THIẾT KẾ Ô TÔ ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ KHUNG VỎ Ô TÔ

Khung xe là phần tử chịu tải chính của ô tô. Khung xe chịu chế độ hoạt động (tải trọng, tốc độ) thay đổi trong các địa hình, thời tiết đa dạng. Khung xe là phần tử chịu tải chính của ô tô. Khung xe chịu chế độ hoạt động (tải trọng, tốc độ) thay đổi trong các địa hình, thời tiết đa dạng. Khung xe là phần tử chịu tải chính của ô tô. Khung xe chịu chế độ hoạt động (tải trọng, tốc độ) thay đổi trong các địa hình, thời tiết đa dạng. Khung xe là phần tử chịu tải chính của ô tô. Khung xe chịu chế độ hoạt động (tải trọng, tốc độ) thay đổi trong các địa hình, thời tiết đa dạng. Khung xe là phần tử chịu tải chính của ô tô. Khung xe chịu chế độ hoạt động (tải trọng, tốc độ) thay đổi trong các địa hình, thời tiết đa dạng.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN Ô TÔ – MÁY ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC : THIẾT KẾ Ô TÔ ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ KHUNG VỎ Ô TÔ

LỚP : NHÓM 6A

THIẾT KẾ Ô TÔ

Đề tài : Thiết kế khung ,vỏ ô tô

Nhóm 6A

Lương bảo Hòa g1301382

Nguyễn Cao Duy g1300596

Phạm Ngọc Thạch 1413636

Nguyễn Quốc Trương g1304478

Nhâm Tuấn Châu 1410348

Quách Duy Hậu 141151

GVHD : Thầy Nguyễn Lê Duy Khải

1 Điều kiện làm việc

• Khung xe là phần tử chịu tải chính của ô tô

• Khung xe chịu chế độ hoạt động (tải trọng, tốc độ) thay đổi trong các địa hình, thời tiết đa dạng

1 Điều kiện làm việc

• Các chế độ tải trọng tác động lên khung xe ôtô

o Tải trọng tĩnh : khi xe đứng yên , các dạng tải trọng tác động lên khung vỏ xe

+Tự trọng : trọng lượng bản thân, phần được treo

+Tải trọng : hàng hóa, hành khách, cụm thiết bị

o Tải trọng động : khi xe chuyển động trên địa hình mấp

mô hoặc khi vận tốc thay đổi

+Các kích sinh ra từ động học, phản lực từ mặt đường+Các thành phần lực quán tính, ly tâm, rung động do

cơ và các cụm chi tiết làm việc

1 Điều kiện làm việc

• Bị tác động của các yếu tố bên ngoài như ánh sáng ,nhiệt độ, gió, bụi, khí xả động cơ, hơi nóng, tiếng nổ động cơ,mưa,…

2 Yêu cầu

• Để hạ thấp trọng tâm xe và chiều cao sàn xe các dầm dọc trong oto du lịch thường được uống cong

2 Yêu cầu

• Khung đảm bảo độ cứng để các cụm gắn lên khung hoặc hoàn toàn cố định hoặc chỉ thay đổi vị trí rất ít

• Dầm ngang phải đảm bảo không cho dầm dọc dịch chuyển dọc khi oto gap các chướng ngại vật.

2 Yêu cầu

• Có khoảng không gian thoải mái cho hành khách ngồi trên

xe, có chỗ rộng để hàng và thiết bị và hàng hóa được đem lên xuống tiện lợi

2 Yêu cầu

• Đảm bảo điều kiện vệ sinh chỗ khách ngồi như vấn đề cách bụi, cách nhiệt, cách âm và khí xã theo đúng quy định của y tế.

2 Yêu cầu

• Giữ cho hành khách không bị chấn động và tiếng nổ mạnh của động cơ.

• Giảm lực cản,đặt biệt là lực cản gió,có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ của xe khi xe chạy với vận tốc cao.

