TIỂU LUẬN môn học cấu tạo ô tô đề tài phân tích cấu tạo trên xe toyota vios

Thế hệ Vios đầu tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan..

PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN: CƠ KHÍ Ô TÔ



TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CẤU TẠO Ô TÔ

Đề tài: Phân tích cấu tạo trên xe Toyota Vios

PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN: CƠ KHÍ Ô TÔ



TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CẤU TẠO Ô TÔ

Đề tài: Phân tích cấu tạo trên xe Toyota Vios

-

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS 1

1.1 Thế hệ đầu ( 2003 - 2007 ) 1

1.2 Thế hệ thứ 2 ( 2007 - 2013 ) 2

1.3 Thế hệ thứ 3 ( 2013 - đến nay ) 2

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE TOYOTA VIOS 4

2.1 Động cơ 4

2.1.1 Cấu tạo chung 5

2.1.2 Nguyên lý hoạt động 7

2.1.3 Kết cấu chi tiết 8

2.2 Ly hợp 21

2.2.1 Cấu tạo 21

2.2.2 Nguyên lý làm việc 21

2.2.3 Kết cấu chi tiết 22

2.3 Hộp số 25

2.3.1 Sơ đồ cấu tạo 25

2.3.2 Nguyên lý làm việc 25

2.3.3 Kết cấu chi tiết 26

2.4 Truyền lực chính và vi sai, bán trục, cụm bánh xe 34

2.4.1 Truyền lực chính và vi sai 35

2.4.2 Bán trục, cụm bánh xe 36

2.4.3 Kết cấu chi tiết 38

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS 42

3.1 Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios 42

3.1.1 Chức năng của hệ thống phanh 42

3.1.2 Yêu cầu của hệ thống phanh 42

3.2 Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe Toyota Vios 43

3.2.3 Hệ thống chống bó cứng phanh 46

3.2.4 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử 46

3.2.5 Hỗ trợ lực phanh khẩn cấp 47

3.3 Nguyên lí làm việc 47

3.4 Kết cấu chi tiết 48

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA VIOS 52

4.1 Hệ thống treo trên Toyota Vios 52

4.1.1 Nhiệm vụ 52

4.1.2 Cấu tạo 53

4.1.3 Sơ đồ hệ thống treo 54

4.2 Nguyên lí làm việc 55

4.3 Kết cấu chi tiết 56

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 60

5.1 Hệ thống lái trên Toyota Vios 60

5.1.1 Nhiệm vụ 60

5.1.2 Cấu tạo 60

5.2 Nguyên lí làm việc 61

5.3 Kết cấu chi tiết 63

CHƯƠNG 6: KHUNG VỎ TRÊN XE TOYOTA VIOS 67

6.1 Khung vỏ trên xe Toyota Vios 67

6.2 Cấu trúc hấp thụ xung lực 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

Lời Nói Đầu

Trong đời sống kinh tế xã hội ngày nay, giao thông vận tải giữ một vai trò hết sức quan trọng mà trong đó ô tô là phương tiện vận tải quan trọng Do yêu cầu ngày càng cao

về vận chuyển nên ngành công nghiệp ô tô đã cho ra đời hàng loạt chủng loại mẫu mã với tính năng và đặc điểm sử dụng khác nhau

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật tạo điều kiện cho ngành công nghiệp

ô tô phát triển ngày một hoàn thiện và đáp ứng rộng rãi hơn nữa nhu cầu sử dụng của con người, chất lượng dịch vụ ngày càng được nâng cao

Ở nước ta ngành công nghiệp ô tô đã và đang từng bước phát triển chính vì vậy mà việc khai thác kỹ thuật, sử dụng ô tô rất quan trọng và việc đào tạo nhân lực có trình độ là hết sức cần thiết

