Bài giảng kết cấu ô tô

Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN VEÀ O TO 1. LÒCH SÖÛ O TO 1.1 Treân theá giôùi O toâ xuaát hieän ñaõ hôn 100 naêm. Chieác xe ñaàu tieân do Karl Benz (Ñöùc) cheá taïo naêm 1885 treân cô sôû xe ngöïa keùo, laép theâm ñoäng cô moät xy lanh coù coâng suaát töông ñöông 1 – 2 maõ löïc. O toâ naøy coù ba baùnh, moät tröôùc vaø hai sau. Cuøng naêm nay, Gottlieb Daimler, moät ngöôøi Ñöùc khaùc laép ñaët ñoäng cô leân xe ñaïp goã. Naêm sau, 1886, oâng cheá taïo chieác xe boán baùnh ñaàu tieân. Hai anh em Charles vaø Frank Duryea cheá taïo chieác xe ñaàu tieân taïi Myõ naêm 1893. Cho ñeán 1895, Henry Ford, Ransom Olds vaø nhieàu ngöôøi khaùc ñaõ cheá taïo oâ toâ taïi Myõ. Cho ñeán naêm 1900, nhieàu nhaø maùy taïi Detroit cheá taïo oâ toâ, nhöng chuùng coøn khaù ñaét. Naêm 1908, Henry Ford xaây döïng daây chuyeàn cheá taïo oâ toâ, nhôø ñoù haï giaù thaønh xe ñaùng keå. Kieåu xe ñaàu tieân cheá taïo treân daây chuyeàn laø Model T Ford. Trong voøng 20 naêm, 15 trieäu xe Model T Ford ñaõ ñöôïc baùn. Ngaøy nay, coâng nghieäp oâ toâ laø moät trong nhöõng ngaønh coâng nghieäp lôùn nhaát treân theá giôùi. Taïi Myõ, khoaûng 12 trieäu coâng nhaân laøm vieäc trong ngaønh oâ toâ. Caùc haõng oâtoâ haøng ñaàu theá giôùi laø: GM, FORD, TOYOTA, MERCEDES, NISSAN, RENAULT-VOLVO, FIAT, CHRYSLER, HONDA. Caùc haõng naøy haøng naêm saûn xuaát tôùi 35,3 trieäu chieác coù giaù trò khoaûng 570 tyû USD (soá lieäu 2001). Hình 1.1 – O toâ Ford cheá taïo naêm 1896 ÔÛ Nhaät Baûn coù moät loaït nhaø maùy saûn xuaát xe hôi nhö: TOYOTA, NISSAN, MITSUBISHI, MAZDA, ISUZU, HONDA, SUZUKI, DAIHATSU, SUBARU…ñang laø ñoái thuû caïnh tranh lôùn vôùi caùc nhaø saûn xuaát oâtoâ Myõ vaø Chaâu AÂu. Chæ rieâng thò tröôøng Myõ, naêm 1991 caùc haõng oâtoâ Nhaät ñaõ baùn ñöôïc 3,1 trieäu chieác xe. Rieâng haõng TOYOTA coù nhöõng thôøi kyø taïi nhaø maùy laép raùp xe du lòch coù hai daây chuyeàn laép raùp baùn töï ñoäng vôùi quy moâ 1,5 phuùt coù moät chieác xe xuaát xöôûng. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 1 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Taïi Haøn Quoác coù 3 haõng lôùn laø: HYUNDAI, KIA, DAEWOO. Moãi naêm caùc haõng oâtoâ naøy saûn xuaát 2 trieäu oâtoâ. Chính nhôø vaøo coâng nghieäp cheá taïo oâtoâ maø nöôùc naøy ñaõ trôû thaønh moät trong nhöõng nöôùc phaùt trieån taïi khu vöïc Chaâu AÙ Thaùi Bình Döông hieän nay. Coâng nghieäp oâtoâ ñöôïc coi laø ngaønh coâng nghieäp khoång loà, giaøu nhaát theá giôùi vôùi saûn löôïng haøng naêm ñaït tôùi 600 tyû USD. Ñaây laø moät ngaønh coâng nghieäp toång hôïp cuõng laø nôi taäp trung söï hoaøn thieän veà coâng ngheä vaø öùng duïng caùc tieán boä kyõ thuaät cao, coù taùc ñoäng thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa nhieàu ngaønh coâng nghieäp khaùc nhö cô khí, ñieän töû, ñieän, ñieàu khieån töï ñoäng, vaät lieäu kim loaïi vaø phi kim loaïi, vaät lieäu môùi, hoaù hoïc, cao su, sôn, chaát deûo, thuyû tinh vaø xaêng daàu… 1.2. Taïi Vieät Nam: - Giai ñoaïn 1: Giai ñoaïn cheá taïo thöû nghieäm ñôn chieác, baét ñaàu töø naêm 1960 vôùi chieác xe 3 baùnh CHIEÁN THAÉNG vaø keát thuùc vaøo naêm 1970-1972 vôùi chieác xe TRÖÔØNG SÔN vaø xe vaän chuyeån noâng thoân VC1 do caùc nhaø saûn xuaát trong nöôùc thöïc hieän vaø khoâng phaùt trieån tieáp ñöôïc. - Giai ñoaïn 2: Laép raùp vôùi caùc lieân doanh oâtoâ ñaàu tieân coù voán nöôùc ngoaøi trong naêm 1992 vaø phaùt trieån maïnh töø naêm 1997-1998 khi maø haøng loaït lieân doanh ñöôïc caáp giaáy pheùp cuoái naêm 1995 vaø hoaøn taát vieäc xaây döïng (11 lieân doanh). Söï coù maët cuûa caùc lieân doanh ñaëc bieät laø lieân doanh vôùi caùc haõng lôùn Toyota, Ford… ñaõ coù nhöõng ñoùng goùp ñaùng keå cho neàn coâng nghieäp oâtoâ Vieät Nam. Caùc nhaø maùy laép raùp saûn xuaát oâtoâ töông töï treân theá giôùi veà nguyeân taéc, coù chaêng chæ khaùc ôû möùc ñoä qui moâ vaø töï ñoäng hoaù. Tuy nhieân vieäc ñaàu tö cuûa caùc haõng vaøo Vieät Nam trong coâng nghieäp oâtoâ chæ môùi döøng laïi ôû coâng ñoaïn laép raùp hoaëc coù noäi ñòa thì cuõng raát ít. Lyù do thì raát nhieàu song caùc lyù do chính thì coù theå thaáy nhö sau: + Thò tröôøng nhoû phaân chia cho nhieàu nhaø saûn xuaát, saûn löôïng cuûa caùc nhaø saûn xuaát thaáp ñieàu naøy khoâng cho pheùp ñaàu tö neáu nghó ñeán phuïc vuï thò tröôøng trong nöôùc. + Caùc nhaø saûn xuaát oâtoâ lôùn haàu nhö ñaõ saép xeáp xong heä thoáng caùc nhaø cung caáp saûn xuaát caùc linh kieän taïi caùc nöôùc laùng gieàng, vieäc ñaàu tö vaøo Vieät Nam ñeå saûn xuaát caùc chi tieát boä phaän naøy laø khoâng kinh teá neân hoï khoâng phaùt trieån theo höôùng naøy. + Haàu nhö chöa xuaát hieän caùc nhaø cung caáp ôû Vieät Nam vôùi tö caùch laø caùc nhaø saûn xuaát ñoäc laäp. