Khai thác kỹ thuật hệ thống lái trợ lực điện xe Kia Morning 4 chỗ 

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU.. 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI5

1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu. 5

1.1.1. Công dụng của hệ thống lái5

1.1.2. Yêu cầu hệ thống lái5

1.1.3. Phân loại6

1.2. Kết cấu chung hệ thống lái7

1.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống lái7

1.2.2. Cấu tạo các bộ phận trên hệ thống lái8

1.3. Mục tiêu, phương pháp và nội dung nghiên cứu. 13

1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu. 13

1.3.2. Phương pháp nghiên cứu. 13

1.3.3. Nội dung nghiên cứu. 13

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU và nguyên lý làm việc của HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN XE KIA MORNING.. 15

2.1. Giới thiệu về xe nghiên cứu. 15

Thông số kỹ thuật tham khảo của xe KIA MORNING.. 16

2.2. Phân tích kết cấu hệ thống lái trợ lực điện xe Kia Morning. 17

2.2.1. Vành tay lái18

2.2.2. Trục lái20

2.2.3. Cơ cấu lái24

2.2.4. Thanh dẫn động lái27

2.2.5. Trợ lực lái29

2.2.5.4. Cảm biến tốc độ. 33

2.3 Tính toán một số chế độ thông số làm cơ sở để thay thế các chi tiết36

2.3.1. Thông số đầu vào. 36

2.3.2.. Điều kiện quay vòng đúng. 37

2.3.3. Xác định momen cản quay vòng. 45

2.3.3. Tính bền hệ thống lái49

2.3.4. Tính bền đòn kéo ngang. 53

Vậy ta tính toán được các thông số phù hợp để thuận tiện cho việc thay thế và sửa chữa.55

2.3.5. Tính bền đòn kéo dọc. 55

Vậy ta tính toán được các thông số phù hợp để thuận tiện cho việc thay thế và sửa chữa.56

2.3.6. Tính bền thanh nối bên của dẫn động lái56

Vậy ta tính toán được các thông số phù hợp để thuận tiện cho việc thay thế và sửa chữa.56

2.3.7. Tính bền khớp cầu. 56

CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI58

3.1. Hư hỏng và biểu hiện. 58

3.2. Kiểm tra và chẩn đoán. 66

3. 2.1. Quy trình ĐỌC VÀ xử lý mã lỗi66

3.2.2. Các lỗi thường gặp trên hệ thống lái70

3.2.3. Chẩn đoán bằng phương pháp kiểm tra. 71

3.3 Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái72

KẾT LUẬN.. 78

 

LỜI MỞ ĐẦU

Trong nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thông vận tải ngày càng lớn. Vai trò quan trọng của ô tô ngày càng được khẳng định vì ô tô có khả năng cơ động cao, vận chuyển được người và hàng hoá trên nhiều loại địa hình khác nhau. Với ô tô nói chung và xe du lịch nói riêng, an toàn chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu  trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng của phương tiện. Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động là hệ thống lái đặc biệt là ở tốc độ cao.

  Xuất phát từ những lí do trên em đã lựa chọn đề tài “Khai thác kĩ thuật hệ thống lái trợ lực điện trên xe Kia Morning”. Đầu tiên em sẽ tìm hiểu về tổng quan hệ thống lái, tiếp theo em tìm hiểu về kết cấu và nguyên lí làm việc của hệ thống lái, từ đó kiểm nghiệm hệ thống lái để thay thế các chi tiết, xây dựng quy trình khai thác kỹ thuật cho hệ thống lái trợ lực điện, cuối cùng là chẩn đoán, bảo dưỡng và đưa ra hướng sửa chữa. em đã cố gắng sưu tầm tài liệu và vận dụng kiến thức đã được học tập để hoàn thành nhiệm vụ được giao.

   Được sự giúp đỡ tận tình của Giảng viên hướng dẫn: Đặng Tiến Hoà  và các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô em đã hoàn thành đồ án, nhưng vì điều kiện thời gian có hạn, trình độ, kinh nghiệm còn bị hạn chế mà khối lượng công việc lớn cho nên chất lượng đồ án chưa được như mong muốn, còn nhiều thiếu sót trong phần tính toán và kết cấu có thể chưa hợp lý. Em kính mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy và sự góp ý của các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

 

                  

 

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI

1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu

1.1.1. Công dụng của hệ thống lái

          Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ô tô nhờ quay vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động quay vòng của ô tô khi cần thiết.

          Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện nhờ vô lăng (vành lái), trục lái (truyền chuyển động quay từ vô lăng tới cơ cấu lái), cơ cấu lái (tăng lực quay của vô lăng để truyền mômen lớn hơn tới các thanh dẫn động lái), và các thanh dẫn động lái (truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng).  

1.1.2. Yêu cầu hệ thống lái

          An toàn chuyển động trong giao thông vận tải bằng ô tô là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng phương tiện này. Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của ô tô là hệ thống lái. Để giảm nhẹ lao động cho người lái cũng như tăng thêm độ an toàn cho ô tô, ngày nay trên ô tô thường sử dụng cường hoá lái. Để đảm bảo tính êm dịu chuyển động trên mọi loại đường từ giải tốc độ thấp tới giải tốc độ cao, hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu sau:

• Đảm bảo được động học quay vòng: các bánh xe lăn không trượt.
• Đảm bảo dễ dàng điều khiển, nhanh chóng và an toàn. Các cơ cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng và quan hệ hình học của hệ thống lái phải đảm bảo không gây nên các dao động và va đập trong hệ thống lái. Trục lái kết hợp với cơ cấu hấp thụ va đập, cơ cấu này hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái khi có tai nạn. Trục lái được gắn lên thân xe qua một giá đỡ dễ vỡ để trục lái dễ dàng tụt xuống khi có va đập.
• Đảm bảo ổn định bánh xe dẫn hướng: các bánh xe dẫn hướng sau khi thực hiện quay vòng cần có khả năng tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng hoặc là để quay bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng chỉ cần đặt lực trên vành lái nhỏ hơn khi xe đi đường vòng.
• Đảm bảo khả năng quay vòng hẹp dễ dàng: Khi xe quay vòng trên đường hẹp, đường gấp khúc, hệ thống lái có thể quay ngặt các bánh xe trước một cách dễ dàng. Quay vòng ngặt là trạng thái quay vòng với thời gian quay vòng ngắn và bán kính quay vòng nhỏ.
• Đảm bảo lực lái thích hợp: Lực người lái đặt lên vành lái khi quay vòng phải nhỏ, lực lái cần thiết sẽ lớn khi xe đứng yên và sẽ giảm khi tốc độ xe tăng. Vì vậy cần phải đảm bảo lực lái nhỏ nhưng vẫn gây được cảm giác về trạng thái mặt đường.
• Hệ thống lái không được có độ dơ lớn: Với xe có vận tốc lớn nhất trên 100Km/h, thì độ dơ vành lái không vượt quá 100, với xe có vận tốc lớn nhất từ 25 km/h đến 100km/h thì độ dơ vành lái không vượt quá 200.
• Đảm bảo khả năng an toàn bị động của xe, không gây tổn thương cho người lái khi xảy ra tai nạn. Đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hơn hiệu suất nghịch để giảm tác động từ mặt đường qua kết cấu lái lên vô lăng.
• Đảm bảo tỷ lệ thuận giữa góc quay vô lăng với góc quay bánh xe dẫn hướng.  Không đòi hỏi người lái xe một cường độ lao động quá lớn khi điều khiển ô tô.
• Độ tin cậy cao, dễ lắp ráp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa.

1.1.3. Phân loại

vTheo cách bố trí vành tay lái

• Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái;
• Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên phải.                                   

vTheo số lượng cầu phân loại

• 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.

vTheo kết cấu của cơ cấu lái

• Cơ cấu lái loại trục vít- bánh vít;
• Cơ cấu lái loại trục vít- cung răng;
• Cơ cấu lái loại trục vít- con lăn;
• Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay;
• Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, ê cu, cung răng);
• Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng.

vTheo kết cấu và nguyên lý làm việc của trợ lực

• Hệ thống lái có trợ lực thủy lực;
• Hệ thống lái có trợ lực khí nén;
• Hệ thống lái có trợ lực điện.

