MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................................................................1
DANH MỤC BẢNG BIỂU...............................................................................................................................................3
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................................................................4
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................................................................6
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG XE KAMAZ - 3255.................................................................................................8
1.1 Giới thiệu chung.......................................................................................................................................................8
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe................................................................................................................................10
1.3. Đặc tính kỹ thuật một số cụm, cơ cấu chính của xe..............................................................................................15
1.3.1. Động cơ..............................................................................................................................................................15
1.3.2. Hệ thống truyền lực............................................................................................................................................15
1.3.3. Hệ thống treo......................................................................................................................................................16
1.3.4. Hệ thống lái........................................................................................................................................................16
1.3.5. Hệ thống phanh..................................................................................................................................................16
1.3.6. Khung, cabin, thùng xe.......................................................................................................................................17
1.3.7. Bánh xe và lốp xe...............................................................................................................................................17
1.4. Kết cấu hệ thống truyền lực..................................................................................................................................18
1.4.1 Ly hợp.................................................................................................................................................................18
1.4.2. Hộp số................................................................................................................................................................24
1.4.3. Truyền động các đăng........................................................................................................................................29
1.4.4. Cầu chủ động.....................................................................................................................................................31
KẾT LUẬN CHƯƠNG I................................................................................................................................................38
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG xe KAMAZ - 43255...........39
2.1. Cơ sở lý thuyết......................................................................................................................................................39
2.1.1. Phạm vi áp dụng, mục đích, nhiệm vụ, kết quả nhận được...............................................................................39
2.1.2. Thông số ban đầu..............................................................................................................................................40
2.2. Nội dung tính toán kiểm nghiệm động lực học truyền thẳng và nhận xét ............................................................40
2.2.1. Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong....................................................................................................41
2.2.2. Đồ thị cân bằng công suất.................................................................................................................................43
2.2.3. Đồ thị cân bằng lực kéo.....................................................................................................................................45
2.2.4. Đồ thị động lực học............................................................................................................................................49
2.2.5. Đồ thị gia tốc......................................................................................................................................................53
2.2.6. Đồ thi gia tốc ngược...........................................................................................................................................55
2.2.7. Đồ thị thời gian tăng tốc.....................................................................................................................................56
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2...............................................................................................................................................60
CHƯƠNG 3. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC xe KAMAZ - 43255..............61
3.1. Những chú ý trong quá trình sử dụng...................................................................................................................61
3.1.1. Ly hợp................................................................................................................................................................61
3.1.2. Hộp số...............................................................................................................................................................62
3.1.3. Truyền động các đăng.......................................................................................................................................62
3.1.4. Cầu chủ động....................................................................................................................................................62
3.2. Bảo dưỡng kỹ thuật.............................................................................................................................................64
3.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên................................................................................................................................64
3.2.2. Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp 1 và cấp 2.....................................................................................................64
3.3. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục.................................................................................................77
3.3.1. Ly hợp...............................................................................................................................................................77
3.3.2. Hộp số...............................................................................................................................................................81
3.3.3. Cầu xe...............................................................................................................................................................83
KẾT LUẬN CHƯƠNG III.............................................................................................................................................85
KẾT LUẬN..................................................................................................................................................................86
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................................................................87
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong hoạt động và phát triển của xã hội. Ôtô được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân nói chung và trong lĩnh vực quốc phòng nói riêng.
Để khai thác sử dụng xe có hiệu quả, phải đảm bảo tình trạng của xe tốt, có độ tin cậy cao, sử dụng đúng kỹ thuật, yêu cầu đặt ra với người sử dụng là phải hiểu biết kết cấu, tính năng kỹ thuật, đặc điểm sử dụng xe trong các điều kiện khác nhau nhằm khai thác tốt khả năng vốn có của các xe hiện nay.
Ngành ô tô nước ta hiện nay chủ yếu là khai thác sử dụng các trang thiết bị nhập từ nước ngoài. Trong quân đội ta phần lớn sử dụng xe của Liên Xô (cũ). Ô tô Kamaz là một chủng loại xe được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Trong quân đội nói riêng nó được sử dụng khá phổ biến. Bởi vì xe có nhiều tính ưu việt đặc biệt mà nhiều loại xe tải khác không có. Đây là loại thuộc nhóm xe nhiều công dụng.
Trong thời gian vừa qua các dòng xe Kamaz được nhập về cho lực lương vũ trang của chúng ta rất nhiều. Quân đội chúng ta sẽ dần dần thay thế hàng loạt xe cũ như Zil, Gaz, vv… Bằng các mẫu xe Kamaz với tính kinh tế cao, an toàn, thoải mái cho người sử dụng, khối lượng chuyên chở lớn, đồng thời phù hợp với yêu cầu của nhiệm vụ vận chuyển các loại hàng hóa phục vụ xây dựng hoàn thiện cơ sở hạ tầng quân sự (cát , đá, đất , xi măng ) từ đó đặt ra yêu cầu về bảo dưỡng, sửa chữa, nghiên cứu cải tiến và khai thác dòng xe Kamaz.
Với những lý do đó, tôi được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác hệ thống truyền lực ô tô Kamaz- 43255”.
Nội dung chính của đồ án bao gồm các phần sau:
+ Chương 1. Phân tích kết cấu hệ thống truyền lực trên xe KAMAZ 43255.
+ Chương 2. Tính toán kiểm nghiệm động lực học chuyển động thẳng xe KAMAZ 43255.
+ Chương 3. Hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng hệ thống truyền lực trên xe KAMAZ 43255.
