THIẾT kế mô HÌNH hệ THỐNG CẢNH báo NGUY HIỂM và báo rẻ TRÊN XE ô tô

Tùythuộc yêu cầu kỹ thuật giữa các loại xe và tại từng thời điềm mà người ta có nhữngphương pháp truyền động khác nhau như một cầu cho 2 bánh và 2 cầu cho 4 bánh.Dẫn động 4 bánh bán thời

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỒ ẤN HỆ THỐNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐÈN CẢNH BÁO NGUY HIỂM VÀ BÁO RẼ TRÊN Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn:Th.s PHAN VĂN PHÚC

Lớp: 15DOT07

TP Hồ Chí Minh, 20 tháng 10 năm 2017

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI

ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG CÔNG NGHỆ Ô TÔ

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm: 2):

2 Tên đề tài :THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG CẢNH BÁO NGUY HIỂM VÀ

BÁO RẺ TRÊN XE Ô TÔ

3 Các dữ liệu ban đầu :

5 Kết quả tối thiểu phải có:

1) Bản vẽ 2D in A0 (gồm 3 hình chiếu, có chú thích chi tiết) có chữ ký củaGVHD

2) Cuốn thuyết minh đề tài in A4 (theo mẫu đính kèm, bao gồm các nội dungthực hiện và bản vẽ) có đánh giá của GVHD

3) Bảng vẽ chi tiết 3D (nếu có)

4) Bảng vẽ lắp ráp hệ thống hoặc cụm chi tiết có chú thích (nếu có)

5) Đĩa CD có nội dung thuyết minh và các bản vẽ

Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

TP HCM, ngày tháng năm 2017

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

NGÀNH CN KỸ THUẬT Ô TÔ

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG CÔNG NGHỆ Ô TÔ

LỜI CẢM ƠN

eeeTrong thời gian làm đồ án môn học tính toán thiết kế ô tô, em đã nhận đượcnhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình các thầy và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Phan Văn Phúc, giảng viên trựctiếp hướng dẫn đồ án của nhóm em, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo emtrong suốt quá trình làm đồ án

Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy trong trường HUTECH nói chung,thầy cô trong Bộ môn Kỹ Thuật Ô Tô nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức vềcác môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lýthuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điềukiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thànhtốt đồ án của mình

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, CÁC BẢNG Hình 1.1: Hệ dẫn động 4 bánh

Hình 1.2: Jeep là một trong những mẫu xe đặc trưng sử dụng kiểu 4WD bán thời gian Hình 1.3: Ở điều kiện làm việc bình thường, 95% mô-men xoắn của Porsche Carrera

được đưa xuống bánh sau

Hình 1.4: Chi tiết bên trong hộp số phụ

Hình 2.1: Bố trí của hộp số phân phối

Hình 2.2: Sơ đồ cấu tạo và truyền lực của xe VAZ 2121

Hình 2.3: Nút chỉnh chế độ dẫn động

Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo hộp số phân phối 2 cấp

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Giảng viên hướng dẫn :Th.s Phan Văn Phúc

Điểm đánh giá : Xếp loại :

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

(ký tên và ghi rõ họ tên)

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Giảng viên phản biện :

Tên đề tài : Tính toán thiết kế hộp số phụ trên ô tô TOYOTA

FORTUNER 2.7V 4x4

Điểm đánh giá : Xếp loại :

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017

Giảng viên phản biện

(ký tên và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 4

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, CÁC BẢNG 5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 10

