ĐỒ án HỌC PHẦN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ô TÔ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ LIÊN QUAN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ
----------------

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN Ơ TƠ
XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ LIÊN QUAN

Giáo viên hướng dẫn : HUỲNH TRỌNG CHƯƠNG
Sinh viên thực hiện

: LÂM TƯỞNG QUÂN

Mã số sinh viên

: 60136631

Khánh Hòa – 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ
----------------

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN Ơ TƠ
XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ LIÊN QUAN

Thơng số cần thiết cho ô tô thiết kế

Tr漃฀ng lươ฀ng chuyên chở:

:G0 = 7495 kg

Số chỗ ngồi:

:3

Tốc độ tối đa: :

:90 Km/h


Khánh Hòa – 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa/Viện: Kỹ thuật Giao thông
PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN
Tên h漃฀c phần: Thiết kế và tính tốn ơ tơ
Giảng viên hướng dẫn:

Th.s Huỳnh Trọng Chương

Sinh viên thực hiện:

Lâm Tưởng Quân

H漃฀c kỳ: ...../2021

Lớp: 60 CNOT - 3

MSSV: 60136631
Ngành: Kỹ thuật Ơ tơ

A. Hình thức thực hiện Quyết định 506 kèm theo phụ lục 6 (06 điểm)
TT

01

02

03
04

05

TÊN GỌI ĐƯỢC KIÊM TRA

Trình bày trang giấy
1. Khổ giấy A4
2. Canh lề cho trang A4
Có đầy đủ theo “Thứ tự danh mục”
1. Trang bìa chính
2. Trang thơng số thiết kê
3. Phiếu đánh giá đồ án học phần
4. Mục lục
5. Danh mục hình vẽ, đồ thị
6. Danh mục bảng biểu
7. Danh mục các ký hiệu, từ viết tắt

8. Tên và nội dung của chương, mục; đề mục; tiểu
mục;
9. Tài liệu tham khảo
10. Phần phụ lục (nếu có)
(Thiếu một mục, xem như KHƠNG ĐIỂM)
Trình bày Trang bìa (đúng hướng dẫn)
Cách trình bày từng mục (từ 1 đến 8 trong thứ tự 02):
Về:
Font chữ; Cỡ chữ; Canh lề Trái/phải; Lùi vào của
chữ đầu dịng; Dãn dịng; Khoảng cách giữa các
đoạn văn
(Hồn thành: 1 mục = 0.125 điểm
Hồn thành: 7 mục = 1 điểm)
Hình thức CHƯƠNG, MỤC, TIỂU MỤC
1. Khoảng cách giữa CHƯƠNG với MỤC cấp 1
1

ĐIỂM
Chuẩn Thực
hiện
0.50
0.25
0.25
0.25

0.25
1.00

2.00
0.25

06

2. Font chữ; Cỡ chữ
3. Canh lề Trái
4. Canh lề Phải
5. Lùi vào của chữ đầu dòng
6. Dãn dòng
7. Khoảng cách giữa các đoạn văn
8. Lỗi chính tả
Hình thức HÌNH ẢNH và BẢNG BIỂU
1. Cách trình bày (Méo, tỷ lệ khơng hợp lý)
Méo
Tỷ lệ hình; tỷ lệ giữa hình và chữ trong một hình
2. Tên gọi
3. Giới thiệu hoặc nhắc đến trong nội dung
TỔNG:

0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
2.00
1.00

0.50

0.50

B. Nội dung thực hiện theo ĐA/KLTN hoặc CĐTN (04 điểm):
……………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………….…
Nhận xét chung (sau khi sinh viên hồn thành ĐA/KL):
……………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………….…
Điểm hình thức:……/10

Điểm nội dung:......./10

Điểm tổng kết:………/10

Khánh Hịa, ngày 07 tháng 6 năm 2021
Giáo viên phụ trách
(Ký và ghi rõ họ tên)

Huỳnh Tr漃฀ng Chương

2


MỤC LỤC
PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN....................................................................1
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.................................................................................6
DANH MỤC BẢNG BIỂU...........................................................................................8
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT..............................................................9
Chương 1. TỔNG QUAN Ô TÔ THIẾT KẾ...............................................................13

1.1. YÊU CẦU LÀM VIỆC.........................................................................................13
1.2. CHỦNG LOẠI Ô TÔ THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM...................................13
1.2.2. Ơ tơ khách......................................................................................................13
1.2.3. Ơ tơ tải............................................................................................................13
1.3. NGUỒN CUNG CẤP CƠNG SUẤT....................................................................14
1.3.1. Khái qt........................................................................................................14
1.3.2. Đường đặc tính tốc độ động cơ đốt trong.......................................................15
1.4. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC................................................................................17
1.4.1. Bố trí chung....................................................................................................17
1.4.2. Các cụm tổng thành........................................................................................18
1.4.2.1. Ly hợp ơ tơ...............................................................................................18
1.4.2.2. Hộp số......................................................................................................19
1.4.2.3. Trục truyền...............................................................................................22
1.4.2.4. Truyền lực chính và vi sai........................................................................23
1.4.2.5. Truyền lực cuối cùng................................................................................24
1.4.2.6. Bánh xe chủ động.....................................................................................24
1.4.2.7. Hiệu suất hệ thống truyền lực...................................................................25
1.5. DẦM CẦU...........................................................................................................25
1.6. HỆ THỐNG TREO...............................................................................................26
1.6.1. Công dụng......................................................................................................26
1.6.2. Tên gọi............................................................................................................ 26
1.6.3. Bộ phận chính hệ thống treo...........................................................................26
1.7. ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG........................................................................................27
1.7.1. Dầm cầu dẫn hướng........................................................................................27
1.7.2. Hệ thống lái ô tô.............................................................................................27
3


