Xây dựng bài giảng điện tử thiết kế tính toán và ứng dụng máy tính trong thiết kế tính toán ô tô

Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
1
LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình phát triển nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội, việc
vận chuyển hàng hóa hành khách có vai trò to lớn. Trong các loại hình vận chuyển thì
vận chuyển bằng ô tô là loại hình thích hợp nhất khi vận chuyển trên các loại đường
ngắn và trung bình bởi việc vận chuyển bằng ô tô có khả năng đáp ứng tốt hơn về
nhiều mặt so với các loại phương tiện vận chuyển khác do đặc tính đơn giản, an toàn,
cơ động. Ô tô có thể đến được nhiều vùng, nhiều khu vực địa điểm mà các phương tiện
khác khó có thể thực hiện được. Nó có thể đưa đón khách tận nhà, giao hàng tận nơi,
đưa hàng tới tận công trình…vv, mà giá cước phù hợp với nhu cầu của nhân dân.
Ngày nay, do nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách tăng nhanh, mật độ vận
chuyển lớn. Đồng thời cùng với sự mở rộng và phát triển đô thị ngày càng tăng thì
vận chuyển bằng ô tô lại càng có ưu thế. Ở các nước đang phát triển, công nghiệp ô tô
là ngành kinh tế mũi nhọn. Trong khi đó, ở nước ta ngành công nghiệp ô tô mới chỉ
dừng lại ở mức khai thác sử dụng và sửa chữa bảo dưỡng. Những năm 1985 trở về
trước các loại ô tô hoạt động ở Việt Nam đều là ô tô nhập ngoại với nhiều chủng loại
do nhiều công ty ở các nước sản xuất. Ở nước ta hiện nay đã có 14 công ty liên doanh
đã và đang hoạt động như TOYOTA, MERCEDES – BENZ VMC, DEAWOO,
MITSUBISHI, NISSAN, FORD… Ngoài ra còn kể đến một số hãng trong nước như
Trường Hải, Mê Kông, Vinasuki, Cửu Long… Với việc nhiều nhà máy ô tô tiên tiến
mọc lên, Ngày nay ô tô càng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong đời sống thực tế
vì những tiện ích mà nó mang lại. Với địa hình phức tạp như ở nước ta việc tính bền
cũng như yêu cầu đòi hỏi nâng cao độ tin cậy của xe là vấn đề quan tâm hàng đầu của
nhà sản xuất. Nhưng vì nền kinh tế nước ta còn thấp nên việc tính toán thiết kế xe chủ
yếu do các nước tiên tiến phát triển, Ngày nay, với nền kính tế hội nhập và sự đầu tư ồ
ạt của nước ngoài vào Việt Nam thì vấn đề thiết kế tính toán xe là một vấn đề cấp bách
và cần thiết đặc biệt là đã có nhiều doanh nghiệp nước nhà đã và đang phát triển. Vì
vậy việc học tập và nghiên cứu về vấn đề này để làm cho phương tiện ôtô phù hợp với

điều kiện giao thông ở Việt Nam là một yêu cầu mang tính cấp bách.
Với mong muốn, góp phần nâng cao chất lượng nghiên cứu, giảng dạy ở các
trường Đại học, trung tâm nghiên cứu chuyên ngành, đề tài “ Xây dựng bài giảng
điện tử Thiết kế tính toán và ứng dụng máy tính trong thiết kế tính toán ô tô ” được
thực hiện với mục tiêu:
- Nghiên cứu tổng quan về bố trí ô tô.
- Đưa ra các bước, cơ sở tính toán thiết kế các bộ phận, hệ thống.
- Đưa ra được các lưu đồ thuật giải.
- Mô phỏng được các bước trong quá trình tính toán thiết kế bằng phần mềm
Matlap Simulink.
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
2
Ngoài lời nói đầu, kết luận và kiến nghị giáo trình được bố cục thành 5 chương gồm:
Chương I : Bố trí chung ô tô.
Chương II : Tính toán động cơ ô tô.
Chương III : Tính toán thiết kế hệ thống truyền lực.
Chương IV : Thiết kế tính toán hệ thống phanh.
Chương V : Mô phỏng quá trình tính toán bằng phần mềm Matlap và
Simulink
Nội dung của đề tài có thể hình thành các tài liệu giảng dạy và là cơ sơ lý thuyết
cho việc nghiên cứu, tính toán các bộ phận khác trên ôtô.
Dưới sự chỉ đạo, hướng dẫn của các thầy giáo trong bộ môn ôtô và trực tiếp là hai
thầy Đồng Minh Tuấn và thầy Lê Anh Vũ cùng với sự hỗ trợ của các bạn đồng
nghiệp đề tài đã hoàn thành mục tiêu, nội dung đề ra. Kết quả nghiên cứu của đề tài là
sản phẩm của khoa cơ khí động lực trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên.
Tuy nhiên trước quá trình ứng dụng khoa học kỹ thuật hiện đại trên ôtô không
ngừng hoàn thiện và do điều kiện còn hạn chế về thời gian và kinh phí, chắc chắn đề
tài còn nhiều thiếu khuyết – Tác giả thành thật mong muốn các Thầy và các bạn đồng
nghiệp thông cảm và đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hưng yên, ngày 10 tháng 11 năm 2010
Sinh viên: Nguyễn Hữu Hoàng
Nguyễn Đức Nam























Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang

3
MỤC LỤC
PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC “THIẾT
KẾ VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ” 6
1. Mục tiêu của đề tài 6
2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu. 6
3. Nhiệm vụ nghiên cứu. 6
A. NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM 7
I. Mục tiêu giáo dục và đào tạo. 7
II. Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học. 8
2.1. Theo yêu cầu xã hội. 8
2.2. Theo mục tiêu đào tạo. 8
2.3. Các nguyên tắc giáo dục. 9
2.4. Tính thống nhất. 10
2.5. Vị trí môn học. 12
2.6. Đối tượng học. 12
B. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN. 13
1. Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “Thiết kế và Tính toán ô tô” tại khoa
cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên. 13
2. Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập. 13
Phần II. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 15
CHƯƠNG I: BỐ TRÍ CHUNG TRÊN ÔTÔ 15
1.1. BỐ TRÍ ĐỘNG CƠ. 15
1.1.1. Động cơ đặt ở đằng trước.( FF) 15
1.1.2. Động cơ đặt ở đằng sau.(FR) 16
1.1.3. Động cơ đặt giữa buồng lái và thùng xe. 16
1.2. BỐ TRÍ CÁC HỆ THỐNG GẦM Ô TÔ. 16
1.2.1. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 4x2. 17
1.2.2. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 4x4. 19

