CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH SỬA CHỮA KHUNG VỎ XE 1.1 Tổng quan về khung, vỏ xe: 1.1 Khái quát về khung xe: - Khung xe là bộ phận chịu tải trọng của vỏ xe, người và hàng trên xe. Do đó nó phải có đồ bền chịu được tải trọng động và rung lắc từ mặt đường truyền lên khi xe chuyển động. Là giá đỡ để gá lắp các bộ phận, các hệ thống của ô tô. - Yêu cầu đối với khung xe: + Đảm bảo độ cứng hợp lý để chịu tải trọng và biến dạng để có thể tăng khả năng bám của bánh xe + Có khả năng định vị vững chắc các cụm tổng thành của ô tô đáp ứng khả năng chịu tải trọng động khi chuyển động + Đảm bảo khả năng chịu ứng suất tổng hợp trong thời gian dài mà không gây nứt gãy.
+ Dễ dàng tháo lắp, sửa chữa, bảo dưỡng. - Cấu tạo của bộ phận khung xe: + Khung: là bộ phận xương cốt cơ bản cấu thành nên ô tô, trên đó lắp các hệ thống như động cơ, hệ thống truyền lực, hệ thống treo…Kết cấu khung được hình thành trên cơ sở các dầm dọc chịu uốn có tiết diện lớn liên kết với nhau bằng các dầm ngang tạo nên cấu trúc dạng khung chịu tải trọng của trọng lượng ô tô. + Dầm dọc là khung thép định hình hở, được dập từ thép tấm có chiều dày từ 4mm đến 6mm, trên đó khoan các lỗ để tán đinh với các dầm ngang và để lắp ghép các cụm, các hệ thống của ô tô. + Dầm ngang cũng là những khung thép định hình được dập từ thép tấm có chiều dày từ 4mm đến 6mm, trên đó cũng khoan các lỗ để tán đinh với các dầm dọc.
Dầm dọc và dầm ngang được liên kết với nhau bằng phương pháp tán đinh (tán nóng). Trang 1 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG - Kết cấu của khung gầm xe: Khung xe con, hầu hết có cấu tạo không có khung độc lập, khung và vỏ liền với nhau tạo thành một kết cấu thống nhất. Khung xe con (dưới 9 chỗ) Hình 1. Khung xe khách (9 đến 16 chỗ) Trang 2 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG Hình 1.
Khung xe tải và khung xe buýt Giá treo Hình 1. Khung xe tải nhỏ Trang 3 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG Hình 1. Khung xe khách (45 chỗ trở lên) Hình 1. Khung xe container Trang 4 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG - Các dạng tiết diện dầm và cách kết nối: 1.2 Khái quát về vỏ xe: Vỏ xe có các hình dạng khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng của nó như chở ít người, chở nhiều người, chở hàng… và nó được yêu cầu phải hấp thụ được năng lượng va đập và khoang có người ngồi phải có độ cứng chịu được va đập đó trong trường hợp chẳng may có sự đâm.
- Vỏ xe con: Hình 1. Vỏ xe con Trang 5 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG - Vỏ xe chịu tải bao kín: Hình 1. Vỏ xe chịu tải bao kín Vỏ chịu tải bao kín có hình dạng giống vỏ trứng, độ cứng được nâng cao do có kết cấu liền thể, đồng thời áp dụng việc bo tròn các góc cạnh của vỏ cũng nâng cao khả năng chịu lực của vỏ. Vỏ chịu tải bao cứng có các đặc trưng sau : + Độ cứng chống xoắn và chống uốn cao do cấu tạo liền thể.
+ Trọng lượng xe giảm được nhiều do bản thân vỏ xe đã đảm nhận vai trò khung xe + Về mặt cấu tạo, có thể hạ thấp sàn xe và làm rộng khoang chứa người. Ngược lại với những ưu điểm trên, vỏ chịu tải bao kín còn có các nhược điểm sau : + Dễ bị nứt, rách khi có tải trọng tập trung tại một vị trí. Gầm xe là nơi có nhiều ngoại lực tác dụng cục bộ nên các chi tiết như sàn xe, khung kín chắn gió, dầm dọc cần phải có cường độ chịu lực đủ lớn. Đặc biệt, dưới vỏ cần có kết cấu khung phụ.
Trang 6 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG + Dễ truyền rung động từ hệ thống treo, tiếng ồn từ động cơ vào bên trong nên cần phải có giải pháp cách âm, chống rung. + Trong trường hợp bị hỏng do va chạm, kết cấu trở nên phức tạp và khó sửa chữa. - Kết cấu an toàn của vỏ xe Vỏ xe có cấu tạo an toàn sao cho có thể hấp thụ hiệu quả năng lượng va chạm và phân tán hiệu quả năng lượng này đến phần xương xe, hạn chế tối đa biến dạng của cabin. + Cấu tạo hấp thụ năng lượng đâm va chính diện: Như hình bên dưới, phần đầu xe sẽ hấp thụ trong phạm vi có thể năng lượng đâm va chính diện, phần còn lại không hấp thụ được sẽ phân tán xuống các phần khác của vỏ theo chiều mũi tên để làm giảm năng lượng va đập tác dụng lên vỏ xe theo phương dọc.
Điều đặc biệt không thể thiếu được trong kết cấu an toàn là phải đảm bảo được cường độ chịu lực của khoang chứa người, do đó các thanh bổ trợ phân tán năng lượng (thanh tăng cứng) được bố trí thích hợp và có cấu tạo làm cho phần trước dễ phá huỷ để hấp thụ hiệu quả năng lượng. Trang 7 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG Hình 1. Va đập chính diện + Cấu tạo hấp thụ năng lượng đâm va ngang: Như hình bên dưới thể hiện trạng thái khoang cabin khi bị đâm va ngang khác với đâm va chính diện, các phần bị bẹp dập ít hơn nên các thanh tăng cứng được làm to hơn để phân tán hiệu quả năng lượng va chạm theo chiều mũi tên, đồng thời sử dụng các vật liệu hấp thụ va đập ở mặt sau của cửa nhằm bảo vệ không gian chứa người bên trong. Trang 8 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG Hình 1.