2 Yêu cầu

• An toàn cho hành khách là rất quan trọng khi thiết kế xe oto

2 Yêu cầu

3 Trình bày phương án

Theo cấu tạo, thường chia làm 2 loại :

- Dạng khung vỏ rời ( body on frame ) : SUV, PICKUP, MPV,

…

- Dạng khung vỏ kết hợp ( unibody ) : sedan, Convertible,

Compack,…

-3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

3 Trình bày phương án

• ƯU ĐIỂM:

o Tăng khả năng chịu tải, giảm thiểu độ ồn

o Dễ thay đổi chi tiết vỏ xe

o Dễ sửa chữa,bền

• NHƯỢC ĐIỂM:

o Tiêu hao nhiên liệu lớn

o Tính an toàn thấp

o Không gian hữu dụng nhỏ

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

• Nhược điểm

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

• ỨNG DỤNG

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

• ỨNG DỤNG

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ RỜI

• ỨNG DỤNG

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ KẾT HỢP

• ƯU ĐIỂM

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ KẾT HỢP

• ƯU ĐIỂM

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ KẾT HỢP

• ƯU ĐIỂM

o Giảm khối lượng xe

o Tính an toàn cao

o Không gian hữu dụng lớn

• NHƯỢC ĐIỂM

o Độ ồn cao

o Sữa chửa, bảo trì khó khăn

o Chịu tải thấp

3 Trình bày phương án

 DẠNG KHUNG VỎ KẾT HỢP

• ỨNG DỤNG

-Bố trí bên hông xe:

4 Thiết kế bố trí chung

• BỐ TRÍ CHUNG MẶT ĐẦU VÀ MẶT SAU XE

4 Thiết kế bố trí chung

• BỐ TRÍ GHẾ NGỒI CHO XE PHẢI ĐẢM BẢO TÍNH THOẢI MÁI CHO HÀNH KHÁCH

4 Thiết kế bố trí chung

• KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH

4 Thiết kế bố trí chung

• VÍ DỤ THÔNG SỐ BỐ TRÍ CHUNG XE BUÝT THACO CITY 80 CHỖ:

- Kích thước (D x R x C) : 11560 x 2500 x 3200

(mm)

- Kích thước khoảng sáng gầm xe : 250 (mm)

- Trọng lượng không tải : 10500 (Kg)

- Trọng lượng toàn bộ : 15700 (Kg)

- Số người cho phép chở kể cả tài xế : 80 chỗ (44 chỗ ngồi và 36 chỗ đứng)

- Lốp xe trước và sau : 11R22.5

- Tốc độ tối đa : 95 (Km/h)

- Dung tích bình nhiên liệu : 240 (lít)

5 Thiết kế kỹ thuật

Các trường hợp chịu tải của khung:

 Trường hợp chịu uốn (tải trọng đối xứng

trục) gây uốn quanh trục y-y

 Trường hợp chịu xoắn (tải trọng không đối xứng trục) gây xoắn quanh trục x-x, uốn

quanh trục z-z

 Chịu tải trọng dọc trục: do phanh, tăng tốc,

 Chịu tải trọng ngang khi xe quay vòng, lật ngang

 Trường hợp chịu uốn

• Xảy ra trong trường hợp tất cả các bánh xe của 1 cầu xe ở trạng thái lao lên bậc gây ra mômen uốn quanh trục ngang thân xe

5 Thiết kế kỹ thuật

• Tải trọng đối xứng trục tác dụng lên thân xe:

5 Thiết kế kỹ thuật

• Tải tĩnh:

- Lúc xe dừng

- Lúc xe di chuyển với vận tốc

không đổi trên đường phẳng

=> Giải bài toán bằng phương pháp cân bằng tĩnh

5 Thiết kế kỹ thuật

 Trường hợp chịu xoắn

• Xảy ra khi chỉ có bánh xe ở

một bên của 1 cầu xe lao

lên bậc, gây ra mômen uốn

và xoắn đồng thời

5 Thiết kế kỹ thuật

• Mômen xoắn ảnh hưởng lớn nhất đến khả năng chịu tải của thân xe vì nó gây ra rất nhiều thành phần nội lực trong kết cấu thân xe so với sự ảnh hưởng của tải trọng uốn.