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 2 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ 2. ÑÒNH NGHÓA – PHAÂN LOAÏI O TO 2.1 Ñònh nghóa: O toâ laø phöông tieän vaän taûi ñöôøng boä chuû yeáu. Noù coù tính cô ñoäng cao vaø phaïm vi hoaït ñoäng roäng. Do vaäy, treân toaøn theá giôùi oâ toâ hieän ñöôïc duøng vaän chuyeån haøng hoaù hoaëïc haønh khaùch phuïc vuï cho nhu caàu phaùt trieån kinh teá quoác daân vaø an ninh quoác phoøng. Theo TCVN 6211:2003 – Phöông tieän giao thoâng ñöôøng boä:Kieåu, thuaät ngöõ vaø ñònh nghóa, oâ toâ ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: O toâ (Motor vehicle) laø loaïi phöông tieän giao thoâng ñöôøng boä chaïy baèng ñoäng cô coù töø boán baùnh xe trôû leân, khoâng chaïy treân ñöôøng ray vaø thöôøng ñöôïc duøng ñeå chôû ngöôøi vaø/hoaëc haøng hoùa; keùo caùc rô mooùc, sô mi rô mooùc; thöïc hieän caùc chöùc naêng, coâng duïng ñaëc bieät. O toâ bao goàm caû caùc loaïi xe sau: - Caùc xe ñöôïc noái vôùi moät ñöôøng daây daãn ñieän, ví duï oâ toâ ñieän baùnh loáp (trolley bus). - Caùc xe ba baùnh coù khoái löôïng baûn thaân lôùn hôn 400kg. 2.2 Phaân loaïi oâ toâ: 2.2.1 Theo taûi troïng vaø soá choã ngoài: Theo taûi troïng vaø soá choã ngoài, oâ toâ ñöôïc chia thaønh caùc loaïi: Hình 1.2 – Caùc daïng oâ toâ con - Sedan: Coù voû cöùng, 2-4 cöûa - Hardtop: Mui kim loaïi cöùng, khoâng coù khung ñöùng giöõa 2 cöûa tröôùc vaø sau - Hatchback: Kieåu sedan coù khoang haønh lyù thu goïn trong cabin, cöûa laät phía sau vaùt thaúng töø ñeøn haäu leân noùc cabin, baûn leà môû leân phía treân. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 3 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - O toâ coù troïng taûi nhoû (haïng nheï): Troïng taûi chuyeân chôû nhoû hôn hoaëc baèng 1,5 taán vaø oâ toâ coù soá choã ngoài ít hôn hoaëc baèng 9 choã ngoài. - O toâ coù troïng taûi trung bình (haïng vöøa): Troïng taûi chuyeân chôû lôùn hôn 1,5 taán vaø nhoû hôn 3,5 taán hoaëc coù soá choã ngoài lôùn hôn 9 vaø nhoû hôn 30 choã. - O toâ coù troïng taûi lôùn (haïng lôùn): Troïng taûi chuyeân chôû lôùn hôn hoaëc baèng 3,5 taán hoaëc soá choã ngoài lôùn hôn hoaëc baèng 30 choã ngoài. - O toâ coù troïng taûi raát lôùn (haïng naëng): Taûi troïng chuyeân chôû lôùn hôn 20 taán, thöôøng ñöôïc söû duïng ôû caùc vuøng moû. Hình 1.3 – Caùc daïng oâ toâ khaùch 1. Minibus 2. Bus 3. Trolleybus 4. Bus 2 taàng 5. Bus noái toa 2.2.2 Theo nhieân lieäu söû duïng Duïa vaøo nhieân lieäu söû duïng, oâ toâ ñöôïc chia thaønh caùc loaïi: - O toâ chaïy xaêng; - O toâ chaïy daàu diesel; - O toâ chaïy baèng khí gas; - O toâ ña nhieân lieäu (xaêng, diesel, gas); - O toâ chaïy ñieän. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 4 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ 2.2.3 Theo coâng duïng Theo coâng duïng, oâ toâ chia thaønh 03 loaïi chính (theo Tieâu chuaån ngaønh 22 TCN - 02 - Phöông tieän giao thoâng cô giôùi ñöôøng boä – Phaân loaïi oâ toâ chôû ngöôøi, oâ toâ chôû haøng vaø oâ toâ chuyeân duøng) : ‰ O toâ chôû ngöôøi: O toâ coù keát caáu vaø trang bò chuû yeáu duøng ñeå chôû ngöôøi. O toâ chôû ngöôøi ñöôïc chia ra: • O toâ con: Coù soá choã ngoài khoâng lôùn hôn 9, keå caû choã cho ngöôøi laùi. • O toâ khaùch: Coù soá choã ngoài töø 10 trôû leân, bao goàm caû choã cho ngöôøi laùi. • O toâ chôû ngöôøi loaïi khaùc: Laø oâ toâ chôû ngöôøi nhöng khaùc vôùi caùc loaïi oâ toâ ñaõ neâu treân, ví duï oâ toâ chôû tuø nhaân, oâ toâ tang leã, oâ toâ cöùu thöông…) ‰ O toâ chôû haøng: O toâ coù keát caáu vaø trang bò chuû yeáu ñeå chôû haøng hoùa, trong cabin coù boá trí toái ña hai haøng gheá. Coù theå phaân oâ toâ chôû haøng thaønh caùc loaïi sau: • O toâ taûi thuøng hôû Hình 1.4 – Caùc daïng oâ toâ taûi 1. Taûi thuøng hôû 2. Taûi mui phuû baït 3. Taûi thuøng kín 4. Thuøng töï ñoå 5. Taûi caåu 6. Baûo oân 7. Ñoâng laïnh 8. Xitec (boàn) Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 5 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ • O toâ taûi thuøng coù mui phuû • O toâ taûi thuøng kín • O toâ taûi töï ñoå • O toâ taûi coù caàn caåu • O toâ taûi baûo oân, oâ toâ chôû haøng ñoâng laïnh • O toâ xitec chôû chaát loûng …. ‰ O toâ chuyeân duøng: O toâ coù keát caáu vaø trang bò ñeå thöïc hieän moät chöùc naêng, nhieäm vuï ñaëc bieät. Ví duï: • O toâ cöùu hoûa • O toâ queùt ñöôøng • O toâ huùt buøn • O toâ troän beâ toâng • O toâ thang…. Hình 1.5 – Caùc loaïi oâ toâ chuyeân duøng 3. BOÁ TRÍ CHUNG O TO Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 6 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Caùc thoâng soá boá trí chung cuûa oâ toâ laø nhöõng thoâng soá cô baûn ñeå xaùc ñònh caùc ñaëc tính chung cuûa oâ toâ . Coù theå phaân caùc thoâng soá boá trí chung ra caùc nhoùm chính sau: 3.1 Coâng thöùc caáu taïo Baùnh xe chuû ñoäng laø baùnh xe nhaän ñöôïc coâng suaát truyeàn töø ñoäng cô ñeán, khi baùnh xe chuû ñoäng quay seõ laøm oâ toâ chuyeån ñoäng. Neáu caùc baùnh sau laø baùnh chuû ñoäng , ta coù xe rear-wheel drive (RWD). Neáu caùc baùnh tröôùc laø baùnh chuû ñoäng, ta coù front-wheel drive (FWD). Neáu caû 4 baùnh ñeàu laø baùnh chuû ñoäng, ta coù four-wheel drive (4WD) hoaëc all-wheel drive (AWD). Neáu kyù hieäu: a – Soá ñaàu truïc b – Soá ñaàu truïc chuû ñoäng thì coâng thöùc baùnh xe ñöôïc vieát laø a x b. Ví duï: O toâ 2 truïc, coù moät truïc chuû ñoäng coù coâng thöùc 4x2. O toâ 2 truïc, caû hai truïc chuû ñoäng coù coâng thöùc 4x4 O toâ 3 truïc, seõ coù caùc coâng thöùc 6x2, 6x4, 6x6. 