Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
--------------------
GVC.MSC. ĐẶNG QUÝ, PGS.TS. ĐỖ VĂN DŨNG,
GVC.TS. DƯƠNG TUẤN TÙNG
GIÁO TRÌNH
THIẾT KẾ Ô TÔ
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2021
- 2
- LỜI NÓI ĐẦU
Nền công nghiệp chế tạo ô tô trên thế giới ngày càng phát triển mạnh
mẽ. Ở Việt nam, trong thời gian không lâu nữa từ tình trạng lắp ráp xe hiện
nay, chúng ta sẽ tiến đến tự chế tạo ô tô. Bởi vậy, việc đào tạo đội ngũ kỹ
sư có trình độ đáp ứng được những đòi hỏi của ngành công nghệ, chế tạo
và sửa chữa ô tô là một nhiệm vụ rất quan trọng và cấp bách.
Để phục vụ cho mục đích lâu dài nêu trên và trước mắt để đáp ứng
cho chương trình đào tạo theo hướng công nghệ ô tô, Khoa Cơ khí động
lực của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật đã phân công các cán bộ giảng
dạy biên soạn giáo trình Thiết kế ô tô dùng cho hệ đại học.
Giáo trình này có 10 chương, bao gồm: Tổng quan về thiết kế ô tô,
khái quát chung về ô tô, các chế độ tải trọng khi xe hoạt động, hệ thống
truyền lực, các cầu xe, các hệ thống treo, lái, phanh.
“Thiết kế ô tô” là môn học chuyên ngành quan trọng ở năm cuối. Bởi
vậy, trước khi học môn này, sinh viên phải học trước các môn sau “Cơ lý
thuyết”, “Sức bền vật liệu”, “Chi tiết máy”, “Cấu tạo ô tô”, “Nguyên lý
động cơ đốt trong” và “Lý thuyết ô tô”.
Giáo trình này đề cập đến những vấn đề cơ bản quan trọng của môn
học, phù hợp với chương trình quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo đối
với ngành Công nghệ ô tô. Nội dung kiến thức ở giáo trình này nhằm trang
bị cho sinh viên những hiểu biết cơ bản về đặc điểm cấu tạo và nguyên lý
làm việc của các cụm, chi tiết và các hệ thống thuộc gầm ô tô, những tính
toán cơ bản về động học và động lực học của các cụm và các hệ thống, từ
đó làm cơ sở cho những hoạt động nghề nghiệp thuộc lĩnh vực sửa chữa,
lắp ráp, kiểm định và thiết kế cải tiến những mẫu xe mới.
Do lần đầu xuất bản và thời gian có hạn, bởi vậy giáo trình này chắc
sẽ có chỗ chưa hoàn thiện và thiếu sót. Rất mong các bạn đọc góp ý để lần
tái bản sau có chất lượng tốt hơn. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
Người biên soạn:
GVC.MSc. Đặng Quý
PGS.TS. Đỗ văn Dũng
GVC.TS. Dương Tuấn Tùng
3
- 4
- MỤC LỤC
. Trang
Lời nói đầu..................................................................................................3
Mục lục.......................................................................................................5
Ký hiệu và đơn vị đo cơ bản.....................................................................11
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ Ô TÔ.............................13
Mục tiêu....................................................................................................13
1.1. Khái quát chung về thiết kế ô tô........................................................14
1.2. Trình tự trong tính toán và thiết kế ô tô.............................................14
1.2.1. Những yêu cầu chung khi thiết kế ô tô......................................14
1.2.2. Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống động lực ô tô......15
1.3. Khái quát về tính toán thiết kế hệ thống truyền lực...........................19
1.4. Khái quát về tính toán thiết kế hệ thống phanh.................................20
1.5. Khái quát về tính toán thiết kế hệ thống treo.....................................20
1.5.1. Bộ phận dẫn hướng (Cơ cấu hướng)........................................21
1.5.2. Bộ phận đàn hồi........................................................................21
1.5.3. Bộ phận giảm chấn...................................................................21
1.6. Khái quát về tính toán thiết kế hệ thống lái.......................................21
CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ Ô TÔ...................................23
Mục tiêu....................................................................................................23
2.1. Phân loại ô tô.....................................................................................24
2.2. Các yêu cầu đối với ô tô.....................................................................25
2.2.1. Các yêu cầu về thiết kế, chế tạo................................................25
2.2.2. Các yêu cầu về sử dụng............................................................25
2.2.3. Các yêu cầu về bảo dưỡng, sửa chữa.......................................25
2.3. Các thông số của ô tô.........................................................................26
2.3.1. Các thông số kích thước............................................................26
2.3.2. Các thông số trọng lượng.........................................................27
1.4. Bố trí chung trên ô tô.........................................................................28
2.4.1. Bố trí động cơ trên ô tô.............................................................29
2.4.2. Bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô...........................................32
CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC CỤM VÀ CHI
TIẾT CỦA Ô TÔ.....................................................................................38
5
