Học ngành công nghệ kỹ thuật ô tô, sinh viên được trang bị kiến thức và kỹ năng chuyên sâu về cơ khí ô tô – máy động lực, hệ thống truyền động – truyền lực, cơ cấu khí, hệ thống điều khiển,… để có khả năng áp dụng những nguyên lý kỹ thuật cơ bản, kỹ năng thực hành cao và các kỹ năng liên quan đến ô tô.Sau khi học ngành Công nghệ kỹ thuật Ô tô sinh viên:Có khả năng tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa các chi tiết, cụm chi tiết, tổng thành đạt yêu cầu kỹ thuật đồng thời sử dụng tốt các dụng cụ, trang thiết bị đo kiểm và ứng dụng các phương pháp chẩn đoán kỹ thuật tiên tiến.Có khả năng kiểm định, thử nghiệm, khai thác và sử dụng các dịch vụ kỹ thuật ô tô.Có khả năng tự cập nhật kiến thức, nâng cao trình độ phù hợp công việc, khả năng giải quyết các vấn đề công nghệ (trong phạm vi cho phép theo quy định), vận dụng tiến bộ kỹ thuật, công nghệ mới, sử dụng thông tin khoa học để giải quyết những nhiệm vụ cụ thể trong thiết kế, cải tiến, sửa chữa ôtô, nâng cao hiệu qủa sử dụng các thiết bị trong ngành do yêu cầu thực tiễn sản xuất đặt ra.Có khả năng học tập ở trình độ cao hơn (Đại học, Thạc sĩ, Tiến sĩ) để nâng cao trình độ nghiệp vụ, hoặc học thêm các chuyên ngành khác cùng ngành hoặc khác ngành.
CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU, VẬN HÀNH HỘP SỐ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ 1.1 NHIỆM VỤ, YÊU 1.1.1 Nhiệm vụ: CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỘP SỐ TỰ ĐỘNG: Hộp số dùng để: - Truyền, biến đổi tốc độ mô men truyền (hay lực kéo) tới bánh xe phù hợp với tải động tốc độ ô tô, - Thay đổi chiều chuyển động (tiến lùi) cho ô tô, - Ngắt động lâu dài khỏi hệ thống truyền lực 1.1.2 Yêu cầu: - Có dãy tỷ số truyền hợp lý, phân bố khoảng thay đổi tỷ số truyền tối ưu, - • phù hợp với tính động lực học yêu cầu tính kinh tế vận tải, Phải có hiệu suất truyền lực cao, Khi làm việc không gây tiếng ồn không phát sinh tải trọng động, chuyển số nhẹ nhàng, - Kết cấu nhỏ gọn, dễ bảo dưỡng, sửa chữa, - Có khả bố trí cụm trích cơng suất để dẫn động thiết bị phụ khác 1.1.3 Phân loại: Theo cách bố trí: Động đặt trước, cầu trước chủ động (FF): Bánh xe Động Hộp số Bán trục Khớp đăng Biến mơ Hình 1.1: Bố trí động đặt trước, cầu trước chủ động (FF) • Động đặt trước, cầu sau chủ động (FR): 1 Động 2, Bánh xe Biến mô Hộp số hành tinh Bán trục Cầu chủ động Hình 1.2: Bố trí động đặt trước, cầu sau chủ động (FR) Các hộp số sử dụng ôtô FF thiết kế gọn nhẹ so với loại sử dụng ôtô FR chúng lắp đặt khoang với động Các hộp số sử dụng cho ơtơ FR có truyền động bánh cuối với vi sai lắp bên Còn hộp số sử dụng ơtơ FF có truyền bánh cuối với vi sai lắp ở bên trong, vì loại hộp số tự động sử dụng ơtơ FF còn gọi hộp số có vi sai • Theo đặc điểm thay đổi tỷ số truyền: Hộp số vô cấp dùng để tạo thành hệ thống truyền lực vơ cấp, hộp số có tỷ số truyền biến đổi liên tục, khoảng tỷ số truyền định sẵn, từ thấp đến cao ngược lại Loại thường bố trí tơ tích làm việc động nhỏ dm3 xe chuyên dụng có tốc độ thấp Hình 1.3: Hộp số vơ cấp • Hộp số có cấp, tạo thành hệ thống truyền lực có cấp, tỷ số truyền hộp số thay đổi với giá trị cố định khác Kết cấu bố trí nhiều tơ (kể ô tô con, ô tô tải, ô tô bt tơ chun dùng) Hình 1.4: Hộp số có cấp • Theo cấu trúc truyền lực bánh răng: Các bánh ăn khớp với trục cố định (hộp số thơng thường) Hình 1.5: Các bánh ăn khớp ngồi với trục cố định • Các bánh ăn khớp ăn khớp có trục di động (hộp số hành tinh) Hình 1.6: Các bánh ăn khớp ngồi có trục di động • • • Theo phương pháp điều khiển chuyển số hộp số: Điều khiển tay, Điều khiển tự động, Điều khiển bán tự động 1.1.4 Bố trí: Trên xe tơ dùng hộp số khí thì dòng truyền mô men từ động sang hộp số phải qua ly hợp, ly hợp có khả truyền hết mô men động sinh Trong với xe sử dụng hộp số tự động, dòng truyền mô men từ động xuống hộp số phải thông qua biến mô thủy lực Mô men từ động tới hộp số tăng lên K lần (K hệ số biến mơ) Hình 1.7: Hệ thống truyền lực xe lắp hộp số khí Hình 1.8: Hệ thống truyền lực xe lắp hộp số tự động 1.2 ĐẶC ĐIỂM VẬN HÀNH VÀ 1.2.1 Đặc điểm vận hành: ƯU ĐIỂM CỦA HỘP SỐ TỰ ĐỘNG: Đối với xe ơtơ có hộp số thường, cần sang số sử dụng để chuyển số nhằm thay đổi lực kéo tại bánh xe cho phù hợp với điều kiện chuyển động Khi lái xe lên dốc hay động khơng có đủ lực để leo dốc tại số chạy, hộp số chuyển số thấp Vì lái xe phải thường xuyên nhận biết tải tốc độ động để chuyển số cách phù hợp Điều gây nên mát công suất động cách không cần thiết, ngồi còn gây nên khó khăn điều khiển tập trung mức người lái Ở hộp số tự động, nhận biết lái xe không cần thiết, lái xe cần lựa chọn dãy số, sau việc chuyển lên hay xuống đến số thích hợp thực cách tự động tại thời điểm thích hợp theo tải động tốc độ xe Việc chuyển số tự động làm tăng tính tiện nghi xe Ngồi q trình vận hành dừng xe mà khơng phải đóng ngắt ly hợp số N Hộp số tự động thủy có tốc độ truyền thẳng truyền tăng 1.2.2 Ưu - điểm hộp số tự động: Quá trình chuyển số tự động nên giảm thao tác điều khiển ly hợp hộp số so với hộp số thường Do tạo điều kiện cho người lái xử lý tình khác đường Điều làm tăng tính tiện nghi cho tơ - Trong hộp số khí: Các bánh sang số gài vào (gài trực tiếp qua đồng tốc) Ở hộp số tự động: Các bánh ăn khớp sẵn với nhau, trình sang số thơng qua việc đóng mở phanh ly hợp Vì - trình sang số êm dịu, không gây tải trọng động So với hộp số