Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lí hoạt động, bảo dưỡng sửa chữa, vận hành xe tải mỏ CAT

Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam có hơn 5000 điểm mỏ với khoảng 60 loại khoáng sản khác nhau. Chính
vì vậy nguồn tài nguyên khoáng sản của Việt Nam rất phong phú và đa dạng về chủng
loại.
Để đáp ứng được mục tiêu khai thác có hiệu quả cần đòi hỏi ngành công nghiệp
khoáng sản Việt Nam phải không ngừng học hỏi và vươn lên song song với nó là việc
áp dụng công nghệ kĩ thuật tiên tiến dây truyền, máy móc hiện đại. Một trong những
máy móc hiện đại được trang bị để vận chuyển có năng suất cao, độ bền và độ tin cậy
cao, đáp ứng tốt yêu cầu điều kiện khai thác ở Việt Nam đó chính là các loại xe siêu tải
trọng. Các loại xe này ưu điểm tải trọng lớn, vượt mọi địa hình đồi núi, phục vụ đắc
lực cho việc vận chuyển khoáng sản trong quá trình khai thác.
Cùng với việc đưa xe siêu tải trọng vào khai thác thì đòi hỏi người vận hành cũng
như người thợ, kĩ sư phải hiểu về quy trình vận hành, bảo dưỡng sửa chữa để đảm bảo
cho xe vận hành an toàn và nâng cao tuổi thọ của các loại xe siêu tải trọng này.
Là sinh viên của khoa CNKT ô tô trường Đại Học Sao Đỏ được trang bị những
kiến thức cơ bản về ô tô cùng với mong muốn được tìm hiểu về loại xe siêu tải trọng.
Trong quá trình tìm hiểu xe CAT – 773E với sự tận tình chỉ bảo của Th.S Trần
Quang Thanh và các giảng viên trong khoa CNKT ô tô em đã lựa chọn và được chấp
nhận làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “ Nghiên cứu cấu tạo chung về xe tải CAT –
773E, quy trình vận hành và bảo dưỡng xe tải CAT – 773E ”
Đề tài nghiên cứu bao gồm 3 chương:
Chương 1: Thông số kĩ thuật cơ bản, cấu tạo chung về xe tải CAT 773E
Chương 2: Cấu tạo, nguyên lí làm việc một số cơ cấu hệ thống trên xe tải CAT
773E
Chương 3: Quy trình vận hành, bảo dưỡng sửa chữa xe tải CAT 773E
Trong quá trình làm đồ án, do kiến thức còn hạn chế và kinh nghiệm thực tế không
nhiều nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy và
các bạn. Em hy vọng đồ án có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên
yêu thích nghiên cứu tìm hiểu về xe tải CAT 773E .
Em xin chân thành cảm ơn!

Hải Dương, ngày… tháng 5 năm 2014
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đức Cường
1
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Nước ta là một nước giàu tài nguyên khoáng sản, việc càng ngày các công
trường khai khoáng áp dụng đổi mới công nghệ đưa vào khai thác có hiệu quả đạt
năng suất cao là vấn đề tất yếu.
Hiện nay, các khu công trường khai thác xuất hiện ngày càng nhiều những chiếc
xe tải trọng lớn, thay thế dần những chiếc xe tải nhỏ. Điều đó đồng nghĩa với việc các
thợ lái và kĩ sư, công nhân sửa chữa xe tải ở đây cần được trang bị thêm kiến thức về
vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa xe tải trọng lớn này.
Là sinh viên theo học ngành CNKT ô tô cùng với niềm đam mê muốn tìm hiểu về
các loại xe tải nói chung, xe tải CAT- 773 ở các công trường mỏ nói riêng. Để trang bị
cho mình vốn kiến thức ngay khi còn ngồi trên ghế nhà trường và sau khi tốt nghiệp
với mong muốn được vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa xe tải CAT- 773E.
Xuất phát từ những lý do trên đây, em xin nhận đề tài: “ Nghiên cứu cấu tạo
chung về xe tải CAT – 773E, quy trình vận hành và bảo dưỡng xe tải CAT – 773E ”
2. Mục đích nghiên cứu.
Tìm hiểu cấu tạo chung về loại xe tải trọng lớn để nâng cao hiểu biết của bản
thân về xe tải CAT- 773E.
Tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của một số hệ thống trên xe. Từ đó lập ra quy
trình vận hành, bảo dưỡng sửa chữa.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu.
Xe tải trọng lớn CAT 773E
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Tổng hợp các kiến thức đã học
- Tra cứu trên internet.

- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng xe CAT- 773E của hãng Caterpillar
- Phương pháp quan sát thực tế tại các công trường khai thác.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
- Cung cấp các kiến thức cơ bản về xe tải trọng lớn CAT 773E, vận hành sử
dụng hiệu quả đạt năng suất cao.
- Lập quy trình bảo dưỡng sửa chữa nâng cao thời gian sử dụng xe.
2
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
CHƯƠNG 1: CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT CƠ BẢN,
CẤU TẠO CHUNG VỀ XE TẢI CAT 773E
1.1. Các thông số kĩ thuật xe tải CAT 773E
1.1.1. Kích thước cơ bản xe tải CAT 773E
Hình 1.1 Kích thước cơ bản xe CAT- 773E
A. Chiều dài tổng thể : 9207 mm B. Chiều rộng tổng thể : 4457mm
C. Chiều cao tổng thể : 4424 mm D. Chiều dài cơ sở : 4191 mm
E. Giải phóng mặt bằng : 667mm
F.Chiều cao tổng cộng khi đổ ben : 8815 mm
G. Chiều cao thấp nhất của ben khi đổ với mặt bằng : 667 mm
H. Góc đổ ben : 60 độ
1.1.2. Động cơ
3
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 1.2. Động cơ 3412E
- Moden đông cơ : Cat 3412E
+ Tốc độ động cơ định mức : 2000 v/ph
+ Công suất tổng : 530 kw – SAE J1349
+ Công suất hữu dụng : 501 kw – ISO 9249
+ Công suất bánh đà : 501 kw
+ Số xi lanh : 12
+ Mômem cực đại : 3434 N.m

