Chế tạo xe 4 bánh sử dụng động cơ đốt trong có công suất nhỏ, theo tiêu chí cuộc thi ô tô tự chế

iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Dùng cho CBHD và nộp cùng báo cáo ĐA của sinh viên Tên đề tài: Thiết kế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

Trần Thanh Tú

Mã số sinh viên: 58131987

58132003

Khánh Hòa - 2020

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ

Trần Thanh Tú MSSV: 58131987

58132003

Khánh Hòa, tháng 07/2020

ii

iii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP (Dùng cho CBHD và nộp cùng báo cáo ĐA của sinh viên) Tên đề tài: Thiết kế xe 4 bánh sử dụng động cơ đốt trong công suất nhỏ, theo tiêu chí cuộc thi ô tô tự chế Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thanh Tuấn ThS Vũ Trung Kiên Sinh viên được hướng dẫn: Nghiêm Thái Sơn MSSV: 58131987 Trần Thanh Tú 58132003

Khóa: 2016-2020 Ngành: Kỹ thuật Ô tô Lần KT Ngày Nội dung Nhận xét của GVHD 1

2 3 4 Kiểm tra giữa tiến độ của Trưởng BM Ngày kiểm tra: ………

………

Đ Đánh giá công việc hoàn thành: ……….% Ký Tên Được tiếp tục: Không tiếp tục: ………

5 6 7 8 Nhận xét chung (sau khi sinh viên hoàn thành ĐA/KL): ……….…

……….…

……….…

……….…

Điểm hình thức:……/10 Điểm nội dung: /10 Điểm tổng kết:………/10

Đồng ý cho sinh viên: Được bảo vệ: Không được bảo vệ: Khánh Hòa, ngày , tháng , năm

Cán bộ hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

iv

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán bộ chấm phản biện)

1 Họ tên người chấm:………

2 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện ĐATN (sĩ số trong nhóm: 2) (1) Nghiêm Thái Sơn MSSV: 58131987 (2) Trần Thanh Tú MSSV: 58132003 Lớp: 58.CNOT-1 Ngành: Kỹ thuật ô tô 3 Tên đề tài: Thiết kế xe 4 bánh sử dụng động cơ đốt trong công suất nhỏ, theo tiêu chí cuộc thi ô tô tự chế 4 Nhận xét - Hình thức:

- Nội dung:

Điểm hình thức: /10 Điểm nội dung: /10 Điểm tổng kết: /10

Đồng ý cho sinh viên: Được bảo vệ: Không được bảo vệ: Khánh Hòa, ngày ,tháng ,năm

Cán bộ chấm phản biện (Ký và ghi rõ họ tên)

v

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông

PHIẾU CHẤM CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ ĐATN (Dùng cho thành viên Hội đồng bảo vệ ĐATN)

1 Họ tên thành viên HĐ:

Chủ tịch: Thư ký: Ủy viên: 2 Tên đề tài: Thiết kế xe 4 bánh sử dụng động cơ đốt trong công suất nhỏ, theo tiêu chí cuộc thi ô tô tự chế 3 Họ tên sinh viên thực hiện: (1) Nghiêm Thái Sơn MSSV: 58131987 (2) Trần Thanh Tú MSSV: 58132003 4 Phần đánh giá và cho điểm của thành viên hội đồng (theo thang điểm 10) a) Hình thức, bố cục bài báo cáo (sạch, đẹp, cân đối giữa các phần,…) : ………

b) Nội dung bản báo cáo (thể hiện mục tiêu, kết quả,…) : ………

c) Trình bày (đầy đủ, ngắn gọn, lưu loát, không quá thời gian,…) : ………

d) Trả lời các câu hỏi của người chấm (đúng/sai) : ………

đ) Trả lời các câu hỏi của thành viên hội đồng (đúng/sai) : ………

e) Thái độ, cách ứng xử, mức độ tự tin : ………

g) Nắm vững nội dung đề tài :………

h) Nắm vững những vấn đề liên quan đề tài :………

i) Tính sáng tạo khoa học của sinh viên :………

Tổng cộng : ……

Điểm trung bình của các cột điểm trên:……./10 (làm tròn đến 1 số lẻ)

Cán bộ chấm điểm

(Ký và ghi rõ họ tên)

vi

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “Thiết kế xe 4 bánh sử dụng động

cơ đốt trong công suất nhỏ, theo tiêu chí cuộc thi ô tô tự chế” là công trình nghiên

cứu của cá nhân tôi và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này

Khánh Hòa, ngày tháng năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nghiêm Thái Sơn Trần Thanh Tú

vii

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm Khoa Kỹ Thuật Giao Thông nói chung và bộ môn Kỹ thuật ô tô nói riêng của trường Đại học Nha Trang đã và luôn dành cho chúng tôi những điều kiện thuận lợi để hoàn thành đề tài tốt nghiệp cũng như tạo ra sân chơi đầy bổ ích thông qua cuộc thi mô hình vừa qua

Xin chân thành cảm ơn Quý Thầy bộ môn Kỹ thuật ô tô trong thời gian qua đã truyền đạt và trang bị chúng em đầy đủ kiến thức để thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Thanh Tuấn và ThS.Vũ Trung Kiên đã tận

tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp

Lời cảm ơn cuối cùng chúng tôi xin chân thành gửi đến Quý Thầy, gia đình, bạn đồng học đã quan tâm thăm hỏi và giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp

Trân Trọng !