MỞ ĐẦU 11

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 15

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢT VỀ XE… 15

1.1.1 Đèn chiếu sáng cos- far 15

1.1.2 Đèn định vị ban ngày 17

1.1.3 Đèn xi nhan 17

1.1.4 Đèn hậu 20

1.1.5 Đèn sương mù 21

2.1 CÁC HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRÊN XE… 22

2.1.1 … 22

2.1.2 …… 23

CHƯƠNG 2 ĐÈN CẢNH BÁO NGUY HIỂM (HAZARD) 26

2.1 …… 26

2.1.1 …… 26

2.1.2 …… 27

2.1.3 …… 27

2.1.4 …… 28

2.2 …… 28

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG BÁO RẼ 32

3.1 … 32

3.2 …… 34

3.2.1 ………… 34

3.2.2 ……… 34

3.2.3 ………… 37

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 41

4.1 … 41

4.1.2 …… 41

4.1.3 … 41

4.1.4 …… 43

4.2 … 46

4.2.1 …… 46

4.2.2 … 48

4.2.3 …… 48

4.2.4 …… 48

4.2.5 …… 49

4.2.6 …… 50

CHƯƠNG 5:LẮP ĐẶT VÀ SỬA CHỮA 53

5.1 Kết luận 53

5.2 Hướng phát triển 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

MỞ ĐẦU

Động cơ sinh ra công suất và mô-men xoắn Để truyền năng lượng tới các bánhkhiến chúng quay, chiếc xe của bạn cần phải có cơ cấu dẫn động Tuy nhiên, khôngphải tất cả các bánh đều trực tiếp nhận công suất và mô-men xoắn từ động cơ Tùythuộc yêu cầu kỹ thuật giữa các loại xe và tại từng thời điềm mà người ta có nhữngphương pháp truyền động khác nhau như một cầu (cho 2 bánh) và 2 cầu (cho 4 bánh).Dẫn động 4 bánh bán thời gian (Part-time 4WD)

Đây hệ dẫn động phổ biến nhất trên các mẫu xe địa hình Nó hoạt động sau khitài xế nhấn nút hoặc chuyển chế độ từ ca-bin Lúc đó, mô-men xoắn được truyền tới cả

4 bánh Còn khi chưa được kích hoạt, năng lượng từ động cơ được truyền tới hai bánhtrước hoặc sau

Hình 1.1:Hệ dẫn động 4 bánh

Khi tài xế chuyển chế độ từ 2 bánh sang 4 bánh trên hộp số phụ, trục trước vàtrục sau khóa lại với nhau, dẫn đến các bánh trước và bánh sau quay với cùng một tốc

độ, giúp cải thiện độ bám đường trong điều kiện xe đi thẳng

Trước khi có vi sai trung tâm, hệ dẫn động này gần như không có cách nào đểcác bánh quay với vận tốc khác nhau, tại những khúc cua Vì vậy, rất ít khi tài xế kíchhoạt chế độ 2 cầu trừ khi xe di chuyển trên những mặt đường trơn trượt (như trêntuyết) hoặc sa lầy

Hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian có những điểm đáng lưu ý cần thiết cho những

ai đang sử dụng Đặc điểm đầu tiên là ở chế độ bình thường, xe dẫn động thông quamột cầu (2WD), thông thường là cầu sau

Việc cài cầu hoặc cắt cầu hoàn toàn do tài xế Khi chuyển sang chế độ 4WD,năng lượng từ động cơ được truyền cho cả 4 bánh Trong điều kiện cần thiết, lái xe cóthể chọn chế độ 2 cầu số chậm để cải thiện mô-men xoắn Hệ dẫn động 4 bán bán thờigian không bao gồm vi sai trung tâm và được khuyến cáo là không sử dụng trên mặtđường khô hay quá cứng

Hình 1.2:Jeep là một trong những mẫu xe đặc trưng

sử dụng kiểu 4WD bán thời gian

Ưu điểm của hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian là đơn giản nên so với các hệ dẫnđộng 4 bánh khác, giá thành thấp và không quá phức tạp Điều này giải thích vì sao nólại xuất trên những mẫu xe tiền và ở cấp thấp Một lợi thế nữa là nó không làm tốnxăng so với kiểu dẫn động 4 bánh toàn thời gian

Các mẫu trang bị dẫn động 4 bánh bán thời gian thường có yêu cầu khắt khe làtài xế phải dừng trước khi chuyển từ chế độ 2 bánh sang 4 bánh Nó khiến người láiphải chịu trách nhiệm hoàn toàn vào quyết định cài cầu của mình, tùy thuộc vào địahình và thời tiết Cũng như vậy, chuyện cắt cầu cũng quan trọng không hề kém

Dẫn động 4 bánh thường xuyên (Permanent 4WD)

Khác với bộ 4WD bán thời gian, kiểu dẫn động này thuộc loại toàn thời gian,nghĩa là không có chế độ một cầu chủ động Năng lượng từ động cơ luôn luôn đượctruyền tới 4 bánh Tài xế được hưởng những lợi thế của hệ 4WD trong mọi điều kiện

về địa hình mà không cần lựa chọn chế độ một cầu hay hai cầu

Ở kiểu này, hệ dẫn động có vi sai trung tâm nên xe hoàn toàn có thể di chuyển trênmặt đường khô mà không sợ hỏng các thiết bị hoặc bánh bị cứng khi vào cua Trên

một vài mẫu, vi sai trung tâm có thể bị khóa khi cần độ bám đường, như khi vượt địahình.