+ Độ tăng mô men 40%
- Đường kính xi lanh : 137 mm
+ Hành trình pistông : 152 mm
+ Dung tích xi lanh là : 27 lít
*Chú ý :
+ Công suất tổng đáp ứng các tiêu chuẩn ISO 3046-02
+ Công suất bánh đà đáp ứng tiêu chuẩn ISO 9429, SAE J1349
+ Những định mức về động cơ này áp dụng tại tốc độ vòng quay 200v/ph khi
được kiểm tra dưới điều kiện cụ thể đối với tiêu chuẩn cụ thể.
4
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
+ Các điều kiện định mức về công suất dự trên các điều kiện tiêu chuẩn với nhiệt
độ 25 độ C và 99kPa khí áp khô, sử dụng nhiên liệu trọng lực API 35 độ C có trị số
kiềm tổng 42780 kJ/kg khi được sử dụng ở 30 độ C (tham khảo dung trọng nhiên liệu
838,9 g/ lít ).
+ Công suất hữu dụng được nêu trên là công suất sẵn có tại bánh đà khi động cơ
được trang bị quạt, bầu lọc gió, bình tiêu âm và máy phát.
+ Động cơ không giảm công suất khi độ cao làm việc không lớn hơn 2300 m.
+ Đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải Stage II của Trung Quốc.
1.1.3. Hộp số
- Số tiến 1 : 9,9 km/h ; Số tiến 2 : 13,9 km/h
- Số tiến 3 : 18,8 km/h ; Số tiến 4 : 25,2 km/h
- Số tiến 5 : 34,1 km/h ; Số tiến 6 : 45,9 km/h
- Số lùi 7 : 13,2 km/h
Hình 1.4. Hộp số hành tinh
1.1.4. Truyền động cuối bánh răng hộp số
- Tỉ số vi sai: 3,64:1
-Tỉ số bộ truyền hành tinh: 4:8:1
- Tỉ số giảm tốc: 17,48:1
5

Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
- Bộ truyền các bánh răng hành tinh tự lựa chọn hoàn toàn
1.1.5. Trọng lượng một số phần chính của xe
- Trọng lượng danh định tổng : 99300 kg
- Trọng lượng khung : 30200 kg
- Trọng lượng thùng : 9210 kg
Hình 1.3. Hình ảnh xe tải CAT 773E
1.1.6. Các thông số vận hành
- Hạng có tải trọng vận chuyển: 55,5 tấn
- Tốc độ max- có tải : 62,2 km/h
- Dung tích thùng lí thuyết : 26, 6 m
3
- Dung tích thùng : 35,2 m
3
- Góc lái : 31 độ
- Đường kính quay vòng : 22 m
- Vòng cua : 25 m
- Thời gian nâng : 9,5 s
6
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
- Thời gian hạ : 12,5 s
* Chú ý : Tham khảo hướng dẫn tỉ lệ tải trọng xe tải mỏ 10/10/20 TEKQ0616
1.1.7. Hệ thống phanh
- Bề mặt phanh trước: 1395 cm
2
- Bề mặt phanh sau: 61296 cm
2
- Các tiêu chuẩn phanh : ISO 3450 : 1996. Đáp ứng tiêu chuẩn ISO 3450 :
1996 lên tới trọng lượng vận hành tổng 99300 kg
1.1.8. Cơ cấu nâng hạ ben

Hình 1.5. Nâng ben
Lưu lượng bơm khi tốc độ động cơ cao : 491 L/ phút
Áp suất van an toàn khi nâng: 17225 kPa
Áp suất van an toàn khi hạ: 3445 kPa
Thời gian nâng thùng tốc độ cao: 9,5 s
Thời gian hạ thùng thả trôi: 12,5s
7
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
+ Bộ đôi xi lanh thủy lực hai giai đoạn, được lắp bên trong khung chính, các xi lanh
tác động kép trong giai đoạn thứ 2
+ Công suất tăng trong cả hai giai đoạn và công suất hạ trong giai đoạn thứ 2
1.1.9. Phân phối trọng lượng ở cầu sau, cầu trước
- Cầu trước không tải : 47,3 % ; Cầu trước có tải : 33,3 %
- Cầu sau không tải : 52,7 % ; Cầu sau có tải : 66,7 %
1.1.10. Hệ giảm chấn
- Hành trình hiệu quả trước : 234 mm
- Hành trình hiệu quả sau : 149 mm
- Góc dao động cầu sau 8,1 độ
1.1.11. Các dung tích nạp lại
Thùng nhiên liệu : 700 lít ; Hệ thống làm mát : 122 lít
Các te động cơ : 68 lít ; Vi sai và truyền động cuối : 155 lít
Thùng dầu hệ thống lái : 34 lít
Phanh nâng hạ thùng ( gồm cả thùng dầu ): 307 lít
Hệ thống lái (gồm cả thùng dầu) : 60 lít
Biến mô, xi lanh nâng hạ thùng ben : 133 lít
Hệ thống biến mô, hộp số : 53 lít
Hệ thống biến mô hộp số kể cả khay hứng : 72 lít
1.1.12. Lốp xe
Lốp tiêu chuẩn 24.00-R35 (E4)
Caterpillar khuyến cáo người sử dụng đánh giá tất cả các điều kiện công việc