Với mục đích làm quen với thực tế sản xuất, tích lũy kinh nghiệm và nâng cao kiến

thức, tìm hiểu về môn Cấu Tạo Ô Tô để có khái niệm đầy đủ về ngành đã học, cùng với

sự giảng dạy của các thầy Ths.Vũ Văn Định, TS.Trần Văn Lợi và sự cố gắng của bản

thân em đã hoàn thành tiểu luận môn học theo yêu cầu được giao

Do thời gian ngắn và kiến thức còn hạn chế nên em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, em kính mong sự đóng góp ý kiến của thầy và các bạn để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

TPHCM, tháng 12, năm 2021

Cao Khắc Ái

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS

Vios là chiếc xe sedan Subcompact thuộc phân khúc xe hạng B được giới thiệu lần đầu tại Việt Nam bởi tập đoàn xe hơi đến từ Nhật Bản Toyota vào năm 2002 Tính đến nay thì Toyota Vios luôn được nhận xét là mẫu xe thống lĩnh thị trường Việt Nam với doanh

số cộng dồn lên đến hơn 114.000 chiếc, (riêng trong năm 2018 là 27188 chiếc)

Từ khi ra mắt Toyota Vios đã trải qua 3 thế hệ chính gồm: XP40 (2002 – 2007), XP90 (2007 – 2013), XP150 (2013 – hiện nay)

Thế hệ Vios đầu tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan Với sự ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quân sang các thị trường khác ngoài châu Á, thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực Đông Nam Á

Hình 0: Hình dáng ngoài xe Toyota Vios

Philippines Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ nhỏ hơn với dung tích 1,3 lít

Phiên bản đầu tiên của Vios được chế tạo dựa trên mẫu Toyota Platz Nhờ một số cải tiến về ngoại thất, những chiếc Vios mang một dáng vẻ khác biệt, đặc biệt là với phiên bản 2006 Phiên bản này được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới cùng vành đúc và nội thất mới

Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ cũ (ra mắt vào tháng 8/2003) I4 ký hiệu 1NZ-FE 1.5L DOHC tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i Công suất cực đại của động cơ là 107 mã lực, mô-men xoắn tối đa 144 Nm Tuy nhiên, khung gầm thiết

kế hoàn toàn mới

Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ xe Vios 2003 1.5G (5 số sàn), còn phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên được giới thiệu tại thị trường Việt Nam

Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn xe đời cũ Trang bị an toàn và tiện nghi có nhiều cải tiến Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu trúc hình chữ V, cụm đèn hậu nhô ra ngoài, đèn xi-nhan tích hợp trên gương (gương có thể gập lại khi không

sử dụng), vành hợp kim thiết kế mới

1.3 Thế hệ thứ 3 ( 2013 - đến nay )

Thế hệ thứ 3 của Toyota Vios chính thức trình làng toàn cầu tại Thái Lan vào tháng 3/2013 tại Triển lãm Ô tô Bangkok nhưng đến năm 2014 mới chính thức ra mắt thị trường Việt Mẫu xe hạng nhỏ tiếp tục được Toyota dần nhào nặn theo phong cách trẻ trung, sắc nét và tích cực hơn với những ảnh hưởng lớn từ dòng Yaris 2012 Tuy nhiên hốc gió của

chiều dài và chiều cao mang đến không gian thoải mái cho người dùng Thế hệ mới tại nước ngoài được “cách tân” từ trong ra ngoài khi sử dụng hệ thống động cơ 2NR-FE hoàn toàn mới

Nhưng phải đến năm 2014, Vios thế hệ thứ 3 hoàn toàn mới mới chính thức về Việt

Nam với các phiên bản Vios 1.5G số tự động và hai phiên bản số sàn Vios 1.5E và Vios Limo Ngoài ra, để tăng thêm lựa chọn cho nhóm khách hàng cá nhân, Toyota còn cung cấp thêm phiên bản Vios 1.3J số sàn Tuy nhiên khi ra mắt thế hệ mới, Vios tại Việt Nam vẫn tiếp tục sử dụng thế hệ động cơ cũ dù ở các thị trường khác đều được đồng loạt nâng cấp động cơ Cụ thể, Vios G và Vios E được trang bị động cơ 1.5L DOHC, trong khi đó Vios J sử dụng động cơ VVT-i 1,3 lít, DOHC