- Mục tiêu....................................................................................................38
3.1. Khái niệm về các loại tải trọng..........................................................39
3.2. Những trường hợp sinh ra tải trọng động..........................................40
3.2.1. Đóng ly hợp đột ngột................................................................40
3.2.2. Không mở ly hợp khi phanh......................................................41
3.2.3. Phanh đột ngột khi xe đang chạy bằng phanh tay....................44
3.2.4. Xe chuyển động trên đường không bằng phẳng.......................46
3.3. Tải trọng dùng trong tính toán các cụm và chi tiết của gầm ô tô.......48
3.3.1. Tải trọng tính toán dùng cho hệ thống truyền lực....................48
3.3.2. Tải trọng tính toán dùng cho hệ thống phanh..........................49
3.3.3. Tải trọng tính toán dùng cho hệ thống treo và cầu...................50
3.3.4. Tải trọng tính toán dùng cho hệ thống lái................................51
CHƯƠNG 4: LY HỢP............................................................................53
Mục tiêu....................................................................................................53
4.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu...........................................................54
4.1.1. Công dụng.................................................................................54
4.1.2. Phân loại...................................................................................54
4.1.3. Yêu cầu......................................................................................54
4.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát....................55
4.2.1. Sơ đồ cấu tạo............................................................................55
4.2.2. Nguyên lý làm việc của ly hợp ma sát.......................................55
4.3. Công trượt sinh ra trong quá trình đóng ly hợp.................................56
4.3.1. Quá trình đóng ly hợp...............................................................56
4.3.2. Tính toán xác định công trượt...................................................58
4.4. Xác định kích thước cơ bản, tính toán hao mòn và nhiệt độ
của ly hợp..................................................................................................61
4.4.1. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp.....................................61
4.4.2. Tính toán độ hao mòn của ly hợp.............................................65
4.4.3. Tính toán nhiệt độ của ly hợp...................................................66
4.5. Ly hợp thủy động...............................................................................67
4.5.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc..................................................67
4.5.2. Tính toán ly hợp thủy động.......................................................68
4.5.3. Đường đặc tính của ly hợp thủy động.......................................71
6
- CHƯƠNG 5: HỘP SỐ VÀ HỘP PHÂN PHỐI....................................73
Mục tiêu....................................................................................................73
5.1. Hộp số có cấp.....................................................................................74
5.1.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.................................................74
5.1.2. Sơ đồ động học và nguyên lý làm việc của các loại hộp số......75
5.1.3. Trình tự tính toán hộp số có cấp...............................................77
5.1.4. Tính toán các thông số hình học của bánh răng hộp số...........77
5.1.5. Bộ đồng tốc...............................................................................85
5.2. Hộp số tự động..................................................................................85
5.2.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.................................................85
5.2.2. Khái quát về hộp số tự động.....................................................85
5.2.3. Biến mômen thủy lực.................................................................94
5.2.4. Hộp số hành tinh.....................................................................102
5.2.5. Hệ thống điều khiển hộp số tự động.......................................117
5.3. Hộp phân phối..................................................................................122
5.3.1. Nguyên tắc phân phối công suất cho các cầu của xe
nhiều cầu chủ động. .........................................................................122
5.3.2. Sơ đồ động học của các loại hộp phân phối...........................127
CHƯƠNG 6: TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG.....................................129
Mục tiêu..................................................................................................129
6.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.........................................................130
6.1.1. Công dụng...............................................................................130
6.1.2. Yêu cầu....................................................................................130