1.8. HỆ THỐNG PHANH...........................................................................................30
1.8.1. Công dụng, các loại phanh trên một ơ tơ và vị trí...........................................30

1.8.2. Thành phần chính của hệ thống phanh............................................................30
Chương 2. THIẾT KẾ Ô TÔ LÂM TƯỞNG QUÂN...................................................31
2.1. YÊU CẦU LÀM VIỆC.........................................................................................31
2.2. CHỌN XE MẪU..................................................................................................31
2.3. CHỌN SƠ BỘ......................................................................................................32
2.3.1. Nguồn cung cấp công suất..............................................................................32
2.3.2. Thân khung và sườn xe...................................................................................32
2.3.3. Hệ thống truyền lực........................................................................................33
2.3.3.1. Đường truyền công suất ô tô....................................................................33
2.3.3.2. Các cụm tổng thành trong hệ thống truyền lực.........................................33
2.3.4. Dầm cầu..........................................................................................................35
2.3.5. Hệ thống treo..................................................................................................36
2.3.6. Hệ thống lái ...................................................................................................38
2.3.7. Hệ thống phanh...............................................................................................39
2.3.7.1. Hệ thống phanh phụ.................................................................................39
2.3.7.2. Hệ thống phanh chính..............................................................................40
2.3.8. Thơng số kích thước và trọng lượng...............................................................40
2.4. CƠNG SUẤT ĐỘNG CƠ TRÊN Ơ TƠ................................................................41
2.4.1. Cơng suất động cơ ứng với vận tốc lớn nhất ô tô............................................41
2.4.2. Công suất lớn nhất của động cơ đốt trong......................................................45
2.5. VẬN TỐC CHUYỂN ĐỘNG...............................................................................45
2.5.1. Bán kính lăn bánh xe chủ động.......................................................................46
2.5.2. Tỷ số truyền trong hệ thống truyền lực ô tô....................................................47
2.5.2.1. Tỷ số truyền của truyền lực chính và truyền lực cuối cùng......................47
2.5.2.2. Tỷ số truyền của tay số truyền 1 hộp số chính và tỷ số truyền cao hộp số
phụ hay hộp phân phối..........................................................................................48
2.5.2.3. Tỷ số truyền số lùi và tỷ số các số truyền trung gian trong hộp số chính. 48
2.5.3. Xác định vận tốc ô tô......................................................................................51
2.5.4. Xác định công suất và moment xoắn động cơ................................................54
2.5.4.1. Biểu thức..................................................................................................54

2.5.4.2. Bảng biến thiên........................................................................................54
4


2.5.4.3. Đường biểu diễn.......................................................................................55
2.5.5. Cân bằng lực kéo tại các bánh xe chủ động....................................................56
2.5.5.1. Các trường nghiên cứu khi ô tô di chuyển................................................56
2.5.5.2. Xác định các phần tử trong cân bằng lực kéo...........................................57
2.5.6. Nhân tố động lực học của ô tô........................................................................61
2.5.6.1. Nhân tố động lực học ô tô khi chất đủ tải.................................................62
2.5.6.2. Nhân tố động lực học ô tô khi thay đổi tải................................................64

5


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1a. Sơ đồ kích thước xe con..........................................................................13
Hình 1.1b. Sơ đồ kích thước xe khách......................................................................13
Hình 1.1c. Sơ đồ kích thước xe tải............................................................................14
Hình 1.2. Các loại động cơ........................................................................................14
Hình 1.3. Đường đặc tính ngồi động cơ đốt trong loại piston...............................16
Hình 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực trên ơ tơ..........................................17
Hình 1.5. Động h漃฀c lái cơ bản...................................................................................27
Hình 1.6. Động h漃฀c hình thang lái............................................................................28
Hình 2.1. Sơ đồ vị trí động cơ và cầu chủ động.......................................................32
Hình 2.2. Thân khung và sườn xe rời.......................................................................32
Hình 2.3. Sơ đồ đường truyền cơng suất và momen ơ tơ........................................33
Hình 2.4. Sơ đồ ly hơ฀p ma sát...................................................................................33
Hình 2.5. Dẫn động ly hơ฀p bằng chất lỏng, có trơ฀ lực khí nén...............................33
Hình 2.6. Sơ đồ dẫn động điều khiển hộp số............................................................34

