Tài liệu Giáo trình nhập môn ngành công nghệ ô tô

Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology ðại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Khoa Cơ khí ñộng lực (Xem tài liệu tại: http://www.hcmute.edu.vn/ckd/) MÔN HỌC: NHẬP MÔN NGÀNH CÔNG NGHỆ Ô TÔ PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 1 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology TP HCM - 2009 Chương 1: Giới thiệu về chương trình ñào tạo ngành Công nghệ ô tô CHƯƠNG TRÌNH ðÀO TẠO ðẠI HỌC NGÀNH CƠ KHÍ ðỘNG LỰC (ðÀO TẠO KỸ SƯ CÔNG NGHỆ 4 năm) 1.1 CHƯƠNG TRÌNH ðÀO TẠO 1.1.1 Mục tiêu ñào tạo: Chương trình ñào tạo ngành Cơ khí ñộng lực trình ñộ ñại học ñể ñào tạo ra những chuyên gia cho ngành công nghệ ô tô và các lĩnh vực liên quan ñến ngành cơ khí ô tô-máy ñộng lực. Trang bị cho người học những kiến thức cơ bản ñể phát triển toàn diện; có khả năng áp dụng những nguyên lý kỹ thuật cơ bản và các kỹ năng kỹ thuật ñể ñảm ñương công việc của người kỹ sư Cơ khí ðộng lực, cụ thể là : − Có phẩm chất ñạo ñức và ñủ sức khoẻ ñể tham gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc. − ðược trang bị ñầy ñủ kiến thức giáo dục ñại cương, kiến thức cơ sở ngành và kiến thức ngành, có kỹ năng thực hành cao ñể có thể thích ứng nhanh, làm việc tốt trong thị trường lao ñộng ña dạng hiện nay, cụ thể là trong các lĩnh vực: • Khai thác, sử dụng và dịch vụ kỹ thuật ô tô- máy ñộng lực. • Kiểm ñịnh và thử nghiệm ô tô- máy ñộng lực. • Sản xuất phụ tùng, phụ kiện và lắp ráp ô tô- máy ñộng lực. • Nghiên cứu cải tiến ñể nâng cao hiệu quả sử dụng ô tô- máy ñộng lực. • ðánh giá, xây dựng các quy trình công nghệ. • Quản lý ngành công nghiệp ô tô- máy ñộng lực. 1.1. 2 Chuẩn ñầu ra của sinh viên tốt nghiệp ngành Cơ khí ðộng lực gồm: a. Những kiến thức cần ñạt ñược khi tốt nghiệp: • Các kiến thức về lĩnh vực khoa học xã hội và nhân văn: Những nguyên lý cơ bản của chủ nghĩa Mác-Lênin, ñường lối Cách mạng của ðảng Cộng Sản Việt Nam, Tư tưởng HCM, CNXH khoa học, kinh tế chính trị, môi trường, tiếng Việt, ngọai ngữ. • Các kiến thức về lĩnh vực khoa học tự nhiên như Tóan cao cấp, Lý, Hóa. • Có kiến thức về cơ sở ngành tốt. • Có kiến thức chuyên ngành tốt và phù hợp với yêu cầu của thị trường lao ñộng trong lĩnh vực Cơ khí ðộng lực. b. Những kỹ năng cần ñạt khi tốt nghiệp: • Các kỹ năng về giao tiếp: khả năng trình bày vấn ñề trước ñám ñông, khả năng viết báo cáo kỹ thuật. • Kỹ năng về ngọai ngữ: kỹ năng giao tiếp cơ bản, ñọc thành thạo và hiểu các tài liệu kỹ thuật tiếng Anh chuyên ngành Cơ khí ðộng lực. • Các kỹ năng về máy tính (thành thạo các phần mềm kỹ thuật liên quan ñến ô tômáy ñộng lực, phần mềm thiết kế, vi tính văn phòng…). • Kỹ năng thiết kế và ñề ra các giải pháp công nghệ. • Các kỹ năng về quản lý và kinh doanh dịch vụ liên quan ngành Cơ khí ðộng lực: Bảo dưỡng sửa chữa ô tô- máy ñộng lực, lắp ráp ô tô- máy ñộng lực, ñăng kiểm, mua bán xe và phụ tùng… • Kỹ năng về thử nghiệm, chẩn ñoán, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và cải tiến các hệ thống của ô tô- máy ñộng lực và các lĩnh vực liên quan. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 2 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology • Kỹ năng lái xe cơ bản. • Kỹ năng quản lý và hoạt ñộng nhóm. • Kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn ñề. • Kỹ năng tự ñào tạo và tổ chức ñào tạo. • Kỹ năng nghiên cứu, tổ chức nghiên cứu và tư duy kỹ thuật. c. ðạo ñức nghề nghiệp: • Có phẩm chất chính trị, ñạo ñức nghề nghiệp tốt. • Nhận thức ñược tầm quan trọng của ngành Cơ khí ðộng lực. Có lòng tự hào nghề và yêu nghề. • Có tác phong công nghiệp. d.Vị trí và khả năng công tác: Sau khi tốt nghiệp những Kỹ sư cơ khí ñộng lực có thể thích ứng nhanh, ñảm nhiệm và quản lý các công việc ñúng chuyên ngành ñào tạo tại: • Các nhà máy sản xuất phụ tùng, phụ kiện và lắp ráp ô tô- máy ñộng lực. • Các cơ sở sửa chữa ô tô- máy ñộng lực. • Các trạm ñăng kiểm ô tô- máy ñộng lực. • Viện nghiên cứu và chuyển giao công nghệ thuộc lĩnh vực