Bài giảng: Cấu tạo ô tô

đại cơng về ô tô Suốt thế kỷ XIX, ngành vận tải đã tiến hành các cuộc cách mạng. Đầu tiên là ngành đờng sắt, đó là các đầu máy có khả năng vận chuyển những khối hàng 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 hàng không, bằng hình thức khí cầu cũng đã bắt đầu. Nhng bớc đột phá đó là chiếc phi cơ vận hành động lực đầu tiên do hai anh em nhà 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 tàu thuyền không cải thiện đợc nhiều so với trớc đây, những loại tàu hiện đại chỉ đáp ứng vận tải trên các đoạn đờng ngắn ( tàu cánh ngầm, tàu 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 hàng không. Ô tô là phơng tiện cơ giới đờng bộ dùng để chở ngời, hàng 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, nhà phát minh ngời ý Leonardo da Vinci. Sau đó là 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 hành.. ) và vào thời kỳ này 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 này dùng cho giới thợng lu ngời Pháp). Năm 1864 động cơ bốn kỳ chạy xăng ra đời và sau 10 năm loại xe với động cơ này đạt đợc công suất 20 kw và có thể đạt vận tốc 40 kmh. Năm 1885, Karl Benz chế tạo một chiếc xe có một máy xăng nhỏ đó là 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 và đã cho chế tạo hàng loạt. Vào thời gian này, đã hình thành tổng thể ôtô con, ôtô tải, ôtô chở ngời với lốp khí nén. Cuộc cách mạng xe hơi chỉ bắt đầu vào 1896 do Henry Ford hoàn thiện và bắt đầu lắp ráp hàng loạt lớn. Vào nhng năm tiếp theo là sự ra đời các loại xe hơi của các hãng Renault và Mercedes (1901). Peugeot (1911). Ngày nay chiếc ô tô không ngừng phát triển và hiện đại, công nghiệp xe hơi đã trở thành ngành công nghiệp đa ngành. Xe hơi có hộp số tự động ra đời vào năm 1934 Năm 1967 xe hơi có hệ thống phun xăng cơ khí. Ô tô phát triển đi cùng với tính năng an toàn: 1971 ABS: Antilock 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 kmh và đến năm 1998, VMax= 378 kmh. Cho đến nay ô tô có thể đạt tốc độ lớn hơn 400kmh.3 I. Khái niệm, phân loại 1.1. Khái niệm Ô tô là phơng tiện cơ giới đờng bộ dùng để chở ngời, hàng 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 dùng4 Logo một số ô tô5 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 này có môn học riêng) 2.1. Động cơ Động cơ là nguồn động lực phát ra năng lợng để ô tô hoạt động. Động cơ thờng dùng trên ô tô là 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 làm 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 hành khách, hàng hoá Ô tô tải: Cabin + thùng chứa hàng Ô tô chở ngời: Khoang ngời lái + khoang hành 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

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 đà 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 đà 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 đà cho đời động Diesel v đà cho chế tạo hng loạt Vo thời gian ny, đà 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 đà 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 hịa 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 c Cơ cấu phanh dừng Phanh dừng đợc dùng để dừng (đỗ xe) đờng dốc đờng Nói chung hệ thống phanh ny đợc sử dụng trờng hợp ôtô đứng yên, nguời lái dời khái xe VỊ cÊu t¹o phanh dõng cịng cã hai phận l cấu phanh v dẫn ®éng phanh – C¬ cÊu phanh cã thĨ bè trÝ kết hợp với cấu phanh bánh xe phía sau bố trí trục hộp sè – DÉn ®éng phanh cđa hƯ thèng phanh dõng hầu hết l dẫn động khí đợc bố trí v hoạt động độc lập với dẫn động phanh v đợc điều khiển tay, gọi lμ phanh tay 185 186 4.2.4 Bé ®iỊu hoμ lùc phanh Van điều hoà lực phanh (van P) đặt xi lanh đường dẫn dầu phanh xilanh phanh bánh sau Cơ cấu tạo lực phanh thích hợp để rút ngắn quãng đường phanh cách tiến gần đến phân phối lực phanh lý tưởng bánh bánh sau bánh trước để tránh cho bánh sau không bị hãm sớm phanh khẩn cấp (khi tải trọng bị dồn phần trước), v.v 187 - §iỊu hoμ lùc phanh theo t¶i 188 4.2.5 KÕt cÊu míi hƯ thèng phanh - HÖ thèng chèng bã cøng ABS: 189 - ABS có EBD BA: 190 - Hệ thống điều kiển ổn định xe VSC: Trong ABS v TRC chủ yếu sử dụng để làm ổn định hoạt động phanh hoạt động bàn đạp ga phanh tăng tốc, hệ thống VSC đảm bảo ổn định việc lái hướng lái xe Hệ thống phát lái đột ngột trượt ngang mặt đường trơn, sau tạo điều khiển tối ưu phanh bánh xe công suất động để giảm độ trượt bánh trước độ trượt bánh sau Phương pháp điều khiển phanh (kiểm 191 soát bánh xe) bánh khác tuỳ thuộc vào kiểu xe (FF, FR) 192 - HƯ thèng ®iỊu khiĨn lùc kÐo TRC: Đơi bàn đạp ga bị nhấn nhiều chuyển hành tăng tốc bề mặt trơn trượt, v.v , tạo monen dư thừa làm cho bánh dẫn động quay trượt khiến xe bị khả chuyển bánh/ tăng tốc khả điều khiển lái Việc điều khiển áp suất thuỷ lực phanh bánh dẫn động điều chỉnh công suất động cách giảm nhiên liệu hạ thấp lực dẫn động nhấn bàn đạp ga Như TRC có tác dụng bảo đảm khả chuyển bánh/ tăng tốc điều khiển lái 193 Ch−¬ng V: Ca bin vμ thïng xe 5.1 Ca bin vμ thïng xe t¶i 194 -Thùng xe ô tô tải 195 5.2 Vỏ ô tô Khung « t« INNOVA 196 197 5.3 Vá « tô khách 198 - Vỏ ô tô Buýt 199 ... 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