Do thời gian nên các nội dung trong đồ án tập trung vào việc tìm hiểu và phân tích kết cấu của xe, các nội dung chính khi đánh giá kiểm nghiệm động lực học truyền thẳng, là cơ sở để xem xét và thực tế khai thác sử dụng hệ thống truyền lực trong thực tiễn. Tuy nhiên với kiến thức và kinh nghiệm còn ít, nên trong đồ án không tránh khỏi các khiếm khuyết. Tôi mong nhận được sự nhận xét và đóng góp ý kiến của các thầy, các đồng chí để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Tiến sĩ ……………… đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tôi xin cảm ơn các thầy, trong Bộ môn Nguyên lý - Kết cấu, Khoa Ô tô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG XE KAMAZ - 43255
1.1 Giới thiệu chung
KAMAZ-43255 là xe ben với động cơ phía trước và bố trí bốn bánh hai bên. Ngoài xe ben trên đường phố của các thành phố, bạn có thể tìm thấy phiên bản trên xe của mẫu xe này, và các loại xe đô thị khác có bộ điều khiển lắp sẵn cũng được sản xuất trên cơ sở khung xe.
Với kiểu động cơ Kamaz- 740 được lắp trên xe là một động cơ diezel khá hoàn thiện, hơn hẳn các động cơ khác. Như việc sử dụng khớp thuỷ lực để dẫn động quạt gió, đây là một kết cấu mới có tính ưu việt hơn hẳn so với các phương án dẫn động quạt gió trực tiếp từ trục khuỷu động cơ đã sử dụng phổ biến từ trước như GAZ66 v.v Hay động cơ còn được bố trí một hệ thống hỗ trợ khởi động bằng phương pháp sấy nóng chất lỏng làm mát và dầu bôi trơn động cơ, đảm bảo việc khởi động động cơ dễ dàng và nhanh chóng khi nhiệt độ môi trường thấp.
1.2. Các thông số kỹ thuật của xe
Các thông số kỹ thuật cơ bản của xe Kamaz- 43255 như bảng 1.a.
1.3. Đặc tính kỹ thuật một số cụm, cơ cấu chính của xe
1.3.1. Động cơ
Xe Kamaz- 43255 sử dụng động cơ Diesel, tăng áp kiểu Kamaz- 740.31-240 bốn kỳ, 8 xi lanh, bố trí hình chữ V, góc nhị diện bằng 900, công suất lớn nhất 240 mã lực ở số vòng quay trục khuỷu 2200 vg/ph. Mô men xoắn lớn nhất 92 KG.m ở số vòng quay trục khuỷu 1500 vg/ph. Tỉ số nén: 16,5. Dung tích công tác:
10,85l. Đường kính xi lanh/ Hành trình piston: 120/120 (mm).
Thứ tự làm việc của các xi lanh là 1-5-4-2-6-3-7-8.
1.3.2. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí, có cấp, bố trí theo sơ đồ thông qua gồm ly hợp, hộp số, truyền động các đăng và cầu chủ động.
Ly hợp là ly hợp kiểu 142 là kiểu ma sát khô, hai đĩa, thường đóng. Đĩa bị động có giảm chấn xoắn, lò xo ép bố trí xung quanh. Cơ cấu dẫn động của bộ ly hợp là dẫn động mở ly hợp bằng thuỷ lực (thuỷ tĩnh) có trợ lực khí nén.
1.3.4. Hệ thống lái
Xe Kamaz 43255 sử dụng hệ thống lái cơ khí có trợ lực thủy lực được bố trí theo sơ đồ cơ cấu lái, van phân phối và xi lanh lực đặt liền nhau
Trong đó cơ cấu lái loại liên hợp, bơm dầu kiểu cánh gạt tác dụng kép, van phân phối kiểu con trượt với cơ cấu phản xạ loại pit tong- lò xo
Dẫn động lái có cấu tạo tương tự như hệ thống lái cơ khí, trong đó hình thang lái bố trí sau gầm cầu trước
1.3.6. Khung, cabin, thùng xe
Buồng lái của ô tô Kamaz- 43255 cũng như họ xe Kamaz là loại lật ra đằng trước được, đặt ở phía trên động cơ, kiểu kín, có 3 chỗ ngồi, ghế lái điều chỉnh được.
Việc lật nghiêng buồng lái về phía trước tạo thuận lợi cho việc chăm sóc, bảo dưỡng, kiểm tra và tháo lắp các cụm của động cơ. Thùng xe làm bằng kim loại
1.4. Kết cấu hệ thống truyền lực
1.4.1 Ly hợp
Ly hợp là khớp nối ma sát nhờ nó mà mômen xoắn của trục khuỷu động cơ được truyền đến hộp số, ly hợp thường được dùng cho hệ thống truyền lực cơ khí có cấp.
1.4.1.1. Công dụng, yêu cầu
a) Công dụng
+ Dùng để truyền mômen xoắn từ trục khuỷa động cơ đến các cụm tiếp theo của hệ thống truyền lực.
+ Dùng cắt nội động lực giữa động cơ với hệ thống truyền lực khi khởi hành, dừng xe, chuyển số và khi phanh
+ Là cơ cấu an toàn của hệ thống truyền lực khi xe chở quá tải hoặc khi phanh gấp
b) Yêu cầu
+ Đóng êm dịu và hoàn toàn,
+ Mở hoàn toàn và nhanh chóng:
+ Mô men quán tính phần bị động của ly hợp phải nhỏ
+ Thoát nhiệt tốt
+ Đảm bảo cân bằng lực chiều trục trong ly hợp khi đóng hoặc mở.
+ Là cơ cấu an toàn cho động cơ khi hệ truyền lực bị quá tải
a) Phần chủ động
Gồm bánh đà, đĩa ép trung gian và đĩa ép ngoài, các đĩa ép được ép lại nhờ 12 lò xo bố trí xung quanh chu vi, đĩa ép trung gian có 4 tai nằm lọt trong 4 rãnh trên vành bánh đà, nhờ đó mà mô men xoắn của động cơ được truyền từ bánh đà đến đĩa ép trung gian đồng thời bảo đảm khả năng dịch chuyển dọc trục của đĩa ép trung gian.
b) Phần bị động
Gồm các đĩa bị động, trục bị động, các đĩa bị động của ly hợp được chế tạo bằng thép có các tấm ma sát được tán chặt vào hai bên bằng đinh tán đồng hoặc nhôm, đồng thời đĩa bị động lắp ghép với moay ơ của đĩa.