thường thì hộp số tự động sử dụng áp suất thủy lực để truyền mô men xoắn êm dịu tới bánh xe Do giảm tải trọng động, tăng tuổi thọ cho chi tiết hệ thống truyền lực Hình 1.9: Đặc tính kéo xe sử dụng hộp số thường Hình 1.10: Đặc tính kéo xe sử dụng hộp số tự động - Qua đồ thị ta thấy: xe sử dụng hộp số thường hoạt động ổn định ở nửa vùng tay số bên phải ở nửa vùng bên trái thì lực cản tăng lực kéo lại giảm Với xe sử dụng hộp số tự động đảm bảo lực kéo tăng lực cản - tăng Trong hộp số thường, việc chuyển số tiến hành tạm thời ngắt dòng truyền mô men nhờ mở ly hợp ma sát, điều dẫn tới việc thay đổi đột ngột mô men chuyển động bánh xe khơng tận dụng qn tính chuyển động xe Nhờ vào việc chuyển số tự động liên tục, hộp số tự động khắc phục - nhược điểm ở hộp số thường Nhờ có hệ thống điều khiển điện tử, hộp số tự động điều khiển chuyển số vào thời điểm gần với điểm tối ưu phù hợp với chế độ tải trọng động tốc độ ô tô 1.2.3 Đặc điểm chế độ chuyển số: Hộp số tự động thực chuyển số thơng qua việc đóng mở cấu chấp hành: ly hợp, phanh Trạng thái làm việc thiết lập sở vị trí cần chọn số tín hiệu tải động cơ, tốc độ tơ Hình 1.11: Đồ thị ngưỡng chuyển số Qua đồ thị ngưỡng chuyển số ở ta thấy: • Với giá trị tải động thì ngưỡng tăng giảm số không trùng nhau, điều tránh tượng liên tục tăng giảm số tại vùng làm việc • hẹp đó, Ở chế độ tải động cố định, tốc độ tăng dần tới giá trị đó, hộp số chuyển sang số cao Ngược lại tốc độ giảm dần tới giá trị đó, hộp • số chuyển sang số thấp hơn, Giá trị tải động (độ mở bướm ga) tốc độ động xác định thông qua cảm biến, sau thơng tin đưa điều khiển trung tâm ECU, ECU xử lý thông tin điều khiển hệ thống thủy lực 1.2.4 Cơ chế đảm bảo trình chuyển số khơng rung, giật: Ở hộp số thường, trình chuyển số thực tạm thời ngắt dòng truyền mô men nhờ mở ly hợp ma sát (đạp côn), đồng tốc giúp san tốc độ bánh gài số vì tránh tượng rung, giật chuyển số Ở hộp số tự động, trình chuyển số thực thông qua việc đóng mở ly hợp, phanh hộp số hành tinh Để tránh tượng rung giật trình chuyển số, người ta bố trí cấu sau: Bình tích năng: Với nhiệm vụ điều chỉnh áp suất dầu cấp tới điều khiển ly hợp, phanh phù hợp với chế độ vận hành xe Điều giúp tránh tượng rung giật trình chuyển số, đồng thời tránh tượng trượt phanh ly hợp trình làm việc, Hình 1.12: Bình tích - Bố trí khớp chiều cấu hành tinh Hình 1.13: Khớp chiều CHƯƠNG II: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U340E 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG: Hộp số tự động U340E lắp xe Toyota Vios loại hộp số thủy sử dụng truyền hành tinh có điều khiển điện tử Hình 2.1: Hộp số tự động U340E lắp Toyota Vios Hộp số U340E tổ hợp từ cấu hành