MỤC LỤC

Mục lục........................................................................................................ 1

Lời nói đầu.................................................................................................. 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................... 4

1.1. Nhu cầu thiết kế sản xuất, lắp ráp ô tô khách tại Việt Nam.............. 4

1.2. Lựa chọn phương án thiết kế............................................................. 4

1.2.1. Yêu cầu thiết kế......................................................................... 4

1.2.2. Lựa chọn ô tô sát xi cơ sở.......................................................... 5

1.2.3. Các phương án thiết kế tuyến hình............................................ 7

1.3. Giới thiệu ô tô khách thiết kế.......................................................... 10

1.4. Mục tiêu, nội dung đề tài................................................................. 12

1.4.1. Mục tiêu................................................................................... 12

1.4.2. Nội dung đề tài....................................................................... 12

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TỔNG THỂ XE KHÁCH 30 CHỖ............... 13

2.1. Tính toán phân bố tải trọng.......................................................... 13

2.1.1. Xác định trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ô tô thiết kế     13

2.1.2 Xác định sự phân bố trọng lượng của ô tô lên các cầu............. 13

2.1.2.1. Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ô tô không tải......... 13

2.1.2.2. Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ô tô đầy tải............. 14

2.1.3. Xác định trọng tâm của ô tô thiết kế....................................... 15

2.1.3.1. Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc..................................... 15

 2.1.3.2. Tọa độ trọng tâm theo chiều cao..................................... 15

2.2. Kiểm tra ổn định ô tô thiết kế....................................................... 16

2.3. Tính toán động học của ô tô thiết kế............................................. 17

2.3.1.Thông số đầu vào tính toán động lực học kéo của ô tô thiết kế 17

2.3.2. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ D4DD.............. 18

2.3.3. Tính toán nhân tố động lực học.............................................. 19

2.3.4. Tính toán khả năng tăng tốc của ô tô thiết kế........................ 21

2.4. Tính bền liên kết giữa ghế ngồi với sàn ô tô.................................. 24

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH SƠN.................................................... 26

3.1.Yêu cầu của sơn và yêu cầu kỹ thuật công nghệ sơn...................... 26

3.1.1. Yêu cầu của sơn..................................................................... 26

3.1.2. Yêu cầu kỹ thuật công nghệ sơn............................................. 27

3.2. Lựa chọn loại sơn.......................................................................... 27

3.3. Lựa chọn phương pháp sơn........................................................... 28

3.4. Sơ đồ quy trình sơn....................................................................... 28

3.5. Các bước thực hiện........................................................................ 29

3.6. Phiếu quy trình công nghệ sơn tĩnh điện vỏ xe khách................... 37

KẾT LUẬN.............................................................................................. 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 43

LỜI NÓI ĐẦU

    Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế quốc dân, sự tăng nhanh dân số và xu hướng đô thị hoá diễn ra trong cả nước, đời sống nhân dân ngày càng được nâng lên, nhu cầu trao đổi, vận chuyển hàng hoá và vận tải hành khách công cộng của nhân dân ngày càng cao.

    Để đáp ứng nhu cầu này, trong thời gian qua hàng loạt các phương tiện vận tải: đường sắt, đường bộ, đường thuỷ, đường hàng không ... đặc biệt là đường bộ phát triển rất nhanh chóng đó chính là ngành công nghiệp ôtô Việt Nam.

    Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đã bước đầu tạo được chỗ đứng trong nền kinh tế quốc dân, người tiêu dùng Việt Nam đã quen biết và có nhu cầu sử dụng các loại xe nổi tiếng được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam với chất lượng và dịch vụ rất tốt.

    Được như vậy là nhờ chính sách mở cửa của Chính phủ đã tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài tham gia vào thị trường nội địa. Cụ thể, cho tới  nay hầu hết các hãng ôtô hàng đầu thế giới đều đã gián tiếp hoặc trực tiếp đầu tư hoặc chuyển giao công nghệ sản xuất lắp ráp các loại xe chất lượng cao phù hợp với thị trường Việt Nam.

   Được sự giúp đỡ của Thầy giáo : TS……....……. em thực hiện đề tài: ”Thiết kế ô tô khách 30 chỗ sản xuất tại Việt Nam” nhằm góp một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô Việt Nam, đặc biệt góp phần vào sự giảm thiểu ùn tắc, tai nạn giao thông.

                                                                             ……., ngày…. tháng…. năm 20….

                                                                            Sinh viên thực hiện:

                                                                          …………………

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Nhu cầu thiết kế sản xuất, lắp ráp ô tô khách tại Việt Nam.

Nền công nghiệp ô tô nước ta phát triển chưa mạnh, chúng ta chưa thể sản xuất được toàn bộ ô tô mà chỉ đang tiến hành sản suất, lắp ráp trên cơ sở các tổng thành hoặc sát xi nhập ngoại và trong đó có nội địa hoá những tổng thành mà yêu cầu về công nghệ chưa cao.

Hiện nay chúng ta đang chịu những áp lực rất lớn của tiến trình hội nhập và đâu sẽ là mũi đột phá để hội nhập. Công nghiệp hỗ trợ bây giờ được xem là chìa khoá của vấn đề bởi phát triển ngành này sẽ thu hút vốn đầu tư nước ngoài vào lĩnh vực công nghiệp Việt Nam, kích thích phát triển doanh nghiệp vừa và nhỏ trong nước, tạo ra sản phẩm xuất khẩu và cạnh tranh. Còn nếu như phải nhập khẩu tất cả linh kiện phụ tùng thì giá cả không thể cạnh tranh, tiến độ chào hàng không thể kịp và ngành công nghiệp Việt Nam nói chung và ngành công nghiệp lắp ráp ô tô Việt Nam sẽ có rất ít .

Công ty cơ khí ô tô 1-5 thuộc tổng công ty cơ khí Giao thông vận tải đi tiên phong nhận chuyển giao công nghệ CKD của tập đoàn Huyndai (Hàn Quốc). Trước mắt sẽ lắp ráp loại xe khách từ 25 chỗ ngồi trở lên và xe tải 3 đến 8 tấn sau đó tiến đến nhập dây chuyền chế tạo động cơ, sản xuất ô tô mang nhãn hiệu Việt Nam.