3.2 Caùc thoâng soá boá trí chung veà troïng löôïng Hình 1.6 – Coâng thöùc caáu taïo oâ toâ Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 7 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - Troïng löôïng baûn thaân (G0) : Laø troïng löôïng oâ toâ khi ñoå ñaày nhieân lieäu, daàu nhôøn vaø nöôùc laøm maùt nhöng chöa coù taûi. - Troïng taûi (Gh) : Laø troïng löôïng haøng maø oâ toâ coù theå chôû ñöôïc theo quy ñònh cuûa nhaø cheá taïo. - Troïng löôïng toaøn boä (Ga) : Ga = G0 + Gh + Gn Gn : Troïng löôïng ngöôøi treân oâ toâ - Troïng löôïng phaân boå leân truïc tröôùc (Ga1) - Troïng löôïng phaân boå leân truïc sau (Ga2) 3.3 Caùc thoâng soá boá trí chung veà kích thöôùc - Chieàu daøi toaøn boä (L) : Khoaûng caùch giöõa 2 maët phaúng thaúng ñöùng vuoâng goùc vôùi maët phaúng trung tuyeán doïc oâ toâ vaø tieáp xuùc vôùi ñieåm ñaàu vaø ñieåm cuoái oâ toâ. Taát caû caùc boä phaän cuûa oâ toâ, keå caû caùc phaàn nhoâ ra phía tröôùc vaø sau phaûi naèm giöõa hai maët phaúng naøy. Hình 1.7 – Thoâng soá kích thöôùc oâ toâ - Chieàu roäng toaøn boä (B) : Khoaûng caùch giöõa 2 maët phaúng song song vôùi maët phaúng trung tuyeán doïc oâ toâ vaø tieáp xuùc vôùi 2 beân oâ toâ. Taát caû caùc phaàn cuûa oâ toâ, ñaëc bieät caùc phaàn ñöôïc laép ñaët nhoâ ra hai beân, phaûi naèm giöõa hai maët phaúng naøy, tröø kính chieáu haäu. - Chieàu cao toaøn boä (H) : Khoaûng caùch giöõa maët töïa cuûa oâ toâ vaø maët phaúng naèm ngang tieáp xuùc vôùi phaàn cao nhaát cuûa oâ toâ. Taát caû caùc phaàn laép ñaët cuûa xe phaûi naèm giöõa hai maët phaúng naøy. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 8 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - Chieàu daøi cô sôû (Lo) :Khoaûng caùch giöõa caùc maët phaúng ñi qua caùc ñöôøng taâm cuûa baùnh tröôùc vaø baùnh sau vaø thaúng goùc vôùi maët phaúng töïa. - Chieàu daøi ñaàu xe (L1) : Khoaûng caùch giöõa maët phaúng thaúng ñöùng ñi qua taâm baùnh xe tröôùc vaø ñieåm ñaàu cuøng cuûa oâ toâ, bao goàm taát caû caùc boä phaän ñöôïc laép cöùng vaøo oâ toâ. - Chieàu daøi ñuoâi xe (L2) : Khoaûng caùch giöõa maët phaúng thaúng ñöùng ñi qua taâm baùnh xe sau vaø ñieåm sau cuøng cuûa oâ toâ, bao goàm caû bieån soá hoaëc giaù laép ñaët vaø taát caû caùc boä phaän ñöôïc laép cöùng vaøo oâ toâ. - Khoaûng saùng gaàm xe (Hg) : Khoaûng caùch giöõa maët töïa cuûa oâ toâ vaû ñieåm thaáp nhaát cuûa oâ toâ naèm giöõa 2 baùnh, tröø caùc baùnh xe. - Goùc thoaùt tröôùc (α1): Goùc nhoû nhaát taïo bôûi beà maët töïa vaø maët phaúng tieáp tuyeán vôùi caùc baùnh tröôùc vaø ñi qua moät ñieåm nhoâ ra naøo ñoù cuûa ñöôøng bao tröôùc oâ toâ. - Goùc thoaùt sau (α2): Goùc nhoû nhaát taïo bôûi beà maët töïa vaø maët phaúng tieáp tuyeán vôùi caùc baùnh sau vaø ñi qua moät ñieåm nhoâ ra naøo ñoù cuûa ñöôøng bao sau oâ toâ. 3.4 Caùc thoâng soá ñaëc tính kyõ thuaät Caùc thoâng soá ñaëc tính kyõ thuaät do nhaø saûn xuaát cung caáp, thöôøng ñöôïc theå hieän ñaày ñuû trong taøi lieäu kyõ thuaät ñi keøm vôùi oâ toâ. Caùc thoâng soá kyõ thuaät chính goàm: - Baùn kính quay voøng nhoû nhaát (Rmin): Laø khoaûng caùch töø taâm quay ñeán taâm veát baùnh xe , trong khi quay baùnh daãn höôùng vôùi goùc lôùn nhaát. - Toác ñoä nhanh nhaát cuûa oâ toâ (Vmax) : Laø toác ñoä oâ toâ treân maët ñöôøng naèm ngang maø treân ñöôøng ñoù oâ toâ khoâng taêng toác ñöôïc nöõa. - Möùc tieâu hao nhieân lieäu (l/100 km) khi thöû nghieäm. - Caùc thoâng soá cuûa ñoäng cô: • Kieåu, nhaõn hieäu, soá xy lanh , caùch boá trí • Ñöôøng kính xy lanh, haønh trình piston • Dung tích laøm vieäc • Tyû soá neùn • Coâng suaát cöïc ñaïi / soá voøng quay • Moâ men quay cöïc ñaïi / soá voøng quay Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 9 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - Caùc thoâng soá heä thoáng truyeàn löïc: • Tyû soá truyeàn hoäp soá • Tyû soá truyeàn caàu chuû ñoäng • Kieåu heä thoáng phanh • Kieåu heä thoáng treo • Kieåu heä thoáng laùi • Côõ loáp • …… 4. NHÖÕNG TIEÂU CHUAÅN VEÅ O TO 4.1 Tieâu chuaån nhaän daïng VIN (Vehicle Identification Number) Ñeå phuïc vuï cho vieäc nhaän bieát xe, heä thoáng ñaùnh soá khung theo tieâu chuaån quoác teá VIN (Vehicle Identification Number) goàm 17 kyù töï ñöôïc aùp duïng. Soá khung goàm 3 phaàn chính, ñöôïc taïo neân bôûi caùc soá vaø chöõ, nhöng khoâng söû duïng chöõ I, O, Q: - 03 kyù töï ñaàu: Khu vöïc nhaän bieát nhaø saûn xuaát. Caùc kyù töï naøy ñöôïc quy ñònh treân toaøn theá giôùi. Ví duï: JAA - O toâ Isuzu saûn xuaát taïi Vieät Nam KMH – O toâ cuûa nhaø maùy Hyundai Motor Company’s Pass car , Korea. - 06 kyù töï tieáp: Khu vöïc mieâu taû xe. Caùc yù nghóa cuûa caùc chöõ, soá naøy do nhaø saûn xuaát quy ñònh, cho bieát caùc thuoäc tính chung cuûa xe. - 08 kyù töï coøn laïi: Khu vöïc chæ thò xe. Trong ñoù kyù töï ñaàu tieân (kyù töï thöù 10 tính toång coäng) cho bieát naêm saûn xuaát xe: Naêm Maõ soá Naêm Maõ soá Naêm Maõ soá 1980 A 1990 L 2000 Y 1981 B 1991 M 2001 1 1982 C 1992 N 2002 2 1983 D 1993 P 2003 3 1984 E 1994 R 2004 4 1985 F 1995 S 2005 5 1986 G 1996 T 2006 6 Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 10 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ 1987 H 1997 V 2007 7 1988 J 1998 W 2008 8 1989 K 1999 X 2009 9 Ví duï 1: O toâ taûi ISUZU coù VIN: JAANKR55LV7100009 coù yù nghóa - JAA: O toâ cuûa haõng ISUZU saûn xuaát taïi Vieät Nam - N : O toâ taûi nheï - K : Toång troïng taûi • H : 2,5 – 3,5 taán • K : 3,3 – 5,5 taán • P : 5,0 – 7,0 taán • 1 : 6,0 – 8,0 taán - R : Coâng thöùc baùnh xe (R = 4x2) - 55 : Loaïi ñoäng cô • 55: 4JB1 • 58: 4BE1 - L : Chieàu daøi cô sôû • E: 2451 – 2500 mm • E2: 2460mm • G: 2751 – 2900 mm • L: 3351 – 3500 mm • P: 3801 – 3950 mm • R: 4101 – 4250 mm - V : Naêm saûn xuaát (V – 1997) - 7100009: Soá thöù töï xuaát xöôûng Ví duï 2: O toâ taûi HYUNDAI coù VIN: KMFCA17CPVC123456 - K: Korea - M: Hyundai Motor Company - F: Kieåu xe Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 11 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ • B: Xe ñaàu keùo • C: Xe chuyeân duøng • E: Maùy keùo • F: Xe taûi - C: Toång troïng taûi * A : 8 taán * J: 18 taán * S: 14 taán * B: 8,5 taán * L: 5 taán * C: 11 taán * M: 4,5 taán * D: 15 taán * N: 25 taán * E: 9,5 taán * P: 19 taán * F: 11,5 taán * R: 25,5 taán - A: Daïng thuøng taûi (A – Taûi) - 1: Loaïi xe (1 – Xe thoâng duïng) - 7: Heä thoáng phanh (7 – Phanh thuûy löïc; 8 – Phanh khí) - C: Loaïi ñoäng cô * A : D8AA * U: D6AU * Z: D6AZ * B: D6AB * V: D6AV * C: D6AC * X: D8AX * D: 8DC9 * Y: D8AY - P: Daïng tay laùi (P- Tay laùi beân traùi ; R – Tay laùi beân phaûi) - V: Naêm saûn xuaát - C: Nhaø maùy cheá taïo • A: Nhaø maùy Asan • B: Nhaø maùy Cheonju • C: Nhaø maùy Ulsan - 123456: Soá thöù töï xe saûn xuaát (Serial Number) Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 12 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Ñoái vôùi ñoäng cô, soá ñöôïc ñaùnh theo quy ñònh rieâng cuûa nhaø saûn xuaát, nhöng thöôøng goàm hai nhoùm kyù töï: - Nhoùm thöù nhaát: Chæ maõ soá kieåu cuûa ñoäng cô - Nhoùm thöù hai: Chæ soá thöù töï cuûa ñoäng cô YÙ nghóa cuaû nhoùm kyù töï thöù nhaát: Ñaëc ñieåm cuûa ñoäng cô Kyù töï Nguyeân baûn tieáng Anh YÙ nghóa G Gasoline Xaêng Nhieân lieäu söû duïng D Diesel Daàu diesel IL In line Moät daõy HO Horizontal Opposed Ñoái xöùng naèm ngang thaúng haøng Boá trí xy lanh V V-type Kieåu chöõ V OHC Over Head Camshaft Truïc cam ñaët phía treân DOHC Double Over Head Camshaft Hai truïc cam ñaët phía treân OHV Over Head Valve Van ñaët phía treân RDV Rotary Disk Valve Ñóa van xoay Boá trí van PV Piston Valve Van con ñoäi kieåu piston C Carburetor Cheá hoaø khí EC Electronic Carburetor Cheá hoaø khí ñieàu khieån ñieän töû FI Fuel Injection Phun xaêng Heä thoáng cung caáp nhieân lieäu EFI Electronic Fuel Injection Phun xaêng ñieän töû A Air cooling Baèng khoâng khí Heä laøm maùt W Water cooling Baèng nöôùc Boá trí ñoäng cô F Front Boá trí phía tröôùc Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 13 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ R Rear Boá trí phía sau US Under seat Boá trí döôùi choã ngoài M Midship Boá trí ôû giöõa S, Sg SAE Theo tieâu chuaån Myõ D DIN Theo tieâu chuaån Ñöùc EEC EEC Theo tieâu chuaån Chaâu Aâu J JIS Theo tieâu chuaån Nhaät 4.2 Tieâu chuaån Vieät nam Khi oâ toâ hoaït ñoäng treân ñöôøng baét buoäc phaûi tuaân theo nhöõng tieâu chuaån cuaû Chính phuû caùc nöôùc quy ñònh nhaèm taêng tính an toaøn cho ngöôøi söû duïng, taêng tính kinh teá nhieân lieäu vaø giaûm oâ nhieãm khoâng khí do khí thaûi. Taïi Vieät Nam, Boä Giao thoâng Vaän taûi ban haønh Tieâu chuaån ngaønh 22 TCN 307-03 ngaøy 10/07/2003 quy ñònh veà caùc yeâu caàu an toaøn chung cho oâ toâ. Moät soá ñieåm chính cuûa tieâu chuaån naøy: ‰ Kích thöôùc cho pheùp lôùn nhaát: • Chieàu daøi oâ toâ : 12,2m Vôùi oâ toâ keùo sô mi rô mooùc, keùo rô moùc, oâ toâ khaùch noái toa: 20m • Chieàu roäng: 2,5 m • Chieàu cao: O toâ coù khoái löôïng toaøn boä treân 5 taán: 4,0 m O toâ coù khoái löôïng toaøn boä ñeán 5 taán: Hmax ≤ 1,75 Wt Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 14 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Wt laø khoaûng caùch giöõa taâm veát tieáp xuùc cuûa hai baùnh xe sau vôùi maët ñöôøng tröôøng hôïp truïc sau laép baùnh ñôn, hay laø khoaûng caùch giöõa taâm veát tieáp xuùc cuûa hai baùnh xe sau phía ngoaøi tröôøng hôïp truïc laép baùnh ñoâi. • Chieàu daøi ñuoâi xe: ≤ 65% chieàu daøi cô sôû (oâ toâ khaùch), 60% (oâ toâ taûi). Hình 1.8 – Phöông phaùp xaùc ñònh giaù trò Wt ‰ Phaân boá khoái löôïng leân truïc • Truïc ñôn : 10 taán • Truïc keùp: Phuï thuoäc khoaûng caùch hai taâm truïc d - d < 1,0 m 11 taán - 1 ≤ d ≤ 1,3m 16 taán - d ≥ 1,3m 18 taán • Truïc ba: Phuï thuoäc khoaûng caùch hai taâm truïc lieàn keà d - d ≤ 1,3m 21 taán - d > 1,3m 24 taán ‰ Baùn kính quay voøng nhoû nhaát: Theo veät baùnh xe tröôùc phía ngoaøi ≤ 12m ‰ Ñoäng cô vaø heä thoáng truyeàn löïc: • Coâng suaát ñoäng cô / 1 taán khoái löôïng oâ toâ ≥ 7,35 kW • Thôøi gian taêng toác töø luùc khôûi haønh ñeán 200m: t ≤ 20 + 0,4 G (s) • Vmax ≥ 60 km/h Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 15 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ • Ñoä doác vöôït ñöôïc trong ñieàu kieän ñaày taûi: 20% ‰ Heä thoáng laùi • Caùc baùnh xe daãn höôùng phaûi ñaûm baûo oâ toâ coù khaû naêng duy trì höôùng chuyeån ñoäng thaúng khi oâ toâ ñang chaïy thaúng; töï quay veà höôùng chuyeån ñoäng thaúng khi thoâi taùc duïng löïc leân voâ laêng laùi (thoâi quay voøng). • Caùc cô caáu chuyeån ñoäng cuûa heä thoáng laùi khi hoaït ñoäng khoâng ñöôïc va queät vôùi baát kyø boä phaän naøo cuûa oâ toâ nhö khung, voû. • Khoâng coù söï khaùc bieät ñaùng keå veà goùc laùi cuûa baùnh xe daãn höôùng vaø löïc taùc ñoäng leân voâ laêng laùi veà beân traùi vaø beân phaûi khi quay. • Ñoä rô goùc: - O toâ con, oâ toâ khaùch ñeán 12 choã, oâ toâ taûi ñeán 1500kg: ≤ 10o - Caùc loaïi oâ toâ khaùc : ≤ 15o ‰ Heä thoáng phanh • Heä thoáng phanh chính vaø phanh ñoã xe phaûi daãn ñoäng ñoäc laäp vôùi nhau. • Hieäu quaû phanh chính khi thöû treân ñöôøng: Ñöôïc ñaùnh giaù baèng moät trong hai chæ tieâu quaõng ñöôøng phanh Sp (m) hoaëc gia toác chaäm daàn lôùn nhaát khi phanh Jpmax (m/s2) vôùi cheá ñoä thöû laø oâ toâ khoâng taûi ôû toác ñoä 30 km/h: Phaân nhoùm Quaõng ñöôøng phanh Sp (m) Gia toác phanh Jpmax (m/s2) Nhoùm 1: O toâ con, keå caû oâ toâ con chuyeân duøng Khoâng lôùn hôn 7,2 Khoâng nhoû hôn 5,8 Nhoùm 2: O toâ taûi vaø oâ toâ chuyeân duøng coù khoái löôïng toaøn boä khoâng lôùn hôn 8 taán, oâ toâ khaùch coù toång chieàu daøi khoâng lôùn hôn 7,5m Khoâng lôùn hôn 9,5 Khoâng nhoû hôn 5,0 Nhoùm 3: O toâ taûi vaø oâ toâ chuyeân duøng coù