bộ công thơng
công ty cổ phần cơ khí cổ loa
Báo cáo khoa học
đề tài nghiên cứu khoa học
và phát triển công nghệ " Nghiên cu thit k v công ngh ch to cm
thùng nhiên liệu ô tô tải thông dụng
có tải trọng đến 3 tấn "
M số: 33-10 RD/HĐ-KHCN Đơn vị chủ trì đề tài:
Công ty Cổ phần Cơ khí Cổ Loa - Bộ Công Thơng
Địa chỉ: Thị trấn Đông Anh, Hà Nội
P. Giám đốc KS. Vũ Trí Thức
Chủ nhiệm đề tài TS. Nguyễn Thanh Quang
8346
- 2 -
CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN
HÌNH 40
VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN THÙNG NHIÊN LIỆU 40
3.1. Quy trình công nghệ gia công các chi tiết điển hình 40
3.1.1. Quy trình công nghệ gia công tấm thân. 40
3.1.2. Quy trình công nghệ gia công tấm đầu 49
3.1.3. Quy trình công nghệ gia công tấm ngăn 51
3.2. Quy trình công nghệ hàn thùng nhiên liệu 53
3.2.1. Nguyên công 1: Hàn thân thùng 53
3.2.2. Nguyên công 2: Hàn giá bắt đồng hồ báo dầu vào thân thùng. 56
3.2.3. Nguyên công 3: Hàn cổ rót dầu vào thân thùng 57
3.2.4. Nguyên công 4: Hàn tấm ngăn vào thân thùng. 58
3.2.5. Nguyên công 5: Hàn nút vào thân thùng 59
3.2.6. Nguyên công 6: Hàn tấm đầu thùng vào thân thùng 60
3.2.7. Nguyên công 7: Kiểm tra các mối hàn. 63
CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM, KIỂM TRA THÙNG NHIÊN
LIỆU 64
4.1. Các tiêu chuẩn tham khảo. 64
4 1.1. TCVN 5833 : 1994 về thùng thép chứa chất lỏng 64
4.1.2. TCVN 6954 : 2001 về thùng nhiên liệu của mô tô, xe máy hai bánh
hoặc ba bánh 64
4.2. Đề xuất các phương pháp thử nghiệm, kiểm tra thùng nhiên liệu. 64
4.2.1. Kiểm tra các kích thước, hình dáng, dung tích, khối lượng, cấu tạo
được thực hiện bằng phương pháp kiểm tra mẫu thử với tỷ lệ 100% 64
LỜI NÓI ĐẦU
Ở nước ta, do kinh tế phát triển nhanh và ổn định nên nhu cầu về sử dụng ô tô
để vận chuyển hàng hóa ngày càng tăng. Theo thống kê của Hiệp hội các nhà sản
xuất ô tô Việt Nam – VAMA – lượng tiêu thụ xe ô tô tải trong 3 tháng đầu năm là
8763 xe, tốc độ tăng trưởng trong năm 2010 của xe tải là 12 – 14 %/năm và dự
đoán tốc độ tăng trưởng từ năm 2011 đến 2020 là 8 – 10 %/năm.
Theo “Quy hoạch phát triển ngành công nhi
ệp ô tô Việt Nam đến năm 2010,
tầm nhìn đến 2020” của Chính phủ: Xây dựng và phát triển ngành công nghiệp ôtô
VN để đến năm 2020 trở thành một ngành công nghiệp quan trọng của đất nước, có
khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước và tham gia thị
trường khu vực và thế giới. Mục tiêu cụ thể về các loại xe thông dụng (xe tải, xe
khách, xe con): Đáp ứng trên 80% nhu cầu thị tr
ường trong nước về số lượng và đạt
tỷ lệ sản xuất trong nước 60% vào năm 2010 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỷ lệ sản
xuất trong nước 50%, hộp số đạt 90%). Về động cơ, hộp số và phụ tùng sẽ lựa chọn
để tập trung phát triển một số loại động cơ, hộp số, bộ truyền động và phụ tùng với
s
ố lượng lớn phục vụ lắp ráp ô tô trong nước và xuất khẩu.
Hiện nay, tỷ lệ nội địa hoá ở các sản phẩm ôtô VN chủ yếu tập trung vào một
số chi tiết, phụ tùng như khung vỏ, ghế ngồi, săm lốp, nhựa, cao su, dây điện… Có
những doanh nghiệp đang đầu tư chiều sâu để nội địa hóa những tổng thành quan
trọng như: sát xi, cabin, cầu xe và hộp số
.