ô tô-máy ñộng lực. • Các ñơn vị hành chánh quản lý về kỹ thuật ô tô- máy ñộng lực. • Các cơ sở kinh doanh ô tô, máy ñộng lực, phụ tùng... e.Khả năng học tập và nâng cao trình ñộ sau khi tốt nghiệp: ðược trang bị ñầy ñủ kiến thức giáo dục ñại cương, kiến thức cơ sở ngành và kiến thức ngành, những Kỹ sư cơ khí ñộng lực sau khi tốt nghiệp có khả năng: • Tự học tập ñể nâng cao trình ñộ chuyên môn. • Có khả năng học ñại học văn bằng hai. • Tiếp tục học ở trình ñộ sau ñại học. 1.2 Văn bằng tốt nghiệp: Kỹ sư công nghệ - Ngành Cơ khí ðộng lực 1.3 Cấu trúc và khối lượng kiến thức ñào tạo (xem Sổ tay Sinh viên) PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 3 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Chương 2: KIẾN THỨC TỔNG QUÁT VỀ ÔTÔ 2.1 Phân loại ô tô theo nguồn ñộng lực: 2.1.1. Ô tô dùng ñộng cơ xăng: ðộng cơ dùng tia lửa ñể ñốt cháy hỗn hợp hơi xăng và không khí. Hơi xăng ñược hòa trộn với không khí trước khi ñi vào xi lanh ñộng cơ. ðiều này tạo ra hỗn hợp khí-xăng có khả năng cháy cao. Sau ñó hỗn hợp không khí – hơi xăng ñược nén lại và bốc cháy nhờ tia lửa ñiện ở bougie, tạo ra sự giãn nở nhiệt trong xi lanh sinh lực ñẩy piston ñi xuống. Chuyển ñộng tịnh tiến của piston ñược biến ñổi thành chuyển ñộng quay của trục khuỷu nhờ vào cơ cấu trục khuỷu –thanh truyền. Hình 2.1: ðộng cơ xăng 2.1.2 Ô tô dùng ñộng cơ diesel: Khác với ñộng cơ xăng, ñộng cơ diesel nén không khí với tỉ số nén vào khoảng 22:1. Không khí ñược nén tới áp suất rat lớn nên nhiệt ñộ tăng cao (khoảng 538 oC), lúc này, dầu diesel ñược phun vào xi lanh dưới áp suất cao sẽ tự bốc cháy, sinh công và ñẩy piston ñi xuống. Hình 2.2: ðộng cơ diesel PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 4 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology 2.1.3. Ô tô dùng ñộng cơ ñiện: Loại xe này sử dụng nguồn ñiện của accu ñể vận hành mô tơ ñiện. Thay vì dùng nhiên liệu, chỉ cần nạp ñiện cho accu mà thôi. Loại xe này mang lại nhiều lợi ích như: không gây ô nhiễm, không tiếng ồn khi hoat ñộng… Hình 2.3: Ô tô dùng ñộng cơ ñiện 1:Bộ ñiều khiển công suất 2:Mô tơ ñiện 3:Accu 2.1.4 Ô tô dùng ñộng cơ lai (Hybrid): Loại xe này ñược trang bị ñồng thời hai nguồn ñộng lực khác nhau là ñộng cơ ñốt trong và mô tơ ñiện. Do ñộng cơ ñốt trong dẫn ñộng máy phát tạo ñiện năng nên không cần nguồn bên ngoài nạp ñiện cho accu. Hệ thống dẫn ñộng bánh xe dùng nguồn ñiện 270V – 550V, ngoài ra các thiết bị khác dùng nguồn 12V. Khi xuất phát hoặc chạy trong thnh phố, xe dùng ñộng cơ ñiện cho ra moment xoắn cao mặc dù tốc ñộ thấp (ñây chính là ưu ñiểm của ñộng cơ ñiện). Khi tăng tốc hoặc chạy trên xa lộ, xe sẽ dùng ñộng cơ ñốt trong vì ñộng cơ loại này có hiệu suất cao hơn khi vận hành ở tốc ñộ lớn. Bằng cách phân bố tối ưu hai nguồn ñộng lực nêu trên sẽ giúp giảm ô nhiễm do khí thải và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu. Hình 2.4: Ô tô hybrid 1:ðộng cơ 2:Bộ ñổi ñiện 3:Hộp số 4:Bộ chuyển ñổi 5:Accu 2.2 Phân loại ô tô theo loại kiểu dáng: PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 5 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology 2.2.1. Sedan (Anh) - Saloon (Mỹ): Là loại xe mui kín 4 chỗ ngồi, chú trọng tiện nghi của hành khách và lái xe. Hình 2.5: Mẫu xe sedan 2.2.2. Coupe: ðây là loại xe hai cửa nhưng thường ñược gán cho các xe hai cửa có mui liền. Các mác xe thường gặp: Alfa Romeo GTV, Aston Martin DB7 Vantage, BMW M Coupé, Mitsubishi Eclipse… Hình 2.6: Mẫu xe coupé 2.2.3 Convertible: Là các xe có mui tháo hoặc gấp lại ñược. Mui có thể là loại hardroof (mui cứng), nhưng cũng có thể là loại phủ bạt hoặc da với gọng kim loại. Hiện nay, người ta có xu thế ít coi convertible là một dòng xe riêng, nó ñược liệt vào dòng cabriolet. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 6 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Hình 2.7: Mẫu xe Convertible 2.2.4 Cabriolet: Là xe mui trần, nội thất sang trọng. Loại xe này thường gặp ở các nước có khí hậu ôn ñới vì khí hậu ở ñây không làm cho nội thất xe bị hư. Các xe thường gặp: Alfa Romeo, Spider, Aston Martin DB7 Volante, Opel Astra Cabriolet, Volkswagen Polo Cabrio… Hình 2.8: Mẫu xe Cabriolet 2.2.5.Hardtop: ðây là loại xe sedan không có khung cửa sổ cũng như trụ ñỡ giữa. Hình 2.9: Mẫu xe Hardtop PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 7 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology 2.2.6 Lift back (Hatch back): Về cơ bản loại nay gần giống như loại coupé nhưng khu vực danh cho người và hàng hoá ñược gắn liền nhau, cửa hậu và cửa sổ hậu mở ra cùng với nhau. Hình 2.10: Hatchback 2.2.7 Van và Wagon: Loại này có không gian dành cho hành khách và hàng hoá liền nhau. Nó chở ñược nhiều người hay hàng hoá. Van chủ yếu chở hàng hoá còn Wagon chủ yếu chở người. Hình 2.11: Van và wagon 2.2.8 Pick up: ðây là loại xe tải nhẹ có khoang ñộng cơ kéo dài về phía trước của ghế lái xe và có khoang sau không mui ñể chứa hàng. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 8 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Hình 2.12: Xe Pick up 2.2.9 SUV (Sport utility vehicle): Hình 2.13: Loại xe SUV Lịch sử dòng xe thể thao ña dụng SUV Ra ñời từ 1953, xe thể thao ña dụng SUV ñạt cực thịnh vào những năm 1990 nhờ khả năng vượt ñịa hình hoàn hảo nhưng ñang là gánh nặng của các hãng xe Mỹ. Nếu câu hỏi ai là người sáng tạo nên xe "cơ bắp" hay xe ña dụng (minivan) không bao giờ có câu trả lời chính xác thì với xe thể thao ña dụng SUV, mọi chuyện dễ dàng hơn nhiều. Theo New York Times, danh hiệu thuộc về International Harvester. Năm 1953, International Harvester, khi ñó là nhà sản xuất máy cày và xe tải thương mại nổi tiếng, ñã trình làng một mẫu mang tên Travelall có thiết kế dựa trên hai dòng wagon và bán tải. Trước ñó hơn 20 năm, Chevrolet ñã trình làng Suburban có vóc dáng tương tự nhưng ñáng tiếc nó không có hệ dẫn ñộng 4 bánh, một trong những ñặc trưng cơ bản của dòng SUV. Mãi ñến 1960, Suburban mới trang bị hệ dẫn ñộng này trong khi Travelall ñã có từ 1956. Một ứng cử viên khác cho danh hiệu "xe SUV ñầu tiên trên thế giới" là Town Wagon của Dodge nhưng bản dẫn ñộng 4 bánh lại xuất hiện một năm sau Travelall. Thế nhưng, không may cho International là hãng này có quá ít hậu thuẫn về kỹ thuật và thương mại. Vào lúc phải trang bị thêm ñể có thể bán cho các gia ñình ngoại thành, International ñã quyết ñịnh tập trung vào dòng xe thương mại mà bỏ quên Travelall. Trong lúc ñó, những ông lớn như Chevrolet, Dodge và Jeep vẫn tiếp tục với SUV và dĩ nhiên, ñã thu lợi lớn khi nước Mỹ bùng nổ làn sóng ñi xe to. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 9 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Travelall thế hệ ñầu tiên. Lịch sử của Travelall ñến nay ít ñược nhắc tới bởi ngay cả quyết ñịnh khai sinh ra nó cũng rất mơ hồ. Theo Dee Kapur, Tổng giám ñốc International Truck Group tại Navistar, không ai biết nguyên nhân tại sao và làm thế nào dự án Travelall ñược phê chuẩn. Bởi vào thời ñiểm ñó, không một cuộc nghiên cứu thị trường nào ñược thực hiện dù Travelall khác xa những gì hãng này ñang sản xuất. Tất cả chỉ dựa vào linh cảm. Hummer H2, một trong những mẫu xe ñịa hình mẫu mực nhất Kapur lý giải khi ñó, các quan chức International Harvester ñơn giản cho rằng Travelall sẽ thắng lớn khi là sản phẩm ñầu tiên kết hợp ñược lợi thế của cả xe tải và xe con. Và thực sự, nó ñã thành công và bán tốt trong suốt 22 năm kể từ 1953 ñến 1975. Travelall chỉ ñược thiết kế lại một lần ñáng kể vào 1969. Ban ñầu, Travelall có 2 cửa. ðến giai ñoạn 1957-1961, nó ñược tăng thêm một cửa nữa và sau ñó ít lâu hoàn chỉnh thành mẫu xe 4 cửa. Một trong những dấu ấn ñậm nhất về Travelall là nhiếp ảnh gia nổi tiếng Ansel Adams sử dụng một chiếc ñể ñi khắp nước Mỹ. Những bức ảnh phong cảnh nổi tiếng ñược chụp từ nóc Travelall mà ông ñề nghị ñộ thêm. Cuộc ñời ñoản mệnh của Travelall và do xuất xứ từ một hãng ít tên tuổi nên nó ít xuất hiện trong các tài liệu xe hơi. Thậm chí các nhà sưu tập xe cổ gần như không còn giữ lại một chiếc Travelall nào. Từ rất lâu, mỗi khi nói về SUV là khách hàng liên tưởng ngay tới những sản phẩm của Jeep, Chevrolet hay Land Rover. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 10 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Land Rover Range Rover Supercharged. Tuy nhiên, một chi tiết thú vị là cái tên SUV, viết tắt từ "Sport Utility Vehicle", lại do Toyota phát minh chứ không phải những hãng có truyền thống như Chevrolet hay Jeep. Ở Mỹ, khách hàng thích gọi là "dẫn ñộng 4 bánh" hoặc "4x4". Sau hơn 10 năm im ắng, SUV bắt ñầu thời cực thịnh của mình vào những năm 1990. Nó nhanh chóng trở nên phổ biến ở những nước rộng lớn và ñịa hình hiểm trở như Mỹ, Canada hay Australia. Lợi thế của SUV là gầm cao, khả năng vượt ñịa hình tốt và an toàn cho hành khách. ðể thỏa mãn khách hàng, các hãng xe Mỹ ñã liên tiếp cho ra ñời các thế hệ SUV với ñộng cơ to và khỏe hơn. Và ñây là ñiểm yếu căn bản khiến General Motors, Ford hay Chrysler thất bại trước các hãng xe Nhật khi mà giá xăng ngày càng lên cao vào ñầu những năm 2000. Xe ñịa hình nổi tiếng của Mỹ, Jeep Commander.. Vào thời hoàng kim, các hãng tung ra hàng loạt sản phẩm và những biến tấu của SUV cũng thay nhau xuất hiện. Quan niệm truyền thống về SUV biến ñổi và giờ ñây, xe một cầu, gầm thấp và thậm chí chẳng bao giờ vượt ñịa hình cũng ñược xếp vào phân khúc này. Nguyên nhân ñơn giản là yêu cầu ña dạng hóa sản phẩm khiến các nhà sản xuất có hai phiên bản một cầu hoặc hai cầu trên cùng một mẫu xe vẫn ñược gọi là SUV. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 11 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Vì thế, thể thao ña dụng giờ chỉ còn giữ lại phần cơ bản là những chiếc có khung gầm dựa trên xe tải hạng nhẹ, khoảng sáng gầm xe lớn và vào thời ñiểm này, chỉ còn Hummer, Land Rover và Jeep là những ñại diện tiêu biểu nhất. 2.2.10 Crossover Mới xuất hiện trong 10 năm trở lại ñây nhưng crossover ñã nhanh chóng chiếm ñược tình cảm của thị trường nhờ cấy ghép sức mạnh dòng xe thể thao ña dụng (SUV) với vẻ ñẹp sedan. Ở Việt Nam, Porsche Cayenne, Nissan Murano, Lexus RX, BMW X5 là những ví dụ ñiển hình nhất. Murano - mẫu crossover của Nissan rất ñược chuộng tại Việt Nam. ða số những người lần ñầu tiên gặp gỡ, và kể cả nhiều lần sau nữa vẫn giữ cảm giác mới lạ và hấp dẫn trước sự xuất hiện của Nissan Murano, Lexus RX, Infiniti FX hay BMW X5 trên ñường phố Việt Nam. Uyển chuyển, mạnh mẽ và ñầm chắc là nhận xét chung nhất mà mọi người dành cho dòng xe non trẻ này. Nhưng ñối với giới hâm mộ xe thể thao ña dụng truyền thống (còn gọi là xe ñịa hình) thì crossover ra ñời giống như sự lai tạp không ñáng có. Họ tôn thờ nét cứng cáp, góc cạnh, phong trần của Jeep hay Land Rover hơn là vẻ "nữ tính" của những chiếc xe lai. Tuy nhiên, trước trào lưu thiết kế "cong hóa" trong những năm gần ñây, crossover nhận ñược sự ñồng tình của khách hàng và ñặc biệt là người Mỹ. Trong 5 năm, số mẫu crossover tại ñây tăng từ 14 lên 41, gấp gần 3 lần và doanh số tăng từ 541.000 lên 2,24 triệu. Trong khi ñó, SUV giảm từ 2,98 triệu xuống 2,45 triệu xe. Những ưu ñiểm nổi bật của crossover là an toàn, dễ lái và tiết kiệm nhiên liệu. Bên cạnh ñó, giá cả cũng là lợi thế của dòng xe này do nó chủ yếu dựa trên khung sườn của các dòng xe du lịch hạng nhỏ. Cho ñến nay, không phải ai cũng ñồng ý với khái niệm “crossover”. Theo họ, crossover là từ “vô ñịnh hình” và nó liên quan tới mọi thứ, từ những chiếc wagon của Audi tới Porsche Cayenne. Sự ra ñời của nó cũng không làm hài lòng các nhà sản xuất Hoa Kỳ. Do không thể cạnh tranh với nhóm 3 ông lớn (Big Three) của Mỹ trong phân khúc xe SUV nên các hãng xe Nhật Bản ñã mượn thiết kế của dòng xe du lịch, ghép với SUV ñể sáng tạo nên “crossover”. Lần ñầu tiên thuật ngữ “crossover” ñược ñặt cho chiếc RAV4 của Toyota năm 1995. Nhưng sau ñó, Honda mới là hãng có cú “huých” vào thị trường Nhật Bản với mẫu CR-V có khung sườn lấy từ Honda Civic. Tại Mỹ, phản ứng của thị trường trước sự xuất hiện của crossover làm sửng sốt hầu hết các nhà sản xuất, ñặc biệt là 3 ông lớn ngự tại Detroit gồm Ford, Chrysler và General Motors. Thủ phủ ngành công nghiệp Mỹ ñã miễn cưỡng phải thay ñổi tư duy về SUV và bắt ñầu “mặn mà” với crossover. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 12 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Hiện tại, Honda là hãng dẫn ñầu phân khúc crossover ở Mỹ với doanh số 365.000 chiếc. Tuy bước chân vào thị trường chậm hơn nhưng GM cũng ñạt ñược thành tựu ñáng kể với vị trí thứ 2, Ford thứ 3 còn Toyota xếp thứ 4. Doanh số của 3 công ty Mỹ tăng 30% trong năm nay. Với những bước tiến quan trọng trong thời gian gầy ñây, các chuyên gia cho rằng crossover sẽ dần tiếm ngôi SUV, cho dù nó không tạo nên "cơn sốt" trên thị trường như SUV ñã từng có. 2.2.10. MPV (Multi purpose vehicle): Xe ña dụng, có thể vừa chở hàng vừa chở người. Hình 2.14: Loại xe MPV 2.3 Phân loại theo kiểu truyền ñộng: 2.3.1.Loại cầu trước chủ ñộng (Hình A): Ở xe loại này ñộng cơ ñược ñặt ở phía trước và cầu trước là cầu dẫn ñộng. Hình 2.15: Loại cầu trước và cầu sau chủ ñộng 2.3.1 Loại cầu sau chủ ñộng (Hình B): Ở loại này ñộng cơ ñặt ở phía trước và xe ñược dẫn ñộng bằng cầu sau. 2.3.2 Loại truyền ñộng 4 bánh - 4WD: Loại này xe ñược dẫn ñộng thường xuyên bằng cả 2 cầu, do vậy, xe loại này có công suất kéo tốt hơn loại xe thường vì tận dụng ñược khả năng bám tốt hơn. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 13 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Hình 2.16: Loại 4WD Ưu nhược ñiểm của các hệ dẫn ñộng Mỗi hệ dẫn ñộng cầu trước, cầu sau, 4 bánh và toàn bộ các bánh có ưu và nhược ñiểm riêng. Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và tùy vào từng loại xe mà các hãng có cách áp dụng thích hợp. Chẳng hạn xe ñịa hình thường là dẫn ñộng 4 bánh còn sedan ña số sử dụng hệ dẫn ñộng cầu trước. ðộng cơ sinh ra công suất và mô-men xoắn. ðể truyền năng lượng tới các bánh khiến chúng quay, chiếc xe của bạn cần phải có cơ cấu dẫn ñộng. Tuy nhiên, không phải tất cả các bánh ñều trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn từ ñộng cơ. Tùy thuộc yêu cầu kỹ thuật giữa các loại xe và tại từng thời ñiềm mà người ta có những phương pháp truyền ñộng khác nhau. Sơ ñồ hệ dẫn ñộng 4 bánh của Hummer. Một cách tổng quát nhất, hiện có 4 cơ cấu dẫn ñộng gồm AWD (all-wheel drive) tức là hệ dẫn ñộng tất cả các bánh; 4WD (four-wheel drive) ñể chỉ xe dẫn ñộng 4 bánh; RWD (rear-wheel drive) là hệ dẫn ñộng cầu sau và cuối cùng là FWD (front-wheel drive) - dẫn ñộng cầu trước. Bánh nào trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn ñược gọi là bánh dẫn ñộng. Dẫn ñộng cầu trước FWD PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 14 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Gần như tất cả các xe ngày nay ñều sử dụng hệ dẫn ñộng cầu trước. Những năm ñầu thế kỷ 20, kiểu FWD thuộc loại "hiếm có khó tìm" nhưng giờ ñây, nó ñược trang bị trên khoảng 70% số xe mới xuất xưởng. Như vậy, rõ ràng ñã có một cuộc dịch chuyển ngoạn mục trong ngành công nghiệp ôtô khi từ hệ dẫn ñộng cầu sau chuyển hết sang dẫn ñộng cầu trước. Nguyên nhân chính nằm ở chỗ các xe hiện ñại ñều có ñộng cơ ñặt trước thay vì ñặt sau như trước kia. Vì vậy, ñể loại bỏ cơ cấu truyền ñộng từ trước ra sau vốn "lằng nhằng" và tiêu hao nhiều năng lượng, truyền công suất tới ngay bánh trước là giải pháp khả thi nhất. Ngoài ra, áp dụng FWD ñồng nghĩa với việc các nhà sản xuất có thể giảm bớt các chi tiết, hạ thấp chi phí. ðồng thời, khối lượng xe giảm ñi cũng khiến nó "ăn" ít xăng hơn. Ưu ñiểm quan trọng nữa của hệ dẫn ñộng FWD là do ñộng cơ ñặt phía trên trục trước nên trọng lượng của nó ñược truyền thẳng xuống bánh dẫn ñộng khiến ñộ bám ñường tăng lên, giúp xe hoạt ñộng tốt ở các mặt ñường trơn trượt. Ngoài những ưu ñiểm trên, FWD còn có nhược ñiểm liên quan tới tính năng của xe. ðầu tiên, trong trường hợp phân bố trọng lượng tập trung xuống phía sau, hệ dẫn ñộng cầu trước rất khó tăng tốc và luôn thất thế trên các ñoạn