1.2. Lựa chọn phương án thiết kế.

1.2.1. Yêu cầu thiết kế.

v  Những yêu cầu chung:

  - Đường bao ngoài xe có dạng khí động học tốt.

  - Có hình dáng đẹp, hiện đại.

  - Các hệ thống như: Chiếu sáng, tín hiệu phải đầy đủ và bố trí hợp lý.

  - Phân bố trọng lượng hợp lý, tận dụng tốt diện tích sàn xe.

  - Phù hợp với yêu cầu vật tư và công nghệ trong điều kiện Việt Nam.

  - Đảm bảo các thông số về ghế (dài ´ rộng ´ cao), khoảng cách từ sàn đến trần ô tô.

- Bố trí trong khoang lái, khoang hành khách hợp lý để tạo cảm giác thoải mái, dễ chịu cho lái xe và hành khách.

- Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật và yêu cầu sử dụng của ô tô.

1.2.2.Lựa Chọn Ô tô sát xi cơ sở.

a. Ô tô sát xi “THACO-KB88LSI”.  

Ô tô sát xi “THACO-KB88LSI” do Trung Quốc sản xuất, được nhập vào Việt Nam ở dạng ô tô sát xi khung gầm.

Ô tô sát xi “THACO-KB88LSI” có động cơ và hệ thống truyền lực được bố trí ở phía sau, bố trí như vậy có ưu nhược điểm sau:

Ø Ưu điểm:

- Cách nhiệt, cách âm, giảm ồn, giảm rung động rất tốt.

- Phân bố trọng lượng lên các cầu hợp lý.

- Dễ dàng tháo lắp khi sửa chữa và bảo dưỡng.

- Không gây ô nhiễm, đảm bảo sức khoẻ cho hành khách.

- Truyền động các đăng đến cầu chủ động đặt sau ngắn.

Ø Nhược điểm:

- Lái xe không phát hiện kịp thời các hư hỏng.

- Hệ thống điều khiển phức tạp, cồng kềnh.

- Không tận dụng được sức gió để làm mát động cơ.

Hình 1.1. Hình vẽ tổng thể ô tô sát xi cơ sở “THACO–KB88LSI”.

b. Ô tô sát xi “HYUNDAI COUNTY”

Ô tô sát xi “HYUNDAI COUNTY”do Hàn Quốc sản xuất được lựa chọn làm sát xi cơ sở cho xe thiết kế là loại sát xi rất được khách hàng ưa chuộng là lựa chọn của nhiều nhà thiết kế và các công ty lắp ráp ô tô trong nước.

Ô tô sát xi “HYUNDAI COUNTY” có động cơ và hệ thống truyền lực được bố trí ở phía trước, bố trí như vậy có ưu nhược điểm sau:                                         

Ø Ưu điểm:

  - Động cơ đặt phía trước làm cho quá trình tăng tốc và khả năng vượt dốc dễ dàng.

- Việc điều khiển động cơ và hệ thống truyền lực dễ dàng vì các cụm trên xe nằm gần người lái tạo một vị trí cho người lái ngồi rất tốt và nâng cao hệ số sử dụng chiều dài.

- Tạo điều kiện cho việc chăm sóc bảo dưỡng động cơ dễ dàng.

Ø Nhược điểm:

- Động cơ đặt phía trước làm cho ngưòi lái khó quan sát và làm cho khoang xe bị thu hẹp lại, hành khách cảm thấy khó chịu do động cơ nóng lên.

 - Chỉ dùng chủ yếu ở trong các thành thị và cự ly trung bình nên hay dùng ở ô tô khách nhỏ.

Hình 1.2. Hình vẽ tổng thể ô tô sát xi cơ sở HYUNDAI COUNTY.

    1.Vô-lăng                         4.Bánh xe                        7.Cụm động cơ

2.Thùng nhiên liệu           5.Bánh xe dự phòng        8.Truyền lực chính

   3.Khung xương sát xi       6.Bầu lọc gió

Từ những ưu, nhược điểm trên và với tình hình thực tế ở Việt Nam đồng thời trên cơ sở nhiệm vụ được giao em thiết kế loại xe ô tô khách 30 chỗ sản suất và lắp ráp tại Việt Nam trên cơ sở sắt xi nhập ngoại. Chọn ô tô sát xi “HYUNDAI COUNTY”.

1.2.3.Các phương án thiết kế tuyến hình.

a. Theo bố trí cửa lên xuống.

Hiện nay ô tô khách có các phương án bố trí cửa như trên hình 1.3

Hình 1.3. Phương án bố trí cửa trên ô tô khách

I. Ba cửa lên xuống; II. Hai cửa lên xuống; III.Một cửa lên xuống;

- Phương án 1: Ô tô được bố trí 03 cửa lên xuống dành cho hành khách phía thân xe bên phải. Bố trí như vậy chỉ phù hợp với những xe có chiều dài thân xe lớn và số lượng chỗ ngồi lớn. Phương án này không phù hợp với ô tô đang thiết kế.

- Phương án 2: Ô tô sẽ có 02 cửa lên xuống dành cho hành khách phía thân xe bên phải. Hai cửa này có thể chọn dạng cửa kép cho cả cửa trước và cửa sau, hoặc cửa trước là cửa đơn còn cửa sau là cửa kép.

- Phương án 3: Ô tô chỉ có 01 cửa lên xuống dành cho hành khách phía thân xe bên phải. Cửa sử dụng cho phương án này là dạng cửa kép kiểu cánh gập. Phương án này phù hợp với các loại xe khách cỡ nhỏ, cở trung bình và xe bus trong thành phố.

Theo Quy chuẩn Việt Nam 09 : 2011 của Bộ Giao thông vận tải, số lượng cửa tối thiểu đối với xe khách được cho trong bảng.

Bảng 1.1: Số lượng cửa hành khách tối thiểu.