1.2. Kết cấu chung hệ thống lái

1.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống lái

 

Hình 1.1. Sơ đồ kết cấu hệ thống lái

• Nguyên lý làm việc của hệ thống lái

Để giúp một chiếc xe có thể chuyển một cách êm ái thì mỗi bánh xe sẽ cần phải đi theo một hướng đường tròn khác nhau. Do đó, bánh xe ở bên trong sẽ chuyển động theo một vòng tròn với bán kính nhỏ hơn và việc quay vòng sẽ khó khăn hơn rất nhiều so với bánh xe phía ngoài. Đặc biệt, nếu như người dùng vẽ một đường thẳng vuông góc ứng với từng bánh xe thì theo đó các đường thẳng đó sẽ có thể giao nhau tại tâm quay vòng. Theo như tìm hiểu thì từ trước đến nay đa số các hệ thống lái sẽ tồn tại một cặp cơ cấu lái khác nhau đó chính là cơ cấu bánh răng – thanh răng và cả trục vít – bánh vít. Cụ thể như sau:

Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng hiện đã và đang được sử dụng rất phổ biến trên tất cả các mẫu xe ô tô như du lịch, xe tải nhỏ và xe SUV. Đặc biệt, nó còn là một cơ cấu cơ khí khá đơn giản đối với một bánh răng được nối cùng với một ống kim loại. Bên cạnh đó, một thanh răng cũng được gắn trên một ống kim loại cùng một thanh sẽ nối nối với hai đầu mút của thanh răng. Khi đó, bánh răng tròn sẽ được nối với trục lái, nếu khi người điều khiển xe xoay vành lái thì bánh răng quay sẽ làm chuyển động thanh răng.

Đối với cặp bánh răng – thanh răng sẽ làm hai nhiệm vụ chính đó là giúp chuyển đổi chuyển động xoay của chính vành tay lái thành một chuyển động thẳng cần thiết để giúp làm đổi hướng bánh xe. Do đó, nó cung cấp một sự giảm tăng lực để nhằm làm đổi hướng cho các bánh xe được dễ dàng và chính xác hơn.

Để xét về tổng thể thì so những chiếc ô tô hạng nhẹ và thể thao sẽ có tỷ số truyền của hộp tay thấp hơn rất nhiều so với những chiếc xe lớn hơn cùng các loại xe tải hạng nặng. Với tỷ số thấp hơn thì sẽ tạo cho tay lái phản ứng được nhanh hơn, người dùng không cần phải xoay nhiều vành tay lái khi vào cua gấp hay đối với điểm có lợi cho những chiếc xe đua. Do đó, các ô tô loại nhỏ thường khá nhẹ nên chỉ cần sử dụng loại tay lái có tỷ số thấp, thì các loại xe ô tô lớn sẽ thường phải dùng loại hộp tay lái bao gồm tỷ số cao hơn đến giảm lực tác động của người lái cho đến khi điều khiển vào cua.

1.2.2. Cấu tạo các bộ phận trên hệ thống lái

1.2.2.1. Vành lái

          Vành lái là cơ cấu có dạng vành tròn. Người lái tác dụng lực lên vành lái tạo ra mô men quay để hệ thống lái làm việc.

Mô men tạo ra trên vành lái là tích số của lực người lái trên vành tay lái với bán kính của vành lái:

                                                   M_vl=P_l.r_{vl                                 (N.m)}                                               (1.1)

Trong đó: 

M_vl : Là mô men vành lái

           P_l   : Là lực mà người lái tạo ra trên vành lái    

           r_vl   : Là bán kính vành lái

Vành lái của bất kỳ loại ô tô nào cũng có độ dơ nhất định, với xe con không được vượt quá 8.

1.2.2.2. Trục lái

Trục lái có nhiệm truyền mô men lái xuống cơ cấu lái. Trục lái gồm có trục lái chính có thể chuyển động truyền chuyển động quay của vô lăng xuống cơ cấu lái và ống trục lái để cố định trục lái vào thân xe. Trục lái kết hợp với một cơ cấu hấp thụ va đập. Cơ cấu này hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái khi có va đập mạnh hoặc khi tai nạn xảy ra.

Trục lái thường có hai loại: Loại trục lái có thể thay đổi được góc nghiêng và loại trục lái không thay đổi được góc nghiêng.

Ngoài cơ cấu hấp thụ va đập ở trục lái chính còn có thể có thêm một số cơ cấu điều khiển như: cơ cấu khoá lái để khoá cứng trục lái, cơ cấu nghiêng trục lái để có thể điều chỉnh vị trí vô lăng theo phương thẳng đứng phù hợp với người lái, hệ thống trượt trục lái để có thể điều chỉnh được chiều dài của trục lái và đạt được vị trí ngồi lái tốt nhất cho người lái.

1.2.2.3. Cơ cấu lái

Cơ cấu lái là bộ phận cơ bản trong hệ thống lái, nó có nhiệm vụ biến chuyển động quay vòng của trục lái thành chuyển động góc của đòn quay đứng và đảm bảo tỉ số truyền theo yêu cầu.

Về bản chất, cơ cấu lái là hộp giảm tốc và có nhiệm vụ tăng mômen truyền từ vô lăng tới các bánh xe dẫn hướng. Các thông số đặc trưng cho cơ cấu lái gồm tỷ số truyền, hiệu suất thuận, hiệu suất nghịch.

a. Tỷ số truyền cơ cấu lái

          Tỷ số truyền cơ cấu lái i_c là tỷ số giữa góc quay của bánh lái và góc quay của đòn quay đứng:

                                                                                               (1.2)

Trong đó:

: là góc quay của vô lăng

: là góc quay của trục đòn quay đứng

         Tỷ số truyền cơ cấu lái có thể không đổi hoặc thay đổi. Quy luật thay đổi tỷ số truyền thích hợp nhất được thể hiện trên giản đồ sau:

Hình 1.2. Giản đồ thể hiện quan hệ giữa tỷ số truyền của cơ cấu lái

                                            và góc quay của vành tay lái

     *  i_w= góc quay của vô lăng / góc quay của bánh dẫn hướng (đối với cơ cấu lái trục răng - thanh răng ).

     * Phân tích đồ thị:

         Với quy luật thay đổi như trên, khi ô tô chuyển động trên đường thẳng với vận tốc cao, người lái chỉ phải đánh lái với các góc rất nhỏ xung quanh vị trí trung gian, nên tỷ số truyền lớn ở đây giúp cho người lái điều khiển ô tô nhẹ nhàng. Hơn nữa tỷ số truyền lớn có tác dụng làm giảm va đập truyền ngược từ đường lên vô lăng.

         Ở các góc đánh lái lớn thì tỷ số truyền nhỏ giúp cho việc điều khiển linh hoạt hơn, cho phép ô tô có thể quay vòng trong những chỗ hẹp, bán kính quay vòng nhỏ. Tuy nhiên cơ cấu lái có tỷ số truyền thay đổi thường phức tạp, đắt tiền. Vì vậy với hệ thống lái có trang bị trợ lực thì nên sử dụng cơ cấu lái có tỷ số truyền không đổi. 

b. Hiệu suất cơ cấu lái

         Trong cơ cấu lái người ta phân biệt 2 hiệu suất thuận và nghịch:

 * Hiệu suất thuận: là hiệu suất tính theo lực truyền từ vô lăng tới bánh xe. Hiệu suất này càng lớn thì tổn hao năng lượng điều khiển càng nhỏ, nghĩa là lái càng nhẹ hơn

 * Hiệu suất nghịch: là hiệu suất tính theo lực truyền từ bánh xe lên vô lăng, vì vậy khi thiết kế cơ cấu lái nên chọn hiệu suất nghịch nhỏ để giảm bớt lực truyền từ mặt đường lên vô lăng.

    Như vậy, với hiệu suất nghịch nhỏ, các lực va đập từ mặt đường truyền ngược lên vô lăng giảm đi đáng kể. Đây là một ưu điểm của cơ cấu lái cần được tận dụng tối đa. Tuy nhiên, nếu chọn hiệu suất nghịch quá bé thì vô lăng sẽ mất khả năng tự trở về vị trí trung gian nhờ các mô men ổn định. Bởi vậy trong khi thiết kế nên chọn hiệu suất nghịch ở mức độ hợp lý.

1.2.2.4. Các yêu cầu của cơ cấu lái

Phần lớn các yêu cầu của hệ thống lái đều do cơ cấu lái đảm bảo. Vì vậy cơ cấu lái cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:

+ Có thể quay được cả hai chiều để đảm bảo chuyển động cần thiết của xe.

      + Có hiệu suất cao để lái nhẹ, trong đó cần có hiệu suất thuận lớn hơn hiệu suất nghịch để các va đập từ mặt đường được giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái.

+ Đảm bảo thay đổi trị số của tỷ số truyền khi cần thiết.

+ Đơn giản trong việc điều chỉnh khoảng hở ăn khớp của cơ cấu lái.

+ Độ dơ của cơ cấu lái là nhỏ nhất.

+ Đảm bảo kết cấu đơn giản nhất, giá thành thấp và tuổi thọ cao.

+ Chiếm ít không gian và dễ dàng tháo lắp.

