Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 1 GIÁO TRÌNH CẤU TẠO KHUNG- GẦM ÔTÔ Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ LỜI GIỚI THIỆU VỀ GIÁO TRÌNH CẤU TẠO KHUNG- GẦM ÔTÔ Nhằm trang bò cho học viên những kiến thức chuyên môn về cấu tạo và nguyên lý làm việc của các hệ thống, tổng thành bố trí trong phần khung-gầm ôtô, giúp nâng cao hiểu biết để phục vụ cho việc học tập chuyên ngành sửa chữa khai thác thiết bò cơ khí ôtô cũng như cho công tác bảo dưỡng và sửa chữa trong thực tiễn. Tập Giáo trình Cấu tạo Khung-gầm ôtô được biên soạn cho đối tượng là học sinh các lớp TCCN Hệ chính quy với thời gian học tập 60 tiết. Bao gồm 04 chương, có nội dung cụ thể như sau: - Chương 1: CÔNG DỤNG-CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG GẦM ÔTÔ I. Cấu tạo chung Ôtô II. Những yêu cầu chung đối với Ôtô III. Các cách bố trí hệ thống truyền lực trên Ôtô - Chương 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Bài 1: LY HP I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Cấu tạo ly hợp: 1/. Ly hợp ma sát loại một đóa 2/. Ly hợp ma sát loại nhiều đóa 3/. Ly hợp ma sát có lò xo hình đóa 4/. So sánh giữa lò xo xoắn và lò xo hình đóa 4/. Ly hợp thủy lực III. Cơ cấu điều khiển ly hợp Bài 2: HỘP SỐ I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Truyền động bánh răng III. Cấu tạo các loại hộp số chính thông dụng: 1/. Hộp số 3 tiến 1 lùi, loại 2 trục 2/. Hộp số 3 tiến 1 lùi, loại 3 trục 3/. Hộp số 4 tiến 1 lùi, loại 3 trục 4/. Hộp số 5 tiến 1 lùi, loại 3 trục IV. Hộp số phụ trên Ôtô Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 2 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ V. Hộp số phân phối trên Ôtô VI. Cấu tạo các chi tiết chính trong hộp số VII. Hộp số tự động Bài 3: TRUYỀN ĐỘNG CARDAN. I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Kết cấu Cardan: 1/. Khớp cardan khác tốc 2/. Khớp cardan đồng tốc 3/. Gối đỡ trung gian III. Bố trí truyền động cardan trên Ôtô Bài 4: CẦU CHỦ ĐỘNG TRÊN ÔTÔ. A. Truyền lực chính: I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Phân tích kết cấu của truyền lực chính: 1/. Bánh răng nón răng thẳng 2/. Bánh răng nón răng cong 3/. Bánh răng hypoit 4/. Trục vít bánh vít III. Độ cứng vững của truyền lực chính B. Bộ truyền vi sai: I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Phân tích cấu tạo bộ vi sai: 1/. Vi sai đối xứng 2/. Vi sai không đối xứng 3/. Cơ cấu gài vi sai cưỡng bức 4/. Vi sai cam C. Bán trục: I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Phân tích kết cấu các loại bán trục trên ôtô: 1/. Bán trục không giảm tải 2/. Bán trục giảm tải 1/2 3/. Bán trục giảm tải 3/4 4/. Bán trục giảm tải hoàn toàn D. Dầm cầu chủ động Bài 5: CẦU DẪN HƯỚNG. I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Phân tích kết cấu cầu dẫn hướng: 1/. Cầu dẫn hướng không chủ động Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 3 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ 2/. Cầu dẫn hướng chủ động 3/. Vò trí lắp đặt của bánh xe dẫn hướng - Chương 3: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Bài 1: HỆ THỐNG LÁI. I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Động học quay vòng của Ôtô III. Phân tích kết cấu hệ thống lái: 1/. Cơ cấu lái 2/. Dẫn động lái 3/. Các trợ lực lái IV. Bộ lái trợ lực V. Hệ thống lái điện tử Bài 2: HỆ THỐNG PHANH I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Phân tích kết cấu hệ thống phanh: A- Cơ cấu phanh: 1/. Phanh guốc 2/. Phanh đóa B- Dẫn động phanh: 1/. Phanh dầu 2/. Phanh khí 3/. Phanh trợ lực khí nén-thủy lực 4/. Phanh trợ lực chân không-thủy lực III. Cấu tạo một vài chi tiết điển hình 1/. Xy lanh chính 2/. Xy lanh con 3/. Xy lanh chính loại 2 dòng 4/. Các loại van điều chỉnh trong hệ thống phanh IV. Hệ thống phanh ABS - Chương 4: HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỘNG Bài 1: KHUNG XE VÀ THÂN XE I. Công dụng, phân loại II. Thân -Khung xe liền khối III. Loại khung xe thường dùng Bài 2: HỆ THỐNG TREO. Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 4 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Phân tích kết cấu của hệ thống treo: 1/. Bộ phận hướng 2/. Bộ phận đàn hồi 3/. Bộ phận giảm chấn III. Hệ thống treo điện tử Bài 3: HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỘNG I. Công dụng, phân loại, yêu cầu II. Kết cấu hệ thống chuyển động Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã hết sức cố gắng tổng hợp các tư liệu tham khảo nhằm hệ thống hóa lại các nội dung cho các học viên dễ dàng tra cứu khi học tập. Tuy vậy, nội dung tập giáo trình này cũng vẫn còn không ít thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp chân tình để tập giáo trình này ngày càng hoàn thiện hơn. Chân thành cảm ơn. Giáo viên biên soạn Lê Văn Nghóa Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 5 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ Mục tiêu: Sau khi học bài này, học viên có khả năng: - Hiểu rõ được cấu tạo chung của Ôtô và công dụng của các hệ thống cấu thành ôtô, đặc biệt là hệ thống khung – gầm ôtô. Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 6 CHƯƠNG I CÔNG DỤNG - CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG GẦM ÔTÔ Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ - Phân tích được các loại hệ thống truyền lực thông dụng hiện đang được bố trí trên ôtô. Ôtô là phương tiện vận tải đường bộ, có tên gọi là automobile (hình thành từ phân từ auto gốc HiLạp có nghóa là tự mình, còn phân từ mobile gốc Latinh có nghóa là chuyển động. ) I. CẤU TẠO CHUNG CỦA ÔTÔ: Theo quan điểm động lực học, trên ôtô được chia thành các hệ thống chính như sau: 1/- Động cơ: Là nguồn năng lượng cơ học có nhiệm vụ cung cấp công suất đến các bánh xe chủ động nhằm làm cho ôtô di chuyển; phần lớn động cơ ôtô sử dụng là loại động cơ đốt trong. 2/- Khung – gầm ôtô: Kết cấu chung của phần khung - gầm ô tô bao gồm các hệ thống chính như sau: a). Hệ thống truyền lực: dùng để truyền momen xoắn từ động cơ đến các bánh xe dẫn động, đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng của momen xoắn; bao gồm các bộ phận sau: bộ ly hợp, hộp số, truyền động các- đăng, bộ truyền lực chính với bộ vi sai và các bán trục. b). Hệ thống điều khiển: dùng để điều khiển hướng chuyển động và thay đổi tốc độ của ôtô theo ý muốn của người lái xe; bao gồm các cơ cấu sau: hệ thống lái và hệ thống phanh. c). Khung xe và hệ thống treo: dùng để nâng đỡ động cơ và toàn bộ thân xe. Nó vừa đòi hỏi phải có độ cứng vững cao vừa phải đảm bảo độ giảm xóc, giúp hạn chế tần số dao động khi xe di chuyển. d). Vành bánh xe và lốp ôtô: giúp làm giảm các va xóc và tạo lực bám tốt với mặt đường. 3/- Thân vỏ ôtô: Là phần công tác hữu ích của ôtô, dùng để chở khách hoặc hàng hoá. Đối với xe tải là buồng lái và thùng xe; đối với xe khách và xe con là chỗ của người ngồi lái và hành khách. 