Hệ thống truyền lực: dùng để truyền moment xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động, đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hƣớng của moment xoắn; bao gồm các bộ phận sau: bộ ly h[r]
Trang 1CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ 9
1 Lịch sử phát triển 9
1.1 Trên thế giới 9
1.2 Tại Việt Nam 10
2 Công dụng, cấu tạo và yêu cầu chung của ô tô 10
2.1 Cấu tạo chung của ô tô 11
2.1.1 Động cơ 11
2.1.2 Khung-gầm ô tô 11
2.1.3 Thân vỏ ô tô 11
2.1.4 Điện thân ô tô 11
2.2 Phân loại ô tô 12
2.2.1 Theo tải trọng và số chỗ ngồi 12
2.2.2 Theo nhiên liệu sử dụng 12
2.2.3 Theo công dụng 13
2.3 Yêu cầu chung của ô tô 14
2.3.1 Những yêu cầu về thiết kế chế tạo 14
2.3.2 Những yêu cầu về sử dụng 14
2.3.3 Những yêu cầu về bảo dưỡng sửa chữa 15
CHƯƠNG 2 BỐ TRÍ CHUNG TRÊN Ô TÔ 16
1 Công thức bánh xe 16
2 Bố trí động cơ 17
3 Bố trí hệ thống truyền lực 18
CHƯƠNG 3 LY HỢP 23
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 23
1.1 Công dụng 23
1.2 Phân loại 23
1.3 Yêu cầu 24
2 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát 25
2.1 Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo trụ bố trí xung quanh 25
2.1.1 Cấu tạo 25
2.1.2 Nguyên lý hoạt động 26
2.2 Ly hợp ma sát khô một đĩa bị động lò xo ép hình đĩa 26
2.2.1 Cấu tạo 26
2.2.2 Nguyên lý làm việc 27
2.3 Ly hợp ma sát nhiều đĩa 28
2.3.1 Cấu tạo và hoạt động 28
Trang 22.3.2 So sánh ưu và nhược điểm của ly hợp một đĩa và ly hợp nhiều đĩa 29
3 Cấu tạo các cụm chi tiết chính trong ly hợp ma sát 29
3.1 Cấu tạo đĩa ly hợp 30
3.2 Cấu tạo đòn mở ly hợp 30
4 Cơ cấu điều khiển ly hợp 31
4.1 Điều khiển cơ khí 31
4.2 Điều khiển thủy lực 32
4.2.1 Cấu tạo 32
4.2.2 Hoạt động 33
4.3 Điều khiển điện tử 34
5 Trợ lực ly hợp 35
5.1 Dẫn động cơ khí cường hóa khí nén 35
5.1.1 Cấu tạo 35
5.1.2 Nguyên lý làm việc 35
5.2 Dẫn động thủy lực cường hóa khí nén 36
5.2.1 Cấu tạo 36
5.2.2 Nguyên lý hoạt động 36
6 Ly hợp thủy lực 38
6.1 Cấu tạo 38
6.2 Nguyên lý hoạt động 39
6.3 Ưu và nhược điểm của ly hợp thủy lực 39
CHƯƠNG 4 HỘP SỐ 40
1 Công dụng, phân loại và yêu cầu 40
1.1 Công dụng 40
1.2 Phân loại 40
1.3 Yêu cầu 40
2 Truyền động bánh răng 41
2.1 Truyền động bánh răng 41
2.2 Tỷ số truyền trong truyền động bánh răng 41
2.2.1 Khái niệm về tỷ số truyền 41
2.2.2 Công thức tỷ số truyền 42
3 Cấu tạo của hộp số chính thông dụng 42
3.1 Hộp số 3 tiến 1 lùi, loại 2 trục 42
3.1.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động 42
3.1.2 Những điều cần lưu ý 43
3.2 Hộp số ô tô 3 số tiến, 1 số lùi, loại 3 trục 44
3.2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động 44
Trang 33.2.2 Những điều cần lưu ý 45
3.3 Hộp số 4 số tiến, 1 số lùi, 3 trục 46
3.3.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động 46
3.3.2 Những điều cần chú ý 47
3.4 Hộp số ô tô 5 số tiến, 1 lùi loại 3 trục ( có tỷ số truyền tăng) 48
3.4.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động 48