Hình 2.7. Hộp số có cấp.............................................................................................34
Hình 2.8. Trục truyền động cardan chữ thập..........................................................34
Hình 2.9. Sơ đồ bán trục...........................................................................................35
Hình 2.10. Truyền lực chính......................................................................................35
Hình 2.11. Visai..........................................................................................................35
Hình 2.12. Dầm cầu phía trước.................................................................................35
Hình 2.13. Dầm cầu phía sau....................................................................................36
Hình 2.14. Bộ phận giữ hướng hệ thống treo thuộc dầm cầu trước.......................36
Hình 2.15. Bộ phận giữ hướng hệ thống treo thuộc dầm cầu sau..........................36
Hình 2.16. Bộ phận đàn hồi hệ thống treo thuộc dầm cầu trước...........................37
Hình 2.17. Bộ phận đàn hồi hệ thống treo thuộc dầm cầu sau...............................37
Hình 2.18. Bộ phận giảm chấn hệ thống treo...........................................................37
Hình 2.19. Thanh cân bằng liên kết 2 hệ thống treo trên một dầm cầu.................38
Hình 2.20. Vị trí vành tay lái trên ơ tơ thiết kế........................................................38
Hình 2.21. Vành tay lái trên ơ tơ thiết kế.................................................................38
Hình 2.22. Cơ cấu lái kiểu trục vít ê cu bi hồi chuyển chốt cho xe thiết kế...........39
6


Hình 2.23. Hình thang lái, loại 1 địn cho xe thiết kế..............................................39
Hình 2.24. Trơ฀ lưc lái, loại trơ฀ lực thủy lực – HPS cho xe thiết kế.........................39
Hình 2.25. Sơ đồ hệ thống phanh khí nén................................................................53
Hình 2.26. Đường đặc tính giá trị số vòng quay trục bánh xe chủ động và vận tốc
ơ tơ
..................................................................................................................................... 55
Hình 2.27. Đường đặc tính cơng suất có ích, và moment xoắn có ích của ĐCĐT. 55
Hình 2.28. H漃฀ đường đặc tính cân bằng lực kéo tiếp tuyến của ơ tơ......................61
Hình 2.29. H漃฀ đường đặc tính nhân tố động lực h漃฀c của ô tô................................64

7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Các khoảng giá trị số vòng quay ứng với động cơ sử dụng nhiên liệu........16
Bảng 1.2. Giá trị các hệ số thực nghiệm của ĐCĐT....................................................17
Bảng 2.1. Bảng biến thiên của nen.m và vne theo số vịng quay ne..................................51
Bảng 2.2. Giá trị cơng suất và moment xoắn ĐCĐT...................................................55
Bảng 2.3. Giá trị các thông số trong cân bằng lực kéo.................................................59
Bảng 2.4. Giá trị nhân tố động lực học của ô tô khi chất đủ tải...................................63

8


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu
a
a, b, c
b
WD
WD0
D
Daij
Dx

Khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm G
Hệ số thực nghiệm của động cơ
Khoảng cách từ trục sau đến trọng tâm G
Chiều rộng bao

Khoảng cách hai vệt bánh xe phía trước
Nhân tố động lực học của ơ tơ
Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với khi đủ tải ở tay
số truyền i và tỷ số truyền (j) hộp số phụ
Nhân tố động lực học của ô tô tương ứng với trọng lượng

mới
fv
Hệ số cản lăn giữa các bánh xe với mặt đường
F
Diện tích cản chính diện
g
Gia tốc trọng trường
ge
Suất tiêu hao nhiên liệu
G
Trọng tâm của xe khi chất đầy tải
G0
Trọng lượng bản thân xe khi chưa chất tải
Ge
Tải trọng hữu ích
Ghh
Trọng lượng hàng hóa
Ghl
Trọng lượng hành lý trung bình của một người mang theo
Ga
Trọng lượng tồn bộ của ơ tơ
Ga1,Ga Trọng lượng tồn bộ của ơ tô được phân bố theo thứ tự lên các
2
Gng

GT
Gx
Gφ
H
HG
i
i0
iCC
ih1
ihi
ihn
ipj
ipt
ipc
it
itij

bánh xe của trục cầu trước và trục sau
Trọng lượng trung bình một người tham gia
Tiêu hao nhiên liệu trong một giờ
Trọng lượng mới của ô tô
Trọng lượng bám của bánh xe chủ động ô tô
Chiều cao bao
Chiều cao trọng tâm
Độ dốc của mặt đường
Tỷ số truyền trong truyền lực chính
Tỷ số truyền trong truyền lực cuối cùng
Tỷ số truyền trong hộp số chính, ở tay số truyền thấp nhất (1)
Tỷ số truyền trong hộp số chính, ở tay số thứ (i)
Tỷ số truyền trong hộp số chính, ở tay số truyền cao nhất (n)

Tỷ số truyền trong hộp số phụ; có tỷ số truyền (j)
Tỷ số truyền trong hộp số phụ; có tỷ số truyền thấp (t)
Tỷ số truyền trong hộp số phụ; có tỷ số truyền cao (c)
Tỷ số truyền của hệ thống truyền động
Tỷ số truyền của hệ thống truyền động ơ tơ với hộp số chính
ở tay số truyền thứ i và tỷ số truyền (J) hộp số phụ
9

