Tổng quan về khung ô tô

Chơng 1
Tổng quan về khung ô tô
1.1. Giới thiệu chung về khung xe ô tô.
Xe ô tô là tổng thành rất nhiều bộ phận, cơ cấu, các cụm chi tiết, chi tiết có
công dụng chung và một số cơ cấu chuyên dùng. Các bộ phận, cơ cấu, các cụm chi
tiết, chi tiết này có kết cấu và vật liệu khác nhau tuỳ vào công dụng, điều kiện làm
việc của chúng. Quá trình phát triển của ngành công nghiệp ô tô đã làm kết cấu
của xe có nhiều thay đổi, đặc biệt có nhiều hệ thống và bộ phận đã có những bớc
đột phá nh: hệ thống điện, các hệ thống tiện nghi, bộ phận an toàn.Bên cạnh đó
có những hệ thống và bộ phận vẫn giữ kết cấu khá cổ điển, trong đó khung vỏ xe là
một bộ phận điển hình. Khung xe ô tô có kết cấu đa dạng, chịu tải trọng rất phức
tạp, trên ô tô vận tải trọng lợng khung thờng chiếm 10%
ữ
15% trọng lợng riêng
của ô tô.
Khung xe là phần tử xơng cốt của xe, là phần tử chịu lực chính của xe, là chi
tiết đợc dùng để đỡ và lắp đặt hầu hết các cụm, cơ cấu và hệ thống trên xe nh động
cơ, hệ thống truyền lực, phần vận hành, các hệ thống điều khiển, các cụm của các
thiết bị phụ và thiết bị đặc biệt.... đồng thời nó là nơi chịu toàn bộ những tác động
thay đổi từ mặt đờng lên xe khi xe chuyển động.
Khung ô tô rất đa dạng về kiểu dáng, kết cấu và mục đích sử dụng. Tuỳ
theo tiêu chỉ về kết cấu hay công dụng mà khung xe đợc phân thành nhiều loại
khác nhau:
Theo loại hệ thống chịu lực trong ô tô chia ra:
Khung chịu lực (Hình 1.1a) : khi vỏ đặt trên khung qua các mối nối đàn
hồi, trờng hợp này khung cứng hơn vỏ nhiều nên chịu đợc tác động của
3
ngoại lực và có thể bị biến dạng nhng không truyền đến vỏ. Đây là loại
đợc dùng phổ biến ở các xe vận tải.
Vỏ chịu lực(Hình 1.1b): loại vỏ này đồng thời là khung (không có
khung) nên nhận toàn bộ ngoại lực tác động lên xe. Đây là loại đợc

dùng phổ biến cho các xe chở khách.
Hỗn hợp (Hình 1.1c): khung nối cứng với vỏ bằng các mối hàn hoặc
bulông hay đinh tán nên cả khung và vỏ cùng chịu tác động của ngoại
lực.
Đa phần hiện nay là dạng khung chịu lực, khung ô tô rất đa dạng về kết cấu,
kiểu dáng và mục đích sử dụng.
Theo kết cấu của khung chia ra:
4
Hình 1.1 Các dạng khung vỏ điển hình của ôtô
a. Khung chịu lực
b. Vỏ chịu lực
c. Khung vỏ chịu lực hỗn hợp
Hình 1.2: Phân loại khung xe
Khung có dầm dọc ở hai bên.
Khung có dầm dọc ở giữa.
Khung hỗn hợp hay loại khung hình chữ X.
Theo dạng dầm dọc và sự bố trí dầm dọc trong mặt phẳng khung chia ra:
Khung có tiết diện hình vuông và dầm dọc bố trí song song.
Khung có tiết diện hình thang và dầm thẳng.
Khung có phần đầu thu hẹp.
5
Hình 1.3: Kết cấu loại khung có dầm dọc
Khung xe là một bộ phận rất quan trọng của ô tô do đó khi thiết kế nó phải
thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tiết diện ngang của dầm dọc phải chọn theo các phép tính uốn và xoắn
khung. Mômen thay đổi theo suốt chiều dài của dầm từ giá trị không đến giá trị
cực đại nên để tiết kiệm nguyên vật liệu và đảm bảo độ cứng của dầm đều nhau,
dầm dọc đợc chế tạo với tiết diện thay đổi. Để thoả mãn yêu cầu này dầm dọc
đợc chế tạo theo phơng pháp dập.
Để hạ thấp trọng tâm ô tô và chiều cao sàn xe các dầm dọc trong ô tô du