6.1.3. Phân loại.................................................................................130
6.2. Động học của cơ cấu các đăng.........................................................131
6.2.1. Cơ cấu các đăng đơn..............................................................131
6.2.2. Cơ cấu các đăng kép...............................................................134
6.2.3. Khớp các đăng kép đồng tốc...................................................135
6.2.4. Khớp các đăng đồng tốc loại bi..............................................136
6.3. Số vòng quay nguy hiểm của trục các đăng.....................................140
CHƯƠNG 7: CẦU CHỦ ĐỘNG.........................................................144
Mục tiêu..................................................................................................144
7.1. Sơ đồ động học của bộ truyền lực trong cầu chủ động....................145
7
- 7.1.1 Cầu chủ động không dẫn hướng..............................................145
7.1.2. Cầu chủ động dẫn hướng........................................................145
7.2. Truyền lực chính..............................................................................146
7.2.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại...............................................146
7.2.2. Tính toán kích thước truyền lực chính....................................147
7.2.3. Độ cứng vững và độ bền của truyền lực chính.......................149
7.2.4. Truyền lực cạnh.......................................................................152
7.3. Vi sai................................................................................................154
7.3.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại...............................................154
7.3.2. Động học và động lực học của vi sai bánh răng nón.............156
7.3.3. Hệ số hãm và hệ số gài vi sai..................................................160
7.3.4. Sơ đồ động học của một số loại vi sai khác............................164
7.4. Bán trục............................................................................................165
7.4.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại...............................................165
7.4.2. Xác định các lực tác dụng lên bán trục..................................167
7.4.3. Tính toán các bán trục theo bền.............................................172
CHƯƠNG 8: HỆ THỐNG PHANH....................................................176
Mục tiêu..................................................................................................176
8.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.........................................................177
8.1.1. Công dụng...............................................................................177
8.1.2. Yêu cầu....................................................................................177
8.1.3. Phân loại.................................................................................178
8.2. Sơ đồ cấu tạo các hệ thống phanh....................................................178
8.2.1. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh dầu..........................................179
8.2.2. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh khí...........................................181
8.2.3. Sơ đồ cấu tạo hệ thống phanh thủy khí...................................185
8.3. Tính toán mômen phanh cần thiết tại các cơ cấu phanh..................186
8.4. Tính toán cơ cấu phanh guốc...........................................................188
8.4.1. Quy luật phân bố áp suất trên má phanh................................188
8.4.2. Tính toán cơ cấu phanh..........................................................191
8.4.3. Phanh êm dịu và ổn định của ô tô khi phanh (hiện
tượng tự siết).....................................................................................202
8.5. Tính toán truyền động phanh...........................................................203
8.5.1. Truyền động phanh bằng cơ khí..............................................203
8
- 8.5.2. Truyền động phanh bằng chất lỏng (dầu)...............................206
8.5.3. Truyền động phanh bằng khí nén............................................209
8.6. Hệ thống phanh chống hãm cứng ABS............................................214
8.6.1. Nguyên lý làm việc..................................................................214
8.6.2. Sơ đồ cấu tạo cụm van phân phối áp suất dầu.......................216
CHƯƠNG 9: HỆ THỐNG TREO.......................................................222
Mục tiêu..................................................................................................222
9.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.........................................................223
9.1.1. Công dụng...............................................................................223
9.1.2. Yêu cầu....................................................................................224
9.1.3. Phân loại.................................................................................224
9.2. Bộ phận dẫn hướng .........................................................................225