và tham khảo nhà sản xuất lốp để lựa chọn đúng.
- Kết cấu bảo vệ xe khi lật ROPS
ROPS/FOPS : Đáp ứng các tiêu chuẩn SAE J1040 May 94 và ISO 3471 :
1997.
+ Kết cấu bảo vệ xe khi lật được Caterpillar cung cấp là thiết bị tiêu chuẩn lắp
trên xe.
8
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
+ Khi được lắp đặt và bảo dưỡng đúng cách, cabin được chế tạo bởi
Caterpiller khi được kiểm tra với các cửa sổ và của chính đóng kín như mỗi chu
trình được nêu ra trong tiêu chuẩn ANSI/ SAE J1166 tháng 05 năm 1990, với mức
độ ồn đối với người vận hành là 79 db (A).
+ Mức độ tiếp xúc ồn có thể được sử dụng liên quan tới tiêu chuẩn tiếp xúc ồn
OSHA, MSHA và EEC.
1.1.13. Mức độ ồn
+ Tiêu chuẩn ồn : Đáp ứng tiêu chuẩn SAE J88, APR95
+ Máy này với cấu hình tiêu chuẩn, khi được đo và vận hành theo mỗi chế độ
có cường độ tiếng ồn đo ở khoảng cách 15m là 84dB với chế độ tạo mức tiếng ồn
cao nhất.
1.1.14. Hệ thống lái
+ Tiêu chuẩn lái : Tiêu chuẩn lái đáp ứng tiêu chuẩn SAE J1511, FEB94 và
ISO 5010: 1992
+ Góc lái : 31 độ
+ Đường kính vòng tua tính của vệt bánh trước : 22 m
+ Đường kính khe hở vòng cua : 25 m
+ Hệ thống thủy lực riêng biệt nên tránh được nhiễm bẩn chéo, vô lăng nhẹ,
thời gian quay vô lăng giảm, bơm dầu hệ thống lái loại bơm piston
1.2. Cấu tạo chung về xe tải CAT 773E
1.2.1 Ca bin vận hành
Các bộ phận điều khiển và đồng hồ chỉ báo được định vị nhằm hỗ trợ vận hành

xe đạt năng suất và tạo thoải mái cho lái xe. Hỗ trợ ghế ngồi đệm hơi và hệ thống giám
sát điện tử tiên tiến
- Thiết kế điều khiển khoa học lao động tập trung vào điều khiển bấn nút
Cabin có kết cấu bảo vệ chống lật, bảo vệ chống vật rơi, có cửa sổ điện, cần nâng
thủy lực, ghế phụ, công tắc ngắt phanh trước, tay số chỉ báo tay số có đèn LED, và bộ
sưởi, điều hòa nhiệt độ tùy chọn. Cần nâng kiểu thủy lực và điều khiển nút bấm giúp
giảm bớt va đập thùng ben khi hạ thùng
9
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 1.6. Ca bin vận hành
- Hệ thống giá sát điện tử (EMS) – Dữ liệu quan trọng trong ba phần hiển thị riêng
biệt:
Một là bốn cụm đồng hồ chỉ báo – nhiệt độ nước là mát, nhiệt độ dầu, áp suất hơi
phanh, mức nhiên liệu.
Hai là đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ di chuyển, chỉ báo tay số thực.
Ba là bộ phận cảnh báo trung tâm
- Tầm nhìn từ cabin có trang bị các hệ thống bảo vệ ROPS/FOPS
Khu vực quan sát xung quanh thiết kế đặc biệt giúp giảm mệt mỏi và cải thiện
cảm giác người vận hành cũng như tăng năng suất làm việc. Cabin được lắp đàn hồi
với khung và có thiết kế chống ồn nên tạo môi trường yên tĩnh bên trong, môi trường
làm việc được bảo vệ và có bộ giá lắp radio.
- Ghế ngồi đệm hơi và trụ vô lăng dạng nghiêng ống lồng
Là tiêu chuẩn và hoàn toàn có thể điều chỉnh, bao gồm một tựa tay phải có thể
điều chỉnh. Vòng ôm vô lăng thiết kế theo khoa học lao động cải thiện mức độ thoải
và khả năng điều khiển.
Hệ thống lái nhẹ kết hợp bàn đạp hãm biến mô giúp giảm
mệt mỏi cho người vận hành. Cần gạt đèn xi nhan bao gồm bộ phát tia chiếu cường độ
cao và các cần điều khiển cơ cấu gạt mưa.
- Hệ thống quản lí năng suất xe (TPMS tuỳ chọn) cung cấp thông tin về tải trọng vận
chuyển và thời gian chu kì làm việc :

