Đang tải... (xem toàn văn)
Ô tô xuất hiện đã hơn 100 năm. Chiếc xe đầu tiên do Karl Benz (Đức) chế tạo năm 1885 trên cơ sở xe ngựa kéo, lắp thêm động cơ một xy lanh có công suất tương đương 1 - 2 mã lực. Ô tô này có ba bánh,
Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ LỊCH SỬ Ô TÔ 1.1 Trên giới Ô tô xuất 100 năm Chiếc xe Karl Benz (Đức) chế tạo năm 1885 sở xe ngựa kéo, lắp thêm động xy lanh có công suất tương đương – mã lực Ô tô có ba bánh, trước hai sau Cùng năm nay, Gottlieb Daimler, người Đức khác lắp đặt động lên xe đạp gỗ Năm sau, 1886, ông chế tạo xe bốn bánh Hai anh em Charles Frank Duryea chế tạo xe Mỹ năm 1893 Cho đến 1895, Henry Ford, Ransom Olds nhiều người khác chế tạo ô tô Mỹ Cho đến năm 1900, nhiều nhà máy Detroit chế tạo ô tô, chúng đắt Năm 1908, Henry Ford xây dựng dây chuyền chế tạo ô tô, nhờ hạ giá thành xe đáng kể Kiểu xe chế tạo dây chuyền Model T Ford Trong vòng 20 năm, 15 triệu xe Model T Ford bán Ngày nay, công nghiệp ô tô ngành công nghiệp lớn giới Tại Mỹ, khoảng 12 triệu công nhân làm việc ngành ô tô Các hãng ôtô hàng đầu giới là: GM, FORD, NISSAN, Hình 1.1 – Ô tô Ford chế tạo năm 1896 TOYOTA, MERCEDES, RENAULT-VOLVO, FIAT, CHRYSLER, HONDA Các hãng hàng năm sản xuất tới 35,3 triệu có giá trị khoảng 570 tỷ USD (số liệu 2001) Ở Nhật Bản có loạt nhà máy sản xuất xe như: TOYOTA, NISSAN, MITSUBISHI, MAZDA, ISUZU, HONDA, SUZUKI, DAIHATSU, SUBARU…đang đối thủ cạnh tranh lớn với nhà sản xuất ôtô Mỹ Châu Âu Chỉ riêng thị trường Mỹ, năm 1991 hãng ôtô Nhật bán 3,1 triệu xe Riêng hãng TOYOTA có thời kỳ nhà máy lắp ráp xe du lịch có hai dây chuyền lắp ráp bán tự động với quy mô 1,5 phút có xe xuất xưởng Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Tại Hàn Quốc có hãng lớn là: HYUNDAI, KIA, DAEWOO Mỗi năm hãng ôtô sản xuất triệu ôtô Chính nhờ vào công nghiệp chế tạo ôtô mà nước trở thành nước phát triển khu vực Châu Á Thái Bình Dương Công nghiệp ôtô coi ngành công nghiệp khổng lồ, giàu giới với sản lượng hàng năm đạt tới 600 tỷ USD Đây ngành công nghiệp tổng hợp nơi tập trung hoàn thiện công nghệ ứng dụng tiến kỹ thuật cao, có tác động thúc đẩy phát triển nhiều ngành công nghiệp khác khí, điện tử, điện, điều khiển tự động, vật liệu kim loại phi kim loại, vật liệu mới, hoá học, cao su, sơn, chất dẻo, thuỷ tinh xăng dầu… 1.2 Tại Việt Nam: - Giai đoạn 1: Giai đoạn chế tạo thử nghiệm đơn chiếc, năm 1960 với xe bánh CHIẾN THẮNG kết thúc vào năm 1970-1972 với xe TRƯỜNG SƠN xe vận chuyển nông thôn VC1 nhà sản xuất nước thực không phát triển tiếp - Giai đoạn 2: Lắp ráp với liên doanh ôtô có vốn nước năm 1992 phát triển mạnh từ năm 1997-1998 mà hàng loạt liên doanh cấp giấy phép cuối năm 1995 hoàn tất việc xây dựng (11 liên doanh) Sự có mặt liên doanh đặc biệt liên doanh với hãng lớn Toyota, Ford… có đóng góp đáng kể cho công nghiệp ôtô Việt Nam Các nhà máy lắp ráp sản xuất ôtô tương tự giới nguyên tắc, có khác mức độ qui mô tự động hoá Tuy nhiên việc đầu tư hãng vào Việt Nam công nghiệp ôtô dừng lại công đoạn lắp ráp có nội địa Lý nhiều song lý thấy sau: + Thị trường nhỏ phân chia cho nhiều nhà sản xuất, sản lượng nhà sản xuất thấp điều không cho phép đầu tư nghó đến phục vụ thị trường nước + Các nhà sản xuất ôtô lớn xếp xong hệ thống nhà cung cấp sản xuất linh kiện nước láng giềng, việc đầu tư vào Việt Nam để sản xuất chi tiết phận không kinh tế nên họ không phát triển theo hướng + Hầu chưa xuất nhà cung cấp Việt Nam với tư cách nhà sản xuất độc lập Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI Ô TÔ 2.1 Định nghóa: Ô tô phương tiện vận tải đường chủ yếu Nó có tính động cao phạm vi hoạt động rộng Do vậy, toàn giới ô tô dùng vận chuyển hàng hoá hoặïc hành khách phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế quốc dân an ninh quốc phòng Theo TCVN 6211:2003 – Phương tiện giao thông đường bộ:Kiểu, thuật ngữ định nghóa, ô tô định nghóa sau: Ô tô (Motor vehicle) loại phương tiện giao thông đường chạy động có từ bốn bánh xe trở lên, không chạy đường ray thường dùng để chở người và/hoặc hàng hóa; kéo rơ moóc, sơ mi rơ moóc; thực chức năng, công dụng đặc biệt Ô tô bao gồm loại xe sau: - Các xe nối với đường dây dẫn điện, ví dụ ô tô điện bánh lốp (trolley bus) - Các xe ba bánh có khối lượng thân lớn 400kg 2.2 Phân loại ô tô: 2.2.1 Theo tải trọng số chỗ ngồi: Theo tải trọng số chỗ ngồi, ô tô chia thành loại: Hình 1.2 – Các dạng ô tô - Sedan: Có vỏ cứng, 2-4 cửa - Hardtop: Mui kim loại cứng, khung đứng cửa trước sau - Hatchback: Kiểu sedan có khoang hành lý thu gọn cabin, cửa lật phía sau vát thẳng từ đèn hậu lên cabin, lề mở lên phía Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô - Chương – Tổng quan ô tô Ô tô có trọng tải nhỏ (hạng nhẹ): Trọng tải chuyên chở nhỏ 1,5 ô tô có số chỗ ngồi chỗ ngồi - Ô tô có trọng tải trung bình (hạng vừa): Trọng tải chuyên chở lớn 1,5 nhỏ 3,5 có số chỗ ngồi lớn nhỏ 30 chỗ - Ô tô có trọng tải lớn (hạng lớn): Trọng tải chuyên chở lớn 3,5 số chỗ ngồi lớn 30 chỗ ngồi - Ô tô có trọng tải lớn (hạng nặng): Tải trọng chuyên chở lớn 20 tấn, thường sử dụng vùng mỏ Hình 1.3 – Các dạng ô tô khách Minibus Bus Trolleybus Bus taàng Bus nối toa 2.2.2 Theo nhiên liệu sử dụng Dụa vào nhiên liệu sử dụng, ô tô chia thành loại: - Ô tô chạy xăng; - Ô tô chạy dầu diesel; - Ô tô chạy khí gas; - Ô tô đa nhiên liệu (xăng, diesel, gas); - Ô tô chạy điện Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô 2.2.3 Theo công dụng Theo công dụng, ô tô chia thành 03 loại (theo Tiêu chuẩn ngành 22 TCN - 02 - Phương tiện giao thông giới đường – Phân loại ô tô chở người, ô tô chở hàng ô tô chuyên dùng) : Ô tô chở người: Ô tô có kết cấu trang bị chủ yếu dùng để chở người Ô tô chở người chia ra: • Ô tô con: Có số chỗ ngồi không lớn 9, kể chỗ cho người lái • Ô tô khách: Có số chỗ ngồi từ 10 trở lên, bao gồm chỗ cho người lái • Ô tô chở người loại khác: Là ô tô chở người khác với loại ô tô nêu trên, ví dụ ô tô chở tù nhân, ô tô tang lễ, ô tô cứu thương…) Ô tô chở hàng: Ô tô có kết cấu trang bị chủ yếu để chở hàng hóa, cabin có bố trí tối đa hai hàng ghế Có thể phân ô tô chở hàng thành loại sau: • Ô tô tải thùng hở Hình 1.4 – Các dạng ô tô tải Tải thùng hở Tải mui phủ bạt Tải thùng kín Thùng tự đổ Tải cẩu Bảo ôn Đông lạnh Xitec (bồn) Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô • Ô tô tải thùng có mui phủ • Ô tô tải thùng kín • Ô tô tải tự đổ • Ô tô tải có cần cẩu • Ô tô tải bảo ôn, ô tô chở hàng đông lạnh • Ô tô xitec chở chất lỏng … Ô tô chuyên dùng: Ô tô có kết cấu trang bị để thực chức năng, nhiệm vụ đặc biệt Ví dụ: • Ô tô cứu hỏa • Ô tô quét đường • Ô tô hút bùn • Ô tô trộn bê tông • Ô tô thang… Hình 1.5 – Các loại ô tô chuyên dùng BỐ TRÍ CHUNG Ô TÔ Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Các