1.2.3. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 6x4. 19
1.2.4.Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 6x6. 20
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ Ô TÔ 21
2.1. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền. 21
2.1.1. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm. 21
2.1.2.1. Quy luật động học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm. 22
2.1.2.2. Hệ lực tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm. 23
2.2. Các vấn đề tính bền trong động cơ ô tô 24
2.3. TÍNH NHÓM THANH TRUYỀN. 25
2.3.1. Bản vẽ kết cấu và tính đa dạng của kết cấu 25
2.3.2. Tính toán sức bền các chi tiết nhóm thanh truyền. 27
2.3.2.1. Tính sức bền đầu nhỏ Thanh Truyền. 29
2.3.2.1.1. Tính sức bền đầu nhỏ thanh truyền dày. 29
2.3.2.2. Tính sức bền thân thanh truyền. 34
2.3.2.3. Tính sức bền đầu to thanh truyền. 39
2.3.2.4. Tính sức bền Bulông Thanh truyền. 42
2.4. TÍNH TOÁN TRỤC KHUỶU 45
2.4.1. Bản vẽ kết cấu và tính đa dạng của kết cấu 45
2.4.2. Tính sức bền trục khuỷu. 49
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
4
2.4.2.1. Tính sức bền tĩnh theo phương pháp phân đoạn. 50
2.4.2.2. Tính sức bền động trục khuỷu. 55
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
THƯỜNG. 58
3.1. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TIÊU BIỂU CỦA HỆ THỐNG: 58
3.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LY HỢP. 60
3.2.1. Sơ đồ kết cấu và tính đa dạng của kết cấu. 60
3.2.1.1. Sơ đồ kết cấu ly hợp. 60

3.2.1.2. Tính đa dạng của kết cấu ly hợp. 60
3.2.2. Dẫn động ly hợp. 61
3.2.3. Tính toán các thông số kết cấu: 64
3.2.3.1. Xác định mô men ma sát mà ly hợp cần truyền. 65
3.2.3.2. Xác định kích thước cơ bản của ly hợp. 65
3.2.3.4. Chọn số lượng đĩa bị động( số đôi bề mặt ma sát). 67
3.2.3.5. Tính toán kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp. 68
3.2.3.6. Tính chọn lò xo: 70
3.2.3.7. Tính toán bền lò xo ép của đĩa ly hợp. 73
3.2.4. Tính bền các chi tiết của ly hợp 75
3.2.4.1. Tính sức bền của đĩa bị động. 75
3.2.4.2. Tính toán bền lò xo giảm chấn của ly hợp. 77
3.2.4.3. Trục ly hợp 78
3.2.4.4. Đòn mở của ly hợp. 83
3.2.4.5. Cơ cấu điều khiển ly hợp. 84
3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỘP SỐ CƠ KHÍ. 86
3.3.1. Sơ đồ kết cấu và tính đa dạng của kết cấu hộp số cơ khí. 86
3.3.1.1. Sơ đồ kết cấu hộp số cơ khí. 86
3.3.1.2. Tính đa dạng của kết cấu hộp số cơ khí. 86
3.3.2.Tính toán thông số kết cấu của hộp số cơ khí. 90
3.3.2.2. Chế độ tải trọng khi thiết kế: 90
3.3.2.3. Xác định khoảng cách giữa các trục. 91
3.3.2.4. Chọn môđun bánh răng. 91
3.3.2.5. Xác định số răng của các bánh răng: 93
3.3.2.6. Tính chính xác khoảng cách giữa các trục (A). 97
3.3.3. Xác định các thông số hình học cơ bản của bánh răng: 99
3.3.4. Tính toán sức bền của hộp số: 105
3.3.4.1. Chế độ tải trọng để tính toán hộp số: 105
3.3.4.2. Tính lực tác dụng lên cặp bánh răng: 106
3.3.4.3. Tính bền răng: 107

3.3.4.4. Tính toán trục hộp số: 109
3.3.5. Tính toán ổ lăn và chọn ổ lăn : 114
3.3.6. Tính toán các thông số cơ bản của vòng đồng tốc: 116
3.3.6.1. Mômen ma sát cần thiết của bộ đồng tốc: 116
3.3.6.2. Bán kính ma sát của vòng đồng tốc: 119
3.3.6.3. Chiều rộng bề mặt ma sát của đồng tốc : 120
3.3.6.4.4. Góc nghiêng của bề mặt hãm

: 121
3.3.6.5. Tính toán kiểm tra các thông số cở bản của vòng đồng tốc: 121
Chương IV. HỆ THỐNG PHANH 123
4.1. SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ TÍNH ĐA DẠNG CỦA KẾT CẤU. 123
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
5
4.1.1. Sơ đồ kết cấu hệ thống phanh dầu ô tô. 123
4.1.2. Sơ đồ kết cấu hệ thống phanh khí nén trên ô tô. 125
4.1.3. Sơ đồ hệ thống phanh thủy khí trên ô tô: 127
4.1.4. Sơ đồ hệ thống phanh có ABS trên ô tô: 127
4.2. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG PHANH. 129
4.2.1. Xác định các mô men sinh ra ở các cơ cấu phanh. 130
4.2.2. Thiết kế tính toán các cơ cấu phanh. 131
4.2.2.1. Phanh guốc. 131
4.4.2.2.Phanh đĩa. 135
4.4.2.3. Phanh đai. 138
4.4.2.4. Xác định kích thước má phanh. 140
4.4.2.5.Tính toán nhiệt phát ra trong quá trình phanh. 141
4.3. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN DẪN ĐỘNG PHANH. 141
4.3. 1. Dẫn động bằng cơ khí. 141
4.3. 2. Dẫn động thủy lực. 141