4/- Điện thân ôtô: Bao gồm các thiết bò cơ điện làm tăng tiện nghi bên trong buồng lái ôtô như: radio-cassette, video, máy sưởi ấm, hệ thống điện lạnh, máy gạt nước, các đèn soi sáng bên trong, các đèn chiếu sáng-tín hiệu, v.v… II. NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI ÔTÔ: Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 7 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ 1/- Những yêu cầu về thiết kế chế tạo: - Ôtô phải mang tính hiện đại, có kết cấu tối ưu, kích thước nhỏ gọn, bố trí một cách phù hợp với điều kiện đường sá và khí hậu. - Tạo dáng xe phù hợp với yêu cầu về thẩm mỹ. - Vật liệu chế tạo các chi tiết phải có độ bền cao, chống gỉ tốt nhằm nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của ôtô. Nên dùng loại vật liệu nhẹ để giảm tự trọng của ôtô. - Kết cấu của các chi tiết phải có tính công nghệ cao, dễ gia công. 2/- Những yêu cầu về sử dụng: - Ôtô phải có tính năng động lực cao như: tốc độ trung bình cao nhằm nâng cao năng suất vận chuyển, thời gian tăng tốc và quãng đường tăng tốc ngắn, xe khởi động dễ dàng. - Ôtô phải có tính an toàn cao, đặc biệt đối với hệ thống lái và hệ thống phanh. - Ôtô phải đảm bảo tính tiện nghi cho lái xe và hành khách, thao tác nhẹ nhàng và đảm bảo tầm nhìn tốt. - Mức tiêu hao nhiên liệu, dầu bôi trơn… ít. - Ôtô chạy phải êm, không ồn, giảm lượng độc hại trong khí thải. 3/- Những yêu cầu về bảo dưỡng sửa chữa: Thời gian bảo dưỡng, sửa chữa ôtô rất lớn. Để giảm khối lượng công việc, kéo dài chu kỳ bảo dưỡng ôtô phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Số lượng các điểm bôi trơn phải ít để giảm giờ công bơm dầu (nên thay thế các điểm bôi trơn có vú mỡ bằng vật liệu bôi trơn vónh cửu ). - Giảm giờ công kiểm tra siết chặt bằng cách sử dụng các bulông, vít cấy, đai ốc có tính tự hãm cao. - Giảm giờ công điều chỉnh bằng cách thay các khâu điều chỉnh bằng tay bằng điều chỉnh tự động hoặc dễ điều chỉnh. - Kết cấu của ôtô phải đảm bảo cho công tác tháo lắp được dễ dàng, thuận tiện cho công tác sửa chữa, thay thế phụ tùng. - Kết cấu và vật liệu chế tạo của các chi tiết có độ hao mòn lớn phải đủ bền sau khi phục hồi sửa chữa III CÁC CÁCH BỐ TRÍ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN ÔTÔ: 1/- Các loại hệ thống truyền lực: Việc thiết kế để bố trí vò trí các bộ phận của hệ thống truyền lực trên các loại ôtô tùy thuộc vào cách sắp xếp động cơ (động cơ đặt ở phía trước, ở giữa hoặc phía sau xe), đặc tính truyền động ra các bánh xe ( hai bánh sau chủ động, hai bánh trước chủ động hoặc cả bốn bánh đều chủ động). Hiện nay, hệ thống truyền lực trên ôtô được bố trí theo các kiểu sau đây: a)- Động cơ bố trí phía trước xe, các bánh sau là bánh dẫn động: trong trường hợp này, các bộ phận của hệ thống truyền động được sắp xếp theo thứ Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 8 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ tự: động cơ, bộ ly hợp, hộp số, truyền động các-đăng, cầu chủ động với bộ vi sai và các bán trục. b)- Động cơ bố trí phía trước xe, các bánh trước và bánh sau đều là bánh dẫn động: thường được sử dụng đối với các xe chuyên dùng đòi hỏi tính việt dã cao. Trong trường hợp này, phải có hộp số phụ làm nhiệm vụ phân phối momen xoắn từ động cơ ra các cầu chủ động trước và sau xe. c)- Động cơ bố trí phía trước xe, các bánh trước là bánh dẫn động: đây là kiểu thiết kế phổ biến nhất cho ô tô du lòch đời mới hiện nay là động cơ đặt ngang phía trước và dẫn động trực tiếp hai bánh xe trước. Phương pháp này đạt được các ưu điểm: + Động cơ nằm ngang tạo điều kiện giảm chiều dài đầu xe và