ĐẶNG QUÝ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2001
LƯU HÀNH NỘI BỘ
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 ôtô. Bởi vậy, việc đào tạo đội ngũ kỹ sư có trình độ đáp ứng được những đòi hỏi
của ngành chế tạo và sửa chữa ô tô là một nhiệm vụ rất quan trọng.
Để phục vụ cho mục đích lâu dài nêu trên và trước mắt để đáp ứng cho chương trình
đào tạo theo học chế tín chỉ, Khoa Cơ Khí Động Lực của Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ
Thuật đã phân công cán bộ giảng dạy biên soạn giáo trình: “Tính toán thiết kế ô tô” dùng
cho hệ đại học.
Giáo trình này có 14 chương, trình bày về bố trí chung trên ô tô, các chế độ tải trọng
khi xe hoạt động, các hệ thống thuộc phần truyền lực, các cầu xe, các hệ thống treo, phanh,
lái và khung vỏ của ô tô.
Ở giáo trình này sẽ không đề cập nhiều về cấu tạo và nguyên lý hoạt động các chi tiết
và bộ phận trên ô tô. Vì phần này sinh viên đã được học kỹ ở các môn học thực tập ở
xưởng.
“Tính toán 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“, “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 qui đònh của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đối với ngành thiết kế chế tạo ô tô.
Nội dung kiến thức ở giáo trình này nhằm trang bò cho sinh viên những hiểu biết vững chắc
về động lực học và độ bền chi tiết áp dụng cho các bộ phận thuộc phần gầm của ô tô. Trên
cơ sở đó, sinh viên ra trường có thể tính toán, thiết kế được các chi tiết và bộ phận cụ thể
của xe. Từ đó, họ có thể chế tạo mới hoặc thiết kế cải tạo để phục vụ cho việc sửa chữa,
đònh, êm dòu…v.v… của xe khi chuyển động .
I.
BỐ TRÍ ĐỘNG CƠ TRÊN ÔTÔ.
Các phương án sau đây thường được sử dụng khi bố trí động cơ trên ôtô :
1. Động cơ đặt ở đằng trước.
Phương án này sử dụng được cho tất cả các loại xe. Khi bố trí động cơ đằng trước
chúng ta lại có hai phương pháp như sau :
a) Động cơ đặt đằng trước và nằm ngoài buồng lái:
Khi động cơ đặt ở đằng trước và nằm ngoài buồng lái (Hình 1.1a) sẽ tạo điều kiện cho
công việc sửa chữa, bảo dưỡng được thuận tiện hơn. Khi động cơ làm việc, nhiệt năng do
động cơ tỏa ra và sự rung của động cơ ít ảnh hưởng đến tài xế và hành khách.
Nhưng trong trường hợp này hệ số sử dụng chiều dài λ của xe sẽ giảm xuống. Nghóa là
thể tích chứa hàng hóa hoặc lượng hành khách sẽ giảm. Mặt khác, trong trường hợp này
tầm nhìn của người lái bò hạn chế, ảnh hưởng xấu đến độ an toàn chung .
1
b) Động cơ đặt đằng trước và nằm trong buồng lái (Hình 1.1b) :
Phương án này đã hạn chế và khắc phục được những nhược điểm của phương án vừa
nêu trên. Trong trường hợp này hệ số sử dụng chiều dài λ của xe tăng rất đáng kể, tầm
nhìn người lái được thoáng hơn .
Nhưng do động cơ nằm bên trong buồng lái, nên thể tích buồng lái sẽ giảm và đòi hỏi
phải có biện pháp cách nhiệt và cách âm tốt, nhằm hạn chế các ảnh hưởng của động cơ đối
với tài xế và hành khách như nóng và tiếng ồn do động cơ phát ra.
Khi động cơ nằm trong buồng lái sẽ khó khăn cho việc sửa chữa và bảo dưỡng động cơ.
Bởi vậy trong trường hợp này người ta thường dùng loại buồng lái lật (Hình 1.1h) để dễ
dàng chăm sóc động cơ .
l
a)
d)
L
l
b)
e)
L
c)
h)
l
L
Hình 1.1 : Bố trí động cơ trên ôtô
a) Nằm trước buồng lái ; b) Nằm trong buồng lái ; c) Nằm giữa buồng lái và thùng xe
d) Nằm ở đằng sau ; e) Nằm dưới sàn xe ; h) Buồng lái lật .
II. BỐ TRÍ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN ÔTÔ.
Hệ thống truyền lực của ôtô bao gồm các bộ phận và cơ cấu nhằm thực hiện nhiệm vụ
truyền mômen xoắn từ động cơ đến các bánh xe chủ động. Hệ thống truyền lực thường bao
Phương án này được thể hiện ở hình 1.2, thường được sử dụng ở xe du lòch và xe tải
hạng nhẹ. Phương án bố trí này rất cơ bản và đã xuất hiện từ lâu .
ĐC
LH
c
HS
TC
VS
N
Hình 1.2 : Động cơ đặt trước, cầu sau chủ động (4 x 2)
4
b) Động cơ đặt sau, cầu sau chủ động (4 x 2) :
Phương án này được thể hiện ở hình 1.3 thường được sử dụng ở một số xe du lòch và xe
khách. Trong trường hợp này hệ thống truyền lực sẽ gọn và đơn giản vì không cần đến
truyền động các đăng. Ở phương án này có thể bố trí động cơ, ly hợp, hộp số, truyền lực
chính gọn thành một khối .
Hình 1.3 : Động cơ đặt sau, cầu sau chủ động (4 x 2)
Một ví dụ điển hình cho phương án này là hệ thống truyền lực cho xe du lòch VW 1200
(của CHDC Đức) ở hình 1.4
bày hệ thống truyền lực của xe du lòch VAZ - 2121 (sản xuất tại CHLB Nga). Ở bên trong
hộp phân phối có bộ vi sai giữa hai cầu và cơ cấu khóa bộ vi sai đó khi cần thiết .
P
LH
ĐC
HS
C
C
1
2
Hình 1.7 : Hệ thống truyền lực của xe VAZ . 2121
1. Cơ cấu khoá vi sai giữa hai cầu
2. Vi sai giữa hai cầu
3. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 6 x 4.
LH
ĐC
TC
HS
TC
C
Sau Giữa
Hình 1.9 : Hệ thống truyền lực của xe URAL 375
8