Ô tô thiết kế có 30 chỗ ngồi nên phương án 2 là phương án bố trí cửa lên xuống phù hợp và tối ưu nhất. Vậy chọn phương án 2 làm phương án bố trí cửa lên xuống trên ô tô thiết kế.

c. Bố trí khoang lái

Hiện nay có năm phương án ngăn khoảng không gian buồng lái như hình 1.4

- Sơ đồ 1: Ngăn hẳn buồng lái, người lái ra vào bằng cửa riêng và liên hệ với người phụ (người bán vé) bằng micrôphôn, tín hiệu còi hoặc qua cửa phía sau vách ngăn. Phương án này đảm bảo an toàn cho người lái nhưng hạn chế quan sát và  thông thoáng cho người lái và hành khách.

- Sơ đồ 2: Vách phía sau cố định, có cửa ra vào để qua lại giữa buồng lái và hành khách. Có thể có hoặc không có cửa dành cho người lái nằm ở bên trái

buồng lái. Loại này phổ biến trên các loại xe buýt.

- Sơ đồ 3: Vách phía sau người lái ngăn lửng, người lái lên xuống bằng cửa phía bên phải buồng lái.

- Sơ đồ 4: Ngăn bằng thanh chắn và tấm ngăn di động được. Loại này thường được áp dụng trên các loại xe khách nội tỉnh, xe buýt thành phố.

 - Sơ đồ 5: Không ngăn hẳn, chỉ bằng một thanh chắn phía sau buồng lái.

Năm sơ đồ trên mỗi sơ đồ có ưu nhược điểm riêng. Ta chọn sơ đồ 5 để ngăn khoảng không gian buồng lái.

d. Cửa thoát khẩn cấp.

v Yêu cầu về kích thước:        

- Cửa thoát khẩn cấp nếu là loại đóng mở được thì phải có kích thước nhỏ nhất: rộng x cao = 550 x 1200 (mm).

- Cửa sổ có thể sử dụng làm cửa thoát khẩn cấp khi có diện tích không nhỏ hơn 0,4 m² và cho phép đặt lọt một ngưỡng hình chữ nhật có kích thước cao 500 mm, rộng 700 mm.

- Cửa sổ phía sau có thể được sử dụng làm cửa thoát khẩn cấp khi cho phép đặt lọt một dưỡng hình chữ nhật có kích thước cao 350 mm, rộng 1550 mm với các góc của hình chữ nhật có thể được làm tròn với bán kính không quá 250 mm.

v Số lượng cửa thoát khẩn cấp tối thiểu được quy định như bảng.

Bảng 1.2 : Số lượng cửa thoát khẩn cấp tối thiểu.

v Tại các cửa sổ sử dụng làm cửa thoát khẩn cấp phải trang bị dụng cụ phá cửa và chỉ dẫn cần thiết.

 Từ yêu cầu trên ta chọn: Cửa thoát khẩn cấp là 5 cửa.

1.3. Giới thiệu ô tô khách thiết kế.

Giao thông vận tải nói chung và vận tải ô tô nói riêng là một ngành quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia cũng như trên toàn thế giới. Con người và các sản phẩm sản xuất trong xã hội luôn có xu hướng di chuyển từ nơi này đến nơi khác. Chính vì vậy ngành giao thông vận tải đã ra đời. Và với quy luật đó, ngành giao thông vận tải được xem là mạch máu của nền kinh tế quốc dân.

Hiện nay tình hình kinh tế - xã hội của đất nước đang phát triển mạnh, nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách ngày càng tăng, xe chở khách cỡ nhỏ ngày càng thích hợp với tuyến đường ngắn, trung bình, nội và ngoại tỉnh. Do đó chúng ta chọn xe khách 30 chỗ để nghiên cứu và trên phương pháp đã xây dựng chúng ta cũng có thể nghiên cứu các kiểu xe khác.

Hình 1.5. Tổng thể xe khách thiết kế.

- Loại phương tiện : Ô tô khách.

- Sát xi: Ô tô thiết kế sử dụng sát xi “HYUNDAI COUNTY” do hãng sản xuất ô tô nổi tiếng HYUNDAI của Hàn Quốc sản xuất.

Bảng1.3:Thông số kỹ thuật chung của xe ô tô khách thiết kế.

1.4. Mục tiêu, nội dung đề tài.

1.4.1. Mục tiêu đề tài.

Đề tài nhằm mục đích thiết kế loại xe ô tô khách vận chuyển hành khách trong nước. Đây là loại xe ô tô khách cỡ vừa, rất phù hợp với điều kiện sử dụng ở Việt Nam như: Phù hợp với điều kiện đường xá Việt Nam bề rộng đường, phù hợp với yêu cầu đi lại trong nước, giá thành cũng không quá cao, phù hợp với điều kiện sản xuất lắp ráp ở Việt Nam.

1.4.2. Nội dung đề tài.

-  Tổng quan về vấn đề nghiên cứu: Đề cập nhu cầu sử dụng xe ô tô khách vận chuyển hành khách 30 chỗ ở Việt Nam và trên thế giới, sự cần thiết của đề tài nghiên cứu.

 - Lựa chọn phương án thiết kế: Trên cơ sở các phương án thiết kế thiết kế khác nhau ta chọn phương án thích hợp nhất để thiết kế ô tô khách và phần tổng thể.

- Tính toán thiết kế cho phương án lựa chọn: Bao gồm thiết kế tuyến hình, tính toán động lực học kéo, tính toán bền mối liên kết.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TỔNG THỂ VỀ XE KHÁCH 30 CHỖ

2.1. Tính toán phân bố tải trọng.

2.1.1. Xác định trọng lượng bản thân và trọng lượng toàn bộ của ô tô thiết kế.

Bảng 2.1: Thành phần trọng lượng.

2.1.2.Xác định sự phân bố trọng lượng ô tô lên các cầu.

2.1.2.1. Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ô tô không tải.  

Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ô tô không tải gồm có: trọng lượng của khung vỏ - điều hòa, trọng lượng của sát xi, trọng lượng của ghế.