vấn đề khí động học. + Loại bỏ được trục truyền động các-đăng dọc từ đầu xe đến đuôi xe. Nhờ vậy sàn của ca-bin và thân xe bằng phẳng và rộng hơn. d)- Động cơ bố trí phía sau xe, các bánh sau là bánh dẫn động: kiểu bố trí này thường được sử dụng đối với các ôtô chở khách trên 30 chỗ ngồi và ở một vài loại ôtô du lòch thiết kế động cơ đặt sau xe và dẫn động hai bánh sau. (Ví dụ: Ôtô du lòch của hãng Volkswagen). Loại bố trí này giúp giảm ồn trong thùng xe, tạo thoải mái cho hành khách đi xe. 2/- Sơ đồ bố trí của một vài loại hệ thống truyền lực: Để đánh giá độ phức tạp của hệ thống truyền lực, thường dựa vào công thức bánh xe ba × . Công thức bánh xe được thể hiện bằng tích của hai số ba × (trong đó a là số lượng bánh xe, b là số lượng bánh xe chủ động). Ví dụ: - 24 × (có 4 bánh xe, trong đó có 2 bánh xe chủ động): xe có một cầu chủ động. - 44 × (có 4 bánh xe đều là chủ động): xe có 2 cầu chủ động. - 46 × (có 6 bánh xe trong đóù có 4 bánh xe chủ động): xe tải hoặc xe khách có 2 cầu chủ động. - 66 × (cả 6 bánh xe đều là chủ động): xe có 3 cầu chủ động. Sau đây là một vài sơ đồ bố trí điển hình: a). Sơ đồ 24 × ( cầu sau chủ động, động cơ đặt trước ): Đây là cách bố trí cơ bản, được sử dụng nhiều trên các loại xe. Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 9 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ b). Sơ đồ 24 × (Cầu sau chủ động, động cơ đặt sau ): Cách bố trí này rất gọn, không dùng truyền lực cardan, toàn bộ động cơ, bộ ly hợp, hộp số, cầu sau chủ động liên kết thành một khối. c). Sơ đồ 24 × ( Cầu trước chủ động, động cơ đặt trước ): d). Sơ đồ 44 × (Cầu trước và cầu sau đều chủ động, động cơ đặt trước ): Giáo Trình Cấu tạo Khung-Gầm Ôtô Trang 10 [...]... nón Câu hỏi ôn tập: - Câu 1: Nêu công dụng của hệ thống khung- gầm ôtô? - Câu 2: Hãy trình bày các cách bố trí hệ thống truyền lực thông dụng trên ôtô? Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 11 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ CHƯƠNG II HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC BÀI 1: LY HP Mục tiêu: Sau khi học bài này, học viên có khả năng: Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 12 Trường CĐ GTVT Tp.HCM - Khoa Kỹ... các chi tiết dẫn động về vò trí ban đầu Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 21 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ 3/ Cơ cấu điều khiển ly hợp bằng thủy lực có trợ lực khí nén: Hệ thống này có cơ cấu điều khiển giống như cơ cấu điều khiển bằng thủy lực Nhưng trên xylanh phụ của hệ thống trang bò bộ trợ lực khí nén Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 22 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật... số răng của bánh răng chủ động: Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 27 Trường CĐ GTVT Tp.HCM i= Trong đó: Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ nCD N BD D BD = = n BD N CD DCD n: Số vòng quay bánh răng N: Số răng của bánh răng D: Đường kính bánh răng Nếu: - i < 1: tỉ số truyền tăng - i = 1: tỉ số truyền thẳng - i > 1: tỉ số truyền giảm (nhanh) Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 28 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ... xoắn Hai tấm bố ma sát được ghép hai bên đóa thép bằng cách tán đinh Công dụng của đóa thép gợn sóng có tính đàn hồi là dập tắt các va chạm khi đóa ly hợp bò ép mạnh vào mặt bánh đà Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 15 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ 2/- Ly hợp ma sát loại nhiều đóa: a) Cấu tạo và hoạt động : - Ly hợp ma sát loại nhiều đóa cũng có nguyên lý tương tự như ly hợp ma sát loại... dòch chuyển về phía sau tách khỏi đóa ép và đóa ma sát phía sau Lúc đó lò xo 5 sẽ đẩy đóa ép 4 tách khỏi đóa ma sát phía trước Mô men quay động cơ tách rời với trục sơ cấp của hộp số Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 16 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ b) So sánh ưu-khuyết điểm của ly hợp một đóa và ly hợp nhiều đóa: - Ly hợp nhiều đóa có cấu tạo phức tạp hơn ly hợp một đóa, khi mở không... rãi trên ôtô du lòch hiện nay, loại này có kết cấu đơn giản và khi tác dụng lực thì áp lực trên đóa ma sát được phân bố đồng đều Vì lò xo ép hình đóa nên sẽ làm luôn nhiệm vụ đòn mở Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 17 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ Hoạt động: - Khi chưa tác dụng lực lên pedal, lò xo đóa bung ra đẩy đóa ma sát tỳ chặt vào bánh đà tạo thành khối cứng, do đó lực truyền... giảm sức ép đóa ma sát ở vận tốc cao (vì không có các chi tiết vòng ngoài) - Lực tác động lên đóa ma sát thường xuyên đều đặn ở mọi chế độ làm việc 5/- Ly hợp thuỷ lực: a)- Cấu tạo : Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 18 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ Các bộ phận chính của ly hợp thủy lực là : bơm và tua bin đặt đối diện nhau Bên trong bơm và tua bin đều có các cánh dẫn hướng chất lỏng... tốc độ tuyệt đối V2 (V2 >V1) bắn vào cánh turbine, buộc đóa này phải quay theo, chất lỏng tiếp tục di chuyển từ đóa vào tâm đóa turbine và sang đóa bơm, chu kỳ tuần hoàn được lặp lại Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 19 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ c)- Ưu nhược điểm của ly hợp thủy lực: * Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, các chi tiết ít bò mòn hỏng ; khi hoạt động êm dòu, không ồn không giật... ba cần đẩy nâng mâm ép lên giải phóng đóa ly hợp kỏi mặt bánh đà Khi buông chân khỏi bàn đạp, các lò xo sẽ đưa các bộ phận điều khiển về vò trí cũ, bộ ly hợp trở lại chế độ kết nối Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 20 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ 2/- Điều khiển thuỷ lực: a)- Cấu tạo: Với cơ cấu điều khiển loại này, việc cắt nối khớp ly hợp dễ dàng và động tác nhả khớp ly hợp êm dòu... β phải nằm trong giới hạn - Điều khiển dễ, lực tác dụng lên pedal phải nhỏ - Các bề mặt ma sát đảm bảo thoát nhiệt tốt - Kết cấu đơn giản, dễ điều chỉnh, chăm sóc II CẤU TẠO LY HP: Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 13 Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ 1/- Ly hợp ma sát loại một đóa: a)-Cấu tạo: Ly hợp loại này có từ ba đến chín lò xo xoắn Công dụng của các lò xo là ấn đóa ép, đè đóa ly . CHUYỂN ĐỘNG Bài 1: KHUNG XE VÀ THÂN XE I. Công dụng, phân loại II. Thân -Khung xe liền khối III. Loại khung xe thường dùng Bài 2: HỆ THỐNG TREO. Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang. Thuật Ơ Tơ Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 1 GIÁO TRÌNH CẤU TẠO KHUNG- GẦM ÔTÔ Trường CĐ GTVT Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Ơ Tơ LỜI GIỚI THIỆU VỀ GIÁO TRÌNH CẤU TẠO KHUNG- GẦM ÔTÔ Nhằm trang bò. chung của Ôtô và công dụng của các hệ thống cấu thành ôtô, đặc biệt là hệ thống khung – gầm ôtô. Giáo Trình Cấu tạo Khung- Gầm Ôtô Trang 6 CHƯƠNG I CÔNG DỤNG - CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG GẦM ÔTÔ Trường