• Xem đây là xoắn thuần túy để dễ tính toán

5 Thiết kế kỹ thuật

• Sau đó thực hiện tính toán:

Mô men xoắn xác định theo công thức sau:

Với: : (kg) hiệu số phản lực tác dụng lên hai bánh

o Lực dọc trục khi phanh

5 Thiết kế kỹ thuật

o Lực dọc trục khi leo lên bậc

5 Thiết kế kỹ thuật

 Chịu lực ngang

• Tải trọng ngang xuất hiện khi quay vòng xe hay va chạm bên hông xe

5 Thiết kế kỹ thuật

• Khi quay vòng tải trọng ngang tác dụng được xác định:

=m=

Với:

=0,75 hệ số không thứ nguyên của lực quán tính

=1,5 hệ số an toàn

(kg): tải trọng tĩnh toàn phần ( bao gồm tự trọng thân xe, người lái, hành khách, hành lý )

•

6 Thiết kế công nghệ

• Thiết kế công nghệ là bước phản hồi của thiết kế kỹ thuật

• Đưa ra các công đoạn sản xuất đi kèm với đó là các máy

móc dụng cụ tranh thiết bị và trình độ nhân lực sản xuất

• Đưa ra các quá trình kiểm tra sản phẩm đi cùng với các

thiết bị kiểm tra và yêu cầu chuyên môn của người sản xuất

• Thiết kế công nghệ rất quan trọng đặt biệt là quá trình kiểm

tra sản phẩm Bơm dầu,bầu lọc dầu và kết làm mát dầu đòi hỏi phải quá trình sản xuất phức tạp và quy trình kiểm tra nghiêm ngặc vì tính quan trọng đối với hệ thống bôi trơn

• Quy trình kiểm tra được đảm bảo tốt thì sẽ khắc phục được

những nhược điểm trong quá trình sản xuất

• Trong sản xuất có chi phí về nhà xưởng ,điện nước ,chi phí

về khấu hao máy móc,mua máy móc,nhân công lao động ,nguyên vật liệu cho sản xuất

• Còn chi phí về việc phân phối sản phẩm ,maketing,chi phí

cho điều hành quản lí

• Trong quá trình chon phương án thiết kế sản phẩm có ưu

điểm tốt nhưng việc sản xuất sẽ tốn nhiều chi phí thì chúng

ta nên chọn những phương án khác có tính kinh tế hơn

8.CÔNG NGHỆ MỚI

hữu rất nhiều những ưu điểm

8.CÔNG NGHỆ MỚI

• Về đặc tính cấu tạo, thép AHSS loại bỏ bớt carbon ở thép thông thường và bổ sung nhiều nguyên tố hóa học khác để giúp cho thép dai chắc hơn, chịu lực tốt hơn, khó bị rỉ sét hơn và nhẹ hơn Điều này giúp cho trọng lượng bộ khung chế tạo giảm được 30% nhưng sức chịu lực tăng tới 50%

8.CÔNG NGHỆ MỚI

• Sợi cacbon là vật liệu giống như vải mềm dẻo, kết hợp với polymer, có thể được đúc thành hình dạng của một bộ phận xe mạnh hơn và nhẹ hơn các bộ phận bằng thép và nhôm nhưng chi phí cao hơn

• Chassis của BMW 7 series kết hợp thép, nhôm, và

nhựa tăng cường bằng sợi carbon Các phần màu đen xung quanh khung cửa và trên mái nhà là sợi carbon

8.CÔNG NGHỆ MỚI

8.CÔNG NGHỆ MỚI

• BMW đang sử dụng sợi cacbon trong các yếu tố mái chính, hỗ trợ các trụ mái và khung cửa

- chủ yếu là những chiếc cao cấp ngoài

đường Trong khi đó, thép và nhôm được sử dụng cho khung gầm

• Ngoài ra cũng có một số hang xe trang bị

công nghệ sợi carbon cho kung xe và một số bộ phận với mục đích tang độ chắc chắn và giảm trọng lượng cho chiếc xe, đa số công

nghệ này áp dụng cho các dòng xe hạng sang và supper car vì lý do giá thành còn cao.

Tài liệu tham khảo

Hữu Cẩn – Phan Đình Kiên )