MỤC LỤC

I. MỞ ĐẦU…………………………….....................................................................................................................................................................…….1

II. TỔNG QUAN CỦA Ô TÔ………………………...................................................................................................................................................……1

2.1. Bố trí và dẫn động ô tô…………….................................................................................................................................................................…….1

2.2. Trường hợp dẫn động Mild-Hybrid hỗ trwoj cho động cơ xăng cảu ô tô…….........................................................................................................2

III. THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CƠ BẢN CẢU Ô TÔ………………….................................................................................................……2

3.1. Bố trí chung cảu ô tô thiết kế…………………………………...........................................................................................................................…….5

3.2. Thông số và đặc tính kỹ thuật cơ bản của ô tô…………………….................................................................................................................……..5

IV. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG, PHÂN BỐ KHỐI LƯỢNG VÀ TỌA ĐỘ TRỌNG TÂM CỦA Ô TÔ……………....................................................……10

V. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ…………………………………......................................................................................……12

5.1. Xác định bán kính quay vòng nhỏ nhất của ô tô…………………..................................................................................................................…….12

5.2. Kiểm tra ổn định cảu ô tô…………………....................................................................................................................................................……..13

5.3. Kiểm tra động lực học cảu ô tô…………………………..........................................................................................................................………….13

VI. KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT, TỔNG THÀNH, HỆ THỐNG……………..............................................................................................…….20

6.1. Cầu trược và cầu sau……………………………………....................................................................................................................................…..20

6.2. Hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống truyền lực (hộp số, bán trục, ly hợp, trục các đăng) và than vỏ xe (than và chịu lực)….20

6.3. Kiểm tra khả năng chịu tải của vành hợp kim nhẹ và lốp xe………………………………..................................................................................….21

6.4. Đánh gái thửu nghiệm linh kiện……………………………………………………..............................................................................................……21

VII. BẢNG KÊ CHI TIẾT, TỔNG THÀNH NHẬP KHẨU……………………………............................................................................................………21

VIIII. BẢNG KÊ CHI TIẾT, TỔNG THÀNH SẢN XUẤT TRONG NƯỚC…………………...................................................................................……..23

IX. KẾT LUẬN……………………………………………………………………………….......................................................................................………23

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………......................................................................................................................…….24

I- LỜI NÓI ĐẦU

Với mục đích phục vụ cho nhu cầu đi lại của người dân, đồng thwofi tận dung các lợi thế về nguồn lực lao động, nguồn nguyên vật liệu và các chính sách ưu đãi phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt nam.

Công ty TNHH SX&LR Ô tô du lịch cao cấp Thaco thực hiện

THIẾT KẾ KỸ THUẬT Ô TÔ CON

Nhãn hiệu                                : BMW

Tên thương mại                       : X5 xDrive40i

Mã kiểu loại                             : 15EWW.B7

Ký hiệu thiết kế                        : BMW X5 xDrive40i 15EW.B7-23

II- TỔNG QUAN CỦA Ô TÔ

Ô tô BMW X5 xDrive40i 15EW.B7 là dòng xe Mild-Hybrid Electric Vehicle được thiết kế với cụm động cơ alf sự kết hợp giữa động cơ xăng và động cơ điện.  Động cơ điện không thể làm việc độc lặp, chỉ đóng vai trò hỗ trợ cho động cwo xăng trong quá trình khởi động, tang tốc duy trì tốc độ khi đã ngắt xi-lanh hoặc khởi động lại sau khi tắt xe.

2.1. Kiểu bố trí và dẫn động ô tô.

Ô tô BMW X5 xDrive40i 15EW.B7 được tập đoàn BMW Group thiết kế, có sơ đồ bố trí cụm động cơ xăng, động cơ điện, hộp số, pin lithium ion và bộ biến đổi điện áp một chiều (DC.DC) cụ thể như hình 1.

