MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HYUNDAI SANTAFE ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

LỜI MỞ ĐẦU.. 4

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI. 5

1.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI. 5

1.1.1. Nhiệm vụ. 5

1.1.2. Yêu cầu. 5

1.1.3. Phân loại6

1.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI THƯỜNG DÙNG TRÊN Ô TÔ.. 7

1.2.1. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng. 7

1.2.2. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn. 8

1.2.3. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - chốt quay. 10

1.2.4. Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp. 10

1.2.5. Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng. 12

Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI DỰA TRÊN XE THAM KHẢO.. 14

2.1. GIỚI THIỆU XE THAM KHẢO - Ô TÔ HYUNDAI SANTAFE.. 14

2.1.1. Sơ đồ tổng thể ô tô Hyundaisantafe. 14

2.1.2. Hệ thống truyền lực. 16

2.1.3. Hệ thống phanh. 16

2.1.4. Hệ thống treo. 17

2.1.4.1. Hệ thống treo phía trước. 17

2.1.4.2. Hệ thống treo phía sau. 17

2.1.5. Hệ thống an toàn. 18

2.1.5.1. Hệ thống túi khí18

2.1.5.2. Hệ thống điều khiển dây đai an toàn. 19

2.1.6. Hệ thống lái19

2.1.6.1. Vành tay lái20

2.1.6.2. Trục lái và trục các đăng. 21

2.1.6.3. Dẫn động lái22

2.1.6.4.  Van phân phối23

2.1.6.5. Cơ cấu lái24

2.2. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.. 25

2.2.1. Phương án lựa chọn dẫn động lái25

2.2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu lái26

2.2.3. Phương án lựa chọn thiết kế trợ lực lái.28

Chương 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI. 55

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.. 55

3.2. BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CÁC HƯ HỎNG TRÊN HỆ THỐNG LÁI. 56

3.2.1. Quy trình tháo hệ thống lái56

3.2.1.1. Tháo vành tay lái và trục lái56

3.2.1.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái60

3.2.2. Quy trình lắp hệ thống lái63

3.2.3. Bảo dưỡng hệ thống lái64

3.2.3.1. Vành tay lái64

3.2.3.2. Cơ cấu lái64

3.2.3.3. Hình thang lái65

3.2.3.4. Kiểm tra điều chỉnh độ chụm bánh xe. 66

3.2.3.5. Kiểm tra độ đảo vành bánh xe. 66

3.2.4. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái66

KẾT LUẬN.. 69

Tài liệu tham khảo. 70

 

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành ôtô hiện nay đang giữ một vị trí quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội. Ôtô là một phương tiện được sử dụng phổ biến và đang phát triển ở nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vẫn tải, quốc phòng an ninh...

Trên nền tảng đất nước đang trên đà phát triển lớn mạnh về kinh tế, ngành công nghiệp ôtô ở nước ta ngày càng được chú trọng và phát triển. Nhiều nhà máy, công ty liên doanh lắp ráp ô tô giữa nước ta với nước ngoài được thành lập với các thương hiệu lớn như: HONDA, TOYOTA, HYUNDAI, DAEWOO... Một vấn đề lớn đặt ra đó là việc nắm vững lý thuyết, kết cấu của các loại xe hiện đại, của từng hệ thống trên xe để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao, đáp ứng yêu cầu khai thác, an toàn, tiết kiệm.

Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống lái. Hệ thống lái có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô, đảm bảo tính năng ổn định chuyển động thẳng cũng như quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến tính an toàn chuyển động và quỹ đạo chuyển động của ô tô, đặc biệt đối với xe có tốc độ cao. Do đó người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó.

Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã chọn và thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác kĩ thuật hệ thống lái trên xe Hyundai Santafe”.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI

1.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI

     Để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao. Mà hệ thống lái là một bộ phận quan trọng đảm bảo tính năng đó. Việc quay vòng hay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác.

1.1.1. Nhiệm vụ

     Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô chuyển động theo một hướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu cơ động của xe.

Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:

- Cơ cấu lái, vô lăng và trục lái: Dùng để tăng và truyền mômen do người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái;

- Dẫn động lái: Dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và để đảm bảo động học quay vòng đúng;

- Trợ lực lái: Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng của người lái bằng nguồn năng lượng từ bên ngoài.

1.1.2. Yêu cầu

       Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:

- Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định:

    + Hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệ thống lái khi vô lăng ở vị trí trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (không lớn hơn 150 khi có trợ lực và không lớn hơn 50 khi không có trợ lực);

    + Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt;

    + Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều kiện làm việc và mọi chế độ chuyển động.

- Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt, trong một khoảng thời gian ngắn, trên một diện tích bé;

- Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe;

- Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc gặp chướng ngại vật;

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) được quy định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành:

    + Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150200 N;

    + Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N.

- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa góc quay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng.

1.1.3. Phân loại

* Theo vị trí bố trí vô lăng

- Vô lăng bố trí bên trái: (tính theo chiều chuyển động) dùng cho những nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ...

- Vô lăng bố trí bên phải: Dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái như: Anh, Thuỵ Điển...

Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan sát của người lái, đặt biệt là khi vượt xe.

* Theo số lượng bánh xe dẫn hướng

- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước;

- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau;

- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu.

* Theo kết cấu cơ cấu lái

- Cơ cấu lái kiểu trục vít - cung răng;

- Cơ cấu lái kiểu trục vít - con lăn;

- Cơ cấu lái kiểu trục vít - chốt quay;

- Cơ cấu lái kiểu liên hơp (trục vít - ê cu - cung răng);

- Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng.

* Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ trợ lực

- Trợ lực thuỷ lực;

- Trợ lực khí (khí nén hoặc chân không);

- Trợ lực điện;

- Trợ lực cơ khí.

1.2. KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI THƯỜNG DÙNG TRÊN Ô TÔ

1.2.1. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng

Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững. Tuy vậy có nhược điểm là hiệu suất thấp, điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp nếu bố trí cung răng ở mặt phẳng đi qua trục trục vít.

Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít (hình 1.1). Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộ chiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đó tuổi thọ và khả năng tải tăng. Cơ cấu lái loại này thích hợp cho các xe tải cỡ lớn. Trục vít có thể có dạng trụ tròn hay lõm. Khi trục vít có dạng lõm thì số răng ăn khớp tăng nên giảm được ứng suất tiếp xúc và mài mòn.