3.4.2 Những điều cần lưu ý 50
4 Cấu tạo các chi tiết chính trong hộp số 50
4.1 Vỏ và nắp hộp số 50
4.2 Trục sơ cấp 50
4.3 Trục trung gian 50
4.4 Trục thứ cấp 51
4.5 Trục số lùi 51
4.6 Cơ cấu sang số 51
4.7 Bộ đồng tốc 52
4.7.1 Nhiệm vụ 52
4.7.2 Cấu tạo 53
4.7.3 Hoạt động 54
CHƯƠNG 5 HỘP SỐ TỰ ĐỘNG 55
1 Giới thiệu về hộp số tự động 55
2 Các bộ phận chính trong hộp số tự động 55
2.1 Bộ biến mô 56
2.1.1 Đặc điểm kết cấu 56
2.1.2 Nguyên lý làm việc 59
2.1.3 Chức năng của khớp một chiều 60
2.1.4 Một số thông số và đặc tính biến mô 61
2.1.5 Cơ cấu ly hợp khóa biến mô 62
2.2 Bộ bánh răng hành tinh 63
2.2.1 Chức năng 63
2.2.2 Cấu tạo chung của bộ bánh răng hành tinh 64
2.2.3 Nguyên lý hoạt động của cơ cấu hành tinh 65
2.2.4 Tỷ số truyền của bộ bánh răng hành tinh 67
2.3 Phanh hãm và ly hợp 68
2.3.1 Phanh hãm 68
2.3.2 Phanh dải 70
2.3.3 Ly hợp và khớp một chiều 71
2.3.4 Hệ thống điều khiển hộp số tự động 71
Trang 4CHƯƠNG 6 HỘP PHÂN PHỐI 74
1 Công dụng, phân loại của hộp phân phối 74
1.1 Công dụng 74
1.2 Phân loại 74
1.2.1 Theo cấp số truyền 74
1.2.2 Theo tỷ lệ phân chia moment ra các cầu 74
1.2.3 Theo dạng điều khiển gài cầu 74
2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp phân phối 75
2.1 Cấu tạo chung của hộp phân phối 75
2.2 Cấu tạo của một số hộp phân phối trên ô tô du lịch 76
2.2.1 Hộp phân phối trên ô tô Toyota Land Cruiser 4WD 76
2.2.2 Hộp phân phối trên ô tô Mitsubishi Pajero 4WD 77
2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp phân phối trên xe tải 78
2.3.1 Hộp phân phối hai cấp không thường xuyên gài cầu trước 78
2.3.2 Hộp phân phối hai cấp gài hai cầu thường xuyên có vi sai giữa các cầu 80
CHƯƠNG 7 CÁC ĐĂNG 82
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 82
1.1 Công dụng 82
1.2 Phân loại 82
1.2.1 Theo công dụng 82
1.2.2 Theo đặc điểm động học 83
1.2.3 Yêu cầu 83
2 Các đăng khác tốc 83
2.1 Sơ đồ cấu tạo và động học 83
2.1.1 Sơ đồ cấu tạo 83
2.1.2 Động học 84
2.2 Cấu tạo 86
3 Các đăng đồng tốc 88
3.1 Nguyên lý hình thành các đăng đồng tốc kiểu bi 88
3.2 Các đăng đồng tốc kiểu Veise 90
3.3 Các đăng đồng tốc kiểu bi Rzeppa 90
3.4 Các đăng đồng tốc dạng Tripod 91
3.5 Các đăng đồng tốc kiểu chữ thập kép 93
CHƯƠNG 8 CẦU DẪN HƯỚNG 94
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 94
1.1 Công dụng 94
Trang 51.2 Phân loại 94
1.3 Yêu cầu 94
2 Phân tích các kết cấu của cầu dẫn hướng 95
2.1 Cầu dẫn hướng không chủ động 95
2.2 Cầu dẫn hướng chủ động 95
2.3 Vị trí lắp đặt của bánh xe dẫn hướng 96
2.3.1 Góc nghiêng ngoài (Camber) 97
2.3.2 Độ chụm bánh xe (Toe in, Toe out) 98
2.3.3 Góc nghiêng trong của trục đứng (Kingpin) 99
2.3.4 Góc nghiêng sau của trục đứng (Caster) 99
CHƯƠNG 9 CẦU CHỦ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ 100
A Truyền lực chính 100
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 100
1.1 Công dụng 100
1.2 Phân loại 100
