Tài liệu Đồ án học phần thiết kế và tính toán ô tô xác định các thông số liên quan

lOMoARcPSD|15978022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ ---------------- ĐỒ ÁN HỌC PHẦN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN Giáo viên hướng dẫn : HUỲNH TRỌNG CHƯƠNG Sinh viên thực hiện : LÂM TƯỞNG QUÂN Mã số sinh viên : 60136631 Khánh Hòa – 2021 lOMoARcPSD|15978022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ ---------------- ĐỒ ÁN HỌC PHẦN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN Thông số cần thiết cho ô tô thiết kế Tr漃⌀ng lươꄣng chuyên chở: :G0 = 7495 kg Số chỗ ngồi: :3 Tốc độ tối đa: : :90 Km/h Khánh Hòa – 2021 lOMoARcPSD|15978022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN Tên h漃⌀c phần: Thiết kế và tính toán ô tô Giảng viên hướng dẫn: Th.s Huỳnh Trọng Chương Sinh viên thực hiện: Lâm Tưởng Quân MSSV: 60136631 H漃⌀c kỳ: ...../2021 Lớp: 60 CNOT - 3 Ngành: Kỹ thuật Ô tô A. Hình thức thực hiện Quyết định 506 kèm theo phụ lục 6 (06 điểm) TT 01 02 03 04 05 TÊN GỌI ĐƯỢC KIÊM TRA Trình bày trang giấy 1. Khổ giấy A4 2. Canh lề cho trang A4 Có đầy đủ theo “Thứ tự danh mục” 1. Trang bìa chính 2. Trang thông số thiết kê 3. Phiếu đánh giá đồ án học phần 4. Mục lục 5. Danh mục hình vẽ, đồ thị 6. Danh mục bảng biểu 7. Danh mục các ký hiệu, từ viết tắt 8. Tên và nội dung của chương, mục; đề mục; tiểu mục; 9. Tài liệu tham khảo 10. Phần phụ lục (nếu có) (Thiếu một mục, xem như KHÔNG ĐIỂM) Trình bày Trang bìa (đúng hướng dẫn) Cách trình bày từng mục (từ 1 đến 8 trong thứ tự 02): Về: Font chữ; Cỡ chữ; Canh lề Trái/phải; Lùi vào của chữ đầu dòng; Dãn dòng; Khoảng cách giữa các đoạn văn (Hoàn thành: 1 mục = 0.125 điểm Hoàn thành: 7 mục = 1 điểm) Hình thức CHƯƠNG, MỤC, TIỂU MỤC 1. Khoảng cách giữa CHƯƠNG với MỤC cấp 1 1 ĐIỂM Chuẩn Thực hiện 0.50 0.25 0.25 0.25 0.25 1.00 2.00 0.25 lOMoARcPSD|15978022 06 2. Font chữ; Cỡ chữ 3. Canh lề Trái 4. Canh lề Phải 5. Lùi vào của chữ đầu dòng 6. Dãn dòng 7. Khoảng cách giữa các đoạn văn 8. Lỗi chính tả Hình thức HÌNH ẢNH và BẢNG BIỂU 1. Cách trình bày (Méo, tỷ lệ không hợp lý) Méo Tỷ lệ hình; tỷ lệ giữa hình và chữ trong một hình 2. Tên gọi 3. Giới thiệu hoặc nhắc đến trong nội dung TỔNG: 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 2.00 1.00 0.50 0.50 B. Nội dung thực hiện theo ĐA/KLTN hoặc CĐTN (04 điểm): ……………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………….… Nhận xét chung (sau khi sinh viên hoàn thành ĐA/KL): ……………………………………………………………………………………….… ……………………………………………………………………………………….… Điểm hình thức:……/10 Điểm nội dung:......./10 Điểm tổng kết:………/10 Khánh Hòa, ngày 07 tháng 6 năm 2021 Giáo viên phụ trách (Ký và ghi rõ họ tên) Huỳnh Tr漃⌀ng Chương 2 lOMoARcPSD|15978022 MỤC LỤC PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN....................................................................1 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.................................................................................6 DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................................8 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT..............................................................9 Chương 1. TỔNG QUAN Ô TÔ THIẾT KẾ...............................................................13 1.1. YÊU CẦU LÀM VIỆC.........................................................................................13 1.2. CHỦNG LOẠI Ô TÔ THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM...................................13 1.2.2. Ô tô khách......................................................................................................13 1.2.3. Ô tô tải............................................................................................................13 1.3. NGUỒN CUNG CẤP CÔNG SUẤT....................................................................14 1.3.1. Khái quát........................................................................................................14 1.3.2. Đường đặc tính tốc độ động cơ đốt trong.......................................................15 1.4. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC................................................................................17 1.4.1. Bố trí chung....................................................................................................17 1.4.2. Các cụm tổng thành........................................................................................18 1.4.2.1. Ly hợp ô tô...............................................................................................18 1.4.2.2. Hộp số......................................................................................................19 1.4.2.3. Trục truyền...............................................................................................22 1.4.2.4. Truyền lực chính và vi sai........................................................................23 1.4.2.5. Truyền lực cuối cùng................................................................................24 1.4.2.6. Bánh xe chủ động.....................................................................................24 1.4.2.7. Hiệu suất hệ thống truyền lực...................................................................25 1.5. DẦM CẦU...........................................................................................................25 1.6. HỆ THỐNG TREO...............................................................................................26 1.6.1. Công dụng......................................................................................................26 1.6.2. Tên gọi............................................................................................................ 26 1.6.3. Bộ phận chính hệ thống treo...........................................................................26 1.7. ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG........................................................................................27 1.7.1. Dầm cầu dẫn hướng........................................................................................27 1.7.2. Hệ thống lái ô tô.............................................................................................27 3 lOMoARcPSD|15978022 1.8. HỆ THỐNG PHANH...........................................................................................30 1.8.1. Công dụng, các loại phanh trên một ô tô và vị trí...........................................30 1.8.2. Thành phần chính của hệ thống phanh............................................................30 Chương 2. THIẾT KẾ Ô TÔ LÂM TƯỞNG QUÂN...................................................31 2.1. YÊU CẦU LÀM VIỆC.........................................................................................31 2.2. CHỌN XE MẪU..................................................................................................31 2.3. CHỌN SƠ BỘ......................................................................................................32 2.3.1. Nguồn cung cấp công suất..............................................................................32 2.3.2. Thân khung và sườn xe...................................................................................32 2.3.3. Hệ thống truyền lực........................................................................................33 2.3.3.1. Đường truyền công suất ô tô....................................................................33 2.3.3.2. Các cụm tổng thành trong hệ thống truyền lực.........................................33 2.3.4. Dầm cầu..........................................................................................................35 2.3.5. Hệ thống treo..................................................................................................36 2.3.6. Hệ thống lái ...................................................................................................38 2.3.7. Hệ thống phanh...............................................................................................39 2.3.7.1. Hệ thống phanh phụ.................................................................................39 2.3.7.2. Hệ thống phanh chính..............................................................................40 2.3.8. Thông số kích thước và trọng lượng...............................................................40 2.4. CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRÊN Ô TÔ................................................................41 2.4.1. Công suất động cơ ứng với vận tốc lớn nhất ô tô............................................41 2.4.2. Công suất lớn nhất của động cơ đốt trong......................................................45 2.5. VẬN TỐC CHUYỂN ĐỘNG...............................................................................45 2.5.1. Bán kính lăn bánh xe chủ động.......................................................................46 2.5.2. Tỷ số truyền trong hệ thống truyền lực ô tô....................................................47 2.5.2.1. Tỷ số truyền của truyền lực chính và truyền lực cuối cùng......................47 2.5.2.2. Tỷ số truyền của tay số truyền 1 hộp số chính và tỷ số truyền cao hộp số phụ hay hộp phân phối..........................................................................................48 2.5.2.3. Tỷ số truyền số lùi và tỷ số các số truyền trung gian trong hộp số chính. 