Ngoài ra còn cho phép tăng góc quay của cung răng mà không cần tăng chiều dài của trục vít.

Hình 1.1. Cơ cấu trục vít - cung răng

1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ.

Tỷ số truyền cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công thức:

 

                                                                                                                        (1.1)

Trong đó:

R0 - Bán kính vòng lăn của cung răng;

t - Bước trục vít;

Zt - Số mối ren trục vít.

Góc nâng của đường ren vít thường từ 8 ÷ 120. Khe hở ăn khớp khi quay đòn quay đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên thay đổi từ 0,03 ÷ 0,05 mm. Sự thay đổi khe hở này được đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít và vòng tròn cơ sở của cung răng có bán kính khác nhau.

1.2.2. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn

Hình 1.2. Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành

1-T rục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều chỉnh;

5- Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục con lăn.

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.2) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô tô do có ưu điểm:

- Kết cấu gọn nhẹ;

- Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;

- Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;

- Hiệu suất nghịch: ηn = 0,6;

- Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần.

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn được bố trí lệch với đường trục của trục vít một khoảng 5-7 mm. Khi dịch chuyển con lăn dọc theo trục quay của đòn quay đứng thì khoảng cách trục giữa con lăn và trục vít sẽ thay đổi. Do đó khe hở ăn khớp cũng thay đổi.

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng cách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít O1 một lượng x =2,5-5 mm.

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức sau:

            

Trong đó:

t - Bước của mối răng trục vít;

- Số đường ren trục vít;

- Bán kính vòng (tiếp xúc) giữa con lăn và trục vít (khoảng cách từ điểm tiếp xúc đến tâm đường quay đứng);

- Bán kính vòng chia của bánh răng cắt trục vít;

- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít.

Theo công thức trên ta thấy iω thay đổi theo góc quay trục vít. Tuy vậy sự thay đổi này không lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí giữa ra vị trí biên). Nên có thể coi như  = const.

1.2.3. Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - chốt quay

 

Hình 1.3. Cơ cấu lái trục vít - chốt quay

1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Đòn quay.

Ưu điểm: có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờ cách chế tạo bước răng trục vít khác nhau.

Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

                                                                                     (1.3)

Trong đó:

 - Góc quay của đòn quay đứng;

R - Bán kính đòn dặt chốt.

Hiệu suất thuận và hiệu suất nghịch của cơ cấu loại này vào khoảng 0,7. Cơ cấu lái này dùng nhiều ở hệ thống lái không có cường hoá và chủ yếu trên các ôtô tải và khách. Tuy vậy do chế tạo phức tạp và tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.

1.2.4. Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp

Êcu 20 lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rãnh ren của trục vít cho phép thay đổi ma sát trượt thành ma sát lăn. Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (2).

 

Hình 1.4. Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung rang

1- Đai ốc hãm đòn quay đứng; 2- Trục tròn quay đứng; 3- Vòng chặn dầu; 4, 6- Ổ bi

kim; 5- Vỏ cơ cấu lái; 7- Tấm đệm; 8- Đai ốc điều chỉnh; 9- Vít điều chỉnh ăn khớp;

10- Đai ốc hãm; 11- Vòng làm kín; 12- Mặt bích bên cơ cấu lái; 13- Đai ốc tháo dầu;

14- Vòng làm kín; 15- Chốt định vị; 16- Tấm chặn; 17- Đai ốc điều chỉnh độ rơ của ổ

bi; 18- Nắp dưới cơ cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20- Êcu; 21- Ống dẫn hướng bi; 22- Bi;23-

Vít đậy lỗ rót dầu; 24- Ổ đỡ chặn; 25- Vòng chặn dầu; 26- Then bán nguyệt; 27- Cung

răng.

Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo công thức:

                                                                        (1.4)

Trong đó:  - Bán kính chia cung răng;

t - Bước răng trục vít.

+ Ưu điểm:

- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch  = 0,85;

- Khi sử dụng với cường hoá thì nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn không quan trọng;

- Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cỡ lớn.

1.2.5. Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng

Hình 1.5. Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm;

5- Đai ốc điều chỉnh khe hở bánh răng thanh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng

Bánh răng có thể răng thẳng hay răng nghiêng. Thanh răng trượt trong các ống dẩn hướng. Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh răng bằng lò xo.

Ưu điểm:

- Có tỷ số truyền nhỏ, iω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao. Vì vậy được sử dụng rộng rãi trên các xe du lịch, thể thao;

- Hiệu suất cao;

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo.

Nhược điểm:

- Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ);

- Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc;

- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng.

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI DỰA TRÊN XE THAM KHẢO

2.1. GIỚI THIỆU XE THAM KHẢO - Ô TÔ HYUNDAI SANTAFE

2.1.1. Sơ đồ tổng thể ô tô Hyundaisantafe

 

 

Hình 2.1: Sơ đồ tổng thể xe Hyundai Santafe

 

 

Bảng 2-1: Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe Hyundai Santafe

TT	Thông Số	Ký hiệu	Đơn vị	Giá trị
1	Trọng lượng bản thân xe	G0	N	2050
2	Trọng lượng toàn bộ	Gt	N	2740
3	Chiều cao toàn bộ	Ha	mm	1725
4	Chiều rộng tổng thể	Ba	mm	1890
5	Chiều dài tổng thể	La	mm	4676
6	Chiều dài cơ sở	L	mm	2700
7	Chiều dài cơ sở trước/sau	mm	1615/1620
8	Số chỗ ngồi (kể cả người lái)	-	Người	7
9	Số cửa		Cửa	5
10	Lốp xe	-	mm	235/60R18

 

Bảng 2-2: Thông số động cơ Huyndai Santafe

 

Loại xe	Huyndai Santafe
Động cơ	Theta II 2.4L MPI
Số xy lanh và bố trí	6 máy thẳng hang (1-3-4-2)
Cơ cấu xu páp	16 xupap DOHC, dẫn động xích
Dung tích xy lanh [cm3]	2,359
Đường kính xy lanh x Hành trình piston [mm]	88 x 97
Tỉ số nén	10,5
Công suất cực đại [KW]	176(tại 6000 vòng/ phút)
Mômem cực đại [N.m]	231 (tại 3750 vòng/ phút)

2.1.2. Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực của ôtô Hyundai Santafe được bố trí theo kiểu FF (động cơ nằm ngang đặt ở đằng trước, cầu trước chủ động). Ô tô Hyundai Santafe có cầu trước chủ động dẫn hướng.