1.3 Yêu cầu 101
2 Phân tích kết cấu của truyền lực chính 101
2.1 Bánh răng nón răng thẳng 101
2.2 Bánh răng nón răng cong 102
2.3 Bánh răng hypoit 103
2.4 Trục vít-bánh vít 103
2.5 Truyền lực chính kép 104
3 Độ cứng vững của truyền lực chính 105
3.1 Độ cững vững của bánh răng chủ động truyền lực chính 105
3.2 Độ cứng vững của bánh răng nón bị động 106
B Bộ truyền vi sai 107
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 107
1.1 Công dụng 107
1.2 Phân loại 107
1.3 Yêu cầu 107
2 Phân tích kết cấu bộ vi sai 108
2.1 Vi sai đối xứng 108
2.2 Vi sai không đối xứng 109
3 Cơ cấu gài vi sai cưỡng bức 109
C Bán trục 110
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 110
1.1 Công dụng 110
Trang 61.2 Phân loại 110
1.3 Yêu cầu 111
2 Phân tích kết cấu các loại bán trục trên ô tô 111
2.1 Bán trục không giảm tải 111
2.2 Bán trục giảm tải ½ 111
2.3 Bán trục giảm tải ¾ 111
2.4 Bán trục giảm tải hoàn toàn 111
D Dầm cầu chủ động 112
CHƯƠNG 10 HỆ THỐNG PHANH 114
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 114
1.1 Công dụng 114
1.2 Phân loại 114
1.3 Yêu cầu 115
2 Phân tích kết cấu của hệ thống phanh 115
2.1 Cơ cấu phanh 115
2.1.1 Cơ cấu phanh trống-guốc 115
2.1.2 Phanh đĩa 122
2.1.3 So sánh ưu và nhược điểm của cơ cấu phanh đĩa so với cơ cấu phanh trống guốc 124
2.2 Dẫn động phanh 124
2.2.1 Dẫn động phanh thủy lực 125
2.2.2 Dẫn động phanh khí nén 126
2.3 Trợ lực phanh 129
2.3.1 Trợ lực phanh thủy lực-chân không 129
2.3.2 Trợ lực phanh khí nén-thủy lực 130
2.4 Cấu tạo của một vài chi tiết điển hình 133
2.4.1 Xilanh chính 133
2.4.2 Xi lanh con 134
2.4.3 Xi lanh chính loại 2 dòng 135
2.4.4 Các loại van điều chỉnh trong hệ thống phanh 136
3 Hệ thống phanh ABS 139
3.1 Giới thiệu chung về hệ thống ABS 139
3.2 Sơ đồ chung hệ thống phanh ABS 139
3.3 Các bộ phận chính trong hệ thống phanh ABS 139
3.3.1 Cảm biến tốc độ bánh xe 141
3.3.2 Cảm biến giảm tốc 143
3.3.3 Bộ chấp hành ABS 143
Trang 7CHƯƠNG 11 HỆ THỐNG LÁI 149
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 149
1.1 Công dụng 149
1.2 Phân loại 149
1.2.1 Theo bố trí bánh lái 149
1.2.2 Theo số lượng bánh dẫn hướng 149
1.2.3 Theo kết cấu và nguyên lý của cơ cấu lái 149
1.2.4 Theo kết cấu của bộ trợ lực 149
1.3 Yêu cầu 150
2 Động lực học quay vòng của ô tô 150
3 Phân tích kết cấu của hệ thống lái 151
3.1 Cơ cấu lái 152
3.1.1 Trục vít-cung răng 152
3.1.2 Trục vít-con lăn 152
3.1.3.Trục vít-chốt quay 153
3.1.4 Loại liên hợp 153
3.2 Dẫn động lái 154
3.3 Trợ lực lái 154
3.3.1 Khái quát chung 154
3.3.2 Bơm thủy lực 156
3.3.3 Bộ trợ lực thủy lực cùng khối 157
3.3.4 Bộ trợ lực lái loại cần đẩy 159
3.3.5 Bộ trợ lực lái bằng khí nén 162
4 Hệ thống lái điện tử 162
4.1 Giới thiệu về hệ thống lái điện tử 162
4.2 Các bộ phận trong hệ thống lái điện tử 163
4.2.1 Cảm biến tốc độ 163
4.2.2 ECU trợ lực lái 164
4.2.3 Van điện 164
CHƯƠNG 12 HỆ THỐNG TREO 165