Đơn vị
mm
mm
mm
mm
N
N
N

m2
m/s
N
N
N
N
N
N
N
N
N
mm
mm

iti

Tỷ số truyền của hệ thống truyền động ô tô với hộp số chính
ở tay số truyền thứ i (khơng có hộp số phụ)
Gia tốc tịnh tiến của ơ tơ
Hệ số cản khơng khí
Chiều dài tổng thể
Chiều dài cơ sở
Mơ men động cơ lớn nhất
Số vòng quay của bánh xe chủ động

m/s2
Ns²/m4
mm
mm
Nm
vòng/phú

Số vòng quay của trục khuỷu động cơ

t
vòng/phú

nemin

Số vòng quay nhỏ nhất trục khuỷu động cơ làm việc ổn định

t

vịng/phú

nemax

chế độ tồn tải
Số vịng quay lớn nhất trục khuỷu động cơ

t
vịng/phú

neN

Số vịng quay trục khuỷu ứng với giá cơng suất lớn nhất

t
vòng/phú

neM

Nemax
Số vòng quay trục khuỷu ứng với giá trị mơ men động cơ lớn

t
vịng/phú

j
K
L
L0
Memax

nb
ne

nng
Ne
Nemax
Nevmax
Nf
Ni
Nj
Nt
Nω
Pc
Pi
Pj
Pk
Pkij
Pf
Pω
Pφ
Pψ
q
rb
r0
v
vmin

nhất Memax
Số lượng người tham gia
Công suất phát ra của động cơ

Công suất cực đại của động cơ
Công suất động cơ ứng với vận tốc lớn nhất
Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn
Công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc
Công suất tiêu hao để thắng lực cản qn tính
Cơng suất tiêu hao cho ma sát trong hệ thống truyền lực
Công suất tiêu hao để thắng lực cản khơng khí
Lực cản chuyển động của ơ tơ
Lực cản dốc
Lực qn tính
Lực kéo tiếp tuyến của ô tô
Lực kéo tiếp tuyến phát ra tại các bánh xe chủ động ứng với
từng tay số thứ i và tỷ số truyền (j) hộp số phụ
Lực cản lăn
Lực cản khơng khí
Lực bám giữa bánh xe chủ động của ô tô với mặt đường
Lực cản tổng cộng của mặt đường
Cơng bội
Bán kính lăn lốp xe
Bán kính thiết kế của bánh xe
Vận tốc ô tô thiết kế
Vận tốc nhỏ nhất
10

t
người
W
W
W
W

W
W
W
W
N
N
N
N
N
N
N
N
N
m
m
m/s
m/s


vmax
W
WDK
Zi1

Vận tốc lớn nhất
Nhân tố cản khơng khí ơ tơ
Khoảng cách 02 tâm trụ đứng (KingPin)
Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên các bánh xe ơ

m/s

Ns2/m2
mm
N

Zi2

tơ phía trục cầu trước
Phản lực pháp tuyến từ mặt đường tác dụng lên các bánh xe ơ

N

ωe
ωb
ηt
ψmax
λ
φ
δi
ĐCĐT
TLC
VS

tơ phía trục cầu sau
Tốc độ góc của trục khuỷu động cơ
Tốc độ góc của bánh xe chủ động
Hiệu suất hệ thống truyền lực
Hệ số cản tổng cộng của mặt đường ứng với vmax
Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp
Hệ số bám giữa bánh xe chủ động với mặt đường
Hệ số tính đến ảnh hưởng của các khối lượng vận động quay

Động cơ đốt trong
Truyền lực chính
Vi sai

11


12


Chương 1. TỔNG QUAN Ô TÔ THIẾT KẾ

1.1. YÊU CẦU LÀM VIỆC
- Trọng lượng chuyên chở, G0 (kG)
- Tốc độ lớn nhất, ứng với loại đường, Vmax (km/h)
1.2. CHỦNG LOẠI Ơ TƠ THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
1.2.1. Ơ tơ con
Có kết cấu và trang bị chủ yếu dùng để chở người, hành lý mang theo và hàng hóa.
Tổng số chỗ ngồi bao gồm cả chỗ người điều khiển không nhiều hơn 9 (hình 1.1.a).

Hình 1.1.a. Sơ đồ kích thước xe con
Ơ tơ con cũng có thể kéo theo một rơ mc.
1.2.2. Ơ tơ khách
Có kết cấu và trang bị dùng để chở người và hành lý mang theo, có số chỗ ngồi
bao gồm cả chỗ người điều khiển 10 trở lên (hình 1.1.b).