Khánh Hòa, ngày tháng năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nghiêm Thái Sơn Trần Thanh Tú

vii

MỤC LỤC

TRANG BÌA i

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐATN ii

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP iii

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv

PHIẾU CHẤM CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ ĐATN v

LỜI CAM ĐOAN vi

LỜI CẢM ƠN vii

MỤC LỤC vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH x

DANH MỤC BẢNG xiii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ 3

1.1.1 Lịch sử phát triển và hình thành ô tô trên thế giới 3

1.1.2 Công nghiệp ô tô tại Việt Nam 4

1.1.3 Về phía Đại học Nha Trang 5

1.2 Tổng quan động cơ 10

1.2.1 Động cơ xăng Vikyno 168F 5.5HP 10

1.2.2 Tổng quan về động cơ đốt trong 11

1.2.3 Ưu nhược điểm của động cơ đốt trong 11

1.2.4 Phân loại công dụng 12

1.2.5 Chu trình làm việc của động cơ 4 kì 12

1.2.5.1 Những khái niệm chung 12

1.2.5.2 Một số bộ phận trong động cơ đốt trong 13

1.2.5.3 Chu trình làm việc của động cơ 4 kỳ 13

1.2.5.4 Các cơ cấu và hệ thống của động cơ đốt trong kiểu piston 14

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16

2.1 Tổng quan về ô tô 16

2.1.1 Cấu tạo chung của ô tô 16

2.1.1.1 Động cơ 16

viii

2.1.1.2 Khung - gầm ô tô 16

2.1.1.3 Thân vỏ ô tô 17

2.1.1.4 Điện thân ô tô - điện điều khiển 17

2.1.2 Phân loại ô tô 17

2.1.2.1 Theo tải trọng và số chỗ ngồi 17

2.1.2.2 Theo nhiên liệu sử dụng 18

2.1.2.3 Theo công dụng 18

2.1.3 Yêu cầu chung của ô tô 19

2.1.3.1 Những yêu cầu về thiết kế chế tạo 19

2.1.3.2 Những yêu cầu về sử dụng 19

2.1.3.3 Những yêu cầu về bảo dưỡng, sửa chữa 19

2.2 Lựa chọn phương án bố trí chung trên ô tô 20

2.2.1 Phương án dẫn động bánh xe 20

2.2.1.1 Phân tích các cơ cấu dẫn động 20

2.2.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế trên mô hình 25

2.2.2 Phương án bố trí động cơ 25

2.2.2.1 Phân tích các phương án bố trí động cơ 25

2.2.2.2 Lựa chọn phương án thiết kế trên mô hình 27

2.2.3 Thiết kế hệ thống truyền lực 27

2.3 Lựa chọn các hệ thống thiết kế trên ô tô 28

2.3.1 Hệ thống phanh 28

2.3.1.1 Yêu cầu đối với hệ thống phanh 28

2.3.1.2 Phân tích lựa chọn dẫn động phanh 29

2.3.1.3 Phân tích lựa chọn cơ cấu phanh 31

2.3.2 Hệ thống lái 34

2.3.2.1 Yêu cầu đối với hệ thống lái 34

2.3.2.2 Phân tích các cơ cấu lái 34

2.3.2.3 Phân tích các phương án dẫn động lái 36

2.3.2.4 Lựa chọn hệ thống lái thiết kế trên mô hình 37

2.3.3 Hệ thống treo 38

2.3.3.1 Nhiệm vụ, công dụng của hệ thống treo 38

2.3.3.2 Yêu cầu của hệ thống treo 38

ix

2.3.3.3 Lựa chọn hệ thống treo thiết kế trên mô hình 39

2.4 Lựa chọn sản phẩm thiết kế trên mô hình 41

2.4.1 Hệ thống phanh 41

2.4.1.1 Cụm xylanh chính và bình chứa dầu 41

2.4.1.2 Cụm phanh đĩa 42

2.4.1.3 Má phanh 43

2.4.1.4 Cụm phanh tay 43

2.4.2 Hệ thống lái 44

2.4.3 Hệ thống truyền lực 45

2.4.3.1 Hộp số CVT (vô cấp) 45

2.4.3.2 Hộp số tiến lùi 46

2.4.3.3 Vi sai 46

2.4.3.4 Bán trục và bánh xe 47

2.4.4 Một số chi tiết liên quan 48

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ LÝ THUYẾT 50

3.1 Giới thiệu về Solidworks 50

3.2 Thiết kế 3D trong Solidworks 50

3.2.1 Các bước thực hiện 51

3.2.2 Kích thước cơ bản của khung xe 56

3.2.3 Lựa chọn vật liệu 56

3.2.4 Xử lý mối hàn trong Solidworks 56

3.3 Phương pháp bố trí người lái trong xe 58

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

4.1 Kết luận 61

4.2 Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

x

Hình 1.1 Chiếc ô tô đầu tiên được Việt Nam sản xuất 4

Hình 1.2 Sinh viên Đại học Nha Trang bên những mô hình tự chế 6

Hình 1.3 Cuộc thi RACING NTU 2020 6

Hình 1.4 Bài thi vượt và dừng trên dốc 8

Hình 1.5 Bài thi đi trên 2 đường khác nhau 8

Hình 1.6 Bài thi vượt chướng ngại vật 9

Hình 1.7 Động cơ xăng Vikyno 168F 5.5HP 10

Hình 1.8 Sơ đồ động cơ đốt trong 12

Hình 1.9 Ống xả 15

Hình 1.10 Bộ lọc gió 15

Hình 1.11 Bình xăng 15

Hình 1.12 Bugi 15

Hình 1.13 Công tắc máy 15

Hình 1.14 Dây kéo khởi động 15

Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của ô tô 17

Hình 2.2 Phân loại ô tô 18

Hình 2.3 Các loại ô tô chuyên dùng 19

Hình 2.4 Hệ dẫn động cầu trước FWD 20

Hình 2.5 Hệ dẫn động cầu sau RWD 22

Hình 2.6 Hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD 23

Hình 2.7 Các vị trí gài cầu trên hệ dẫn động 4WD 23

Hình 2.8 Hệ dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD 24

Hình 2.9 Phương án động cơ đặt phía trước 25

Hình 2.10 Phương án động cơ đặt phía sau 26

Hình 2.11 Hệ thống truyền lực thiết kế trên xe 27

Hình 2.12 Biến thiên tỷ số truyền trên CVT 27

Hình 2.13 Cấu tạo của visai xích 28

