Nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo cụm thùng nhiên liệu ô tô tải thông dụng có tải trọng dưới 3 tấn

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

Hà nội, 12 - 2010

- 1 -
MỤC LỤC

MỤC LỤC - 1 -

LỜI NÓI ĐẦU - 4 -
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN - 5 -
1.1. Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng - 5 -
1.2. Kết cấu hệ thống nhiên liệu động cơ diesel - 8 -
1.3. Kết cấu cụm thùng nhiên liệu 11
1.3.1. Cụm đường ống và thùng nhiên liệu. 11
1.3.2. Cụm thùng nhiên liệu. 12
1.4. Tình hình sản xuât thùng nhiên liệu ở Việt Nam. 13
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÙNG NHIÊN LIỆU 15
2.1. Một số yêu cầu của thùng nhiên liệu: 15
2.1.1. Yêu cầu chung: 15
2.1.2. Yêu cầu về việc lắp thùng và hệ thống cung cấp nhiên liệu. 16
2.2. Nghiên cứu kết cấu thùng nhiên liệu. 16
2.2.1. Mặt cắt ngang của thùng nhiên liệu. 16
2.2.2. Kết cấu các bộ phận của thùng nhiên liệu 17
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế 21
2.3.1. Lựa chọn xe cơ sở 21
2.3.2. Lựa chọn vật liệu 24
2.3.3. Lựa chọn kích thước sơ bộ của thùng. 27
2.3. Thiết kế mô phỏng thùng nhiên liệu bằng phần mềm SolidWorks 29
2.4. Tính bền thùng nhiên liệu 33
2.4.1. Tính bền mối hàn 33
2.4.2 .Trường hợp ô tô chuyển động phanh gấp: 37

- 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

4.2.2. Thử kín 64
4.2.3. Thử rơi. 64
4.2.4. Thử thủy lực. 64
- 3 -

4.2.5.
Thử độ chịu va đập. 64
4.2.6. Thử tính chịu nhiên liệu 65
4.3. Mô phỏng thí nghiệm thử rơi thùng nhiên liệu bằng phần mềm Ansys. 65
4.3.1. Giới thiệu phần mềm Ansys. 65
4.3.2. Mô phỏng thử rơi thùng nhiên liệu. 66
KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71
















- 4 -

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

nghĩa thực tiễn cao.
- 5 -

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng có nhiệm vụ chuẩn bị và cung
cấp hỗn hợp hơi xăng và không khí cho động cơ, đảm bảo đủ số lượng và thành
phần của hỗn hợp (thể hiện qua hệ số lượng dư không khí
α
) luôn luôn phù hợp
với chế độ làm việc của động cơ.
Hệ thống cung cấp nhiên liệu phải đảm bảo được hỗn hợp giữa không khí và
nhiên liệu có chất lượng tốt, làm cho nhiên liệu được đốt cháy tốt nhất trong mọi
chế độ làm việc của động cơ. Cần phải đảm bảo kiểu hòa trộn, tỷ số hòa trộn, áp
suất hòa trộn và thời giàn hòa trộ
n thích hộp giữa xăng và không khí ứng với từng
chế độ làm việc của động cơ.
Trong hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ xăng gồm có thùng nhiên
liệu, các bình lọc và bơm nhiên liệu. Tất cả các thiết bị đó nối với nhau bằng ống
dẫn nhiên liệu. Sơ đồ HTNL được trình bày như sau:








Hình 1-1: Sơ đồ hệ th
ống nhiên liệu của động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí.

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

suất nhất định trong đường ống nhiên liệu.
Trong các loại dẫn động cơ khí thì bơm màng được sử dụng nhiều nh
ất. Bơm
màng có thể điều chỉnh lưu lượng xăng một cách tự động, trong lúc thay đổi lưu
lượng thì áp suất xăng ở phía sau bơm vẫn giữ nguyên không đổi.







Hình 1-4: Bơm nhiên liệu kiểu màng
1-Cần dẫn động; 2-Tay kéo bơm tay; 3-Thanh; 4-Lò xo; 5-Màng;
6-Van giảm áp; 7- Lưới lọc; 8- Nắp bơm; 9-Van xả; 10-Lò xo.
- 8 -

Bầu lọc không khí: Có nhiệm vụ làm sạch hết bụi bẩn trong không khí đi vào
bộ chế hòa khí để giảm độ mài mòn các chi tiết làm việc trong động cơ.