tinh Wilson ghép với kiểu CR–CR (cần dẫn cấu nối với bánh bao cấu kia) Hình 2.2: Hộp số U340E 10 M B2 = M R2 + M P2 = M + M ω1 p1 M 1ω1 p1 M p1 = M i2 + = M i2 + − p1 ω1 − (1 − p1 )ω ω1 − (1 − p1 )ω 1− i2 M B = M R + M P = M + M zR2 z = M i R + M R zP2 zP2 Trong đó: M1max = 304 Nm, p1 = -85/46, zR2 = 75, zP2 = 21 i2 = 1.553, i4 = 0,701, iR = -2.343 Từ cơng thức (*) ta có bảng tính mơ men với cấu phanh sau: Bộ phận Mmax (Nm) MC (NM) C1 C2 304 304 364.8 364.8 C3 304 364.8 B1 213 255.6 B2 B3 547.465 373.44 656.958 448.128 Lại có: MC = μ.Fμ.Rμ.z ⇒ Fµ = MC µ R µ z Trong đó: • μ hệ số ma sát phụ thuộc vào nhiều yếu tố: vật liệu làm ma sát, tình trạng bề mặt ma sát, vận tôc trượt tương đối, áp suất tác dụng lên bề • mặt ma sát, nhiệt độ Với hộp số U340E chọn μ = 0,15 z số bề mặt ma sát ly hợp phanh Chọn sơ sau: 69 Bộ phận z C1 C2 C3 B1 B2 B3 Rμ bán kính ma sát tương đương với cánh tay đòn đặt lực Fμ • R3 − r Rµ = R − r2 - R bán kính ngồi đĩa ma sát r bán kính đĩa ma sát Theo kết cấu hộp số U340E chọn sơ sau: Bộ phận R (m) r (m) Rμ (m) C1 0.06 0.04 0.051 5960.7 C2 0.06 0.04 0.051 C3 0.06 0.04 0.051 B1 0.085 0.075 0.080 Fμ (N) 5960.78 5960.78 5325 B2 0.08 0.07 0.075 B3 0.075 0.065 0.070 9732.71 10669.7 Áp suất đường ống điều khiển: p= - Fµ S Trong đó: S diện tích pittong ép: S= Π ( R p2 − rp2 ) Rp rp bán kính ngồi pittong ép Hình 3.6: Piston ép Chọn sơ sau: Bộ phận Rp (m) C1 0.06 C2 0.06 C3 0.06 70 B1 0.07 B2 0.075 B3 0.075 rp (m) S (m2) p (MPa) 0.03 0.03 0.0042 0.0042 1.42 1.42 0.03 0.0042 1.42 0.02 0.0071 0.75 0.025 0.0079 1.23 0.03 0.0074 1.44 Áp suất đường ống đạt tiêu chuẩn cho phép, thông số chọn sơ hợp lý 71 3.3 TÍNH TỐN VAN CHUYỂN SỐ: Chọn sơ kích thước van: Đường kính ngồi: D = 12 mm • Đường kính trong: d = mm • Đường kính ống dẫn dầu: dd = mm • Chiều dài van: - Van chuyển số - 2: l12 = 120 mm - Van chuyển số - 3: l23 = 100 mm - Van chuyển số - 4: l34 = 95 mm Chọn sơ kích thước lò xo: - Chiều dài tự nhiên: llx = 24 mm - Số vòng dây lò xo: n = - Đường kính trung bình vòng dây lò xo: Dlx = 12 mm • Hình 3.7: Van chuyển số - Đường kính dây lò xo: dlx = mm Mô đun đàn hồi trượt lò xo: G = 8.1010 N/m2 Độ cứng lò xo: C= G.d lx4 8.1010.0,0014 = = 964,5 8.Dlx3 n 8.0,012 3.6 Van chuyển số hoạt động ở chế độ: 72 N/m - Chế độ 1: Van điện từ điều khiển OFF: Dưới tác dụng lực lò xo (bị nén) ⇒ van bị đẩy sát thành Lực lò xo: Plx = Δlx.C Với Δlx độ biến dạng lò xo: chọn Δlx = mm = 0,004 m ⇒ - Plx = 0,004.964,5 = 3,858 N Chế độ 2: Van điện từ điều khiển ON: Áp lực dầu thắng lực lò xo Pd = p.S = p Áp lực dầu: Lực lò xo: Plx = Δlx.C ⇒ van bị đẩy sát thành Π Π2 D = 1,2.10 0,012 = 425,935N 4 Với Δlx độ biến dạng lò xo: chọn