Ly hợp xe Kamaz- 43255 (Hình 2.2) là ly hợp kiểu ma sát khô, hai đĩa, thường đóng.
1.4.1.3. Kết cấu, nguyên lý làm việc dẫn động điều khiển ly hợp
Ly hợp xe Kamaz- 43255 được dẫn động điều khiển bằng thuỷ lực có trợ lực khí nén.
a) Kết cấu dẫn động điều khiển ly hợp
Cơ cấu dẫn động của bộ ly hợp: gồm có bàn đạp 1 với lò xo giằng 11, xi lanh chính 2, thùng điều hòa 5 với chất lỏng công tác, bộ tăng áp khí nén thủy lực 18, ống dẫn và ống mềm để tiếp chất lỏng công tác từ xi lanh chính đến bộ tăng áp của bộ ly hợp và dẫn không khí từ hệ thống khí nén đến bộ tăng áp của bộ ly hợp.
b) Nguyên lý làm việc dẫn động điều khiển ly hợp
Ly hợp có ba trạng thái làm việc là trạng thái đóng hoàn toàn, trạng thái mở hoàn toàn và trạng thái trượt.
+ Ly hợp ở trạng thái đóng: khi người lái chưa tác động vào bàn đạp ly hợp, dưới tác dụng của các lò xo ép 16, ép đĩa ép ngoài 4, đĩa ma sát 1, đĩa trung gian, đĩa ma sát thứ 2 và bánh đà được ép thành một khối. Mô men xoắn được truyền tới bánh đà thông qua các bề mặt ma sát tới các đĩa bị động ra khỏi trục chủ động của hộp số đến hệ thống truyền lực phía sau khi động cơ hoạt động.
Khi người lái thôi tác dụng lên bàn đạp 1, dưới tác dụng của lò xo hồi vị 2, bàn đạp trở về vị trí ban dầu, đồng thời van xả 17 mở, van nạp 18 đóng, khoang B thông với khoang A và qua van xả 17, qua lỗ trên cốc 15 thông với khí trời, ly hợp đóng hoàn toàn.
+ Nếu thả nhanh dưới tác dụng của lò xo đẩy pit tông 3 nhanh chóng trở về vị trí ban đầu, lúc này do sự cản trở trên đường ống nên dầu chưa hồi kịp về xi lanh chính, khi đó dưới tác dụng của lực chân không phần phía dưới pít tông 3, dầu từ khoang chứa sẽ điền đầy vào xi lanh tránh hiện tượng lọt khí vào hệ thống.
1.4.2. Hộp số
1.4.2.1. Công dụng, yêu cầu
a) Công dụng
+ Hộp số dùng để thay đổi tỷ số truyền của hệ thống truyền lực trong quá trình chuyển động của ô tô nhằm thay đổi lực kéo ở các bánh xe chủ động và thay đổi vận tốc chuyển động của ô tô trong khoảng rộng tùy theo sức cản của bên ngoài.
+ Hộp số dùng để cắt động cơ đang làm việc ra khỏi hệ thống truyền lực trong thời gian tuỳ ý (khi nạp bình điện, cho động cơ chạy không để tăng nhiệt độ nước làm mát trước khi khởi hành, để bôi trơn động cơ tốt hơn, để quay trục thu công suất, để bơm lốp hoặc dùng khí nén cho công việc bảo dưỡng).
b) Yêu cầu
Hộp số cần đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Có tỷ số truyền thích hợp để đảm bảo chất lượng động học và tình kinh tế nhiên liệu của ô tô.
+ Có khả năng trích công suất ra ngoài để dẫn động các thiết bị phụ.
+ Điều khiển sang số đơn giản, nhẹ nhàng.
1.4.2.2. Kết cấu hộp số.
a) Đặc điểm
Xe Kamaz- 43255 sử dụng hộp số cơ khí 10 số truyền kiểu 152 bao gồm hộp số chính và bộ chia đặt trước hộp số chính. Kết cấu hộp số loại này thể hiện trên hình 2.7.
b) Nguyên lý làm việc của hộp số
Bộ chia có hai số truyền: khi đi số truyền thấp của hộp số chính thì gạt cần của bộ đồng tốc của bộ chia để dịch chuyển đồng tốc sang phải. Khi đó trục vào hộp số chính 3 và trục vào bộ chia 1 của bộ chia được nối cứng (ichia =1). Lúc này hộp số chính làm việc giống như hộp số 5.
Ở số truyền thẳng (số truyền V) do gài trực tiếp trục sơ cấp với trục thứ cấp nên chúng quay thành một khối và các cặp bánh răng không phải chịu tải. Nhờ cơ cấu điều khiển tác động lên càng gài làm di trượt đồng tốc hoặc bánh răng mà các vành răng ăn khớp với nhau để được tỷ số truyền tương ứng tay số đã chọn.
1.4.4. Cầu chủ động
Cầu chủ động là cụm tổng thành cuối cùng trong hệ thống truyền lực, cầu chủ động dùng để truyền, tăng và phân phối mô men xoắn đến bánh xe chủ động, đỡ toàn bộ trọng lượng của phần được treo phân bố lên nó, nhận các phản lực từ mặt đường tác dụng lên.
Trên xe Kamaz- 43255 có cầu chủ động là cầu sau. Vỏ cầu là một dầm rỗng, truyền lực chính và vi sai được đặt trong vỏ và ở hai đầu dầm có lắp bánh xe chủ động, dẫn động cho bánh xe chủ động từ truyền lực chính bằng các bán trục
Cầu chủ động của xe Kamaz- 43255 bao gồm: vỏ cầu, truyền lực chính, vi sai, bán trục được bố trí giữa cầu sau.
