Thiết kế hộp số tự động cho xe 7 chỗ

MỤC LỤC
I. Các chương mục chính của bản thuyết minh
Lời nói đầu
Chương I: Tổng quan về hộp số tự động
1.1. Tổng quan về hộp số
1.2. Hộp số tự động
Chương II: Lựa chọn phương án thiết kế
2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cụm chi tiết thuộc hộp số
tự động
2.2. Lựa chọn phương án thiết kế
Chương III. Thiết kế hộp số tự động
3.1. Chọn xe tham khảo
3.2. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
3.3. Thiết kế và tính toán biến mô thủy lực
3.4. Tính toán và thiết kế bộ truyền bánh răng hành tinh
3.5. Tính toán thiết kế trục
3.6. Chọn ổ lăn
Tài liệu tham khảo

2
3
3
4
6
6
12
19
19
21
24
30

48
49
50

II. Các bản vẽ chính
III. Phụ đề

Lời nói đầu
Sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp ô tô, đi theo là sự đòi hỏi
khắt khe về an toàn vận hành, giảm thiểu ô nhiểm môi trường và tăng tính tiện nghi
của phương tiện. Để tiến kịp với trào lưu phát triển của nghành ô tô thế giới, em đã
thực hiện đề tài thiết kế tốt nghiệp là: “Thiết kế hộp số tự động cho xe 7 chỗ”. Hộp


số tự động là một bước tiến dài trong phát triển của ngành ô tô, nó đã đạt được các
ưu điểm nổi bật: Giảm bớt thao tác của người lái, tức là nó cũng đã giảm căng
thẳng cho người lái, tránh gây tai nạn đáng tiếc. Bên cạnh đó, nó cũng có được các
ưu điểm như: Tăng hiệu suất truyền động, không gây ồn, nhỏ gọn và tiết kiệm
nhiên liệu. Ngày nay, việc lắp đặt hộp số tự động đã thực hiện trên hầu hết các xe
của các hãng: Ford, BMV, Mercedes Benz, Toyota, Nissan… . Các hộp số tự động
mới vẫn đang được các kỹ sư của các hãng hàng đầu thế giới nghiên cứu và thiết
kế mới với số cấp tốc độ nhiều hơn.
Trước hết, em xin chân thành cảm ơn quý thày cô giáo trong trường Đại học
Giao Thông Vận Tải đặc biệt là các thày giáo trong khoa Cơ Khí và Bộ môn Cơ
khí ô tô trực tiếp giảng dạy em. Trong việc hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, em
xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thày Trịnh Chí Thiện, thày đã cung cấp cho em
nhiều tài liệu quan trọng và tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp
này.
Đồ án tốt nghiệp này em đã có gắng trình bày các nội dung một cách hệ thống,
rõ ràng và chặt chẽ. Các tính toán được thực hiện cẩn thận, tỷ mỉ. Để đạt được điều

đó, em đã tham khảo, rút kinh nghiệm từ ý kiến của thày cô và các tài liệu có được.
Tuy nhiên với thời gian, năng lực và trình độ có hạn, em cũng khó tránh khỏi
những thiếu sót. Em rất mong nhận được ý kiến nhận xét của quý thày cô về nội
dung và phương pháp trình bày, giúp em có thể nâng cao hơn nữa các kỹ năng của
bản thân mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 1/5/2012
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tài Minh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
1.1. Tổng quan về hộp số
1.1.1. Yêu cầu cơ bản hộp số


Hộp số dùng để thay đổi mô men xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động bằng
cách thay đổi tỉ số truyền của hệ thống truyền lực nhằm cải thiện đường đặc tính
kéo của động cơ ô tô cho phù hợp với điều kiện vận hành. Trong hộp số, việc biến
đổi mô men và vận tốc góc được thực hiện bởi các bộ truyền bánh răng. Hộp số ô
tô cần đáp ứng các yêu cấu sau :
- Có số tay số và tỉ số truyền thích hợp để đảm bảo tính năng động lực học và tính
kinh tế nhiên liệu của xe.
- Việc chuyển số phải được thực hiện dễ dàng, tiện lượi nhanh chóng và không gây
tiếng ồn.
- Có cơ cấu định vị chhóng nhảy số và cơ cấu chống gài đồng thời hai số.
- Có vị trí chung gian để ngắt động cơ ra khổi hệ thông truyền lực trong thời gian
dài.
- Thay đổi chiều chuyển động của bánh xe giúp ô tô có thể lùi, có cơ cấu báo hiệu
khi gâì số lùi.