thông số bố trí chung ô tô thông số để xác định đặc tính chung ô tô Có thể phân thông số bố trí chung nhóm sau: 3.1 Công thức cấu tạo Bánh xe chủ động bánh xe nhận công suất truyền từ động đến, bánh xe chủ động quay làm ô tô chuyển động Nếu bánh sau bánh chủ động , ta có xe rear-wheel drive (RWD) Nếu bánh trước bánh chủ động, ta có front-wheel drive (FWD) Nếu bánh bánh chủ động, ta có four-wheel drive (4WD) all-wheel drive (AWD) Nếu ký hiệu: a – Số đầu trục b – Số đầu trục chủ động công thức bánh xe viết a x b Hình 1.6 – Công thức cấu tạo ô tô Ví dụ: Ô tô trục, có trục chủ động có công thức 4x2 Ô tô trục, hai trục chủ động có công thức 4x4 Ô tô trục, có công thức 6x2, 6x4, 6x6 3.2 Các thông số bố trí chung trọng lượng Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô - Chương – Tổng quan ô tô Trọng lượng thân (G0) : Là trọng lượng ô tô đổ đầy nhiên liệu, dầu nhờn nước làm mát chưa có tải - Trọng tải (Gh) : Là trọng lượng hàng mà ô tô chở theo quy định nhà chế tạo - Trọng lượng toàn boä (Ga) : Ga = G0 + Gh + Gn Gn : Trọng lượng người ô tô - Trọng lượng phân bổ lên trục trước (Ga1) - Trọng lượng phân bổ lên trục sau (Ga2) 3.3 Các thông số bố trí chung kích thước Hình 1.7 – Thông số kích thước ô tô - Chiều dài toàn (L) : Khoảng cách mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với mặt phẳng trung tuyến dọc ô tô tiếp xúc với điểm đầu điểm cuối ô tô Tất phận ô tô, kể phần nhô phía trước sau phải nằm hai mặt phẳng - Chiều rộng toàn (B) : Khoảng cách mặt phẳng song song với mặt phẳng trung tuyến dọc ô tô tiếp xúc với bên ô tô Tất phần ô tô, đặc biệt phần lắp đặt nhô hai bên, phải nằm hai mặt phẳng này, trừ kính chiếu hậu - Chiều cao toàn (H) : Khoảng cách mặt tựa ô tô mặt phẳng nằm ngang tiếp xúc với phần cao ô tô Tất phần lắp đặt xe phải nằm hai mặt phẳng Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô - Chương – Tổng quan ô tô Chiều dài sở (Lo) :Khoảng cách mặt phẳng qua đường tâm bánh trước bánh sau thẳng góc với mặt phẳng tựa - Chiều dài đầu xe (L1) : Khoảng cách mặt phẳng thẳng đứng qua tâm bánh xe trước điểm đầu ô tô, bao gồm tất phận lắp cứng vào ô tô - Chiều dài đuôi xe (L2) : Khoảng cách mặt phẳng thẳng đứng qua tâm bánh xe sau điểm sau ô tô, bao gồm biển số giá lắp đặt tất phận lắp cứng vào ô tô - Khoảng sáng gầm xe (Hg) : Khoảng cách mặt tựa ô tô vả điểm thấp ô tô nằm bánh, trừ bánh xe - Góc thoát trước (α1): Góc nhỏ tạo bề mặt tựa mặt phẳng tiếp tuyến với bánh trước qua điểm nhô đường bao trước ô tô - Góc thoát sau (α2): Góc nhỏ tạo bề mặt tựa mặt phẳng tiếp tuyến với bánh sau qua điểm nhô đường bao sau ô tô 3.4 Các thông số đặc tính kỹ thuật Các thông số đặc tính kỹ thuật nhà sản xuất cung cấp, thường thể đầy đủ tài liệu kỹ thuật kèm với ô tô Các thông số kỹ thuật gồm: - Bán kính quay vòng nhỏ (Rmin): Là khoảng cách từ tâm quay đến tâm vết bánh xe , quay bánh dẫn hướng với góc lớn - Tốc độ nhanh ô tô (Vmax) : Là tốc độ ô tô mặt đường nằm ngang mà đường ô tô không tăng tốc - Mức tiêu hao nhiên liệu (l/100 km) thử nghiệm - Các thông số động cơ: • Kiểu, nhãn hiệu, số xy lanh , cách bố trí • Đường kính xy lanh, hành trình piston • Dung tích làm việc • Tỷ số nén • Công suất cực đại / số vòng quay • Mô men quay cực đại / số vòng quay Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô - Chương – Tổng quan ô tô Các thông số hệ thống truyền lực: • Tỷ số truyền hộp số • Tỷ số truyền cầu chủ động • Kiểu hệ thống phanh • Kiểu hệ thống treo • Kiểu hệ thống lái • Cỡ lốp • …… NHỮNG TIÊU CHUẨN VỂ Ô TÔ 4.1 Tiêu chuẩn nhận dạng VIN (Vehicle Identification Number) Để phục vụ cho việc nhận biết xe, hệ thống đánh số khung theo tiêu chuẩn quốc tế VIN (Vehicle Identification Number) gồm 17 ký tự áp dụng Số khung gồm phần chính, tạo nên số chữ, không sử dụng chữ I, O, Q: - 03 ký tự đầu: Khu vực nhận biết nhà sản xuất Các ký tự quy định toàn giới Ví dụ: JAA - Ô tô Isuzu sản xuất Việt Nam KMH – Ô tô nhà máy Hyundai Motor Company’s Pass car , Korea - 06 ký tự tiếp: Khu vực miêu tả xe Các ý nghóa chữ, số nhà sản xuất quy định, cho biết thuộc tính chung xe - 08 ký tự lại: Khu vực thị xe Trong ký tự (ký tự thứ 10 tính tổng cộng) cho biết năm sản xuất xe: Năm Mã số Năm Mã số Năm 1980 A 1990 L 2000 Y 1981 B 1991 M 2001 1982 C 1992 N 2002 1983 D 1993 P 2003 1984 E 1994 R 2004 1985 F 1995 S 2005 1986 G 1996 T 2006 Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Mã số 10 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô phải xe /phút Đèn báo nguy hiểm cho Tất đèn xe khác báo rẽ phải nháy đồng thời tần số Các đèn khác Không lắp đèn màu đỏ trước xe, màu trắng sau xe Giới hạn khí thải: Theo TCVN 6438:2001 Thành phần Phương tiện lắp động xăng Phương tiện lắp động gây ô nhiễm diesel khí thải Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức CO (% thể tích) 6,5 6,0 4,5 3,5 - - - HC (ppm thể tích) - Đ/cơ kỳ - 1500 1200 600 - - - - Đ/cơ kỳ - 7800 7800 7800 - - - - Đ/ đặc - 3300 3300 3300 - - - - - - - 85 72 50 biệt Độ khói (% HSU) CẤU TẠO TỔNG QUÁT Ô TÔ 5.1 Các cụm – hệ thống ô tô Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 18 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Để tạo thành ô tô hoàn chỉnh, cần khoảng 15000 chi tiết riêng biệt Các chi tiết nhóm thành cụm hệ thống Ô tô có hình dáng, kích thước đa dạng, có hệ thống Hình 1.9 – Các hệ thống ô tô Nhiều loại xe đại ngày điều khiển hoạt động hệ thống điều khiển điện tử (Electronic Control Module - ECM) Các hệ thống ô tô gồm: Động (engine, power plant): Là nguồn cung cấp lượng cho ô tô chuyển • động Hiện ô tô sử dụng phổ biến động đốt kiểu piston kỳ Hệ thống truyền lực (power train): Truyền lượng từ động đến bánh xe • chủ động Hệ thống di chuyển, bao gồm : • - Hệ thống phanh (braking system): Giúp người lái chạy chậm dừng ô tô - Hệ thống treo (suspension system): Hấp thụ dao động bánh xe gặp mấp mô đường, giúp ô tô chuyển động êm dịu Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 19 Cấu tạo ô tô - Chương – Tổng quan ô tô Hệ thống lái (steeering system): Kiểm soát, điều khiển hướng chuyển động ô tô • Hệ thống điện (electrical system): Cung cấp điện để khởi động động cơ, đánh lửa, sạc bình, đèn chiếu sáng thiết bị điện khác ô tô • Khung vỏ (Frame/body) 5.1.1 Động Động sử dụng ô tô loại động đốt (Internal Combustion Engine) Trong đó, trình cháy xảy bên động cơ, nguồn lượng phản ứng hóa học nhiệt (hóa năng, nhiệt năng) biến đổi thành giúp ô tô chuyển động Phần lớn động ô tô có nhiều xy lanh: 4, 6, xy lanh, bố trí thẳng hàng chữ V Để hoạt động liên tục, cụm phát lực (piston - trục khủyu – truyền) cụm bản, động nhiều hệ thống hỗ trợ khác hệ thống phối khí, hệ thống nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát Tất hệ thống nguyên lý hoạt động động trình bày