1.4.4.1. Truyền lực chính
Truyền lực chính dùng để tăng mô men xắn, truyền và biến đổi phương truyền lực đi một góc 900 từ truyền động các đăng đến cơ cấu vi sai, thông thường sử dụng cặp bánh răng nón để đổi phương truyền.
1.4.4.2. Vi sai giữa các bánh xe.
a) Công dụng
Vi sai là một cơ cấu truyền lực. Nó dùng để đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay được với tốc độ góc khác nhau, đồng thời dùng để phân chia mô men xoắn cho các bánh xe của một cầu xe chủ động hoặc các cầu chủ động của một xe.
b) Yêu cầu
+ Phân chia mô men xoắn thích ứng với sức cẳn của các bánh xe, đảm bảo giảm tải trọng động cho dẫn động các bánh xe, giảm mòn lốp, ổn định chuyển động.
+ Hiệu suất của vi sai nhỏ nghĩa là ma sát trong lớn hệ số khóa vi sai lớn sẽ làm tăng lực kéo của xe khi có một bánh xe trượt trơn.
1.4.4.3. Bán trục
Bán trục của cầu xe Kamaz- 43255 là loại bán trục giảm tải hoàn toàn, nó dùng để truyền mô men xoắn từ bộ vi sai đến các bánh xe chủ động.
Vật liệu chế tạo bán trục thường được chế tạo từ thép hợp kim cao có hàm lượng các bon trung bình.
Bán trục giảm tải hoàn toàn có cấu trúc đầu ngoài trục tựa lên ổ bi, ổ bi đặt giữa bánh xe chủ động và dầm cầu nên bộ phận dầm sẽ chịu lực cho trục cầu. Cấu trúc này giúp trục cầu không phải chịu lực và tải trọng quá lớn, vì thế có thể sử dụng trên ô tô trọng tải trung bình và lớn.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương này, chúng ta đã có cơ hội tìm hiểu về xe Kamaz 43255, một trong những phương tiện vận tải hàng đầu trong ngành xây dựng quân đội. Với thiết kế mạnh mẽ và hiệu suất vận hành ấn tượng, Kamaz 43255 là một biểu tượng của sức mạnh và độ tin cậy sự, bền bỉ theo thời gian. Khả năng vận chuyển nhờ kết cấu thùng xe ben và hoạt động ổn định theo trong nhiều điều kiện làm cho Kamaz 43255 trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhu cầu vận tải công nghiệp và nguyên vật liệu xây dựng. Qua chương này, chúng ta đã có cái nhìn tổng quan về sức mạnh và tiềm năng của Kamaz 43255 trong việc phục vụ nhu cầu vận tải hiện đại, đồng thời tìm hiểu cơ bản về kết cấu các hệ thống trên xe đặt biệt là hệ thống truyền lực. Từ đó có được kiến thức khái quát về hệ thống truyền lực và các thống số kỹ thuật để thực hiện tính toán kiểm nghiệm và khai thác xe một cách hiệu quả .
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘNG LỰC HỌC CHUYỂN ĐỘNG THẲNG XE KAMAZ - 43255
2.1. Cơ sở lý thuyết
2.1.1. Phạm vi áp dụng, mục đích, nhiệm vụ, kết quả nhận được
Phạm vi áp dụng là những xe hiện có, thông số kết cấu cơ bản của xe đã biết.
Mục đích là xác định các thông số đánh giá chất lượng kéo, chất lượng vận tốc và tìm ra khả năng hoạt động của xe.
Nhiệm vụ:
+ Xác định vận tốc chuyển động có thể của xe ở điều kiện đường đã có.
+ Xác định lực cản lớn nhất mà xe có thể khắc phục được.
+ Xác định khả năng tăng tốc của xe (j, ttt, stt).
Kết quả nhận được:
+ Đặc tính kéo của ô tô.
+ Đặc tính động lực học của ô tô.
+ Đặc tính tăng tốc của ô tô.
Qua các đặc tính trên, đánh giá được chất lượng vận tốc- kéo của ô tô.
2.1.2. Thông số ban đầu
Bán kính thiết kế được xác định theo công thức:
Bán kính tính toán: rk = λ.r = 0,935.0.508= 0,47498[m].
Diện tích cản chính diện của xe: F= B.H = 2,041x 2,920 = 5,960 [m2].
2.2. Nội dung tính toán kiểm nghiệm động lực học truyền thẳng và nhận xét
Thông số đầu vào tính toán như bảng 2.a.
2.2.1. Đường đặc tính ngoài của động cơ đốt trong
Để xác định các thông số đánh giá chất lượng vận tốc kéo, đặc biệt là khi giải trên máy tính, chúng ta cần có các quan hệ giải tích Me = f(ne) hoặc Ne = f(ne).
Thay các giá trị trên vào biểu thức tính a, b, c ta có: a = 0,32 ; b = 2,55; c = 1,87.
Thay các thông số a, b, c trên vào phương trình tính Me, Ne.
Ta có các giá trị Me, Ne tương ứng với từng số vòng quay. Từ đó ta xây dựng được đồ thị đặc tính ngoài của động cơ.
2.2.2. Đồ thị cân bằng công suất.
Ta xây dựng đồ thị quan hệ giữa công suất phát ra của động cơ, công suất tại bánh xe chủ động với công suất cản trong quá trình chuyển động phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của ôtô, nghĩa là N = f(v).
vi: vận tốc của ôtô ứng với tay số i.
rt: bán kính tính toán bánh xe.
i0: tỷ số truyền của truyền lực chính.
ihi: tỷ số truyền của tay số thứ i.
Phương trình cân bằng công suất tại bánh xe chủ động của ôtô theo tài liệu [4] như sau:
Nk = Ne - Nt - Np = Nω + Nf ± Ni ± Nj (3.5)
Xác định công suất kéo của bánh xe chủ động Nk theo công thức sau:
Nki = Pki.vi (3.6)
Hoặc
Nk = ηt.ηp.Ne
Trong đó:
ηt: hiệu suất của hệ thống truyền lực, ηt = 0,9.