- Dẫn động ra ngoài cho các bộ phậm công tác đối với xe chuyên dùng.
1.1.2. Phân loại
Theo phương pháp bố trí : hộp số cầu trước chủ động, hộp số cầu sau chủ đông.
Theo phương pháp thay đổi tỉ số truyền : hộp số vô cấp và hộp số có cấp.
Theo phương pháp chuyển số : Chuyển số bằn tay gạt, chuyển số tự động , điều
khiển bán tự động.
Theo kết cấu : hộp số cơ khí, hộp số thủy cơ, hộp số điện cơ.
1.2. Hộp số tự động


Khi sử dụng hộp số thường, người lái xe cần phải thường xuyên nhận biết tải vầ
tốc độ động cơ để điều chỉnh cần sang số cần và đạp đạp chân ga điều chỉnh hộp số
chuyển số một cách phù hợp.
Ở hộp số tự động, những nhận biết như vậy là không cần thiết việc chuyển số
thích hợp được thực hiện một cách tự động một cách thích hợp nhất theo tải động
cơ và tốc độ xe. So với hộp số thường hộp số tự động có các ưu điểm sau :
- Giảm mệt mỏi cho lái xe bằng cách làm giảm các thao tác khi xe phải chuyển số.
- Chuyển số một cách tự động êm dịu tại các tốc độ thích hợp với chế độ lái xe.
- Có thể sang số mà không cần cắt nguồn công suất truyền từ động cơ ra khỏi hệ
thống truyền lực do đó thời gian gia tốc ngắn hơn và hành trình gia tốc ngắn hơn,
với hộp số thường.
- Hiệu suất truyền lực cao hơn do ít bị tổn hao công suất.
Nhưng hộp số tự động có một số khuyết điểm :
- Công nghệ chế tạo đòi hỏi phải chính xác cao (trục lồng, bánh răng ăn khớpnhiều
vị trí).
- Kết cấu phức tạp nhiều cụm chi tiết gây khó khăn cho việc sủa chữa, giá thành
cao.
1.2.1. Yêu cầu cơ bản của hộp số tự động
Ngoài những yêu cầu chung như đối với hộp số, hộp số thủy cơ cần đáp ứng :
- Có tay số và dải thay đổi tỉ số truyền đủ rộng để đảm bảo tính băng động lực học

của xe.
- Hiệu suất cao trong các chế độ làm việc chính của động ô tô đảm bảo tính kinh tế.


- Có khả năng tự động hóa trong quá trình sang số nhằm đơn giản quá trình điều
khiển và tránh những sai sót do người lái gây nên.
1.2.2. Phân loại hộp số tự động
Theo phương pháp bố trí : hộp số cầu trước chủ động, hộp số cầu sau chủ đông.
Theo mức độ tự động hopá quá trình sang số : Bằng tay, bán tự động, tự động.
Theo loại hộp số vô cấp : Hộp số vô cấp thủy cơ, hộp số vô cấp cơ học, hộp số vô
cấp ma sát...
Theo số dòng truyền công suất từ động cơ qua hộp số : một dòng, hai dòng...