ñường thẳng. ðiều khiển các xe sử dụng FWD rất dễ bị hiện tượng "oversteer", tức bánh sau bị trượt và không còn ma sát. Nhược ñiểm cuối cùng là dù FWD hết sức thực tế nhưng thiết kế của chúng lại mâu thuẫn với tính năng vận hành của xe. Tại sao xe của bạn ñi bằng 4 bánh nhưng lại ñặt tất cả nhiệm vụ ñịnh hướng, phanh và tăng tốc lên hai bánh trước? Hệ dẫn ñộng cầu sau RWD Rõ ràng hai kiểu FWD và RWD có những ưu nhược ñiểm trái ngược nhau. Với RWD, xe tăng tốc tốt hơn. Hai bánh trước ñược giải thoát khỏi nhiệm vụ dẫn ñộng và chỉ tập trung vào việc dẫn hướng (bánh lái). Tuy nhiên, ưu ñiểm này không làm RWD trội hơn so với FWD. Thời kỳ ñầu, sử dụng RWD xe phải có trục truyền ñộng và một bộ vi sai ñể truyền công suất từ ñộng cơ xuống trục sau. Thiết bị này làm tăng giá thành sản xuất và cùng với ñó, trọng lượng xe tăng lên. Vì vậy, RWD thực tế là không hiệu quả hơn FWD. Ngoài ra, khi ñi xe dẫn ñộng cầu sau mà không có hệ thống kiểm soát ñộ bám ñường, tài xế rất dễ mất lái ở các ñoạn ñường trơn trượt hay mắc kẹt xuống rãnh, mương, ổ gà. Dẫn ñộng 4 bánh (4WD) và toàn bộ các bánh (AWD) Hai hệ dẫn ñộng giới thiệu ở trên chỉ sử dụng một nửa số bánh ñể dẫn ñộng. Và tất nhiên, sẽ có người ñặt ra câu hỏi tại sao không sử dụng cả 4 bánh. ðáp lại, ngành công nghiệp ôtô có câu trả lời rất sớm khi mà hãng xe nước ðức Spyker trình làng hệ thống dẫn ñộng 4 bánh toàn thời gian (full-time) từ năm 1903 tại triển lãm xe hơi Paris. Trước hết, cần phải nói rõ rằng tại sao lại có sự khác biệt giữa dẫn ñộng bánh 4WD và dẫn ñộng tất cả các bánh AWD. Thuật ngữ 4WD hình thành trên cơ sở dùng ñể chỉ kiểu dẫn ñộng 4 bánh thời kỳ ñầu của hãng xe ñịa hình Jeep và xe tải. Nó ám chỉ các xe có chế ñộ chọn dẫn ñộng 2 bánh hoặc 4 bánh bằng công tắc gắn trong xe. Trên các mẫu xe sử dụng 4WD thường có chế ñộ "low - thấp" và "high - cao". Khi chọn "low", hệ truyền ñộng cấp nhiều mô-men xoắn hơn ñể ñi trên các ñoạn ñường gồ ghề hay trèo ñèo. Còn chế ñộ "high" sử dụng trên các ñoạn ñường trơn trượt. 4WD còn sử dụng bộ khoá vi sai trung tâm nhằm tránh những chênh lệch không cần thiết giữa bánh bên trái và bên phải khi ñi trên ñịa hình không bằng phẳng. AWD dùng ñể chỉ các xe dẫn ñộng 4 bánh tại mọi thời ñiểm và không có chế ñộ "low" hay "high". Trong khi khái niệm 4WD chủ yếu dùng cho xe thể thao ña dụng SUV, liên quan tới khả năng vượt ñịa hình thì AWD lại quen thuộc với các xe sedan, wagon, ña dụng minivan. AWD có ý nghĩa giúp cải thiện ñộ bám ñường trong ñiều kiện thời tiết xấu. Một vài mẫu xe như Lexus RX330 là ví dụ ñiển hình, mặc dù chúng là xe SUV nhưng lại sử dụng AWD thay vì 4WD. Vì thế, người ta gọi kiểu xe là "crossover". PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 15 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Chữ "all - tất cả" trong từ All Wheel Drive có một chút mâu thuẫn và dễ gây hiểu lầm khi mà hiện nay hầu hết các xe AWD có khả năng phân bổ toàn bộ công suất xuống bánh sau khi phát hiện bánh trước bị trượt. Những chiếc Subaru hay Chrysler có thể ñi trên ñường trơn trượt một cách thoải mái vì chúng có thể chuyển công suất từ bánh trượt (mất ñộ bám ñường) sang bánh không bị trượt. Với những khả năng như vậy 4WD hay AWD dường như là hệ dẫn ñộng tốt nhất. Nhưng thực tế lại không hoàn toàn chính xác. Cả hai ñều có trọng lượng tăng lên ñáng kể, thiết kế phức tạp và giá thành cao. Chúng còn làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu bởi tăng sức cản gió do cồng kềnh. ðến một lúc nào ñó, khi bộ kiểm soát ñộ bám ñường trở nên phổ biến hơn trên các xe RWD hay FWD, 4WD và AWD sẽ trở thành dĩ vãng. Với tất cả các ưu nhược ñiểm trên, không thể có hệ dẫn ñộng tốt nhất trong tất cả các hệ quy chiếu. Vì vậy, bạn hãy chọn cho mình một chiếc xe có chế ñộ hợp lý, tuỳ thuộc vào ñiều kiện, công việc và sở thích của mình. 2.4 Các thông số chính của ôtô: Hình 2.17 Các thông số hình học của ô tô A: Chiều dài tổng thể (Overall length, total length). B: Chiều rộng xe (Vehicle width). C: Chiều cao xe (Vehicle