Δlx = 14 mm = 0,014 m ⇒ Plx = 0,014.964,5 = 13,503 N ⇒ P > Plx thỏa mãn 3.4 TÍNH TỐN BÌNH TÍCH NĂNG: d Hình 3.8: Bình tích - Chọn sơ kích thước bình tích năng: Đường kính ngồi: D = 14 mm Đường kính trong: Dd = mm Đường kính vấu: d = mm Đường kính ống dầu điều khiển: dd = mm Chiều dài bình tích năng: L = 24 mm Chọn sơ kích thước lò xo: - Chiều dài tự nhiên: llx = 12 mm 73 - Số vòng dây lò xo: n = vòng Đường kính trung bình vòng dây lò xo: Dlx = 12 mm Đường kính dây lò xo: dlx = mm Mô đun đàn hồi trượt lò xo: G = 8.1010 N/m2 - Độ cứng lò xo: C= G.d lx4 8.1010.0,0014 = = 964 8.Dlx3 n 8.0,012 3.6 N/m Phân tích lực tác dụng lên bình tích năng: Hình 3.9: Sơ đồ lực tác dụng lên bình tích Trong đó: - p áp suất dầu tới đóng ly hợp, phanh Ta có bảng áp suất dầu công tác phanh ly hợp tính ở (mục 3.2.2, chương III): Bộ phận p (MPa) C1 1.42 C2 1.42 B2 1.23 Lực tác dụng dầu cơng tác lên bình tích tính: P = p.S = p Bộ phận P (N) - C1 160.52 Π D C2 B2 160.52 139.04 pdk áp suất dầu điều khiển từ van điều khiển bình tích Lực dầu điều khiển tác dụng lên bình tích tính: 74 Pd = p d S d = p d - Π.( D − Dd2 ) 3,14.( 0,014 − 0,008 ) = pd = 10,362.10 −5 p d 4 Plx lực tác dụng lò xo tính theo cơng thức: Plx = Δlx.C Trong đó: Δlx độ biến dạng lò xo, chọn Δlx = mm ⇒ Plx = 0,002.964 = 1,928 N Phương trình cân lực bình tích năng: Pd + Plx = P ⇒ Pd = P - Plx ⇒ pd = Pd P − Plx = −5 10,362.10 10,362.10 −5 Bộ phận Pd (N) C1 158.592 C2 158.592 B2 137.112 Bộ phận Pd (N) pd (Mpa) C1 158.592 1,53 C2 158.592 1,53 C3 137.112 1,323 Áp suất đường ống đạt tiêu chuẩn cho phép, thông số chọn sơ hợp lý 75 CHƯƠNG IV: KIỂM TRA TRẠNG THÁI KỸ THUẬT 4.1 XÂY DỰNG MẠCH HIỂN THỊ ĐI SỐ: 4.1.1 Mục đích: - Thể dãy số mà người lái chọn, - Thể chế độ làm việc van điện từ, phanh, ly hợp khớp chiều phù hợp với chế độ hoạt động hộp số 4.1.2 Cơ sở lý thuyết: Hộp số tự động thực chuyển số thơng qua việc đóng mở cấu chấp hành: ly hợp, phanh Sơ đồ số: Vị trí cần số P R N D L Bánh Đỗ Lùi Trung gian Số Số Số Số Số Số Số Số Số Số Van điện từ S1 S2 ON ON ON ON ON OFF OFF ON ON OFF ON ON ON ON ON ON ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON OFF ON Ly hợp C1 C2 C3 B1 B2 O O O O O O O O O O 76 Khớp Phanh chiều B3 F1 F2 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 4.1.3 Xây dựng mạch hiển thị chuyển số: - Xác định vị trí dây tín hiệu chuyển số, - Tham khảo tài liệu hộp số U340E xác định đầu nối dây điều khiển van điện từ, - Xây dựng mạch hiển thị theo sơ đồ nguyên lý, 77 - Hoàn thiện mạch hiển thị chuyển số 78 79 4.2 KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ: 4.2.1 Kiểm nghiệm: - Khởi động băng thử, Chuyển số tới tay số khác Quan sát tín