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cụn chi tiết trong hộp số tự động
2.1.1. Biến mô thủy lực


Hình 1. Biến mô thủy lực
Biến mô thủy lực được đổ đầy dầu hộp số tự động, lắp ở đầu vào của chuỗi bánh
răng truyền động hộp số và được bắt bằng bu lông vào trục sau của trục khuỷu
thông qua tấm truyền động. Chức năng của biến mô :
- Tăng mô men do động cơ tạo ra.
- Đóng vai trò như một ly hợp thủy lực để truyền (hay không truyền) mô men xoắn
đến hộp số.
- Hấp thụ dao động xoắn của động cơ và hệ thống truyền lực.
- Có tác dụng như một bánh đà để làm đều chuyển động quay của động cơ.
- Dẫn động bơm dầu của hệ thống điều khiển thủy lực.
Cấu tạo

Nguyên lý làm việc : Bánh bơm được nối với động cơ, bánh tua bin nối với hộp số
hành tinh,bánh dẫn hướng nối với vỏ thông qua khớp một chiều. Khi bánh chủ
động quay cùng động cơ làm dầu chuyển động, dưới tác động của lực ly tâm dầu
văng ra phía ngoài và tăng tốc độ. Ỏ mép ngoài tốc độ của dầu đạt cực đại và dầu
hướng theo các cánh vào phía trong của cánh bị động. Khi tới mép trong của cánh
bị động dầu rơi vào cánh của cánh dẫn hướng và theo các cánh dẫn chuyển sang
bánh chu động. Cứ như vậy dầu chuyển động tuần hoàn theo đường xoắn ốc trong
giới hạn của vỏ. Biến mô thủy lực có 2 chế độ làm việc là ly hợp thủy lực và biến
mô thủy lực
Biến mô thủy lực: Khi bánh tuabin làm việc ở chế độ thấp, dòng chất lỏng chuyển
động đập vào cánh của bánh phản ứng làm bánh phản ứng có xu hướng quay theo
chiều ngược lại với bánh tuabin và bánh bơm. Lúc này khớp một chiều làm việc
khóa cứng chiều chuyển động làm cánh của bánh taubin cố định. Dòng chất lỏng
đập đến cánh bị chặn lại tạo nên phản lực lớn tại cánh tuabin làm tăng mô men
xoắn trên cánh tua bin.
Ly hợp thủy lực: Khi bánh tuabin làm việc ở chế độ cao, dòng chất lỏng có xu
hướng đập vào mặt saucủa bánh phản ứng làm bánh phản ứng quay cùng chiều với
bánh tuabin và bánh bơm. Lúc này khớp một chiều không làm việc. Do bánh phản
ứng quay nên phản lực lên bánh tuabin giảm dần, khi đồng đều về tốc độ thì
mômen phản ực trên bánh phản ứng coi như bằng không. Biến mô làm việc ở trạng
thái ly hợp thủy lực.

2.1.2. Bộ bánh răng hành tinh
Bộ bánh răng hành tinh được đặt trong vỏ hộp số và nó có các chức năng như sau :


- Cung cấp một vài tỉ số truyền bánh răng để đạt dược mômen và tốc độ quay phù
hợp với các chế độ chạy và điều khiển của xe.
- Cung cấp bánh răng đảo chiều để chạy lùi.

- Cung cấp vị trí số trung gian để cho phép động cơ chạy không tải khi xe đỗ.
Bộ truyền bánh răng hành tinh là một loạt các bánh răng ăn khớp trong bao gồm :
Bánh răng bao, bánh răng hành tinh, bánh răng nặt trời. Cần dẫn nối các bánh răng
hành tinh vói bánh răng bao và làm các bánh răng hành tinh xoay quanh trục của
nó.

Hình 3. Bộ truyền bánh răng hành tinh đơn giản
Bằng cách thay đổi đầu vào, đầu ra, bộ truyền có thể đảo chiều, giảm tốc, nối trực
tiếp và tăng tốc. Hoạt động của các bánh răng được tóm tắt như sau
Hoạt động của Phần tử dẫn động
bộ truyền
Tăng tốc
Cần dẫn

Phần tử bị động

Phần tử cố định

Bánh răng bao

Bánh răng mặt trời


Giảm tốc
Đảo chiều

Bánh răng bao
Cần dẫn
Bánh răng mặt Bánh răng bao
trời

Bánh răng mặt trời
Cần dẫn

Tốc độ quay và chiều quay của bộ truyền được tóm tắt như sau
Cố định

Phần tử dẫn động

Phần tử bị động

Bánh răng Bánh răng mặt trời Cần dẫn
bao
Cần dẫn
Bánh răng mặt trời
Bánh răng Bánh răng bao
mặt trời
Cần dẫn
Cần dẫn