Thùng nhiên liệu là một cụm chi tiết chính của hệ thống cung cấp nhiên liệu,
đảm bảo dự trữ đủ nhiên liệu cho động cơ làm việc trong quá trình xe hoạt động.
Thùng nhiên liệu hoàn toàn có khả năng nội địa hoá bằng công nghệ trong nước.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo thùng nhiên liệu được rất ít đơn vị
quan tâm đến. Vì vậy việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo thùng nhiên liệu có ý
1-Ống dẫn; 2-Nắp; 3-Cổ rót; 4-Thùng xăng; 5-Thiết bị đo mức xăng;
6- ;7-Ống dẫn; 8-Lọc thô; 9-Bơm chuyển xăn; 10-Bình lọc lắng;
11-Lọc gió; 12-Đường dẫn khí; 13- Bộ chế hòa khí;
- 6 -
Nguyên lý làm việc: Do thùng xăng 4 đặt thấp hơn bộ chế hòa khí 13 nên
phải dùng bơm chuyển xăng 9, hút xăng từ thùng 4, qua lưới lọc 18, ống dẫn 7, lọc
thô 8 và bơm để bơm qua bình lọc lắng 10 vào bộ chế hòa khí 13.
Thùng xăng: Dùng để chứa xăng cung cấp cho động cơ đủ làm việc trong
một thời gian nhất định. Trên thùng xăng có các thiết bị để đổ xăng, kiểm tra lượng
xăng tiêu th
ụ, cung cấp xăng cho hệ thống nhiên liệu, ngoài ra trên thùng còn có
nút hoặc khóa để xả cặn hoặc tháo nhiên liệu ra ngoài.
Hình 1.2 :Thùng nhiên liệu
1,2-Bộ truyền dẫn báo mức nhiên liệu; 3-Nắp; 4-Lưới lọc; 5-Ống khóa; 6-
Nút xả; 7-Cốc đổ nhiên liệu; 8-Tấm ngăn.
Bình lọc xăng: Bình lọc xăng và cốc lắng làm nhiệm vụ lọc sạch nước và tạp
chất cơ học lẫn trong xăng trước khi vào động cơ. Lưới lọc được lắp ở miệng ống
đổ nhiên liệu của thùng nhiên liệu,
ở nắp của vỏ bơm nhiên liệu của thùng nhiên
liệu, ở nắp của vỏ bơm nhiên liệu và ống nối của buồng phao (Hình 1.3 )
- 7 - Hình 1-3: Bình lọc nhiên liệu.
a – Lọc thô; b – Lọc tinh.
1-Lỗ ra; 2-Vỏ; 3-Lỗ vào; 4-Nút xả; 5-Cốc; 6-Tấm lọc; 7-Lỗ nhiên liệu;
8-Quay bắt chặt; 9-Cốc lọc; 10-Lò xo; 11-Lõi lọc; 12-Vỏ.
Bơm xăng để bơm xăng từ thùng xăng đến động cơ, do đó cho phép giữ áp
- Lọc sạch nước và tạp chất cơ học nhiên liệu.
- Cung cấp nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc
quy định của động cơ.
- Cung cấp nhiên liệu đồng đều và đúng lúc theo một quy luật đã định vào
các xylanh theo trình tự làm việc quy định của động cơ
.
- Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích môi chất trong
- 9 -
buồng cháy.
Dù có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khá đa dạng, nhưng hiện tại đa số
hệ thống nhiên liệu thông dụng của động cơ diesel đều được cấu thành từ các bộ
phận cơ bản sau đây: 6
3
5
9
10
4
đến bơm cao áp. Hệ thống nhiên liệu có thể không có bơm thấp áp nếu thùng chứa
nhiên liệu hàng ngày được đặt
ở vị trí cao hơn động cơ để nhiên liệu tự chảy đến
bơm cao áp.
Lọc nhiên liệu - Trong hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có các bộ
phận được chế tạo và lắp ráp với độ chính xác rất cao, như : đầu phun, cặp
piston-xylanh của bơm cao áp, van triệt hồi. Các bộ phận này rất dễ bị hư hại nếu
trong nhiên liệu có tạp chất cơ h
ọc. Bởi vậy nhiên liệu phải được lọc sạch tạp chất
và nước trước khi đến bơm cao áp.