4.3. 2.1.Tính toán các thông số cơ bản của dẫn động. 141
4.3.2.2. Bộ cường hóa lực phanh. 143
4.3.3. Dẫn động bằng khí nén. 147
4.4. Thiết kế tính toán bộ điều hòa lực phanh. 152
4.4.1. Cơ sở để điều chỉnh áp lực phanh. 152
4.4.2.Các phương án bố trí bộ điều hòa lực phanh. 153
4.4.3.Thiết kế tính toán bộ điều hòa lực phanh kiểu pi ston vi sai. 154
4.5. THIẾT KẾ BỘ CHIA DẪN ĐỘNG PHANH HAI DÒNG. 160
4.5.1. Thiết kế tính toán bộ chia dòng. 160
4.6. TÍNH TOÁN BỀN MỘT SỐ CHI TIẾT 161
4.6.1. Tính toán guốc phanh. 161
4.6.2. Tính bền trống phanh. 164
4.6.3. Tính bền đường ống dẫn động phanh. 165
4.6.4. Tính chốt phanh. 165
4.6.5. Tính lò xo. 166
4.6.5.1. Tính lò xo côn. 166
4.6.5.2. Tính lò xo trụ (chịu nén). 167
4.6.6. Tính thanh xoắn. 167
CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MATLAB 169
A. Giới thiệu về phần mềm Matlab & Simulink: 169
B. Mô phỏng các bước tính toán bằng phần mềm Matlap và Simulink. 170
Phần III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 171
1. KẾT LUẬN 171
2. KIẾN NGHỊ 171
TÀI LIỆU THAM KHẢO 172
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
6

PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN

HỌC “THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN Ô TÔ”
1. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá thực trạng dạy và học tập học phần “Thiết kế và Tính toán ô tô” tại
khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên đặc biệt quan tâm đến vấn đề tiếp
thu kiến thức phía người học.
- Đánh giá kết quả nghiên cứu, cải tiến phương pháp giảng dạy, học tập học phần
“Thiết kế và Tính toán ô tô” áp dụng cho sinh viên Đại học, Cao đẳng tại khoa Cơ Khí
Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên.
- Xây dựng hệ thống đề cương học tập học phần “Thiết kế và Tính toán ô tô”
dùng cho việc đào tạo sinh viên tại khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng
Yên.
- Đề xuất các giải pháp nhằm đổi mới phương pháp dạy học học phần “Thiết kế
và Tính toán ô tô” áp dụng cho sinh viên Đại học, Cao đẳng tại khoa Cơ Khí Động
Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên.
2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu.
- Đối tượng: Học phần “Thiết kế và Tính toán ô tô”.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình giảng dạy và học tập học phần “Thiết kế và
Tính toán ô tô”.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu thực trạng tình hình giảng dạy và học tập học phần “Thiết kế và Tính
toán ô tô” cho đối tượng sinh viên ĐH-CĐ.
- Tổng hợp tài liệu trong nước vào nước ngoài để xây dựng lên hệ thống đề
cương học tập học phần “Thiết kế và Tính toán ô tô”.
- Đề xuất phương pháp nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập học phần “lý
thuyết ôtô”.

Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
7
A. NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM
I. Mục tiêu giáo dục và đào tạo.
- Mục tiêu giáo dục và đào tạo là cơ sở định hướng cho toàn bộ hoạt động tổ
chức và quản lý đào tạo ở mọi loại hình thức và phương thức đào tạo. Đồng thời là cơ
sở để thiết kế nội dung chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với
từng loại hình khác nhau.
- Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là
chuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo nghề nghiệp ở các mức độ khác nhau. Dựa
vào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng môn học bài giảng chúng ta có cơ sở để
đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo và trên cơ sở đó đánh giá trình
độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên.
 Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo.
- Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với
những biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội và
khoa học công nghệ … hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục
hiện đại đã ra đời và có hảnh hưởng sâu sắc đến quá trình phát triển giáo dục - đào tạo
ở nhiều nước. Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cô lập trong xã
hội sang hệ thống mở, hòa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã hội. Nó có
vai trò to lớn không chỉ trong việc truyền thụ kiến thức, kinh nghiệm xã hội mà còn có
tác dụng trực tiếp phát triển những thái độ, khả năng cần thiết để đảm bảo cho người
học nắm vững, phát triển kiến thức và đặc biệt là sử dụng vốn kiến thức đó vào trong

các hoạt động thực tiễn. Bộ ba kiến thức - kỹ năng - thái độ có mối liên hệ chặt chẽ với
nhau trong cuộc sống vừa lao động vừa học tập của mỗi các nhân. Những ưu tiên về
mục đích giáo dục cũng có những thay đổi cơ bản. Mục tiêu giáo dục ngày càng được
định hướng gắn bó chặt chẽ hơn với đời sống hiện thực của xã hội và các nhân như:
học để lao động và hoàn thiện nhân cách, học cách sống(tồn tại) và thích ứng với
những biến đổi, học tập tích cực và tự học, độc lập sáng tạo…
- Mối quan hệ thầy trò cũng có những biến đổi quan trọng, ngày nay mối quan hệ
này đang chuyển dần từ quan hệ phụ thuộc, người thầy luôn đóng vai trò chủ đạo với
chức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo toàn bộ quá trình dạy - học và người
học có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và sáng vào quá trình dạy - học.
Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học được quan tâm thích đáng trong
quá trình dạy - học. Đặt người học vào vị trí trung tâm quá trình dạy học có nghĩa là
làm cho người học làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo những
phương pháp học tập tích cực trong quá trình tiếp thu kiến thức.

Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
8
II. Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học.
2.1. Theo yêu cầu xã hội.
- Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới - thời kỳ quá độ lên Chủ nghĩa Xã
hội, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước trong quá trình công nghiệp hoá-
hiện đại hoá cần một nguồn nhân lực có trình độ văn hoá, có kỹ năng nghề nghiệp,
luôn làm chủ được những tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Vấn đề này đang được Nhà
nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành giáo dục nói chung
và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng. Về cơ bản nguồn nhân lực qua đào tạo đã đáp ứng
được yêu cầu cơ bản về nhu cầu của nền kinh tế đất nước.
Ngày nay, khoa học kỹ thuật - công nghệ phát triển không ngừng và được ứng
dụng ngày càng rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đẩy nền
kinh tế nước ta cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Để theo kịp

nhịp độ phát triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế
của nền kinh tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo từ
đó làm cơ sở để xây dựng chương trình môn học.
2.2. Theo mục tiêu đào tạo.
- Khi xây dựng nội dung chương trình cho một môn học ta cần phải dựa vào mục
tiêu của môn học, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi môn học. Mục
tiêu được cụ thể hoá qua từng chương, từng bài học. Sự kết hợp nhiều mục tiêu cụ thể
trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành mục tiêu lớn - mục tiêu tổng quát. Mục tiêu
tổng quát này phải tiêu biểu điển hình. Ta có thể phân ra ba mục tiêu cơ bản sau:
- Mục tiêu kiến thức: Đây là mục tiêu thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động cơ
bản của đa số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu
được sau một quá trình học tập. Nó được biểu hiện ở ba mức độ:
+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại được.
+ Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được … bằng
ngôn ngữ của chính mình.
+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất với từng công việc, và luôn sáng
tạo trong công việc.
- Mục tiêu kỹ năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “làm - thực hành”, gồm các
hoạt động đòi hỏi sự điều hợp giữa thần kinh (trí óc) và cơ bắp. Đó là những thao tác
mà người học cần đạt được sau quá trình luyện tập. Mục tiêu này là mục tiêu cơ bản
của chương trình đào tạo chuyên nghiệp và được thể hiện ở các mức độ dưới đây:
+ Bắt chước: Làm lại đúng thao tác mẫu đã được quan sát, song chưa ý thức
được đầy đủ việc mình làm.
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
9
+ Chủ động: Lặp lại các thao tác một cách có ý thức với độ chính xác và hiệu
quả nhất định.
+ Tự động hoá: Lặp lại các thao tác một cách nhuần nhuyễn, thành thạo, ít có sự
tham gia của ý thức, có thể vận dụng sáng tạo để đạt hiệu quả công việc cao nhất. Đây

là mức độ cao nhất mà người học có thể đạt được.
- Mục tiêu thái độ: Nhìn dưới góc độ của các Nhà giáo dục, đây là mục tiêu để
người học đạt tới một trạng thái tâm lý tương đối ổn định, sẵn sàng phản ứng với các
tác động của người khác hoặc của các tình huống trong công việc. Nó được thể hiện ra
ngoài bằng những hành vi, qua ứng xử, sự giao tiếp Nội dung của mục tiêu này có ba
mức độ:
+ Tiếp nhận: Nhận ra được sự xuất hiện của một trạng thái tâm lý của đối tượng
đang tiếp xúc.
+ Sẵn sàng phản ứng: Ứng xử một cách cụ thể nhằm thoả mãn nhu cầu của đối
tượng mình đang tiếp xúc.
+ Nội tâm hoá: Cảm thông, đưa vào bên trong ý thức của bản thân một hiểu biết,
một nhận định, tình cảm… về đối tượng tiếp xúc.
- Ở mỗi một bậc học đều có mục tiêu đào tạo và chương trình môn học riêng, để
xác định được mục tiêu của môn học ta cần phải căn cứ vào mục tiêu đào tạo chung
của bậc học đó. Mục tiêu đào tạo của bậc học cao đẳng và đại học trong trường Đại
học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên là đào tạo ra một đội ngũ lao động phát triển toàn
diện có đạo đức, có sức khoẻ, nâng cao chất lượng tay nghề gắn liền với nâng cao ý
thức kỷ luật và tác phong hiện đại trong lao động, đáp ứng được những yêu cầu của sự
phát triển kinh tế xã hội và sự nghiệp giáo dục đào tạo nghề của đất nước.
2.3. Các nguyên tắc giáo dục.
- Qua nghiên cứu các Nhà giáo dục đã tổng kết về các nguyên tắc giáo dục là:
“Học đi đôi với hành - Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất - Nhà trường gắn liền
với xã hội”.
- Về nguyên tắc thứ nhất “ Học đi đôi với hành”: Theo chủ nghĩa Mác - Lênin
“từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng là quá trình duy vật biện chứng”. Như
vậy, mối tương quan giữa “học” và “hành” phải tương hỗ, bổ sung cho nhau, thúc đẩy
nhau phát triển trong quá trình tư duy. Ta biết rằng bản chất của sự học là quá trình
truyền thụ và lĩnh hội các kinh nghiệm lịch sử xã hội. Từ kinh nghiệm lịch sử của
người đi trước truyền lại, qua sự “học”, con người tìm ra các cách thức giải quyết công
việc. Ngược lại, phải từ thực tế, trong thực tế, qua thực tế sinh động con người mới rút

ra kinh nghiệm lịch sử. Đây là quá trình “hành”. Có nghĩa là qua “hành” bổ sung, hoàn
thiện cho “ học”, từ “ học” con người tìm ra cách thức “ hành” nhanh nhất. Hai quá
trình này luôn song song, tương hỗ nhau.
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
10
- Về nguyên tắc thứ hai “Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất”: Ta thấy rằng
nhân cách của một con người được thể hiện qua lao động, trong lao động và bằng lao
động. Như vậy là quá trình giáo dục không chỉ dạy nghề mà còn phải dạy người - tức
là rèn đức cho người học. Một điểm cần quan tâm nữa là yếu tố tự giáo dục ở người
học. Đây là yếu tố tham gia xuyên suốt sự học của bất cứ ai. Yếu tố này đóng góp chủ
yếu cho sự thành công của bất cứ quá trình - nguyên lý giáo dục nào. Thiếu nó mọi
quá trình khác đều trở nên vô nghĩa. Nguyên tắc giáo dục nêu trên sẽ củng cố, bồi
đắp, xây dựng một thế giới quan, niềm tin, lý tưởng cho người học, giúp cho sự tự giáo
dục thêm hiệu quả.
- Nguyên tắc thứ ba: “ Nhà trường gắn liền với xã hội”. Chúng ta biết rằng có ba
lực lượng tham gia vào quá trình giáo dục, đó là Gia đình, Nhà trường và Xã hội.
Trong đó giáo dục Gia đình là nền tảng của giáo dục đạo đức, giáo dục Nhà trường và
giáo dục Xã hội là cốt lõi của quá trình giáo dục nói chung. Nhà trường (nói chung) là
sự cụ thể hoá thể chế giáo dục của Nhà nước - giai cấp thống trị, phục vụ lợi ích của
giai cấp thống trị. Xã hội cần con người như thế nào thì Nhà trường đào tạo ra con
người như thế…
- Tóm lại là việc vận dụng các nguyên tắc này giúp cho sự nghiệp giáo dục đáp
ứng yêu cầu về chất lượng của nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp Cách mạng trong
thời đại mới.
2.4. Tính thống nhất.
- Trong quá trình giáo dục nói chung, quá trình dạy và học nói riêng phải đảm
bảo tính thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện.
- Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu
đề ra. Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội. Nội