Hình 2.14 Dẫn động phanh cơ khí 29

Hình 2.15 Dẫn động phanh thủy lực 29

Hình 2.16 Dẫn động phanh khí nén 30

Hình 2.17 Cơ cấu phanh tang trống 31

Hình 2.18 Cơ cấu phanh đĩa 32

xi

Hình 2.19 Các trạng thái hoạt động của phanh đĩa 33

Hình 2.20 Cơ cấu lái trục vít - cung răng 34

Hình 2.21 Cơ cấu lái thanh răng - bánh răng 35

Hình 2.22 Cơ cấu lái trục vít - con lăn 35

Hình 2.23 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay 36

Hình 2.24 Dẫn động lái 4 khâu 37

Hình 2.25 Dẫn động lái 6 khâu 37

Hình 2.26 Sơ đồ hệ thống lái được lựa chọn 38

Hình 2.27 Hệ thống treo độc lập 39

Hình 2.28 Phương án chọn hệ thống treo trước 39

Hình 2.29 Hệ thống treo phụ thuộc 40

Hình 2.30 Phương án lựa chọn hệ thống treo sau 40

Hình 2.31 Cụm phanh thủy lực 41

Hình 2.32 Cùm phanh đĩa 41

Hình 2.33 Cụm xylanh chính 42

Hình 2.34 Cùm phanh và đĩa phanh 43

Hình 2.35 Má phanh được lựa chọn 43

Hình 2.36 Cùm phanh tay 44

Hình 2.37 Cần phanh tay 44

Hình 2.38 Hệ thống lái được lựa chọn 44

Hình 2.39 Thanh nối và rotuyn 45

Hình 2.40 Trục lái có khớp chữ thập 45

Hình 2.41 Các chi tiết trên hộp số CVT 45

Hình 2.42 Hộp số CVT sau khi được lắp hoàn chỉnh 45

Hình 2.43 Hộp số tiến lùi 46

Hình 2.44 Hộp số sau khi lắp đặt 46

Hình 2.45 Vi sai được chọn 46

Hình 2.46 Cấu tạo cụm bán trục bánh xe 47

Hình 2.47 Đầu bán trục được tiện rãnh then 47

Hình 2.48 Đầu nối với bánh xe được gia công bạc chặn 47

Hình 2.49 Bánh xe được lựa chọn 48

Hình 2.50 Bàn đạp ga được chọn 48

Hình 2.51 Bàn đạp phanh được chọn 48

Hình 2.52 Ghế ngồi được lựa chọn 49

Hình 3.1 Giao diện chính khi khởi động Solidworks 50

xii

Hình 3.2 Thanh công cụ Sketch 51

Hình 3.3 Thanh công cụ Features 51

Hình 3.4 Quy trình thiết kế khung trước 52

Hình 3.5 Phần khung xe trước đã hoàn thiện 53

Hình 3.6 Quy trình thiết kế khung sau 53

Hình 3.7 Bản vẽ chi tiết khung trước 54

Hình 3.8 Bản vẽ chi tiết khung sau 55

Hình 3.9 Các bước mở công cụ Weldments 56

Hình 3.10 Sử dụng công cụ hàn Weld bead 57

Hình 3.11 Các mối hàn đã được vẽ 57

Hình 3.12 Vị trí người ngồi trên xe 58

Hình 3.13 Chiều cao các khung bảo vệ 58

Hình 3.14 Người ngồi theo tiêu chuẩn quốc gia Đức VDI 2780 59

Hình 3.15 Kích thước mô hình người lái 60

xiii

Bảng 1 Thông số kỹ thuật động cơ Vikyno 168F 5.5HP 10

1

3 LỜI MỞ ĐẦU

“Học phải đi đôi với hành” Thật vậy, học tập không phải chỉ là việc học trên sách, trên vở, học trên những lý thuyết khô khan mà việc học còn cần phải áp dụng, phải thực hành, phải chính mình trải nghiệm tính thực tiễn của những kiến thức ấy trong cuộc sống Và trên hết trong ngành chế tạo, kỹ thuật công nghệ, đặc biệt là công nghệ kỹ thuật chế tạo ô tô, “học đi đôi với hành” lại càng được nêu cao Ta không thể cứ đứng nói, đứng suy nghĩ ý tưởng là có thể làm ra một chiếc ô tô, ta phải bắt tay vào, vận dụng những kiến thức đã biết, khám phá ra những kiến thức chưa biết để tạo ra một chiếc ô tô thực thụ Hiểu rõ được tầm quan trọng của việc thực hành, Đại học Nha Trang đã tổ chức cuộc thi RACING NTU 2020 nhằm tạo sân chơi, tạo điều kiện đưa

“hành” đến với “học” cho các sinh viên năng động, nhiệt huyết

Cuộc thi RACING NTU 2020 là cuộc thi được Đại học Nha Trang tổ chức để tìm ra được những chiếc xe tốt được tự tay làm bởi những sinh viên của trường Những chiếc xe được trau truốt, được chế tạo là tâm huyết của các bạn sinh viên sẽ được trình diễn trong cuộc thi này Mặc dù không phải là những chiếc xe “xịn” hay to lớn gì, đó là những chiếc xe với cấu hình, công thức nhỏ được chính “bàn tay” các bạn nhào nặn Sinh viên khi tham gia phải lên ý tưởng, kế hoạch để rồi thiết kế, chế tạo ra một chiếc xe hoàn chỉnh Cuộc thi trải qua 5 vòng đấu để tìm ra những chiếc xe đầy đủ tiêu chí để đạt giải Những chiếc xe không phải chỉ so về mặt tốc độ, những mặt khác như vẻ ngoài, ý tưởng, thiết kế hợp lý, chi phí sản xuất ra nó, … cũng làm nên giá trị tiêu chuẩn để đánh giá chiếc xe

Cuộc thi chính là một phương pháp rất thực tế để có thể cho các sinh viên có cái nhìn khái quát hơn về các dự án, tạo tiền đề để phát triển sau này Tiếp thu, học hỏi, trải nghiệm được những kinh nghiệm, những khó khăn mắc phải trong quá trình thực hiện dự án Để từ đó tìm ra hướng giải quyết, hướng khắc phục để rồi nâng cao nhận thức, nâng cao tư duy, phát triển tư duy phản xạ với các tình huống thực tiễn khác nhau trong quá trình tạo ra một chiếc xe Quả đúng như Bill Gate từng nói: “Nhà

trường chỉ cho chúng ta chiếc chìa khóa tri thức, học trong cuộc sống là công việc cả

đời” Hay theo Immanuel Kant: “Đọc sách không bằng suy ngẫm Học trường không hơn được trường đời” Đúng vậy, học qua quá trình thực hành, thử nghiệm chính là

2

cách học tốt nhất Không những vậy qua cuộc thi, những sinh viên học được: “Có ba nguyên tắc để đạt được tri thức… quan sát tự nhiên, suy ngẫm và thử nghiệm Quan sát thu thập thực tế; suy ngẫm kết hợp chúng; thử nghiệm xác minh kết quả kết hợp đó” Không chỉ thế, sinh viên còn tìm được những niềm lý thú, niềm vui khi tự mình chế tạo ra những chiếc xe, tự mình đạt được những thành tựu nhất định trong cuộc đời RACING NTU 2020 còn tạo điều kiện cho sinh viên biết cách làm nhóm, cách tổ chức nhóm, phân công nhiệm vụ, biết cách làm leader dẫn dắt đội

3

1 Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1.1 Lịch sử phát triển và hình thành ô tô trên thế giới

Ôtô là một phát minh vĩ đại là cuộc cách mạng to lớn thay đổi toàn thế giới, đó

là một sự thay thế xe ngựa hay xe bò bằng việc gắn động cơ đốt trong để tiêu thụ nhiên liệu xăng, dầu diesel hay các nhiên liệu khác Ngoài ra còn có động cơ điện sử dụng pin, ác quy, máy phát Để hình thành nên điều kỳ diệu đó phải trải qua xuyên suốt các thế kỉ với những bộ óc vĩ đại

Năm 1806, một người Thụy Sĩ tên Fransois Issac de Rivaz đã thiết kế ra động

cơ đốt trong đầu tiên được viết tắt là ICE, ngoài ra ông còn phát triển động cơ sử dụng hỗn hợp hydro và oxy cũng là phương tiện đầu tiên sử dụng năng lượng này [7]

Năm 1824, Samel Brown (người Anh) đã chế tạo ra nhưng phương tiện có động lực cải tiến một động cơ hơi nước cũ Newcomen thành động cơ chạy gas và thử nghiệm trên một chiếc xe trên khu đồi Shooter

Năm 1860 - 1863, Etienne Lenoir (người Paris) đã chế tạo thành công một động

cơ đốt trong, ông đã thêm chế hòa khí (carburetor), được dùng để thay thế khí gas bằng nhiên liệu lỏng tại vì Lenoir nói nếu dùng nhiên liệu khí gas thắp đèn thành phố

nó “chạy chậm hơn một người đi bộ và luôn luôn gặp trục trặc”

Năm 1870, Siegfried Marcus (người Đức) làm việc ở Áo chế tạo phương tiện thô không chổ ngồi gồm lái hay phanh, điều đó rất đáng chú ý nó là phương tiện lắp động cơ đốt trong đầu tiên trên thế giới sử dụng nhiên liệu xăng ở thời điểm này

Năm 1873, Christian Reithmann (người Áo) sống ở Đức chế tạo ra một chiếc động cơ bốn thì hoàn toàn dựa trên ý tưởng của mình

Năm 1878, một kỹ sư người Đức có tên Karl Benz đã xin những bằng phát minh mới về động cơ, ông tạo ra một động cơ hai thì dùng nhiên liệu gas dựa trên thiết

kế của Nikolaus Otto về loại động cơ bốn thì

Năm 1885, Karl Benz chiếc ô tô ba bánh đầu tiên được chế tạo và được cấp bằng ở Mannheim, vào tháng 1 năm 1886 chiếc ô tô đầu tiên ra đời được thiết kế và chế tạo theo đúng nghĩa được lắp các thiết bị xe hơi có chế hoà khí, chân ga điều chỉnh tốc độ, bugi đánh lửa sử dụng các tia lửa điện từ một ắc quy, khớp ly hợp, sang số,

Năm 1877, George Baldwin Selden ở Rochester, NewYork thiết kế chiếc ô tô Hoa Kỳ đầu tiên bằng động cơ đốt trong chạy nhiên liệu gas

Năm 1895, Frederick William Lanchester ở nước Anh được cấp bằng phát minh

ra phanh đĩa

Đó là những bước ngoặc vĩ đại trong công cuộc phát triển ngành ô tô, những sáng chế phát minh của họ đạt đên sự thành công đi đôi với nhiều sự thất bại để có những hoàn thiện hoàn mỹ mang đến những đóng góp cho tương lai sau này

1.1.2 Công nghiệp ô tô tại Việt Nam

Năm 1958 ở Hà Nội nhà máy Chiến Thắng do người Việt Nam tự chế tạo cho

ra đời chiếc ôtô 4 chỗ ngồi đầu tiên lấy mẫu từ chiếc Fregate, nhiệm vụ được giao cho Đại tá, kỹ sư Hồ Mạnh Khang Các bộ phận như thân máy, bơm xăng, bơm dầu, chế hòa khí được những người thợ Chiến Thắng tự mày mò tìm mẫu, tạo khuôn và sau

đó đúc bằng gang rồi mới đưa lên cắt gọt, gia công cơ khí đúc lại nhiều lần mới thành công Nguyên liệu lấy từ đống phế liệu được nấu chảy đúc lại, lăn lộn làm cả ngày lẫn đêm để hoàn thành, một số chi tiết phải lắp của nước ngoài như: đồng hồ chỉ thị, hệ thống kính, săm lốp, dây điện và vòng bi vì sự thiếu thốn lúc bấy giờ không thể nào làm được Chiếc xe được họa sĩ Diệp Minh Châu tạo dáng và màu sắc, mua ngà voi làm núm còi cho xe, khắc lên chùa một cột biểu trưng cho Việt Nam

Hình 1.1 Chiếc ô tô đầu tiên được Việt Nam sản xuất

5

Chiếc xe “Chiến Thắng” rời xưởng 21/12/1958, do chiến tranh ở miền Bắc nên

xe “Chiến Thắng” không được sản xuất hàng loạt Đây có thể nói là bước ngoặc vĩ đại cho sự bắt đầu ngành công nghiệp ô tô Việt Nam Logo chiến sĩ cầm cờ bằng thạch cao đúc đồng gắn lên nắp capo nói lên sự quyết chiến quyết thắng của các chiến sĩ Việt Nam