Cần dẫn
Bánh răng bao

Bánh răng mặt trời Bánh răng bao
Bánh răng bao
Bánh răng mặt trời

Tốc độ Chiều quay
quay
Giảm tốc

Cùng hướng
với bánh răng
Tăng tốc
chủ động
Giảm tốc
Cùng hướng
với bánh răng
Tăng tốc
chủ động
Giảm tốc Ngược hướng
với bánh răng
Tăng tốc
chủ động

2.1.4. Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển trên hộp số tự động khá phức tạp và chủ yếu là hệ thống điều
khiển điện – thủy lực
a. Hệ thống điều khiển thủy lực
A
B
1

4

5

7

8
9

2

3

6

Hình 4. Sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực


A.Hệ thống điều khiển thủy lực. B.Thân van bộ điều khiển thủy lực.
1. Bơm dầu. 2. Van bướm ga. 3. ETC. 4. Van điện từ chuyển số và khóa biến mô.
5. Các van điều khiển ly hợp, phanh khóa biến mô. 6. Van điện từ chuyển số và
khóa biến mô. 7. Bộ ly hợp và phanh. 8. Điều khiển chuyển số. 9. Điều khiển khóa
biến mô
Hệ thống điều khiển thủy lực biến đổi tải của động cơ(góc mơ bướm ga) và tốc độ
của xe thành áp suất thủy lực và áp suất này sẽ được cấp đến các phanh dải, các ly
hợp để thay đổi tỉ số truyền hộp số.
Hệ thống này bao gồm: một bơm dầu,van điều khiển ly tâm , bánh răng dẫn động
bơm dầu ăn khớp với cánh bơm của biến mô, các van thủy lực và các bộ tích năng
Van điều khiển ly tâm được dẫn động bởi bánh răng chủ động của vi sai
Van thủy lực cung cấp áp suất dầu đến các panh dải, các ly hợp để thay đổi tỉ số
truyền hộp số.

b. Hệ thống điều khiển điện tử


A
1

B
10

2

C
14
15

3
4

11

16

12

17

5
6
7
8

13

9

Hình 5. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển điện tử hộp số tự động

A. Các cảm biến và công tắc. B. ETC. C. các van điện từ.
1.Công tắc chọn chế độ hoạt động. 2.Công tắc khởi động số trung gian. 3.Cảm biến
vị trí bướm ga. 4.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 5.Cảm biến tốc độ xe. 6.Cảm
biến tốc độ trục thứ cấp. 7.Công tắc đèn phanh. 8.Công tắc chính OD. 9.ECT điều
khiển chạy tự động. 10.Điều khiển thời điểm chuyển số. 11.Điều khiển khóa biến
mô. 12.Hệ thống tự chẩn đoán. 13.Hệ thống dự phòng. 14.Van điện từ số 1 (Van
chuyển số). 15.Van điện từ số 2 (Van chuyển số). 16.Van điện từ số 3 (Khóa biến
mô). 17.Đèn báo số OD “OFF”.
Hệ thống điều khiển điện tử điều khển việc chuyển số dựa trên 2 tín hiệu chính là:
tốc độ của xe và độ mở bướm ga(tải của động cơ). Bộ điều khiển điện tử trung tâm
ECT sẽ nhận các tín hiệu từ các cảm biến và xử lý các tín hiệu đó để quyết định
thời điểm chuyển số và điều khiển chuyển số qua việc điều khiển áp suất thủy lực.


