Giáo trình kỹ thuật sửa chữa thân vỏ và sơn ô tô phần 1

Tuy nhiên, do động cơ, hộp số, hệ thống treo trước và hệ thống lái đều đặt ở phía trước, nhiều biện pháp phải được áp dụng trong kết cấu thân xe có thể chịu được các tải trọng thêm này..

LỜI GIỚI THIỆU

Hiện nay, sửa chữa thân vỏ và sơn xe ô tô là môn học trong chương trình đào tạo dành cho sinh viên các ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô Qua môn học này, sinh viên sẽ được học về các kiến thức như kết cấu thân xe, ảnh hưởng của va chạm cũng như các kỹ thuật sửa chữa thân vỏ xe và sơn

xe Tuy là môn học nằm trong chương trình đào tạo nhưng các giáo trình

để cho sinh viên học tập thì rất hạn hẹp, chủ yếu là sử dụng các tài liệu đào tạo kỹ thuật viên của TOYOTA Dựa trên các tài liệu tham khảo đó, tác giả

đã biên soạn giáo trình “Kỹ thuật sửa chữa thân vỏ và sơn ô tô” phù hợp với các nội dung yêu cầu đề ra cho môn học

Cuốn giáo trình này có thể sử dụng làm giáo trình học tập chính cho môn học “Thực tập thân vỏ ô tô” Ngoài ra, đây cũng là nguồn tài liệu tham khảo cho các kỹ thuật viên đang sửa chữa thân vỏ và sơn ô tô tại các đại lý ô tô cũng như tại các ga-ra ô tô

Tác giả

MỤC LỤC

Chương 1: KẾT CẤU THÂN VỎ XE VÀ ẢNH HƯỞNG

CỦA VA CHẠM 7

1 Kết cấu thân xe 7

2 Các ảnh hưởng của va chạm 21

Bài thực hành số 1 29

Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬA CHỮA VỎ XE 30

2.1 Phân loại hư hỏng 30

2.2 Các phương pháp sủa chữa vỏ xe 31

2.3 Quy trình sửa chữa vỏ xe 35

Bài thực hành số 2: SỬA CHỮA VỎ XE 36

Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN 42

3.1 Các phương pháp hàn trong sửa chữa thân vỏ xe 42

3.2 Các đặc tính hàn 43

3.3 Hàn bấm 44

3.4 Hàn MIG-CO2 48

Bài thực hành số 3: Hàn bấm Hàn MIG-CO2 55

Chương 4: KÉO NẮN THÂN, KHUNG XE 56

4.1 Phân loại các hư hỏng nặng 56

4.2 Đo các kích thước của thân xe 58

4.3 Đường chuẩn tưởng tượng là gì? 59

4.4 Quy trình chuyển đổi kích thước chiều cao 61

4.5 Kéo nắn thân xe 62

4.6 Nắn khung 71

Bài thực hành số 4: KÉO NẮN KHUNG XE 78

Chương 5: CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUẨN BỊ BỀ MẶT 79

5.1 Mục đích và phương pháp chuẩn bị bề mặt 79

5.2 Các phương pháp chuẩn bị bề mặt 80

5.3 Các vật liệu chuẩn bị bề mặt 81

5.4 Quy trình chuẩn bị bề mặt 84

Chương 6: PHA SƠN, ĐIỀU CHỈNH MÀU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHUN SƠN 94

6.1 Mục đích của pha màu 94

6.2 Hiểu biết về pha màu 95

6.3 Các loại màu 96

6.4 Các dụng cụ pha màu 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

Chương 1:

KẾT CẤU THÂN VỎ XE VÀ ẢNH HƯỞNG

CỦA VA CHẠM

1 KẾT CẤU THÂN XE

Phân loại thân xe: Thân xe của xe du lịch có hình dáng khác nhau tùy theo mục đích sử dụng và có thể được chia làm các loại sau:

Thân xe du lịch

Sedan (4 cửa hoặc 2 cửa)

Coupe (2 cửa)

Hardtop (4 cửa hoặc 2 cửa)

Lifback (5 cửa hoặc 3 cửa)