Hình 2.1 .Sơ đồ lực tác dụng lên khung ô tô khi không tải

Ở đây:    G_KV-ĐH   : Trọng lượng của khung vỏ, điều hòaphân bố lên các cầu xe

      G_SX        : Trọng lượng của ô tô sát xi cơ sở phân bố lên các cầu xe

      Q         : Trọng lượng của ghế ngồi phân bố lên các cầu xe

2.1.2.2. Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ô tô đầy tải.

Phân bố trọng lượng lên các cầu khi ô tô đầy tải gồm: trọng lượng hành lí và trọng lượng hành khách.

Hình 2.2. Sơ đồ lực tác dụng lên khung ô tô khi đầy tải.

Ở đây: GHL : Trọng lượng của hành lí phân bố lên các cầu xe

             Q’   :Trọng lượng của hành khách phân bố lên các cầu xe

Từ hai sơ đồ hình 2.1và hình 2.2 ta có bảng phân bố trọng lượng như sau:

Bảng 2.2: Bảng phân bố trọng lượng.

Nhận xét: Ô tô thiết kế đã thỏa mãn các yêu cầu về trọng lượng và phân bố trọng lượng.

2.1.3. Xác định trọng tâm ôtô thiết kế.

Tọa độ trọng tâm ôtô là thông số quan trọng ảnh hưởng tới khả năng ổn định của ôtô. Vì vậy cần xác định vị trí trọng tâm ô tô theo chiều dọc và chiều cao cả khi không tải và đầy tải. Theo chiều ngang ta coi ô tô đối xứng dọc và trọng tâm ô tô nằm trong mặt phẳng đối xứng dọc của ô tô.

2.1.3.1.Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều dọc      

        Hình 2.3. Sơ đồ tính toán tọa độ trọng tâm của ô tô.

a. Khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu trước; b. Khoảng cách từ trọng tâm đến tâm cầu sau; h_g. Chiều cao trọng tâm ô tô

- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu trước:

`                  a =  (Z₂  . L) / G                                                                  (m)

- Khoảng cách từ trọng tâm ô tô đến tâm cầu sau:

                     b = L - a                                                                             (m)

2.1.3.2.Toạ độ trọng tâm ô tô theo chiều cao.     

Bảng 2.3: Trọng lượng và tọa độ trọng tâm theo chiều cao.

-    Chiều cao trọng tâm của ôtô theo công thức:

     hg = (å G_i . h_gi)/ G                                                                           (m)

Trong đó:  hg, G - chiều cao trọng tâm và trọng lượng bản thân của ôtô.

Bảng 2.4: Kết quả tính toán.

2.2. Kiểm tra tính ổn định của ô tô thiết kế.

Hình 2.4. Sơ đồ tính toán ổn định dọc khi xe lên dốc

Hình 2.5. Sơ đồ tính toán ổn định ngang của ô tô

-Góc dốc giới hạn mà xe bị lật khi xe chuyển động lên dốc là:

           tga_L =                                                                                    (độ)

-Góc giới hạn lật khi xe chuyển động xuống dốc là:

            tga_X =                                                                                   (độ)

-Góc giới hạn lật trên đường nghiêng ngang:

          tgb =                                                                                     (độ)

-Vận tốc chuyển động giới hạn của ôtô khi quay vòng với bán kính:

R_min = 5,51 (m)

       V_gh =

Bảng 2.5: Thông số tính toán.

Bảng 2.6: Kết quả tính toán ổn định.

2.3. Tính toán động học của ô tô thiết kế.

2.3.1. Thông số đầu vào tính toán động lực học kéo ô tô thiết kế.

Bảng 2.7: Các thông số đầu vào để tính toán động lực học kéo.     

2.3.2. Đặc tính ngoài của động cơ D4DD

 - Công thức Lâydecman đối với động cơ Điezen để xác định đặc tính ngoài.

(Kw)

Trong đó:

N_e    : Công suất động cơ ở tốc độ quay n_e .

N_max: Công suất lớn nhất của động cơ.

n_N   : Tốc độ quay động cơ ở công suất N_max.

          a, b, c :  Hệ số thực nghiệm kể đến sự ảnh hưởng của buồng cháy và loại động cơ.

- Mô men xuắn M_e được xác định :Me = 9550 (Ne/ne)                (Nm)

Bảng 2.8: Kết quả tính toán.

Từ các số liệu trên, ta vẽ được đường đặc tính ngoài của động cơ:

Hình 2.6. Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ D4DD

2.3.3. Tính toán nhân tố động lực học.

*Dữ liệu tính ban đầu:

- Trọng lượng toàn bộ xe.

- Đặc tính động cơ.

- Tỉ số truyền hộp số.

- Tỉ số truyền của truyền lực chính.

- Hiệu suất hệ thống truyền lực.

- Diện tích cản chính diện:        F  = B₁.H.0,8

- Hệ số cản không khí:            K = 0,04

- Hệ số cản lăn (đường tốt):     f = 0,02

* Các thông số tính toán:

-Vận tốc ô tô:V_i= (km/h)

-Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động: P_ki =       (N)

-Lực cản gió:         P_Wi = (k . F . V_i²) / 13                                          (N)

-Lực cản lăn: P_f= f.G_a                                                                                                         (N)

-Nhân tố động lực học: D_i=

-Độ vượt dốc:  i = (D – f).100%       

Bảng 2.9: Giá trị D – V theo i_h1, i_h2, i_h3, i_h4 và i_h5.

Từ các giá trị trên bảng ta vẽ được đồ thị nhân tố động lực học D – V      

Hình2.7. Đồ thị nhân tố động lực học D – V

2.3.4. Tính toán kiểm tra khả năng tăng tốc của ô tô thiết kế.

 -Thời gian tăng tốc của ô tô từ tốc độ v₁ đến v₂ được xác định theo công thức:

                                                                       (s)

  Trong đó:

                            Δt_j : Thời gian tăng tốc của ô tô ở từng tay số.

                 j    : Gia tốc của ô tô.

