Chương 1. TỔNG QUAN Ô TÔ THIẾT KẾ 1. YÊU CẦU LÀM VIỆC - Trọng lượng chuyên chở, G0 (kG) - Tốc độ lớn nhất, ứng với loại đường, Vmax (km/h) 1. CHỦNG LOẠI Ô TÔ THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 1.
Ô tô con Có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở người, hành lý mang theo và/hoặc hàng hóa. Tổng số chỗ ngồi bao gồm cả chỗ người điều khiển không nhiều hơn 9 (hình 1. Sơ đồ kích thước xe con Ô tô con cũng có thể kéo theo một rơ moóc. Ô tô khách Có kết cấu và trang bị dùng để chở người và hành lý mang theo, có số chỗ ngồi bao gồm cả chỗ người điều khiển 10 trở lên (hình 1.
Sơ đồ kích thước xe khách Ô tô khách có thể có 1 hoặc 2 tầng và cũng có thể kéo theo rơ moóc 1. Ô tô tải Ô tô tải bao gồm: ô tô chở hàng hóa (hình 1.b); ô tô chở hàng chuyên dùng; ô tô kéo rơ moóc; ô tô đầu kéo … 13 Downloaded by BACH VAN (bachvan12@gmail.com) lOMoARcPSD|38895030 Hình 1. Sơ đồ kích thước xe tải Trong đó: G - trọng tâm xe khi chất đầy tải; L0 - chiều dài cơ sở xe, mm; a - khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm G, mm; b - khoảng cách từ trục sau đến trọng tâm G, mm. L - chiều dài tổng thể xe, mm; W0 - chiều rộng cơ sở xe, mm H - chiều cao tổng thể xe, mm.
NGUỒN CUNG CẤP CÔNG SUẤT 1. Khái quát Động cơ lắp trên ô tô là thiết bị chuyển hóa dạng năng lượng nào đó thành động năng làm quay trục động cơ (hình 1. Động cơ đốt trong; b. Hiện nay, động cơ lắp trên ô tô bao gồm: động cơ đốt trong, động cơ điện, động cơ Hybrid.
14 Downloaded by BACH VAN (bachvan12@gmail.com) lOMoARcPSD|38895030 + Động cơ đốt trong, sử dụng nhiên liệu được đốt cháy bên trong buồng đốt, nếu nhiên liệu là: - Xăng, gọi là động cơ xăng; - Diesel, gọi là động cơ diesel; - Khí đốt, gọi là động cơ khí đốt. Động cơ đốt trong có thể là động cơ 2 hay 4 kỳ. + Động cơ điện, dùng năng lượng điện để hoạt động; + Động cơ Hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện. Đường đặc tính tốc độ động cơ đốt trong a.
Khái niệm Để xác định mô men hay lực kéo của động cơ đốt trong tác dụng lên các bánh xe chủ động cần phải nghiên cứu đường đặc tính tốc độ của nó. Đường đặc tính tốc độ động cơ đốt trong là đường chỉ sự phụ thuộc của công suất có ích Ne, mômen xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu trong một giờ GT và suất tiêu hao nhiên liệu ge theo số vòng quay ne hoặc vận tốc góc ω của trục khuỷu. Có hai loại đường đặc tính tốc của động cơ: - Đường đặc tính tốc độ cục bộ; - Đường đặc tính tốc độ ngoài hay đường đặc tính ngoài của động cơ Đường đặc tính ngoài của động cơ được xây dựng ở chế độ cung cấp nhiên liệu cực đại, tức là mở hoàn toàn cánh bướm ga đối với động cơ xăng sử dụng Carburetor hoặc đặt thanh răng của bơm cao áp với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn đối với động cơ diesel; Đường đặc tính cục bộ là khi cánh bướm ga hoặc thanh răng đặt ở vị trí trung gian. Các điểm đặc trưng theo số vòng quay ne của trục khuỷu động cơ Muốn có đường đặc tính chính xác phải xây dựng từ thí nghiệm, nhưng cũng có thể xây dựng đường đặc tính từ công thức thực nghiệm Để xây dựng các đường cong Ne, Me, ge, phải tiến hành xác định các điểm đặc trưng theo số vòng quay trục khuỷu (ne) trong một đơn vị thời gian.
Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong loại piston được thể hiện trên hình 1. Đó là: nmin – số vòng quay nhỏ nhất trục khuỷu động cơ làm việc ổn định ở chế độ toàn tải; 15 Downloaded by BACH VAN (bachvan12@gmail.com) lOMoARcPSD|38895030 nM – số vòng quay của trục khuỷu ứng với giá trị mô men động cơ lớn nhất, Memax; nN – số vòng quay của trục khuỷu ứng với giá công suất lớn nhất Nemax; nmax – số vòng quay lớn nhất của trục khuỷu động cơ. Đường đặc tính ngoài động cơ đốt trong loại piston a. Động cơ xăng - không hạn chế vòng quay; b.
Động cơ xăng - có hạn số vòng quay; c. Động cơ Diesel Đơn vị thường dùng của tốc độ quay là vòng/phút , viết tắt là [vg/ph] hoặc [rpm]. Số vòng quay lớn nhất của trục khuỷu động cơ, đối với: - Động cơ xăng, sử dụng carburetor không có bộ phận hạn chế số vòng quay thường dùng trên xe con, đôi khi dùng trên xe khách. Số vòng quay lớn nhất (n max) giới hạn ở số vòng quay vượt quá số vòng quay tương ứng với công suất lớn nhất; - Động cơ diesel dùng trên xe tải, khách và ngày nay dùng cả trên xe con.
Loại này được trang bị bộ điều tốc hai hoặc nhiều chế độ, phần lớn làm việc với công suất gần cực đại, máy điều chỉnh sao cho giá trị số vòng quay tương ứng không vượt quá số vòng quay ứng với công suất lớn nhất. Công suất động cơ làm việc khi có bộ điều tốc là công suất định mức N n (hình 1.3c), mô men xoắn ứng với công suất định mức (N n) gọi là mômen xoắn định mức Mn, tương ứng với số vòng quay nn. Theo thực nghiệm, tùy từng loại nhiên liệu sử dụng cho động cơ và mối quan giữa nmax và nN bằng tỷ số λ = nmax/nN mà có các khoảng giá trị của các điểm đặc trưng trên đường đặc tính theo số vòng quay trục khuỷu (n e) động cơ được thể hiện trong bảng 1.1 16 Downloaded by BACH VAN (bachvan12@gmail.com) lOMoARcPSD|38895030 Bảng 1. Các khoảng giá trị số vòng quay ứng với động cơ sử dụng nhiên liệu BỘ HẠN CHẾ SỐ LIÊN QUAN NHIÊN LIỆU VÒNG QUAY ĐẾN SỐ VÒNG QUAY ĐCĐT SỬ DỤNG Không Có nmin (vg/ph) nmax (vg/ph) λ = nmax/nN X 600 ÷ 1100 5000 ÷ 7000 1.
Các điểm đặc trưng theo công suất và mô men xoắn Khi không có đường đặc tính tốc độ ngoài của động cơ bằng thực nghiệm, có thể xây dựng chúng bằng công thức thực nghiệm S.Laydecman như sau: Ne = Nmax [a.(ne/nN)3] Trong đó: Ne, ne – công suất của động cơ và số vòng quay tương ứng của trục khuỷu động cơ ở một điểm bất kỳ trên đường đặc tính ngoài; Nemax, neN – công suất cực đại của động cơ và số vòng quay tương ứng của trục khuỷu động cơ trên đường đặc tính ngoài; a, b, c – các hệ số thực nghiệm của động cơ phụ thuộc vào nhiên liệu sử dụng, số kỳ, và kết cấu buồng đốt. Theo thực nghiệm, giá trị các hệ số trong bảng 1. Giá trị các hệ số thực nghiệm của ĐCĐT Sử dụng Các hệ số thực nghiệm Kỳ Buồng cháy nhiên liệu a b c Xăng 4 1 1 1 Diesel 2 0.13 1 Diesel 4 Trực tiếp 0.5 1 Diesel 4 Dự bị 0.4 1 Diesel 4 Xoáy lốc 0. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 1.