Van và station wagon (5 cửa hoặc 3 cửa hoặc 2 cửa)

- Sedan: là loại xe du lịch có các ghế trước và sau có thể chở được 4 đến 6 người Nó cũng được gọi là xe có 3 khoang: khoang động cơ, khoang hành khách và khoang hành lý Các trụ gần như thẳng đứng ở phía trước

và sau của thân xe tạo nên một khoảng không gian phía trước và bên trong rộng rãi Có hai kiểu bố trí cửa xe: kiểu có 2 cửa và kiểu có 4 cửa

Coupe: à loại xe du lịch có kiểu dáng thể thao và lịch lãm Không giống như kiểu sedan, kiểu coupe có các ghế nhỏ ở phía sau Hầu hết kiểu coupe là loại 2 cửa

Hardtop: là loại xe du lịch mà trụ giữa và trần xe không nối với nhau, nó cũng có các cửa không có khung kính ở cửa Tuy nhiên ngày nay người ta cũng đưa ra các kiểu xe có thêm trụ giữa trần xe và trụ giữa Kiểu

xe này được gọi là kiểu hardtop có trụ giữa Các kiểu hardtop có khoang hành khách nhỏ hơn một chút so với kiểu sedan 4 cửa

Lifback: là một loại xe du lịch có một cửa sau nghiêng và mở lên được, khoang hành khách và khoang hành lý được làm liền nhau Nó cũng

có thể được gọi là kiểu hatchback hay fastback tuỳ theo góc độ nghiêng của cửa sau Tuỳ theo số lượng của nó, kiểu lifback được chia thành lifback thể thao 3 cửa hay lifback thực dụng 5 cửa

1.1 Phân loại theo thiết kế thân xe

Kết cấu cơ bản của thân xe du lịch có thể phân loại theo các loại tuỳ thuộc vào vị trí đặt động cơ và phương pháp đỡ động cơ

Thân xe tổ hợp: Ngày nay thân xe tổ hợp được sử dụng rộng rãi

trong các xe du lịch Nó được cấu tạo bằng cách hàn các khoang hành khách và bộ phận khung xe vào nhau để tạo nên một kết cấu thân xe thống nhất Bộ khung xe này đỡ động cơ và hệ thống treo Thân xe tổ hợp là một

ý tưởng thiết kế quay trở lại ý tưởng ban đầu áp dụng cho máy bay phản lực hiện đại và nó thường được so sánh với hình dạng vỏ trứng Vỏ trứng

có thể chịu được một lực tương đối lớn khi dùng các ngón tay để bóp Lý

do là áp lực ngón tay được phân tán trên toàn bộ vỏ trứng chứ không tập trung ở bất kỳ vùng nào Trong động lực học, người ta gọi đây là “kết cấu

vỏ mỏng chịu lực” Mặc dù thân xe không thể áp dụng kết cấu vỏ mỏng chịu lực hoàn hảo như thế, nhưng theo cách nói thông thường, khi thân xe

có kết cấu tương tự như vậy để chịu các lực bên ngoài, thì nó được gọi là thân xe tổ hợp

Thân xe tổ hợp có các đặc điểm sau:

Thân xe tổ hợp nhẹ tuy nhiên có đủ độ bền để chịu uốn và chịu xoắn

do kết cấu liền khối của nó Nó được cấu tạo bằng cách tổ hợp các tấm thép mỏng được dập với những hình dạng khác nhau và được hàn điểm gắn vào nhau

Tiếng ồn và rung động từ hệ thống truyền lực và hệ thống treo có thể dễ dàng thâm nhập qua thân xe tổ hợp, lúc này nó có tác dụng như một hộp tích âm và khuếch đại chúng Do đó cần phải có biện pháp chống ồn

và rung động khi sửa chữa thân xe bị hỏng do tai nạn

Vì sử dụng nhiều các tấm thép mỏng, cần phải có biện pháp chống

gỉ, đặc biệt là vùng bên dưới thân xe

Do có sự kết hợp của nhiều tấm thép khác nhau được dập thành các hình dạng phức tạp, cứ mỗi lần bị hư hỏng thì thân xe tổ hợp cần nhiều công sức hơn để sửa chữa