chi tiết giảng Cấu tạo – nguyên lý làm việc động đốt 5.1.2 Hệ thống truyền lực Hệ thống truyền lực nhận nhiệm vụ truyền công suất từ trục khủyu động đến bánh xe chủ động, làm cho xe chuyển động tới, lui Các phận hệ thống truyền lực bao gồm ly hợp, hộp số, (hộp phân phối), trục đăng, vi sai, truyền lực chính, bán trục, bánh xe Ly hợp: Là phận nằm động hộp số, có tác dụng nối trục khủyu động với hệ thống truyền lực, để truyền mômen quay êm dịu cắt truyền động đến hệ thống truyền lực nhanh chóng, dứt khoát Hộp số: Hộp số ô tô hộp số khí hộp số tự động Trong hộp số tự động, việc gài số truyền thực tự động, người lái điều khiển Còn hộp số khí, muốn chuyển sốâ, người lái phải đạp bàn đạp ly hợp trước gài số Dù khí hay tự động, chúng bao gồm nhiều truyền bánh trục truyền, lắp vỏ hộp số gang nhôm, bên có dầu bôi trơn Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 20 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hộp số cung cấp nhiều tỷ số truyền khác nhau, nhờ tăng lực kéo cần thiết cho bánh xe chủ động Ngoài có số lùi giúp ô tô chuyển động lùi, vị trí trung gian cho phép cắt lâu dài động khỏi hệ thống truyền lực cần thiết để động chạy không Hình 1.10 – Các chi tiết hệ thống truyền lực Hộp số phụ (hộp phân phối): Trên ô tô nhiều cầu chủ động, hộp phân phối dùng phân mômen quay cầu trước cầu sau Trục đăng: Trên ô tô, cụm động – hộp số lắp khung xe, cầu chủ động liên kết với khung qua hệ thống nhíp đàn hồi Do đó, khoảng cách cầu chủ động hộp số thay đổi theo điều kiện đường Để truyền momen xoắn từ hộp số đến bánh xe chủ động điều kiện vậy, người ta phải sử dụng truyền động đăng Truyền động cho phép truyền mômen xoắn trục không nằm đường thẳng mà thường cắt góc α mà trị số α thay đổi Bộ vi sai: Đảm bảo cho bánh xe chủ động quay với vận tốc góc khác ô tô quay vòng, kích thước bánh xe trái phải không giống hoàn toàn đường không phẳng Truyền lực : Làm tăng tỷ số truyền chung hệ thống truyền mômen xoắn qua cấu phân chia đến bán trục đặt góc 90o trục dọc ô tô Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 21 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Bán trục: Truyền mômen xoắn từ truyền lực đến bánh xe chủ động Bánh xe: Chịu toàn trọng lượng ô tô, bánh xe chi tiết ô tô tiếp xúc với đường chuyển động Bánh xe thực hai chức : - Hấp thụ va đập từ mặt đường - Tăng độ bám, nhờ ô tô tăng tốc, phanh, quay vòng không bị trượt 5.1.3 Hệ thống di chuyển Hệ thống di chuyển bao gồm hệ thống phanh, treo lái Hệ thống phanh: Khi phanh, người lái đạp lên bàn đạp phanh Nhờ đó, dầu với áp suất cao (trong hệ thống phanh dầu) tác động lên cấu phanh bánh xe, ép ma sát má phanh vào trống phanh Lực ma sát làm bánh xe quay chậm dừøng lại Hình 1.11 – Các chi tiết hệ thống phanh Trên ô tô có hai loại dẫn động phanh : Phanh dầu phanh khí Cơ cấu phanh phanh guốc phanh dóa Các ô tô đại trang bị thêm hệ thống chống bó cứng bánh xe phanh (ABS – Antilock Brake System) Khi phanh, bánh xe xuất hiện tượng bó cứng, hệ thống tự động giảm áp suất dầu cung cấp đến cấu phanh, nhờ hiệu phanh tăng lên Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 22 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hệ thống treo: Lò xo, giảm chấn chi tiết khác tạo nên hệ thống treo ô tô Lò xo bánh xe cho phép bánh xe dịch chuyển lên xuống gặp chướng ngại đường Khi đó, lò xo hấp thụ phần lớn chuyển động, nên