1.1.3 Về phía Đại học Nha Trang

Theo thời gian ngày càng phát triển, câu lạc bộ xe tại Đại học Nha Trang được trang bị đầy đủ các trang thiết bị tạo điều kiện cho sinh viên tham gia các cuộc thi, với những kiến thức đã học áp dụng vào thực tế chế tạo cho mình những chiếc xe độc, lạ

với những tiêu chí cụ thể để hoàn thành cuộc thi

RACING NTU 2020 là cuộc thi xe tự chế tạo dành cho sinh viên Đại học NhaTrang được tổ chức bởi Khoa Kỹ thuật Giao thông Cuộc thi với nhiều tiêu chí khác nhau giúp sinh viên thiết kế chế tạo một chiếc xe theo ý muốn, các xe đua cỡ nhỏ cạnh tranh nhau về mọi mặt vì thế mọi sinh viên phải nghiên cứu đưa ra những giải pháp tối

ưu cho xe mình nhưng phải đảm bảo một yếu tố đó là tính an toàn trên chiếc xe

6

Hình 1.3 Cuộc thi RACING NTU 2020

Hình 1.2 Sinh viên Đại học Nha Trang bên những mô hình tự chế

7

Nội dung cuộc thi RACING NTU 2020:

Các đội xe tự thiết kế sáng tạo chiếc xe của mình với phong cách độc đáo riêng, cạnh tranh công bằng với các đội đua khác nhưng phải đảm bảo mọi quy định của cuộc thi RACING NTU

Các đội được cung cấp những thiết bị được đặt mình vào trong một cuộc đua chuyên nghiệp do một hãng tài trợ thể hiện lên chiếc xe của mình đáp ứng kỹ thuật, an toàn, chuyên nghiệp

Xe thiết kế chế tạo nằm trong các tiêu chí được đưa ra

Xe được thiết kế với những phương án lắp đặt hợp lý có hiệu suất cao về phanh, khả năng quan sát, tăng tốc và xử lý mọi tình huống trên cuộc thi

Chiếc xe chế tạo phải đủ bền để thực hiện được hết các vòng thi của cuộc thi RACING NTU 2020

Đến với cuộc thi gồm 4 vòng với một đội 4 người cứ mỗi vòng cuộc thi sẽ cho một thành viên trong nhóm chạy và cứ lần lượt hoàn thành bài thi của mình với thang điểm chấm 100 điểm ai cao nhất sẽ dành chiến thắng

Về yếu tố bắt buộc

Cuộc thi không yêu cầu về mặt tốc độ và thời gian nhưng phải đảm bảo sự an toàn tuyệt đối trên mọi phương diện bên ngoài cũng như các hệ thống, đặc biệt là hệ thống phanh

Về phần thi tĩnh

Đánh giá mức độ chế tạo chiếc xe về nhiều yếu tố phương diện:

- Bố trí các hệ thống hợp lý [5 điểm]

- Kết cấu chắc chắn, sáng tạo [5 điểm]

- Sử dụng công nghệ hiện đại [5 điểm]

- Màu sắc hài hòa [5 điểm]

Về phần thi động

Bài thi vượt và dừng trên dốc [20 điểm]

- Hoàn thành vượt dốc: Với bài thi này chúng ta lấy đà ở một khoảng cách nhất định rồi chạy lên con dốc đã được thiết kế sẵn

- Dừng bánh trước đúng vạch quy định: Khi đã lên được dốc sẽ có một vạch chỉ địch bắt buộc bạn phải phanh ngay chỗ này

9

Bài thi vượt chướng ngại vật [10 điểm]

Với bài thi này chạy trên các chướng ngại vật (bao cát) với một tốc độ nhất định

Bài thi đường trường [10 điểm]

Chạy trên đường thẳng để về lại vạch xuất phát và đổi cho thành viên khác hoàn

thành tiếp bài thi

Khả năng làm việc nhóm [10 điểm]

Các phần thi sẽ được chấm điểm xác định chiếc xe nào tốt nhất Hiệu suất được phản án trên mọi phương diện tính điểm của ban giảm khảo

10

1.2.1 Đông cơ xăng Vikyno 168F 5.5HP

Hình 1.7 Động cơ xăng Vikyno 168F 5.5HP

Bảng 1 Thông số kỹ thuật động cơ Vikyno 168F 5.5HP

11

1.2.2 Tổng quan về động cơ đốt trong

Nhiên liệu được đốt cháy trong lòng xy lanh động cơ, nhiên liệu là một hỗn hợp không khí và các nhiên liệu như xăng, diesel,… hỗn hợp này cháy tạo ra nhiệt độ và áp suất cao đẩy pit tông đi và sinh công

1.2.3 Ưu nhược điểm của động cơ đốt trong

+ Dùng rất ít nước, có khi không cần dung đến nước đặc biệt khi hoạt động trên vùng sa mạc, nơi khô cằn, thiếu nước

+ Chỉ cần 2 đến 5 giây là có thể khởi động máy, tiết kiệm về mặt thời gian + Khi dừng nhiên liệu không bị tiêu tốn

+ Chăm sóc, bảo dưỡng cực kì tiện lợi đơn giản

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp

+ Không dùng được nhiên liệu rắn và kém chất lượng Việc đốt cháy các nhiên liệu như xăng, diesel, làm tốn kinh phí và cạn dần các nguồn nhiên liệu hóa thạch trong tự nhiên, đồng thời còn gây ra ô nhiễm môi trường nặng nề

+ Công suất bị giới hạn, tối đa chỉ đạt 70.000kW

+ Tốc độ quay cực lớn, muốn thay đổi tốc độ cần có ly hợp và hộp số để thay đổi

+ Có tiếng ồn rất lớn, cần phải có thêm bộ phận tiêu âm

Có thể thấy động cơ đốt trong có ưu điểm cực kì vượt trội, được sử dụng hầu hết trong cuộc sống hằng ngày và trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, giao thông, xây dựng,… những nhược điểm đang được ngày càng khắc phục triệt để, cái bức thiết vẫn là ô nhiểm môi trường, tuy nhiên động cơ đốt trong mang lại rất nhiều hiệu quả cao trong công việc, là một trợ thủ đắc lực trong kinh tế ngày nay

12

1.2.4 Phân loại công dụng

- Động cơ tĩnh tại: dùng bơm nước, xay, nghiền thức ăn, hay làm nguồn động lực cho máy phát điện