Áp dụng phương pháp tính gần đúng tích phân xác định theo công thức hình thang ta xác định được công thức tính t(v) như sau:

                                                  (s)                Trong đó:

  ΔV_i = v_in – v_i(n-1) [m/s] – Giá trị vận tốc của từng tay số được chia thành n phần bằng nhau;

                 j_in và j_i(n+1)– Giá trị gia tốc ứng với v_in – v_i(n-1)

-Quãng đường tăng tốc của ôtô từ vận tốc v₁đến v₂ xác định bằng công thức:

        S = »                                                                           (m)

  Tương tự như tính thời gian tăng tốc t, ta áp dụng phương pháp tính gần đúng tích phân xác định theo công thức hình thang. Từ đó ta xác định được công thức tính S(v) như sau:

                                                   (m)

Trong đó:

Δt_in=t_in – t_i(n-1) [s] – Thời gian tăng tốc tại số thứ i ứng với các vận tốc v_in, v_i      

Bảng 2.10: Các giá trị δ_i, Δv_i,v_imin, D_ivminvà j_ivmin.

          Bảng2.11: Các giá trị v_i, j_i, Δt_i ,t , Δs_i, s.

Hình 2.8.  Đồ thị quan hệ giữa thời gian và quãng đường tăng tốc t-S

Nhận xét: Từ đồ thị quan hệ giữa thời gian và quãng đường tăng tốc t-S, ta xác định được thời gian tăng tốc từ lúc khởi hành đến khi đạt được quãng đường 200 [m] của ô tô thiết kế là 21,5 [s]. Thỏa mãn (QCVN 09-11/BGTVT )

 t  <  [ t ]  =  20 +  0,4G  =  22,65 (s).

Bảng 2.12: Kết quả tính toán.

Nhận xét: Các kết quả tính toán cho thấy ô tô thiết kế thoả mãn các quy định.

2.4. Tính bền liên kết giữa ghế ngồi với sàn ô tô.

Bảng 2.13: Thông số đầu vào.

Khi ô tô phanh gấp hoặc quay vòng thì lực liên kết giữa ghế và sàn xe là lực ma sát gây ra bởi các bu lông liên kết. Ta kiểm tra lực ma sát sinh ra do các bu lông liên kết dưới tác dụng của lực quán tính gây ra bởi toàn bộ trọng lượng ghế và trọng lượng hành khách khi phanh với gia tốc cực đại.

Ở đây, ta tính bền cho ghế hành khách có 02 chỗ ngồi vì mối ghép giữa bu lông và mặt bích chân ghế trong trường hợp này chịu tải trọng lớn nhất.

  - Điều kiện đảm bảo bền đối với mối ghép bu lông này là:

                          F_ms> F_qt

  - Lực quán tính khi phanh gấp với gia tốc cực đại:

                          F_qt =                                                            (N)

  -Lực ma sát xuất hiện giữa chân ghế và sàn gỗ là:

                          F_ms = F.f_ms                                                                                               (N)

Bảng 2.14: Kết quả tính toán.

Nhận xét: Fms > Fqt vậy các bu lông liên kết ghế và sàn xe là đủ bền. Ghế đảm bảo liên kết chắc chắn với sàn xe trong mọi điều kiện chuyển động.

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH SƠN VỎ XE KHÁCH THẾT KẾ

Một yêu cầu quan trọng đối với các ô tô khi xuất xưởng là phải có tính thẩm mỹ cao, nghĩa là vỏ xe ô tô phải được phủ bằng các vật liệu sơn có màu sắc đẹp và bền vững trong môi trường sử dụng như mưa, nắng, bụi, rung...

3.1.Yêu cầu của sơn và yêu cầu kỹ thuật công nghệ sơn.

3.1.1. Yêu cầu của sơn.

 - Màu sắc: phải đồng đều, màu đúng như màu mẫu quy định. Màu phải giữ được độ bền lâu, chịu được nhiệt độ cao và độ ẩm ướt.

- Độ nhớt: sơn là một dung dịch lỏng phải có độ nhớt cần thiết để bảo đảm bám dính, dễ phun. Độ nhớt xác định theo tiêu chuẩn B3-4 (giây) tính số giây để 100cm³ sơn chảy qua 1 lỗ có đường kính 4mm.

- Lực phủ: độ phủ kín ( không để ánh sáng lọt qua) của sơn khi khô trên bề mặt sản phẩm tính bằng số gram hỗn hợp bột màu cần thiết để phủ kín 1m².

- Thời gian khô: mỗi loại sơn phải có quy định thời gian khô theo yêu cầu sử dụng phù hợp với công thức chế tạo nó trong đó có tính cả nhiệt độ và độ ẩm môi trường mà quá trình khô màng sơn diễn ra. Thời gian khô tính bằng giờ đối với màng sơn khô tự nhiên, tính bằng phút đối với màng sơn sấy.

- Độ cứng của màng sơn: chất lượng sơn tốt thì màng sơn có độ cứng cao, tiêu chuẩn để xác định độ cứng của màng sơn là so sánh với độ cứng của kính.

- Độ bền va đập: Đối với các loại sơn dùng để sơn động cơ xe ô tô, máy móc có độ rung lớn, màng sơn cần thiết phải chịu được độ rung đó. Tiêu chuẩn này đánh giá độ bám dính của màng sơn. Độ bền va đập được tính bằng kgf  lên 1 cm² màng sơn.

- Độ bền chịu uốn và lực đàn hồi: Màng sơn luôn chịu đựng tác dụng của khí quyển, tác dụng của độ ẩm, độ nóng, độ lạnh do đó màng sơn đòi hỏi phải có độ co giãn thích hợp để không bị phá vỡ, rạn nứt.

- Độ bám dính của màng sơn: Là tiêu chuẩn cơ bản để xác nhận chất lượng của sơn vì nó ảnh hưởng đến tuổi thọ của màng sơn. Độ bám dính phải đạt được trong môi trường ẩm, bền trong nước, bền ở mọi nhiệt độ khác nhau.