Hai năm sau, phiên bản facelift 2016 của Toyota Vios chính thức ra mắt Đây là phiên bản nâng cấp nhẹ của mẫu sedan hạng B, sau lần nâng cấp lớn năm 2014 Thiết kế ngoại thất của mẫu xe vẫn giữ nguyên Thay đổi lớn nhất nằm ở hệ thống động cơ Vios

2016 sử dụng động cơ 2NR-FE mới, vẫn giữ nguyên dung tích 1.5L đối với các phiên bản

G CVT, E CVT và E MT, 4 xi-lanh thẳng hàng, công suất 107 mã lực tại 6.000 vòng/phút

và mô-men xoắn cực đại 140 Nm tại 4.200 vòng/phút

Hình 2: Thế hệ đột phá của Vios

Hệ thống truyền lực (HTTL) của ô tô là hệ thống tổng hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ tới bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi mômen truyền

HTTL có các nhiệm vụ cơ bản:

- Truyền, biến đổi mômen quay và số vòng quay từ động cơ tới bánh xe chủ động sao cho phù hợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mômen cản sinh ra trong quá trình ô tô chuyển động

- Cắt dòng chuyển động trong thời gian ngắn hoặc dài

- Thực hiện đổi chiều quay chuyển động nhằm tạo nên chuyển động lùi cho ô tô

- Tạo khả năng chuyển động “mềm mại” và tính năng việt dã cần thiết trên đường

Hệ thống truyền lực trên xe Toyota Vios: bố trí động cơ nằm ngang, cầu trước chủ động Cụm động cơ, li hợp, hộp số, cầu xe được ghép liền, cầu xe sử dụng bộ truyền bánh răng trụ phù hợp với việc truyền mômen chủ động từ động cơ tới bánh xe chủ động

Động cơ và cầu chủ động nằm ở phía đầu xe có không gian bố trí cụm động cơ hết sức chặt chẽ Trọng tâm của ô tô dịch về đầu xe giúp xe có khả năng tăng tốc và ổn định chuyển động ở tốc động cao trên đường bằng

Hình 3: Hệ thống truyền lực trên Toyota Vios

- Mô men xoắn tối đa: 144 Nm / 4200 rpm

- Tỉ số nén: 10,5:1

- Mức tiêu hao nhiên liệu: 5,5L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Toyota Vios sử dụng hệ thống phun xăng điện tử

đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là RON 95, 92, 87, 83 Dung tích bình xăng là 42 lít

- Hệ thống làm mát: hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước

- Hệ thống bôi trơn: theo nguyên lý hoạt động hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té Xe sử dụng các loại dầu bôi trơn như: SAE 5W30, SAE 10W30, SAE 15W40

Hình 4: Động cơ Toyota Vios (1NZ-FE)

2.1.1 Cấu tạo chung

Cấu tạo chung của động cơ đốt trong bao gồm các cơ cấu và hệ thống chính sau:

- Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền pittông có nhiệm vụ góp phần tạo nên buồng đốt

và tiếp nhận áp lực khí do quá trình đốt cháy tạo nên trong xy lanh, biến chuyển động tịnh tiến của pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại,

trình nạp, nén và xả.

- Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ điều khiển quá trình trao đổi khí của động cơ: cấp khí

nạp (hoặc hỗn hợp khí) vào trong xy lanh và đẩy khí thải ra ngoài vào những thời điểm chính xác theo chu kỳ làm việc

Hình 5: Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền pittông và phối khí

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu và không khí cho

động cơ hoạt động Đối với động cơ xăng, hệ thống này có nhiệm vụ hòa trộn nhiên liệu với không khí tạo thành hỗn hợp cháy

- Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ phát tia

lửa điện vào thời điểm chính xác trong

buồng đốt (tương ứng với chu trình làm

việc) để đốt cháy hỗn hợp khí, phục vụ

sinh công

- Hệ thống bôi trơn đảm nhận việc cấp

dầu bôi trơn đến tất cả bề mặt làm việc

của động cơ nhằm giảm ma sát, giảm

mài mòn và thoát nhiệt cho các chi tiết

làm việc Hình 6: Hệ thống bôi trơn

Hình 7: Hệ thống làm mát

- Hệ thống khởi động dùng để khởi động động cơ

- Ngoài các cơ cấu và hệ thống chính, động cơ còn có thể có nhiều các cơ cấu và hệ thống khác như: hệ thống cấp điện, hệ thống điện tử điều khiển các chế độ làm việc của động cơ,…

2.1.2 Nguyên lý hoạt động

Ô tô thường bố trí động cơ 4 kỳ, nhiều xy lanh với chiều quay (nhìn vào đầu động cơ) theo chiều quay của kim đồng hồ Kết cấu cơ bản của các xy lanh và quá trình làm việc đều như nhau, nhưng lệch pha làm việc Góc lệch pha làm việc (góc công tác) của các xy lanh phụ thuộc vào số lượng xy lanh và ố trí thứ tự làm việc (thứ tự nổ) của động cơ Góc công tác được bố trí với các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo cho mômen của động cơ phát ra trong môt chu trình làm việc là đồng đều nhất Như vậy, góc công tác giữa hai xy lanh làm việc liên tiếp phải như nhau Động

cơ 1NZ-FE có góc công tác 180 Nghĩa là đều đặn sau 180 góc qua trục khuỷu có

Hình 8: Các kỳ làm việc của động cơ

Hình 9: Góc quay trục khuỷu Hình 10: Thứ tự đánh lửa động cơ 1NZ-FE

2.1.3 Kết cấu chi tiết

STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh

1 Nắp che mặt máy 112120M012

2 Vít cấy nắp che mặt máy 9012606012

12 Phốt lỗ dầu hệ thống VVT-i 9043014009

13 Chốt định vị nắp máy 1112221010

14 Vít dài nắp trục cam 9010906080

15 Vít ngắn nắp trục cam 9011908A29

16 Phốt dầu van điều khiển

dầu phối khí VVT-i G191732010

17 Van điều khiển dầu phối khí VVT-i 1533021011

18 Ron mặt quy lát 1111521050

19 Cảm biến vị trí trục cam 9091905024

20 Lông đền nhôm lỗ nhớt 9043020004

21 Ốc thăm nhớt 9034120002

22 Cảm biến nhiệt độ nước

31 Thân máy dưới 121110M010

37 Tấm che phía sau bánh đà 1136121011

38 Cao su chân máy RH 1230521330

39 Cao su chân máy 123630M010

40 Van thông hơi 1220421013

48 Then buly phía phụ tải 9025403025

49 Buly phía phụ tải 1340721031

50 Ốc giữ buly 9011912345

biến thiên VVT-i 1305021041

59 Bulông giữ bánh răng cam nạp 9010510445

60 Tăng xích cam 135400M020

61 Ray trượt bộ căng xích 135590M010

79 Puly bơm nước 161730M010

80 Gioăng bơm nước 1627121021

81 Bơm nước 1610029156

82 Két nước tản nhiệt 164000M060

83 Cánh quạt tản nhiệt két nước 163610M050

84 Motor quạt tản nhiệt 163630M020

85 Lồng quạt két nước 167110M030

86 Họng nước vào 1632121020

87 Phốt làm kín họng nước vào 163250H020

98 Van kiểm soát hơi xăng 2586021070

106 Ống phân phối nhiên liệu 2380721090

107 Van điều khiển áp suất dầu động cơ 8353028020

108 Cảm biến tiếng gõ 8961520090

109 Cảm biến ôxy 8946552380

110 Nắp trục cam

Loại 1 đĩa ma sát khô, thường đóng , có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này