9.2.1. Cấu tạo các cơ cấu hướng ở hệ thống treo độc lập ...............225
9.2.2. Cấu tạo các cơ cấu hướng ở hệ thống treo phụ thuộc............228
9.3. Bộ phận đàn hồi...............................................................................230
9.3.1. Đường đặc tính đàn hồi của hệ thống treo.............................230
9.3.2. Tính toán nhíp đặt dọc............................................................234
9.3.3. Tính các chi tiết của nhíp........................................................249
9.4. Bộ phận giảm chấn...........................................................................251
9.4.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại...............................................251
9.4.2. Nguyên lý làm việc của các loại giảm chấn thủy lực..............252
9.4.3. Đường đặc tính của giảm chấn thủy lực.................................255
9.5. Lựa chọn đặc tính của hệ thống treo theo quan điểm êm dịu
và động lực học................................................................................256
CHƯƠNG 10: HỆ THỐNG LÁI.........................................................261
Mục tiêu..................................................................................................261
10.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.......................................................262
10.1.1. Công dụng.............................................................................262
10.1.2. Yêu cầu..................................................................................262
10.1.3. Phân loại...............................................................................262
10.2. Kết cấu của hệ thống lái.................................................................263
10.2.1. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái..............................................263
10.2.2. Cơ cấu lái..............................................................................264
9
- 10.2.3. Truyền động lái.....................................................................269
10.3. Các tỉ số truyền của hệ thống lái....................................................271
10.3.1. Tỉ số truyền của cơ cấu lái i...............................................271
10.3.2. Tỉ số truyền của dẫn động lái id............................................272
10.3.3. Tỉ số truyền theo góc của hệ thống lái ig...............................272
10.3.4. Tỉ số truyền lực của hệ thống lái il........................................272
10.4. Xác định lực cực đại tác dụng lên vô lăng.....................................273
10.5. Tính toán hình thang lái.................................................................276
10.5.1. Động học của hình thang lái.................................................276
10.5.2. Tính toán kiểm tra hình thang lái.........................................277
10.6. Phối hợp động học giữa hệ thống treo và hệ thống lái..................279
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................281
10
- KÝ HIỆU VÀ ĐƠN VỊ ĐO CƠ BẢN
Ký Hệ số chuyển đổi giữa đơn
Đại lượng Đơn vị
hiệu vị cơ bản và đơn vị cũ
Chiều dài l m 1 inch = 2,54 cm = 0,0254 m
Vận tốc dài v m/s 1 m/s = 3,6 km/h
Vận tốc góc ω rad/s
Số vòng quay n vg/ph
Gia tốc j m/s2
Gia tốc góc e rad/s2
Lực F N 1N ≈ 0,1kG
Trọng lượng G N 103 N ≈ 102 kG ≈ 0,1 tấn
Khối lượng m kg
Áp suất q N/m2 1 N/m2 = 1 Pa = 10-5 kG/cm2
Ứng suất s N/m2 1 MN/m2 ≈ 10 kG/cm2
1Nm ≈ 10 kGcm ≈ 0,1
Mômen quay M Nm
kGm
Công L J 1 J = 1 Nm ≈ 0,1 kGm
1 W = 1 J/s ≈ 0,1 kGm/s
Công suất P W
1 W ≈ 1/736 m.l (mã lực)
T = t + 2730
Nhiệt độ T 0
K (T: độ Kenvin, t: độ
Xenxiut)
Nhiệt lượng Q J 1 J ≈ 2,4.10-3 kcal
Nhiệt dung 1 J/kgđộ ≈ 2,4.10-3 kcal/
C J/kgđộ
riêng kgđộ
Thời gian t s
11
- 12
- CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ Ô TÔ
Mục tiêu:
Sau khi học xong chương trình này sinh viên có khả năng:
1. Trình bày được khái quát chung về thiết kế ô tô.
2. Nêu được các trình tự trong tính toán và thiết kế ô tô.
3. Trình bày được khái quát về tính toán thiết kế hệ thống truyền lực.
4. Trình bày được khái quát về tính toán thiết kế hệ thống phanh.
5. Trình bày được khái quát về tính toán thiết kế hệ thống treo.
6. Trình bày được khái quát về tính toán thiết kế hệ thống lái.
13
- 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THIẾT KẾ Ô TÔ
Nhu cầu vận chuyển hành khách, hàng hóa bằng đường bộ trên
thế giới ngày càng tăng. Không những thế các yêu cầu về tính tiện
nghi, an toàn, kinh tế và thẩm mỹ ngày càng cao hơn và khắt khe hơn
nhằm cạnh tranh với các phương thức vận chuyển bằng đường sắt và
đường hàng không.
Đứng trước những yêu cầu cấp bách đó, đòi hỏi các kỹ sư ô tô phải
tìm tòi, suy nghĩ và sáng tạo để thiết kế và chế tạo ra những mẫu xe mới
có các tính năng vượt trội so với các mẫu xe cũ cùng chủng loại.
Khi nghiên cứu để thiết kế, chế tạo ra các mẫu xe mới hoặc cải tạo,
cải tiến một mẫu xe cũ, chúng ta phải đi theo thứ tự sau đây:
1. Dựa trên các yêu cầu sử dụng, điều kiện môi trường hoạt động,
có tính đến khả năng công nghệ của nhà máy và giá thành cho chi phí để
chế tạo, chúng ta phải phân tích ưu điểm và nhược điểm của từng phương
án kết cấu, thiết kế và chế tạo.
2. Tiến hành xây dựng mô hình động lực học của từng chi tiết và
của cả mẫu xe mới.