Đâm va ngang - Tên gọi các thành phần cơ bản của khung vỏ xe: + Các bộ phận lắp bên ngoài: Hình 1. Các bộ phận lắp bên ngoài xe ô tô Trang 9 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG + Các bộ phận lắp bên trong: Hình 1. Bộ phận lắp bên trong xe ô tô 1: Cửa gió 12: Cần điều chỉnh độ ngã ghế 2: Hộp che dầm giữa 13: Ghế (nệm ghế) 3: Bảng taplo 14: Cần trượt ghế 4: Gương chiếu hậu bên trong 15: Tấm ốp bậu cửa 5: Tấm chắn nắng 16: Hộp đựng đồ 6: Tấm ốp cửa 17: Tay nắm cửa bên trong 7: Tay nắm phụ 18: Tựa tay trên cửa 8: Tựa tay ghế sau giữa 19: Nút khoá cửa 9: Đai an toàn 20: Gioăng cửa 10: Tựa đầu 21: Ngăn để đồ trên cửa 11: Lưng ghế 22: Tay quay kính cửa Trang 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG - Chi tiết chức năng: + Nắp capo: là phần khung kim loại ở phía đầu xe có công dụng bảo vệ cho khoang động cơ, có thể đóng mở để bảo trì và sửa chữa các bộ phận bên trong. + Kính chắn gió ô tô: thường sử dụng các loại kính an toàn bao gồm các loại kính: kính ghép, kính cường hoá, kính cường hoá cục bộ.
• Kính ghép: có cấu tạo được ghép bởi ít nhất hai tấm kính, giữa chúng là màng nhựa tổng hợp. Với cấu tạo như vậy, khi bị vỡ các mảnh vỡ không bị bắn tung ra và vẫn đảm bảo được thị trường quan sát. • Kính cường hoá là kính được xử lý làm lạnh nhanh để tăng độ cứng, nên khi vỡ sẽ tạo thành mảnh vụn nhỏ và giảm bớt nguy hiểm. Kính cường hoá có độ cứng gấp 4-5 lần kính thông thường ở áp suất thường và chịu được va đập do viên bi rơi tạo ra gấp 6-9.
• Kính cường hoá cục bộ là kính được xử lý để các mảnh vỡ của phần thị trường quan sát to hơn đảm bảo thị trường quan sát cho người lái xe trong trường hợp kính bị vỡ. + Cơ cấu khoá cửa là cơ cấu giữ cửa cố định một cách chắc chắn bằng cách cài khoá cửa với càng gài khoá cố định trên vỏ xe, nó đóng mở được nhờ tay cửa và chốt khoá. Những năm gần đây, để đảm bảo an toàn cho người trong xe và nâng cao tính thuận tiện đóng mở cửa, đã có các cơ cấu khoá cửa với tính năng tự động chốt khoá tất cả các cửa khi xe đạt đến tốc độ quy định và tự động mở chốt khi bị đâm va. Trang 11 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG Hình 1.
Cơ cấu khoá cửa + Cơ cấu nâng hạ kính: Hình 1. Cơ cấu nâg hạ kính + Cản xe: là chi tiết bảo vệ lắp ở nơi xa nhất ở đầu xe và nơi xa nhất ở đuôi xe nhằm mục đích giảm nhẹ những tổn hại cho vỏ xe khi có va chạm nhỏ. Trang 12 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG Những năm gần đây, đã có các cản sử dụng vật liệu hấp thụ năng lượng va đập nâng cao tính an toàn cho xe, có các cản có hình dạng tạo sự liền khối với vỏ xe hay các cản có tính đến đặc tính khí cản động học. Theo vật liệu có cản bằng nhựa và cản bằng thép, các cản bằng nhựa gần đây cũng được tái chế.
Cản phía trước của xe 1.2 Các ảnh hưởng của va chạm: Thân xe được thiết kế để chịu các rung động trong điều kiện lái xe bình thường và đảm bảo an toàn cho hành khách trong trường hợp bị va chạm. Những tính toán đặc biệt được áp dụng trong thiết kế thân xe để sao cho nó có thể biến dạng và hấp thụ tối đa năng lượng khi va chạm, đồng thời giảm tối thiểu các ảnh hưởng tới hành khách. Với mục đích này, thân xe trước và sau được chế tạo dễ biến dạng tạo nên một kết cấu hấp thụ năng lượng chấn động, đồng thời phải đảm bảo đủ bền để bảo vệ khoang hành khách. Trong phần này, chúng ta sẽ nghiên cứu về sự lan truyền của lực va chạm đến từng chi tiết của thân xe khi nó bị va chạm.
Thông thường các thành phần của lực bao gồm: hướng, độ lớn của lực và điểm đặt lực. Trong trường hợp va chạm phức tạp, nếu không biết được số va chạm và thứ tự của chúng thì ta có thể bỏ qua các hư hỏng không nhìn thấy. Trang 13 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: LÂM MINH THÔNG 1.1 Lực va đập và hư hỏng: 1.1 Hướng của lực va đập: Hướng của lực chấn động (lực tác dụng) khi có va chạm tạo thành một góc nhất định so với thân xe. Lực tác động này được chia làm 3 thành phần: lực tác dụng theo phương thẳng đứng, theo phương dọc và phương ngang.