          Lực dùng để quay vô lăng được gọi là lực lái, giá trị của lực này đạt giá trị max khi xe đứng yên tại chỗ, và giảm dần khi tốc độ của xe tăng lên và đạt nhỏ nhất khi tốc độ của xe lớn nhất.

         Sự đàn hồi của hệ thống lái có ảnh hưởng tới sự truyền các va đập từ mặt đường lên vô lăng. Độ đàn hồi càng lớn thì sự va đập truyền lên vô lăng càng ít, nhưng nếu độ đàn hồi lớn quá sẽ ảnh hưởng đến khả năng chuyển động của xe. Độ đàn hồi của hệ thống lái được xác định bằng tỷ số góc quay đàn hồi tính trên vành lái vô lăng và mô men đặt trên vành lái. Độ đàn hồi của hệ thống lái phụ thuộc vào độ đàn hồi của các phần tử  như cơ cấu lái, các đòn dẫn động.

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 1.3. 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:

                                                                                                            (1.3)

Trong đó:

-        R₀ - Bán kính vòng lăn của cung răng;

-        t - Bước trục vít;

-        Z_t - 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.

1.3. Mục tiêu, phương pháp và nội dung nghiên cứu

1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài: “Khai thác kỹ thuật hệ thống lái điện trên xe Kia Morning” được thực hiện với những mục tiêu sau:

+ Nghiên cứu, tìm hiểu sự phát triển của hệ thống lái trên ô tô hiện nay.

+ Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống lái.

+ Phân loại, so sánh hệ thống lái.

+ Tính toán một số chế độ thông số làm cơ sở để thay đổi các chi tiết.

+ Xây dựng quy trình chẩn đoán, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái trên xe Kia Morning.

1.3.2. Phương pháp nghiên cứu

+ Phương pháp lý thuyết sử dụng các công thức tính toán trong các giáo trình và nghiên cứu trên mạng.

+ Phương pháp nghiên cứu trên thực tiễn như đo đạc quan sát trên xe con.

1.3.3. Nội dung nghiên cứu

+ Tìm hiểu tổng quan về hệ thống lái như hệ thống lái trợ lực thủy lực và hệ thống lái trợ lực điện.

+ Tìm hiểu về xe nghiên cứu: xe con Kia Morning.

+ Tìm hiểu về kết cấu hệ thống lái trên xe con Kia Morning.

+ Tính toán một số chế độ.

+ Qua quá trình nhận biết các hư hỏng và nguyên nhân gây ra hư hỏng đó, từ đó xây dựng lên quy trình chẩn đoán và sửa chữa cho hệ thống lái.

CHƯƠNG 2: KẾT CẤU và nguyên lý làm việc của HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN XE KIA MORNING

2.1. Giới thiệu về xe nghiên cứu

Điểm khác biệt lớn nhất ở phần đầu xe đó là mặt ca lăng với bộ lưới tản nhiệt được tác riêng với hốc đèn sương mù, còn các trang bị khác như đèn pha tự động công nghệ projector hay dải đèn led phục vụ cho nhu cầu chạy ban ngày đều được giữ nguyên. Kia Morning 2018 so với phiên bản cũ có chút thay đổi ở ngoại hình.

Hình 2.1. Hình ảnh thực tế xe Kia Morning

Sau một khoảng thời gian nghiên cứu, cuối cùng hãng xe cũng quyết định giữ nguyên bộ la-zăng dạng xoáy bằng chất liệu hợp kim và kích thước 15 inch trên tùy chọn Kia Morning mới nhất. Đối với tay nắm cửa, nó được mạ bằng chrome nhằm tăng độ sang trọng, hệ thống gương chiếu hậu được sơn màu tối với chức năng chỉnh và gập điện, đi kèm với đèn báo rẽ đảm bảo an toàn hơn trên mọi quãng đường. Đi về phía sau, cản gầm xe Kia Morning 2018 đã được cải tiện với thanh nẹp dạng lưới, màu nhôm, liên kết với ống xả kép tạo tổng thể hài hòa hoàn. Tuy nhiên, theo đánh giá Kia Morning 2018 của các chuyên gia thì bộ phận này phần lớn được sử dụng để trang trí, còn nếu là hàng thật nó buộc phải được thiết kế cụp xuống dưới và giấu bên trong gầm. Ngoài ra, một chi tiết cũng được làm mới trên Kia Morning model mới là hệ thống đèn lùi từ hình dáng tròn sang hình chữ nhật, đuôi lướt gió sơn gam màu tối tạo điểm nhất, đèn hậu sử dụng công nghệ led và đường viền bên ngoài như cũ. Nhìn chung, Kia Morning mới nhất có thiết kế bên ngoài tương đối tinh tế, thanh lịch, trong khi đó phiên bản Si cũ lại hướng đến phong cách trẻ trung. Việc hãng xe quyết định thay đổi ngoại hình của chiếc xế hộp này nhằm mục đích mở rộng thị trường khách hàng mua xe Kia Morning nhiều hơn. Thay vì thế hệ cũ Si chỉ nhắm vào đối tượng khách trẻ tuổi thì giờ đây chiếc xe cũng là một gợi ý tuyệt vời cho khách hàng ở độ tuổi trung niên.

Thông số kỹ thuật tham khảo của xe KIA MORNING

STT	Thông số	Kích thước
1	Kích thước tổng thể (DxRxC) / Overall dimensions	3.595 x 1.595 x 1.490 mm
2	Chiều dài cơ sở / Wheel base	2.385 mm
3	Khoảng sáng gầm xe / Minimum ground clearance	152 mm
4	Bán kính quay vòng / Minimum turning circle radius	4.900 mm
5	Trọng lượng / Weight	940 kg
6	Dung tích thùng nhiên liệu / Fuel tank capacity	35 L
7	Số chỗ ngồi / Seat capacity	05
8	Kiểu / Model	Xăng, Kappa 1.25L / Gasoline, Kappa 1.25L
9	Loại / Type	4 xi lanh thẳng hàng, 16 van DOHC 4 cylinders, in-line 16 valve DOHC
10	Dung tích xi lanh / Displacement	1.248 cc
11	Công suất cực đại / Max. power	86Hp / 6.000rpm
12	Mô men xoắn cực đại / Max. torque	120Nm / 4.000rpm
13	Cơ cấu lái / Steering system	Tay lái trợ lực điện / Motor driven power steering
14	Lốp xe & Mâm xe / Tires & Wheel	175/50R15 Mâm đúc hợp kim nhôm / Alloy wheel

2.2. Phân tích kết cấu hệ thống lái trợ lực điện xe Kia Morning

 

Hình 2. 2 Tổng quan hệ thống lái trên xe Kia Morning

1. Vô lăng;  2. Trực lái;  3. EPS CM & EPS Motor;  4. Cảm biến;  5. Các đăng lái;  6. Cơ cấu lái và dẫn động lái;  7. PCM;  8. DSC HU/CM

Trong hệ thống lái, các bánh trước của xe được điều khiển bằng chuyển động quay của vô lăng. Thay đổi chuyển động quay của vô lăng thành chuyển động sang trái hay sang phải của thanh răng. Cấu tạo đơn giản và nhẹ. Hệ thống lái cứng vững và có độ nhạy rất cao.

Đây là hệ thống lái có trợ lực điện, sử dụng công suất của năng lượng điện được tạo ra từ máy phát điện (hoặc ắc quy) để dẫn động mô tơ tạo ra trợ lực.

Cấu tạo của hệ thống lái được trình bày như trên hình 2.1.

2.2.1. Vành tay lái

Vành tay lái có nhiệm vụ tạo ra mômen quay cần thiết khi người lái tác dụng vào. Vành tay lái có dạng vành tròn có nan hoa bố trí không đều quanh vành trong của vành tay lái. Trên vô lăng được trang bị một phím còi và một số nút điều khiển các hệ thống ở dưới phím còi là một túi khí dùng để hỗ trợ giảm va đập cho lái khi xảy ra tai nạn. Do đó, khi tháo lắp hoặc sửa chữa hệ thống lái cần phải cẩn thận và tuân theo một số quy tắc an toàn như tháo cực âm ắc quy và đợi sau 90s mới được làm việc để đề phòng nổ túi khí.Vô lăng lái được bắt với trục lái nhờ rãnh then hoa có dạng hình tam giác và được hãm chặt bằng ê cu.

Vành lái có dạng vành tròn. Lực của người lái tác dụng lên vành lái tạo ra mô men quay để hệ thống lái làm việc. Mô men tạo ra trên vành lái là tích số của lực người lái trên vành tay lái với bán kính của vành lái.

                                              M_vl=P_l.r_vl.             (N.m)                                               (2.1)

Trong đó:

     M_vl : Là mô men vành lái

     P_l :  Là lực mà người lái tạo ra trên vành lái

     r_vl : Là bán kính vành lái.