dung phải liên tục cập nhật; Dạy học kỹ thuật cần định hướng mạnh vào sản xuất; Đi
tắt đón đầu - nắm bắt Khoa học Công nghệ hiện đại; Mềm hoá nội dung chương trình
(tức là trong nội dung của môn học có học phần cố định, bắt buộc - “phần cứng” và
học phần tự chọn - “phần mềm”).
- Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc của
người dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định. Trong quá trình ấy,
người dạy giữa vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học tích
cực, chủ động trong các hoạt động. Việc xây dựng phương pháp dạy học cần phải dựa
vào nội dung dạy học vào đối tượng học, phải đảm bảo mối quan hệ giữa “mục tiêu -
nội dung - phương pháp - phương tiện” có như vậy mới đạt được hiệu quả như mục
tiêu đã đề ra.
- Ta biết rằng, dù là phương pháp nhận thức hay phương pháp sản xuất cũng bao
gồm trong bản thân nó sự nhận thức những qui luật khách quan. Trên cơ sở những qui
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
11
luật này mới xuất hiện những thủ thuật hay hệ thống thủ thuật để nhận thức và để hành
động. Những qui luật khách quan mà con người nhận được tạo nên mặt khách quan
của phương pháp, những thủ thuật hay thao tác nảy sinh ra trên cơ sở những qui luật
đó mà con người sử dụng nhận thức và cải biến các hiện tượng, thúc đẩy các quá trình
tiến lên tạo nên mặt chủ quan của phương pháp. Bản thân các quy luật khách quan
không trực tiếp tạo nên phương pháp nhưng nó lại là yếu tố không thể thiếu được đối
với phương pháp. Nó là cơ sở chỉ ra cho con người biết rằng nên dùng những thủ
thuật, thao tác gì trong trường hợp nào để đạt được mục đích đã dự định, làm thế nào
để tìm ra cái mới trong nhận thức… Trong thực tiễn, phương pháp không phải là bản
thân sự hoạt động mà là các cách thức, tính chất, phương hướng và trình tự tiến hành
các hoạt động đó. Vì vậy phương pháp là hệ thống các hoạt động có mục đích rõ rệt
của người dạy, đảm bảo cho người học nắm vững kiến thức, hình thành kỹ năng và tạo
ra kỹ xảo, từ đó phát triển hơn nữa năng lực nhận thức và trau dồi thêm phẩm chất đạo
đức.

- Các phương pháp dạy học được các Nhà sư phạm đưa ra gồm:
+ Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:
* Phương pháp thuyết trình: Giảng thuật, giảng diễn, giảng giải)
* Phương pháp đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ.
+ Nhóm các phương pháp dạy học trực quan ( sử dụng mô hình, vật thật, sử dụng
phương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi tính…)
+ Nhóm phương pháp luyện tập.
+ Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt.
+ Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…
- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và tài
liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học. Việc sử dụng phương tiện dạy
học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ giúp đắc
lực cho quá trình nhận thức đối với người học. Nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy
học để đảm bảo phép biện chứng của quá trình nhận thức đi từ cái cụ thể đến cái trừu
tượng và ngược lại.
- Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài học một
cách nhanh nhất, hiệu quả nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấp
dẫn mang tính khoa học cao. Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cách
nhanh và vững chắc, kích thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người học
tốt nhất.
- Tuy nhiên, nói như vậy không có nghĩa là con người có một phương pháp,
phương tiện vạn năng duy nhất để sử dụng trong mọi trường hợp. Điều đó yêu cầu
người dạy phải có khả năng vận dụng sáng tạo, linh hoạt trong việc sử dụng phương
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
12
pháp, phương tiện dạy học. Tức là phải kể đến sự phù hợp cả về nội dung và hình thức
trong mối quan hệ giữa các yếu tố mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện. Mục
tiêu nào nội dung phải tương xứng, phương pháp phải chính xác, chuẩn mực, phương
tiện phải thích hợp. Ngược lại, với các phương tiện kỹ thuật thực tế của cơ sở đào tạo

cần phải có phương pháp tương đương, lựa chọn nội dung chọn lọc, tiêu biểu để đạt
được mục đích đặt ra.
2.5. Vị trí môn học.
- Để xây dựng được nội dung môn học ta cần phải dựa vào vị trí, chương trình
và thời lượng môn học trong chương trình đào tạo. Với mỗi một môn học nó có những
nội dung và đặc trưng riêng. Do đó khi xây dựng chương trình môn học ta cần phải
quan tâm đến nhưng đặc trưng đó để nội dung môn học ta biên soạn ra phù hợp với
đặc trưng của môn học, cô đọng, ngắn gọn nhưng vẫn phải đảm bảo đầy đủ kiến thức
cần thiết cho quá trình đào tạo. Nội dung môn học khi biên soạn phải phù hợp với thời
lượng của môn học và đảm bảo cho người học có thể nắm bắt được những kiến thức
cần thiết và có những khái niệm cơ bản làm tiền đề cơ sở để học các môn chuyên
ngành khác.
2.6. Đối tượng học.
- Như chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinh
nhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhận
thức của từng đối tượng là khác nhau. Do đó khi xây dựng chương trình môn học ta
cũng cần chú ý đến đặc điểm này. Ta cần phải biết mình đang xây dựng chương trình
môn học đối tượng nào.Từ đó ta có những định hướng cần thiết để nội dung môn học
ta biên soạn phù hợp với yêu cầu và khả năng nhận thức của đối tượng đó nhằm nâng
cao hiệu quả trong đào tạo.