3.1.2.Yêu cầu kỹ thuật về công nghệ sơn (theo quy định số 115/2004 QĐ-BCN ).

    a) Đối với ô tô con (đến 9 chỗ ngồi): Thân xe phải được sơn nhúng điện ly (mạ điện sơn) lớp bên trong, lớp ngoài thân xe có thể được sơn phun tĩnh điện hoặc sơn phun áp lực.

    b) Đối với ô tô khách: Khung và vỏ xe đến 15 chỗ ngồi phải được sơn như thân xe con, khung và vỏ xe từ 16 chỗ ngồi trở lên có thể được sơn phun tĩnh điện hoặc sơn phun áp lực trong 2 năm đầu sản xuất. Sau thời gian này, doanh nghiệp phải áp dụng công nghệ sơn phun tĩnh điện.

  c) Đối với ô tô tải: Khung xe các loại và vỏ xe tải có trọng tải đến 3,5 tấn phải được sơn như thân xe con. Vỏ xe tải có trọng tải trên 3,5 tấn có thể sơn phun tĩnh điện hoặc sơn phun áp lực trong 2 năm đầu sản xuất. Sau thời gian này, doanh nghiệp phải áp dụng công nghệ sơn phun tĩnh điện.

3.2. Lựa chọn loại sơn.

Ngày nay do sự phát triển của khoa học kĩ thuật, sự cạnh tranh của các hãng sơn để phát triển và để đáp ứng được yêu cầu của thị trường, nghành công nghiệp sơn đã phát triển rất mạnh kể cả về số lượng vàchất lượng, việc lựa chọn loại sơn nào cho phù hợp với yêu cầu kĩ thuật và yêu cầu về kinh tế là rất cần thiết .

Qua bảng thông số trên việc lựa chọn sơn của hãng NIPON là hợp lý, ngoài những tính năng trên thì sản phẩm của hãng trên thị trường là rất nhiều. Vì vậy, việc lựa chọn các loại sơn cũng rất thuận lợi.

3.3. Lựa chọn phương pháp sơn.

Theo quy định số 115/2004 QĐ-BCN ta chọn phương pháp sơn “sơn phun tĩnh điện”.

3.4. Sơ đồ quy trình công nghệ sơn.

Ta có sơ đồ hoàn chỉnh của quy trình công nghệ sơn như sau:

3.5. Các bước thực hiện.

ü Bước 1: Quy trình xử lý bề mặt (làm sạch)

v Xử lí mối hàn:

·     Mục đích: Loại bỏ các vẩy hàn trong quá trình hàn bám trên vỏ, mài các mối hàn tạo mặt phẳng cho quá trình sơn.

·     Yêu cầu kỹ thuật: Loại bỏ hoàn toàn các vẩy hàn, các mối hàn sau khi xử lý vẫn đảm bảo được yêu cầu kĩ thuật, dùng thợ bậc 3.

·     Phương pháp: dùng búa gõ các vẩy hàn, máy mài mài các mối hàn.

·     Thiết bị: búa, máy mài, đá mài.

v Xử lí bề mặt dầu mỡ:

·     Mục đích: Tẩy sạch dầu mỡ bám trên bề mặt vỏ.

·     Yêu cầu: Tẩy sạch vết dầu mỡ bám dính trên bề mặt vỏ, chỉ cần thợ bậc 2 làm công việc này.

·     Phương pháp: Dùng rẻ lau qua bề mặt sau đó dùng chất tẩy rửa để lau sạch dầu mỡ.

·     Thiết bị: rẻ lau.

·     Vật tư: xăng M600 A- 68.

 Bước 2: Rửa

·     Yêu cầu kỹ thuật:

- Rửa trong nước nóng 60-80 độ C.

- Loại bỏ các cặn bẩn hóa chất bám trên linh kiện.

- Yêu cầu chất lượng nước có độ cứng < 100 g/m  (tính theo CaCO ), độ dẫn điện < 200 μs/cm, dùng thợ bậc 3.

·     Phương pháp: Phương pháp rửa động ngược chiều.

·     Thiết bị: Phòng rửa, máy rửa.

·     Vật tư: Nước sạch.

·     Giờ công: 2 – 5 phút.

·     Quy trình thực hiện:

 - Đưa xe vào khu vực rửa, thời gian rửa sạch khoảng 10 giây, nhưng phải để róc nước trong thời gian 30 giây để tránh làm bẩn bể của công nghệ sau.

Bước 3: phốt phát hóa

·          Yêu cầu kỹ thuật:

- Để tạo lớp phốt phát kẽm trên bề mặt thân xe, lớp này có khả năng chống gỉ tốt và tăng độ bám cũng như độ đàn hồi của lớp sơn bên ngoài.

- Màng phốt phát (0,5 ¸ 3 mm), dùng thợ bậc 4.

·     Phương pháp: Phốt phát nhúng.

·     Thiết bị: Bể phốt phát, hệ thống gia nhiệt, thiết bị lọc.

·     Vật tư: PB-L3020M, PB-L3020R, AD-4856, NT-4055, AC-131.

·     Quy trình :

- Nhúng trong bể chứa hỗn hợp hóa chất :

+ PB-L3020M (chất pha lẫn dầu).

 + PB-L3020R (chất châm thêm).

+AD-4856 (dùng điều chỉnh axit tự do).

+ NT-4055 (chất làm vô hiệu).

+ AC-131 (chất làm tăng tốc độ chất phốt phát).

 - Thời gian nhúng từ 2 đến 5 phút.

ü Bước 4: Rửa

Sau khi được phốt phát hóa xe được chuyển qua phòng rửa, sử dụng phương pháp rửa động ngược chiều ở đây nước sẽ làm sạch hết lớp hóa chất còn dính bên ngoài. Thời gian rửa khoảng 10 giây sau đó qua khu sấy.

ü  Bước 5: Sấy

Xe được sấy ở nhiệt độ 140℃ trong khoảng 22 phút rồi cho ra lau khô, kết thúc quá trình sấy.

ü  Bước 6: Bôi keo làm kín

·     Yêu cầu kỹ thuật:

- Trét kín những nơi giáp mí giữa hai mảnh thân xe.

- Trét kín các tấm nối, dùng thợ bậc 3.

- Tiến hành sấy khô sau khi trét keo ở nhiệt độ sấy 120℃.

·     Phương pháp: Thủ công.

·     Thiết bị: Súng phun keo.

·     Vật tư: Keo pôly-vinyclorid.

·     Giờ công: 30 phút.