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực ô tô Hyundai santafe

1 - Động cơ; 2 - Bán trục; 3 - Hộp số.

2.1.3. Hệ thống phanh

Ôtô Hyundai Santafe sử dụng phanh đĩa cho bánh trước, phanh sau là phanh tang trống.

Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống phanh chính xe Hyundai Santafe

1- Đĩa phanh; 2- Vòng răng; 3- Xilanh chính; 4- Bấu trợ lực; 5- Công tắc; 6,12- Các cảm biến; 7,11- Dòng phanh ;8 - Bộ thuỷ lực + máy tính; 9- Đèn báo ABS; 10- Đèn báo phanh

2.1.4. Hệ thống treo

2.1.4.1. Hệ thống treo phía trước

Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn.

Hình 2.4. Cấu tạo hệ thống treo trước

1-    Lò xo; 2- Bộ giảm chấn ống; 3 - Thanh nối của bộ cân bằng ngang.

2.1.4.2. Hệ thống treo phía sau

Sử dụng thanh xoắn kết hợp ống giảm chấn đã được cải tiến và nâng cấp giúp tăng độ chắc chắn và ổn định cho xe.

Hình 2.5. Cấu tạo hệ thống treo sau

2.1.5. Hệ thống an toàn

2.1.5.1. Hệ thống túi khí

Hệ thống túi khí được trang bị trên xe bảo vệ cho lái xe và người ngồi trên ghế phụ tránh những tai nạn trong quá trình xảy ra va chạm.

Bộ điều khiển túi khí (RCM) đặt ở sàn xe trong khoang cabin nằm ở phía dưới tay số. Khi va chạm xảy ra, bộ điều khiển RCM xử lý và tính toán tín hiệu vào từ những cảm biến (cảm biến va chạm lắp ở bên ngoài và cảm biến va chạm nằm bên trong bộ điều khiển RCM) để xác định lực va chạm sau đó đưa ra quyết định chính xác.

Cảm biến phía trước đầu xe được đặt phía sau giá đỡ két nước. Dữ liệu từ cảm biến luôn được giám sát bởi bộ điều khiển túi khí, bộ điều khiển túi khí so sánh thông tin từ cảm biến đặt ở đầu xe với cảm biến đặt bên trong bộ điều khiển, nếu mức độ va chạm (lực va chạm) vượt quá giá trị quy định, bộ điều khiển túi khí sẽ cho bung túi khí và rút bộ dây đai an toàn.

Cảm biến va chạm sườn xe được đặt ở chân cột bên của sườn xe. Khi va chạm ngang xảy ra, bộ điều khiển RCM so sánh mức độ va chạm thu được từ dữ liệu của cảm biến va chạm ngang với dữ liệu trong chương trình của bộ điều khiển RCM. Nếu mức độ va chạm vượt giá trị qui định thì bộ điều khiển RCM điều khiển cho bung túi khí và rút bộ dây đai an toàn.

Hình 2.6. Sơ đồ hệ thống túi khí an toàn trên ôtô Hyundai Santafe

A - Cảm biến va chạm phía trước xe;B - Cảm biến va chạm sườn xe;C - Bộ điều khiển túi khí;D - Túi khí bảo vệ người lái;E - Túi khí bảo vệ người ngồi trên ghế phụ.

2.1.5.2. Hệ thống điều khiển dây đai an toàn

Dây đai an toàn là biện pháp chính để bảo vệ hành khách. Việc đeo dây an toàn tránh cho hành khách khỏi văng ra khỏi xe khi có tai nạn, hạn chế chấn thương, đồng thời giảm phát sinh va đập thứ cấp trong cabin.

Chương trình điều khiển ổn định bằng điện tử (ESP). ESP cảm nhận sự bất ổn trong suốt quá trình gia tốc, phanh rẽ hoặc quay vòng và tác động lên các bánh xe khi gặp sự cố giúp xe luôn vận hành ổn định.

2.1.6. Hệ thống lái   

Hệ thống lái của ôtô Hyundai Santafe là hệ thống lái có trợ lực. Cấu tạo của hệ thống lái bao gồm: vành tay lái, trục lái, các đăng truyền động, cơ cấu lái, bộ trợ lực điện và dẫn động lái.

Bộ trợ lực điện có nhiệm vụ làm giảm bớt lực điều khiển của người lái, làm giảm bớt các lực va đập sinh ra do đường xấu truyền lên vô lăng. Bộ trợ lực còn làm

tăng tính an toàn khi có một bánh xe dẫn hướng bị nổ. Vì lúc đó người lái đủ sức giữ tay lái cho xe chuyển động thẳng và vừa thực hiện phanh ngặt.

Tay lái có thể điều chỉnh theo 4 hướng: gật gù và xa-gần đến vị trí thích hợp làm tăng sự thoải mái cho người lái.

Cơ cấu lái là loại bánh răng-thanh răng. Loại này có kết cấu nhỏ gọn, tỷ số truyền nhỏ, độ nhạy cao, chế tạo đơn giản và hiệu suất cao.

2.1.6.1. Vành tay lái

Hình 2.7. Vô lăng lái

1- Vành trong vô lăng bằng thép; 2- Vành ngoài vô lăng bằng nhựa

+ Chức năng: có chức năng tiếp nhận mômen quay từ người lái rồi truyền cho trục lái.

+ Cấu tạo: vành tay lái ô tô Hyundai Santafe có dạng hình tròn, có nan hoa được bố trí xung quanh vành trong của vành tay lái. Bán kính ngoài của vành tay lái là 195 mm.

Vành tay lái còn là nơi bố trí một số bộ phận khác của ô tô như: nút điều khiển còi, túi khí an toàn...

Túi khí an toàn có hình dáng tương tự cây nấm được làm bằng nylon phủ neoprene, được xếp lại và đặt trong phần giữa của vành tay lái. Khi xe đâm thẳng vào một xe khác hoặc vật thể cứng, túi khí sẽ phồng lên trong khoảnh khắc để hình thành một chiếc đệm mềm giữa lái xe và vành tay lái.Túi khí an toàn chỉ được sử dụng một lần. Sau khi hoạt động túi khí phải được thay mới.