Bố trí chung 17 Downloaded by BACH VAN (bachvan12@gmail.com) lOMoARcPSD|38895030 Hình 1. Các cách bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô 1. Các cụm tổng thành 1. Ly hợp ô tô a.
Công dụng [6] Là một cơ cấu được dùng để nối hoặc ngắt truyền động từ động cơ đến hộp số của ô tô trong những trường hợp cần thiết. Bảo đảm là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quá tải như trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp. Phân loại ly hợp ô tô b. Theo phương pháp truyền mômen xoắn Theo phương pháp truyền mômen từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền lực người ta chia ly hợp thành các loại sau: Ly hợp ma sát: đây là loại ly hợp được sử dụng phổ biến trên ô tô hiện nay.
Cấu tạo của nó gồm đĩa ma sát, đĩa ép, vỏ, lò xo,… Ly hợp ma sát sử dụng lực ma sát từ các đĩa ma sát ép lên bề mặt bánh đà để truyền mô men từ động cơ đến trục sơ cấp của hộp số. Ly hợp thủy lực: truyền năng lượng bằng chất lỏng. Ly hợp liên hợp: thường kết hợp 2 trong các loại trên: phổ biến ly hợp thủy lực kết hợp ly hợp ma sát. Ngoài ra, ly hợp điện từ: bản chất của ly hợp điện từ cũng là ly hợp ma sát, nhưng ở đây nó sử dụng lực điện từ từ cuộn dây để kéo phần ứng ma sát ép vào rotor để truyền mô men.
Ly hợp điện từ được áp dụng chủ yếu trong việc điều khiển máy nén điều hòa, quạt tản nhiệt, phanh điện từ. 18 Downloaded by BACH VAN (bachvan12@gmail. Theo trạng thái làm việc của ly hợp Theo trạng thái làm việc của ly hợp, thường chia ly hợp ra thành 2 loại sau: - Ly hợp thường đóng; - Ly hợp thường mở. Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép, chia ra các loại ly hợp sau: Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo màng): loại này được sử dụng phổ biến nhất trên ô tô hiện nay.
Ly hợp sử dụng lò xo để ép lên đĩa ma sát để nó ép vào mặt bích bánh đà. Tạo lực ma sát gắn kết để truyền mô men từ động cơ đến trục sơ cấp hộp số. Đây cũng chính là loại ly hợp ma sát. Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngoài lực ép của lò xo còn có lực ly tâm của trọng khối phụ ép thêm vào Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp.
Theo phương pháp dẫn động ly hợp Theo phương pháp dẫn động ly hợp, chia ly hợp ra thành các loại sau: Ly hợp dẫn động cơ khí: hệ dẫn động này sử dụng cơ cấu đòn bẩy hoặc cáp để điều khiển nối - ngắt ly hợp. Hiện nay, hệ dẫn động này ít phổ biến trên ô tô hơn so với loại dẫn động thủy lực, nó chủ yếu được sử dụng trong xe mô tô côn tay. Ly hợp dẫn động thủy lực: đây là phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp phổ biến trên ô tô ngày nay. Ly hợp sử dụng hệ thống dẫn động thủy lực bao gồm xilanh chính, xilanh cắt ly hợp, đường ống dẫn chất lỏng.
Ly hợp dẫn động có cường hóa: + Ly hợp dẫn động cơ khí cường hóa khí nén; + Ly hợp dẫn động thủy lực cường hóa khí nén. Công dụng - Dùng để thay đổi tỷ số truyền nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe chủ động của xe.