điểm xe Ưu điểm : + Thiết kế khung đơn giản, nhìn bắt mắt + Xe chạy tạo tiếng ấn tượng bẻ lái 38 + Có thắng xe hỗ trực dừng xe Nhược điểm : + Chưa có hệ thống treo + Vô lăng nhỏ bẻ lái nặng, góc quẹo nhỏ + Khơng có cầu visai nên xe không lùi + Thiết kế thô sơ, chưa có phuột nhún CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1 Kết luận: Sau hồn thành mơ hình nhóm hiểu phần ô tô, cấu tạo, chức năng, nguyên lí hoạt động động xăng Quan trọng cho sản phẩm khơng hồn thiện ý muốn rút nhiều học trình làm 4.2 Hướng phát triển đề tài Nhóm tiếp tục phát triển , cải tiến mơ hình để sản phẩm hồn chỉnh , áp dụng công nghệ vào để bắt kịp xu hướng đồng thời lưu ý lỗi mắc phải để khắc phục nhóm tiếp tục theo đuổi dự án ... cấu trục cam Dẫn động trục cam Dẫn động trục cam phụ thuộc vào vị trí đặt trục cam động cơ, cơng suất bí cơng nghệ hãng chế tạo xe Các kiểu dẫn động trục cam phổ biến là: dẫn động trục cam truyền... Cầu trước vơ lăng Hình 31: động xăng 36 Hình 32 : phận thắng 37 3.4.Sản phẩm: Hình 33:Sản phẩm xe mơ hình 3.5 Ưu nhược điểm xe Ưu điểm : + Thiết kế khung đơn giản, nhìn bắt mắt + Xe chạy tạo tiếng... trơn động nơi gom khí xạ ( khí cacbon ) phát sinh q trình làm việc động cơ, từ theo hệ thống khí vào buồng đốt động Đáy cacte thường lám tôn dập hợp kim đúc 11 2.2 PHẦN ĐỘNG Hình : Cấu tạo động