ηp: hệ số dự trữ công suất cho các thiết bị phụ, ta chọn ηp = 1.
Đồ thị cân bằng công suất của ôtô được tính trong trường hợp ôtô chuyển động đều trên đường nằm ngang, do đó ta có Ni = 0, Nj = 0.
Khi đó công suất cản trong quá trình chuyển động của ôtô (theo 3.5) sẽ là:
Nc = Nω + Nf
2.2.3. Đồ thị cân bằng lực kéo
Lực kéo tiếp tuyến ở các bánh xe chủ động của ôtô được sử dụng để khắc phục các lực cản chuyển động: lực cản lăn, lực cản dốc, lực cản không khí, lực quán tính.
Biểu thức cân bằng giữa lực kéo tiếp tuyến ở bánh xe chủ động và tất cả các lực cản riêng biệt được gọi là phương trình cân bằng lực kéo của ôtô.
Theo tài liệu [4] ta có phương trình cân bằng lực kéo lực kéo của ôtô:
Pk = Pf + Pω ± Pi ± Pj (3.7)
Ta xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo của ôtô xét trong trường hợp ôtô chuyển động đều (ổn định), trên mặt đường nằm ngang, nghĩa là: j = 0, α = 0 thì phương trình cân bằng lực kéo sẽ là:
Pk = Pf + Pω
Theo tài liệu [4] ta có lực cản không khí tính theo công thức:
Pω = K.F.vi2 [N] (3.10)
Đồ thị cân bằng lực kéo được vẽ trong trường hợp ô tô chuyển động đều trên mặt đường nằm ngang, không kéo móc nên: Pj = 0, Pi = 0, Pm = 0
Do đó lực cản tổng cộng của đường là: Pf = G.f
Ta có công thức xác định tổng lực cản lăn và lực cản của không khí:
Pω + Pf = K.F.v2 + G.f (3.11)
Ta thay các giá trị đã biết vào ta được các giá trị của lực cản thay đổi theo vận tốc của xe. Từ các giá trị Pk, Pω + Pf ta xây dựng được đồ thị cân bằng lực kéo như hình 2.5.
2.2.4. Đồ thị động lực học
Để đánh giá đúng chất lượng động học của ô tô người ta đưa ra khái niệm nhân tố động lực học D của ô tô.
Pω : lực cản không khí, [N].
Với: K: hệ số cản gió, [Ns2/m4].
F: diện tích cản chính diện của xe, F = B.H, [m2].
B: chiều rộng lớn nhất của xe, [m].
H: chiều cao lớn nhất của xe, [m].
Từ các số liệu đã có ta tính được nhân tố động lực học theo vận tốc xe ở từng tay số. Theo giá trị của D ta xây dựng được đồ thị động lực học như hình 2.7.
Từ đồ thị động lực học của ô tô có thể đưa ra một số nhận xét sau:
- Đặc tính động lực học có hình dạng tương tự như đặc tính kéo (vì nó cũng được xây dựng từ đặc tính ngoài của động cơ), chỉ khác là chúng có độ dốc lớn hơn ở các vận tốc lớn. Bởi vì ở vận tốc cao, thành phần lực cản không khí tăng lên.
- Trên đặc tính có các điểm đặc biệt sau:
H: Điểm bắt đầu;
M: Điểm ứng với Dmax (tương ứng với điểm Memax);
T: Điểm ứng với Nemax (thường gọi là điểm tính toán);
K: Điểm kết thúc của đường đặc tính.
Thông thường điểm K - T.
- Vận tốc của xe ở mỗi số truyền nằm trong khoảng vH vK (dải vận tốc của xe ở mỗi số truyền).
- Tương ứng với Dimax của từng số truyền có vận tốc tới hạn viM
viM = v1M, v2M, …, vnM.
2.2.5. Đồ thị gia tốc
Gia tốc của ôtô có thể được xác định nhờ đồ thị nhân tố động lực học D = f(v) ta có thể xác định được sự tăng tốc của ô tô khi hệ số cản của mặt đường đã biết và khi chuyển động ở một số truyền bất kỳ với một vận tốc cho trước.
j : gia tốc của ôtô.
D : nhân tố động lực học của ôtô.
ψ : hệ số cản tổng cộng của đường. Lấy ψ = f = 0,018.
δi : hệ số tính đến tính đến ảnh hưởng của các khối lượng chuyển động quay.
g : gia tốc trọng trường.
Theo tài liệu [4] hệ số δi có thể được xác định theo công thức kinh nghiệm sau:
δi = 1,05 + 0,05.ihi2 (3.16)
Thay các số liệu vào công thức trên ta có được giá trị gia tốc tương ứng với vận tốc. Từ đó ta xây dựng được đồ thị gia tốc theo vận tốc như hình 2.11.
Từ đồ thị gia tốc của ô tô có thể đưa ra một số nhận xét sau:
Thông thường gia tốc ở số 1 lớn hơn số 2 do D1>D2. Song ta thấy đồ thị gia tốc ở tay số truyền thấp thì j12 vì d1 lớn hơn nhiều so với d2 (nguyên nhân là do tỷ số truyền ở số 1 quá lớn).
2.2.7. Đồ thị thời gian tăng tốc
Ta thấy phương pháp tích phân sẽ không giải được mà ở đây ta có thể giải gần đúng bằng phương pháp đồ thị. Sau khi xây dựng đồ thị gia tốc ngược xong, ta chia đồ thị gia tốc thành n khoảng khoảng đều nhau có vận tốc từ vmin đến 0,95vmax, sau đó ta tính diện tích trên đồ thị của các khoảng biến thiên đó, kết hợp công thức biểu diễn mối quan hệ giữa thời gian tăng tốc với diện tích của khoảng vận tốc đó ta tìm được thời gian tăng tốc của khoảng biến thiên vận tốc ta đang xét.