2.1.6.2. Trục lái và trục các đăng

Hình 2.8. Kết cấu trục lái

1- Đầu trục nối với vô lăng; 2- Vòng chặn; 3- Ổ bi; 4- Trục trượt; 5- Ống trượt trục;

6- Tấm hãm; 7- Vòng bi; 8- Trục chính; 9- Giá đỡ trên trục; 10- Khớp các đăng;

11- Trục các đăng; 12- Vòng chặn; 13- Bu lông hãm; 14- Cần khoá.

- Trục lái có chức năng chính là truyền momen lái từ vô lăng đến cơ cấu lái. Một trục lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái. Trục lái trên xe Hyundai Santafe có cấu tạo phức tạp hơn nó cho phép thay đổi độ nghiêng của vành tay lái hoặc cho phép trụ lái chùm ngắn lại khi người lái va đập trong trường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái. Ngoài ra trụ lái còn là nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác của ôtô như : cần điều khiển hệ thống đèn, cần điều khiển gạt nước, cần điều khiển hộp số, hệ thống dây điện và các đầu nối điện...

- Trục các đăng là bộ phận nối chuyển tiếp giữa trục lái và cơ cấu lái. Trên trục các đăng có khớp nối chữ thập. Khớp chữ thập cho phép có độ lệch giữa trục lái và trục vít của cơ cấu lái khi hai trục này không đồng trục với nhau.

2.1.6.3. Dẫn động lái

Dẫn động lái trên Hyundai Santafe bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của các bánh xe. Bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của dẫn động lái là hình thang lái, được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang, và các cạnh bên. Nó có nhiệm vụ đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe không bị trượt lê khi quay vòng. Do đó làm giảm mài mòn lốp, giảm tổn hao công suất và tăng tính ổn định khi quay vòng.

Hình 2.9. Kết cấu khớp cầu của thanh kéo bên

1-    Vòng kẹp; 2- Bạc lót; 3- Khớp cầu; 4- Cao su giảm chấn; 5- Lò xo.

2.1.6.4.  Van phân phối

Hình 2.10. kết cấu van phân phối

1- Chốt cố định thanh xoắn và trục van điều khiển; 2- Thanh xoắn; 3- Trục van điều khiển; 4- Vòng bít; 5- Ổ bi đũa; 6- Đường dầu từ bơm tới; 7- Đường dầu hồi về bình chứa; 9- Then hoa; 10- Vỏ cơ cấu lái; 11- Bánh răng; 12- Ổ bi kim; 13- Thanh răng; 14- Chốt; 15- Lò xo; 16- Con lăn; 17- Đai ốc điều chỉnh khe hở bánh răng_thanh răng; 18- Dẫn hướng thanh răng; 19- Đường dầu đến khoang bên trái xy lanh; 20- Đường dầu đến khoang bên phải xy lanh; 21- Van xoay; 22- Vỏ van xoay; 23- Then hoa.

2.1.6.5. Cơ cấu lái

         Trên ô tô Hyundai santafe người ta lắp kiểu thanh rang - bánh rang kết hơp với trợ lực thủy lực trực tiếp.

        Cơ cấu lái loại này có ưu điểm là tỷ số truyền nhỏ, kết cấu đơn giản, hiệu suất cao nên được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và ô tô tải nhỏ.

Hình 2.11. Sơ đồ lắp cơ cấu lái bánh răng-thanh răng

1 - Khớp nối; 2 - Thanh rang

Hình 2.12 Kết cấu thanh răng

1- Thanh răng; 2- Lỗ ren; 3- Piston; 4- Vòng làm kín

  Cơ cấu bánh răng – thanh răng có nhiệm vụ xoay các van điều khiển để điều khiển dòng dầu thủy lực từ bơm vào 2 phía của piston thanh răng. Các piston thanh răng sẽ chuyển đổi áp lực dầu thành chuyển động tịnh tiến để dịch chuyển thanh răng sang phải hoặc trái. Chuyển động này thông qua các thanh rô tuyn và rô tuyn tới khuỷu lái rồi làm quay các bánh xe dẫn hướng .

  Khi không có sự hổ trợ của hệ thống trợ lực lái, cơ cấu bánh răng – thanh răng sẽ được điều khiển bằng tay nhưng với lực nặng hơn. Chuyển động quay từ vô lăng sẽ truyền xuống bánh răng, bánh răng ăn khớp với thanh răng và biến chuyển đông quay của bánh răng thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng làm thanh răng dịch chuyển sang 2 phía.

2.2. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.2.1. Phương án lựa chọn dẫn động lái

Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của tất cả các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.

Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái, nó được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang và các đòn bên. Sự quay vòng của ô tô rất phức tạp, để đảm bảo đúng mối quan hệ động học của các bánh xe phía trong và phía ngoài khi quay vòng là một điều khó thực hiện vì phải cần đến dẫn động lái 18 khâu. Hiện nay người ta chỉ đáp ứng điều kiện gần đúng của mối quan hệ động học đó bằng hệ thống khâu khớp và đòn kéo tạo lên hình thang lái.

- Dẫn động lái bốn khâu

Hình thang lái bốn khâu đơn giản, dễ chế tạo đảm bảo được động học và động lực học quay vòng của bánh xe. Nhưng kiểu dẫn động này chỉ dùng trên xe có cơ cấu lái với hệ thống treo phụ thuộc (lắp với dầm cầu dẫn hướng). Do đó chỉ áp dụng trên các xe tải và những xe có hệ thống treo phụ thuộc, còn trên các xe du lịch hiện nay với hệ thống treo độc lập thì không sử dụng được

Hình 2.13. Dẫn động lái bốn khâu

- Dẫn động lái sáu khâu

Dẫn động lái sáu khâu được lắp đặt trên hầu hết các xe du lịch có hệ thống treo độc lập lắp trên cầu dẫn hướng. Ưu điểm của dẫn động lái sáu khâu là dễ dàng lắp đặt cơ cấu lái, giảm được không gian làm việc, bố trí cường hóa lái thuận tiện ngay

trên dẫn động lái, hiện nay dẫn động lái sáu khâu được sử dụng rộng rãi trên các xe du lịch của các hãng như: Toyota, Nissan, KIA...