Ống dẫn nhiên liệu - gồm có ống cao áp và ống thấp áp. Ống cao áp dẫn
nhiên liệu có áp suất cao từ bơm cao áp đến vòi phun. Ống thấp áp dẫn nhiên liệu
từ thùng chứa đến bơm cao áp và dẫn nhiên liệu hồi về thùng chứa.
Bơm cao áp - có các chức năng sau đây :
- Nén nhiên liệu
đến áp suất rất cao (khoảng 100 - 1500 bar) rồi đẩy đến
vòi phun (chức năng nén).
- Điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp vào buồng đốt phù hợp với chế độ
làm việc của động cơ (chức năng định lượng).
- Định thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhiên liệu (chức năng
định thời).
Vòi phun nhiên liệu - Đại đa số vòi phun nhiên liệu ở động c
ơ diesel chỉ
có chức năng phun nhiên liệu cao áp vào buồng đốt với cấu trúc tia nhiên liệu phù
hợp với phương pháp tổ chức quá trình cháy. Ở một số hệ thống nhiên liệu đặc
biệt, vòi phun còn có thêm chức năng định lượng và định thời.
‐11‐
‐12‐
Ống dẫn xăng dùng để đưa xăng từ thùng chứa đến động cơ. Ống dẫn thường
làm bằng đồng đỏ, đồng thau hoặc thép có mạ lớp chống rỉ. Đường kính trong của
ống dẫn phụ thuộc vào công suất động cơ và thường bằng 6
÷8 mm. Đôi khi cũng
dùng ống thép hai lớp làm ống dẫn xăng. Khu vực bị cọ sát với những vật khác của
ống dẫn đều được cuốn sợi vải để bảo vệ. Trong trường hợp lắp động cơ trên hệ
thống treo mềm thì đoạn ống xăng từ thùng xe hoặc khung xe tới bơm, bơm chuyển
xăng phải dùng loại ống mềm. Dùng ống cao su làm ố
ng dẫn xăng rất tiện lợi khi
sử dụng, nhưng ống cao su tuổi thọ rất ngắn, thường mỗi năm phải thay ống một
lần.
Các ống dẫn được nối với nhau bằng các khớp nối ống. Trên ống dẫn xăng
còn có khóa kiểu nút hoặc kiểu van để khóa xăng khi máy ngừng hoạt động.
1.3.2. Cụm thùng nhiên liệu.
Hình 1- 8: Cụ
m thùng nhiên liệu
ư
Vinamoto,Vinaxuki, Trường Giang, TMT, Veam, Trường Giang, Mekong,
Huyndai, Samco, Thành Công, Chiến Thắng… hầu hết đều lắp ráp với công nghệ
gần giống nhau, có tỉ lệ nội địa hóa khoảng 30%. Các doanh nghiệp đã sản xuất
‐14‐
được khung xe, bệ xe, cabin, dây điện, nhíp và một phần đang đầu tư sản xuất
động cơ, hộp số, cầu, các đăng, hệ thống lái.
Về thùng nhiên liệu, vẫn chưa có doanh nghiệp nào đầu tư nghiên cứu chế
tạo mà đều nhập khẩu theo dạng linh kiện từ nước ngoài. Yêu cầu đặt ra là phải có
một dây truyền chuyên sản xuất các loại thùng nhiên liệu cung cấp cho các doanh
nghiệ
p lắp ráp trong nước. Vì vậy Công ty cổ phần cơ khí Cổ Loa trực thuộc Tổng
công ty Máy động lực và Nông nghiệp đã quyết định đầu tư nhân lực và thiết bị để
chế tạo thử nghiệm thùng nhiên liệu cho các xe tải có tải trọng 3 tấn. Hy vọng rằng
trong tương lai sẽ đáp ứng đầy đủ nhu cầu về thùng nhiên liệu cho các nhà máy lắp
ráp ô tô tải trong nước và xuất khẩu.
Nhiên liệu không được trào ra khỏi nắp phin lọc hoặc cơ cấu x
ả áp để giảm áp suất
dư thùng.
- Khi thùng để nằm ngửa độ rò rỉ cho phép tối đa là 30g/phút.
‐16‐
2.1.2. Yêu cầu về việc lắp thùng và hệ thống cung cấp nhiên liệu.
- Thùng phải được lắp đặt chắc chắn trên giá đỡ, có dây đai để kẹp cố định
trên giá và nằm song song với khung ô tô, không được đặt bên trong khoang trở
người và khoang trở hàng hóa.