Về mặt kỹ thuật, vi sai trung tâm là bộ truyền bánh răng hành tinh, có nhiệm vụđảm bảo cho các bánh xe hai bên quay với tốc độ khác nhau khi vào cua, hoặc trênđường không bằng phẳng

Ưu điểm của dẫn động 4 bánh thường xuyên là không bắt tài xế phải lựa chọn, vìvậy, họ có thể tập trung cho việc điều khiển xe

Hình 1.3:Ở điều kiện làm việc bình thường, 95%

mô-men xoắn của Porsche Carrera được đưa xuống bánh

sau

Dẫn động toàn thời gian (full-time 4WD)

Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian (full-time 4WD) tự động phân bổ mô-menxoắn tới các trục khi cần độ bám đường Tài xế có thể cài đặt chế độ "Auto 4WD" để

xe tự quyết định khi nào kích hoạt hoặc ngừng kích hoạt chế độ 4 bánh

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống này là xe sẽ tự quyết định việc phân bổ mô-menxoắn tới trục nào nên tài xế có thể tập trung lái Tuy nhiên, điểm yếu là trong nhữngtrường hợp địa hình rất hiểm trở, nó cản trở khả năng của tài xế

Chẳng hạn như do phản ứng nhanh và hoàn toàn tự động nên tài xế gần nhưkhông thể tự chủ khi vượt chướng ngại vật Trong khi đó, với kiểu bán thời gian thì họ

có thể gài cầu chậm hoặc nhanh tùy theo tình hình

Hơn nữa, kiểu dẫn động này khá phức tạp, nhiều thiết bị nên đắt hơn

Dẫn động tất cả các bánh (All-wheel drive)

Kiểu AWD giống như dạng dẫn động 4 bánh thường xuyên, tức là năng lượngđược truyền liên tục tới các bánh Không có cách nào để tắt chức năng này Một đặcđiểm nữa là AWD không cần hộp số phụ.

Hình 1.4: Chi tiết bên trong hộp số phụ

AWD có xu hướng tích hợp thành một gói với trọng lượng nhỏ hơn so với cáckiểu truyền thống Nguyên lý vận hành của nó là phân bổ mô-men xoắn tới các cầu tùytheo địa hình Chẳng hạn như chiếc Porsche 911 Carrera ở điều kiện bình thường có5% mô-men được đưa tới cầu trước và 95% còn lại xuống cầu sau Ở những tìnhhuống cần mô-men tới cầu trước, hệ thống sẽ phân bổ lại sao cho độ bám đường ởmức tốt nhất

AWD có mức tiêu hao nhiên liệu khá tốt so với các kiểu dẫn động khác Đồngthời, do nhỏ gọn nên các kỹ sư không cần phải đưa gầm xe lên cao Cuối cùng là domáy tính tự đảm nhiệm nên tài xế có thể yên tâm lái ở mọi địa hình

Với những ưu điểm nói trên thì xe sử dụng hai cầu chắc chắn sẽ là xu hướng chungcủa thế giới trong tương lai không xa

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢT VỀ XE….