Vành lái của bất kỳ loại ô tô nào cũng có độ dơ nhất định, với xe con không được vượt quá 8.

Hình 2. 3 Vành tay lái

Để đảm bảo độ an toàn cho người lái và hành khách trong trường hợp xe bị đâm chính diện, xe được trang bị hệ thống túi khí. Túi khí 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.

Hình 2. 4 Túi khí an toàn bố trí trên vô lăng

2.2.2. Trục lái

Trục lái là thành tố cấu thành hệ thống lái có chức năng chính là truyền momen lái từ vô lăng đến hộp số lái, bao gồm cụm trục lái và trục trung gian lái:

        Cụm trục lái : trục lái chính được lỏng vào trong óng trục lái và được gói trên hai ổ đỡ, một ổ bằng bị và một ổ bằng bạc;

Trục lại trung gian có nhiệm vụ nói trục lái chính với cơ cấu lái. Trục lái gồm trục lái chính truyền chuyển động quay của vô lăng tới cơ cấu lái và ống đỡ trục lái để gá lắp trục lái vào thân xe. Đầu phía trên của trục lái chính được làm thon xe hình răng cưa và vô lăng được xiết vào trục lái bằng một đai ốc.

Trong trục lái có một cơ cấu hấp thu và đập. Cơ cấu này sẽ hấp thụ lực đẩy tác động lên người lái xe khi bị tai nạn. Trục lái được gá lên thân xe thông qua một giá đỡ kiểu dễ vỡ do vậy khi xe bị đâm trục lái có thể dễ dàng bị phá sập.

Đầu đưới của trục lái chính nối với cơ cấu lái bằng khớp nối các đăng để giảm thiểu việc truyền chấn động từ mặt đường qua cơ cấu lái lên vô lăng.

Hình 2. 5 Cấu tạo trục lái xe Kia Morning

1. Cụm túi khí;  2. Vành tay lái;  3. Cáp còi;  4. Cụm cột lái;  5. Công tắc đa năng;  6. Cụm khóa lái;  7. Khớp xoay;  8. Bulong liên kết

Hình 2. 6 Cấu tạo trục lái xe Kia Morning trên thực tế

Cùng với cơ cấu hấp thụ va đập trục lái chính còn có một số cơ cấu khống chế và điều chỉnh tay lái như:cơ cấu khoá tay lái để khoá cứng trục lái chính và cơ cấu nghiêng tay lái để người lái có thể điều chỉnh vị trí vô lăng theo phương thẳng đứng.

vCơ cấu hấp thụ va đập

a) Mô tả

Khi xe bị đâm, cơ cấu này giúp người lái tránh được thương tích do trục lái chính gây ra bằng 2 cách: gãy tại thời điểm xe bị đâm (va đập sơ cấp); và giảm va đập thứ cấp tác động lên cơ thể người lái khi cơ thể người lái bị xô vào vô lăng do quán tính.

b) Cấu tạo

Cơ cấu hấp thụ va đập bao gồm một giá đỡ phía dưới, giá đỡ dễ vỡ, trục trung gian và tấm hấp thụ va đập. Trục lái được lắp với thanh tăng cứng bảng táp lô thông qua giá đỡ phía dưới và giá đỡ dễ vỡ. Trục lái và hộp cơ cấu lái được nối với trục trung gian.

c) Hoạt động

Khi hộp cơ cấu lái chuyển dịch khi xe bị va đập (va đập sơ cấp) thì trục trung gian co lại, do đó làm giảm khả năng trục lái và vô lăng nhô lên trong buồng lái.

Khi một lực va đập được truyền vào vô lăng trong sự cố đâm xe (va đập thứ cấp) thì cơ cấu hấp thụ va đập và túi khí của người lái giúp hấp thu va đập. Hơn nữa, giá đỡ dễ vỡ và giá đỡ phía dưới tách ra làm cho toàn bộ trục lái đổ về phía trước. Lúc này tấm hấp thụ va đập bị biến dạng để giúp hấp thu tác động của va đập thứ cấp.

 

Hình 2.7. Cơ cấu hấp thụ va chạm

Do trục lái hấp thụ va đập được thiết kế để hấp thu va đập theo phương hướng trục nên khi tháo vô lăng không được cố gắng gõ búa vào trục lái chính vì có thể làm gãy các chốt trong cơ cấu hấp thụ va đập. Luôn luôn sử dụng SST thiết kế cho việc tháo vô lăng an toàn.

 Do trục lái không thể sử dụng sau khi bị gục nên phải thay thể bằng cái mới.

vCơ cấu tay lái nghiêng

a) Mô tả

Cơ cấu tay lái nghiêng cho phép lựa chọn vị trí vô lăng (theo hướng thẳng đứng) để thích hợp với vị trí ngồi lái của người lái xe.

b) Cấu tạo

Cơ cấu tay lái nghiêng bao gồm một cặp cữ chặn nghiêng, bulông khoá nghiêng, giá đỡ kiểu dễ vỡ, cần nghiêng v.v...

c) Hoạt động

Các cữ chặn nghiêng xoay đồng thời với cần nghiêng.

Khi cần nghiêng ở vị trí khoá, đỉnh của các cữ chặn nghiêng được nâng lên và đẩy sát vào giá đỡ dễ vỡ và gá nghiêng, khoá chặt giá đỡ dễ vỡ và bộ gá nghiêng.

Mặt khác, khi cần gạt nghiêng được chuyển sang vị trí tự do thì sẽ loại bỏ sự chệnh lệch độ cao của các cữ chặn nghiêng và có thể điều chỉnh trục lái theo hướng thẳng đứng.

Hình 2. 8. Cơ cấu tay lái nghiêng

1. Giá đỡ dễ vỡ;  2. Chốt khóa nghiêng;  3. Gá nghiêng;  4. Trục lái chính; 

5. Ống trục lái;  6.Cần gạt nghiêng

vCơ cấu trượt tay lái

Hình 2.9. Cơ cấu trượt tay lái

a) Mô tả

Cơ cấu trượt tay lái cho phép điều chỉnh vị trí vô lăng về phía trước hoặc về phía sau cho phù hợp với vị trí của người lái xe.

b) Cấu tạo

Cơ cấu trượt vô lăng bao gồm ống trục trượt, hai khoá nêm, bu lông chặn, cần trượt v.v...

c) Hoạt động

Các khoá nêm sẽ dịch chuyển khi ta chuyển động cần trượt. Khi cần trượt đang ở vị trí khoá thì nó ép các khoá nêm vào ống trục trượt và khoá ống trục trượt. Mặt khác, khi cần trượt được chuyển sang vị trí tự do sẽ tạo ra một khoảng cách giữa các khoá nêm và ống trục trượt, và có thể điều chỉnh trục lái theo hướng về phía trước hoặc phía sau.

Hình 2. 10. Cơ cấu trượt tay lái

2.2.3. Cơ cấu lái

Cơ cấu lái có chức năng:

-        Biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động ngang của dẫn động lái;

-        Tăng lực tác động của người lái lên vành tay lái để thực hiện quay vòng xe nhẹhàng hơn.

Cơ cấu lái hoạt động tương tự như một hộp số với hai bộ phận cơ bản được gọi quy ước là trục quay của hộp số lái và trục lắc của hộp số lái. Trục quay là đầu vào của hộp số lái, nó trực tiếp liên kết với đầu dưới của trục lái và thực hiện chuyển động quay theo chuyển động của trục lái. Trục lắc là đầu ra của hộp số lái nó liên kết với dòn lắc chuyển hướng của dẫn động lái.

Cơ cấu lái sử dụng cặp bánh răng - thanh răng. Vỏ của cơ cấu lái được làm bằng gang, trong vỏ có các bộ phận làm việc của cơ cấu lái, gồm trục răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng, vỏ của cơ cấu lại bánh răng - thanh răng kết hợp làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái. Trục răng được chế tạo bằng thép, trục răng quay trơn nhờ 2 ổ bi đặt trong vỏ của cơ cấu lái. Điều chỉnh các ổ nảy dùng một êcu lớn ép chặt các ổ bi, trên vỏ êcu có phớt che bụi. Để đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng thanh răng có cấu tạo răng nghiêng, phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía trái, phần thanh còn lại có tiết diện tròn. Khi vô lăng quay, trục 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 xuống thanh cam quay qua các đầu thanh răng và đầu thanh lái. Cơ cấu lái đặt trên vô xe, để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng thì trục răng đặt nghiêng ngược chiều nghiêng của thanh răng, nhờ vậy sự ăn khớp của bộ truyền lớn làm việc êm.