hiệu đèn hiển thị số, Chuyển số tới dãy D, điều khiển van điện từ S1, S2, quan sát làm việc hộp số có phù hợp với mạch hiển thị hay khơng 4.2.2 Đánh giá: Với hộp số thường, trình chuyển số phụ thuộc vào người lái Do người lái biết xe hoạt động với số Tuy nhiên, ở hộp số tự động, trình chuyển số tự động, vì người lái biết ứng với tốc độ tải ô tô thì hộp số chuyển số chuyển tới số Như thông qua làm việc mạch hiển thị chuyển số người lái biết xe hoạt động với tay số ứng với tốc độ tải trọng xe 4.2.3 Kiểm tra trạng thái kỹ thuật hộp số: Áp suất chuẩn (Bánh xe bị khoá) Động chạy khơng tải Điểm dừng AT (Bướm ga mở hồn toàn) Tốc độ chế máy Thời gian trễ 372 đến 412 kPa Vị trí D (3.8 đến 4.2 kgf/cm2, 54 đến 60 psi) 553 đến 623 kPa Vị trí R (5.6 đến 6.4 kgf/cm2, 80 đến 90 psi) 1,107 đến 1,225 kPa Vị trí D (11.3 đến 12.5 kgf/cm2, 161 đến 178 psi) 1,695 đến 1,813 kPa Vị trí R (17.3 đến 18.5 kgf/cm2, 246 đến 263 psi) Vị trí D 1,850 đến 2,450 rpm N → Vị trí D Nhỏ 1.2 giây 80 N → Vị trí R Nhỏ 1.5 giây Tốc độ không tải động (A/C Vị trí N OFF) Lịch chuyển đổi (Cỡ lốp: 185/60R15) Vị trí D 650 đến 750 rpm 49 đến 56 km/h (30 đến 35 mph) 92 đến 103 km/h (57 đến 64 mph) 145 đến 157 km/h (90 đến 98 mph) 140 đến 152 km/h (87 đến 94 mph) 87 đến 97 km/h (54 đến 60 mph) 41 đến 46 km/h (25 đến 29 mph) 39 đến 45 km/h (24 đến 28 mph) 29 đến 34 km/h (18 đến 21 mph) 1→2 2→3 3→4 Bướm ga mở hoàn toàn 4→3 3→2 2→1 3→4 Bướm ga đóng hồn tồn 4→3 Vị trí 49 đến 56 km/h (30 đến 35 mph) 87 đến 97 km/h (54 đến 60 mph) 41 đến 46 km/h (25 đến 29 mph) 1→2 Bướm ga mở hồn tồn 3→2 2→1 Vị trí L 87 đến 97 km/h (54 đến 60 mph) 43 đến 49 km/h (27 đến 30 mph) 3→2 Bướm ga mở hoàn toàn 2→1 Điểm khố biến mơ (Bướm ga mở %) Vị trí D 81 Số Khố biến mơ ON Khố biến mơ OFF 54 đến 59 km/h (34 đến 37 mph) 51 đến 57 km/h (32 đến 35 mph) Khố biến mơ ON Khố biến mơ OFF 92 đến 103 km/h (57 đến 64 mph) 87 đến 97 km/h (54 đến 60 mph) Vị trí Bánh số 82 MỤC LỤC Link: https://drive.google.com/drive/folders/1OTY4HHK f19zKU6o9GnqnBFo-OR6KaIeA?usp=sharing 83 ... CHƯƠNG II: HỘP SỐ TỰ ĐỘNG U340E 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG: Hộp số tự động U340E lắp xe Toyota Vios loại hộp số thủy sử dụng truyền hành tinh có điều khiển điện tử Hình 2.1: Hộp số tự động U340E lắp... thông qua biến mô thủy lực Mô men từ động tới hộp số tăng lên K lần (K hệ số biến mô) Hình 1.7: Hệ thống truyền lực xe lắp hộp số khí Hình 1.8: Hệ thống truyền lực xe lắp hộp số tự động 1.2 ĐẶC ĐIỂM... trục di động (hộp số hành tinh) Hình 1.6: Các bánh ăn khớp ngồi có trục di động • • • Theo phương pháp điều khiển chuyển số hộp số: Điều khiển tay, Điều khiển tự động, Điều khiển bán tự động 1.1.4