+ Công nghệ Cat sử dụng các cảm biến áp suất thanh giằng và các bộ xử lí lắp
trên máy để xác định tải trọng vận chuyển.
+ Xác định tải trọng chính xác giúp cải thiện hiệu quả vì hạn chế hiện tượng quá
tải và non tải.
10
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
+ Máy tính trên xe lưu giữ
1400 chu kì chất tải, thời gian chu kì làm việc,
khoảng cách và nhiều thông tin khác
.
1.2.2. Hệ thống truyền động động cơ – Động cơ
Động cơ diesel Cat 3412E là động cơ 4 kì với hành trình dài cho phép đốt cháy
nhiên liệu hoàn toàn và tối ưu hiệu quả. Dung tích làm việc lớn, tỉ số tốc độ kéo thấp
kéo dài tuổi thọ động cơ và đáp ứng tiêu chuẩn khí thải Stage II
- Mô men tăng 40% có nghĩa là thời gian chu kì giảm
Lực kéo lớn trong khi tăng tốc và giảm số lần về số trên dốc hoặc trong điều kiện nền
ghồ ghề. Ngoài ra phối hợp hiệu quả các điểm sang số cho hiệu quả tối đa, công suất
3412E và các đặc điểm đáng tin cậy
+ Phun nhiên liệu áp suất cao
+ Điều kiện điện tử an toàn
+ Ổ đỡ trục khuỷu nền thép mặt đồng
+ Ngõng trục khuỷu được xử lí tăng cứng
+ Chi tiết làm kín các bầu lọc gió loại khô hướng kính (lõi lọc sơ cấp, thứ cấp và
lọc sơ bộ)
11
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 1.7. Mặt cắt ngang động cơ
1.Bộ xoay xupap, 2.Tuabin tăng áp, 3.Xupap mặt xử lí hợp kim stalit, 4.Ổ bạc mặt
đồng nền thép, 5. Bộ làm mát dầu, 6.Trục khuỷu, 7.Các bơm phun nhiên liệu, 8.Vòi
phun điện tử, 9.Pistong bằng thép rèn, 10.Ống xi lanh làm mát bằng nước.

- Điều khiển phân phối nhiên liệu HEUI
TM
Giám sát vận hành và nạp dữ liệu vào máy điện tử để tối ưu hiệu suất động cơ.
Điều khiển độc lập áp suất phun, thời điểm phun và thời gian phun trong dải vận
hành của động cơ. Công nghệ chế tạo đem lại các đặc tính tối ưu cho quá trình
cháy, nhờ đó làm giảm đáng kể mức tiếng ồn và hàm lượng khí thải.
- Mô đun điều khiển điện tử (ECM)
Mô đun ECM giám sát những chức năng quan trọng và ghi lại những chỉ báo
nguy hiểm. Bộ phần cứng ET có thể tiếp cận với những thông tin chuẩn đoán này và
giúp cho việc bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng hơn.
1.2.3. Hệ thống truyền động – Hộp số
Hộp số tự động, 7 cấp độ giúp xe vận hành êm và tốc độ cao
Hình 1.8. Hệ thống truyền động, hộp số
1.Chức năng khóa biến mô, 2. Hộp số Cat tự động, 3.Truyền động cuối
1- Chức năng khóa biến mô kéo dài tuổi thọ cho hộp số và tăng mức độ thoải mái cho
người vận hành.
Lực kéo lớn và sang số có đệm với hiệu quả và hiệu suất dẫn động trực tiếp
+ Vào ăn khớp ở tốc độ xấp xỉ 6,9 km/h (4,3 m/p), phân phối công suất lớn hơn tới
các bánh xe.
+ Nhả phanh, tái ăn khớp nhanh trong khi sang số, duy trì công suất kéo.
12
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
2- Hộp số Cat tự động, 7 cấp độ
Van áp suất điều chỉnh áp suất li hợp để vào khóa li hợp dễ dàng, giảm các tải
trọng gây sóc
+ Các chi tiết làm kín giữ áp lực li hợp tối thiểu hóa tổn thất lực kéo và cải thiện
độ tin cậy.
+ Phân bố 35% cấp số giữa tất cảcác số phù hợp với thiết kế động cơ của Cat,
nhờ đó tối ưu hoá việc sử dụng công suất động cơ với số lần sang số nhỏ nhất và
việc sử dụng biến mô.