Từ đồ thị thời gian tăng tốc của ô tô có thể đưa ra một số nhận xét sau:
- Thời gian để ôtô đạt vận tốc v = 19,1448 [m/s] = 68,921 [km/h] là 38,759 [s] ở tay số 5 tỷ số truyền thấp.
- Thời gian để ôtô đạt vận tốc v = 23,4929 [m/s] = 84,575 [km/h] là 66,804 [s] ở tay số 5 tỷ số truyền cao.
2.2.8. Đồ thị quảng đường tăng tốc
Sau khi xây dựng xong đồ thị mối quan hệ giữa thời gian tăng tốc t và vận tốc chuyển động v của xe. Ta cũng có thể xác định quãng đường tăng tốc tượng tự như xác định thời gian tăng tốc.
Từ đồ thị quãng đường tăng tốc của ô tô ta có thể đưa ra một số nhận xét sau:
- Quãng đường để ôtô đạt vận tốc v = 19,145 [m/s] = 68,921 [km/h] là 455,04 [m] ở tay số 5 tỷ số truyền thấp.
- Quãng đường để ôtô đạt vận tốc v = 23,4929 [m/s] = 84,575 [km/h] là 1058,20 [m] ở tay số 5 tỷ số truyền cao.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Chương 2 đã tập trung vào việc tính toán và kiểm nghiệm động lực học của xe ô tô Kamaz 43255. Qua việc sử dụng các phương pháp tính toán và mô phỏng, chúng ta đã đánh giá hiệu suất của hệ thống truyền động, khả năng của hệ thống truyền lực và động cơ trong từng tay số, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến động cơ và hệ thống truyền lực. Chương 2 cung cấp một cái nhìn tổng quan về hiệu suất và tính năng động lực học chuyển động thẳng của Kamaz 43255 cụ thể bằng cách sử dụng số liệu tính toán thống kê để xây dựng các đồ thị : Đường đặc tính ngoài của động cơ, đồ thị cân bằng công suất, đồ thị cân bằng lực kéo, đồ thị động lực học, đồ thị gia tốc, đồ thị gia tốc ngược, đồ thị thời gian tăng tốc. Mục đích của chương này để đưa ra được các thông số phục vụ cho khai thác, bảo dưỡng và sữa chữa xe một cách hiệu quả.
CHƯƠNG 3
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC XE KAMAZ - 43255
3.1. Những chú ý trong quá trình sử dụng
3.1.1. Ly hợp
Trong quá trình sử dụng các tấm ma sát bị mòn, tùy mức độ mài mòn của các tấm ma sát mà phải hiệu chỉnh dẫn động ly hợp để đảm bảo hành trình tự do của ly hợp. Các công việc điều chỉnh và kiểm tra bao gồm: Kiểm tra, hiệu chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp, hành trình tự do của cần tách và hành trình toàn bộ của trợ lực hơi (phần xi lanh công tác).
+ Điều chỉnh khe hở giữa đầu đòn mở với bạc mở, khe hở này yêu cầu nằm trong khoảng 3÷4 mm, điều chỉnh bằng đai ốc chỏm cầu hình 2.3 làm thay đổi chiều dài cần pít tông trợ lực khí nén một khoảng tương ứng với 3,7 ÷ 4,6 mm.
+ Điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp tương ứng với thời điểm bắt đầu làm việc của xi lanh khoảng 6÷15 mm, điều chỉnh bằng cách văn ốc lệch tâm lắp ráp phần tai trên của cần đầy pít tông để đảm bảo khe hở giữa cần đẩy pít tông và pít tông của xi lanh chính.
3.1.3. Truyền động các đăng
Kiểm tra sự xiết chặt của các mặt bích trục các đăng, tất cả các bu lông kẹp đều được xiết chặt, mô men vặn bu lông đúng yêu cầu kỹ thuật.
+ Với các đăng cầu sau mô men vặn bu lông: 8÷9 kG.m.
+ Với bu lông tấm chắn ở trục chữ thập: 1,4 ÷ 1,7 kG.m.
Kiểm tra khe hở mối ghép then hoa, khi khe hở lớn do mài mòn thì phải thay trục.
3.1.4. Cầu chủ động
+ Kiểm tra điều chỉnh vết tiếp xúc răng và ổ đỡ.
+ Kiểm tra, bổ sung hoặc thay thế dầu bôi trơn theo chỉ dẫn của sơ đồ bôi trơn.
+ Kiểm tra sự hoạt động của cơ cấu gài vi sai giữa các bánh xe.
+ Chỉ được phép gài số lùi khi xe dừng hẳn.
+ Khi xuống dốc cấm cho xe lăn trơn (cần số ở vị trí 0).
+ Khi kéo xe chết trên quãng đường dài (hơn 150 km) cần phải tháo rời trục các đăng liên hệ giữa hộp số và cầu giữa.
3.2. Bảo dưỡng kỹ thuật
3.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên
Được tiến hành sau mỗi lần đưa xe ra sử dụng, nó không phụ thuộc vào hành trình làm việc của xe. Nội dung chủ yếu của bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên là làm sạch, kiểm tra, xiết chặt với mục đích là bảo quản cho xe luôn ở tình trạng kỹ thuật tốt.
3.2.2. Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp 1 và cấp 2
Căn cứ vào điều kiện sử dụng đối với xe Kamaz- 43255 chu kỳ bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ được phân ra như bảng 3.a.
a) Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp 1
Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1 đối với hệ thống truyền lực gồm: rửa xe, làm hết các nội dung bảo dưỡng cấp thường xuyên. Trong đó cần chú ý đến các nội dung đối với từng cụm như sau:
* Ly hợp: Điều chỉnh hành trình tự do của cần pít tông xi lanh chính, tay của trục nạng mở ly hợp, xiết chặt bộ trợ lực khí nén, bôi trơn ổ của khớp mở ly hợp và trục nạng mở ly hợp. Bổ sung chất lỏng công tác trong bình chứa đến mức quy định, xả cặn bẩn trong hệ thống trợ lực khí nén.