Khoa cơ khí động lực

Đồ án tốt nghiệp Trang
13
B. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP NHẰM
NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN.
1. Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “Thiết kế và Tính toán ô tô” tại
khoa cơ khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên.
- Trước tiên, cần nhận thấy rằng, đội ngũ cán bộ giảng dạy học phần “Thiết kế và
Tính toán ô tô” còn thiếu so với yêu cầu, dẫn đến tình trạng quá tải giờ dạy của giảng
viên, thiếu thời gian đầu tư cho nghiên cứu khoa học.
- Trong khi giảng dạy hầu hết giảng viên sử dụng phương pháp truyền thống,
diễn giảng, thuyết trình, độc thoại là chủ yếu. Cách thức giảng dạy còn thiên về lý
luận, chưa tìm ra những phương thức hiệu quả giúp sinh viên chủ động hơn trong tiếp
thu kiến thức và sử dụng những kiến thức lĩnh hội được để luận giải các vấn đề thực
tiễn.
- Các phương tiện dạy học tiên tiến chưa có nhiều về cả mặt chất lượng cũng như
số lượng. Việc ứng dụng các phương tiện đó phục vụ cho quá trình giảng dạy chưa
mang lại hiệu quả cao.
- Về người học phần lớn sinh viên ít đọc tài liệu tham khảo. Học chỉ cần “nói lại”
những điều thầy đã nói, giáo trình viết, mục đích học tập của sinh viên mang nặng tính
thi cử. Điều này dẫn đến hậu quả là chất lượng học tập của sinh viên thấp, khả năng
nắm bắt kiến thức bài học không sâu, từ đó dẫn đến những nhận thức không đúng. Đa
số sinh viên chưa có ý thức cao với môn học, ỷ lại, thụ động, thiếu tích cực. Sinh viên
hầu như không có phương pháp và hình thức học tập sáng tạo.
- Phương thức tổ chức học tập và kiểm tra vẫn mang tính truyền thống, không
đem lại được hiệu quả cao đối với việc tiếp thu kiến thức của sinh viên.
- Về chương trình của các môn học cũng còn có những bất cập nhất định. Thời
gian phân phối giảng dạy môn học chưa phù hợp, giáo trình lan man, nội dung có
nhiều vấn đề chưa được cập nhật với thực tiễn yêu cầu, vẫn chưa đáp ứng được nhu
cầu của người học.
2. Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập.

- Nâng cao hơn nữa nhận thức của giảng viên và sinh viên về vị trí, vai trò môn
học trong chương trình đào tạo. Tổ chức theo định kỳ những cuộc hội nghị, trò chuyện
bàn về các ứng dụng khoa học kỹ thuật mới trong ngành, các yêu cầu của xã hội…
nhằm kích thích sự yêu thích ngành nghề trong sinh viên, tạo tâm lý hứng thú phấn
đấu nghiên cứu học tập.
- Tăng cường về số lượng và chất lượng đội ngũ giảng viên: Như đã nêu ở trên,
đội ngũ giảng viên vẫn còn thiếu về số lượng. Do vậy trong thời gian tới cần nhanh
chóng phát triển đội ngũ giảng viên, tránh tình trạng giảng viên phải đảm nhận số giờ
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
14
vượt chuẩn quá cao. Để đạt mục tiêu này một mặt cần chú trọng vào đối tượng sinh
viên đang được đào tạo chuyên ngành tại khoa, mặt khác cần tạo điều kiện thu hút
tuyển dụng lưc lượng giảng viên từ bên ngoài. Đủ giảng viên là điều kiện tiên quyết
đảm bảo cho việc nâng cao chất lượng giảng dạy.
- Song song với việc chú ý số lượng, việc chú trọng chất lượng của đội ngũ cán
bộ giáo viên là vô cùng quan trọng. Phải không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn
cũng như nâng cao trình độ lý luận sư phạm, khả năng nghiên cứu khoa học cho đội
ngũ giáo viên. Để giảng dạy tốt, giảng viên trước hết cần có kiến thức sâu rộng cho
nên việc có ý thức tự trau dồi, tích lũy kiến thức qua việc tự học, tự nghiên cứu, nhằm
làm giàu tri thức phục vụ chuyên môn phải được coi trọng. Ngoài ra, việc cập nhật
thông tin qua các phương tiện thông tin đại chúng đóng vai trò hết sức quan trọng,
giúp cho giảng viên có nhiều kiến thức mới phong phú.
- Đổi mới mạnh mẽ sâu rộng phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra,
đánh giá.
- Tiến hành trang bị thêm số lượng các trang thiết bị dạy học tiên tiến, tiến hành
ứng dụng rộng rãi, phổ biến các phương pháp, phương tiện giảng dạy hiện đại nhằm
đánh thức sự đam mê nguyên cứu và học tập trong sinh viên.
- Tiến hành ứng dụng các phương pháp học tập và giảng dạy mới lấy người học
làm trọng tâm như: tiến hành học tập nhóm, dạy học theo mô đun, nghiên cứu khoa

học… Bên cạnh đó kết hợp với những hình thức kiểm tra đánh giá kết quả tiên tiến
nhằm kích thích người học chú tâm học tập, chủ động được những kiến thức đặt ra với
người học.
- Xây dựng lại hệ thống đề cương học tập học phần, sơ lược những nội dung đã
cũ không còn phù hợp với thực tiễn, cập nhật những nội dung mới đáp ứng nhu cầu đề
ra của xã hội cũng như đối với người học.





Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
15
Phần II. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

CHƯƠNG I: BỐ TRÍ CHUNG TRÊN ÔTÔ
Bố trí chung trên ô tô bao gồm bố trí động cơ và hệ thống truyền lực. Tùy vào mục
đích sử dụng, công dụng và tính kinh tế mà mỗi loại xe có cách bố trí riêng. Nhìn
chung khi chọn phương pháp bố trí chung cho xe, chúng ta phải cân nhắc để chọn ra
phương pháp tối ưu, nhằm đáp ứng các yêu cầu sau đây:
- Kích thước của xe nhỏ, bố trí hợp lý, phù hợp với đường xá, và khí hậu.
- Xe phải đảm bảo tính tiện nghi cho người lái và hành khách. Đảm bảo tầm nhìn
thoáng và tốt.
- Xe phải có tính kinh tế cao, được thể hiện qua hệ số sử dụng chiều dài

của
xe. Khi hệ số này càng lớn thì tính kinh tế của xe càng tăng.
L
l




Trong đó: l : chiều dài thùng chứa hàng hoặc chiều dài buồng chứa hành khách.
L: chiều dài toàn bộ của ô tô.
- Đảm bảo không gian cần thiết cho tài xế dễ thao tác, điều khiển xe và chỗ ngồi
phải an toàn.
- Dễ sửa chữa, bảo dưỡng động cơ, hệ thống truyền lực và các bộ phận còn lại.
- Đảm bảo sự phân bố tải trọng lên các cầu xe hợp lý, làm tăng khả năng kéo,
bám, êm dịu, của xe khi chuyển động.
1.1. BỐ TRÍ ĐỘNG CƠ.
Các phương án sau đây thường sử dụng khi bố trí động cơ trên ô tô.
TT
Phương án bố trí
Hình vẽ
1
1.1.1. Động cơ đặt ở đằng
trước.( FF)
a). Động cơ đặt đằng trước
và nằm ngoài buồng lái.


Hình 1.1a. Động cơ đặt ở đằng trước và nằm
ngoài buồng lái
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
16

b) Động cơ đặt trước và nằm
trong buồng lái.( hình 1.1b)

Hình 1.1b. Động cơ đặt trước và nằm trong
buồng lái.
2
1.1.2. Động cơ đặt ở đằng
sau.(FR)


Hình 1.1c. Động cơ đặt ở đằng sau
3
1.1.3. Động cơ đặt giữa
buồng lái và thùng xe.
Xe MFR

Hình 1.1d. Động cơ đặt giữa buồng lái và thùng xe
1.2. BỐ TRÍ CÁC HỆ THỐNG GẦM Ô TÔ.
Hệ thống truyền lực bao gồm:
a) Ly hợp : viết tắt (LH).
b) Hộp số : viết tắt (HS).
c) Hộp phân phối : viết tắt (P).
d) Truyền động các đăng : viết tắt (C).
e) Truyền lực chính : viết tắt (TC).
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
17
f) Vi sai : viết tắt (VS).
g) Bán trục : viết tắt (N).
Ở trên xe 1 cầu chủ động sẽ không có hộp phân phối, ngoài ra ở xe tải với tải trọng
lớn thì ở hệ thống truyền lực có thêm truyền lực cuối cùng.
Mức độ phức tạp của hệ thống truyền lực một xe cụ thể được thể hiện qua công

thức bánh xe, được kí hiệu:
ba

Trong đó : a : Số lượng bánh xe.
b : Số lượng bánh xe chủ động.
Để không bị nhầm lẫn chúng ta coi bánh xe kép cũng là 1 bánh.
Ví dụ:
4x2 : xe có 1 cầu chủ động.( 4 bánh xe, trong đó 2 bánh xe là chủ động)
4x4 : xe có 2 cầu chủ động. ( có 4 bánh xe và cả 4 bánh là chủ động)
6x4 : xe có 2 cầu chủ động, 1 cầu bị động ( có 6 bánh xe, trong đó 4 bánh xe là chủ
động).
1.2.1. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 4x2.
TT
Phương án bố trí
Hình vẽ
1
Động cơ đặt trước,
cầu sau chủ động
(4x2). Thường bố trí
xe du lịch và xe tải
nhẹ.

Hình 1.2. Động cơ đặt trước, cầu sau chủ động (4x2)
2
Động cơ đặt sau, cầu
sau chủ động (4x2).
sử dụng ở 1 số xe du
lịch và xe khách,
gọn đơn giản và
không cần đến trục

các đăng.

Hình 1.3. Động cơ đặt sau, cầu sau chủ động.
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
18
3
Động cơ đặt trước,
cầu trước chủ động
(4x2).


Hình 1.5. Động cơ đặt trước, cầu trước chủ động

Hình 1.6. Xe du lịch TALBOT SOLADA






Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
19
1.2.2. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 4x4.
Sử dụng ở nhiều xe tải và một số xe du lịch. Ví dụ xe VAZ.2121 của Nga.

Hình 1.7. Hệ thống truyền lực của xe VAZ. 2121
1. Cơ cấu khóa vi sai giữa hai cầu
2. Vi sai giữa hai cầu

1.2.3. Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 6x4.
Sử dụng nhiều ở các xe tải có tải trọng lớn. ví dụ xe KAMAZ 5320 sản xuất tại Nga.

Hình 1.8. Hệ thống truyền lực xe KAMAZ 5320





Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
20
1.2.4.Bố trí hệ thống truyền lực theo công thức 6x6.
Sử dụng ở các xe tải có tải trọng lớn và rất lớn.

Hình 1.9. Hệ thống truyền lực của xe URAL 375.













Khoa cơ khí động lực

Đồ án tốt nghiệp Trang
21
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ Ô TÔ
Tính toán động cơ ô tô bao gồm:
 Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
 Tính toán các chi tiết cơ cấu sinh lực.
 Tính nhóm piston.
 Tính nhóm thanh truyền.
 Tính toán trục khuỷu.
 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống bôi trơn.
 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống làm mát.
 Tính toán thân máy, nắp máy.
 Tính toán cơ cấu phối khí.
Trong giới hạn của giáo trình này chúng tôi chỉ trình bày thiết kế tính toán và kiểm
nghiệm bằng phần mềm với động học và động lực học của cơ cấu trục khuỷu –
thanh truyền, và tính bền Thanh truyền và Trục khuỷu.
2.1. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
2.1.1. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm.
T
T
Chuyển vị và lực tác dụng
Sơ đồ lực
1
2.1.1.1. Quy luật động học của cơ
cấu trục khuỷu thanh truyền.
a. Chuyển vị của piston.