+ Kết hợp với động cơ 3412E cho công suất không đổi trong dải tốc độ vận hành
rộng.
+ 7 số tiến và 1 số lùi; các số từ số 2 đến số 7 được dẫn động trực tiếp.
+ Số 1 được dẫn động qua cả biến mô và dẫn động trực tiếp
3- Truyền động cuối
Truyền động cuối và vi sai với tỉ số tuyền 17,48:1 làm giảm ứng suất trên hệ dẫn động
(cầu xe, bánh xe, và vành lốp)
Các cầu xe tự lựa hoàn toàn được gia công nguội để giải phóng nội ứng suất và
làm tăng độ bền. Các bán trục cũng góp phần làm tăng tuổi thọ của bộ truyền động
cuối. Các bánh xe sau gia công đúc cùng với vành lắp trung tâm được lắp ghép sử
dụng chốt định vị và đai ốc cho độ tin cậy tối đa.
1.2.4. Kết hợp động cơ với hệ truyền động
Hệ thống liên kết dữ liệu điện tử Cat có khả năng phối hợp động cơ, hộp số,
phanh và thông tin vận hành giúp tối ưu hóa hiệu suất của xe.
Phối hợp các hệ sống làm tăng hiệu suất của xe.
Điều khiển điện tử của động cơ và hộp số làm tăng hiệu quả, hạ thấp chi phí vận
hành và kéo dài tuổi thọ máy.
Phối hợp các hệ thống máy tính trên xe
:
+ Thay đổi của núm ga đựơc điều khiển có tác dụng điều chỉnh tốc độ động
cơ trong khi sang số để giảm ứng suất trên đường truyền động, và hỗ trợ
sang số êm hơn đồng thời tuổi thọ chí tiết truyền động dài hơn.
+ Chế độ sang số tiết kiệm thay đổi sơ đồ động cơ giúp hạ thấp suất tiêu hao
nhiên liệu.
+ Quản lý đổi hướng có chức năng điều chỉnh tốc độ động cơ trong khi
chuyển hướng di chuyển để phòng tránh hư hỏng.
13
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 1.9. Kết hợp động cơ, hệ thống truyền động với máy tính
+ Bộ chống về mo khi tốc độ động cơ tăng giúp ngăn không cho hộp số về mo ở

các tốc độ cao hơn 6,5km/h
+ Bộ chống sang số cao khi thùng ben chưa hạ hoàn toàn.
+ Bộ nhớ sự kiện có chức năng lưu trữ dữ liệu vận hành để cung cấp cho bộ phần
mềm ET. Dữ liệu lưu trữ bao gồm:
– Các biểu đồ sang số
–
Các sự kiện vận hành
– Đếm số lần khoá li hợp
–
Xe quá tốc, h
ộp số quá tốc
“ Kĩ thuật viên điện tử ” (phần mềm Cat ET)
Tiếp cận các dữ liệu từ động cơ và hộp số được lưu giữ bởi hệ thống liên kết dữ
liệu CAT, và hiển thị các trạng thái của tất cả các tham số động cơ.
Hệ thống giám sát điện tử (EMS)
Hiển thị thông tin theo yêu cầu, và cảnh báo người vận hành về những điều kiện
bất thường với 3 kiểu hệ thống cảnh báo.
- Các bộ phận tùy chọn
+ Điều khiển hãm tự động (ARC)
có khả năng tự động điều chỉnh hãm biến
mô trên dốc, duy trì tốc độ vòng quay
±2230
vòng/phút.
+ Hệ thống điều khiển lực kéo (TCS) cải thiện hiệu suất làm việc của xe trong
các điều kiện nền di chuyển xấu bởi khả năng giám sát điện tử và điều khiển
trượt bánh.
+ Điều khiển phanh kết hợp
(IBC) thực hiện kết hợp ARC
và
TCS, giảm bớt

các bộ phận điện tử và các đường dây điện.
1.2.5. Hệ thống phanh đĩa ướt, làm mát dầu
14
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Được thiết kế và chế tạo đảm bảo độ tin cậy, vận hành không cần điều chỉnh,
hiệu suất và như vậy tuổi thọ cao hơn khi so sánh với các hệ thống phanh khô và loại
guốc phanh.
Cơ cấu phanh :
- Phanh nhiều đĩa ma sát– đặc biệt, chịu tác động phanh và hãm:
Phanh đĩa Cat sử dụng dòng dầu làm mát liên tục. Hệ thống tuỳ chọn ARCvàTCS
sử dụng các phanh làm mát dầu để tăng hiệu suất cũng như tăng năng suất làm việc của
xe.
- Phanh đĩa ướt, làm mát dầu:
Được thiết kế và chế tạo với hoạt động tin cậy, không cần điều chỉnh do đó tạo
hiệu suất cao và kéo dài tuổi thọ phanh so với các hệ thống phanh đĩa khô và loại
phanh guốc. Các hệ thống phối hợp các chức năng phanh công tác, phanh đỗ và hãm
biến mô trong một hệ thống.
Nếu áp suất hệ thống thuỷ lực tụt xuống dưới một mức nhất định thì lò xo tác
dụng lên pít-tông thứ cấp, pít-tông này tự động tác dụng lên phanh.
Hình 1.10. Hệ thống phanh đĩa ướt làm mát bằng dầu
1.
Pít-tông phanh đỗ/phanh thứ cấp
, 2.
Pit-tông hãm/công tác
,3.Các đĩa ma
sát,4.Mâm thép,5.Lò xo tác động
,
6.Đường dầu làm mát vào,7.Đường dầu làm mát ra
- Màng dầu tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các đĩa phanh:
15

Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Việc hấp thụ các lực phanh hãm bằng cách xé dầu và tản nhiệt, thiết kế này có tác
dụng kéo dài tuổi thọ phanh.
- Phanh thứ cấp:
Các phanh đĩa ướt làm mát dầu, tác dụng bởi lực lò xo và áp suất thuỷ lực
được bố trí trên cầu sau. Các phanh trước sẽ hoạt động như một phần của hệ thống
phanh thứ cấp, cho dù đã ngắt hoạt động.
- Phanh đỗ:
Phanh ép lò xo nhả bằng áp suất thuỷ lực sử dụng các đĩa phanh ướt trong hệ
thống công tác. Một công tắc kích hoạt phanh đỗ
.
- Pít-tông:
Thiết kế hai pit-tông, kết hợp các phanh đỗ, phanh công tác và phanh thứ cấp
(phanh phụ) với các chức năng hãm biến mô
.
1.2.6 Điều khiển hãm biến mô tự động (ARC)
Khả năng điều khiển xe tốt hơn, năng suất vận chuyển cao hơn
Hình 1.11. Biến mô tự động ARC
- Ưu điểm của ARC gồm :
+ Hiệu quả vận hành tăng với tốc độ xuống dốc lớn hơn. Bằng khả năng duy trì
tốc độ động cơ cao hơn, tốc độ xe trung bình của xe tải sẽ cao hơn so với một xe
tải có hộp số sàn
+ Khả năng điều khiển tốt, giảm nhẹ công sức điều khiển của người vận hành.
16
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
+ Khả năng điều biến phanh tự động tạo khả năng di chuyển êm hơn khi phải
điều biến thủ công, cho phép người vận hành tập trung nhiều hơn vào lái xe trên
tuyến đường vận chuyển.
+ Tuổi thọ của các bộ phận tăng cao, khả năng làm mát hệ thống được tối ưu và
sự thay đổi bất thường của biến mô giảm nhờ khả năng điều khiển chính xác của

ARC
.
+ Khả năng chẩn đoán và xử lí sự cố nhanh hơn với khả năng tự chẩn đoán và khả
năng liên kết với phần mềm ET thông qua hệ thống liên kết dữ liệu Cat.
+ Khả năng nhận biết của người vận hành thông qua phối hợp điện tử và
EMS, cảnh báo người vận hành về các điều kiện quá tốc và các chức năng
quan trọng của máy
- Hệ thống điều khiển lực kéo (TCS tùy chọn)
+ Cảm nhận hiện tượng trượt bánh sau và tự động tác dụng các phanh hãm để
giảm tốc độ bánh đang quay trượt.
+ Chỉ báo trên bảng điều khiển cho người vận hành biết rằng TCS đã được kích
hoạt
.
+ Sử dụng hoạt động vi sai thông thường giúp lái máy tốt hơn trong điều kiện nền
xấu và để giảm cà mòn lốp xe.
+ TCS chia mô men bằng nhau để làm giảm ứng suất sinh ra trên các bộ truyền
động cuối và các cầu xe khi mô men được truyền sang một bên.
+ Nếu các cảm biến hỏng, hoạt động vi sai thông thường vẫn có tác dụng để duy
trì khả năng điều khiển và lái máy.
1.2.7. Điều khiển phanh phối hợp (IBC)
Phối hợp tùy chọn chức năng điều khiển hãm tự động và hệ thống điều khiển lực
kéo (TCS), với hệ thống phanh đĩa ướt làm mát bằng dầu nên tăng cao hiệu suất và cải
thiện mức độ an toàn cho xe và người vận hành.
17
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 1.12. So sánh quá trình phanh có ARC và hãm thủ công
- Điều khiển hãm biến mô tự động(tuỳ chọn)
Hệ thống ARC điều khiển điện tử công tác phanh hãm trên dốc để duy trì tốc độ
vòng quay động cơ xấp xỉ 2230 vòng/phút (tốc độ vòng quay của động cơ có thể điều
chỉnh từ 2150 - 2300 vòng/phút, tăng thêm 10 vòng/phút). Hệ thống ARC được kích

hoạt khi người vận hành tác dụng phanh hoặc núm ga.
- Bảo vệ chống quá tốc độ động cơ
Với chân ga được ấn và/hoặc hệ thống ARC tắt, thì ARC sẽ tự động kích hoạt ở
tốc độ vòng quay động cơ 2475 vòng/phút để giúp tránh các hư hỏng có thể xảy ra và
hiện tượng quá tốc độ động cơ gây tốn kém chi phí.
- Hệ thống điều khiển lực kéo (tuỳ chọn)
Cảm nhận nếu bánh sau trượt quá giới hạn đã đặt, và tự động ép các phanh sau để
giảm tốc độ của bánh xe đang quay trượt.
- Cảnh báo người vận hành
Một chỉ báo trên bảng điều khiển báo cho người vận hành rằng hệ thống TCS đã
được kích hoạt.
- Hoạt động vi sai
Sử dụng hoạt động vi sai để tạo khả năng lái xe tốt hơn trong điều kiện nền di
chuyển xấu. Ngoài ra làm giảm cà mòn lốp xe khi so sánh với các bộ vi sai khoá
đương được sử dụng trên các hệ thống khác.
- Mô men
TCS chia mô men bằng nhau để làm giảm ứng suất sinh ra trên các bộ truyền
động cuối và các cầu xe khi mô men được truyền tới một bên.
- Hệ thống dự phòng
Nếu các cảm biến hỏng, thì hoạt động vi sai thông thường sẽ vẫn có tác dụng để
duy trì khả năng điều khiển và khả năng lái máy.
1.2.8. Thùng xe
Thùng xe sử dụng cho các điều kiện làm việc khác nhau
- Được thiết kế để xử lí những vật liệu có dung trọng khác nhau
Đạt tải trọng vận chuyển tối đa với 3-5 gầu chất tải của máy chất tải Cat đối với vật
18
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
liệu có khối lượng riêng trên 1700 kg/m³
.
- Các đặc điểm của thùng xe