1.1.1 Đèn chiếu sáng cos- far

Đây là hệ thống đèn được đặt ở đầu xe làm nhiệm vụ chiếu sáng đường đi phía trước trong điều kiện trời tối, giúp người lái có thể quan sát được tình trạng giao thông,

chướng ngại vật để xử lý Đây là hệ thống đèn chiếu sáng có cả ở trên ô tô và xe máy

Hệ thống đèn chiếu sáng này được chia làm hai phần, bao gồm đèn cốt (cos) làm

nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng gần trước đầu xe và đèn pha (far) làm nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng cách xa hơn Tuy nhiên, nhiều người lái, đặc biệt là người điều khiển

xe máy, lại không phân biệt được khi nào nên dùng đèn cốt, khi nào nên dùng đèn pha

Hệ thống đèn chiếu sáng này được chia làm hai phần, bao gồm đèn cốt (cos) làm

nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng gần trước đầu xe và đèn pha (far) làm nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng cách xa hơn Tuy nhiên, nhiều người lái, đặc biệt là người điều khiển

xe máy, lại không phân biệt được khi nào nên dùng đèn cốt, khi nào nên dùng đèn pha

Khi di chuyển trong phố vào buổi tối, người lái phải sử dụng đèn cốt làm đèn chiếu sáng liên tục để đảm bảo khả năng quan sát và không gây ảnh hưởng tới các phương tiện đi ngược chiều cũng như cùng chiều Đèn pha chỉ sử dụng trong trường hợp

không có phương tiện đi ngược chiều hoặc cùng chiều phía trước đầu xe Người lái cũng có thể sử dụng thêm đèn pha để hỗ trợ quan sát xa hơn trên đường trường

1.1.2 Đèn định vị ban ngày

Giờ đây, đèn định vị ban ngày đã trở thành một yêu cầu bắt buộc tại nhiều quốc gia trên thế giới bởi chức năng tăng khả năng nhận biết cho người điều khiển các

phương tiện giao thông khác Với các dòng xe máy, ô tô đời mới, đèn định vị ban

ngày thường được áp dụng công nghệ LED để tăng tính thẩm mỹ cũng như khả năng nhận diện Tuy nhiên, với một số xe đời cũ thì chỉ được trang bị đèn DRL dạng sợi đốt

1.1.3 Đèn xi nhan

Đèn xi-nhan trên các loại phương tiện đều được quy đình nằm lệch về hai bên thân

xe và có màu sắc nhận biết là màu cam Tác dụng của đèn này là để người lái xe báo hiệu hướng di chuyển của mình cho các phương tiện khác thông qua việc bật/tắt đèn xi-nhan theo hướng mà mình muốn đi tiếp

Đối với một số dòng xe phân khối lớn và ô tô, đèn xi-nhan còn có nhiệm vụ làm đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard light) khi đồng thời cùng bật/tắt liên tục thông qua nút bấm hình tam giác trên bảng điều khiển Tại Việt Nam, nhiều người lái đã nhầm

tưởng rằng khi muốn báo hiệu đi thẳng thì bật loại đèn này Tuy nhiên, điều đó hoàn toàn không đúng

1.1.4 Đèn hậu

Đèn hậu phía sau đuôi xe được quy định sử dụng màu đỏ để cảnh báo cho các

phương tiện lưu thông phía sau Chức năng của đèn hậu khá đa dạng như vừa để

tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện đi phía sau, vừa làm nhiệm vụ sáng lên

để cảnh báo mỗi khi người lái đạp phanh Ở các dòng xe cao cấp, lực phanh càng

mạnh thì đèn hậu càng sáng khiến người phía sau có thể nhận biết được tính khẩn cấp của việc giảm tốc độ Chính vì thế, đèn hậu khá quan trọng, giúp giảm thiểu được các va chạm từ phía sau

Ngoài ra, cụm đèn hậu còn được tích hợp một đèn màu trắng làm đèn cảnh báo xe lùikhi người lái chuyển về số R Đây cũng là dấu hiệu để các lái xe phía sau biết rằng xe phía trước đang ở số lùi và có sự chuẩn bị để tránh làm vướng đường hoặc va chạm

1.1.5 Đèn sương mù

Đèn sương mù làm nhiệm vụ tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện phía trước

và phía sau trong điều kiện trời nhiều sương hoặc bụi làm giảm khả năng quan sát của người lái Đèn sương mù thường được trang bị ánh sáng vàng để tạo đặc trưng nhận diện Vị trí đèn sương mù thường đặt thấp phía dưới trước đầu xe để tránh làm chói mắt người lái chạy đối diện

2.1 CÁC HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRÊN XE….

2.1.1 ….