Thân xe dạng “FF” là loại xe động cơ đặt trước, cầu trước chủ động

Có nghĩa là động cơ được lắp ở phía trước của xe và dẫn động bánh trước

Do không có bộ phận dẫn động cầu sau nên xe loại FF có thể giảm được diện tích phần sống trên sàn xe đến mức nhỏ nhất và do đó tạo nên khoang hành khách rộng hơn Ngoài ra, hệ thống treo của xe FF còn có thể đơn giản hoá về kết cấu và làm giảm trọng lượng của xe Tuy nhiên, do động

cơ, hộp số, hệ thống treo trước và hệ thống lái đều đặt ở phía trước, nhiều biện pháp phải được áp dụng trong kết cấu thân xe có thể chịu được các tải trọng thêm này Một số biện pháp để tăng độ bền và độ cứng là tăng diện tích vùng ghép nối hoặc trang bị các dầm có độ bền cao

Trọng lượng toàn bộ xe giảm do không có các bộ phận dẫn động cầu sau Hộp số và bộ vi sai được kết hợp làm một trong hộp số

Trọng lượng phân bố lên cầu trước của loại xe FF cao hơn loại xe

FR và tải trọng đặt lên hệ thống treo trước và lốp cũng cao hơn do bánh xe trước điều khiển cả dẫn động và lái

Do không có bộ phận dẫn động cầu sau nên sàn xe có thể rộng hơn

Vì bình xăng có thể đặt bên dưới phần giữa của xe, khoang hành lý

có thể rộng và phẳng

Trong trường hợp có tai nạn từ phía trước, do khối lượng quán tính của động cơ có kèm hộp số lớn hơn so với loại xe FR dẫn đến dễ bị hư hỏng hơn

Có một số phương pháp đỡ động cơ tuỳ theo kích cỡ của xe Loại xe nhỏ gọn cho phép đặt toàn bộ tải trọng động cơ lên các dầm bên của chúng Các xe cỡ trung bình cho phép tải trọng động cơ đặt lên dầm bên và dầm giữa Xe loại lớn cho phép đặt toàn bộ tải trọng động cơ lên khung phụ và các tai xe phía trong

Phương pháp dùng khung phụ: Trong phương pháp này động cơ, hệ thống treo, hộp số và hệ thống lái được lắp trên khung phụ độc lập với thân

xe Khung phụ này được lắp trên thân xe Do các nguồn chính gây rung động được lắp trên khung phụ, phương pháp này tạo tính năng êm hơn so với các phương pháp khác Hiện nay được áp dụng trên các xe cỡ lớn như Lexus ES300(VCV10)

Phương pháp dầm đỡ giữa: Dầm giữa được lắp bên dưới chính giữa động cơ và vuông góc với động cơ để tạo ra một giá đỡ dọc Giá đỡ ngang động cơ là các dầm dọc phía trước được đặt ở cả hai bên động cơ Hiện nay, phương pháp dầm giữa được áp dụng trên một số kiểu xe từ Corolla (AE100) đến loại Camry (SV30)

Phương pháp đỡ trực tiếp: Thay cho việc dùng khung phụ hay dầm giữa, động cơ được đỡ trực tiếp vào dầm gia cố, như dầm ngang phía trước, dầm dọc phía trước và dầm đỡ hộp cơ cấu lái Phương pháp này hiện nay được dùng trên các kiểu xe gọn nhẹ như Stariet (EP80) đến Tercel (EL40)