2.2. Trường hợp hệ thống Mild-Hybrid hỗ trợ cho động cơ xăng cảu ô tô.

- Trường hợp xe dừng và khwori động lại (với chức năng Start-Stop):  Sơ đồ thể hiện như hình 2.

- Trường hợp xe vận hành tang tốc: Thể hiện như hình 3.

- Trường hơp giảm tốc: Lúc này động cơ điện sẽ chuyển sang chế độ máy phát điện. Sơ đồ thể hiện như hình 3.

III- THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA Ô TÔ.

3.1. Bố trí chung xe ô tô thiết kế.

Tuyến hình tổng thể của ô tô BMW X5 xDrive40i 15EW.B7 như hình 3.

3.2. Thông số và đặc tính kỹ thuật cơ bản của ô tô.

Thông số và đặc tính kỹ thuật cơ bản của ô tô BMW X5 xDrive40i 15EW.B7 như bảng dưới.

IV. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG, PHÂN BỐ KHỐI LƯỢNG VÀ TỌA ĐỘ TRỌNG TÂM CỦA Ô TÔ.

So đồ xác định phân bố khối lượng của ô tô và người trên ô tô thể hiện như hình 4, 5.

- Để tính toán khối lượng phân bố trên các cầu, ta giải phương trình cân bằng mô men cho cầu trước như sau:

∑G_i.L_i = 0

Trong đó:

G: Khối lượng các thành phần cua rô tô (kg).

L_i: Khoảng cách từ trọng tâm thành phần thứ i đến cầu trước (mm)

- Tọa độ trọng tâm của ô tô theo chiều cao dduwwocj xác định theo công thức:

h_g = (∑G_i.h_gi)/G

Trong đó:

G_i: Khối lượng các thành phần cua rô tô (kg).

G: Khối lượng cảu ô tô (kg).

h_gi: Chiều cao trọng tâm các thành phần khối luwongj cảu ô tô (mm).

h_g: Chiều cao trọng tâm của ô to (mm)..

Dựa vào khối lượng, phân bố các cụm tổng thành, hệ thống cảu xe, ta tính toán được phân bố khối lượng, tọa độ trọng tâm của ô tô như các bảng 4.1, 4.2, 4.3.

V. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ.

5.1. Xác định bán kính quay vòng nhỏ nhất của ô tô.

So đồ quy vòng cảu ô tô thể hiện như hình 6..

- Theo sơ đồ ta có:

a) Bán kính quay vòng nhỏ nhất tính đến trục đối xứng dọc cua rô tô:

R_min = L/tgθ₁    (m)

b) Bán kính quay vòng nhỏ nhất tính vết bánh xe truwocsphias ngoài:

R_emin = L +(R_min+B₁/2)+(B-B₁)/2   (m)

Kết quả tính toán lần lượt thể hiện như bảng 5.1.

5.2. Kiểm tra ổn định cảu ô tô

Trên cơ sơ rboos trí chung và tọa độ trọng tâm của ô tô, có thể xác định được các giá trị về giới hạn ổn định như sau:

a) Góc giới hạn lật dọc khi ô tô lên dốc:

α_L= arctg(b/h_g)               (độ)
 

b) Góc giới hạn lật dọc khi ô tô xuống dốc:

α_X = arctg(a/h_g)              (độ)

c) Góc giới hạn lật dọc khi ô tô nghiêng ngang:

β = arctg(W_T/2h_g)        (độ)

d) Vận tốc chuyển động giới hạn khi ô tô quay vòng vwosi bán kính nhỏ nhất:

W_gh = √(W_T.g.R_min/(2.h_g))   (m/s)

Trong đó:

W_T: Vết bánh xe sau:  W_T = 1,589 (m).

g: Gia tốc trọng trường, chọn g = 9,81 (m/s²)

Lần lượt thay số ta dduwwocj kết qua rtinhs toán như bảng 5.2.