Ngoài ra hệ thống điều khiển còn thực hiện chứ năng tự chẩn đoán và chức năng an
toàn khi có sự cố xảy ra trong hộp số khi đang lái xe.
Hệ thống điều khiển điện tử gồm có các cảm biến tín hiệu đầu vào, các công tắc
điều khiển , van điện từ solenoid, bộ điều khiển điện tử ECU động cơ và ETC.
2.2. Lựa chọn phương án thiết kế.
2.2.1. Lựa chọn phương án truyền lực.
Trên ô tô hiện nay có rất nhiều kiểu bố trí hệ thống truyền lực đã được đề cập tới ở
phần phân loại hộp số.Với đồ án này em chọn phương án động cơ đặt trước, cầu
sau chủ động sơ đồ thể hiện như hình vẽ:

Hình 6. Sơ đồ truyền lực
1. Động cơ. 2.Biến mô. 3.Bộ truyền hành tinh. 4. Các đăng. 5.Truyền lực chính.
6.Bánh xe.
2.2.2. Lựa chon phương án bố trí hộp số.
2.2.2.1. Các phương án lựa chọn.

a. Phương án 1: Cấu tạo gồm 3 bộ truyền hành tinh và một bộ truyền tăng OD. Bộ
truyền tăng OD được đặt sau bộ truyền hành tinh đi số, các phanh và ly hợp.
Trong đó:
I,II,III là các trục
B1 ,B2 ,B3 là các phanh
COB, C1 , C2, C3 là các ly
hợp
FOB, F1, F2, F3 là các khớp
một chiều

Hình 7. Phương án bố trí 1
b. Phương án 2: Cấu tạo gồm 3 bộ truyền hành tinh và một bộ truyền tăng OD. Bộ
truyền tăng OD được đặt trước bộ truyền hành tinh đi số, các phanh và ly hợp.

Hình 8. Phương án bố trí 2
c. Phương án 3: Cấu tạo gồm 2 cặp bánh răng hành tinh sang số và một bộ truyền
tăng OD. Bộ truyền tăng OD được đặt ở một phần riêng rẽ. Phương án này thích
hợp với bố trí động cơ đặt trước cầu sau chủ động.


Hình 9. Phương án bố trí 3
Với cả 3 phương án trên các chức năng của các bộ phận trong hộp số thể hiện ở
Bảng 1: Bảng các chức năng của các bộ phận trong hộp số.
Bộ phận
Ly hợp chuyển số tăng OD
Ly hợp ở số tiến
Ly hợp ở số lùi
Phanh
Khớp một chiều OD

Khớp một chiều

Chức năng
Nối cần chuyển dẫn OD với bánh răng mặt trời
Nối trục sơ cấp với bánh răng bao trước
Nối trục sơ cấp với bánh răng mặt trời trước và sau
Khóa bánh răng mặt trời OD
Khóa cần dẫn bộ ruyền hành tinh OD
Khóa cần dẫn bộ truyền bánh răng hành tinh và
bánh răng mặt trời trước và sau khi phanh dải số 2
hoạt động
Khóa bánh răng mặt trời trước và không cho nó
quay theo chiều ngược kim đồng hồ
Khóa bánh răng mặt trời trước
Khóa cần dẫn 11 của bộ truyền hành tinh sau

Phanh dải số 2
Phanh dải số 1
Phanh dải số 3

Bảng 2: Bảng hoạt động của các bộ phận của hộp số ở các chế độ khác nhau
Các
chế
độ
P

Chức
năng

Hoạt động

C0

Đỗ xe *

F0

C1

B1

B2

F1

B3

F2


R
N

Lùi
*
Trun *
g
gian
D 1 Số 1 *
*
2 Số 2 *

*
3 Số 3 *
*
4 Số 4
*
2
Số 2 *
*
L
Số 1 *
*
2.2.2.2. Chọn phương án thiết kế.