48 2.5.3. Xác định vận tốc ô tô......................................................................................51 2.5.4. Xác định công suất và moment xoắn động cơ................................................54 2.5.4.1. Biểu thức..................................................................................................54 2.5.4.2. Bảng biến thiên........................................................................................54 4 lOMoARcPSD|15978022 2.5.4.3. Đường biểu diễn.......................................................................................55 2.5.5. Cân bằng lực kéo tại các bánh xe chủ động....................................................56 2.5.5.1. Các trường nghiên cứu khi ô tô di chuyển................................................56 2.5.5.2. Xác định các phần tử trong cân bằng lực kéo...........................................57 2.5.6. Nhân tố động lực học của ô tô........................................................................61 2.5.6.1. Nhân tố động lực học ô tô khi chất đủ tải.................................................62 2.5.6.2. Nhân tố động lực học ô tô khi thay đổi tải................................................64 5 lOMoARcPSD|15978022 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1a. Sơ đồ kích thước xe con..........................................................................13 Hình 1.1b. Sơ đồ kích thước xe khách......................................................................13 Hình 1.1c. Sơ đồ kích thước xe tải............................................................................14 Hình 1.2. Các loại động cơ........................................................................................14 Hình 1.3. Đường đặc tính ngoài động cơ đốt trong loại piston...............................16 Hình 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô..........................................17 Hình 1.5. Động h漃⌀c lái cơ bản...................................................................................27 Hình 1.6. Động h漃⌀c hình thang lái............................................................................28 Hình 2.1. Sơ đồ vị trí động cơ và cầu chủ động.......................................................32 Hình 2.2. Thân khung và sườn xe rời.......................................................................32 Hình 2.3. Sơ đồ đường truyền công suất và momen ô tô........................................33 Hình 2.4. Sơ đồ ly hơꄣp ma sát...................................................................................33 Hình 2.5. Dẫn động ly hơꄣp bằng chất lỏng, có trơꄣ lực khí nén...............................33 Hình 2.6. Sơ đồ dẫn động điều khiển hộp số............................................................34 Hình 2.7. Hộp số có cấp.............................................................................................34 Hình 2.8. Trục truyền động cardan chữ thập..........................................................34 Hình 2.9. Sơ đồ bán trục...........................................................................................35 Hình 2.10. Truyền lực chính......................................................................................35 Hình 2.11. Visai..........................................................................................................35 Hình 2.12. Dầm cầu phía trước.................................................................................35 Hình 2.13. Dầm cầu phía sau....................................................................................36 Hình 2.14. Bộ phận giữ hướng hệ thống treo thuộc dầm cầu trước.......................36 Hình 2.15. Bộ phận giữ hướng hệ thống treo thuộc dầm cầu sau..........................36 Hình 2.16. Bộ phận đàn hồi hệ thống treo thuộc dầm cầu trước...........................37 Hình 2.17. Bộ phận đàn hồi hệ thống treo thuộc dầm cầu sau...............................37 Hình 2.18. Bộ phận giảm chấn hệ thống treo...........................................................37 Hình 2.19. Thanh cân bằng liên kết 2 hệ thống treo trên một dầm cầu.................38 Hình 2.20. Vị trí vành tay lái trên ô tô thiết kế........................................................38 Hình 2.21. Vành tay lái trên ô tô thiết kế.................................................................38 Hình 2.22. Cơ cấu lái kiểu trục vít ê cu bi hồi chuyển chốt cho xe thiết kế...........39 6 lOMoARcPSD|15978022 Hình 2.23. Hình thang lái, loại 1 đòn cho xe thiết kế..............................................39 Hình 2.24. Trơꄣ lưc lái, loại trơꄣ lực thủy lực – HPS cho xe thiết kế.........................39 Hình 2.25. Sơ đồ hệ thống phanh khí nén................................................................53 Hình 2.26. Đường đặc tính giá trị số vòng quay trục bánh xe chủ động và vận tốc ô tô ..................................................................................................................................... 