1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 165
1.1 Công dụng 165
1.2 Phân loại 165
1.2.1 Theo bộ phận hướng 165
1.2.2 Theo phần tử đàn hồi 165
1.3 Yêu cầu 165
2 Phân tích các kết cấu của hệ thống treo 166
Trang 82.1 Bộ phận hướng 167
2.1.1 Nhiệm vụ 167
2.1.2 Đặc điểm kết cấu 167
2.2 Bộ phận đàn hồi 177
2.2.1 Nhiệm vụ 177
2.2.2 Kết cấu 177
2.3 Bộ phận giảm chấn 181
2.3.1 Nhiệm vụ 181
2.3.2 Bộ giảm chấn đòn 182
2.3.3 Giảm chấn ống 182
3 Hệ thống treo điện tử 183
3.1 Giới thiệu chung về hệ thống treo điện tử (TEMS) 183
3.2 Đặc điểm của hệ thống treo điện tử 184
3.2.1 Thay đổi chế độ giảm chấn 184
3.2.2 Điều khiển chống chúi đuôi xe 185
3.2.3 Điều khiển chống nghiêng ngang 185
3.2.4 Chống chúi mũi 186
3.2.5 Điều khiển ở tốc độ cao 187
3.2.6 Chống chúi đuôi khi chuyển số 187
3.3 Sơ đồ hệ thống treo điện tử 188
Trang 9CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ
1 Lịch sử phát triển
1.1 Trên thế giới
Ô tô xuất hiện đã hơn 100 năm Chiếc xe đầu tiên do Karl Benz chế tạo năm 1885
trên cơ sở xe ngựa kéo, lắp thêm động cơ một xi lanh có công suất tương đương 1-2 mã lực
Ô tô này có ba bánh, một bánh trước và hai bánh sau
Cùng năm này, Gottieb Daimler, một người Đức khác đặt động cơ lên xe đạp gỗ Năm 1886, ông chế tạo chiếc xe bốn bánh đầu tiên
Hai anh em Charles và Frank Duryea chế tạo chiếc xe đầu tiên tai Mỹ năm 1893 Cho đến năm 1895, Henry Ford, Ransom Olds và nhiều người khác đã chế tạo ô tô tại Mỹ
Cho đến năm 1990, nhiều nhà máy tại Detroit chế tạo ô tô nhưng chúng còn khá đắt Năm 1908, Henry Ford xây dựng dây chuyền chế tạo ô tô, nhờ đó hạ giá thành xe đáng kể Kiểu xe đầu tiên chế tạo trên dây chuyền là Model T Ford Trong vòng 20 năm, 15 triệu xe Model T Ford đã được bán
Hình 1.1 Chiếc ô tô Ford đầu tiên Ngày nay, công nghiệp ô tô là một trong những ngành công nghiệp ô tô lớn nhất trên thế giới, Tại Mỹ, khoảng 12 triệu công nhân làm việc trong ngành ô tô
Trang 10Các hãng ô tô hàng đầu thế giới như: GM, Ford, Toyota, Mercedes, Nissan, Renault-Volvo, Fiat, Honda Các hãng này sản xuất 35.3 triệu chiếc trong một năm
Ở Nhật Bản, có một loạt nhà máy sản xuất xe hơi như: Toyota, Nissan, Mitsubishi, Mazda, Isuzu, Honda, Suzuki…đang là đối thủ cạnh tranh lớn với các nhà sản xuất ô tô Mỹ
và Châu Âu
Tại Hàn Quốc có 3 hãng lớn là Huyndai, Kia, Deawoo Mỗi năm các hãng này sản xuất 2 triệu chiếc xe ô tô, chính nhờ vào công nghiệp chế tạo ô tô mà nước này đã trở thành một trong những nước phát triển tại khu vực châu Á Thái Bình Dương hiện nay
Công nghiệp ô tô được coi là ngành công nghiệp công nghiệp khổng lồ, giàu nhất thế giới với sản lượng hàng năm đạt đến 600 tỷ USD Đây là một ngành công nghiệp tổng hợp cũng là nơi tập trung sự hoàn thiện về công nghệ và ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật cao, có tác động thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như cơ khí, điện tử, điều khiển tự động, vật liệu kim loại và phi kim loại,…