Nhật xét: Các gia strij ổn định cau rô tô phù hợp với điều kiện đượng bộ thực tế, bảo đảm ô tô hoạch động ổn định trong các điều kiện chuyển động.

5.3. Kiểm tra động lực học cảu ô tô.

5.3.1. Xây dựng đường đặc tính ngoài động cơ.

Thông số tính toán động lực học kéo ô tô thể hiện như bảng 5.3.

5.3.1.1. Đặc tính ngoài động cơ điện:

a) Công suất hiểu ích của động cơ điện:

P_m= √(3 ).U_m.I_m.cos⁡(φ)

Trong đó:

P_m (W) : Công suất hữu ích cực đại của động cơ điện

U_m (V) : Điện áp định danh

I_m (A) : Cường độ dòng điện hoạt động

Cos(j) : Hệ số công suất (j=31,73^o )

b) Mô men xoắn trên trục động cơ điện

T_m = P_m.9,55/n_m

Trong đó:

T_m (N.m) : Mô men xoắn trên trục động cơ điện

P_m (W) : Công suất hữu ích của động cơ điện

n_m (Vòng/ phút) : Tốc độ động cơ điện

c) Xây dựng đặc tính động cơ điện

 Kết quả tính toán công suất, mô men của động cơ điện thể hiện như bảng 5.4

5.3.1.3. Đặc tính ngoài động cơ Mild –Hybrid kết hợp

a) Phối hợp công suất của hệ thống động lực học Mild –Hybrid

P_L= P_m.n_m+p_e.n_e)

Trong đó:

P_L (kW) : Công suất tải yêu cầu

P_m (kW) : Công suất có ích của động cơ điện

P_e (kW) : Công suất có ích của động cơ đốt trong (P_e= N_e)

n_m: Hệ số thích ứng giữa động cơ điện và bộ phối hợp mô men

n_e - Hệ số thích ứng giữa động cơ đốt trong và bộ phối hợp mô men

Ô tô BMW X5 xDriver40i 15EW.B7 có sơ đồ cấu tạo và bố trí dẫn động như hình 1.

Động cơ đốt trong và động cơ điện được kết nối thông qua ly hợp và đồng trục chuyển động. Đồng thời xét đến khả năng thích ứng tổn thất công suất và tốc độ truyền động của ly hợp khi kết nối động cơ đốt trong  và động cơ điện, ta chọn n_m= n_e=0,97

b) Phối hợp mô men của hệ thống lực học Mild –Hybrid

T_out = (k₁.T_in1+k₂.t_in2)

Trong đó:

T_out  (N.m) : Mô men xoắn trên trục động cơ kết hợp

T_in1  (N.m) : Mô men xoắn trên trục động cơ điện (T_in1=T_m)

T_in2 (N.m) : Mô men xoắn trên trục động cơ đốt trong (T_in2=M_e)

k₁ : Hệ số thích ứng truyền động giữa động cơ điện và bộ phối hợp mô men

k₂ : Hệ số thích ứng truyền động giữa động cơ đốt trong và bộ phối hợp mô men

Ô tô BMW X5 xDriver40i 15EW.B7 có sơ đồ cấu tạo và bố trí dẫn động như hình 1.

Động cơ đốt trong và động cơ điện được kết nối thông qua ly hợp và đồng trục chuyển động. Đồng thời xét đến khả năng thích ứng tổn thất mô men và tốc độ truyền động của ly hợp khi kết nối động cơ đốt trong  và động cơ điện, ta chọn k₁=0,67 và k₂=0,95

c) Xây dựng đặc tính ngoài động cơ Mild –Hybrid

Kết quả tính toán công suất, mô men của động cơ Mild –Hybrid thể hiện như bảng 5.6

5.3.3 Kiểm tra khả năng tang tốc của ô tô

Để tính toán thời gian và quảng đường tăng tốc của ô tô ta lựa chọn tính toán tại thời điểm động cơ đốt trong kết nối với hệ thống truyền lực của ô tô.