3. Xác định chế độ tải trọng tác dụng lên mô hình động lực học.
4. Lựa chọn phương pháp tính toán độ bền, từ đó xác định ra các
thông số cơ bản.
5. Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả vận hành của xe.
6. Kiểm tra sơ bộ các đặc tính động lực học của mẫu xe mới thông
qua các phần mềm mô phỏng trên máy tính.
1.2. TRÌNH TỰ TRONG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ Ô TÔ
1.2.1. Những yêu cầu chung khi thiết kế ô tô
- Xe phải mang tính hiện đại, các bộ phận và tổng thành trên xe
phải có kết cấu hiện đại, kích thước nhỏ gọn, bố trí hợp lý phù hợp với
các điều kiện đường xá và khí hậu.
- Thân xe phải đẹp, phù hợp với yêu cầu về thẩm mỹ công nghiệp
và thẩm mỹ người tiêu dùng.
14
- - Vật liệu chế tạo các chi tiết phải có độ bền cao, độ chống mòn,
chống gỉ cao, nhằm nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của xe. Nên tăng tỷ lệ
vật liệu nhẹ để giảm tự trọng của xe.
- Kết cấu và hình dạng của các chi tiết phải có tính công nghệ cao,
dễ gia công, số lượng các nguyên công trong quy trình công nghệ chế tạo
càng ít càng tốt.
1.2.1.1. Những yêu cầu khi thiết kế xe ô tô con và xe chở khách
Ngoài những yêu cầu chung đã nêu ở mục 1.2.1 thì đối với xe ô
tô con và xe chở khách còn có những yêu cầu riêng sau đây:
- Xe phải có đặc tính động lực học cao, tức là: khả năng đạt tốc độ
cực đại, khả năng tăng tốc và khả năng leo dốc tốt nhất có thể có được.
- Xe phải có độ ổn định và độ an toàn cao ở các loại đường.
- Xe phải có tính tiện nghi và độ êm dịu cao.
- Xe phải có tính kinh tế và tiêu hao ít nhiên liệu.
1.2.1.2. Những yêu cầu khi thiết kế ô tô tải
Ngoài những yêu cầu chung đã nêu ở mục 1.2.1 thì đối với xe ô tô
tải còn có những yêu cầu riêng sau đây:
- Xe phải có khả năng kéo, bám tốt ở các loại đường xấu.
- Xe phải có khả năng cơ động cao.
- Xe phải có độ ổn định và độ an toàn cao.
- Xe phải có tính kinh tế cao, giảm tối đa tự trọng của xe và tiêu
hao ít nhiên liệu.
1.2.2. Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống động lực ô tô
1.2.2.1. Các dạng thông số
Khi tính toán sức kéo của ô tô, người thiết kế cần phải phân biệt 3
dạng thông số:
- Các thông số cho trước
- Các thông số chọn
- Các thông số tính toán.
15
- Các thông số cho trước:
- Loại ô tô: ô tô tải, ô tô chở khách, ô tô con (một cầu chủ động
hoặc nhiều cầu chủ động).
- Trọng tải hữu ích Ge hoặc số lượng hành khách.
- Vận tốc lớn nhất của ô tô vmax ở số truyền cao nhất.
- Hệ số cản của mặt đường tương ứng với vận tốc cực đại.
- Hệ số cản lớn nhất của mặt đường mà xe có thể khắc phục được
ở số 1 là max.
- Loại động cơ dùng trên ô tô (động cơ xăng hoặc động cơ diesel).
- Loại hệ thống truyền lực.
+ Lưu ý: khi thiết kế ô tô vận tải thì hệ số cản tổng cộng của mặt
đường cần cho lớn hơn một ít so với khi ô tô chuyển động ứng với
vận tốc cực đại để có thêm một phần dự trữ công suất nhằm cho ô tô
chuyển động được ổn định ở vận tốc cực đại. Thông thường chọn =
0,025 ÷ 0,035. Như vậy, khi cho hệ số cản lăn f = 0,02 thì ô tô còn có thể
khắc phục được độ dốc i = 0,005 ÷ 0,015 khi chuyển động ở vận tốc cực
đại vmax.
Đối với ô tô con, hệ số cản tổng cộng của mặt đường khi chuyển
động với vận tốc cực đại chọn bằng hệ số cản lăn f, nghĩa là vận tốc cực
đại chỉ đạt được khi chuyển động trên đường bằng i = 0.
Các thông số chọn:
- Trọng lượng bản thân của ô tô G0.