- Động cơ ô tô: lắp trên các loại xe ô tô

- Động cơ máy kéo: lắp trên các loại máy kéo

- Động cơ máy bay: động cơ đốt trong dùng cho máy bay cánh quạt và động cơ phản lực dùng cho máy bay phản lực

- Động cơ tàu thủy: lắp trên các loại tàu thủy

- Động cơ xe lửa: dùng máy diesel

1.2.5 Chu trình làm việc của động cơ 4 kì

1.2.5.1 Những khái niệm chung

Hình 1.8 Sơ đồ động cơ đốt trong

1 Trục khuỷu ; 2 Biên ; 3 Thanh truyền ; 4 Piston ; 5 Xylanh

6 Xupap nạp ; 7 Xupap xả ; 8 Đáy cacte

- S là đường chạy của piston là khoảng của cách của thế chết trên và thế chết

cách S Đối với cơ cấu biên tay quay chính tâm thì S=2R

- Hỗn hợp đốt là hỗn hợp nhiên liệu và không khí trộn đều với nhau theo một

tỷ lệ nhất định được tạo từ bên ngoài hoặc bên trong

- Hỗn hợp được đốt cháy trong xylanh là hỗn hợp làm việc

- Sản phẩm còn lại trong xy lanh sau quá trình xả là khí còn lại

- Mồi mới nạp là được đưa vào xylanh ở thời kỳ nạp

+ Mồi mới nạp gồm không khí và xăng là của động cơ dùng nhiên liệu xăng + Mồi mới nạp chỉ có không khí là của động cơ dùng nhiên liệu diesel

+ Thành quả đã được đốt cháy đưa ra ngoài gọi là khí đã làm việc

1.2.5.2 Một số bộ phận trong động cơ đốt trong

- Trục khuỷu tạo ra mômen quay được nhận lực từ thanh truyền và dẫn động các cơ cấu và hệ thống khác

- Xy lanh làm kín, định hướng chuyển động piston

- Thanh truyền chuyển đổi từ tịnh tiến của piston sang chuyển động tròn, là chi tiết truyền lực giữa piston và trục khuỷu

- Piston thực hiện các quá trình nạp, nén, nổ, xả liên kết với trục khuỷu và nhận lực đẩy từ khí cháy tạo áp lực để truyền lại cho trục khuỷu để sinh ra công, không gian làm việc kín được tạo nên từ piston cùng với xy lanh và nắp máy

- Xupap nạp, xupap xả: thực hiện quá trình nạp hòa khí và thải khí đã cháy ra ngoài sao cho đúng lúc đúng thời điểm

- Cacte là khoan chưa dầu bôi trơn và để lắp trục khuỷu

- Bugi tạo ra tia lửa điện để làm cháy hòa khí trong xylanh

1.2.5.3 Chu trình làm việc của động cơ 4 kỳ

Động cơ đốt trong có một chu trình làm việc với 2 vòng quay trục khuỷu theo 4 lần chuyển động tịnh tiến qua lại của piston Tùy thuộc sự đốt cháy của hỗn hợp gồm

14

có động cơ xăng đốt bằng tia lửa điện và động cơ diesel tự bốc cháy dưới áp suất và nhiệt độ cao

1.2.5.4 Các cơ cấu và hệ thống của động cơ đốt trong kiểu piston

- Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ nạp khí vào trong xy lanh và xả khí đã cháy ra ngoài theo đúng thời điểm để tạo hiệu suất cao

- Hệ thống biên tay quay biến chuyển động tịnh tiến piston sang chuyển động quay của trục khuỷu

- Hệ thống bôi trơn cung cấp một lượng dầu bôi trơn ở một nhiệt độ và áp suất nhất định các bề mặt ma sát các chi tiết máy

- Hệ thống làm mát giảm nhiệt độ của máy khi bị nóng qua mức, giữ cho động

cơ nằm ở một nhiệt độ cho phép

- Hệ thống nhiên liệu cung cấp đầy đủ lượng nhiên liệu và không khí cho mọi chế độ làm việc

- Hệ thống khởi động thực hiện khởi động động cơ

- Hệ thống đánh lửa tạo ra tia lửa điện đúng thời điểm để đốt cháy hỗn hợp trong xy lanh

Trên động cơ Vikyno 168F 5.5HP các cơ cấu hệ thống được được liên kết, bố trí hợp lý giúp tối ưu hóa quá trình vận hành của máy

- Động cơ 4 thì, 1 xi lanh nên vận hành êm hơn, bền hơn, tiết kiệm nhiên liệu

- Bình xăng thiết kế dung tích 3.6 lít giúp động cơ Vikyno có thể làm việc lâu hơn, không phải đổ xăng liên tục, tránh làm gián đoạn công việc của bạn Cacte nhớt

có dung tích 600 ml

- Vỏ máy làm từ kim loại chống va đập tốt, không bị han gỉ khi sử dụng Máy khởi động giật nổ bằng tay nhẹ nhàng, hệ thống đánh lửa điện tử siêu nhạy Máy nổ động cơ xăng Vikyno 168F làm mát bằng gió sẽ cung cấp khả năng làm việc được liên tục trong thời gian dài, đảm bảo hiệu suất cao khi sử dụng

16

2 Chương 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Tổng quan về ô tô

Ô tô là loại phương tiện giao thông đường bộ có từ 4 bánh trở lên, sử dụng động cơ đốt trong để tiêu thụ nhiên liệu (nhiên liệu hóa thạch, sinh học ) hoặc động

cơ điện nhằm sinh ra momen quay tới các bánh xe để di chuyển

Công dụng:

- Dùng làm công cụ chuyên chở (người, hàng hóa )

- Cơ giới hóa một số công việc, mang lại giá trị kinh tế cao

- Sử dụng cho các mục đích chuyên dụng khác (ô tô chuyên dùng)

2.1.1 Cấu tạo chung của ô tô

2.1.1.1 Động cơ

Là bộ phận sinh ra năng lượng có nhiệm vụ cung cấp công suất đến các bánh

xe chủ động giúp xe di chuyển Ngày nay bên cạnh động cơ đốt trong truyền thống thì động cơ điện cũng đang ngày càng được phát triển và sử dụng rộng rãi vì những mặt tích cực mà nó mang lại về môi trường, chi phí