height). D: Phần nhô phía trước tính từ tâm bánh xe trước (Front overhang). E: Chiều dài cơ sở, khoảng cách giữa hai cầu xe (Wheel Base) F: Phần nhô ra phía sau tính từ tâm bánh xe sau (Rear overhang). G: Khoảng cách từ mặt ñất ñến sàn xe (Ground clearance). H , I: Chiều rộng cơ sở, khoảng cách giữa hai bánh xe chung cầu xe (Track, tread, track width, tread width, wheel track, wheel tread). H: Chiều rộng cơ sở hai bánh phía trước (Front track, Track front). I: Chiều rộng cơ sở hai bánh phía sau( Rear track, Track rear). J: Góc tiến (Approach angle, Angle of incidence). K: Góc phần nhô ra ở phía sau (Departure angle, Rear overhang angle). L: Chiều cao có tải (Loading height). M: Chiều dài của thùng xe (Chassis frame length). N: Chiều cao của thùng chở hàng hoá (Cargo body height). O: Chiều rộng bên trong thùng chở hàng hoá (Interior cargo body width). P: Chiều rộng thùng chở hàng hoá( Cargo body width). R: Chiều dài bên trong thùng chở hàng hoá (Interior cargo body length). PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 16 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology 2.5 Các công ty ôtô nổi tiếng và biểu tượng: 2.5.1. FORD MOTOR COMPANY a.Vài nét về Ford Motor Company -Vào ngày 16/6/1903, với ý tưởng vĩ ñại là sản xuất xe hơi cho mọi người, Henry Ford ñã cùng với các cộng sự ñã lặng lẽ khai trương Công ty ô tô Ford ở Mỹ. Từ ñó ñến nay, Ford không ngừng lớn mạnh và trở thành tập ñoàn sản xuất ô tô lớn tren thế giới. 1922, Ford Motor Company ñã mua lại công ty Lincoln với giá 8 triệu USD. Lincoln là hãng xe ñược ñặt theo tên của tổng thống Mỹ Lincoln, chỉ sản xuất vài dòng xe rất sang trọng, ñược cải tiến mỗi năm. -Công ty ôtô Ford tiếp tục mở rộng phát triển trên toàn thế giới. Năm 1925, công ty mở nhà máy lắp ráp Koyasu tại thành phố Yokohama, Nhật Bản. 1990 Ford Motor Company mua lại công ty Jaguar (Anh). 1993 Aston Martin trở thành công ty thuộc quyền sở hữu của hãng. Aston Martin là biểu tượng của dòng xe trang nhã, những xe thể thao có công suất lớn, ñược sản xuất bởi các thợ lành nghề. Trong hơn 85 năm tồn tại, chỉ có khoảng 16.000 chiếc ñược sản xuất và ¾ vẫn còn ñược sử dụng.1999 Volvo trở thành thành viên của tập ñoàn Ford Motor Company. Năm 2000, Ford Motor Company mua lại tập ñoàn Land Rover từ tay BMW. 2001 Ford Motor Company sở hữu 33,4% cổ phiếu của hãng Mazda và giữ quyền kiểm soát công ty này. -Ford không chỉ là ñộng lực thúc ñẩy ngành công nghiệp sản xuất ô tô trên thế giới phát triển mà còn góp phần rất lớn cho sự phát triển của xã hội nhờ các ý tưởng ñột phá như sản xuất ô tô hàng loạt hoặc qui ñịnh mức lương tối thiểu vào thời bấy giờ. ði lên vững mạnh từ suốt hơn 100 năm qua, Ford Motor Company trở thành huyền thoại của nước Mỹ. Hiện nay Ford là tập ñoàn ñứng thứ ba trên thế giới về san xuất ô tô, có mặt trên hơn 200 thị trường ở khắp các châu lục. Sở hữu nguồn tài chính vững mạnh, nguồn nhân lực xuất chúng và chuyên cung cấp các sản phẩm và dịch vụ xuất sắc. Tập ñoàn Ford Motor là một trong những công ty ñược kính trọng nhất, ngưỡng mộ và tin cậy nhất thế giới. b.Biểu tượng: Năm 2003, Ford Motor kỷ niệm 100 năm thành lập nhưng logo của hãng hiện nay mới chỉ có hơn 30 năm tuổi. Trong lịch sử phát triển, Ford ñã không ít lần thay ñổi logo. Năm 1903, thương hiệu “Ford Motor Company” ñược dùng trong các giao dịch thương mại ñầu tiên, nhưng khi bắt ñầu sản xuất hàng loạt những chiếc xe Model A, trợ lý của Henry Ford ñã có những cải tiến ñặc biệt ñể biến tên công ty trở thành biểu tượng của hãng bằng cách bao quanh nó một ñường viền hết sức ñộc ñáo và cực kỳ thời trang vào lúc ñó. Logo của Ford năm 1903 Trải qua những bước phát triển ban ñầu, Henry Ford nhận thấy cần phải có những thay ñổi trong thiết kế logo sao cho ñơn giản, ưa nhìn và ấn tượng. Cũng rất tâm linh, logo ñó phải thể hiện bước tiến vượt bậc của Ford Motor trong tương lai. Năm 1906, logo với tên Ford viết nghiêng 45o ñược cách ñiệu ở chữ F và chữ D sao cho mềm mại, bay bổng, thể hiện sự tinh