- Hệ số cản không khí Cx và diện tích cản chính diện của ô tô S
hoặc nhân tố cản không khí W = 0,625 Cx S.
- Trọng lượng phân bố ra các cầu ô tô khi không có tải G01, G02 và
khi có đầy tải G1, G2.
- Vận tốc góc của trục khuỷu động cơ ứng với Pemax là .
- Hiệu suất cơ khí của hệ thống truyền lực ηt.
16
- Các thông số chọn dựa trên các điều kiện sử dụng thực tế, các số
liệu thí nghiệm và trên cơ sở các ô tô mẫu sẵn có cùng loại.
Các thông số tính toán:
Trong tính toán sức kéo của ô tô, khi thiết kế: các thông số cần xác
định gồm:
- Công suất thiết kế (công suất danh định) của động cơ Ped.
- Thể tích công tác của động cơ Vc.
- Tỉ số truyền của truyền lực chính io.
- Số lượng số truyền n và tỉ số truyền ihi của hộp số, của hộp phân
phối hoặc hộp số phụ ip.
1.2.2.2. Trình tự tính toán các thông số cơ bản
1.2.2.2.1. Xác định trọng lượng toàn bộ của ô tô G
Đối với ô tô con và ô tô chở khách:
G = Go + nh.Gh + Ghl
Ở đây:
Go - Trọng lượng bản thân ô tô.
Gh - Trọng lượng của một hành khách.
Ghl - Trọng lượng của hành lý.
nh - Số lượng hành khách kể cả người lái và phụ xe (nếu có).
Đối với ô tô vận tải:
G = G0 + ncGn + Ghh
Ở đây:
G0 - Trọng lượng bản thân ô tô.
Gn - Trọng lượng của một người.
Ghh - Trọng lượng của hàng hóa chở trên xe.
nc - Số chỗ ngồi trong buồng lái.
1.2.2.2.2. Chọn lốp cho ô tô
Đối với ô tô con:
Thông thường trọng lượng phân bố lên cầu trước và cầu sau ở xe
con (G1 = G2), bởi vậy ta có thể chọn các lốp như nhau cho cả hai cầu.
17
- Đối với ô tô khách và ô tô tải loại 4x2:
Khi chở đầy tải theo thiết kế thì thông thường trọng lượng phân bố
ra cầu trước khoảng 25 ÷ 30% trọng lượng toàn bộ của xe, còn phân bố
ra cầu sau khoảng 70 ÷ 75% trọng lượng toàn bộ của xe, tức là:
G1 = (0,25 ÷ 0,3)G
G2 = (0,7 ÷ 0,75)G
Cần chú ý rằng, ở xe 2 cầu thì cầu chủ động sau thông thường có
04 bánh xe (loại ô tô 4x2). Tuy nhiên, theo các tài liệu thí nghiệm thì
thường trọng lượng tác dụng lên mỗi lốp sau lớn hơn so với lốp trước,
bởi vậy ta chọn lốp sau để bố trí cho lốp ở cả hai cầu.
Sau khi đã chọn được lốp, chúng ra sẽ tính được bán kính làm việc
trung bình rb của bánh xe.
1.2.2.2.3. Xác định công suất lớn nhất của động cơ
Xin xem ở giáo trình Lý thuyết ô tô, Chương 5 (tác giả: GVC.MSc.
Đặng Quý, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, năm 2012).
1.2.2.2.4. Xác định thể tích công tác của động cơ
Thể tích công tác của động cơ được tính theo công thức sau:
Ở đây:
- Số vòng quay của động cơ ứng với công suất cực đại.
- Áp suất hữu ích trung bình ứng với công suất cực đại của
động cơ.
= 0,45 ÷ 0,6 MPa.
z - Số kì của động cơ.
1.2.2.2.5. Xác định tỉ số truyền cực đại và cực tiểu của hệ thống
truyền lực
Xin xem ở giáo trình Lý thuyết ô tô, Chương 5 (tác giả: GVC.MSc.
Đặng Quý, NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, năm 2012).
18
- 1.2.2.2.6. Xác định tỉ số truyền của truyền lực chính
Xin xem ở giáo trình Lý thuyết ô tô, Chương 5 (tác giả: GVC.MSc.
Đặng Quý, NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, năm 2012).
1.2.2.2.7. Xác định số lượng tỉ số truyền, tỉ số truyền ở các tay số,
của hộp số, hộp số phụ hoặc hộp phân phối
Xin xem ở giáo trình Lý thuyết ô tô, Chương 5 (tác giả: GVC.MSc.