Hình 2.11. Cấu tạo cơ cấu lái xe Kia

1. Vỏ thước lái;  2. Vỏ van xoay;  3. Bulong;  4. Phớt chắn dầu trên;  5. Bánh răng (trục vít);  6. Phớt chắn dầu dưới;  7. Ecu điều chỉnh;  8. Ốc khóa;  9. Lò xo hồi;  10. Thanh dẫn hướng;  11. Vỏ cơ cấu lái;  13. Phớt chắn dầu ;  14. Thanh răng;  15. Rô tuyn lái ngoài;  16. Ốc khóa;  17. Khóa giữ cao su chắn bụi;  18. Cao su chắn bụi;  19. Khóa giữ cao su chắn bui 20. Rô tuyn lái trong  21. Đai hãm;  22. Phớt chắn dầu; 23. Piston trợ lực lái

Khi quay vành tay lái thông qua trục lái thì bánh răng sẽ làm dịch chuyển thanh răng 7 qua trái hoặc phải. Hai đầu thanh răng được nổi với bánh xe dẫn hướng qua các khớp cầu và thanh nối sẽ làm quay bánh xe dẫn hướng tương ứng với góc đánh vành tay lái. Dẫn hướng thanh răng giúp giữ thanh răng không bị quay trong vỏ cơ cấu lái. Bạc lệch tâm để điều chỉnh ăn khớp giữa trục vít và thanh răng, còn vít điều chỉnh 4 để điều chỉnh khoảng hở mặt bên.

Các bánh răng trong cơ cấu lái không chỉ điều khiển các bánh trước mà chúng còn là các bánh răng giảm tốc đễ giảm lực quay vô lăng bằng cách tăng mô men đầu ra. Tỷ lệ giảm tốc được gọi là tỷ số truyền cơ cấu lái và thường dao động giữa 18 và 20:1. Tỷ lệ càng lớn không những làm giảm lực đánh lái mà còn yêu cầu phải xoay vô lăng nhiều hơn khi xe quay vòng.

vĐặc điểm

-        Cấu tạo, đơn giản và gọn nhẹ. Do hộp truyền động nhỏ nên thanh răng đóng vai trò thanh dẫn động lái.

-        Các răng ăn khớp trực tiếp nên độ nhạy của cơ cấu lái rất chắc chắn.

-        Ít quay trượt và ít sức cản quay, và việc truyền mô - men tốt hơn vì vậy lái nhẹ.

-        Cụm cơ cấu lái hoàn toàn kín nên không cần phải bảo dưỡng.

2.2.4. Thanh dẫn động lái

Dẫn động lái gồm hệ thống các đòn, các thanh liên kết với nhau để truyền lực từ cơ cấu lái đến các bánh xe điều khiển, đồng thời đảm bảo cho các bánh xe của ô tô quay vòng với động học đúng. Bộ phận quan trọng của dẫn động lái là hình thang lái, có nhiệm vụ đảm bảo động học các bánh xe dẫn hướng của ô tô làm cho lốp xe không bị trượt, lê khi lái, giảm mòn lốp. Kết cấu của hình thang lái phải phù hợp với bộ phận dẫn hướng của hệ thống treo để khi bánh xe dao động thẳng đứng thì không ảnh hưởng đến động học của dẫn động lái.

Đòn lắc chuyển hướng là chi tiết liên kết với trục lắc của cơ cấu lái và truyền chuyển động của trục lắc dến phần còn lại của dẫn động lái . Thông thường một đầu của đòn lắc chuyển hướng của liên kết với trục lắc của hộp số lái bằng then hoa, đầu còn lại liên kết với một đầu của thanh nối giữa bằng khớp cầu. Đòn lắc phụ cũng có một đầu liên kết với một đầu của thanh nối giữa bằng khớp nối cầu, đầu còn lại được lắp trên khung ô tô thông qua trục. Đòn lắc phụ cũng thực hiện chuyển động lắc hoàn toàn giống chuyển động của đòn lắc chuyển hướng nhưng không truyền chuyển động đó cho bất cứ bộ phận nào. Nó có chức năng đỡ thanh nối giữa ở độ cao như tại đòn lắc chuyển hướng để đảm bảo động học của hệ thống lái.

 

Hình 2. 12. Thanh dẫn động lái xe Kia Morning

1. Cao su chắn bụi;  2. Thước lái;  3. Thanh dẫn động lái trong; 

4. Cụm van điều khiển;  5. Thanh dẫn động lái ngoài

Hình 2. 13. Thanh dẫn động lái xe Kia Morning thực tế

Thanh nối giữa có chức năng liên kết tấc cả các bộ phận khác của dẫn động lái với nhau. Hai đầu của thanh nối giữa là hai ổ đỡ chốt cầu để liên kết với đòn lắc chuyển hướng và đòn lắc phụ. Phía giữa thanh nối giữa có hai lỗ để liên kết với hai thanh nối bên bằng các khớp cầu.

Thanh nối bên là bộ phận trực tiếp truyền chuyển động cho đòn chuyển hướng trên ngõng quay của bánh xe dẫn hướng. Thông thường mỗi cơ cấu dẫn động lái có hai thanh nối bên, mỗi thanh nối bên được cấu thành từ ba đoạn được gọi là đầu trong, đầu ngoài, và đoạn điều chỉnh. Đầu ngoài liên kết với đòn chuyển hướng trên ngỗng quay. Đầu trong liên kết với thanh nối giữa, thanh răng hoặc một bộ phận khác của ô tô tuỳ thuộc vào kiểu dẫn động lái. Đoạn điều chỉnh dùng để thay đổi chiều dài toàn bộ của thanh nối bên để điều chỉnh hình học lái trong quá trình kiểm tra, bảo trì gầm ô tô mà không cần phải tháo rời dẫn động lái.

2.2.5. Trợ lực lái

EPS (Trợ lái bằng điện) tạo mômen trợ lực nhờ mô tơ vận hành lái và giảm lực đánh lái.

Trợ lái điện sử dụng công suất được tạo ra từ mô tở trợ lực để tạo mômen trợ lực. Do EPS dùng mô tơ nên không cần công suất động cơ và làm cho việc tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn.

Hệ thống lái điện được cấu tạo bởi các chi tiết như trên hình 2.13

Hình 2. 13. Các chi tiết của trợ lực lái điện

2.2.5.1. ECU EPS

ECU EPS nhận tín hiệu từ các cảm biến, đánh giá chung tình trạng của xe và quyết định dòng điện cần thiết để đưa vào động cơ điện một chiều để trợ lực.

   Các hoạt động của ECU EPS:

-        ECU ABS nhận biết tốc độ của xe và đưa tới ECU EPS.

-        ECU động cơ nhận biết tốc độ của động cơ và đưa tới ECU EPS.

-        Trong trường hợp hệ thống có sự cố ECU EPS sẽ gửi tín hiệu tới rơlay bật sáng đèn trên đồng hồ táp lô.

-        Điều kiển chính: từ giá trị độ xoắn của thanh lái và tốc độ xe sẽ định mức dòng điện cấp đến mô tơ trợ lực lái.

-        Điều kiển bù quán tính: đảm bảo mô tơ trợ lực hoạt động ngay sau khi người lái khởi hành xe và xoay vô lăng.

-        Điều kiển trả lái: điều kiển hỗ trợ lực hồi về của các bánh xe sau khi người lái đánh hết vô lăng sang một bên;

-        Điều kiển giảm rung: điều chỉnh lượng trợ lực khí lái xe quay vô lăng ở tốc độ cao, do vậy sẽ giảm rung động các thay đổi trong độ lệch thân xe.

-        Điều kiển bảo vệ quá nhiệt: dự tính nhiệt độ của mô tơ dựa trên cường độ dòng điện và điện áp vào. Nếu nhiệt độ của mô tơ hay ECU trợ lực lái vượt quá giá trị cho phép nó sẽ giảm bớt cường độ dòng điện vào để tránh tình trạng ECU hay mô tơ bị quá nhiệt.

2.2.5.2. Cảm biến mô men

           Cảm biến momen có tác dụng đo mô men đánh lái để gửi tín hiệu về hộp điều khiển. Khi hoạt động, cảm biến phát hiện sự xoắn, tính toán tác dụng lên thanh xoắn nhờ vào sự thay đổi điện áp trên đó và đưa tín hiệu điện áp đó về EPS ECU.