* Hộp số: Kiểm tra độ kín của hộp số (xem xét bên ngoài) và khắc phục những hư hỏng như rò rỉ dầu, xiết chặt các bu lông kiểm tra sự định vị của khóa số, bổ sung dầu bôi trơn định mức trong hộp số, bôi trơn ổ đỡ cầu dẫn động cần gài số.
b) Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp 2
* Ly hợp: Thực hiện các công việc của bảo dưỡng cấp 1 và tiến hành thêm các công việc như sau:
- Siết các bulông bất chặt bộ tăng áp khí nén của cơ cấu dẫn động bộ ly hợp.
- Xem xét bên ngoài kiểm tra độ bít kín của cơ cấu dẫn động bộ ly hợp, khi cần thiết thì khắc phục những chỗ hở và hệ thống thủy lực của cơ cấu dẫn động.
- Kiểm tra hoạt động của các lò xo giằng bàn đạp bộ ly hợp và tay đòn trục đĩa ngắt bộ ly hợp, khi cần thiết khắc phục những hỏng hóc.
- Điều chỉnh cơ cấu dẫn động bộ ly hợp.
Khe hở giữa pittông và con đội pittông xilanh chính điều chỉnh bằng chốt lệch tâm (chốt định tâm) gồm các bước:
+ Bước 1: Tháo chốt chẽ
+ Bước 2: Nới lỏng ốc hãm
+ Bước 4: Định vị ốc hãm và lắp chốt chẻ
- Bôi trơn ổ trục khớp ngắt bộ ly hợp và ống lót trục đĩa ngắt bộ ly hợp;
- Kiểm tra mức chất lỏng trong thùng điều hòa của cơ cấu dẫn động bộ ly hợp và nếu cần thì rót thêm;
* Trục các đăng: Thực hiện các công việc của bảo dưỡng cấp 1 và tiến hành thêm các công việc như sau:
- Kiểm tra khe hở trong các ổ trục cácđăng, hiện tượng có khe hở là không cho phép.
- Siết lại các bu lông bát chặt nắp các ổ trục.
- Siết lại êcu của các bu lông bắt chặt bích của các trục các đăng cầu sau với mômen lực 80-90N.m (8- 9Kg.f.m).
- Bơm mỡ bôi trơn các khớp của các trục cacđăng.
* Cầu chủ động: Thực hiện các công việc của bảo dưỡng cấp 1 và tiến hành thêm các công việc như sau:
- Kiểm tra độ bít kín của các cầu dẫn động.
Để kiểm tra độ bít kín của các cầu, cần phải tiếp khí nén qua lỗ ren của cửa thông gió trên cacte cầu với áp suất thừa trong cacte là 19,6- 24,5 kpa ( 0,2- 0,25 kg/ cm2 ).
- Lau cửa thông gió của cầu dẫn động và rửa bằng nhiên liệu điêzen.
- Siết chặt các êcu bắt chặt bộ truyền động của các cầu dẫn động.
Chỉ dẫn các vị trí bôi trơn trong hệ thống truyền lực xe Kamaz- 43255 như bảng 3.b.
3.3. Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
3.3.1. Ly hợp
a) Ly hợp bị trượt
Hiện tượng khi khởi động động cơ và kéo phanh tay, ấn bàn đạp ly hợp rồi gài số 4 rồi buông từ từ bàn đạp ly hợp. Đồng thời tăng nhẹ ga, nếu như bộ ly hợp tốt sẽ hãm động cơ tắt máy khi buông bàn đạp ly hợp. Nếu động cơ vẫn làm việc bình thường thì bộ ly hợp đã bị trượt.
c) Ly hợp ngắt không hoàn toàn
Hiện tượng khi xe chạy ta đạp hết bàn đạp ly hợp nhưng vào số vẫn khó khăn và kèm theo tiếng va đập mạnh của các bánh răng trong hộp số, qua đó chứng tỏ ly hợp không cắt hoàn toàn. Đĩa ma sát bị động của ly hợp vẫn tiếp tục quay theo bánh đà.
* Hư hỏng này của ly hợp có thể do những nguyên nhân sau:
+ Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp lớn, tức là khe hở giữa ổ bi chặn của khớp nối và các đầu trong của cần tách ly hợp lớn, hư hỏng này khắc phục bằng cách điều chỉnh lại hành trình của bàn đạp ly hợp.
+ Đĩa bị động cong vênh hoặc bị lệch, hư hỏng này thường phát sinh khi bộ ly hợp quá nóng sau khi nó bị trượt và cách khắc phục bằng cách nắn lại hoặc phải thay mới.
e) Ly hợp bị kêu
Hiện tượng tiếng kêu của ly hợp rất dễ nhận biết khi động cơ đang nổ nhỏ. Nhưng cần phải phân biệt được tiếng kêu phát ra khi cắt hay nối động lực. Tiếng kêu phát ra khi nối động lực học do rãnh then hoa của moay ơ và rãnh then hoa trên trục bị động của ly hợp mòn làm mối lắp ghép lỏng thì phải thay mới cả hai chi tiết.
g) Đĩa ma sát của ly hợp chóng mòn
Có rất nhiều yếu tố làm cho đĩa ma sát bị mòn. Chủ yếu do các nguyên nhân chính sau đây:
+ Do đĩa ma sát bị trượt với mặt bánh đà và đĩa ép của ly hợp.
+ Do người lái xe thường xuyên để chân lên bàn đạp ly hợp làm cho đĩa ma sát bị mòn. Do vậy khi lái người điều khiển phải bỏ chân ra khỏi bàn đạp ly hợp khi đã nối động lực.