Hình 2.14. Dẫn động lái sáu khâu

Với đề tài tính toán thiết kế hệ thống lái cho xe Hyundai Santafe,  sử dụng hệ thống treo độc lập do đó em chọn phương án dẫn động lái sáu khâu.

2.2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu lái

Dựa vào đặc điểm kết cấu và ưu nhược điểm của từng loại cơ cấu lái đã giới thiệu ở trên, em lựa chọn phương án thiết kế hệ thống lái với cơ cấu lái đơn giản là cơ cấu bánh răng - thanh răng, với cơ cấu này thanh răng được lấy luôn là 1 khâu của hình thang lái. Đồng thời ta có thể bố trí thêm trợ lực lái nếu muốn có được tỉ số truyền thay đổi.

Hình 2.15. Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng

1-Trục lái; 2- Chụp nhựa; 3,8-Đai ốc điều chỉnh; 4-Ổ bi trên; 5-Vỏ cơ cấu lái; 6- Dẫn hướng thanh răng; 7- Đai ốc; 9- Lò xo; 10- Thanh răng; 11- Trục răng; 12- Ổ bi dưới.

       Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng gồm bánh răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng, bánh răng được lắp trên các ổ bi. Điều chỉnh các ổ này dùng êcu lớn ép chặt ổ bi, trên vỏ êcu đó có phớt che bụi đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng.

       Thanh răng có cấu tạo dạng răng nghiêng, phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía giữa, phần thanh còn lại có tiết diện tròn. Khi vô lăng quay, bánh răng quay làm thanh răng chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái trên hai bạc trượt. Sự dịch chuyển của thanh răng được truyền tới đòn bên qua các đầu thanh răng, sau đó làm quay bánh xe dẫn hướng quanh trụ xoay đứng.

Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng có các ưu điểm sau:

+ Cơ cấu lái đơn giản gọn nhẹ. Do cơ cấu lái nhỏ và bản thân thanh răng tác dụng như thanh dẫn động lái nên không cần các đòn kéo ngang như các cơ cấu lái khác;

+ Có độ nhạy cao vì ăn khớp giữa các răng là trực tiếp. Sức cản trượt, cản lăn nhỏ và truyền mô men rất tốt nên tay lái nhẹ;

+ Cơ cấu lái được bao kín hoàn toàn nên ít phải chăm sóc bảo dưỡng.

2.2.3. Phương án lựa chọn thiết kế trợ lực lái.  

     Trên các xe ô tô tải lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách  hay máy kéo hiện đại thường có trợ lực lái để:

- Giảm nhẹ lao động cho người lái;

-  Tăng an toàn cho chuyển động khi có sự cố ơ bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe đến vành tay lái;

-  Khi xe đang chạy với tốc độ lớn mà một bên lốp bi thủng, trợ lực lái đảm bảo cho người lái điều khiển, giữ được ô tô bên đường mà không bị lao sang một bên.

      Sử dụng trợ lực lái có nhược điểm là lốp mòn nhanh hơn (do dung cường hóa để quay vòng tại chố), kết cấu hệ thống lái phức tạp hơn và ang khôi lượng công việc bảo dưỡng.

     Theo nguồn năng lượng thì trợ lực lái được chia thành 4 loại chính:

- trợ lực thủy lực

- trợ lực khí nén (khí nén hoặc chân không)

- trợ lực điện

- trợ lực cơ khí

      Trợ lực lái kiểu thủy lực được dùng nhiều nhất trên xe du lịch vì có kết cấu nhỏ gọn và làm việc khá tin cậy.

Chương 3: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI

3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Việc bảo quản bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và thợ sửa chữa, nhất là đối với người sử dụng xe đó. Có bảo quản bảo dưỡng xe thường xuyên mới kịp thời phát hiện khắc phục những hư hỏng của xe đồng thời bảo đảm tốt các yêu cầu làm việc của các chi tiết, cụm chi tiết trên xe, đảm bảo cho xe có thể hoạt động luôn tốt trong mọi điều kiện đồng thời nâng cao tính năng kinh tế, khả năng đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa, phương tiện. Có sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng tốt mới thực hiện giữ tốt dùng bền, an toàn, tiết kiệm.

Tiến hành chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa các hệ thống trên xe đều phải tuân theo một qui trình công nghệ nhất định. Hệ thống lái trên xe ôtô cũng là hệ thống đòi hỏi phải chăm sóc, bảo quản, bảo dưỡng thường xuyên và đúng yêu cầu kỹ thuật.

Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy đúng hướng mong muốn, ở bất kỳ điều kiện đường xá nào và bất kỳ tốc độ nào của ôtô. Người lái không phải mất nhiều công sức để điều khiển vành tay lái, khi xe chạy thẳng cũng như khi thao tác lái. Trong quá trình vận hành sử dụng xe, các chi tiết của hệ thống lái thường xuyên làm việc. Các chi tiết chịu ma sát sẽ bị mòn, dẫn đến rơ lỏng do đó làm sai lệch động học quay vòng, lốp sẽ bị mòn nhanh và có thể dẫn đến không an toàn trong chuyển động. Vì vậy, phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra nhằm kịp thời phát hiện, sửa chữa, điều chỉnh để phục hồi trạng thái kỹ thuật, điều kiện làm việc bình thường cho hệ thống lái, nhằm đảm bảo an toàn chuyển động cho xe.

3.2. BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CÁC HƯ HỎNG TRÊN HỆ THỐNG LÁI

3.2.1. Quy trình tháo hệ thống lái

3.2.1.1. Tháo vành tay lái và trục lái

* Bước 1: Tháo các đầu cực của ăc quy ra để đảm bảo an toàn

* Bước 2: Tháo vành tay lái (hình 3.1)

Hình 3.1. Tháo vành tay lái

1-    Dụng cụ chuyên dùng; 2- Lấy dấu.

Tháo nắp còi trên vành tay lái sau đó uốn thẳng các vấu đệm khóa rồi tháo đai ốc và đệm khóa vành tay lái, để việc lắp đặt vành tay lái và trục lái chính được chính xác thì trước khi tháo vành tay lái phải lấy dấu tại vị trí ghép trên trục lái chính và vành tay lái (2).