+ Các mối nối sàn và thành thùng xe sử dụng các dầm 5 cạnh để chịu các tải
trọng va đập và truyền các ứng suất.
+ Các dầm dạng hộp làm tăng độ bền trong phần sàn thùng, thành, đuôi trên,
vùng góc và máy che cabin.
+ Các bề mặt chịu mài mòn được chế tạo từ thép có độ cứng Brinen 400 tạo khả
năng chịu mòn rất tốt và được hàn nguội dễ dàng.
+ Các xilanh nâng hai giai đoạn với thời gian nâng 9,5giây, thời gian hạ
12,5
giây
.
+ Thùng xe tiêu chuẩn được sưởi bằng khí xả với các tuỳ chọn bao gổm
sử dụng ống xả toàn thời gian hoặc bộ phân chia khí xả.
+ Các bộ công tác không tiêu chuẩn gồm lót sàn đuôi xe, lót thành và các bộ phận
khác, để giúp đảm bảo theo tải trọng vận chuyển định mức.
- Thùng xe đáy chữ V góp phần hạ thấp chi phí trên mỗi tấn sản phẩm
Hiệu quả trong hầu hết các điều kiện xây dựng và khai thác mỏ, nhưng rất tốt trong
điều kiện đường gồ ghề và dốc lớn.
- Kết cấu sàn (đáy) thùng xe
+ Đáy chữ V nghiêng 8
0
– định tâm các tải trọng, hạ thấp trọng tâm, tăng khả năng
giữ tải, giảm các tải gây sóc
.
+ Kiểu đuôi vịt 18° và dốc về trước9°– có khả năng giữ tải trên mặt dốc 15%
+ Dốc đơn 12°– có đặc tính chịu mài mòn rất tốt và khả năng dỡ tải đều vào trong
các thùng chứa, vào máy nghiền và bộ phận nạp nhiên liệu
.
1.2.9. Kết cấu xe
Bộ phận xương sống của xe :
- Thiết kế dạng hộp

Khung xe 773E sử dụng 20 chi tiết đúc tại những khu vực ứng suất cao với công
nghệ hàn đắp liên tục có độ ngấu cao. Thép mềm (ít cacbon) tạo độ dẻo, độ bền và khả
năng chịu các tải trọng va đập thậm chí trong thời tiết giá lạnh.
- Kết cấu bảo vệ khi lật (ROPS)
Kết cấu ROPS lắp chặt với 4 chi tiết đúc được hàn với khung chính.
19
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 1.13. Khung xe
- Đặc điểm khung xe gồm có:
+ Ba-đờ-xốc trước và các dầm hộp trước bảo vệ xilanh giảm chấn và đỡ kết cấu
ROPS.
+ Các dầm ngang phía sau dạng hộp đỡ thùng xe và kết cấu
R
OPS
với các vị trí
lắp sàn bảo dưỡng và nắp capô động cơ.
+ Các chi tiết đúc cung cấp thêm độ bền tại những vùng ứng suất nguy hiểm.
+ Các tấm thép mềm (giới hạn bền nhỏ nhất 290 MPa) và các chi tiết đúc (giới
hạn bền nhỏ nhất 241 MPa) tạo độ dẻo, độ bền và dễ dàng bảo dưỡng tại công
trường.
+ Các chi tiết đúc tạo thêm độ bền tại những khu vực ứng suất nguy hiểm.
- Khung dạng hộp làm đơn giản việc tiếp cận với các bộ phận của hệ thống truyền
động:
Thiết kế mở làm giảm tổng thời gian tháo lắp, giảm chi phí sửa chữa. Công tác
sửa chữa có thể được thực hiện mà không gia nhiệt trước trong các nhiệt độ môi
trường trên 16°C (60°
F)
sử dụng các thiết bị hàn sẵn có.
- Hệ thống giảm chấn hạn chế các tải trọng va đập:
4 xilanh giảm chấn độc lập hấp thụ sóc. Các xilanh phía sau cho phép cầu xe dao

động và hấp thụ các ứng suất gây uốn và xoắn. Các xilanh trước hoạt động như các
chốt lái, giúp tăng khả năng lái và giảm công tác bảo dưỡng.
1.2.10. Các thiết bị tiêu chuẩn xe CAT 773E
Thiết bị tiêu chuẩn có thể khác nhau, liên hệ với đại lí để biết thêm chi tiết
Các bầu lọc gió , loại thô, lõi lọc sơ cấp và thứ cấp làm kín kiểu hướng kính, còi hơi – điện, bộ
sấy đường khí, máy phát điện, hộp nguồn hỗ trợ cho khởi động cáp, còi báo lùi, ác quy 12v, Công tắc
ngắt mát ắc quy, bộ phận lắp ghép thùng xe, phanh, công tắc ngắt phanh trước, bộ trao đổi nhiệt
nhanh, mô tơ nhả phanh để kéo xe cabin, ROPS, bảo vệ cacte, cổng kết nối bộ ET, hệ thống điện
giám sát điện tử, bảo vệ trục dẫn động, bầu lọc, vặn ren, đồng hồ đo, nút bấm nâng hạ thùng, hệ thống
20
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
chiếu sáng tín hiệu, các thùng chứa riêng biệt, phanh và cơ cấu nâng thùng, hệ thống lái, biến mô hộp
số, bộ hãm biến mô, vòi phun, đai an toàn, ghế phụ, sàn bảo dưỡng, lắp bulông, khởi động điện, lái trợ
lực tự động điện, vô lăng có đệm nghiêng trụ ống đồng, lốp, móc kéo trước, chốt kéo phía sau, hộp số
tự động điều khiển điện với bộ chống về số và chuyển số lùi, bộ về mo khi dỡ tải, quản lí hướng di
chuyển…, khóa cửa sổ bảo vệ chống phá hoại, gạt rửa kính, và một số bộ phận khác
1.2.11. Thiết bị tùy chọn trên xe CAT 773E
Thiết bị tùy chọn trên xe có thể khác nhau. Liên hệ với đại lí CAT để biết thêm chi tiết
Điều hòa không khí, hệ thống bôi trơn tự động, bộ hãm biến mô tự động điều khiển (ARC), bản
ốp thùng thành xe, của đuôi xe và lót thùng, vú mỡ, thùng xe sàn 2 nửa nghiêng, bộ sấy nước làm
mát, bình tiêu âm, phanh tuổi thọ cao, bộ sưởi nhiên liệu, điều khiển phanh tích hợp, vành lốp, hệ
thống điều khiển lực kéo (TCS), hệ thống quản lí năng suất xe tải (TPMS), chèn bánh
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO, NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC MỘT SỐ HỆ THỐNG
TRÊN XE TẢI CAT 773E
2.1. Hệ thống điều khiển điện tử
2.1.1. Cấu tạo
21
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 2.1. Cấu tạo hệ thống điều khiển điện tử trên xe CAT 773E
1. Nhóm 4 đồng hồ đo 7. Đường liên kết dữ liệu