Hình 1-5 : Các bầu lọc không khí
a – Bầu lọc dầu - quán tính; b – Bầu lọc có lõi lọc khô.
1-Bể dầu; 2-Lõi lọc; 3-Nắp; 4-Đai ốc tai hồng; 5-Vít kéo; 6-Ống dẫn không
khí tới máy nén; 7-Vòng chắn dầu; 8,11-Ống gom không khí; 9-Lõi lọc khô; 10-
Thân bầu lọc; 12,13- Ống thông gió cácte.
1.2. Kết cấu hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có các nhiệm vụ sau:
- Chứa nhiên liệu dự trữ,
đảm bảo cho động cơ hoạt động liên
tục trong một khoảng thời gian quy định.

- 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

2
7


8



1
Hình 1-6: Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel
1- Thùng nhiên liệu; 2- Bơm thấp áp; 3- Lọc nhiên liệu; 4- Bơm cao áp;
5-
Ống cao áp; 6- Vòi phun; 7- Bộ điều tốc; 8- Bộ điều chỉnh góc phun sớm;
9- Ống thấp áp; 10- Ống dầu hồi.
Nguyên lý hoạt động: Bơm thấp áp 2 hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu 1
qua đường ống thấp áp 9 đến bộ lọc nhiên liệ
u 3 để lọc sạch nước và cặn bẩn trong
nhiên liệu. Bơm cao áp 4 đẩy tiếp nhiên liệu vào đường ống cao áp 5 tới vòi phun
6 để phun nhiên liệu vào buồng cháy động cơ. Nhiên liệu dư thừa trong vòi phun
qua ống dầu hồi 10 về bơm cao áp, một phần nhiên liệu dư thừa trong vòi phun trở
về thùng chứa nhiên liệu.
 ‐10‐



Thùng nhiên liệu – dùng để chứa nhiên liệu dự trữ để động cơ hoạt động
liên tục trong thời gian định trước, cỡ thùng lớn hay nhỏ tùy theo công suất và
đặc tính động cơ.
Bơm thấp áp - bơm có chức năng hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu rồi đẩy

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‐

Hiện nay đa số các xe ô tô tải đều sử dụng động cơ diesel vì hiệu suất của
động cơ diesel lớn hơn đọng cơ xăng, do hao phí nhên liệu ít và tỷ số nén cao. Ví
dụ, nếu động cơ xăng có hiệu suất tiêu hao nhiên liệu là g
e
= (150÷240)g/kW.h thì
động cơ diesel là g
e
= (110÷190)g/kW.h, nghĩa là lượng nhiên liệu tiêu hao ở động
cơ diesel là ít hơn động cơ xăng khoảng (30÷35)%. Hơn nữa, nhiên liệu dùng trong
động cơ diesel rẻ tiền và ít gây cháy hơn so với xăng dùng trên động cơ xăng.
1.3. Kết cấu cụm thùng nhiên liệu.
1.3.1. Cụm đường ống và thùng nhiên liệu.









Hình 1-7: Cụm đường ống và thùng nhiên liệu
1: Ống dầu hồi; 2: Ống dầu cấp; 3: Đ
ai kẹp; 4: Vòng đỡ;
5: Đầu nối; 6: Đệm; 7: Cụm lọc thô; 8: Ống tới bơm cao áp; 9, 10: Đầu nối.
Dưới lực hút của bơm, nhiên liệu từ thùng nhiên liệu qua ống dầu cấp 2 tới
cụm lọc thô 7. Tại đây nước và các cặn bẩn được loại khỏi nhiên liệu để bảo vệ
bơm cao áp và vòi phun. Nhiên liệu thừa sau khi được bơm từ bơm cao áp tới kim
phun sẽ theo đường ố
ng dầu hồi 1 về thùng nhiên liệu.

 ‐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

1-Thùng nhiên liệu; 2-Nắp thùng; 3-Lọc;
4-Ống dẫn; 5-Ống dầu hồi; 6, 8: Vòng đai; 7: Giá đỡ
 ‐13‐