Sử dụng dụng cụ kéo vô lăng (1) kết hợp với búa để tháo vô lăng, trong quá trình tháo chú ý không để xảy ra va đập giữa đỉnh của trục lái chính với búa. Sau đó ta tháo các tấm vỏ của trục lái.

* Bước 3: Tháo bộ điều khiển đèn xi nhan và bộ điều khiển gạt nước (hình 3.2 và 3.3).

Tháo kết nối giữa bộ điều khiển si nhan và trục lái bằng cách đẩy khoá trong hộp điều khiển (1), tháo đầu nối của dây điện với bộ điều khiển (2) rồi tháo bộ điều khiển ra khỏi trục lái. Bằng các thao tác tương tự ta tháo bộ điều khiển gạt nước.

Hình 3.2. Tháo bộ điều khiển si nhan

1-    Khóa trên hộp điều khiển; 2- Đầu nối điện đèn si nhan

Hình 3.3. Tháo bộ điều khiển gạt nước

1- Khóa trên hộp điều khiển; 2- Đầu nối điện gạt nước

* Bước 4: Tháo bộ điều khiển đánh lửa (hình 3.4)

Hình 3.4. Tháo bộ điều khiển đánh lửa

1- Đầu nối điện điều khiển đánh lửa; 2- Vít

Trước tiên ta ngắt kết nối của bộ điều khiển với đầu nối điện (1), sau đó tháo vít (2) rồi tháo bộ điều khiển đánh lửa.

* Bước 5: Tháo ổ khóa điện (hình 3.5)

Hình 3.5. Tháo ổ khóa điện

1-    Khóa điều khiển; 2- Clê lỗ 6 cạnh loại 2,5mm

Vặn khoá khởi động quay về vị trí số I (1), tháo ổ khoá điện bằng cách ấn vào định vị lò xo bằng clê lỗ 6 cạnh loại 2,5 mm (2) hoặc công cụ thích hợp khác, và kéo ổ khoá ra khỏi ống hộp điều khiển.

* Bước 6: Tháo hộp điều khiển (hình 3.6)

Tháo đầu nối điện của còi (1), tháo các vít giữ hộp điều khiển (2) rồi tháo hộp điều khiển.

Hình 3.6. Tháo hộp điều khiển

1- Đầu nối điện còi; 2- vít;

* Bước 7: Tháo trục lái (hình 3.7 và 3.8)

Đánh dấu vị trí lắp ráp giữa trục trung gian và trục lái chính (1), sau đó tháo bulông siết đầu trục trung gian với trục lái chính rồi tháo các đai ốc (3) của giá đỡ dưới bắt trục lái với vỏ xe. Tiếp theo là tháo các đai ốc (4) của giá đỡ trên và tháo trục lái và trục trung gian.

Hình 3.7. Tháo giá đỡ dưới của trục lái

1-    Lấy dấu; 2- Bulông siết; 3- Đai ốc dưới;

Hình 3.8. Tháo giá đỡ trên của trục lái

4- Đai ốc trên

* Bước 8: Tháo trục lái chính từ ống trục lái (hình 3.9)

Hình 3.9. Tháo trục lái chính

1-    Vòng hãm; 2,4- Long đen; 3- lò xo; 5- Bi định vị; 6- Tháo trục lái chính;

Sau khi tháo trục lái ra khỏi vỏ xe ta tháo trục lái chính từ ống trục lái. Theo thứ tự ta tháo vòng hãm (1), long đen (2), lò xo (3), long đen (4), cuối cùng tháo bi định vị (5) và rút trục lái chính xuống.

3.2.1.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái

* Bước 1: Tháo hai bánh xe của cầu trước (cầu dẫn hướng), rồi tháo mối ghép giữa đầu trục bánh răng trụ răng xoắn với trục trung gian.

* Bước 2: Tháo các liên kết của cụm cơ cấu lái (hình 3.10; 3.11; 3.12; 3.13).

 

Hình 3.10. Tháo khớp nối giữa đầu thanh lái và cam quay

1- Chốt hãm; 2- Đai ốc hoa; 3- Thiết bị tháo liên kết khớp cầu KM507-B

Ta tháo chốt hãm (1), tháo đai ốc hoa (2) rồi sử dụng KM507-B tách đầu thanh lái ra khỏi cam quay (hình 3.10).

 

Hình 3.11. Tháo bulong và giá giữ bộ cơ cấu lái

3- Bu lông; 4- Giá giữ;

* Bước 3: Tháo bộ điều chỉnh ăn khớp bánh răng trụ răng xoắn và thanh răng (hình 3.12)

Hình 3.12. Bộ điều chỉnh ăn khớp bánh răng trụ răng xoắn và thanh răng

1- Đai ốc chỉnh; 2- Nêm chỉnh; 3- Lò xo chỉnh;

Tháo đai ốc chỉnh, nêm chỉnh, lò xo chỉnh và dẫn hướng thanh răng.

* Bước 4: Tháo trục bánh răng trụ răng xoắn (hình 3.13;3.14; 3.15).

 

Hình 3.13. Tháo nắp che bụi, và vòng hãm

1- Nắp che bụi; 2- vòng hãm;

Tháo nắp che bụi (1), vòng hãm (2) (hình 3.15), nắp che dưới trục răng (3) và đai ốc khóa trục bánh răng trụ răng xoắn (4) (hình 3.16). Chú ý khi tháo đai ốc khóa cần giữ trục răng nếu không có thể làm hỏng răng của bánh răng trụ răng xoắn.

Dùng búa đóng dột dẹt (5) để tháo trục bánh răng trụ răng xoắn, khi đóng cần giữ cho đột thẳng hàng với trục bánh răng. Sau đó dùng búa cao su tháo ổ bi dưới rồi tháo lần lượt đệm kín (7), ổ bi trên (8), vòng hãm (9).