3.3.2. Hộp số
Trong qúa trình xe hoạt động do điều kiện địa hình, lực cản của mặt đường luôn thay đổi nên tải trọng của xe cũng bị thay đổi theo dẫn đến những chi tiết của hộp số phải chịu những tải trọng động, làm cho các chi tiết bị biến đổi, cụ thể như sau:
* Đối với trục hộp số:
+ Mòn các vị trí lắp ráp ổ bi, then hoa bị mòn rộng, chờn ren ở đầu trục, cong trục, mòn các vị trí lắp các bánh răng quay trơn trên trục.
* Nắp hộp số:
+ Nứt, cong, vênh bề mặt lắp ghép với thân hộp số. Trục trượt đi số mòn, các vị trí khoá số, cơ cấu hãm, định vị lò xo bị yếu, mòn bi do thay đổi số nhiều, cần gài số cong, vênh. Mòn đầu cần đi số.
* Vỏ hộp số:
+ Nứt vỏ do tải trọng lớn, va đập, các lỗ ren bị trờn lỏng, hốc lắp các ổ bi đỡ bị mòn rộng do chịu tác dụng của tải trọng lớn.
3.3.3. Cầu xe
a) Cầu xe bị nóng
Khi chạy ở một thời gian ngắn, dừng xe lại và dùng tay sờ vào vỏ cầu thấy nóng hơn bình thường, nguyên nhân có thể do:
+ Khe hở ăn khớp của các bánh răng truyền lực chính quá nhỏ nên trong quá trình vào ăn khớp tạo lực ma sát lớn, sinh nhiệt rồi truyền qua dầu bôi trơn làm nóng vỏ cầu. Khắc phục bằng cách điều chỉnh khe hở ăn khớp cho đúng tiêu chuẩn quy định.
+ Dầu ở cầu xe không đủ hoặc đã biến chất, nên không đảm bảo tạo màng dầu bôi trơn cho các bề mặt ma sát làm sinh nhiệt lớn. Khắc phục bằng cách bổ sung hoặc thay dầu bôi trơn nếu như chất lượng dầu không đảm bảo.
c) Khi xe quay vòng ở cầu có tiếng kêu
Mối ghép then hoa của các bánh răng bán trục bị mòn khe hở lớn khi chuyển động cũng gây tiếng ồn cho cầu chủ động khi quay vòng tốc độ thay đổi. Khắc phục bằng cách xem chi tiết nào mòn quá thì thay thế.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Chương 3 của đồ án tập trung vào các vấn đề như ; những lưu ý trong quá trình sử dụng, bảo dương kỹ thuật, những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục . Chương này cung cấp những thông tin cần thiết cho người trực tiếp sử dụng xe để khai thác xe một cách phù hợp, đúng với thiết kế tránh những hư hỏng trong quá trình khai thác. Đồng thời cũng cung cấp cho thợ sữa chữa bảo dưỡng các quy trình cụ thể các lưu ý cần thiết để bảo dưỡng sữa chữa xe.
KẾT LUẬN
Qua thời gian gần 3 tháng nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác hệ thống truyền lực trên xe Kamaz- 43255”. Với những kiến thức tích luỹ trong thời gian học tập tại trường, kết hợp với quá trình tham quan thực tế tại đơn vị, và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: GVC, TS. …………….., Chủ nhiệm Khoa Ô tô cùng các thầy giáo trong Bộ môn Nguyên lý - Kết cấu, Khoa Ô tô, đến nay tôi đã hoàn thành đồ án gồm có các nội dung sau:
* Thuyết minh:
+ Chương 1. Phân tích kết cấu hệ thống truyền lực trên xe KAMAZ 43255.
+ Chương 2. Tính toán kiểm nghiệm động lực học chuyển động thẳng xe KAMAZ 43255.
+ Chương 3. Hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng hệ thống truyền lực trên xe KAMAZ 43255.
* Bản vẽ:
5 bản vẽ A0.
Sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án đặt ra tôi đã củng cố lại được kiến thức và nâng cao sự hiểu biết về một số nội dung khai thác, bảo dưỡng hệ thống truyền lực xe Kamaz- 43255 tạo thuận lợi cho bản thân trong công việc sau này cũng như làm tiền đề cho việc tìm hiểu sâu hơn.
Tuy nhiên do kiến thức còn nhiều hạn chế và thời gian gấp rút nên trong đồ án không tránh khỏi sai sót. Kính mong các thầy giáo và các đồng chí xây dựng góp ý để đề tài hoàn chỉnh hơn.
Biện pháp trong thời gian tới sẽ tiếp tục nghiên cứu về hệ thống truyền lực hơn nữa cũng như các hệ thống khác của xe để từ đó cũng cố lại kiến thức phục vụ cho các công việc sau này khi ra trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo- Tập 1. Nhà xuất bản Đại học và THCN. Hà nội- 1985.
2. Nguyễn Khắc Chanh. Cấu tạo ô tô- Tập 1. Trường Sĩ quan Kỹ thuật Quân sự.
3. Nguyễn Nước. Hướng dẫn làm bài tập lớn lý thuyết ô tô. Tổng cục kỹ thuật
4. Nguyễn Phúc Hiểu. Lý thuyết ô tô Quân sự. Học viện Kỹ thuật Quân sự - Khoa Động lực. Nhà xuất bản Quân đội nhân dân. 2002.
5. Trần Hữu Quế. Vẽ kỹ thuật cơ khí. Nhà xuất bản giáo dục. 2006.
6. Vũ Đức Lập. Phạm Đình Vy. Cấu tạo ôtô quân sự- Tập 1, 2. Học viện Kỹ thuật Quân sự. 1995.
7. Vũ Đức Lập. Ứng dụng máy tính trong tính toán xe Quân sự. Nhà xuất bản Quân đội nhân dân. 2001.
8. Vũ Đức Lập. Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô. Học viện Kỹ thuật Quân sự. Hà Nội - 2005.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"