1.2 Tại Việt Nam
Giai đoạn 1: Giai đoạn chế tạo thử nghiệm đơn chiếc, bắt đầu từ năm 1960 với chiếc
xe 3 bánh CHIẾN THẮNG và kết thúc vào năm 1970-1972 với chiếc xe TRƯỜNG SƠN và
xe vận chuyển nông thôn VC1 do các nhà sản suất trong nước thực hiện và không phát triển trực tiếp được
Giai đoạn 2: Lắp ráp với các liên doanh ô tô đầu tiên có vốn nước ngoài năm 1992 và phát triển mạnh từ năm 1997-1998 khi mà hàng loạt liên doanh được cấp phép cuối năm
1995 và hoàn tất việc xây dựng Sự có mặt của các liên doanh đặc biệt là liên doanh với hãng Toyota, Ford… đã có những đóng góp đáng kể cho nền công nghiệp ô tô Việt Nam
2 Công dụng, cấu tạo và yêu cầu chung của ô tô
Ô tô là phương tiện vận tải đường bộ, có tên là automobile (hình thành từ phân từ auto gốc Hy Lạp có nghĩa là tự mình, còn phân từ mobile gốc Latinh có nghĩa là chuyển động)
Trang 112.1 Cấu tạo chung của ô tô
2.1.1 Động cơ
Là nguồn năng lượng cơ học có nhiệm vụ cung cấp công suất đến các bánh xe chủ động nhằm làm cho ô tô di chuyển, phần lớn động cơ ô tô sử dụng là loại động cơ đốt trong
2.1.2 Khung-gầm ô tô
Kết cấu chung của khung-gầm ô tô bao gồm các hệ thống chính như sau:
a Hệ thống truyền lực: dùng để truyền moment xoắn từ động cơ đến các bánh
xe chủ động, đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng của moment xoắn; bao gồm các bộ phận sau: bộ ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, bộ truyền lực chính và bộ vi sai, các bán trục
b Hệ thống điều khiển: dùng để điều khiển hướng chuyển động và thay đổi tốc
độ của ô tô theo ý muốn của người lái xe; bao gồm các cơ cấu sau: hệ thống lái và hệ thống phanh
c Khung xe và hệ thống treo: dùng để nâng đỡ động cơ và toàn bộ thân xe Nó vừa đòi hỏi phải có độ cứng cao vừa phải đảm bảo độ giảm xóc, giúp hạn chế tần số dao động khi xe di chuyển
d Vành bánh xe và lốp ô tô: giúp giảm các va xóc và tạo lực bám tốt với mặt đường
2.1.3 Thân vỏ ô tô
Là phần công tác hữu ích của ô tô, dùng để chở khách hoặc hàng hóa Đối với xe tải là buồng lái và thùng xe; đối với xe khách và xe con là chỗ người ngồi lái và hành khách
2.1.4 Điện thân ô tô
Bao gồm các thiết bị cơ điện làm tăng tiện nghi bên trong buồng lái ô tô như radio,video, máy sưởi, hệ thống điều hòa, gạt nước,…
Trang 122.2 Phân loại ô tô
2.2.1 Theo tải trọng và số chỗ ngồi
Ô tô có tải trọng nhỏ: Trọng tải chuyên chở nhỏ hơn hoặc bằng 1.5 tấn và ô tô có số chỗ ngồi ít hơn hoặc bằng 9 chỗ ngồi
Ô tô có trọng tải trung bình: Trọng tải chuyên chở lớn hơn 1.5 tấn và nhỏ hơn 3.5 tấn hoặc có số chỗ ngồi lớn hơn 9 và nhỏ hơn 30
Ô tô có trọng tải lớn: Trọng tải chuyên chở lớn hơn hoặc bằng 3.5 tấn hoặc số chỗ ngồi lớn hơn hoặc bằng 30 chỗ ngồi
Ô tô có trọng tải rất lớn: Tải trọng chuyên chở lớn hơn 20 tấn, thường được sử dụng ở các vùng mỏ
Hình 1.2 Phân loại ô tô
2.2.2 Theo nhiên liệu sử dụng
- Ô tô chạy xăng
- Ô tô chạy diesel