 

Cảm biến mômen lái trên Kia là cảm biến loại hall. Cảm biến loại này ngày này được sử dụng khá phổ biến do những ưu điểm: chính xác, bền, ít chịu ảnh hưởng của bụi bẩn như loại quang, không cần các hàm điều khiển logic như loại từ trở sử dụng bánh răng, không tiếp xúc nên rất bền .Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Cảm biến cảm ứng có thể hoạt động đáng tin cậy trong nhiều loại môi trường

• Hoạt động

Khi người lái xe điều khiển vô lăng, mô men lái tác động lên trục sơ cấp của cảm biến mô men thông qua trục lái chính. Người ta bố trí các vòng phát hiện 1 và 2 trên trục sơ cấp (phía vô lăng) và vòng 3 trên trục thứ cấp (phía cơ cấu lái). Trục sơ cấp và trục thứ cấp được nối bằng một thanh xoắn. Các vòng phát hiện có cuộn dây phát hiện kiểu không tiếp xúc trên vòng ngoài để hình thành một mạch kích thích. Khi tạo ra mô-men lái thanh xoắn bị xoắn tạo độ lệch pha giữavòng phát hiện 2 và 3. Dựa trên độ lệch pha này, một tín hiệu tỷ lệ với mô men vào được đưa tới ECU. Dựa trên tín hiệu này, ECU tính toán mô men trợ lực cho tốc độ xe và dẫn động mô tơ.

 

Hình 2. 14. Cấu tạo và hoạt động của cảm biến mô men lái

 

 Hiện nay, một số hãng xe sử dụng cảm biến mô men xoắn cảm ứng loại 2 cuộn dây. cuộn dây phát, cuộn dây thu và rotor bao gồm một vật liệu dẫn điện.

Dòng điện xoay chiều trong cuộn dây phát tạo ra từ trường biến đổi. Rotor được bố trí đối diện nên xuất hiện dòng điện xoay chiều. Dòng điện trong rotor tạo ra trường điện từ khác gây ra điện áp trong cuộn dây thu. Hình dạng và vị trí đặc biệt của cuộn dây phát, rotor và cuộn dây thu làm cho khớp nối điện từ giữa cuộn dây phát và rotor không phụ thuộc vào vị trí của rotor, trong khi phản hồi từ rotor đến máy thu phụ thuộc vào vị trí của rotor. Điện áp cảm ứng trong các cuộn dây thu được so sánh với điện áp nguồn (phân tích tín hiệu tỷ lệ) xác định góc lái.

Hình 2.15 . Cấu tạo cảm biến momen xoắn cảm ứng loại 2 cuộn dây 

2.2.5.3. Mô tơ trợ lực

• Cấu tạo

Mô tơ DC bao gồm rô to, stato và trục chính. Cơ cấu giảm tốc bao gồm trục vít và bánh vít.

Mô-men do rô to tạo ra truyền tới cơ cấu giảm tốc. Sau đó, mô men này được truyền tới trục lái.

Trục vít được đỡ trên các ổ đỡ để giảm độ ồn.

Ngay dù mô tơ DC bị hỏng không chạy chuyển động quay của trục lái chính và cơ cấu giảm tốc vẫn không bị cố định nên vô lăng vẫn có thể điều khiển.

Hình 2. 16. Cấu tạo mô tơ trợ lực lái

• Hoạt động

Khi người lái tác động lực lên vành tay lái, lực được truyền xuống trục lái, trục các đăng lái, đến cảm biến mômen lái. Lực từ mặt đường sẽ tác dụng ngược lại lên bánh xe qua cơ cấu lái về cảm biến mômen lái. Cảm biến mômen lái cung cấp tín hiệu cho ECU EPS để điều chỉnh mô tơ trợ lực điện quay. Trục ra của mô tơ có 1 dây đai liên kết với ecu-bi của thanh răng, bên trong ecu-bi là các bi cầu có tác dụng biến chuyển động quay của ecu-bi thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng.

          Trong trường hợp này EPS ECU sẽ tính toán chế độ trợ lực theo chương trình đã được cài đặt sẵn và điều khiển mô tơ trợ lực bằng chuỗi xung để tạo ra các mức điện áp khác nhau tùy theo việc cần trợ lực mạnh hay yếu.

2.2.5.4. Cảm biến tốc độ

• Cấu tạo

Cấu tạo của cảm biến bao gồm 1 cánh phát xung được lắp ở trục quay của bánh xe và 1 cuộn phát xung với 3 phần tử: Lõi thép, nam châm và cuộn dây. Được đặt cách cánh phát xung một khe hở 0,5 ÷ 1,0 mm.

• Hoạt động

Khitrục bánh xe quay, khoảng cách giữa lõi cuộn dây và rô to tăng hay giảm bởi các răng. Số lượng đường sức từ đi qua lõi tăng hay giảm tương ứng tạo ra một điện áp xoay chiều AC trong cuộn dây. Do tần số của điện áp xoay chiều này tỷ lệ với tốc độ quay của roto, nó có thể dùng để nhận biết tốc độ xe.

Hình 2. 17. Cấu tạo của cảm biến tốc độ

 

2.2.2.5. Cảm biến góc lái

Cảm biến góc lái là (hay còn được gọi là cảm biến xoay vô lăng) một thiết bị cảm biến điện tử có nhiệm vụ đo góc của vô lăng và gửi tín hiệu đến hệ thống kiểm soát ổn định điện tử. Hệ thống này sau đó sẽ sử dụng thông tin để điều chỉnh tổng phanh và ga cho phù hợp. Nhờ đó, thao tác rẽ và quay đầu xe được thực hiện một cách chính xác và an toàn nhất.

 

Cảm biến xoay vô lăng hiện nay được trang bị trên các dòng xe hơi, xe khách, xe tải, xe nâng,… hiện đại và được coi là một tính năng an toàn có giá trị lớn và giữ vai trò quan trọng. Chúng được đặt bên trong trụ lái với thiết kế cụm cảm biến để xác nhận dữ liệu và đảm bảo rằng các tính toán là chính xác trước khi xe vào cua hoặc quay đầu. Nếu chúng gặp sự cố hoặc hỏng hóc có thể sẽ gây nên những rủi ro đáng tiếc trong quá trình xe vận hành. Vì vậy, bạn cần kiểm tra định kỳ và tiến hành thay thế nếu phát hiện chúng bị hỏng.

 

PHÂN LOẠI CẢM BIẾN GÓC LÁI (CẢM BIẾN XOAY VÔ LĂNG)

Cảm biến góc lái được phân chia thành 2 loại cơ bản: Cảm biến kỹ thuật số và cảm biến tương tự. Trong đó, cảm biến kỹ thuật số sử dụng đèn LED nhỏ để tính toán dữ liệu về tốc độ rẽ và định vị góc, cảm biến tương tự phát hiện sự khác biệt về điện áp để tính toán điều này. Bên cạnh đó, chúng còn có những điểm khác biệt nhất định, cụ thể như sau:

Cảm biến xoay vô lăng loại kỹ thuật số

Khi cảm biến kỹ thuật số phát hiện dữ liệu liên quan đến tốc độ rẽ, góc của bánh xe, hướng rẽ và các thông tin quan trọng khác, nó sẽ truyền tất cả đến máy tính chính của xe. Trong trường hợp cảm biến góc lái nhận thấy có sự không nhất quán giữa vị trí của tay lái và hướng xe đang đi, chúng sẽ thực hiện chức năng ổn định để giúp người lái duy trì khả năng kiểm soát tốc độ thông qua việc sử dụng phanh sau để khắc phục sự cố.

Trong trường hợp cảm biến gặp trục trặc hoặc ngừng hoạt động, đèn cảnh bảo trên bảng điều khiển bật sáng. Điều này có nghĩa là hệ thống ổn định trang bị trên xe hoạt động không chính xác.

Cảm biến xoay vô lăng loại tương tự

Loại cảm biến này sử dụng sự chênh lệch điện áp để có được thông tin cần thiết về góc quay và hướng với điện áp tham chiếu 5 V. Trong khi vô lăng quay, loại cảm biến này tạo ra tín hiệu từ 0 đến 5 V. Khi xe di chuyển thẳng, tức là bánh xe hướng thẳng về phía trước, các cảm biến sẽ đọc điện áp 2.8 V và 4 V. Một cách tổng quát, điện áp được tạo ra phụ thuộc vào hướng rẽ và góc rẽ của xe. Ví dụ hầu hết các loại xe tạo điện áp dương khi rẽ phải và điện áp âm khi rẽ trái.

 

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN GÓC LÁI

Như đã trình bày ở trên, góc của đầu vào lái được đo bằng đèn LED đối với cảm biến kỹ thuật số. Sau khi đọc thông tin gửi từ đèn LED, cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến hệ thống điều khiển điện tử trên xe. Hệ thống này sẽ sử dụng một thuật toán để đảm bảo góc lái chính xác. Loại cảm biến này có nguyên lý hoạt động tương tự với cảm biến kỹ thuật số, chỉ khác ở việc nhận thông tin về góc quay và hướng lái thông qua sự chênh lệch điện áp thay vì đèn LED.