*

*
*
*

*
*

*

*

*

*
*

*

*
*

*

Chọn phương án thiết kế 2. Như vậy tâ có các tay số
Tay số 1
Cụm hành tinh trước: Do ly hợp C 0
được chuyển mạch, bánh răng hành
tinh(2) và bánh răng mặt trời(1)
được liên kết chặt với nhau. Bộ
bánh răng hành tinh được khóa và
quay như một khối. Đồng thời
truyền tốc độ lên vành răng trong
rồi ra trục trung gian.
Hình 10. Tay số 1
Cụm hành tinh giữa: Ly hợp C 1 chuyển mạch truyêng tốc độ lên vành răng trong
qua bánh răng hành tinh , bộ đỡ bánh hành tinh(7) ra trục thứ cấp. Đồng thời từ
bánh răng hành tinh (6) truyền tốc độ sang cụm bánh răng mặt trời(8).
Cụm hành tinh sau: Bộ phanh B3 đóng và giữ bộ bánh răng hành tinh (11) đứng im.
Tốc độ từ bánh răng mặt trời (12) truyền qua bánh răng hành ting (10)sang vòng
răng trong (9) ra trục thứ cấp.
Tay số 2


Cụm hành tinh trước: Do ly
hợp C0 được chuyển mạch,
Bộ bánh răng hành tinh được

khóa và quay như một khối.
Đồng thời truyền tốc độ lên
vành răng trong rồi ra trục
trung gian.

Hình 11. Tay số 2
Cụm hành tinh giữa: Phanh dải B 1 đóng và giữ chặt bánh răng trung tâm(8) qua bộ
đỡ bánh răng hành tinh (&) rồi ra trục thứ cấp.
Cụm bánh răng hành tinh sau: Bộ phanh B 2 đóng và giữ bộ bánh răng mặt trời (8)
đồng thời khóa luôn khớp 1 chiều F2. Do đó cụm bánh răng hành tinh sau đứng im
không họat động
Tay số 3
Cụm hành tinh trước: Do ly hợp C0 được chuyển mạch, bộ đỡ bánh răng hành
tinh(2) và bánh răng mặt trời(1) được liên kết chặt với nhau. Bộ bánh răng hành
tinh được khóa và quay như một khối. Đồng thời truyền tốc độ lên vành răng trong
rồi ra trục trung gian.
Cụm hành tinh giữa: Ly hợp C1
và C2 đóng làm cụm bánh răng
hành tinh giữa quay liền một
khối với và cùng tốc độ của vòng
răng trong (3)
Cụm hành tinh sau: Bộ phanh B 2
đóng nên cụm hành tinh sau
cũng quay theo tốc độ của cụm
bánh răng hành tinh
Hình 12. Tay số 3
Tay số 4


Cụm hành tinh trước: phanh hãm B0 chuyển mạch làm cụm bánh răng mặt trời(1)

đứng im. Tốc độ truyền từ trục sơ cấp (1) sang bộ dỡ hành tinh (2) qua bộ truyền
hành tinh đang quay lăn trên bánh răng mặt trời (1) . Vòng răng (3) được dẫn động
bởi cụm bánh răng hành tinh(4) và ra trục trung gian.
Cụm hành tinh giữa: Ly hợp C1
và C2 đóng làm cho cụm bánh
răng hành tinh giữa liền một
khối và quay cùng tốc độ vòng
răng trong (3).
Cụm hành tinh sau: Bộ phanh B2
đóng làm cụm bánh răng hành
sau liền một khối và quay cùng
tốc độ với cụm hành tinh giữa.
Hình 13. Tay số 4
Tay số lùi
Cụm hành tinh trước: Do ly hợp C0 được chuyển mạch, bộ đỡ bánh răng hành
tinh(2) và bánh răng mặt trời(1) được liên kết chặt với nhau. Bộ bánh răng hành
tinh được khóa và quay như một khối. Đồng thời truyền tốc độ lên vành răng trong
rồi ra trục trung gian.
Cụm hành tinh giữa: Ly hợp C 1 và C2 chuyển mạch làm tốc đọ truyền qua bộ bánh
răng mặt trời (8) qua ly hợp C2. Lúc này cụm hành tinh giữa đứng im.
Cụm hành tinh sau: Bộ phanh
B3 đóng làm bộ đỡ bánh răng
hành tinh(11) đứng yên. Cụm
bánh răng hành tinh (10) quay
lăn trên bánh răng mwatj trời
(12) và dẫn động vòng răng
trong(9) quay ngược chiều động
cơ xe lùi về sau.