Thời gian tăng tốc của ô tô được xác định theo công thức:

t = t_j + ∆t_ss

Trong đó:

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

∆t_ss : Thời gian sang số, ∆t_ss= 1,5(s)

Thay lần lượt ta có kết quả tính toán kha rnawng tang tốc cua rô tô như bảng 5.8.

Theo bảng kết quả trên ta thấy khi đi quãng đường 200 (m) khi đầy tải cần thời gian là 8,793 giây. Vậy ô tô thỏa mãn đêì kiện về khả năng tang tốc theo quy chuẩn: QCVN 09:2015/BGTVT.

T < [t] = 20 + 0,4G = 21,146 (s).

Kết qua rtinhs toán động lực học cua rô tô thể hiện như bảng 5.9.

VI. KIỂM NGHIỆM CÁC CHI TIẾT, TỔNG THÀNH, HỆ THỐNG.

6.1. Cầu trước và cầu sau.

Cầu trước và cầu sau được thiết kế từ tập đoàn BMW Group, sản xuất và nhập khẩu đồng bộ từ Đức. Cầu trước và cầu sau có khả năng chịu tải theo tài liệu kỹ thuật cảu nahf sản xuất lớn hơn khối lượng phân bố lên các trục xe thiết kế, sản xuất và lắp ráp trong nước, do đó cầu trước và cầu sau đủ bền.

6.3. Kiểm tra khả năng chịu tải của vành hợp kim nhẹ và lốp xe.

Kiểm tra khả năng chịu tải của vành hợp kim nhẹ và lốp xe thể hiện như bảng dưới.

Từ thông số trên ta thấy khối lượng phân bố lên các cầu trước phù hợp với khả năng chịu tải của lốp xe và vành hợp kim nhẹ sử dụng cho xe. Vậy, lốp và vành hợp kim đủ bền.

6.4. Đánh giá thừ nghiệm linh kiện.

Đánh giá thừ nghiệm linh kiện như bảng dưới.

VII. BẢNG KÊ CHI TIẾT, TỔNG THÀNH NHẬP KHẨU.

Tổng thành các chi tiết nhập khẩu từ nước ngoài thể hiện như bảng dưới.

Lưu ý: Vành hợp kim nhẹ, lốp xe, kính chắn gió, kính sau, kính bên, ghế và ắc quy: Có thể sư rdungj loại nhập khẩu hoặc mua từ các doanh nghiệp sản xuất trong nước có các thông số kỹ thuật tương đương.

VIII. BẢNG KÊ CHI TIẾT, TỔNG THÀNH SẢN XUẤT TRONG NƯỚC

Tổng thành các chi tiết sản xuất trong nước thể hiện như bảng dưới.

IX. KẾT LUẬN

Ô tô BMW X5 xDrive40i 15EW.B7 đảm bảo các tính năng về động lực học, động lực học kéo, công nghệ lắp đặt đơn gianrphuf hợp với trình độ của các cơ sở sản xuất trong nước.

Chúng tôi cam kết và chịu trách nhiệm pháp lý về tính trung thực, chuẩn xác của các tài liệu kỹ thuật sử dụng và các kết quả tính toán sử dụng đã thiết kế xe cũng như kiểu dáng công nghiệp, nhãn hiệu và các thông tin nêu trên.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Lý thuyêt sô tô máy kéo.

Nguyễn Hữu Cẩn, Phân Đình kiên - NXB Khoa học và kỹ thuật - 1996;

[2]. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo.

Nguyễn Hữu Cẩn, Phân Đình kiên - NXB Khoa học và kỹ thuật - 1996;

[3]. Sức bền vật liệu (tập 1, 2).

Lê Hoàng Tuấn, Bùi Công Thành - NXB Khoa học và kỹ thuật - 1996;

[4]. Kết cấu và tính toán ô tô

Ngô Khắc Hùng - NXB Gia thông vận tải - 2008.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ TÀI LIỆU"