55 Hình 2.27. Đường đặc tính công suất có ích, và moment xoắn có ích của ĐCĐT. 55 Hình 2.28. H漃⌀ đường đặc tính cân bằng lực kéo tiếp tuyến của ô tô......................61 Hình 2.29. H漃⌀ đường đặc tính nhân tố động lực h漃⌀c của ô tô................................64 7 lOMoARcPSD|15978022 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các khoảng giá trị số vòng quay ứng với động cơ sử dụng nhiên liệu........16 Bảng 1.2. Giá trị các hệ số thực nghiệm của ĐCĐT....................................................17 Bảng 2.1. Bảng biến thiên của nen.m và vne theo số vòng quay ne..................................51 Bảng 2.2. Giá trị công suất và moment xoắn ĐCĐT...................................................55 Bảng 2.3. Giá trị các thông số trong cân bằng lực kéo.................................................59 Bảng 2.4. Giá trị nhân tố động lực học của ô tô khi chất đủ tải...................................63 8 lOMoARcPSD|15978022 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu a a, b, c b WD WD0 D Daij Khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm G Hệ số thực nghiệm của động cơ Khoảng cách từ trục sau đến trọng tâm G Chiều rộng bao Khoảng cách hai vệt bánh xe phía trước Nhân tố động lực học của ô tô Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với khi đủ tải ở tay Dx số truyền i và tỷ số truyền (j) hộp số phụ Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng fv F g ge G G0 Ge Ghh Ghl Ga Ga1,Ga mới Hệ số cản lăn giữa các bánh xe với mặt đường Diện tích cản chính diện Gia tốc trọng trường Suất tiêu hao nhiên liệu Trọng tâm của xe khi chất đầy tải Trọng lượng bản thân xe khi chưa chất tải Tải trọng hữu ích Trọng lượng hàng hóa Trọng lượng hành lý trung bình của một người mang theo Trọng lượng toàn bộ của ô tô Trọng lượng toàn bộ của ô tô được phân bố theo thứ tự lên các 2 Gng GT Gx Gφ H HG i i0 iCC ih1 ihi ihn ipj ipt ipc it itij bánh xe của trục cầu trước và trục sau Trọng lượng trung bình một người tham gia Tiêu hao nhiên liệu trong một giờ Trọng lượng mới của ô tô Trọng lượng bám của bánh xe chủ động ô tô Chiều cao bao Chiều cao trọng tâm Độ dốc của mặt đường Tỷ số truyền trong truyền lực chính Tỷ số truyền trong truyền lực cuối cùng Tỷ số truyền trong hộp số chính, ở tay số truyền thấp nhất (1) Tỷ số truyền trong hộp số chính, ở tay số thứ (i) Tỷ số truyền trong hộp số chính, ở tay số truyền cao nhất (n) Tỷ số truyền trong hộp số phụ; có tỷ số truyền (j) Tỷ số truyền trong hộp số phụ; có tỷ số truyền thấp (t) Tỷ số truyền trong hộp số phụ; có tỷ số truyền cao (c) Tỷ số truyền của hệ thống truyền động Tỷ số truyền của hệ thống truyền động ô tô với hộp số chính ở tay số truyền thứ i và tỷ số truyền (J) hộp số phụ 9 Đơn vị mm mm mm mm N N N m2 m/s N N N N N N N N N mm mm lOMoARcPSD|15978022 iti Tỷ số truyền của hệ thống truyền động ô tô với hộp số chính ở tay số truyền thứ i (không có hộp số phụ) Gia tốc tịnh tiến của ô tô Hệ số cản không khí Chiều dài tổng thể Chiều dài cơ sở Mô men động cơ lớn nhất Số vòng quay của bánh xe chủ động m/s2 Ns²/m4 mm mm Nm vòng/phú Số vòng quay của trục khuỷu động cơ t vòng/phú nemin Số vòng quay nhỏ nhất trục khuỷu động cơ làm việc ổn định t vòng/phú nemax chế độ toàn tải Số vòng quay lớn nhất trục khuỷu động cơ t vòng/phú neN Số vòng quay trục khuỷu ứng với giá công suất lớn nhất t vòng/phú neM Nemax Số vòng quay trục khuỷu ứng với giá trị mô men động cơ lớn t vòng/phú nng Ne Nemax Nevmax Nf Ni Nj Nt Nω Pc Pi Pj Pk Pkij nhất Memax Số lượng người tham gia Công suất phát ra của động cơ Công suất cực đại của động cơ Công suất động cơ ứng với vận tốc lớn nhất Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn Công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc Công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính Công suất tiêu hao cho ma sát trong hệ thống truyền lực Công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí Lực cản chuyển động của ô tô Lực cản dốc Lực quán tính Lực kéo tiếp tuyến của ô tô Lực kéo tiếp tuyến phát ra tại các bánh xe chủ động ứng với t người W W W W W W W W N N N N N j K L L0 Memax nb ne Pf Pω Pφ Pψ q rb r0 v vmin từng tay số thứ i và tỷ số truyền (j) hộp số phụ Lực cản lăn Lực cản không khí Lực bám giữa bánh xe chủ động của ô tô với mặt đường Lực cản tổng cộng của mặt đường Công bội Bán kính lăn lốp xe Bán kính thiết kế của bánh xe Vận tốc ô tô thiết kế Vận tốc nhỏ nhất 10 N N N N m m m/s m/s lOMoARcPSD|15978022 vmax W WDK Zi1 Vận tốc lớn nhất Nhân tố cản không khí ô tô Khoảng cách 02 tâm trụ đứng (KingPin) Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên các bánh xe ô m/s Ns2/m2 mm N Zi2 tô phía trục cầu trước Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên các bánh xe ô N ωe ωb ηt ψmax λ φ δi ĐCĐT TLC VS tô phía trục cầu sau Tốc độ góc của trục khuỷu động cơ Tốc độ góc của bánh xe chủ động Hiệu suất hệ thống truyền lực Hệ số cản tổng cộng của mặt đường ứng với vmax Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp Hệ số bám giữa bánh xe chủ động với mặt đường Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay Động cơ đốt trong Truyền lực chính Vi sai 11 lOMoARcPSD|15978022 Chương 1. TỔNG QUAN Ô TÔ THIẾT KẾ 1.1. YÊU CẦU LÀM VIỆC - Trọng lượng chuyên chở, G0 (kG) - Tốc độ lớn nhất, ứng với loại đường, Vmax (km/h) 1.2. CHỦNG LOẠI Ô TÔ THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 1.2.1. Ô tô con Có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở người, hành lý mang theo và hàng hóa. Tổng số chỗ ngồi bao gồm cả chỗ người điều khiển không nhiều hơn 9 (hình 1.1.a). Hình 1.1.a. Sơ đồ kích thước xe con Ô tô con cũng có thể kéo theo một rơ moóc. 1.2.2. 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 1.1.b). Hình 1.1.b. Sơ đồ kích thước xe khách Ô tô khách có thể có 1 hoặc 2 tầng và cũng có thể kéo theo rơ moóc 1.2.3. Ô tô tải Ô tô tải bao gồm: ô tô chở hàng hóa (hình 1.1.b); ô tô chở hàng chuyên dùng; ô tô kéo rơ moóc; ô tô đầu kéo … 13 lOMoARcPSD|15978022 Hình 1.1.c. 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. 1.3. NGUỒN CUNG CẤP CÔNG SUẤT 1.3.1. 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 1.2). Hình 1.2. Các loại động cơ a. Động cơ đốt trong; b. Động cơ điện; c. Động cơ diesel. Hiện nay, động cơ lắp trên ô tô bao gồm: động cơ đốt trong, động cơ điện, động cơ Hybrid. 14 lOMoARcPSD|15978022 + 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. 1.3.2. 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 độ 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. b. 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 1.3. Đó là: nmin – số vòng quay nhỏ nhất trục khuỷu động cơ làm việc ổn định ở chế độ toàn tải; 15 lOMoARcPSD|15978022 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. Hình 1.3. 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; Bảng 1.1. Các khoảng giá trị số vòng quay ứng với động cơ sử dụng nhiên liệu NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG BỘ HẠN CHẾ SỐ VÒNG QUAY Không Xăng Có X X Diesel LIÊN QUAN ĐẾN SỐ VÒNG QUAY ĐCĐT nmin (vg/ph) nmax (vg/ph) λ = nmax/nN 600 ÷ 1100 5000 ÷ 7000 1.1 ÷ 1.3 500 ÷ 600 2600 ÷ 3500 0.8 ÷ 0.9 500 ÷ 600 2000 ÷ 2600 0.8 ÷ 0.9 - Động cơ diesel dùng trên xe tải, xe 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 (Nn) gọi là mô men xoắn định mức Mn, tương ứng với số vòng quay nn. 16 lOMoARcPSD|15978022 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 c. 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.R.Laydecman như sau: Ne = Nmax [a.(ne/nN) + b.(ne/nN)2 - c.(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 1.2. Bảng 1.2. Giá trị các hệ số thực nghiệm của ĐCĐT Sử dụng Kỳ Buồng cháy nhiên liệu Xăng 4 Diesel 2 Diesel 4 Trực tiếp Diesel 4 Dự bị Diesel 4 Xoáy lốc 1.4. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Các hệ số thực nghiệm a b c 1 1 1 0.87 1.13 1 0.5 1.5 1 0.6 1.4 1 0.7 1.3 1 1.4.1. Bố trí chung 17 Downloaded by Quang Quang ([email protected]) lOMoARcPSD|15978022 Hình 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô 1.4.2. Các cụm tổng thành 1.4.2.1. 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. b. Phân loại ly hơꄣp ô tô b.1. Theo phương pháp truyền mô men xoắn Theo phương pháp truyền mô men 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. b.2. 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. b.3. 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. 18 Downloaded by Quang Quang ([email protected]) lOMoARcPSD|15978022 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. b.4. 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. 1.4.2.2. Hộp số a. Công dụng - Dùng để thay đổi tỷ số truyền nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe chủ động của xe. Đồng thời, làm thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên ngoài. - Thay đổi chiều chuyển động của xe (tiến và lùi) - Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tùy ý mà không cần tắt động cơ và ngắt ly hợp. - Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng. b. Phân loại b.1. Phân theo cấp số, hộp số trên ô tô có 2 loại: - Truyền có cấp - Truyền vô cấp - CVT b.2. Phân theo cách điều khiển cho hộp số, có: - Điều khiển bằng tay - MT; - Tự động điều khiển - AT; - Bán tự động. b.3. Phân theo sử dụng ly hợp, có: - Ly hợp đơn; 19 Downloaded by Quang Quang ([email protected])