lịch trên cầu trớc và cầu sau thờng đợc uốn cong, nh vậy phần giữa của khung
sẽ nằm thấp hơn.
Khung phải đảm bảo đủ cứng để các cụm gắn trên khung hoặc hoàn toàn cố
định hoặc chỉ thay đổi vị trí rất ít. Dầm ngang phải đảm bảo giữ không cho dầm
dọc dịch chuyển dọc khi ô tô gặp chứa ngại vật va đập vào đầu trớc của dầm
dọc.
1.2. Đặc điểm kết cấu khung xe ô tô quân sự.
Khung xe ô tô (Hình 1.4) là phần tử chịu lực của xe, trên đó có lắp đặt:
động cơ, các cụm của hệ thống truyền lực, phần vận hành, cơ cấu điều khiển, thiết
bị phụ chuyên dùng, cabin, tải trọng....
6
Hình 1.4. Kết cấu khung xe URAL-375
1. Giảm va phía trớc, 2. Móc kéo trớc, 3. Xà ngang thứ nhất, 4. Giá tay quay khởi động,
5. Dầm dọc phải, 6. Giá bắt giảm chấn, 7. Giá gối đỡ sau động cơ, 8. Giá kẹp, 9. Xà
ngang thứ 2, 10. Giá treo cabin phía sau, 11. Xà ngang thứ 2, 12. Xà ngang thứ 3, 13. ốp
trên xà ngang 5, 14. Xà ngang thứ 5, 15. Xà ngang 6, 16. Giá bậc lên xuống sau, 17. Tăng
cứng xà ngang 6, 18. Giá bắt trục cân bằng nhíp trớc phía sau, 19. Dầm dọc trái, 20. Vai
bò trớc, 21. ụ sau nhíp trớc, 22. ụ trớc nhíp trớc.
Khung là hệ thống dầm chịu lực, nhận và truyền tất cả các lực, phản lực từ
mặt đờng qua phần tử hớng của hệ thống treo truyền lên. Khung xe gồm hai dầm
dọc chính và các dầm ngang.
Dầm dọc xe URAL-375 (Hình 1.5) có tiết diện hình chữ C, có chiều dài
7366 mm, kích thớc tiết diện dầm thay đổi theo chiều dài. Phần đầu dầm (dài 1157
mm tính từ đầu xe trở lại) có tiết diện C180x80x6, phần cuối dầm (trên chiều dài
5416 mm) có tiết diện C250x80x6. Trên 2 dầm dọc có một số vấu và kết cấu gá lắp
động cơ, ắc quy, thùng nhiên liệu, thùng xe... Hai dầm dọc đợc liên kết bằng năm
dầm ngang có tiết diện ống tròn hoặc các dầm C ghép với nhau (vị trí trục cân
bằng cân bằng). Các vị trí nối ghép, liên kết thờng bằng đinh tán.
7
Hình 1.5. Kết cấu dầm dọc khung xe URAL-375

Dầm ngang thứ nhất (Hình 1.6) dùng để bố trí các chân két làm mát và chân
đế trớc của tổng thành động cơ.
Dầm ngang thứ nhất có tiết diện hình chữ U, đợc liên kết với hai dầm dọc
bằng đinh tán.
Hình 1.6. Kết cấu cấu dầm ngang số 1 URAL-375
Trên dầm ngang thứ nhất có khoét lỗ để bắt két nớc, động cơ và liên kết với
dầm dọc bằngđinh tán .
Dầm ngang thứ hai (Hình 1.7) dùng để lắp đặt chân ca bin gồm hai dầm phụ
có thiết diện chữ C
8
Hình 1.7. Kết cấu dầm ngang số 2 URAL-375
Dầm ngang thứ ba và thứ t dùng để lắp đặt giá treo hộp số phân phối. Tiết
diện các dầm này hình chữ ống tròn, liên kết với dầm dọc thông qua các mặt bích
đợc bắt với thành dầm dọc của khung xe.
Hình 1.8. Kết cấu dầm ngang số 3 và 4 của khung xe URAL-375
9