2.1.1.2 Khung-gầm ô tô

Kết cấu chung của khung-gầm ô tô bao gồm những hệ thống chính sau:

a Hệ thống truyền lực: Giúp truyền momen xoắn từ động cơ đến các bánh

xe chủ động, đồng thời cũng cho phép thay đổi chiều, hướng và độ lớn của momen xoắn Hệ thống bao gồm các bộ phận: ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, truyền lực chính vi sai, các bán trục

b Hệ thống điều khiển: Giúp thay đổi tốc độ xe, điều khiển hướng chuyển

động theo ý muốn của người lái bao gồm: hệ thống phanh, hệ thống lái, điều khiển chân ga

c Khung xe và hệ thống treo: Có nhiệm vụ nâng đỡ toàn bộ chiếc xe, liên

kết các máy móc, chi tiết lại với nhau tạo thành một thể thống nhất, vững chắc giúp xe linh hoạt Hệ thống treo giúp đảm bảo độ giảm xóc dập tắt dao động đảm bảo độ êm dịu khi xe chuyển động

d Vành bánh xe và lốp ô tô: Giúp hấp thụ dao động, tạo điều kiện bám tốt

nhất với mặt đường

17

2.1.1.3 Thân vỏ ô tô

Là phần công tác hữu ích của ô tô, dùng để chở khách hoặc hàng hóa Đối với

xe con và xe khách là khoang chứa hành khách, xe tải bao gồm cabin và thùng xe [3]

2.1.1.4 Điện thân ô tô – điện điều khiển

Bao gồm các hệ thống điều khiển điện tử, hệ thống chiếu sáng, tín hiệu và các thiết bị ngoại vi khác làm tăng tính tiện nghi trên xe

Cấu trúc tổng quát của ô tô

Hình 2.1 Cấu trúc tổng quát của ô tô 2.1.2 Phân loại ô tô

2.1.2.1 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 số chỗ ngồi trên ô tô ít hơn hoặc bằng 9

- Ô tô có tải trọng trung bình: Trọng tải chuyên chở từ hơn 1.5 đến dưới 3.5 tấn hoặc có từ hơn 9 đến dưới 30 chỗ ngồi

- Ô tô có trọng tải lớn: Trọng tải chuyên chở từ 3.5 tấn trở lên hoặc có số chỗ ngồi từ 30 trở lên

- Ô tô có trọng tải rất lớn: Trọng tải chuyên chở vượt quá 20 tấn

18

Hình 2.2 Phân loại ô tô

2.1.2.2 Theo nhiên liệu sử dụng

- Ô tô có động cơ sử dụng năng lượng điện [3]

- Ô tô có động cơ sử dụng khí hóa lỏng

- Ô tô có động cơ sử dụng nhiên liệu xăng

- Ô tô có động cơ sử dụng nhiên liệu Diesel

- Ô tô có động cơ lai (Hybrid)

2.1.2.3 Theo công dụng

- Ô tô chở người

+ Ô tô con: Có số chỗ ngồi không lớn hơn 9, kể cả cho người lái [3]

+ Ô tô khách: Có số chỗ ngồi từ 10 trở lên, kể cả cho người lái

+ Ô tô chở người kiểu chuyên dụng

- Ô tô chở hàng: Có kết cấu và trang bị phù hợp với việc vận tải hàng hóa, cabin có bố trí tối đa hai hàng ghế Phổ biến với một số loại như:

+ Ô tô tải thùng kín

+ Ô tô tải mui phủ bạt

+ Ô tô tải thùng lửng

+ Ô tô tải có bàn nâng

- Ô tô chuyên dùng: Là ô tô có kết cấu và trang bị để thực hiện một chức năng công dụng đặc biệt như: Ô tô bơm bê tông, ô tô cần cẩu, ô tô cứu hộ, ô tô nâng,

19

Hình 2.3 Các loại ô tô chuyên dùng 2.1.3 Yêu cầu chung của ô tô

2.1.3.1 Những yêu cầu về thiết kế chế tạo

- Ô tô thiết kế phải mang tính hiện đại, kích thước tối ưu, bố trí hợp lý phù hợp

với công năng sử dụng, điều kiện đường xá và khí hậu

- Tạo dáng xe phải hài hòa về mặt thẩm mỹ cũng như tối ưu về khí động học

- Lựa chọn vật liệu phải có độ bền cao để chế tạo các chi tiết, chống ăn mòn tốt nhằm nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của ô tô Giảm tự trọng bằng cách sử dụng các vật liệu nhẹ hơn

- Các chi tiết phải dễ gia công, có đặc tính công nghệ cao

2.1.3.2 Những yêu cầu về sử dụng

- Ô tô phải có tính an toàn cao, đặc biệt là hệ thống phanh và hệ thống lái [3]

- Mức tiêu thụ nhiên liệu tối ưu

- Ô tô phải có tính năng động lực cao: Xe khởi động dễ dàng, thời gian tăng tốc

và quãng đường tăng tốc ngắn, tốc độ trung bình cao nhằm nâng cao năng suất vận chuyển

- Ô tô phải đảm bảo tính tiện nghi cho lái xe và hành khách, thao tác nhẹ nhàng

và đảm bảo tầm nhìn tốt

- Đảm bảo độ êm ái khi vận hành, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn về khí thải

2.1.3.3 Những yêu cầu về bảo dưỡng, sửa chữa

- Kết cấu của ô tô phải đảm bảo cho công tác tháo lắp dễ dàng, thuận tiện cho công tác sửa, thay thế phụ tùng

- Số lượng các điểm bôi trơn phải ít để giảm giờ công bơm dầu

2.2.1.1 Phân tích các cơ cấu dẫn động

Bánh xe chủ động là bánh xe nhận được công suất truyền từ động cơ đến, khi bánh xe chủ động quay sẽ làm ô tô chuyển động Các kiểu dẫn động phổ biến hiện nay bao gồm:

a Dẫn động cầu trước (FWD – Front Wheel Drive): Hai bánh trước sẽ trực

tiếp nhận được lực truyền từ động cơ Hai bánh trước sẽ chủ động quay và kéo hai bánh sau lăn theo đồng thời làm nhiệm vụ chỉnh hướng Hiện nay, kiểu dẫn động FWD hầu hết được trang bị trên khoảng 70% số xe mới xuất xưởng Nguyên nhân chính là vì các xe hiện đại ngày nay đều có động cơ đặt trước thay vì đặt sau như trước kia qua đó nới rộng không gian của khoang lái, bên cạnh đó việc chế tạo cơ cấu truyền lực từ trước ra sau khá tốn kém và làm giảm một phần nào đó công suất truyền động nên dẫn động cầu trước vẫn là phương pháp tối ưu nhất cho các dòng xe nhỏ [5]