 )2cos1(
4
)cos1(



Rx

b. Vận tốc piston.
)2sin
2
(sin



 Rv

c. Gia tốc piston.
)2cos(cos
2

 Rj


Hình 2.1. Sơ đồ động học của cơ cấu TK– TT
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
22

2
2.1.1.2. Lực và mô men tác dụng.
Lực tác dụng lên đầu nhỏ thanh
truyền gồm:
Lực khí thể
kt
P
, lực ngang N, lực P
1
.
Lực tác dụng lên trục khuỷu gồm: T,
Z, P
k
.
4
2
D
PFPP
ktpktkt


;
)2cos(cos
2

 RmjmP
npnpj

cos
2

1
RmP
npj



2cos
2
2
RmP
npj


jkt
PPP 
1
;

tgPN
1

;

cos/
1
PP
tt

;
)sin(



tt
PT

)cos(


tt
PZ
;
TRM 


jMM
c



Hình 2.2. Sơ đồ động lực học cơ cấu trục
khuỷu thanh truyền
2.1.2. Động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
T
T
Chuyển vị và lực tác dụng
Sơ đồ lực
1
2.1.2.1. Quy luật động học của cơ
cấu trục khuỷu thanh truyền lệch
tâm.

a) Vị trí điểm chết:

b) Hành trình của piston.
































2
2
2
2
1
1
1
1
k
k
RS




Vị trí ĐCT và ĐCD được xác định qua
1


và
2

.
R
a



1
sin
1

;
R
a


1
sin
2


Với : a- Độ lệch tâm.
l – Chiều dài thanh truyền.
R – Bán kính trục khuỷu.
Gọi: k=a/R – Hệ số lệch tâm.
lR/

- Tham số kết cấu
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
23
Điều kiện: 0<k<
1
1



c) Chuyển vị, vận tốc và gia tốc
piston.
 Chuyển vị piston.
 















sin
)2cos1(
4
cos1
k
Rx

 Vận tốc của piston.
)cos2sin
2

(sin



kRv 

 Gia tốc của piston.
)sin2cos(cos
2

kRj 




Hình 2.3. Động học cơ cấu trục khuỷu thanh
truyền lệch tâm
2
2.1.2.2. Hệ lực tác dụng lên cơ cấu
trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
jkt
PPP 



cos
1

 PP
tt

;

tgPN





cos
)sin( 


PT
;


cos
)cos( 


PZ

- Mô men lật:
)cos(sin

tgkRPM
N



)
sin
(sin





RPM
P

- Tổng mô men lật:
MRPM
l




)
cos
)sin(





Hình 2.4. Động lực học cơ cấu trục khuỷu
thanh truyền lệch tâm.
Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang

24
Mô men lệch của cơ cấu trục khuỷu
thanh truyền lệch tâm cũng bằng mô
men chính của động cơ.

2.2. Các vấn đề tính bền trong động cơ ô tô.
Trong quá trình tính toán sức bền các chi tiết máy của động cơ đốt trong, sự lựa
chọn trạng thái làm việc của động cơ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến trị số của lực khí thể,
lực quán tính, mô men tác dụng, trạng thái dao động và cả ứng suất nhiệt của chi tiết
máy. Như đã biết, các lực tác dụng và mô men biến thiên theo góc quay và trạng thái
phụ tải và tình hình chịu lực của các chi tiết máy cũng rất phức tạp. Để đơn giản hóa
quá trình tính toán nghiệm bền, ta thường dùng khá nhiều giả thiết như đơn giản hóa
hình dạng kết cấu của chi tiết máy để gần sát với các bài tính của sức bền vật liệu; coi
lực tác dụng đều trên chi tiết; phân đoạn trục khuỷu để tính nghiệm bền theo bài toán
tĩnh định của một dầm, coi đỉnh piston là một đĩa tròn có độ dày đồng đều, từ đó áp
dụng các công thức tính ứng suất đã quen trong sức bền vật liệu.
Thông thường chọn ba trạng thái sau đây để tính:
1) Trạng thái chịu mô men xoắn lớn nhất.
2) Trạng thái tốc độ lớn nhất.
3) Trạng thái công suất lớn nhất.
Như trong lý thuyết động cơ đốt trong đã chỉ rõ: trường hợp thứ nhất là trường
hợp trong xi lanh động cơ có áp suất khí cháy lớn nhất, còn lực quán tính thì nhỏ.
Trường hợp thứ 2 là trường hợp có lực quán tính lớn nhất ứng với tốc độ cực đại do bộ
đồng tốc khống chế. Trường hợp thứ 3 là có công suất lớn nhất, lực quán tính, ứng suất
nhiệt, đều lớn nên cũng thường dùng để tính nghiệm bền các chi tiết động cơ đốt
trong. Ngoài ra khi tính toán tải trọng động người ta cũng tính hệ số an toàn của các
chi tiết như lý thuyết ứng suất giới hạn mỏi của sức bền vật liệu.

Khoa cơ khí động lực
Đồ án tốt nghiệp Trang
25
 TÍNH TOÁN CÁC CHI TIẾT CƠ CẤU SINH LỰC.
2.3. TÍNH NHÓM THANH TRUYỀN.
2.3.1. Bản vẽ kết cấu và tính đa dạng của kết cấu.
a. Bản vẽ kết cấu.




Hình 2.5. Kết cấu thanh truyền


b. Tính đa dạng của kết cấu.

Hình 2.6. Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền
a. Đầu nhỏ có bạc lót để lắp tự do với chốt piston.
b. Đầu nhỏ có vấu lồi để điều chỉnh trọng tâm thanh truyền cho đồng đều giữa các
xilanh.
c. Rãnh hứng dầu trên đầu nhỏ.
d. Rãnh chứa bạc ở đầu nhỏ.
e. Dùng bi kim thay cho bạc lót.