Hình 1.1.b. Sơ đồ kích thước xe khách
Ơ tơ khách có thể có 1 hoặc 2 tầng và cũng có thể kéo theo rơ mc
1.2.3. Ơ tơ tải
Ơ tơ tải bao gồm: ơ tơ chở hàng hóa (hình 1.1.b); ô tô chở hàng chuyên dùng; ô tô

kéo rơ mc; ơ tơ đầu kéo …

13


Hình 1.1.c. Sơ đồ kích thước xe tải
Trong đó:
G - trọng tâm xe khi chất đầy tải;
L0 - chiều dài cơ sở xe, mm;
a - khoảng cách từ trục trước đến trọng tâm G, mm;
b - khoảng cách từ trục sau đến trọng tâm G, mm.
L - chiều dài tổng thể xe, mm;
W0 - chiều rộng cơ sở xe, mm
H - chiều cao tổng thể xe, mm.
1.3. NGUỒN CUNG CẤP CƠNG SUẤT
1.3.1. Khái qt
Động cơ lắp trên ơ tơ là thiết bị chuyển hóa dạng năng lượng nào đó thành động
năng làm quay trục động cơ (hình 1.2).

Hình 1.2. Các loại động cơ
a. Động cơ đốt trong; b. Động cơ điện; c. Động cơ diesel.
Hiện nay, động cơ lắp trên ô tô bao gồm: động cơ đốt trong, động cơ điện, động cơ
Hybrid.

14


+ Động cơ đốt trong, sử dụng nhiên liệu được đốt cháy bên trong buồng đốt, nếu
nhiên liệu là:
- Xăng, gọi là động cơ xăng;

- Diesel, gọi là động cơ diesel;
- Khí đốt, gọi là động cơ khí đốt.
Động cơ đốt trong có thể là động cơ 2 hay 4 kỳ.
+ Động cơ điện, dùng năng lượng điện để hoạt động;
+ Động cơ Hybrid là sự kết hợp giữa động cơ đốt trong và động cơ điện.
1.3.2. Đường đặc tính tốc độ động cơ đốt trong
a. Khái niệm
Để xác định mô men hay lực kéo của động cơ đốt trong tác dụng lên các bánh xe
chủ động cần phải nghiên cứu đường đặc tính tốc độ của nó.
Đường đặc tính tốc độ động cơ đốt trong là đường chỉ sự phụ thuộc của cơng suất
có ích Ne, mơmen xoắn có ích Me, tiêu hao nhiên liệu trong một giờ GT và suất tiêu
hao nhiên liệu ge theo số vòng quay ne hoặc vận tốc góc ω của trục khuỷu.
Có hai loại đường đặc tính tốc độ của động cơ:
- Đường đặc tính tốc độ cục bộ;
- Đường đặc tính tốc độ ngồi hay đường đặc tính ngồi của động cơ
Đường đặc tính ngồi của động cơ được xây dựng ở chế độ cung cấp nhiên liệu
cực đại, tức là mở hoàn toàn cánh bướm ga đối với động cơ xăng sử dụng Carburetor
hoặc đặt thanh răng của bơm cao áp với chế độ cấp nhiên liệu hoàn toàn đối với động
cơ diesel;
Đường đặc tính cục bộ là khi cánh bướm ga hoặc thanh răng đặt ở vị trí trung gian.
b. Các điểm đặc trưng theo số vòng quay ne của trục khuỷu động cơ
Muốn có đường đặc tính chính xác phải xây dựng từ thí nghiệm, nhưng cũng có
thể xây dựng đường đặc tính từ cơng thức thực nghiệm
Để xây dựng các đường cong Ne, Me, ge, phải tiến hành xác định các điểm đặc
trưng theo số vòng quay trục khuỷu (ne) trong một đơn vị thời gian.
Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong loại piston được thể hiện trên hình
1.3.
Đó là:
nmin – số vịng quay nhỏ nhất trục khuỷu động cơ làm việc ổn định ở chế độ toàn
tải;

15


nM – số vòng quay của trục khuỷu ứng với giá trị mô men động cơ lớn nhất, Memax;
nN – số vịng quay của trục khuỷu ứng với giá cơng suất lớn nhất Nemax;
nmax – số vòng quay lớn nhất của trục khuỷu động cơ.

Hình 1.3. Đường đặc tính ngồi động cơ đốt trong loại piston
a. Động cơ xăng - khơng hạn chế vịng quay;
b. Động cơ xăng - có hạn số vòng quay;
c. Động cơ Diesel
Đơn vị thường dùng của tốc độ quay là vòng/phút , viết tắt là [vg/ph] hoặc [rpm].
Số vòng quay lớn nhất của trục khuỷu động cơ, đối với:
- Động cơ xăng, sử dụng carburetor khơng có bộ phận hạn chế số vịng quay
thường dùng trên xe con, đôi khi dùng trên xe khách. Số vòng quay lớn nhất (nmax) giới
hạn ở số vòng quay vượt q số vịng quay tương ứng với cơng suất lớn nhất;
Bảng 1.1. Các khoảng giá trị số vòng quay ứng với động cơ sử dụng nhiên liệu
NHIÊN LIỆU
SỬ DỤNG