Một chức năng khác của cảm biến góc lái là cung cấp thông tin cho hệ thống điều khiển điện tử của xe về tốc độ quay của vô lăng. Điều này sẽ cho biết các góc lái cần được tính toán nhanh như thế nào. Khi xe di chuyển với tốc độ thấp và vô lăng quay nhanh để rẽ phải, điều đó sẽ được bộ phận cảm biến này ghi nhận và xử lý thông tin một cách bình thường và nhanh chóng. Tuy nhiên nếu xe đang di chuyển ở tốc độ cao và bẻ lái, hệ thống điều khiển điện tử sẽ nhận định điều này như một sự cố mất kiểm soát của xe.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến góc lái

 

DẤU HIỆU NHẬN BIẾT CẢM BIẾN GÓC LÁI BỊ HỎNG

Như đã trình bày ở trên, cảm biến giữ vai trò quan trọng đối với quá trình vận hành an toàn của các loại phương tiện. Việc thường xuyên kiểm tra để đảm bảo cho thiết bị này luôn hoạt động ổn định là điều cần thiết. Dưới đây là một số dấu hiệu nhận biết cảm biến xoay vô lăng bị hư hỏng mà quý khách hàng có thể tham khảo để có phương án khắc phục kịp thời, bao gồm: Đèn báo lỗi hệ thống cân bằng điện tử phát sáng và vô lăng dịch chuyển bất thường.

Đèn báo lỗi hệ thống cân bằng điện tử phát sáng

Đây là một trong những dấu hiệu phổ biến nhất của một sản phẩm cảm biến góc lái bị hỏng. Khi loại thiết bị này gặp phải tình huống này, chúng sẽ gửi thông tin không chính xác tới hệ thống điều khiển điện tử hoặc thậm chí ngừng thu thập thông tin hoàn toàn. Khi đó, sự bất thường với thông tin đến từ cảm biến khiến mã lỗi được gửi đến mô đun điều khiển động cơ và bật đèn cảnh báo. Đây là dấu hiệu lớn và rất dễ nhận biết để cảnh báo rằng quý khách nên đưa xe đến những cơ sở uy tín để kiểm tra và tiến hành sửa chữa.

 

Vô lăng nhẹ và lỏng lẻo bất thường

Điều này có thể xảy ra sau khi bạn căn chỉnh vô lăng hoặc một bộ phận trong hệ thống điều khiển được thay thế. Khi cảm biến góc lái không được lắp đặt đúng cách, nó sẽ thu thập dữ liệu không chính xác khiến mô đun trợ lực điện cung cấp thông tin đầu vào sai hoặc điều chỉnh vào thời điểm không chính xác. Nếu điều này xảy ra, vô lắng trở nên nhẹ và cảm giác lái lỏng lẻo.

Nếu xe của bạn gặp phải một trong 2 dấu hiệu nêu trên, tốt nhất bạn nên tìm đến những cơ sở uy tín để tiến hành sửa chữa, đảm bảo hoạt động bình thường. Những người thợ chuyên nghiệp có thể dễ dàng khắc phục sự cố nếu trước đó quên đặt lại cảm biến khi căn chỉnh vô lăng

2.3 Tính toán một số chế độ thông số làm cơ sở để thay thế các chi tiết

2.3.1. Thông số đầu vào

Bảng 2.2. Các thông số đầu vào tính toán kiểm nghiệm

STT	Thông số đầu vào	Giá trị	Đơn vị
1	Chiều dài cơ sở xe (L).	2600	mm
2	Khoảng cách giữa hai đường tâm trụ đứng (B0).	1250	mm
3	Tải trọng phân bố lên cầu trước dẫn hướng (G1).	921	Kg
4	Tỉ số truyền của cơ cấu lái (iw).	18
5	Tỉ số truyền của dẫn động lái (id).	0.984
6	Kích thước lốp xe.	185/55R16
7	Đường kính vành tay lái.	360	mm
8	Chiều dài thanh kéo bên (l2).	250	mm
9	Chiều dài đòn bên (cam quay) (l1).	170	mm
10	Góc hợp bởi đòn bên hình thang lái và đường tâm cầu trước (q).	16	độ

Quay vòng thiếu (Understeering)

 

Khi người điều khiển có gắng đánh tay lái để xe quay vòng sang trái hoặc vòng sang phải nhưng lúc ấy chiếc xe lại có xu hướng chạy thẳng hoặc không đi theo hướng mà người điều khiển mong muốn, điều đó có nghĩa là hiện tượng vòng quay thiếu đang xảy ra đối với chiếc xe của mình.

Khi hiện tượng này xảy ra, chiếc xe rất dễ gặp phải tai nạn do va chạm với xe đang chạy đối diện ngược chiều.

 

Quay vòng thừa (Oversteering)

So với hiện tượng vòng quay thiếu thì hiện tượng vòng quay thừa rất dễ bị xảy ra hơn, Hiện tượng vòng quay thừa xảy ra khi người lái đánh lái để xe di chuyển sang bên trái hoặc sang bên phải theo quỹ đạo mặt đường, nhưng xe có xu hướng vị sảy đuôi và xoay vòng tròn.

Để khắc phục những hiện tượng như vậy khi di chuyển trên đường, các nhà sản xuất ô tô trên thế giới đã đưa ra các hệ thống hỗ trợ như: Vân bằng điện tử (ESP, ESC), Phân phối lực phanh điện tử (EBD), và hệ thống chống bó cứng má phanh (ABS) đê hỗ trợ cho chiếc xe di chuyển ổn định hơn, giảm các tai nạn không mong muốn cho người lái.

 

2.3.2.. Điều kiện quay vòng đúng

Bán kính quay xe ô tô (turning radius) là bán kính của đường tròn tạo bởi bánh xe ngoài cùng bên trái (phải) quay khi đánh vô lăng sang bên tương ứng. Khi vô lăng được gạt hết mức, góc cua tạo ra sẽ hẹp nhất, nên đường tròn mà bánh xe tạo ra sẽ có bán kính nhỏ nhất - và bán kính này được quy ước là bán kính quay xe tối thiểu

 

Bán kính quay xe ô tô

Bán kính quay xe ô tô tối thiểu là một trong những chỉ số quan trọng nhất nhằm đánh giá khả năng vận hành của ô tô. Chỉ số này càng nhỏ thì xe càng quay đầu tốt trong điều kiện chật hẹp. Ngược lại, bán kính quay đầu xe tối thiểu càng lớn, xe sẽ càng cần không gian rộng rãi mới có thể vào cua thuận lợi. 

Bán kính quay xe tối thiểu phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó chủ yếu ảnh hưởng bởi kích thước của phương tiện (cụ thể là chiều dài cơ sở của xe), đường kính bánh xe và độ bám của lốp sau. Bánh xe càng lớn, lốp càng bám đường thì bán kính vòng quay xe càng cao. Xe ô tô được trang bị trợ lực lái điện cũng sẽ có bán kính quay vòng tối thiểu nhỏ hơn thông thường. 

 

Khi ta tính toán kiểm tra động học hình thang lái, người ta xác định quan hệ thực tế của các góc quay các bánh dẫn hướng đối với một ô tô cụ thể và so sánh nó với quan hệ lý thuyết (không kể đến độ biến dạng của lốp).

Muốn cho ô tô quay vòng không bị trựơt thì điều kiện cần và đủ là các bánh xe phải cùng quay một tâm quay O. Với ô tô hai cầu (cầu trước dẫn hướng) tâm quay O nằm ngoài ô tô như trên hình 2.17

Hình 2.17. Sự quay vòng của ô tô

Để ô tô quay vòng mà không bị trượt bên thì điều kiện quay vòng lý tưởng là:

                                 cotgb - cotga =                                                                                 (2.2)

Trong đó:

        a_i: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong (độ).

        β_i: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài (độ).

        m: là khoảng cách giữa hai đường tâm trụ đứng (mm).

        L: là chiều dài cơ sở của ô tô (mm).

Như vậy, ta có thể thấy để đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng lăn không trượt khi vào đường cong thì hiệu cotg các góc quay vòng bánh xe dẫn hướng bên trong và bên ngoài phải luôn luôn bằng một hằng số B₀/L.

Thay số vào ta được:

                                   (2.3)

Phương trình (2.2) chưa kể đến độ biến dạng bên của các bánh xe. Để khi ô tô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa a và b vẫn giữ được như theo phương trình (2.2) thì hình thang lái phải hoàn toàn xác định. Thực tế hình thang lái không thể hoàn toàn thoả mãn quan hệ trong công thức (2.2) nhưng có thể chọn một quan hệ cơ cấu hình thang lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết một ít.

Nối trung điểm G của cạnh AB với điểm D, đường GD cắt OB tại E.