1.2 Kết cấu thân vỏ thân xe trước

Phương pháp dùng khung phụ: Thân xe trước bao gồm nắp capô và các tai xe trước, chúng được lắp bằng bulông và giá đỡ két nước phía trên (A), giá đỡ két nước bên (B), dầm ngang trước (C), các dầm dọc phía trước (D), tai trong xe (E), vách ngăn trước (F) và vách ngăn trên (G) Chúng được hàn điểm với nhau Các dầm dọc phía trước được tăng bền bằng cách

sử dụng dạng dầm có mặt cắt ngang lớn và các tấm gia cố Loại hệ thống treo trước thường sử dụng rộng rãi là hệ thống treo độc lập loại trụ đứng và các bộ phận này được gắn trực tiếp vào thân xe Kết quả là độ chính xác về kích thước của thân xe ảnh hưởng lớn đến góc đặt bánh xe trước Khung phụ được bắt bằng bulông và các dầm dọc phía trước Ngoài việc đỡ động

cơ, hộp số và hộp cơ cấu lái, khung phụ còn tăng bền cho phần thân xe phía trước thông qua cấu tạo dạng chéo của nó

Phương pháp dầm giữa và đỡ trực tiếp: Đối với các loại xe áp dụng phương pháp dầm giữa và đỡ trực tiếp, một dầm tăng bền (dầm đỡ cơ cấu lái A) được dùng để đỡ động cơ và hộp cơ cấu lái Nó không có trên xe FR hay FF dùng phương pháp khung phụ Tuy nhiên có một số kiểu xe không

có dầm đỡ hộp cơ cấu lái Hộp cơ cấu lái được bắt vào dầm ngang hệ thống treo (B) Cũng có một số kiểu xe có một lỗ lớn ở phía sau của các dầm dọc phía trước để luồn thanh dẫn động lái Không có sự khác biệt về kết cấu thân xe giữa phương pháp dầm giữa và phương pháp đỡ trực tiếp nhưng các phương pháp dùng để đỡ hệ thống treo thì khác nhau Các xe cùng phương pháp dầm giữa được bố trí một dầm ngang hệ thống treo làm tăng

độ cứng của toàn bộ thân xe đồng thời giảm tiếng ồn và rung động Mặt khác phương pháp đỡ trực tiếp được thiết kế để chịu tải trọng từ hệ thống treo trực tiếp tác dụng lên khung xe

Phần thân xe bên dưới phía trước: được cấu tạo từ các dầm tăng bền như các dầm dọc phía trước, dầm ngang phía trước và dầm đỡ hộp cơ cấu lái (không có trong một số loại xe) để đảm bảo độ bền và độ cứng Các dầm dọc phía trước được nối với các dầm gia cố dưới sàn xe và dầm dọc sàn xe

để phân tán chấn động của va đập đến toàn thân xe

Phần thân giữa bên dưới: Thân bên dưới giữa bao gồm dầm dọc chính của sàn xe (A), thanh gia cố bên dưới phía trước sàn xe (B), dầm ngang sàn xe (C) và sàn xe phía trước (D) Các dầm dọc chính của sàn xe nằm bên phải và trái phía dưới cầu cabin làm bằng thép tấm có độ bền cao Thanh gia cố bên dưới sàn xe và dầm ngang sàn xe dùng các dầm bền để gia cố sàn xe và tăng cứng vững của phần thân xe giữa bên dưới

Sự khác biệt lớn nhất về phần giữa bên dưới thân xe giữa loại FF và loại FR là kích thước sống sàn xe của chúng, do không có bộ phận truyền lực phía sau nên các loại xe FF không cần có sống sàn xe lớn như xe FR Kết quả là, khoảng không gian phía dưới có thể rộng hơn

Phần thân xe sau bên dưới: bao gồm các dầm dọc phía sau của sàn xe (A), dầm ngang sàn xe (B) và sàn xe phía sau (C) Vì các loại xe FF có bình nhiên liệu đặt bên dưới sàn của ghế sau, do đó có thể đặt sàn xe phía sau

ở vị trí thấp hơn để tạo nhiều khoảng không hơn và khoang để hành lý sâu hơn Do bình nhiên liệu được đặt ở bên dưới sàn của ghế sau, vì thế trong trường hợp bị va chạm từ phía sau, phần lớn chấn động được hấp thụ bởi khoang hành lý Như vậy, đầu sau của dầm dọc sàn xe phía sau có các vết lõm hoặc vết lồi để nâng cao khả năng hấp thụ chấn động Tại thời điểm này, các dầm dọc sàn xe phía sau được làm tách rời đầu sau dầm dọc sàn

xe phía sau để thay thế được khi sửa chữa thân xe

1.3 Các loại xe FR

“FR” loại xe mà động cơ đặt trước, cầu sau chủ động Có nghĩa là động cơ được lắp ở phía trước của xe và dẫn động các bánh sau của trục các đăng Do xe loại FR có một trục các đăng và bộ vi sai sau ở bên dưới sàn xe, cần phải có một không gian rộng cho sống sàn xe do đó khoảng không gian trong khoang hành khách nhỏ hơn Loại FR này không thích hợp cho xe loại gọn nhẹ do khoang hành khách của loại xe này bị hạn chế