khung xe dịch chuyển nhỏ, tạo nên độ êm dịu chuyển động Hình 1.12 – Hệ thống treo ô tô Giảm chấn bánh xe hạn chế hành trình lò xo Ô tô sử dụng dạng lò xo: Lò xo trụ, lò xo (nhíp), lò xo xoắn đệm không khí Một số ô tô có kiểm soát hành trình điện tử (ERC – Electronic ride control) , tự động thay đổi độ cứng giảm chấn cho phù hợp điều kiện đường Hệ thống lái: Cho phép người lái quay bánh xe trước theo hướng mong muốn, nhờ thay đồi hướng chuyển động ô tô Khi tác động lên vành tay lái, thông qua cấu khí đòn nối với bánh trước, bánh trước quay sang trái phải Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 23 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hình 1.13 – Hệ thống lái ô tô 5.1.4 Hệ thống điện điện tử Động cung cấp lượng cho ô tô chuyển động Tuy nhiên, điện lại nguồn lượng cho nhiều phận khác ô tô hoạt động Động khởi động (démareur) dùng lượng điện để quay trục khủyu động Hệ thống đánh lửa sử dụng điện để tạo tia lửa điện xy lanh Hệ thống phun nhiên liệu sử dụng điện để vận hành bơm nhiên liệu Đèn chiếu sáng, còi, radio, hệ thống điều hòa nhiệt độ cần dùng điện để hoạt động bình thường Trên ô tô có hai nguồn điện: Bình ắc quy máy phát điện xoay chiều Bình ắc quy cung cấp điện động không hoạt động khởi động máy Sau động khởi động, máy phát điện nạp điện cho bình ắc quy cung cấp điện cho phụ tải Ngày nay, ngày nhiều thiết bị ô tô sử dụng hệ thống kiểm soát điện tử nhằm tăng tính xác an toàn vận hành Ví dụ hệ thống điện tử kiểm soát hoạt động hộp số, hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống phanh Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 24 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hình 1.14 – Hệ thống điện cung cấp lượng cho phần lớn thiết bị ô tô Một hệ thống kiểm soát điện tử gồm ba phần bản: Thiết bị đầu vào, xử lý thiết bị đầu Đầu vào công tắc cảm biến (sensor) Chúng cung cấp thông tin cần thiết cho xử lý (ECM – Electronic control module) Bộ xử lý định cần làm gì, tín hiệu gởi cho đầu cấu chấp hành để thực công việc cần thiết Trên nhiều động đại, hệ thống EEC (Electronic engine control) kiểm soát hệ thống đánh lửa phun nhiên liệu Hệ thống thường có khả tự chẩn đoán, nghóa có nhớ lưu trữ tất lỗi cố xảy Khi gọi lại nhớ, thông tin có ích cho kỹ thuật viên chẩn đoán phát bệnh động 5.1.5 Khung vỏ Ô tô có nhiều dạng khung vỏ khác nhau, có hình dạng cho lực cản gió lên xe nhỏ nhất, nghóa phải có dạng khí động học tốt Khi ô tô chạy với vận tốc 145km/h, kiểm nghiệm cho biết 75% công suất động dùng để thắng lực cản gió Do đó, ô tô có hệ số cản diện Cd nhỏ có tính kinh tế nhiên liệu tốt Với ô tô, khung vỏ tạo nên khoang chứa hành khách, tạo tiện nghi an toàn cho họ Có ba dạng cấu tạo khung chính: - Khung thùng riêng (Body-and-frame) Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 25 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô - Khung thùng kết hợp (Unibody) - Khung không gian (Space frame) Dạng thường gặp ô tô tải Dạng thứ hai phổ biến ngày cho ô tô con, với khung xe thùng một, chế tạo từ thép dập định hình hàn lại với Đáy thùng tăng cứng nhờø gân gia cường, làm chỗ lắp động cơ, hệ thống treo lái Dạng khung không gian có khung sở làm từ ống thép thép Sau chi tiết plastic composite lắp lên khung sở, tạo thành khung xe hoàn chỉnh Hình 15 – Dạng khung – thùng rời (body/frame) Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 