Thùng nhiên liệu 1 được định vị chắc chắn trên giá đỡ 7 nhờ các vòng đai
bằng cao su 6 và 8. Các giá đỡ 7 làm bằng thép chữ U, được bắt chặt lên khung xe
bằng bu lông và đai ốc.
Miệng thùng đậy kín bằng nắp, ở nắp có van không khí. Cấu tạo của nắp có
khả năng đảm bảo giữ cho hơi xăng không bay ra ngoài tự do, việc tổn hao nhiên
liệu càng giảm thì càng giữ được tính bốc hơi của nó
để khởi động máy, đồng thời
ngăn ngừa sự tăng quá mức hoặc giảm áp suất trong thùng. Phía trên thùng, nắp
khóa cùng với lưới lọc và bộ truyện dẫn báo mức nhiên liệu. Để xả cặn bẩn và
nhiên liệu ở đáy thùng có lỗ xả cùng ốc xả.
1.4. Tình hình sản xuât thùng nhiên liệu ở Việt Nam.
Theo Quyết định số: 34/2007/QĐ-BCN ngày 31/7/2007 của Bộ Công thương
(Phê duyệt Quy hoạch phát triển công nghiệ
p đến năm 2010, tầm nhìn đến năm
2020), Bộ đã định hướng phát triển có chọn lựa một số loại động cơ, hộp số, bộ
truyền động và phụ tùng với số lượng lớn phục vụ lắp ráp ô tô trong nước và tham
gia xuất khẩu. Phát triển sản xuất đáp ứng nhu cầu các chi tiết hỗ trợ thông dụng,
có thể sử dụng cho nhiều mác xe như
ắc quy, bugi, pha đèn, kính, săm lốp, hệ
thống dây điện, còi, giảm xóc,… Tăng cường khả năng liên kết, hợp tác giữa các
doanh nghiệp để chuyên môn hoá sản xuất các linh kiện, phụ tùng với khối lượng
lớn, bảo đảm yêu cầu chất luợng của nhà lắp ráp, tiến tới hoàn thiện các mẫu xe
mang thương hiệu Việt Nam.
Hiện nay, các doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tô tải ở Việt Nam nh

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.

 ‐15‐



CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÙNG NHIÊN LIỆU
2.1. Một số yêu cầu của thùng nhiên liệu:
2.1.1. Yêu cầu chung:
- Thùng làm bằng vật liệu có cơ tính, hóa tính, đặc tính về nhiệt phù hợp với
điều kiện sử dụng và có lớp sơn bảo vệ bên ngoài.
- Kết cấu của thùng phải đảm bảo cứng vững, chịu được áp suất không nhỏ
hơn 0,8 at.
- Thùng không được méo, bẹp, thủng hay rò rỉ, m
ối hàn phải bền chắc và kín.
Bên trong thùng không được có các kết cấu làm cản trở việc thoát hết không khí
khi bơm nhiên liệu vào.
- Thùng và các bộ phận liền kề phải thiết kế sao cho không tạo ra sự tích điện
giữa thùng và khung xe có thể làm cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu.
Chú thích: Khung xe ở đây được hiểu là khung cơ sở (Chassis)
- Thùng phải được chế tạo sao cho chịu được ăn mòn. Thùng phải chịu được
thử nghiệm
độ kín khít ở áp suất lớn hơn hai lần áp suất làm việc bình thường và
trong mọi trường hợp, ít nhất phải bằng áp suất tuyệt đối 130kPa. Bất kỳ một áp
suất dư hay bất kỳ một áp suất nào vượt quá áp suất làm việc thông thường phải
được giảm tự động bằng các cơ cấu thích hợp (các lỗ thoát, các van an toàn…)

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

ng của kết cấu, động cơ và bộ truyền động được
phép tạo ra ma sát hay ứng suất một cách không bình thường đối với các bộ phận
của hệ thống cung cấp nhiên liệu.
2.2. Nghiên cứu kết cấu thùng nhiên liệu.
2.2.1. Mặt cắt ngang của thùng nhiên liệu.
Về nguyên tắc, cùng một thể tích chứa nhiên liệu chúng ta nên thiết kế thùng
nhiên liệu cao-hẹp hơn là thấp-rộng ngang để hạn chế
ảnh hưởng tới đường hút
nhiên liệu. Ngoài ra để thiết kế chế tạo thùng nhiên liệu đáp ứng được tất cả các
yêu cầu kỹ thuật cũng như có kích thước hợp lý, kiểu dáng công nghiệp – đẹp cũng
 ‐17‐



mất nhiều công sức. Để thuận tiện, người ta thường chế tạo một số thể tích thùng
nhiên liệu thông dụng như: 50 – 80 – 100 – 160 - 200 lít.
Như vậy mặt cắt ngang của thùng dầu nên có hình chữ nhật và uốn góc nhằm
tạo thể tích chứa nhiên liệu tối đa, và dễ dàng trong gia công chế tạo, đáp ứng được
các yêu cầu kĩ thuật.