Hình 2.4 Hệ dẫn động cầu trước FWD

21

- Ưu điểm:

+ Về sản xuất: So với hệ dẫn động cầu sau (RWD) thì FWD có cấu tạo ít chi tiết hơn, ít công lắp ráp hơn, dẫn đến giá thành xe thấp hơn Xe nhẹ hơn, dẫn đến ít tốn nhiên liệu hơn Do thiết kế của kiểu dẫn động cầu trước không cần phải có trục truyền động và cầu trục sau nên toàn bộ cơ cấu truyền động và hệ thống vi sai có thể được bố trí trong cùng một khối gọn gàng và đơn giản Cấu trúc này giúp nhà sản xuất dễ dàng

bố trí các hệ thống phụ trợ như hệ thống phanh, hệ thống treo, đường dẫn nhiên liệu,

+ Về thiết kế: Giúp tăng không gian nội thất trên xe Vì không cần những hốc lớn trên khung xe để bố trí các cơ cấu truyền động nên nhà sản xuất có thể dễ dàng bố trí các trang bị tiện nghi cho nội thất Bên cạnh đó thể tích khoang hành lý sẽ tăng đáng kể vì không có vi sai cầu sau

+ Di chuyển trên đường trơn: Do động cơ đặt trên trục dẫn động, ma sát trên bánh dẫn động lớn dẫn đến khả năng di chuyển trên đường trơn tốt hơn Ngoài ra việc bánh dẫn động đồng thời đảm nhiệm vai trò dẫn hướng nên xe FWD có xu hướng dễ lái hơn trên các đường trơn

- Nhược điểm:

+ Khả năng tăng tốc thấp do trọng lượng tập trung nhiều vào phần đầu xe + Do trọng lượng dồn về phía trước nhiều hơn khiến phần đuôi trở nên nhẹ hẳn nên dễ bị hiện tượng “understeer” hay còn gọi là mất lái khi vào cua, nghĩa là bánh trước dễ bị trượt và không còn ma sát với mặt đường, nhất là trong điều kiện mặt đường trơn trượt

+ Do độ dài hai láp trước không đồng đều, momen xoắn không đều nhau trên hai bánh trước, dẫn đến hiện tượng giằng lái khi tăng tốc gấp

+ Hao mòn lốp trước nhanh do đảm nhiệm cả đôi việc Trục truyền động trước

đi kèm cơ cấu chuyển hướng nhanh hỏng (láp trước)

+ Không hiệu quả trong việc sử dụng trên các xe công suất lớn

b Dẫn động cầu sau (RWD – Rear Wheel Drive): Hoạt động của hệ thống này

tương tự như FWD nhưng lần này là hai bánh sau chủ động quay và đẩy hai bánh trước lăn theo Những nhược điểm của hệ dẫn động cầu trước FWD lại chính là ưu điểm của hệ thống dẫn động cầu sau RWD Khi có càng nhiều kết cấu cơ khí được chuyển từ phía trước ra đằng sau, chiếc xe sẽ có được sự cân bằng trọng lượng tốt hơn,

ổn định hơn

22

Hình 2.5 Hệ dẫn động cầu sau RWD

- Ưu điểm:

+ Phân bố đều trọng lượng lên các trục, giúp xe êm ái hơn

+ Việc giải phóng các bánh trước khỏi hệ truyền động giúp nó tự do hơn trong nhiệm vụ dẫn hướng và có góc bẻ rộng hơn, cảm giác điều khiển vô lăng của tài xế cũng sẽ êm dịu hơn

+ Cấu trúc trục trước trên những chiếc xe RWD đơn giản hơn giúp các chi tiết

cơ khí, hệ thống phanh và hệ thống treo trên xe có tuổi thọ và độ bền cao hơn

+ Tận dụng triệt để trọng lượng bám của xe khi tăng tốc nhanh

+ Chi phí sửa chữa không cao

- Nhược điểm:

+ Chi phí sản xuất và lắp ráp cao hơn, hệ truyền động khá phức tạp dẫn đến không gian nội thất bị thu hẹp, trọng lượng xe cũng sẽ tăng theo làm gia tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ

+ Trên nền đường trơn, bánh dẫn động có ít ma sát hơn bánh lái phía trước, dễ gây nên hiện tượng văng đuôi “oversteer”

c Dẫn động 4 bánh bán thời gian (4WD - 4 Wheels Drive): Trong dạng hệ

dẫn động này, nguồn lực từ động cơ sau khi qua ly hợp và hộp số sẽ được truyền đến hộp phân phối, rồi được phân thành hai hướng dẫn về cầu trước và cầu sau thông qua các trục truyền động tương ứng Với hệ thống này rất nhiều xe còn có chế độ cầu nhanh cầu chậm, hộp phân phối vì thế còn có các bộ bánh răng hành tinh giảm tốc, nên đôi khi còn được gọi là hộp số phụ

23

Hình 2.6 Hệ dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD

Trong phần lớn thời gian vận hành, hộp phân phối này chỉ truyền mô men xoắn đến một cầu chủ động (thường là cầu sau) và ngắt đường truyền lực từ động cơ đến cầu còn lại Trong trường hợp cần thiết như khi đi địa hình xấu, người điều khiển có thể tự gài cầu bằng cần số phụ bên trong xe (với xe gài cầu cơ khí) hoặc bằng nút gạt (gài cầu điện tử) Các chế độ thường gặp của cần số phụ là 2H (một cầu không giảm tốc, thường dùng nhất), 4H (hai cầu không giảm tốc) và 4L (hai cầu giảm tốc)

Hình 2.7 Các vị trí gài cầu trên hệ dẫn động 4WD