26 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hình 1.16 – Khung thùng kết hợp Hình 1.17 – Dạng khung không gian, với chi tiết composite 5.2 Bố trí chung cụm – hệ thống ô tô 5.2.1 Bố trí động Khoang chứa động ô tô thường nằm phía đầu xe Khi nâng nắp capô, ta thấy động số cụm khác lắp gần máy nén khí hệ thống lạnh, máy phát điện xoay chiều, bơm trợ lực tay lái, động khởi động, tăng áp khí nạp, bình ắc quy bơm trợ lực phanh Các cụm kết nối với thông qua dây dẫn điện hay ống dẫn dầu Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 27 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Tuy nhiên, tùy thuộc nhà chế tạo, động bố trí trước hoặïc sau xe, bố trí dọc theo xe bố trí ngang Khi bố trí dọc, thông thường cầu chủ động cầu sau Động lắp với hộp số, thông qua trục đăng vi sai, công suất truyền đến bánh xe chủ động (bánh sau) Đây công thức (động cơ) trước– (cầu chủ động) sau Khi bố trí ngang, cầu chủ động cầu trước, cầu sau, tuỳ động đặt trước sau xe Như ta có công thức trước – trước sau – sau Bố trí ngang làm cho xe gọn Thay sử dụng hộp số đơn giản (transmission), người ta dùng hộp số phức Hình 1.18 – Bố trí động ô tô (transaxle), tổ hợp hộp số đơn giản với truyền lựïc chính, vi sai vỏ hộp 5.2.2 Bố trí hệ thống truyền lực Hệ thống truyền lực (HTTL) tập hợp cụm chức khác Thông thường bao gồm: * Ly hợp, hộp số chính, cầu chủ động, trục đăng, bánh xe; * Ly hợp, hộp số chính, hộp phân phối, cầu chủ động, trục đăng, khớp nối, bánh xe; * Hoặc hộp số khí thuỷ lực (hộp số thuỷ cơ), hộp phân phối, cầu chủ động, trục đăng, khớp nối, bánh xe, v.v Số lượng cụm khác tuỳ thuộc vào tính kỹ thuật ôtô TRÊN hình 1.19.a 1.19.b giới thiệu sơ đồ bố trí chung thường gặp ôtô Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 28 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hình 1.19a – Bố trí chung động hệ thống truyền lực ô tô Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 29 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô Hình 1.19b – Bố trí chung động hệ thống truyền lực ô tô - Sơ đồ a: Động cơ, ly hợp, hộp số đặt hàng dọc phía trước đầu ôtô, cầu chủ động đặt sau ôtô, trục đăng nối hộp số cầu chủ động Chiều dài từ hộp số đến cầu chủ động sau lớn nên trục phải đặt ổ treo Sơ đồ thông dụng quen thuộc nhiều ôtô gặp Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 30 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô - Sơ đồ b: Động cơ, ly hợp, hộp số chính, cầu ôtô nằm dọc phía trước, tạo nên cầu trước chủ động Toàn cụm liên kết với thành khối lớn, gọn Nhờ cấu trúc trọng tâm xe nằm lệch hẳn phía đầu ôtô, kết hợp với cấu tạo vỏ ôtô tạo khả ổn định cao có lực bên tác động, đồng thời giảm độ nhạy cảm với gió bên Song không gian đầu ôtô chật hẹp - Sơ đồ c: Động cơ, ly hợp, hộp số, nằm ngang đặt trước ôtô, cầu trước chủ động Toàn cụm truyền lực làm liền khối, trọng lượng khối động lực nằm lệch hẳn phía trước đầu ôtô giảm đáng kể độ nhạy cảm ôtô với lực bên nhằm nâng cao khả ổn định tốc độ cao Trong cầu chủ động: truyền bánh trụ thay cho truyền bánh côn Sơ đồ b, c ngày thông dụng, đặt ôtô cầu chủ động, có tốc độ cao nhằm đảm bảo trọng lượng phân bố phía trước lớn (kể ôtô đầy tải) điều có lợi cho khả điều khiển ôtô giảm nhẹ công việc lắp ráp sản xuất - Sơ đồ d: Động cơ, ly hợp, hộp số, cầu chủ động làm thành khối gọn phía sau ôtô, cầu sau chủ động Cụm