BỘ HẠN CHẾ
SỐ VỊNG
QUAY
Khơng

Xăng

Có

X

X

Diesel

LIÊN QUAN
ĐẾN SỐ VỊNG QUAY ĐCĐT
nmin (vg/ph)

nmax (vg/ph)

λ = nmax/nN

600 ÷ 1100

5000 ÷ 7000

1.1 ÷ 1.3

500 ÷ 600

2600 ÷ 3500

0.8 ÷ 0.9

500 ÷ 600

2000 ÷ 2600

0.8 ÷ 0.9

- Động cơ diesel dùng trên xe tải, xe khách và ngày nay dùng cả trên xe con. Loại
này được trang bị bộ điều tốc hai hoặc nhiều chế độ, phần lớn làm việc với công suất
gần cực đại, máy điều chỉnh sao cho giá trị số vòng quay tương ứng khơng vượt q
số vịng quay ứng với cơng suất lớn nhất. Cơng suất động cơ làm việc khi có bộ điều
tốc là cơng suất định mức N n (hình 1.3c), mô men xoắn ứng với công suất định mức
(Nn) gọi là mô men xoắn định mức Mn, tương ứng với số vòng quay nn.
16


Theo thực nghiệm, tùy từng loại nhiên liệu sử dụng cho động cơ và mối quan giữa
nmax và nN bằng tỷ số λ = nmax/nN mà có các khoảng giá trị của các điểm đặc trưng trên
đường đặc tính theo số vòng quay trục khuỷu (n e) động cơ được thể hiện trong bảng
1.1

c. Các điểm đặc trưng theo công suất và mơ men xoắn
Khi khơng có đường đặc tính tốc độ ngồi của động cơ bằng thực nghiệm, có thể
xây dựng chúng bằng công thức thực nghiệm S.R.Laydecman như sau:
Ne = Nmax [a.(ne/nN) + b.(ne/nN)2 - c.(ne/nN)3]
Trong đó:
Ne, ne – cơng suất của động cơ và số vịng quay tương ứng của trục khuỷu động cơ
ở một điểm bất kỳ trên đường đặc tính ngồi;
Nemax, neN – cơng suất cực đại của động cơ và số vòng quay tương ứng của trục
khuỷu động cơ trên đường đặc tính ngồi;
a, b, c – các hệ số thực nghiệm của động cơ phụ thuộc vào nhiên liệu sử dụng, số
kỳ, và kết cấu buồng đốt. Theo thực nghiệm, giá trị các hệ số trong bảng 1.2.
Bảng 1.2. Giá trị các hệ số thực nghiệm của ĐCĐT
Sử dụng
Kỳ Buồng cháy
nhiên liệu
Xăng

4
Diesel
2
Diesel
4
Trực tiếp
Diesel
4
Dự bị
Diesel
4
Xốy lốc
1.4. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
1.4.1. Bố trí chung

17

Các hệ số thực nghiệm
a
b
c
1
1
1
0.87
1.13
1
0.5
1.5
1

0.6
1.4
1
0.7
1.3
1


Hình 1.4. Các cách bố trí hệ thống truyền lực trên ô tô
1.4.2. Các cụm tổng thành
1.4.2.1. Ly hợp ô tô
a. Công dụng [6]
Là một cơ cấu được dùng để nối hoặc ngắt truyền động từ động cơ đến hộp số của
ô tô trong những trường hợp cần thiết.
Bảo đảm là cơ cấu an toàn cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khi gặp quá tải
như trong trường hợp phanh đột ngột mà không nhả ly hợp.
b. Phân loại ly hơ฀p ô tô
b.1. Theo phương pháp truyền mô men xoắn
Theo phương pháp truyền mô men từ trục khuỷu của động cơ đến hệ thống truyền
lực người ta chia ly hợp thành các loại sau:
Ly hợp ma sát: đây là loại ly hợp được sử dụng phổ biến trên ô tô hiện nay.
Cấu tạo của nó gồm đĩa ma sát, đĩa ép, vỏ, lò xo,… Ly hợp ma sát sử dụng lực ma
sát từ các đĩa ma sát ép lên bề mặt bánh đà để truyền mô men từ động cơ đến trục sơ
cấp của hộp số.
Ly hợp thủy lực: truyền năng lượng bằng chất lỏng.
Ly hợp liên hợp: thường kết hợp 2 trong các loại trên: phổ biến ly hợp thủy lực kết
hợp ly hợp ma sát.
Ngoài ra, ly hợp điện từ: bản chất của ly hợp điện từ cũng là ly hợp ma sát, nhưng
ở đây nó sử dụng lực điện từ từ cuộn dây để kéo phần ứng ma sát ép vào rotor để
truyền mô men. Ly hợp điện từ được áp dụng chủ yếu trong việc điều khiển máy nén