Hình 2-1: Kết cấu thùng
2.2.2. K
ết cấu các bộ phận của thùng nhiên liệu.
+ Người ta thường tạo các vách ngăn để ngăn cách đường dầu hút và đường

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 2-3: Tấm đầu thùng
 ‐19‐



+ Ngoài ra các phụ kiện thùng nhiên liệu như cảm biến đo mức dầu, van xả
nhiên liệu, nắp thùng nhiên liệu là các phụ kiện tiêu chuẩn cần có cho mỗi thùng
dầu.
+ Kết cấu mép đầu thùng:

Hình 2-4a: Gấp mép Hình 2-4b: Hàn lăn
- Phương án 1: Mép thùng gấp mép 5 lớp như hình 7a bằng máy gấp mép, kết
hợp bôi keo làm kín. Phương pháp này đảm bảo kín tuyệt đối nhưng đòi hỏi phải có
đầy đủ thiết bị, người thợ phải có tay nghề cao.
- Phương án 2: Tấm thân và tấm đầu thùng được đính sao cho bề mặt tiếp xúc
của chúng là tốt nhất sau đó hàn lăn đều. Phương pháp này đơn gi
ản, thiết bị sẵn
có, dễ thực hiện.
Theo tình hình máy móc, thiết bị tại nhà máy ta sẽ chọn phương án 2: hàn lăn
toàn bộ mép giữa tấm thân và tấm đầu thùng, mối hàn đảm bảo kín khít và không
rò rỉ nhiên liệu.
+ Cổ rót nhiên liệu có hình trụ tròn, một đầu được hàn kín với tấm thân,
một đầu để lắp nắp đậy.



 ‐20‐

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‐

+ Đường hút nhiên liệu từ thùng tới bơm nhiên liệu phải được đặt ngay trên
đáy thùng đủ để ngăn không cho các chất bẩn đi vào bơm. Các đường nhiên liệu
hồi phải được đặt ở gần phía đỉnh thùng và được nối với ống kéo dài đến ít nhất
mức nhiên liệu tối thiếu của thùng nhằm ngăn ngừa không khí từ bên trong thùng đi
ngược trở vào các đường này.
2.3. Lựa chọ
n phương án thiết kế.
2.3.1. Lựa chọn xe cơ sở.
Ta thiết kế thùng nhiên liệu cho xe tải có tải thông dụng có tải trọng từ 700kg
đến 3 tấn, cụ thể ta thiết kế cho xe tự đổ LIFAN số loại: LF3070G1-2 có tải trọng 3
tấn được lắp ráp tại nhà máy Cơ khí Ô tô Mê Kông.

Hình 2-7: Bản vẽ tuyến hình xe cơ sở LIFAN


 ‐22‐



Bảng đặc tính kỹ thuật của xe ô tô tự đổ LIFAN – LF3070G1-2
Bảng 1:
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1. Thông số chung
1.1 Loại phương tiện Ô tô tự đổ
1.2 Nhãn hiệu LF3070G1-2
1.3 Công thức bánh xe 4x2
2. Thông số về kích thước
2.1 Kích thước bao mm 5990 x 2190 x 2570
2.2 Chiều dài cơ sở Mm 3400

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

xylanh thẳng hàng, làm mát
bằng nước.
5.3 Thể tích làm việc Cm
3
2660
5.4 Tỷ số nén 18:1
5.5 Đường kính xylanh x Hành
trình piston
mm 92 x 100
5.6 Công suất cực đại kW/v/ph 85/3200
5.7 Mô men xoắn lớn nhất N.m/v/ph 300/2200
5.8 Tốc độ không tải nhỏ nhất V/ph 900-950
5.9 Bố trí động cơ trên khung xe Phía trước
5.10 Thể tích thùng nhiên liệu lít 80
5.11 Hệ thống cung cấp nhiên liệu Bơm cao áp
6. Ly hợp
6.1 Kiểu loại Ma sát khô, đĩa đơn
6.2 Kiểu dẫn động Dẫn động thủy lực, trợ lực
khí nén
7. Hộp số
7.1 Kiểu loại Cơ khí
7.2 Kiểu dẫn động Cơ khí
7.3 Số cấp số 05 số tiến, 01 số lùi
7.4 Hộp số phụ Kiểu 2 cấp, điều khiển cơ
 ‐24‐



khí.
8. Hệ thống lái

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.

Thậm chí còn có rất nhiều thùng nhiên liệu của ô tô ngày nay được sản xuất bằng
nhiều lớp nhựa, cấu trúc hai lớp có tỷ trọng cao polyethylen (HDPE) được bao bọc