tế và ước muốn vươn cao, vươn xa hơn nữa của Henry Ford ñược trình làng và ñăng ký bản quyền tại văn phòng phát minh sáng chế Mỹ năm 1909. PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 17 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Bên cạnh logo ñã ñược ñăng ký tại Mỹ, biểu tượng Ford hình oval lần ñầu tiên ñược giới thiệu tại Anh vào năm 1907 do các ñại lý Perry, Thornton và Schreiber - người ñưa Ford ñặt chân vào nước Anh - thiết kế với mục ñích quảng cáo cho các sản phẩm của Ford như là “dấu chứng nhận cho lòng tin và sự tiết kiệm ”. Logo Ford 1912 Năm 1911, Ford ñưa ra logo hình oval quyết ñịnh và sử dụng nó ñể thống nhất các nhà buôn tại Anh. Tuy nhiên trên các sản phẩm và trong các giao dịch thương mại, Ford vẫn dùng logo ñầu tiên cho ñến những năm 1920. Năm 1912, chỉ trong một thời gian ngắn, Ford ñã loại bỏ toàn bộ những logo hình oval và thay vào ñó là logo cánh chim hình tam giác trên các sản phẩm của mình. Logo này ñược thiết kế ñể thể hiện cho tốc ñộ, sự nhẹ nhàng, vẻ duyên dáng và sự ổn ñịnh. Logo có hai màu, vàng và xanh ñen, trên ñó mang dòng chữ “Universal Car”. Henry Ford không thích biểu tượng này, và cũng chỉ trong một thời gian ngắn, người ta không còn thấy nó trên các sản phẩm của Ford. Logo Ford 1928 Năm 1927, người ta thấy một logo hình oval mang tên Ford xuất hiện trên lưới tản nhiệt của mẫu Model A mới với nền màu xanh hoàng gia thẫm tương tự với logo ngày nay của Ford. Logo này ñược sử dụng trong hầu hết các mẫu xe cho ñến cuối những năm 1950. ðược sử dụng một cách thống nhất trong toàn bộ các giao dịch thương mại, ñến giữa những năm 1970 ý tưởng về logo hình oval này mới ñược thiết kế lại. Năm 1976, logo Ford hình oval với hai gam màu xanh và bạc ñược sử dụng như là dấu hiệu ñể chứng nhận thương hiệu của Ford Motor Company. Nó dễ dàng trở nên phổ biến và thích nghi với tất cả các nhà máy sản xuất của Ford trên toàn thế giới. Logo hiện nay của Ford PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 18 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Logo mới gồm hai hình elip ñồng tâm có tỷ lệ trục dài trên rộng là 2,55 phù hợp với kích cỡ của chữ Ford với tỷ lệ 2,4. Toàn bộ logo ñược in nổi tượng trưng cho sự mạnh mẽ và thịnh vượng. Hình oval ngoài cùng còn ñược ñánh bóng màu bạc ánh kim, tượng trưng cho công nghệ vượt bậc của những sản phẩm mang thương hiệu Ford. Và dĩ nhiên chúng ta không thể bỏ qua gam màu xanh xuyên suốt 100 năm tồn tại, phát triển, ñó là màu tượng trưng cho sự thân thiện, trường tồn và luôn quan tâm ñến người tiêu dùng của Ford Motor Company. c.Các sản phẩm tiêu biểu: Escape Loại ñộng cơ ðiện ñộng cơ Dung tích xi lanh Công suất cực ñại Tỉ số nén Phân phối nhiên liệu Kinh tế nhiên liệu Hộp số Hệ thống thải Ford GT ðộng cơ ðiện ñộng cơ Công suất cực ñại Tỉ số nén Hệ thống nhiên liệu Hộp số Duratec 23-2,3 L V6 EEV 2,3 lít 153 mã lực tại 4250v/p 9,7:1 Phun ña ñiểm Thành phố: 22l/100km Xa lộ: 25l/100km Số tay 5 tốc ñộ Số tự ñộng 4 tốc ñộ ðơn, sử dụng catalyst Duratec 30-3,0L V6 EEV 3 lít 193 mã lực tại 4850v/p 10:1 Phun ña ñiểm liên tục Thành phố: 20l/100km Xa lộ: 25l/100km Số tự ñộng 4 tốc ñộ ðơn, sử dụng catalyst 5,4 L V8 32 van DOHC EEV-V 550 mã lực tại số vòng quay 6500vòng/phút 8,4:1 EFI Số tay 6 tốc ñộ PGS-TS Ñoã Vaên Duõng 19 Nhaäp moân ngaønh coâng ngheä oâ toâ Introduction to Automotive Technology Mondeo ðộng cơ Số van Bố trí xi lanh Công suất cực ñại Moment xoắn cực ñại Hộp số Mondeo 2.0 16 van 4 xi lanh thẳng hàng 105 kW tại 6000 v/p 185 Nm tại 4500 v/p 4 số tự ñộng Mondeo 2.5 Ghia 24 van V6 127 kW tại 6100 v/p 226 Nm tại 4100 v/p 5 số tự ñộng kết hợp với sang số tay Focus ðộng cơ ðiện ñộng cơ Dung tích xi lanh Công suất cực ñại Tỉ số nén Phân phối nhiênliệu Kinh tế nhiên liệu Hộp số Hệ thống thải PGS-TS Ñoã Vaên Duõng Duratec 20-2,0 l, 4 xi lanh thẳng hàng EEV 2,0 lít 136 mã lực tại 6000v/p 10:1 Phun ña ñiểm liên tục Thành phố: 26l/100km Xa lộ: 35l/100km Số tay 5 tốc ñộ ðơn, thép không rỉ, sử dụng bộ catalytic 20