động nằm sau cầu chủ động Cấu trúc gặp ôtô loại 4, chỗ ngồi, tồn lý công nghệ truyền thống hãng sản xuất thực loại ôtô mini bus - Sơ đồ e: Giống sơ đồ d cụm động nằm quay ngược lại, đặt sau cầu sau Hai dạng cấu trúc phù hợp cho việc tăng lực kéo xe, tức đảm bảo đảm bảo khả tăng tốc ôtô tốt, hạ thấp chiều cao đầu ôtô, phù hợp với việc tạo dáng khí động học cho ôtô cao tốc - Sơ đồ g: Động cơ, ly hợp đặt trước xe, hộp số chính, cầu xe đặt sau ôtô tạo nên khối lớn, trục đăng nối ly hợp hộp số Trục đăng đặt kín vỏ bọc làm tốt việc bảo vệ che bụi cho hệ thống TRỌNG lượng san cho hai cầu - Sơ đồ h: Động cơ, ly hợp đặt trước, hộp số chính, hộp phân phối đặt dọc phía đầu ôtô, cầu trước cầu sau chủ động Nối hộp phân phối cầu trục đăng Sơ đồ thường gặp ôtô có khả việt dã cao, ôtô chạy đường xấu - Sơ đồ i: Động cơ, hộp số, ly hợp, cầu trước thành khối nằm phía đầu ôtô, đáp ứng nhu cầu tăng trọng lượng lên cầu trước Cầu sau chủ động nối với hộp số Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 31 Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô thông qua khớp ma sát, hộp phân phối Kết cấu đơn giản ôtô có tính việt dã tốt, ôtô hoạt động mặt đường trơn XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Ô TÔ TƯƠNG LAI Ô tô cải thiện nhẹ hơn, hình dạng mang tính khí động học tốt hơn, tổn hao công suất cho ma sát tổn thất nhiệt, tổn thất truyền động khí ngày giảm xuống Nhiều ô tô nhỏ ngày dùng động xy lanh thay cho động 6-8 xy lanh ngày xưa, đạt mức hao nhiên liệu 22km/l thay 5-6 km/l ô tô dùng động xy lanh giai đoạn 1970 Bằng cách sử dụng hệ thống EEC (Electronic engine control) kiểm soát hệ thống đánh lửa phun nhiên liệu, lượng tiêu hao nhiên liệu khí thải giảm xuống đáng kể Nhiều động dùng hệ thống tăng áp khí nạp (turbocharger), tăng lượng hoà khí nạp vào xy lanh, nhờ động có kích thước nhỏ tạo công suất lớn Các ô tô ngày có kích thước nhỏ gọn hoạt động hiệu Nhiều thành phố giới ngày gặp vấn nạn ách tắc giao thông thiếu chỗ đậu xe Để giải vấn đề này, hệ thống xa lộ/ô tô thông minh (IVHS – Intelligent Vehicle/Highway Systems) đời Hệ thống giúp di chuyển ô tô an toàn hơn, hiệu quảù lượng cao Việc áp dụng hệ thống hoàn toàn thực nhờ tiến ngành máy tính, điện tử viễn thông Để kiểm soát lượng khí thải, nhiều nguồn lượng khác đã, nghiên cứu cho động ô tô Đó khí hóa lỏng (LPG), khí tự nhiên (CNG), dầu sinh học (Bio-Diesel), hay lượng điện lượng mặt trời Các loại ô tô sử dụng lượng điện mặt trời gọi Zero emission vehicle (ZEV) hoàn toàn khí xả Tất thành tựu ô tô thực thời gian dài, sở hiểu biết ngày sâu sắc cấu tạo, chế hoạt động hệ thống Do nắm vững kết cấu nguyên lý làm việc hệ thống ô tô kiến thức thiếu tất người đam mê công nghệ ô tô Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM 32 ... quan ô tô • Ô tô tải thùng có mui phủ • Ô tô tải thùng kín • Ô tô tải tự đổ • Ô tô tải có cần cẩu • Ô tô tải bảo ôn, ô tô chở hàng đông lạnh • Ô tô xitec chở chất lỏng … Ô tô chuyên dùng: Ô tô có... - Ô tô chạy khí gas; - Ô tô đa nhiên liệu (xăng, diesel, gas); - Ô tô chạy điện Bộ môn Ô tô – ĐH Bách khoa TPHCM Cấu tạo ô tô Chương – Tổng quan ô tô 2.2.3 Theo công dụng Theo công dụng, ô tô. .. 15 00 12 00 600 - - - - Đ/cơ kỳ - 7800 7800 7800 - - - - Đ/ đặc - 3300 3300 3300 - - - - - - - 85 72 50 biệt Độ khói (% HSU) CẤU TẠO TỔNG QUÁT Ô TÔ 5 .1 Các cụm – hệ thống ô tô Bộ môn Ô tô – ĐH Bách