điều hòa, quạt tản nhiệt, phanh điện từ.
b.2. Theo trạng thái làm việc của ly hợp
Theo trạng thái làm việc của ly hợp, thường chia ly hợp ra thành 2 loại sau:
- Ly hợp thường đóng;
- Ly hợp thường mở.
b.3. Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép
Theo phương pháp phát sinh lực ép trên đĩa ép, chia ra các loại ly hợp sau:
Loại lò xo (lò xo đặt xung quanh, lò xo trung tâm, lò xo màng): loại này được sử
dụng phổ biến nhất trên ô tô hiện nay. Ly hợp sử dụng lị xo để ép lên đĩa ma sát để nó
ép vào mặt bích bánh đà. Tạo lực ma sát gắn kết để truyền mô men từ động cơ đến trục
sơ cấp hộp số. Đây cũng chính là loại ly hợp ma sát.
18


Loại nửa ly tâm: Lực ép sinh ra ngoài lực ép của lị xo cịn có lực ly tâm của trọng
khối phụ ép thêm vào
Loại ly tâm: Ly hợp ly tâm sử dụng lực ly tâm để tạo lực ép đóng và mở ly hợp.
b.4. Theo phương pháp dẫn động ly hợp
Theo phương pháp dẫn động ly hợp, chia ly hợp ra thành các loại sau:
Ly hợp dẫn động cơ khí: hệ dẫn động này sử dụng cơ cấu địn bẩy hoặc cáp để
điều khiển nối - ngắt ly hợp. Hiện nay, hệ dẫn động này ít phổ biến trên ô tô hơn so với
loại dẫn động thủy lực, nó chủ yếu được sử dụng trong xe mô tô côn tay.
Ly hợp dẫn động thủy lực: đây là phương pháp dẫn động điều khiển ly hợp phổ
biến trên ô tô ngày nay. Ly hợp sử dụng hệ thống dẫn động thủy lực bao gồm xilanh
chính, xilanh cắt ly hợp, đường ống dẫn chất lỏng.
Ly hợp dẫn động có cường hóa:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí cường hóa khí nén;
+ Ly hợp dẫn động thủy lực cường hóa khí nén.
1.4.2.2. Hộp số
a. Công dụng

- Dùng để thay đổi tỷ số truyền nhằm thay đổi mô men xoắn ở các bánh xe chủ
động của xe. Đồng thời, làm thay đổi tốc độ chạy xe phù hợp với sức cản bên ngoài.
- Thay đổi chiều chuyển động của xe (tiến và lùi)
- Tách động cơ ra khỏi hệ thống truyền lực trong khoảng thời gian tùy ý mà không
cần tắt động cơ và ngắt ly hợp.
- Dẫn động lực học ra ngoài cho các bộ phận công tác của xe chuyên dùng.
b. Phân loại
b.1. Phân theo cấp số, hộp số trên ô tơ có 2 loại:
- Truyền có cấp
- Truyền vơ cấp - CVT
b.2. Phân theo cách điều khiển cho hộp số, có:
- Điều khiển bằng tay - MT;
- Tự động điều khiển - AT;
- Bán tự động.
b.3. Phân theo sử dụng ly hợp, có:
- Ly hợp đơn;
19


- Ly hợp kép - DCT;
- Biến mô thủy lực.
c. Ưu và nhươ฀c điểm
c.1. Hộp số điều khiển bằng tay – Manual Tranmission
Ưu điểm
- Thường tiết kiệm nhiên liệu hơn hộp số tự động hay hộp số vô cấp CVT.
- Giá thành rẻ hơn so với các loại hộp số khác.
- Việc bảo trì, bảo dưỡng thường dễ dàng và ít tốn kém chi phí hơn.
- Giúp người điều khiển kiểm sốt xe tốt hơn trong nhiều tình huống.
- Việc phải sử dụng nhiều thao tác để điều khiển ly hợp, số hợp lý giúp người điều
khiển tập trung hơn.

- Mang lại cảm giác điều khiển chân thật và thú vị hơn.
Nhươ฀c điểm
- Việc điều khiển và xử lý tình huống với hộp số điều khiển bằng tay là khó hơn so
với xe số tự động. Bên cạnh đó, những “tay lái yếu” có thể cảm thấy căng thẳng khi
vừa phải tập trung quan sát đường đi, vừa phải thực hiện khá nhiều thao tác của hộp số
điều khiển bằng tay.
- Gây bất tiện và khó chịu trong trường hợp kẹt xe, tắc đường vì người điều khiển
sẽ phải thường xuyên thực hiện các thao tác với hộp số, đặc biệt là “rà ly hợp” để giữ
cho xe không tắt máy khi đường đông.
- Việc phải liên tục làm việc với bàn đạp ly hợp (chân ly hợp) có thể sẽ khiến chân
người điều khiển bị đau nhức, nhất là sau một hành trình dài. Với những người lớn
tuổi hoặc có vấn đề về xương khớp ở chân thì vấn đề này sẽ càng trở nên nghiêm trọng
hơn.
c.2. Hộp số tự động điều khiển – Automatic Tranmission
Ưu điểm
- Do bản chất tự động, loại hộp số này mang đến trải nghiệm dễ dàng và thoải mái
hơn cho người điều khiển bằng tay, đặc biệt là những “tay lái yếu”.
- Hộp số tự động còn tỏ ra rất hữu dụng khi điều khiển xe trong khu vực thành thị
đông đúc. Không như ở hộp số điều khiển bằng tay, người điều khiển phải cực kỳ tập
trung và mệt mỏi khi điều khiển để giữ xe không tắt máy ở tốc độ thấp, với hộp số tự
động, người điều khiển hoàn toàn thoải mái và tự tin trong việc điều khiển.
Nhươ฀c điểm
20