- Hệ thống gá lắp thùng phải được thiết kế, chế tạo và lắp đặt sao cho có thể
thực hiện được các chức năng trong mọi đ
iều kiện chạy xe.
- Vị trí lắp đặt cách miệng thoát khí thải của ống xả ít nhất là 300 mm và
cách các công tắc điện, các giắc nối hở ít nhất là 200 mm.
- Các bộ phận của hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ phải được bảo vệ
hợp lý bởi một phần của khung xe hoặc thân xe để sao cho chúng không va vào vật
cản trên mặt đất lúc xe chạy.
Các yêu cầu bảo v
ệ này sẽ không cần thiết nữa nếu các bộ phận của hệ thống
cung cấp nhiên liệu, khi được đặt ở dưới xe, cao hơn phần khung hoặc thân xe được
bố trí ở ngay phía trước chúng.
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu phải được thiết kế, chế tạo và lắp đặt sao cho
chịu được mọi ảnh hưởng của sự ăn mòn bên trong và bên ngoài. Không có chuyển
động nào do xoắn, uốn và rung độ
dầu hồi với nhau. Các tấm vách ngăn này có tác dụng tăng cứng cho thùng, giảm
dao động của nhiên liệu, ngoài ra nó còn có tác dụng tránh hiện tượng trộn lẫn
không khí vào nhiên liệu từ đường dầu hồi và giữ những hạt bẩn đi vào đường hút
nhiên liệu. Để cân bằng không khí và mức nhiên liệu trong các ng
ăn thì phải có các
lỗ thông ở các vách ngăn.
‐18‐
Hình 2-2 :Tấm vách ngăn
+ Các tấm đầu thùng cần được dập gân để tăng cứng. Hình dạng gân tùy
thuộc vào kích thướng và kiểu dáng của thùng. Ở đây, tấm đầu thùng được dập gân
hình chữ X:
Hình 2-5: Kết cấu cổ rót
+ Nút có hình trụ tròn, có ren trong để bắt với đường ống bơm dầu, đường
ống dầu hồi và đai ốc xả dầu.
Hình 2-6: Kết cấu nút
‐21‐
2.3 Vệt bánh xe (Trước/sau) Mm 1720/1640
2.4 Vệt bánh xe sau phía ngoài Mm 2200
2.5 Khoảng sáng gầm xe Mm 240
2.6 Kích thước thùng xe Mm 3700 x 2000 x 600
3. Thông số về trọng lượng
Trọng lượng bản thân kG 84510
- Phân bố lên trục 1 kG 1960
3.1
- Phân bố lên trục 2 kG 2550
3.2 Trọng tải cho phép kG 2980
3.3 Số người cho phép chở Người 03 (195kG)
Trọng lượng toàn bộ kG 7685
- Phân bố lên trục 1 kG 2685
3.4
- Phân bố lên trục 2 kG 5000
4. Tốc độ
4.1 Tốc độ cực đại của xe Km/h 90
‐23‐
4.2 Độ dốc lớn nhất xe vượt được % 25
5. Động cơ
5.1 Nhà sản xuất, kiểu loại YC4F115-20
5.2 Loại nhiên liệu, số kỳ, số
xylanh, cách bố trí, kiểu làm
mát.
Diezel, 4 kỳ tăng áp, 4
8.1 Kiểu cơ cấu lái Trục vít-bánh răng
8.2 Dẫn động Trợ lực thủy lực
9. Hệ thống phanh
9.1 Phanh công tác, kiểu loại, dẫn
động
Má phanh tang trống, khí
nén hai dòng
9.2 Phanh dừng, kiểu loại, dẫn
động
Má phanh tang trống, tác
động lên bánh sau, khí nén
+ lò xo tích năng
9.3 Áp suất làm việc kG/cm
2
4
10. Hệ thống treo
10.1 Hệ thống treo trục 1 Phụ thuộc, nhíp lá bán,
giảm chấn thủy lực tác động
hai chiều
10.2 Hệ thống treo trục 2 Phụ thuộc, nhíp lá bán,
giảm chấn thủy lực tác động
hai chiều
11. Cầu xe
11.1 Cầu trước Dẫn hướng
11.2 Cầu sau Chủ động
11.3 Tỷ số truyền I
0
=6,57
2.3.2. Lựa chọn vật liệu.
Vật liệu làm thùng nhiên liệu thường làm bằng thép tấm, hợp kim nhôm.