để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng Mặt đáy của lò xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó

Để hộ trợ cho việc ngắt ly hợp được nhẹ nhàng, Toyota Vios trang bi bàn đạp côn

có trợ lực dầu thủy lực Việc trang bị trợ lực côn giúp người lái thao tác ra vào côn nhẹ nhàng, chính xác và ngắt được hết hành trình ly hợp

2.2.1 Cấu tạo

Hình 11: Bộ li hợp ma sát khô một đĩa có lò xo ép dạng đĩa

2.Vỏ li hơp 3.Đĩa ép 4.Đĩa bị động 6 Trục li hợp 7.Bánh đà 9.Ổ bi tì

11 Lò xo ép và đòn mở 12.Càng gạt 13 Trục khuỷu 14 Bàn đạp 15.Đòn kéo

2.2.2 Nguyên lý làm việc

 Trạng thái li hợp đóng li hợp Bàn đạp li hợp ở vị trí ban đầu, dưới tác dụng của

các lò xo hồi vị bố trí trên li hợp, đĩa bị động 4 bị ép giữa bánh đà 7 và đĩa ép 3 bằng lực của lò xo đĩa 11, momen ma sát được tạo ra giữa chúng Mô men truyền tư phân

và đĩa ép 3 tới trục bị động 6 của li hợp, sang hộp số

 Trạng thái mở li hợp Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp 14, bàn đạp dịch

chuyển, đầu trong bàn gạt 12 và ổ bi tỳ 9 dịch chuyển sang trái, ép lò xo 11, kéo đĩa

ép dịch chuyển sang phải, tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động ra khỏi bánh đà và đĩa ép Mô men ma sát giảm và triệt tiêu, li hợp được mở, thực hiện ngắt momen từ trục khuỷu đến hộp số Ở trạng thái mở li hợp, lực điều khiển cần thắng lực ép của

lò xo ép để dịch chuyển đĩa ép sang phải

2.2.3 Kết cấu chi tiết

STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh

27 Vòng đệm bàn đạp ly hợp 9054106036

2.3 Hộp số

2.3.1 Sơ đồ cấu tạo

Trên phiên bản Toyota Vios 1.5E mang hộp số thường C50, là hợp số 2 trục 5 cấp số

Hình 12: Sơ đồ hóa hộp số 5 cấp xe Vios

2.3.2 Nguyên lý làm việc

- Trong hộp sô 2 trục 5 cấp thì trục 1 là trục sơ cấp, trục 2 là trục thứ cấp ở loại hộp

số này các bánh răng Z1, Z2, Z3’, Z4’, Z5’, ZL được nối cứng với trục sơ cấp, thứ cấp Các bánh răng Z1’, Z2’, Z3, Z4, Z5 quay trơn so với các trục Các bộ đồng tốc G1, G2, G3 ăn khớp then hoa với trục và có thể di động dọc trục

- Về nguyên lý hoạt động, momen truyền từ đầu ra của li hợp lên trục sơ cấp hộp số

- Khi đi ở số 1: Ta gạt bộ đồng tốc G3 sang phải để nó ăn khớp với bánh răng Z1’ Lúc này momen được truyền từ trục sơ cấp quacawpj bánh răng Z1 và Z1’ Sau đó truyền qua G3 rồi truyền cho trục thứ cấp Sau đó thông qua cặp bánh răng truyền lực chính C1C2 mà momen từ trục thứ cấp được truyền vào bộ vi sai rồi ra các bánh

2.3.3 Kết cấu chi tiết

STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh

34 Vòng hãm 9052018002

35 Bánh răng lồng không số lùi 3340212042

36 Vòng chặn bánh răng lồng không số lùi 3346212010