Hình 14. Tay số lùi

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỘP SỐ TỰ ĐỘNG
3.1. Chọn xe tham khảo
Xe Toyota Land Cuiser:

Các thông số kỹ thuật:
+ Loại động cơ V8 4.6


+ Dung tích xylanh: 4608 cm3
+ Công suất cực đại: 270/5250 kW/vòng/phút
+ Momen xoắn cực đại: 469/3460 Nm/vòng/phút
+ Tốc độ cực đại: 160 km/h
+ Truyền động: 4.2 Cầu sau chủ động
+ Kích thước và trọng lượng
+ Dài x rộng x cao: 3100x1830x1208 mm
+ Chiều dài cơ sở: 2850 mm
+ Vết bánh trước: 1535 mm
+ Vết bánh sau: 1540 mm
+ Tải trọng không tải: GO = 2555 kG
+ Tải trọng toàn tải: G = 3300 kG
+ Loại nhiên liệu dụng: Xăng, có chỉ số Ốc tan > 91
+ Dung tích bình chứa: 93 lít
+ Tiêu hao nhiên liệu: 19 (Giao thông thành phố, lít/100km); 11,7 (Đường
cao tốc, lít/100km); 14,4 (Đường trơn trượt, lít/100km).
+ Hệ thống phanh trước và sau: Được bố trí ABS
+ Thông số khác
+ Số cửa: 05
+ Số chỗ ngồi: 07

+ Lốp trước và sau: 285/60 R 18
Tính toán thông số lốp:
Đường kính vành:18 inch
Tỷ lệ chiều cao lốp: 60%
Bề rộng lốp: 285 mm
Bán kính lốp: Rbx= 285.0,6+(18/2).25,4 = 400 (mm)
Bán kính làm việc của bánh xe chủ động rb = r0 = λ.Rbx = 0,93.400 =372 (mm).
Hệ số biến dạng lốp λ = 0,93.

3.2. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ
3.2.1. Xác định các hệ số của công thức S.R.LâyDecman
Công thức S.R.LâyDecman có dạng như sau:
2
3
 n
 ne 
 ne  
e
N e = N e max  a + b  ÷ − c  ÷  (1)
 nN
 nN 
 nN  

Trong đó: Ne, ne: là công suất hữu ích của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu
ứng với một thời điểm của đồ thị đặc tính ngoài.
Nemax, nN: là công suất hữu ích cực đại của động cơ và số vòng quay của trục khuỷu
ứng với công suất cực đại đó.
a, b, c: là các hệ số được xác định như sau:

Me =

Ta có:

104.N e
N
M .n
= 9550. e ⇒ N e = e e (2) N emax = M eN .nN (3)
1, 047.ne
ne
9550
9550

,


Thay các công thức (2), (3) vào (1) ta được:
2
 ne   ne  
ne 
M e = M eN
M e .ne = N e max .nN .  a + b  ÷− c  ÷ 
nN 
n
n
 N   N   ⇔


2


 ne  
ne
a + b
−c
÷  (4)
nN
n

 N  

Vi phân 2 vế của phương trình ta được:

 b 2.c.ne 
dM e
= M eN 
−
÷ ( 5)
dne
nN 2 
 nN

Khi Me= Memax thì:

Thay

b.nN

ne = nM =
2.c


 M e = M emax

dM e
=0
dne

vậy ta có:

b 2.c.ne
−
=0
nN
nN 2

M emax = M eN
vào (4) ta được:

b.nN

M emax = M eN  a +
4.c


b.nN
(6)
2.c

2

b b.nN

c  b.nN  
−
a +

nN 2.c nN 2  2.c ÷
  ⇒



 (7)