2. Đồng hồ hiển thị tốc độ/ số vòng quay động cơ 8. Các chi tiết đầu vào
3. Bảng hiển thị trung tâm 9. ECM điều khiển điện tử động
cơ
4. Đèn cảnh báo 10. ECM phanh
5. Còi cảnh báo 11. ECM hộp số/ sát xi
6. Giắc cắm nối ET
2.1.2. Nguyên lí hoạt động
- Quan sát tất cả cả đèn chỉ thị, còi cảnh báo nếu có bất kì đèn chỉ thị nào sáng hoặc
còi cảnh báo kêu lên thì phải dừng xe để tìm hiểu nguyên nhân và khắc phục trước khi
khởi động lại.
+ Cảnh báo cấp 1 (ít nguy hiểm) :
• Đèn số (6) sáng khi bầu lọc gió tắc
• Đèn số (2) sáng khi tay số ở số 0 và tồn tại một trong 3 điều kiện: Phanh tay
đóng, một trong các xi lanh phanh chính bị dịch chuyển quá hành trình ( hết khả năng),
phanh tay nhả nhưng áp lực hợi hệ thống phanh nhỏ hơn yêu cầu cho xe – áp lực
phanh cần phải lớn hơn 550kPa.
22
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
Hình 2.2 Các đèn chỉ thị cảnh báo cấp 1
• Đèn số 8 sáng – tắc bầu lọc dầu hộp số.
• Đèn số 4 sáng – Hệ thống điện có vấn đề.
• Đèn số 5 sáng – Cần bảo dưỡng cho xe.
* Yêu cầu người vận hành : Không yêu cầu người vận hành có ngay các tác động sửa
chữa. Hệ thống cần phải được theo dõi.
Hậu quả có thể : Sẽ có những hư hỏng hay ảnh hưởng xấu tới máy.
+ Cảnh báo cấp 2 ( nguy hiểm ):
Hình 2.3. các đèn chỉ thị cảnh báo cấp 2
23
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
• Đèn 3 sáng – Nhiệt độ dầu hộp số quá cao

• Đèn số 5 sáng - Báo bảo dưỡng
• Đèn số 9 sáng – Đèn chỉ báo nước làm mát không chạy
• Đèn só 10 sáng – Quá tốc độ động cơ vượt quá tốc độ 2500 v/ph hoặc cảm biến
tốc độ động cơ có vấn đề
* Yêu cầu người vận hành : Thay đổi chế độ vận hành máy hoặc thực hiện công việc
bảo dưỡng cần thiết với hệ thống.
Hậu quả : Máy hoặc các bộ phận trên máy có thể bị hư hỏng.
+ Cảnh bảo cấp 3 ( Rất nguy hiểm ) :
Hình 2.4. Các đèn chỉ thị cảnh báo cấp 3
• Đèn số 1 sáng - Áp lực dầu động cơ thấp
• Đèn số 2 sáng – Hệ thống lái chính gặp trục trặc
• Đèn số 7 sáng – Áp lực hơi phanh thấp ( kết hợp quan sát đồng hồ chỉ áp lực
hơi phanh, kim chỉ vào vạch đỏ). Dừng xe ngay lập tức và đóng phanh khẩn cấp.
24
Đồ án tốt nghiệp Ngành CNKT ôtô
- Nếu tất cả các đèn chỉ thị đều tắt ( trừ đèn phanh tay ) để cho động cơ chạy không tải
5 phút để máy ấm lên.
2.2. Động cơ
2.2.1.Hệ thống nạp thải khí
2.2.1.1. Cấu tạo
Hình 2.5.Sơ đồ mô tả các chi tiết trong hệ thống nạp thải khí
1.Bầu lọc sơ cấp 5.Bộ làm mát khí nạp
2.Bầu lọc gió 6.Cụm ống xả,
3.Tu bô tăng áp 7.Ống xả
4.Cụm ống nạp 8.Ống giảm thanh
2.2.1.2. Nguyên lí làm việc
25