Đặng Quý, NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, năm 2012).
1.2.2.2.8. Xác định tỉ số truyền của số lùi
Xin xem ở giáo trình Lý thuyết ô tô, Chương 5 (tác giả: GVC.MSc.
Đặng Quý, NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, năm 2012).
Trong giáo trình này chỉ đề cập đến tính toán thiết kế hệ thống
truyền lực, hệ thống phanh, treo và lái của ô tô; còn phần tính toán thiết
kế động cơ đã được viết ở một giáo trình khác.
1.3. KHÁI QUÁT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
TRUYỀN LỰC
Nhiệm vụ của hệ thống truyền lực là truyền năng lượng từ động cơ
đến các bánh xe chủ động. Trong quá trình truyền năng lượng, hệ thống
truyền lực phải tăng được mômen xoắn của động cơ lên để tạo ra lực kéo
lớn hơn hoặc bằng tổng các lực cản tác dụng lên ô tô thay đổi liên tục.
Hiệu suất của hệ thống truyền lực phải lớn.
Thứ tự tính toán thiết kế hệ thống truyền lực có thể chia ra hai bước
lớn như sau:
1) Xác định tỉ số truyền chung của cả hệ thống truyền lực nhằm
đảm bảo các tính chất động lực học của ô tô, đảm bảo khả năng kéo và
tính kinh tế của ô tô đối với điều kiện làm việc đã cho.
2) Xác định kích thước của các chi tiết trong hệ thống truyền lực.
Hai bước lớn trên đây được cụ thể hóa theo các bước chi tiết
như sau:
+ Trên cơ sở của điều kiện kỹ thuật và sử dụng đã cho trước, kết
hợp với điều kiện chế tạo, chúng ta chọn sơ đồ động học của cả hệ thống
truyền lực, của hộp số và dự kiến luôn số cấp của hộp số.
19
- + Tiến hành tính toán lực kéo của ô tô, xác định tỉ số truyền chung
của cả hệ thống truyền lực khi gài các số khác nhau.
+ Phân chia tỉ số truyền của hệ thống truyền lực theo từng cụm
(hộp số, hộp số phụ, truyền lực chính, truyền lực cuối).
+ Xác định tỉ số truyền của hộp số ở các tay số.
+ Xác định kích thước của các chi tiết, tiến hành bố trí toàn bộ hệ
thống truyền lực và kiểm tra sự liên quan làm việc giữa các bộ phận và
chi tiết với nhau.
1.4. KHÁI QUÁT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHANH
Nhiệm vụ của hệ thống phanh là để giảm tốc độ của ô tô cho
đến khi dừng hẳn hoặc giảm đến một tốc độ nhất định nào đó. Mặt
khác nó còn dùng để giữ cho ô tô đứng yên ở các dốc. Như vậy hệ
thống phanh đảm bảo ổn định và an toàn cho ô tô khi chuyển động và
cả khi đứng yên.
Trình tự tính toán thiết kế hệ thống phanh như sau:
+ Trên cơ sở độ lớn mômen phanh cầu sinh ra ở các cơ cấu phanh
đủ để dừng xe lại trong khoảng thời gian ngắn nhất theo điều kiện bám,
chúng ta sẽ tính được các lực tác dụng lên các chi tiết của cơ cấu phanh.
Từ đó chúng ta sẽ xác định được kích thước các chi tiết của cơ cấu phanh
hoặc tính toán kiểm tra độ bền các chi tiết của hệ thống phanh.
+ Dựa trên độ lớn các lực tác dụng lên các chi tiết của các cơ cấu
phanh chúng ta sẽ tính toán thiết kế được truyền động phanh hoặc tính
toán kiểm tra độ bền các chi tiết của nó.
1.5. KHÁI QUÁT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO
Nhiệm vụ của hệ thống treo là phải thực hiện được hai yêu cầu cơ
bản sau đây:
+ Đảm bảo độ êm dịu tốt khi ô tô chuyển động.
+ Đảm bảo yêu cầu về động lực học và an toàn chuyển động của ô tô.
Hệ thống treo của ô tô có ba bộ phận đảm nhận các nhiệm vụ khác
nhau. Đó là bộ phận dẫn hướng, bộ phận đàn hồi và bộ phận giảm chấn.
20
nguon tai.lieu . vn