Hình 3.14. Tháo nắp che dưới và đai ốc khóa trục bánh răng trụ răng xoắn

3-Nắp che dưới; 4-đai ốc khóa;

Hình 3.15. Tháo trục bánh răng trụ răng xoắn

5, 6- Đột dẹt; 7- Đệm kín; 8- ổ bi trên; -Vòng hãm;

* Bước 5: Tháo thanh răng (hình 3.16)

Hình 3.16. Tháo thanh răng

1- Thanh răng; 2- Thanh kéo bên; 3- Đầu thanh lái

Trước tiên tháo ống cao su che bụi thanh răng, để cho dễ tháo thì trước khi tháo bôi một lớp mỡ lên thanh kéo bên. Tiếp đó là tháo đầu thanh lái (3), nhưng trước khi tháo đầu thanh lái phải lấy dấu trên thanh kéo bên, đai ốc khóa đầu thanh lái và đầu thanh lái vị trí lắp ráp của chúng để sau này dễ dàng điều chỉnh độ chụm của xe, sau đó vặn đai ốc khoá ngược chiều kim đồng hồ, tháo đầu thanh nối rồi tháo đai ốc khóa. Để tháo khớp cầu giữa thanh răng và thanh kéo bên thì kẹp thanh răng vào bàn kẹp (êtô), trước khi kẹp phủ lên thanh răng một tấm vải và không kẹp thanh răng vào bàn kẹp quá hai mặt răng tránh làm hư hỏng răng rồi dùng mỏ nếp để tháo.

3.2.2. Quy trình lắp hệ thống lái

Quy trình lắp đặt ngược lại với quá trình tháo nhưng cần chú ý những điểm sau:

- Trước khi lắp đặt cần kiểm tra hư hỏng và sửa chữa hoặc thay thế nếu cần sau đó làm sạch tất cả các chi tiết và bôi trơn đầy đủ.

- Đối với những mối ghép có ren cần chú ý đến momen siết phù hợp tránh làm hỏng mối ghép.

- Quá trình lắp phải đảm bảo chính xác, sau khi lắp các chi tiết vận hành tốt và có độ tin cậy cao.

3.2.3. Bảo dưỡng hệ thống lái

Thường xuyên kiểm tra siết chặt các bu lông, đai ốc ghép giữa các bộ phận của hệ thống lái với vỏ xe cũng như trong hệ thống lái và quan sát xem có sự rò rỉ dầu trợ lực lái sau mỗi lần xe vận hành.

3.2.3.1. Vành tay lái

Kiểm tra hành trình tự do và lực cần thiết để làm quay hệ thống lái, độ bắt chặt vành lái trên trục. Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái bằng cách xoay vành tay lái về bên phải và bên trái đến khi bánh xe bắt đầu xoay đi, hành trình tự do cho phép là 0 20 mm. Nếu hành trình tự do vượt quá qui định cần kiểm tra, sửa chữa và điều chỉnh các bộ phận liên quan như các khớp các đăng trục lái chính hoặc trục trung gian, khe hở ăn khớp cơ cấu lái, các khớp cầu dẫn động lái.

3.2.3.2. Cơ cấu lái

Kiểm tra khe hở ăn khớp giữa trục răng và thanh răng và độ dơ dọc trục của trục bánh răng. Nếu khe hở ăn khớp không đảm bảo cần điều chỉnh lại bằng đai ốc chỉnh, còn độ dơ dọc trục điều chỉnh lại bằng thay đổi chiều dày đệm kín (7) phía trước ổ bi trên.

Khi tháo các chi tiết của cơ cấu lái ra thì:

- Quan sát các phớt làm kín của cụm xi lanh lực xem có bị rách biến cứng và hư hỏng không.

- Dùng panme đo, kiểm tra độ mòn của xi lanh, piston, van phân phối.

- Kiểm tra khe hở miệng của vòng găng tương tự như kiểm tra vòng găng ở động cơ chính.

- Kiểm tra mòn, nứt, tróc rỗ các vòng bi.

- Dùng dưỡng kiểm tra độ mòn của các thanh răng, bánh răng.

- Dùng đồng hồ so và đồ gá kiểm tra độ cong của thanh răng (hình 3.19), độ cong tối đa cho phép là 0,3 mm.

- Cần bổ sung dầu mỡ bôi trơn cho cơ cấu lái trước khi lắp đặt.

Hình 3.17. Hình minh họa dùng đồng hồ so và đồ gá kiểm tra độ cong của thanh răng

1- Khối V; 2- Thanh răng; 3- Đồng hồ so; 4- Mặt răng

* Đặt khối V lên tấm phẳng

* Đặt thanh răng lên khối V

* Sử dụng đồng hồ so kiểm tra sự biến dạng của thanh răng

3.2.3.3. Hình thang lái

* Kiểm tra độ mòn, lỏng của các khớp cầu, bằng cách lắc và xoay chúng, nếu vượt quá tiêu chuẩn thì thay cái mới.

Hình 3.18. Kiểm tra khớp cầu

1- Kiểm tra khớp cầu đầu thanh lái; 2- Kiểm tra khớp cầu giữa thanh kéo bên và thanh răng;

* Kiểm tra độ cong vênh của thanh kéo bên.

3.2.3.4. Kiểm tra điều chỉnh độ chụm bánh xe

* Kiểm tra

- Cho xe đỗ trên nền bằng phẳng theo hướng xe chạy thẳng

- Đánh dấu đường tâm phía sau của hai lốp trước ở vị trí ngang bằng với tâm bánh xe và đo khoảng cách này (B)

- Cho xe tiến về phía trước một đoạn sao cho vị trí đánh dấu tâm lốp nằm ở phía trước của lốp và có độ cao ngang bằng tâm bánh xe, đo khoảng cách của hai đường tâm đánh dấu này (A)

- Tính độ chụm bánh xe:  = B – A. So sánh với độ chụm tiêu chuẩn là  , nếu độ chụm không đảm bảo cần phải điều chỉnh lại.

* Điều chỉnh

- Nới đai ốc khóa đầu thanh lái, xoay thanh kéo bên để thay đổi chiều dài của thanh kéo bên nhằm điều chỉnh độ chụm. Khi tăng chiều dài thanh kéo bên sẽ làm tăng độ chụm bánh xe và ngược lại.

- Vừa thay đổi chiều dài thanh kéo bên vừa kiểm tra lại độ chụm đến khi đạt yêu cầu thì siết chặt đai ốc khóa của đầu thanh lái.

3.2.3.5. Kiểm tra độ đảo vành bánh xe

Dùng đồng hồ so để kiểm tra độ đảo: Gá chân đồng hồ so vuông góc với phía ngoài vành bánh xe, xoay bánh xe một vòng, số vạch kim đồng hồ dao động cho ta độ đảo vành bánh xe. Độ đảo cho phép < 1,2 mm.