khoái löôïng toaøn boä lôùn hôn 8 taán, oâ toâ khaùch coù toång chieàu daøi lôùn Khoâng lôùn hôn 11,0 Khoâng nhoû hôn 4,2 Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 16 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ hôn 7,5 m vaø ñoaøn xe ‰ Ñeøn chieáu saùng: Loaïi ñeøn chieáu saùng Vò trí Maøu saéc Cöôøng ñoä Ghi chuù Ñeøn chieáu saùng phía tröôùc (ñeøn pha vaø ñeøn coát) Phía tröôùc oâ toâ, ñoái xöùng qua mp trung tuyeán doïc cuûa oâ toâ Traéng > 10000cd Chieàu daøi daûi saùng ñeøn pha > 100m Chieàu daøi daûi saùng ñeøn coát > 50m Ñeøn luøi Laép ôû ñuoâi xe, soá löôïng khoâng lôùn hôn 2 Traéng Phaûi baät saùng khi caàn soá ôû vò trí luøi Ñeøn kích thöôùc tröôùc Gaén ñoái xöùng hai beân traùi, phaûi xe Traéng hay vaøng 2 – 60 cd Ñeøn kích thöôùc sau Gaén ñoái xöùng hai beân traùi, phaûi xe Ñoû 1 – 12 cd Ñeøn bieån soá Bieån soá phía sau Traéng 2 – 60 cd Phaûi saùng khi ñeøn chieáu saùng vaø ñeøn kích thöôùc baät. Ñeøn phanh Hai ñeøn phía sau, ñoái xöùng Ñoû 20 – 100 cd Phaûi baät saùng khi taùc ñoäng vaøo heä thoáng phanh chính Ñeøn baùo reõ Laép ñoái xöùng hai beân traùi, Vaøng 50 – 1050 cd Taàn soá nhaùy töø 60 – 120 laàn Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 17 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ phaûi xe /phuùt Ñeøn baùo nguy hieåm cho caùc xe khaùc Taát caû caùc ñeøn baùo reõ phaûi nhaùy ñoàng thôøi vaø cuøng taàn soá Caùc ñeøn khaùc Khoâng ñöôïc laép ñeøn maøu ñoû tröôùc xe, maøu traéng sau xe. ‰ Giôùi haïn khí thaûi: Theo TCVN 6438:2001 Phöông tieän laép ñoäng cô xaêng Phöông tieän laép ñoäng cô diesel Thaønh phaàn gaây oâ nhieãm trong khí thaûi Möùc 1 Möùc 2 Möùc 3 Möùc 4 Möùc 1 Möùc 2 Möùc 3 CO (% theå tích) 6,5 6,0 4,5 3,5 - - - HC (ppm theå tích) - Ñ/cô 4 kyø - Ñ/cô 2 kyø - Ñ/ cô ñaëc bieät - - - 1500 7800 3300 1200 7800 3300 600 7800 3300 - - - - - - - - - Ñoä khoùi (% HSU) - - - - 85 72 50 5. CAÁU TAÏO TOÅNG QUAÙT O TO 5.1 Caùc cuïm – heä thoáng treân oâ toâ Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 18 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Ñeå taïo thaønh chieác oâ toâ hoaøn chænh, caàn khoaûng 15000 chi tieát rieâng bieät. Caùc chi tieát naøy ñöôïc nhoùm thaønh töøng cuïm vaø heä thoáng. O toâ tuy coù hình daùng, kích thöôùc raát ña daïng, nhöng ñeàu coù cuøng caùc heä thoáng cô baûn. Nhieàu loaïi xe hieän ñaïi ngaøy nay ñieàu khieån hoaït ñoäng caùc heä thoáng naøy baèng boä ñieàu khieån ñieän töû (Electronic Control Module - ECM). Caùc heä thoáng cô baûn treân oâ toâ goàm: Hình 1.9 – Caùc heä thoáng cô baûn treân oâ toâ • Ñoäng cô (engine, power plant): Laø nguoàn cung caáp naêng löôïng cho oâ toâ chuyeån ñoäng. Hieän nay treân oâ toâ söû duïng phoå bieán nhaát laø ñoäng cô ñoát trong kieåu piston 4 kyø. • Heä thoáng truyeàn löïc (power train): Truyeàn naêng löôïng töø ñoäng cô ñeán caùc baùnh xe chuû ñoäng. • Heä thoáng di chuyeån, bao goàm : - Heä thoáng phanh (braking system): Giuùp ngöôøi laùi chaïy chaäm vaø döøng oâ toâ. - Heä thoáng treo (suspension system): Haáp thuï caùc dao ñoäng khi baùnh xe gaëp caùc maáp moâ treân ñöôøng, giuùp oâ toâ chuyeån ñoäng eâm dòu. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 19 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - Heä thoáng laùi (steeering system): Kieåm soaùt, ñieàu khieån höôùng chuyeån ñoäng cuûa oâ toâ. • Heä thoáng ñieän (electrical system): Cung caáp ñieän ñeå khôûi ñoäng ñoäng cô, ñaùnh löûa, saïc bình, ñeøn chieáu saùng vaø caùc thieát bò ñieän khaùc treân oâ toâ. • Khung voû (Frame/body) 5.1.1 Ñoäng cô Ñoäng cô söû duïng treân oâ toâ laø loaïi ñoäng cô ñoát trong (Internal Combustion Engine). Trong ñoù, quaù trình chaùy xaûy ra beân trong ñoäng cô, vaø nguoàn naêng löôïng do caùc phaûn öùng hoùa hoïc vaø nhieät (hoùa naêng, nhieät naêng) seõ ñöôïc bieán ñoåi thaønh cô naêng giuùp oâ toâ chuyeån ñoäng. Phaàn lôùn ñoäng cô oâ toâ ñeàu coù nhieàu xy lanh: 4, 6, 8 xy lanh, ñöôïc boá trí thaúng haøng hoaëc chöõ V. Ñeå hoaït ñoäng ñöôïc lieân tuïc, ngoaøi cuïm phaùt löïc (piston - truïc khuûyu – thanh truyeàn) laø cuïm cô baûn, treân ñoäng cô coøn nhieàu heä thoáng hoã trôï khaùc nhö heä thoáng phoái khí, heä thoáng nhieân lieäu, heä thoáng ñaùnh löûa, heä thoáng boâi trôn, heä thoáng laøm maùt. Taát caû caùc heä thoáng naøy cuõng nhö nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa ñoäng cô ñöôïc trình baøy chi tieát ôû baøi giaûng Caáu taïo – nguyeân lyù laøm vieäc ñoäng cô ñoát trong. 5.1.2. Heä thoáng truyeàn löïc Heä thoáng truyeàn löïc nhaän nhieäm vuï truyeàn coâng suaát töø truïc khuûyu ñoäng cô ñeán baùnh xe chuû ñoäng, laøm cho xe coù theå chuyeån ñoäng tôùi, lui. Caùc boä phaän cô baûn cuûa heä thoáng truyeàn löïc bao goàm ly hôïp, hoäp soá, (hoäp phaân phoái), truïc caùc ñaêng, boä vi sai, truyeàn löïc chính, baùn truïc, baùnh xe. ‰ Ly hôïp: Laø boä phaän naèm giöõa ñoäng cô vaø hoäp soá, coù taùc duïng noái truïc khuûyu ñoäng cô vôùi heä thoáng truyeàn löïc, ñeå truyeàn moâmen quay ñöôïc eâm dòu vaø caét truyeàn ñoäng ñeán heä thoáng truyeàn löïc nhanh choùng, döùt khoaùt. ‰ Hoäp soá: Hoäp soá treân oâ toâ coù theå laø hoäp soá cô khí hoaëc hoäp soá töï ñoäng. Trong hoäp soá töï ñoäng, vieäc gaøi soá truyeàn ñöôïc thöïc hieän töï ñoäng, ngöôøi laùi khoâng phaûi ñieàu khieån. Coøn trong hoäp soá cô khí, muoán chuyeån soáâ, ngöôøi laùi phaûi ñaïp baøn ñaïp ly hôïp tröôùc khi gaøi soá. Duø laø cô khí hay töï ñoäng, chuùng cuõng bao goàm nhieàu boä truyeàn baùnh raêng vaø truïc truyeàn, ñöôïc laép trong voû hoäp soá baèng gang hoaëc nhoâm, beân trong coù daàu boâi trôn. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 20 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Hoäp soá cung caáp nhieàu tyû soá truyeàn khaùc nhau, nhôø ñoù taêng ñöôïc löïc keùo caàn thieát cho baùnh xe chuû ñoäng. Ngoaøi ra coøn coù soá luøi giuùp oâ toâ chuyeån ñoäng luøi, vaø vò trí trung gian cho pheùp caét laâu daøi ñoäng cô khoûi heä thoáng truyeàn löïc khi caàn thieát ñeå ñoäng cô chaïy khoâng. Hình 1.10 – Caùc chi tieát chính cuûa heä thoáng truyeàn löïc ‰ Hoäp soá phuï (hoäp phaân phoái): Treân oâ toâ nhieàu caàu chuû ñoäng, hoäp phaân phoái duøng phaân moâmen quay ra caàu tröôùc vaø caàu sau. ‰ Truïc caùc ñaêng: Treân oâ toâ, cuïm ñoäng cô – hoäp soá ñöôïc laép treân khung xe, coøn caàu chuû ñoäng lieân keát vôùi khung qua heä thoáng nhíp ñaøn hoài. Do ñoù, khoaûng caùch giöõa caàu chuû ñoäng vaø hoäp soá luoân thay ñoåi theo ñieàu kieän ñöôøng. Ñeå truyeàn ñöôïc momen xoaén töø hoäp soá ñeán baùnh xe chuû ñoäng trong ñieàu kieän nhö vaäy, ngöôøi ta phaûi söû duïng truyeàn ñoäng caùc ñaêng. Truyeàn ñoäng naøy cho pheùp truyeàn moâmen xoaén giöõa caùc truïc khoâng naèm treân cuøng moät ñöôøng thaúng maø thöôøng caét nhau döôùi goùc α naøo ñoù maø trò soá α thay ñoåi. ‰ Boä vi sai: Ñaûm baûo cho caùc baùnh xe chuû ñoäng quay vôùi caùc vaän toác goùc khaùc nhau khi oâ toâ quay voøng, khi kích thöôùc caùc baùnh xe traùi vaø phaûi khoâng gioáng nhau hoaøn toaøn vaø khi ñöôøng khoâng baèng phaúng. ‰ Truyeàn löïc chính : Laøm taêng tyû soá truyeàn chung cuûa heä thoáng vaø truyeàn moâmen xoaén qua cô caáu phaân chia ñeán caùc baùn truïc ñaët döôùi goùc 90o ñoái vôùi truïc doïc cuûa oâ toâ. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 21 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ to⠉ Baùn truïc: Truyeàn moâmen xoaén töø truyeàn löïc chính ñeán caùc baùnh xe chuû ñoäng. ‰ Baùnh xe: Chòu toaøn boä troïng löôïng oâ toâ, baùnh xe laø chi tieát duy nhaát cuûa oâ toâ tieáp xuùc vôùi ñöôøng khi chuyeån ñoäng. Baùnh xe thöïc hieän hai chöùc naêng : - Haáp thuï caùc va ñaäp töø maët ñöôøng - Taêng ñoä baùm, nhôø ñoù oâ toâ coù theå taêng toác, phanh, quay voøng khoâng bò tröôït. 5.1.3 Heä thoáng di chuyeån Heä thoáng di chuyeån bao goàm heä thoáng phanh, treo vaø laùi. ‰ Heä thoáng phanh: Khi phanh, ngöôøi laùi ñaïp leân baøn ñaïp phanh. Nhôø ñoù, daàu vôùi aùp suaát cao (trong heä thoáng phanh daàu) taùc ñoäng leân cô caáu phanh taïi caùc baùnh xe, eùp caùc taám ma saùt cuûa maù phanh vaøo troáng phanh. Löïc ma saùt seõ laøm baùnh xe quay chaäm vaø döøøng laïi. Hình 1.11 – Caùc chi tieát heä thoáng phanh Treân oâ toâ coù hai loaïi daãn ñoäng phanh : Phanh daàu vaø phanh khí. Cô caáu phanh coù theå laø phanh guoác hoaëc phanh dóa. Caùc oâ toâ hieän ñaïi ñöôïc trang bò theâm heä thoáng choáng boù cöùng baùnh xe khi phanh (ABS – Antilock Brake System). Khi phanh, neáu baùnh xe xuaát hieän hieän töôïng boù cöùng, heä thoáng seõ töï ñoäng giaûm aùp suaát daàu cung caáp ñeán cô caáu phanh, nhôø vaäy hieäu quaû phanh taêng leân. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 22 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ to⠉ Heä thoáng treo: Loø xo, giaûm chaán vaø caùc chi tieát khaùc taïo neân heä thoáng treo cuûa oâ toâ. Loø xo treân moãi baùnh xe cho pheùp baùnh xe dòch chuyeån leân xuoáng khi gaëp chöôùng ngaïi treân ñöôøng. Khi ñoù, loø xo seõ haáp thuï phaàn lôùn chuyeån ñoäng, neân khung xe chæ dòch chuyeån nhoû, taïo neân ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng. Giaûm chaán taïi moãi baùnh xe haïn cheá haønh trình cuûa loø xo. O toâ söû duïng 4 daïng loø xo: Loø xo truï, loø xo laù (nhíp), loø xo thanh xoaén vaø ñeäm khoâng khí. Moät soá oâ toâ coù boä kieåm soaùt haønh trình ñieän töû (ERC – Electronic ride control) , töï ñoäng thay ñoåi ñoä cöùng cuûa giaûm chaán cho phuø hôïp ñieàu kieän ñöôøng. Hình 1.12 – Heä thoáng treo treân oâ to⠉ Heä thoáng laùi: Cho pheùp ngöôøi laùi quay baùnh xe tröôùc theo höôùng mong muoán, nhôø ñoù thay ñoài höôùng chuyeån ñoäng cuûa oâ toâ. Khi taùc ñoäng leân vaønh tay laùi, thoâng qua caùc cô caáu cô khí vaø caùc ñoøn noái vôùi baùnh tröôùc, baùnh tröôùc seõ quay sang traùi hoaëc phaûi. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 23 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Hình 1.13 – Heä thoáng laùi treân oâ toâ 5.1.4 Heä thoáng ñieän vaø ñieän töû Ñoäng cô cung caáp naêng löôïng cho oâ toâ chuyeån ñoäng. Tuy nhieân, chính ñieän naêng laïi laø nguoàn naêng löôïng cho nhieàu boä phaän khaùc treân oâ toâ hoaït ñoäng. Ñoäng cô khôûi ñoäng (deùmareur) duøng naêng löôïng ñieän ñeå quay truïc khuûyu ñoäng cô. Heä thoáng ñaùnh löûa söû duïng ñieän naêng ñeå taïo tia löûa ñieän trong xy lanh. Heä thoáng phun nhieân lieäu söû duïng ñieän ñeå vaän haønh bôm nhieân lieäu. Ñeøn chieáu saùng, coøi, radio, heä thoáng ñieàu hoøa nhieät ñoä caàn duøng ñieän ñeå hoaït ñoäng bình thöôøng. Treân oâ toâ coù hai nguoàn ñieän: Bình aéc quy vaø maùy phaùt ñieän xoay chieàu. Bình aéc quy cung caáp ñieän khi ñoäng cô khoâng hoaït ñoäng vaø khi khôûi ñoäng maùy. Sau khi ñoäng cô ñaõ khôûi ñoäng, maùy phaùt ñieän seõ naïp ñieän cho bình aéc quy vaø cung caáp ñieän cho phuï taûi. Ngaøy nay, ngaøy caøng nhieàu thieát bò treân oâ toâ söû duïng heä thoáng kieåm soaùt ñieän töû nhaèm taêng tính chính xaùc vaø an toaøn khi vaän haønh. Ví duï heä thoáng ñieän töû kieåm soaùt hoaït ñoäng cuûa hoäp soá, heä thoáng treo, heä thoáng laùi, heä thoáng phanh. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 24 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Hình 1.14 – Heä thoáng ñieän cung caáp naêng löôïng cho phaàn lôùn thieát bò treân oâ toâ Moät heä thoáng kieåm soaùt ñieän töû goàm ba phaàn cô baûn: Thieát bò ñaàu vaøo, boä xöû lyù vaø thieát bò ñaàu ra. Ñaàu vaøo laø caùc coâng taéc vaø caûm bieán (sensor). Chuùng cung caáp caùc thoâng tin caàn thieát cho boä xöû lyù (ECM – Electronic control module). Boä xöû lyù seõ ra quyeát ñònh caàn laøm gì, vaø caùc tín hieäu ñöôïc gôûi cho ñaàu ra laø caùc cô caáu chaáp haønh ñeå thöïc hieän coâng vieäc caàn thieát. Treân nhieàu ñoäng cô hieän ñaïi, heä thoáng EEC (Electronic engine control) kieåm soaùt heä thoáng ñaùnh löûa vaø phun nhieân lieäu. Heä thoáng naøy thöôøng coù khaû naêng töï chaån ñoaùn, nghóa laø coù boä nhôù löu tröõ taát caû caùc loãi vaø söï coá xaûy ra. Khi goïi laïi boä nhôù, caùc thoâng tin naøy raát coù ích cho kyõ thuaät vieân chaån ñoaùn vaø phaùt hieän beänh cuûa ñoäng cô. 5.1.5 Khung voû O toâ coù nhieàu daïng khung voû khaùc nhau, nhöng ñeàu coù hình daïng sao cho löïc caûn gioù leân xe laø nhoû nhaát, nghóa laø phaûi coù daïng khí ñoäng hoïc toát. Khi oâ toâ chaïy vôùi vaän toác 145km/h, kieåm nghieäm cho bieát 75% coâng suaát ñoäng cô duøng ñeå thaéng löïc caûn gioù. Do ñoù, oâ toâ coù heä soá caûn chính dieän Cd nhoû seõ coù tính kinh teá nhieân lieäu toát hôn. Vôùi oâ toâ, khung voû taïo neân khoang chöùa haønh khaùch, taïo söï tieän nghi vaø an toaøn cho hoï. Coù ba daïng caáu taïo khung chính: - Khung vaø thuøng rieâng (Body-and-frame) Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 25 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - Khung thuøng keát hôïp (Unibody) - Khung khoâng gian (Space frame) Daïng ñaàu tieân thöôøng gaëp ôû caùc oâ toâ taûi. Daïng thöù hai phoå bieán ngaøy nay cho caùc oâ toâ con, vôùi khung xe vaø thuøng laø moät, ñöôïc cheá taïo töø taám theùp daäp ñònh hình haøn laïi vôùi nhau. Ñaùy thuøng ñöôïc taêng cöùng nhôøø caùc gaân gia cöôøng, laøm choã laép ñoäng cô, heä thoáng treo vaø laùi. Daïng khung khoâng gian coù khung cô sôû laøm töø caùc oáng theùp vaø theùp taám. Sau ñoù caùc chi tieát plastic hoaëc composite laép leân khung cô sôû, taïo thaønh khung xe hoaøn chænh. Hình 1. 15 – Daïng khung – thuøng rôøi (body/frame) Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 26 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Hình 1.16 – Khung thuøng keát hôïp Hình 1.17 – Daïng khung khoâng gian, vôùi caùc chi tieát composite 5.2 Boá trí chung caùc cuïm – heä thoáng treân oâ toâ 5.2.1 Boá trí ñoäng cô Khoang chöùa ñoäng cô treân oâ toâ thöôøng naèm phía ñaàu xe. Khi naâng naép capoâ, ta seõ thaáy ñoäng cô cuøng moät soá cuïm khaùc ñöôïc laép gaàn ñoù nhö maùy neùn khí cuûa heä thoáng laïnh, maùy phaùt ñieän xoay chieàu, bôm trôï löïc tay laùi, ñoäng cô khôûi ñoäng, boä taêng aùp khí naïp, bình aéc quy vaø bôm trôï löïc phanh. Caùc cuïm naøy keát noái vôùi nhau thoâng qua caùc daây daãn ñieän hay oáng daãn daàu. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 27 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Tuy nhieân, tuøy thuoäc nhaø cheá taïo, ñoäng cô coù theå boá trí tröôùc hoaëïc sau xe, boá trí doïc theo xe hoaëc boá trí ngang. Hình 1.18 – Boá trí ñoäng cô treân oâ toâ Khi boá trí doïc, thoâng thöôøng caàu chuû ñoäng laø caàu sau. Ñoäng cô ñöôïc laép vôùi hoäp soá, thoâng qua truïc caùc ñaêng vaø boä vi sai, coâng suaát ñöôïc truyeàn ñeán baùnh xe chuû ñoäng (baùnh sau). Ñaây laø coâng thöùc (ñoäng cô) tröôùc– (caàu chuû ñoäng) sau. Khi boá trí ngang, caàu chuû ñoäng coù theå laø caàu tröôùc, coù theå laø caàu sau, tuyø ñoäng cô ñaët tröôùc hoaëc sau xe. Nhö vaäy ta seõ coù coâng thöùc tröôùc – tröôùc hoaëc sau – sau. Boá trí ngang seõ laøm cho xe goïn hôn. Thay vì söû duïng hoäp soá ñôn giaûn (transmission), ngöôøi ta duøng hoäp soá phöùc (transaxle), laø toå hôïp cuûa hoäp soá ñôn giaûn vôùi truyeàn löïïc chính, vi sai trong cuøng moät voû hoäp. 5.2.2 Bố trí hệ thống truyền lực Heä thoáng truyeàn löïc (HTTL) coù theå taäp hôïp caùc cuïm chöùc naêng khaùc nhau. Thoâng thöôøng bao goàm: * Ly hôïp, hoäp soá chính, caàu chuû ñoäng, truïc caùc ñaêng, baùnh xe; * Ly hôïp, hoäp soá chính, hoäp phaân phoái, caàu chuû ñoäng, truïc caùc ñaêng, khôùp noái, baùnh xe; * Hoaëc hoäp soá cô khí thuyû löïc (hoäp soá thuyû cô), hoäp phaân phoái, caàu chuû ñoäng, truïc caùc ñaêng, khôùp noái, baùnh xe, v.v.. Soá löôïng cuïm coù theå khaùc nhau tuyø thuoäc vaøo tính naêng kyõ thuaät cuûa oâtoâ. TREÂN hình 1.19.a vaø 1.19.b giôùi thieäu caùc sô ñoà boá trí chung thöôøng gaëp treân oâtoâ. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 28 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Hình 1.19a – Boá trí chung ñoäng cô vaø heä thoáng truyeàn löïc treân oâ toâ Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 29 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ Hình 1.19b – Boá trí chung ñoäng cô vaø heä thoáng truyeàn löïc treân oâ toâ - Sô ñoà a: Ñoäng cô, ly hôïp, hoäp soá ñaët haøng doïc phía tröôùc ñaàu oâtoâ, caàu chuû ñoäng ñaët sau oâtoâ, truïc caùc ñaêng noái giöõa hoäp soá vaø caàu chuû ñoäng. Chieàu daøi töø hoäp soá ñeán caàu chuû ñoäng sau khaù lôùn neân giöõa truïc phaûi ñaët oå treo. Sô ñoà naøy thoâng duïng vaø quen thuoäc treân nhieàu oâtoâ ñaõ gaëp. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 30 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ - Sô ñoà b: Ñoäng cô, ly hôïp, hoäp soá chính, caàu oâtoâ naèm doïc vaø ôû phía tröôùc, taïo neân caàu tröôùc chuû ñoäng. Toaøn boä caùc cuïm lieân keát vôùi nhau thaønh moät khoái lôùn, goïn. Nhôø caáu truùc naøy troïng taâm xe naèm leäch haún veà phía ñaàu oâtoâ, keát hôïp vôùi caáu taïo voû oâtoâ taïo khaû naêng oån ñònh cao khi coù löïc beân taùc ñoäng, ñoàng thôøi giaûm ñoä nhaïy caûm vôùi gioù beân. Song khoâng gian ñaàu oâtoâ raát chaät heïp. - Sô ñoà c: Ñoäng cô, ly hôïp, hoäp soá, naèm ngang ñaët tröôùc oâtoâ, caàu tröôùc chuû ñoäng. Toaøn boä cuïm truyeàn löïc laøm lieàn khoái, troïng löôïng khoái ñoäng löïc naèm leäch haún veà phía tröôùc ñaàu oâtoâ giaûm ñaùng keå ñoä nhaïy caûm cuûa oâtoâ vôùi löïc beân nhaèm naâng cao khaû naêng oån ñònh ôû toác ñoä cao. Trong caàu chuû ñoäng: boä truyeàn baùnh raêng truï thay theá cho boä truyeàn baùnh raêng coân. Sô ñoà b, c ngaøy nay thoâng duïng, ñaët treân caùc oâtoâ con moät caàu chuû ñoäng, coù toác ñoä cao nhaèm ñaûm baûo troïng löôïng phaân boá veà phía tröôùc lôùn (keå caû khi oâtoâ ñaày taûi) ñieàu naøy coù lôïi cho khaû naêng ñieàu khieån oâtoâ vaø giaûm nheï coâng vieäc laép raùp trong saûn xuaát. - Sô ñoà d: Ñoäng cô, ly hôïp, hoäp soá, caàu chuû ñoäng laøm thaønh moät khoái goïn ôû phía sau oâtoâ, caàu sau chuû ñoäng. Cuïm ñoäng cô naèm sau caàu chuû ñoäng. Caáu truùc naøy hieän nay ít gaëp treân oâtoâ loaïi 4, 5 choã ngoài, tuy vaäy vaãn toàn taïi vì lyù do coâng ngheä truyeàn thoáng cuûa caùc haõng saûn xuaát hoaëc thöïc hieän treân caùc loaïi oâtoâ mini bus. - Sô ñoà e: Gioáng nhö sô ñoà d nhöng cuïm ñoäng cô naèm quay ngöôïc laïi, ñaët sau caàu sau. Hai daïng caáu truùc naøy raát phuø hôïp cho vieäc taêng löïc keùo cuûa xe, töùc laø ñaûm baûo ñaûm baûo khaû naêng taêng toác cuûa oâtoâ toát, haï thaáp chieàu cao ñaàu oâtoâ, phuø hôïp vôùi vieäc taïo daùng khí ñoäng hoïc cho oâtoâ cao toác. - Sô ñoà g: Ñoäng cô, ly hôïp ñaët tröôùc xe, hoäp soá chính, caàu xe ñaët sau oâtoâ vaø cuõng taïo neân moät khoái lôùn, truïc caùc ñaêng noái giöõa ly hôïp vaø hoäp soá chính. Truïc caùc ñaêng ñaët kín trong voû boïc laøm toát vieäc baûo veä che buïi cho heä thoáng. TROÏNG löôïng san ñeàu cho caû hai caàu. - Sô ñoà h: Ñoäng cô, ly hôïp ñaët tröôùc, hoäp soá chính, hoäp phaân phoái ñaët doïc phía ñaàu oâtoâ, caàu tröôùc vaø caàu sau chuû ñoäng. Noái giöõa hoäp phaân phoái vaø caùc caàu laø caùc truïc caùc ñaêng. Sô ñoà naøy thöôøng gaëp ôû oâtoâ coù khaû naêng vieät daõ cao, oâtoâ chaïy treân ñöôøng xaáu. - Sô ñoà i: Ñoäng cô, hoäp soá, ly hôïp, caàu tröôùc thaønh moät khoái naèm phía ñaàu oâtoâ, ñaùp öùng nhu caàu taêng troïng löôïng leân caàu tröôùc. Caàu sau chuû ñoäng noái vôùi hoäp soá Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 31 Caáu taïo oâ toâ Chöông 1 – Toång quan veà oâ toâ chính thoâng qua khôùp ma saùt, khoâng coù hoäp phaân phoái. Keát caáu ñôn giaûn vaø oâtoâ coù tính naêng vieät daõ toát, nhaát laø khi oâtoâ hoaït ñoäng treân maët ñöôøng trôn. 6. XU HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN O TO TÖÔNG LAI O toâ ngaøy nay ngaøy caøng ñöôïc caûi thieän nheï hôn, hình daïng mang tính khí ñoäng hoïc toát hôn, trong khi toån hao coâng suaát cho ma saùt vaø toån thaát nhieät, toån thaát truyeàn ñoäng cô khí ngaøy caøng giaûm xuoáng. Nhieàu oâ toâ nhoû ngaøy nay duøng ñoäng cô 3 hoaëc 4 xy lanh thay cho ñoäng cô 6-8 xy lanh nhö ngaøy xöa, ñaõ ñaït ñöôïc möùc hao nhieân lieäu 22km/l thay vì 5-6 km/l nhö oâ toâ duøng ñoäng cô 8 xy lanh giai ñoaïn 1970. Baèng caùch söû duïng heä thoáng EEC (Electronic engine control) kieåm soaùt heä thoáng ñaùnh löûa vaø phun nhieân lieäu, löôïng tieâu hao nhieân lieäu vaø khí thaûi giaûm xuoáng ñaùng keå. Nhieàu ñoäng cô duøng heä thoáng taêng aùp khí naïp (turbocharger), taêng ñöôïc löôïng hoaø khí naïp vaøo trong xy lanh, nhôø vaäy nhöõng ñoäng cô coù kích thöôùc nhoû vaãn taïo ñöôïc coâng suaát lôùn. Caùc oâ toâ con ngaøy nay coù kích thöôùc nhoû goïn hôn vaø hoaït ñoäng hieäu quaû hôn . Nhieàu thaønh phoá treân theá giôùi ngaøy nay gaëp vaán naïn aùch taéc giao thoâng vaø thieáu choã ñaäu xe . Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy, heä thoáng xa loä/oâ toâ thoâng minh (IVHS – Intelligent Vehicle/Highway Systems) ra ñôøi. Heä thoáng naøy giuùp di chuyeån baèng oâ toâ an toaøn hôn, hieäu quaûù naêng löôïng cao hôn. Vieäc aùp duïng heä thoáng naøy laø hoaøn toaøn hieän thöïc nhôø caùc tieán boä cuûa ngaønh maùy tính, ñieän töû vaø vieãn thoâng. Ñeå kieåm soaùt löôïng khí thaûi, nhieàu nguoàn naêng löôïng khaùc ñaõ, ñang ñöôïc nghieân cöùu cho ñoäng cô oâ toâ. Ñoù laø khí hoùa loûng (LPG), khí töï nhieân (CNG), daàu sinh hoïc (Bio-Diesel), hay naêng löôïng ñieän vaø naêng löôïng maët trôøi. Caùc loaïi oâ toâ söû duïng naêng löôïng ñieän vaø maët trôøi coøn ñöôïc goïi laø Zero emission vehicle (ZEV) vì hoaøn toaøn khoâng coù khí xaû. Taát caû nhöõng thaønh töïu cuûa oâ toâ ñöôïc thöïc hieän trong thôøi gian daøi, treân cô sôû nhöõng hieåu bieát ngaøy caøng saâu saéc hôn veà caáu taïo, cô cheá hoaït ñoäng cuûa caùc heä thoáng. Do ñoù. naém vöõng keát caáu vaø nguyeân lyù laøm vieäc caùc heä thoáng treân oâ toâ laø kieán thöùc khoâng theå thieáu cuûa taát caû nhöõng ngöôøi ñam meâ coâng ngheä oâ toâ. Boä moân O toâ – ÑH Baùch khoa TPHCM 32