- Tăng số lượng các số, do đó tạo khả năng lựa chọn số thích hợp nhất đối vớiđiều kiện làm việc của xe

- Tăng hoặc giảm tỷ số truyền để tăng lực kéo hay tốc độ cho bánh xe chủ động

- Hộp số phụ có thể bố trí phía trước hoặc phía sau hộp số chính Cấp số của hộp

số chính thường từ 4 - 5 cấp và hộp số phụ có từ 2 - 4 cấp

- Dùng trên những ôtô có một cầu chủ động, có cấu tạo và công dụng như hộp sốphân phối, nhưng khác hộp số phân phối là chỉ truyền momen cho một cầu chủ động

2.1.2 ……

Cách sử dụng hộp số phụ trên xe Toyota Fortuner 2.7V 4x4

Hình 2.6: Toyota Fortuner

Chức năng của hộp số phụ là phân chia công suất cho các bánh xe nhằm giúp xe

có thể chạy ổn định và vượt qua những địa hình khó khăn Trên xe Toyota Fortuner , cần số phụ bố trí phía trước cần hộp số chính với các kí hiệu trên đầu cần số là “H”,

“HL” , “N” và “LL”

Ý nghĩa kí hiệu trên cần hộp số phụ:

“H” (High - vị trí tốc độ cao): chế độ lái bình thường trên mặt đường khô và cứng Chế độ này đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn : tiết kiệm nhiên liệu, giảm tiếng ồn và sự

ăn mòn Chế độ này thường sử dụng nhất Ở chế độ này chiếc Toyota Fortuner 2.7V 4x4 chỉ tiêu tốn 12 lít/100km

“HL” (High Lock - vị trí tốc độ cao, khóa vi sai trung tâm): Sử dụng trên các địa hình trơn trượt: đường đất, cát, đá gồ ghề, đường đóng băng, tuyết phủ

“N” (Neutral - vị trí trung gian): Xe phải dừng lại hoàn toàn trước khi chuyển qua chế độ “N” Ở vị trí này công suất không được truyền xuống các bánh xe

các bánh xe cần có công suất và sức kéo lớn nhất trong các trường hợp: leo hoặc

xuống dốc đứng, địa hình phức tạp, vượt qua cát, bùn, lầy hoặc tuyết dày Sử dụng khi

xe bị sa lầy

Đèn báo khóa vi sai trung tâm sẽ sáng lên khi chế độ “HL” hoặc “LL” đã được

chọn

* Khi thao tác hộp số phụ Toyota Fortuner người sử dụng cần chú ý:

- Chuyển “H sang HL” và ngược lại có thể thực hiện ở bất kỳ tốc độ nào Nếu đèn chỉ báo khóa vi sai trung tâm không sáng lên khi chuyển sang chế độ “HL” thì hãy lái

thẳng khi giảm hoặc tăng tốc

- Chuyển “HL sang LL” phải:

1 Dừng xe

2 Đưa cần hộp số chính về vị trí “N”

3 Chuyển cần hộp số phụ từ “HL” sang “LL”

- Sử dụng khóa vi sai cầu sau trong trường hợp một trong các bánh xe sau bị quay trơn

do bị lọt vào rãnh hoặc trên mặt đường trơn trượt

1 Chuyển cần hộp số phụ sang “LL” (chỉ chuyển khi các bánh xe đã đứng yên)

2 Nhấn nút khóa vi sai sau (đèn công tắc sáng lên)

3 Luôn đảm bảo tốc độ xe dưới 8km/h, tắt công tắc khóa vi sai “OFF” ngay sau khi vượt qua chỗ lầy

(Không được lái xe liên tục với công tắc khóa vi sai “ON”)

CHƯƠNG 2 ĐÈN CẢNH BÁO NGUY HIỂM (HAZARD)

2.1 ……

Fortuner 2.7V 4x4

Hình 3.1: Toyota Fortuner 2.7V 4x4 2.1.1 ……

D x R x C

(mm/mm/mm)

Chiều dài

cơ sở(mm)

Chiềurộng cơsở(mm)

Khoảngsáng gầmxe(mm)

Trọnglượngkhôngtải(Kg)

Trọnglượngtoàntải(Kg)

Bảng 1.1: Bảng kích thước động cơ