3.2.4. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái

Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra những hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe. Do đó có thể gây ra nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng tài sản của mọi người. Chính vì vậy mà việc thường xuyên kiểm tra phát hiện những hư hỏng của hệ thống lái là một việc rất cần thiết, bảo đảm tính an toàn khi sử dụng xe.

Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục được thể hiện trong bảng 3.1

Bảng 3.1. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái

stt	Hư hỏng	Nguyên nhân	Biện pháp khắc phục
01	Tay lái nặng	- Áp suất lốp không đúng quy định - Góc nghiêng dọc của trục vượt quá quy định. - Các khớp cầu bì mòn, khô mỡ. - Trục lái bị kẹt trong vỏ tay lái. - Dây đai kéo bơm trợ lực bì trùng. - Mức dầu trong bình dầu trợ lực bị thiếu	- Bơm lốp đủ áp suất. - Kiểm tra điều chỉnh góc nghiêng dọc của trục đứng. - Thay thế các khớp cầu. - Kiểm tra các bạc đỡ trục lái chính. - Bổ sung dầu trợ lực và kiểm tra lại dây đai kéo bơm - Kiểm tra, và thay thế các chi tiết trong bộ trợ lực lái nếu bị hỏng.
01	Độ dơ vòng tay lái lớn	- Mòn vòng bi bánh trước - Mòn khớp các đăng trục lái chính hoặc trục trung gian. - Các khớp cầu của thanh kéo dọc và thanh kéo ngang bị mòn. - Cơ cấu lái mòn, khe hở ăn khớp lớn.	- Thay thế vòng bi - Thay thế các khớp cầu. - Kiểm tra các độ mòn và thay thế nếu cần và điều chỉnh các khe hở ăn khớp của cặp trục răng thanh răng.
03	Xuất hiện sự rò rỉ dầu trợ lực lái	- Bề mặt ực xi lanh bị mòn, tạo nên độ côn, ô van và xước - Vòng gang mòn - Các khớp bị mòn, biến cứng, rạn nứt và rách - Các đường dẫn dầu nứt, vặn	- Các chi tiết phớt làm kín vòng gang mòn phải thai thế - Các đường ống dẫn cần bắt chặt lại, nếu hỏng thì thay thế
04	Hệ thống lái có tiếng kêu khác thường	- Dơ lỏng cam quay - Các khớp cầu lắp với cam quay bị mòn - Cơ cấu lái mòn, vỡ mất độ chính xác	- Kiểm tra và siết chặt lại các mỗi ghép giữa cum cam quay và các thanh giằng hệ thống treo. - Thay thế khớp cầu đầu thanh lái - Kiểm tra độ mòn các chi tiết trục răng thanh rang và điều chỉnh lại khe hở ăn khớp hoặc thay thế nếu cần.
05	Bơm trợ lực có tiếng ồn khi làm việc	- Có không khí trong hệ thống - Bơm hỏng	- Xả khí - Thay bơm
06	Kẹt trong hộp tay lái	- Điều chỉnh không đúng ăn khớp trong hộp tay lái. - Mòn hoặc bị phá hủy các chi tiết của hộp tay lái.	- Điểu chỉnh lại ăn khớp - Thay các chi tiết bị mòn
07	Xe mất khả năng chuyển động thẳng ổn định	- Áp suất các lốp bánh xe thấp không đều nhau, các khớp cầu nối thánh kéo bên bị rơ lỏng. - Các thanh kéo bên bị cong cơ cấu lái bị rơ lỏng. - Độ nghiêng dọc và nghiêng ngang của các trủ xoay đứng 2 bánh xe không đều nhau	- Kiểm tra bơm đủ và đều áp suất của lốp, thay thế khớp cầu bị rơ lỏng. - Các thanh kéo bên bị cong và thay thế. - Điều chỉnh lại các góc nghiêng của trụ xoay đứng 2 bánh xe bằng nhau
08	Vành tay lái dịch chuyển dọc trục	- Không xiết chặt đai ốc vành tay lái - Các khớp nối mền của cơ cấu hấp thụ và đạp trục lại bì mòn.	- Xiết chặt lại đai ốc - Kiểm tra thay thế các bộ phận bì mòn.

KẾT LUẬN

Sau quãng thời gian gần 3 tháng thực hiện đồ án với đề tài “ Khai thác kĩ thuật hệ thống lái trên xe Hyundai Santafe”, đến nay đồ án của em đã cơ bản hoàn thành.

Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu cũng như dưới sự hướng dẫn của thầy Vũ Quảng Đại, em nhận thấy kiến thức cơ bản của em đã được cải thiện hơn đặc biệt là về kết cấu của hệ thống lái trên xe du lịch, đó là một phần quan trọng trong nền tảng kiến thức chuyên nghành của một kỹ sư cơ khí ô tô.

Để hoàn thành được đồ án này trước hết em xin cảm ơn toàn thể các thầy giáo trong khoa Cơ khí trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải đã chỉ bảo và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quãng thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Vũ Quảng Đại, thầy đã tạo điều kiện cũng như tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý để đồ án của em được hoàn thiện hơn và có thể phát triển thành một tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật ô tô.

 

Tài liệu tham khảo

1. Lý thuyết ôtô máy kéo -  Năm 1993

  Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng.

2. Thiết kế tính toán ôtô - máy kéo -  Năm 1971

  Trương Minh Chấp, Dương Đình Khuyến, Nguyễn Khắc Trai.

3. Chi tiết máy Tập I, tập II - Năm 1997

  Nguyễn Trọng Hiệp.

4. Cấu tạo gầm xe con, Nhà xuất bản giao thông vận tải - Năm 1996

  Nguyễn Khắc Trai.

5. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

  Trần Văn Địch.

6. Thiết kế hệ thống lái của ôtô - máy kéo bánh xe, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội -  Năm 1991

  Phạm Minh Thái.

7. Một số tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của các hãng: Toyota, Kia…

8. Tập bài giảng thiết kế và tính toán ôtô

           Nguyễn Trọng Hoan

9. Công nghệ bảo dưỡng và sửa chữa ô tô

Nguyễn Văn Toàn