Vì vậy loại FR được áp dụng rộng rãi cho loại xe lớn

Đặc điểm của loại xe FR:

Trọng lượng được phân bố đồng đều cho cả bánh trước và bánh sau

do động cơ, hộp số và bộ vi sai được đặt tách rời nhau Kết quả là lực lái

xe giảm và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước và sau lốp nhỏ hơn

so với xe FF

Động cơ được đặt theo trục dọc của xe và được đỡ bằng các dầm hệ thống treo hay khung phụ đặt ngang qua hai dầm dọc phía trước

Do xe FR có diện tích cho sống sàn xe lớn để truyền lực dẫn động đến các bánh sau nên diện tích khoang hành khách bị giảm lại

Nếu bình nhiên liệu được đặt dưới sàn xe phía sau thì khoang hành

lý có thể làm dài hơn nhưng nó sẽ bị nóng Nếu bình nhiên liệu ở lưng ghế sau thì khoang hành lý sẽ bị ngắn lại Do đó các loại xe FR có nhược điểm nhỏ xét về khía cạnh không gian của khoang để hành lý so với xe loại FF

1.4 Đặc điểm kết cấu nắp capô, nắp khoang hành lý

Nắp capô: bao gồm tấm ngoài, tấm trong và các thanh gia cố Các tấm trong và ngoài được dập mép với nhau ở chu vi của chúng thay vì hàn vào nhau Để đảm bảo độ cứng vững và độ bền của vùng bản lề nắp capô và nắp khoá nắp capô, các thanh gia cố được hàn bấm vào tấm trong Ngoài ra, keo dạng matít được bơm vào các khe hở giữa các tấm trong và ngoài để đảm bảo độ gia cố của tấm ngoài

Cửa: bao gồm tấm ngoài, tấm trong, các thanh gia cố, thanh chống chấn động và khung cửa sổ Trong khi các tấm trong, thanh gia cố và thanh chống chấn động được hàn với nhau, các tấm trong và tấm ngoài thường được dập mép với nhau Hình dạng cửa được phân loại làm ba loại: cửa có khung, cửa dập và cửa không có khung cửa sổ

Nắp khoang hành lý: Tương tự như nắp capô, nắp khoang hành lý bao gồm tấm ngoài, tấm trong và thanh gia cố các tấm ngoài và tấm trong được dập mép với nhau xung quanh chu vi của chúng Các thanh gia cố và tấm giữ được hàn bấm với vùng lắp bản lề và khoá nắp khoang hành lý Keo dạng matít được bơm vào các khe hở giữa tấm trong và tấm ngoài để đảm bảo độ tăng cứng cho tấm ngoài

1.5 Loại xe có khung độc lập

Các loại khung xe: Với cấu tạo cơ bản gồm hai dầm dọc và một số dầm ngang, loại khung xe độc lập có thể chia thành nhiều loại tuỳ theo hình dáng của khung Ngoài ra một số khung độc lập có thể không gồm hai dầm dọc hoặc dầm ngang

Khung kiểu thang: gồm hai dầm dọc chạy song song, hai bên được nối với nhau bằng một số dầm ngang Khung kiểu thang là loại khung gốc của ô tô Hiện nay, loại khung này cũng là loại khung thông dụng nhất cho các xe có khối lượng lớn hay xe có tải trọng nặng Hầu hết các khung xe tải lớn đều được làm bằng thép chữ C và dùng kết cấu hình hộp (kết hợp hai dầm chữ C) lệch tâm theo chiều đứng và chiều ngang