Từ (5), (6) và (7) ta có hệ phương trình:

và ne=nM

⇒

nM =



a +b−c =1


b.n
nM = N

2.c




b2 
 M emax = M eN  a +
÷
4.c 




Thay số vào ta có:



a +b −c =1


b.5250
3460 =

2.c


270.1000 
b2 
469
=
a
+



÷
5250.1, 047 
4.c  ⇔


Giải hệ này ta được:


 a + b − c =1

 1,32.c = b

2
1,55 = a + b

4.c

 a = 1, 24

 b =1
c = 0, 76


Công thức S.R.LâyDecman:
2
3

 ne  
ne  ne 

N e = N e max 1, 24
+  ÷ − 0, 76  ÷ 
n N  nN 

 nN  

3.2.2. Xây dựng đồ thị đường đặc tính ngoài của động cơ
Đối với động cơ xăng không có bộ hạn chế số vòng quay, ta có:
λmax = nemax/nN = 1,07
Lần lượt thay các giá trị λ: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1; 1,07
Công suất lớn nhất của động cơ khi ne =nN =5250 vòng/phút
Ta sẽ được các Ne tương ứng và lập được quan hệ Ne=f(ne)
Me =

Ne
.104 [ N .m]
1, 047.ne
2

Mô men xoắn tương ứng của động cơ là: Đặt B=

3

n 
n n 
1, 24 e +  e ÷ − 0, 76  e ÷
n N  nN 
 nN 

Kết quả tính toán được ghi lại theo bảng sau đây:
Bảng 3: Bảng tính toán đồ thị đặc tính ngoài của động cơ:
λ

ne

B

Ne(kw)

Me(N.m)

0,1

525

0,109

29,43

410,47

0,2

1050

0,232

62,64

436,83

0,3

1575

0,363

98,01

455,66

0,4

2100

0,496

133,92

466,96

0,5

2625

0,625

168,75

470,72

0,6

3150

0,744

200,88

466,96

0,7

3675

0,847

228,69

455,66

0,8

4200

0,928

250,56

436,83

0,9

4725

0,981

264,87

410,47

1

5250

1

270

376,58

1,07

5600

0,99

267,3

410,47

Từ đó ta xây dựng được đồ thị đặc tính ngoài của động cơ:


Hình 15. Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ
3.3. Thiết kế và tính toán biến mô thuỷ lực
Dựa vào lý thuyết về máy thuỷ lực người ta chứng minh được rằng: Khi bién mô
làm việc ở chế độ ổn định thì tổng mô men xoắn tác dụng lên bánh công tác của nó
bằng không. Phương trình cân bằng mômen trong buồng công tác:
MT + MB + MP = 0 (1)
 - MT = MT + MP
Trong đó: MT, MB, MP: Mô men bánh tua bin,bánh bơm và bánh phản ứng.
Dấu (-) đặt trước mô men xoắn của bánh tua bin chứng tỏ bánh tua bin là phần tử
bị động.
3.3.1. Tính toán và chọn các thông số cơ bản của biến mô


MB
MP

+ Hệ số biến mô thuỷ lực KBM =

, đặc trưng cho tác dụng thay đổi mô men của

biến mô thuỷ lực. Chọn khả năng biến đổi momen lớn nhất KBM = 2
η BM =

NT M T .nT
=

= K BM .iBM
N B M B .nB

+ Hiệu suất của biến mô thuỷ lực:

η max
.

Chọn

=0,91

Trong đó: NT NB,:Công suất phát ra tại tua bin và bánh bớm của biến mô.
iBM =

iBM : tỷ số vòng quay của bánh bơm so với bánh tua bin

nT
nB

+ Hệ số nhạy s chỉ ra rằng M b thay đổii theo hướng nào cùng với sự thay đổi chế

s=
độ làm việc của Tuabin:
Trong đó:

λ1

λ2

λ1
λ2

,

- hệ số biến đổi mô men tại số vòng quay của Tuabin nT = 0.

- hệ số biến đổi mô men tại số vòng quay của bánh Tuabin K =1.

Tính toán kích thước của biến mô thuỷ lực được tiến hành trên cơ sở dùng phương
pháp “tương tự”. Theo phương pháp này, với chế độ “dừng lại” tương ứng khi
phanh bánh Tuabin biểu diễn các điểm làm việc đồng thời của biến mô thuỷ lực và
động cơ (MB = Me và nB = ne) thì đường kính thiết kế cuả biến mô là:
Da =

5

M1
λ .γ .nb 2