ü Bước 7: Sơn lót chống rỉ

·     Mục đích: Tạo ra một lớp màng mỏng trên bề mặt kim loại, để ngăn cách giữa môi trường và kim loại, lớp mòn này có tác dụng chống ăn mòn và han gỉ.

·     Yêu cầu kỹ thuật:

- Sơn đều toàn bộ thân xe.

- Sơn đủ bề dày là 20 µm, dùng thợ bậc 4.

·     Phương pháp: Dùng súng phun bằng khí nén để phun sơn lên bề mặt của vỏ xe.

·     Thiết bị: súng phun sơn 1.0 ÷ 2.5 mm, đường ống có khí nén đầu có zắc nối nhanh, đồng hồ đo áp suất trước súng phun.

·     Vật tư: Sơn vinilex 120.

·     Quy trình thực hiện:

+ Khuấy hỗn hợp sơn lót bề mặt, chất đóng rắn va pha sơn thật đều. Đổ vào súng phun sơn qua lưới lọc.

+ Phun lớp sơn lót bề mặt lên toàn bộ thân xe cho đến khi ướt bề mặt.

+ Đợi một thời gian để dung môi lớp sơn bề mặt bay hơi (cho đến khi giảm bớt độ bong).

+ Phun thêm một đến hai lần nữa.

+ Tiến hành sấy khô ở 60℃ trong khoảng 15 phút để đảm bảo dung môi đã bay hơi hoàn toàn.

ü Bước 8:Bả ma tít

 Ma tít là loại sơn dày có hàm lượng bột màu cao. Bề mặt của các sản phẩm thường có lồi, lõm, rỗ khí, vết xước hoặc những khiếm khuyết khác. Trát matit để khắc phục những khiếm khuyết này, bề mặt sản phẩm có độ bằng phẳng đều.

·     Yêu cầu kỹ thuật: Chỉ bả matit khi bề mặt sơn đã khô, làm phẳng những chỗ lồi lõm, dùng thợ bậc 4.

·     Phương pháp:

Kiểm tra bề mặt vỏ xe và bả matit ở những nơi bề mặt của vỏ chưa phẳng nhẵn như xung quanh các mối hàn, các thành vỏ, đáy vỏ…mài bằng giấy giáp giảm độ xước tăng nhẵn cho bề mặt.

·     Thiết bị: Dao bả, giấy giáp.

·     Vật tư: Ma tít poliexte.

ü Bước 9: Rửa

Sau khi được bả ma tít xe được chuyển qua phòng rửa, sử dụng phương pháp rửa động ngược chiều ở đây nước sẽ làm sạch hết lớp hóa chất còn dính bên ngoài.Thời gian rửa khoảng 10 giây sau đó qua khu sấy.

ü  Bước 10: Sấy

·     Yêu cầu kỹ thuật:

- Khi sấy dùng đèn sấy hay máy sấy để nung nóng và sấy khô ma tít giữ nhiệt độ bề mặt ma tít dưới 50℃ ngăn cho ma tít khỏi bong ra hay nứt.

- Nhiệt độ ở vùng ma tít mỏng có xu hướng giữ nhiệt tương đối thấp hơn so với vùng ma tít dày. Nhiệt độ thấp này sẽ kìm hãm phản ứng sấy của vùng mỏng.Vì vậy luôn phải kiểm tra các phần ma tít mỏng để xác định điều kiện sấy khô của ma tít, dùng thợ bậc 3.

·     Phương pháp: Sấy đối lưu.

·     Thiết bị: Máy sấy, đèn sấy.

·     Giờ công: Quá trình sấy kéo dài khoảng 20-30 phút.

ü  Bước 11: Sơn lót (sơn tĩnh điện)

·          Yêu cầu kỹ thuật:

- Sơn lót là lớp sơn đầu tiên trực tiếp bám trên bề mặt sản phẩm. Yêu cầu lớp sơn lót tạo nên lớp màng sơn bám chắc với kim loại nền, tạo điều kiện cho lớp sơn thứ hai dính kết.

- Tỷ lệ chất đóng rắn/sơn: 1/9.

- Tỷ lệ pha loãng (dung môi/sơn): 5÷6/10.

- Độ dày màng sơn: 20 ÷25 µm.

- Độ dày của lớp sơn là: 40µm, dùng thợ bậc 5.

·     Bản chất:

- Bản chất là áp dụng nguyên lý cơ bản của tĩnh điện: các hạt điện tích cùng dấu thì đẩy nhau trái dấu thì hút nhau.Ở điện áp 70-100 KV không khí bị ion hóa và chuyển động theo hướng lực điện tới các điện cực trái đối diện.

- Sơn được phun vào giữa các điện cực có trường điện từ không đổi,các hạt sơn tích điện âm từ không khí đẩy nhau thành dạng sương mù, chuyển động về phía cực dương là vỏ xe tạo thành lớp sơn phủ. Vỏ xe đặt trên băng chuyền tiếp đất.

·     Phương pháp: Dùng súng phun sơn để phun lên bề mặt vỏ một lớp sơn lót.

·     Thiết bị: Súng phun và bộ điều khiển tự động, buồng phun sơn và thu hồi bột sơn, buồng hấp bằng tia hồng ngoại tuyến.

·     Vật tư: Sơn copon E.A white Primer.

·     Quá trình sơn: Vòi phun sơn điện cơ quay dưới áp lực ly tâm sơn được xả theo chu kỳ từ thùng chứa đến bề mặt sơn, phần sơn còn lại quay trở về thùng chứa.

ü Bước 12: Sấy

·     Yêu cầu kỹ thuật:

Trên bề mặt tiếp xúc giữa dung dịch sơn và không khí. Lực hút giữa các phần tử chất lỏng lớn hơn phần tử chất khí. Vì thế tạo nên lực làm co lại trên bề mặt lớp sơn gọi là sức căng bề mặt. Sức căng bề mặt này làm cản trở sự bay hơi của dung môi vì vậy cần phải sấy ở nhiệt độ thích hợp để giảm lực hút giữa các phân tử của dung dịch sơn và không khí làm cho sức căng bề mặt của màng sơn giảm, do đó dung môi bay hơi nhanh làm màng sơn nhanh khô hơn.