- Độ tiêu hao nhiên liệu lớn hơn so với hộp số điều khiển bằng tay truyền thống do
sự hao hụt cơng suất ở biến mơ thủy lực.
- Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế khá cao do cấu tạo phức tạp của hệ
thống.
c.3. Hộp số tự động vô cấp (CVT – Continuous Variable Tranmission)

Ưu điểm
- Giữ lại được khả năng điều khiển nhẹ nhàng, thoải mái của một hộp số tự động.
- Khả năng tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn so với hộp số tự động có cấp truyền thống.
- Cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ và khối lượng nhẹ hơn so với hộp số tự động
có cấp.
- Q trình vận hành mượt mà và chính xác do người điều khiển khơng cảm nhận
được q trình sang số thơng thường (vịng tua lên cao rồi giảm xuống) như ở các loại
hộp số khác.
Nhươ฀c điểm
- Tiếng ồn khi tăng tốc cũng như khi chạy ở tua máy cao là một trong những
nhược điểm cố hữu của CVT, dù hộp số có trang bị chế độ giả lập cấp số hay không.
- Dây đai trong hộp số CVT cũng khơng thể chịu được những động cơ có cơng
suất và moment xoắn cao, do đó hồn tồn khơng phù hợp đối với những dịng xe thể
thao.
- Chi phí bảo dưỡng, thay thế, sửa chữa các bộ phận bên trong hộp số CVT còn khá
cao.
c.4. Hộp số ly hơ฀p kép (Dual Clutch Tranmission)
Ưu điểm
- Có thể hiểu nơm na rằng hộp số ly hợp kép gồm hai hộp số điều khiển bằng tay thơng
thường ghép lại. Do vậy, nó vừa bảo đảm được lực kéo phù hợp với điều kiện hoạt động
của xe, vừa tối ưu được hiệu suất truyền động và tính kinh tế nhiên liệu của ơ tơ.
- Thời gian sang số nhanh và chính xác, tạo cảm giác lái phấn khích và thể thao
hơn.
- So với những hộp số tự động có cấp (sử dụng biến mơ thủy lực và cơ cấu bánh
răng hành tinh), hộp số ly hợp kép DCT có cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ hơn khá nhiều.
Nhươ฀c điểm
- Với thiết kế cũng như thuật toán phức tạp khiến giá thành của hộp số DCT còn
khá cao, chỉ phù hợp với những dòng xe hạng sang, xe thể thao hay siêu xe.
21

- Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế cũng còn khá cao so với các loại hộp số
khác.
- Một số hãng xe như Ford hay Volkswagen đã cố gắng trang bị hộp số ly hợp kép
trên những dòng xe phổ thông và dễ tiếp cận hơn, tuy nhiên cũng gặp nhiều khiếm
khuyết như việc chuyển số không mượt mà, thuật toán chọn số chưa tối ưu hay hiện
tượng giật ở tốc độ thấp.
1.4.2.3. Trục truyền
Trục truyền trong hệ thống truyền động (lực) trên ơ tơ, có hai loại:
(trục cardan và bán trục)
a. Trục cardan
+ Công dụng
Trục cardan là cơ cấu liên kết giữa 2 trục có khoảng cách thay đổi, đặt xa nhau mà
đường tâm chúng có thể khơng thẳng hàng và góc bởi ln thay đổi. Dùng để truyền
cơng suất và momen.
+ Vị trí trục cardan
Vị trí trục cardan trong hệ thống truyền lực ơ tơ, có thể:
- Nối từ trục ra của hộp số chính tới trục bánh răng quả dứa của bộ truyền lực
chính cầu xe.
- Nối từ trục ra của Truyền lực chính tới bánh xe chủ động.
+ Phân loại bộ truyền động cardan
Bộ truyền động cardan được phân loại theo kết cấu của trục cardan hoặc theo kết
cấu khớp cardan
- Theo kết cấu trục cardan
Trục rỗng: đối với các loại ô tô tải hay các loại ơ tơ có động cơ đặt ở phía
trước nhưng dẫn động ra phía sau thì thường sử dụng loại trục rỗng. Có đặc
điểm là nhẹ và có thể thay đổi được độ dài. Tuy nhiên, trục rỗng thường lớn,
nên chỉ sử dụng ở những xe có khơng gian lớn.
Trục đặc: thường ở vị trí giữa bộ truyền lực chính-vi sai trong dầm cầu ghép
đến bánh xe chủ động, chiều dài trục khơng thay đổi được. Nó thường nhỏ và

gọn, nên ít tiêu tốn khơng gian.
- Theo kết cấu khớp cardan
Có hai loại: dạng trục và dạng bi.
- Theo đặc tính tốc độ góc của khớp cardan
22