·     Phương pháp:

Sấy đối lưu: Là gia nhiệt cho bề mặt sơn nhờ không khí nóng hoặc nhờ sản phẩm cháy trong buồng đặc biệt, tới (140-150) độ C trong (30-60) phút, dùng thợ bậc 3.

·     Thiết bị: máy sấy, đèn sấy.

·     Giờ công: 30 – 60 phút.

ü Bước 13: Sơn tạo màu

·     Yêu cầu kỹ thuật:

- Tạo được vẻ đẹp bên ngoài cho xe.

- Chiều dày của lớp sơn 20 ÷ 25 µm. Nguyên công này cần thợ bậc 5.         

·     Phương pháp: Phun lên bề mặt vỏ xe một lớp sơn màu. Khoảng cách từ súng sơn đến vị trí cần phun khoảng từ 15 ÷ 20 cm. Khoảng cách này điều chỉnh sao cho tạo được màng sơn tốt nhất, nếu gần quá sẽ gây chảy sơn, xa quá hao tốn sơn và hiệu quả không mong muốn.

·     Thiết bị: Súng phun sơn, phòng sơn, máy nén khí, thùng pha màu bộ lọc khí.

·          Vật tư: Sơn Special coat ( màu xanh lá cây).

·          Quy trình thực hiện:

Vỏ xe được đẩy trên ray vào phòng sơn, tại đây vỏ xe sẽ được phủ lớp sơn màu sử dụng phương pháp phun sơn bằng khí nén.

·          Giờ công: 60 phút.

ü  Bước 14: Kiểm tra

·     Yêu cầu kỹ thuật:

- Kiểm tra sau công đoạn sơn bề mặt là một bước quan trọng trước khi sản phẩm được hoàn thiện. Sau khi xe đã được sơn và sấy khô, ta tiến hành kiểm tra toàn bộ bề mặt của xe nhằm phát hiện và đánh dấu các lỗi trong quá trình sơn (các vết xước, lồi, lõm).

- Thời gian tiến hành sửa chữa và kiểm tra là 45 phút, dùng thợ bậc 5.

·     Phương pháp:

Sau khi sấy xong vỏ xe khách sẽ được đưa sang vị trí kiểm tra, tại đây vỏ xe khách sẽ được kiểm tra lại độ nhẵn bề mặt đồng thời tiến hành sửa chữa. tiến hành kiểm tra bằng tay đồng thời có hệ thống đèn NEON rọi sáng sẽ phản chiếu lại những vị trí lỗi sau khi dùng dầu bóng lau lên vị trí đó.

·     Thiết bị: Trang bị 2 dàn đèn NEON, dũa tay và máy mài cầm tay có 2 chế độ mài là mài định tâm và mài không định tâm.

ü  Bước 15: Điều chỉnh sửa lỗi

-Bẫy không khí:

+Nguyên nhân: Các bọt khí nhỏ không thoát ra được khi sơn còn ướt, chúng sẽ đi lên trên bề mặt sơn và gây ra các lỗ thoát nhỏ khi chúng thoát ra.

+Biện pháp khắc phục: Dùng giấy nhám 1200 grit hoặc mịn hơn để nhám, phủ nhẹ lớp sơn, sau đó đánh bóng.

- Bị pha lẫn màu:

+Nguyên nhân: Dung môi hòa tan (xăng, chất hòa tan thường đi cùng với chủng loại sơn bạn chọn) trong lớp phủ cuối cùng đã xâm nhập xuống dưới chúng làm hòa tan lớp sơn original.

+Biện pháp khắc phục: Để cho thật khô, phủ thêm lớp nữa, hoặc nhám hoàn toàn lớp sơn cũ phủ lớp sơn mới.

-Bị chảy sơn:

+Nguyên nhân: Chất dung môi bay hơi quá chậm, thời gian giữa hai lần sơn chưa hợp lí, phun lớp cuối quá ướt.

+ Biện pháp khắc phục: Nhám, làm sạch và phun lại hoặc có thể chờ cho sơn thật khô, nhám với giấy nhám 1200-1500 sau đó đánh bóng lại.

-Bị lột từng mảng:

+Nguyên nhân: Bề mặt để sơn chưa được chuẩn bị kỹ càng, công việc làm sạch và nhám bề mặt chưa được thực hiện tốt…

+Biện pháp khắc phục: Nhám bỏ và sơn phủ lại, nếu bị nhiều nên sơn lại.

-Sần sùi da cam:

+Nguyên nhân: Áp suất máy nén khí quá yếu, hạ áp nhanh. Trong quá trình sơn chất dung môi bay hơi quá nhanh, chỉnh súng phun chưa hợp lý.

+Biện pháp khắc phục: Nhám và đánh bóng để giảm các vết sần sùi, có thể nhám với 1200-1500.

-Mắt cá:

+Nguyên nhân: Phun trên bề mặt bị dính dầu mỡ.

+Biện pháp khắc phục: Nếu sơn còn ướt thì bỏ lớp sơn đi làm sạch và phủ lại, nếu sơn đã khô thì nhám cho đến hết mắt cá và phủ lại lớp sơn mới.

ü  Bước 16: Kiểm tra

Sau khi điều chỉnh sửa lỗi chúng ta kiểm tra lại lần nữa nếu xe đạt yêu cầu thì đưa xe sang bước đánh bóng.

ü Bước 17: Đánh bóng

·     Yêu cầu kỹ thuật:

Đánh bóng màng sơn dùng để gia công sơn cao cấp, đó là công nghệ cuối cùng gia công sơn, mục đích làm cho bề mặt sơn bóng, đồng đều, ổn định, dùng thợ bậc 5.

·     Phương pháp:

Đánh bóng thủ công dùng thuốc mài để đánh bóng làm bằng phẳng và làm mất đi những khiếm khuyết trên bề mặt sơn. Sau đó dùng nỉ hoặc vải lau cho đến khi màng sơn bóng hoàn toàn thì thụi, sau đó dùng vải lau sạch.

·     Thiết bị: nỉ, vải.

·     Vật tư: Thuốc mài.