Nối AE, từ E hạ EF vuông góc với AB. Từ đó ta có:

            Cotg(EBF) = Cotgb =                                     

                                                                                                                           (2.4)

                    Cotg(EAF) =                                                               

Từ (2.4)  ta suy ra:

             Cotgb - CotgEAF = =  2                             (2.5)

 Mà  (Vì hai tam giác GEF và GDA đồng dạng)

Suy ra :       =  

Tức là:       Cotgb - CotgEAF =                                                       

Ta suy ra: cotg(EAF) = cotga, tức là (EAF) = a. Đây là cơ sở phương pháp kiểm tra hình thang lái có sẵn trên ô tô cụ thể.

2.3.2. Tính toán kiểm tra động học quay vòng

Ta có:

- Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng: m = 1360 [mm];

- Chiều dài cơ sở của xe: L = 2600 [mm];

- Chiều dài thanh kéo: n = 1445 [mm];

- Chiều dài thanh kéo ngang: l₂ = 250 [mm];

- Chiều dài đòn quay đứng: l₁ = 170 [mm];

- Góc của đòn quay đứng khi ô tô chạy thẳng: θ₁ = 16⁰.

Hình 2.18. Sơ đồ tính toán động học quay vòng của hình thang lái

- Đặt gốc tọa độ xO₂y như hình vẽ, khi đó các điểm sẽ có tọa độ tương ứng là:

D(x_D;y_D); y_D = 220 [mm], x_D = 320 [mm].

B(x_B;y_B); y_B = y_D = 220 [mm], x_B = 1055 [mm].

F’(x_F’;y_F’); L’(x_L’;y_L’).

+ Xét đòn quay bên phải FO₂, ta lập được hệ phương trình:

                                                                    (2.6)

                                                                                                  (2.7)

Thay (2.7) vào (2.6) và rút gọn ta được pt bậc hai theo x_F’:

và:                

Ta có:

+ Xét đòn quay bên trais LO₁, ta lập được hệ phương trình:

                                                                     (2.8)

                                                                                                (2.9)

Thay (2.9) vào (2.8) và rút gọn ta được pt bậc hai theo x_L’:

 và:               

Ta có: 

Lập bảng tính Excel ta tìm được nghiệm của các pt trên và tìm được mối liên hệ giữa góc quay thực tế và lý thuyết của các bánh xe dẫn hướng.

Bảng 2.3 Mối liên hệ giữa góc quay thực tế và lí thuyết của bánh xe dẫn hướng

...

Độ rơ Vô Lăng Quá lớn - Do có nhiều khớp trong hệ thống lái, một sự rơ nhẹ là không tránh khỏi. Tuy nhiên, độ rơ quá lớn là kết quả của sự lắp lỏng các chi tiết của hệ thống lái và mòn các khớp, dẫn đến xe đi chữ chi hay bị kéo lệch sang một phía và sẽ gây ra rung động và sự mòn khác thường của lốp.	1. Kiểm tra trục lái - Nếu lỏng có thể do: + Vô lăng chưa bắt chặt với trục chính. + Trục tay lái lỏng. + Ổ bi trục chính lỏng.	Dịch chuyển vô lăng lên-xuống, trái-phải, sau-trước, Nếu có vấn đề xảy ra: + Xiết chặt lại. + Xiết chặt lại. + Thay thế ổ bi mới.
		2. Kiểm tra độ rơ vô lăng - Nếu độ zơ vượt quá giới hạn chẩn thì có thể do: + Đai ốc bắt vào vô lăng xiết không đủ chặt. + Lắp đặt hộp cơ cấu lái lỏng, cơ cấu lái mòn hay điều chỉnh không đúng.  +Khe hở ăn khớp quá lớn  + Các khớp nối dẫn động lái bị mòn.  + Giá đỡ các thanh dẫn động lái bị bắt lỏng.  + Lỏng ổ bi bánh xe.  + Lỏng các khớp của  trục lái chính.	Xoay bánh trước về vị trí hướng thẳng, rồi xoay nhẹ vô lăng sao cho không làm bánh trước quay. Khoảng dịch chuyển của vô lăng khi đó được gọi là độ rơ của vô lăng. Giá trị giới hạn của độ rơ phụ thuộc vào kiểu xe nhưng nhìn chung không lớn hơn 30mm. + Xiết chặt lại. + Điều chỉnh, lắp đặt lại. + Điều chỉnh, sửa chữa hoặc thay thế. + Thay thế mới. + Xiết chặt lại. + Điều chỉnh lại. + Điều chỉnh lại.
		3. Kiểm tra sự lỏng các thanh dẫn động lái	3. Nâng phần trước bánh xe lên, lắc các bánh trước theo các hướng trước-sau, phải-trái.Nếu có độ rơ quá lớn thì có thể các thanh dẫn động lái hay các ổ bi bánh xe bị lỏng.
		Kiểm tra lỏng của ổ bi bánh xe	4. Nâng phần trước của xe lên và kiểm tra lỏng bằng cách lắc phía trên và phía dưới của mỗi bánh xe + Nếu thấy lỏng thì có thể do các bộ đòn treo, các khớp cầu hay các ổ bi bánh xe bị lỏng +Kiểm tra lỏng sau khi đạp phanh chân. Nếu độ lỏng giảm thì nguyên nhân có thể không phải do lỏng vòng bi bánh xe. Tuy nhiên nếu không còn thấy lỏng thì có thể lỏng ổ bi bánh xe là nguyên nhân duy nhất
2. Lái nặng - Có thể do sức cản quá lớn trong hệ thống lái hay lực hồi vị quá lớn từ các bánh xe.		1. Kiểm tra áp suất lốp	1. Nếu áp suất lốp thấp thì ta phải bơm lốp
	2. Kiểm tra hệ thống lái - Kiểm tra nguồn điện cung cấp cho mô tơ trợ lực. - Kiểm tra dẫn động lái nếu ma sát quá lớn hỏng chi tiết. -Kiểm tra tải trọng ban đầu, nếu quá chặt gây nặng lái.	- Kiểm tra nguồn và sửa chữa - Nâng phần trước xe lên. Tháo thanh dẫn động lái ra khỏi cơ cấu lái để cho phép kiểm tra riêng rẽ từng chi tiết. Nếu cơ cấu lái nặng thì nguyên nhân lái nặng có thể do có sự hỏng hóc trong cơ cấu lái, điều chỉnh tải trọng ban đầu không đúng, thiếu dầu mỡ, hay hỏng ổ bi hay bạc. Thay thế các chi tiết hỏng, điều chỉnh và sửa chữa tải trọng ban đầu.
		3. Kiểm tra khớp cầu hay trụ xoay	Tháo đòn cam quay ra khỏi thanh dẫn động lái và di chuyển đòn cam quay. Nếu quay nặng thì chốt xoay đứng hay khớp cầu có thể bị hỏng do ma sát lớn nên phải thay thế
		4. Kiểm tra đòn treo (nếu cong hỏng)	Đòn treo cong hỏng phải thay thế
		5. Kiểm tra chiều cao xe	5. Chiều cao xe sai lệch cũng gây lên nặng lái nên phải điều chỉnh lại
		6. Kiểm tra góc đặt bánh xe (góc caster góc nghiêng dọc trụ đứng)	6. Góc nghiêng dọc trụ đứng nếu sai thì điều chỉnh lại
3. Chạy Chữ Chi - Chạy chữ chi có nghĩa là xe có xu hướng không chạy theo hướng đánh tay lái. Lúc này người lái phải liên tục chỉnh tay lái để giữ xe chuyển động theo hướng mong muốn. Các nguyên nhân đã được đề cập ở mục “Độ rơ Vô Lăng Quá Lớn” và “Lái Nặng” cũng có thể là nguyên nhân của hiện tượng này.	1. Kiểm tra áp suất lốp (nếu không đúng)	1. Nếu áp suất lốp không đúng thì bơm lốp. Kiểm tra cả 4 bánh
		2. Kiểm tra hệ thống lái - Kiểm tra trục chính và khớp nối nếu lỏng - Kiểm tra mức dầu cơ cấu lái (loại bi tuần hoàn) nếu THẤP - Kiểm tra dẫn động lái quá rơ hay ma sát lớn làm hỏng chi tiết; - Kiểm tra lắp vỏ cơ cấu lái hay cơ cấu lái nếu lỏng; - Kiểm tra tải ban đầu và khe hở ăn khớp của cơ cấu lái; - Kiểm tra vòng bi bánh xe (nếu lỏng hay mòn); - Kiểm tra khớp cầu và trục xoay (nếu lỏng hay ma sát lớn gây mòn); - Kiểm tra các đòn treo  (nếu cong hỏng); - Kiểm tra giảm chấn* (nếu hỏng); - Kiểm tra lò xo (nhíp) nếu yếu; - Kiểm tra độ cao xe  (nếu sai); - Kiểm tra chiều rộng và chiều dài cơ sở (nếu sai) - Kiểm tra góc đặt bánh trước (nếu sai)	- Xiết chặt hay thay các chi tiết hỏng - Kiểm tra rò rỉ , đổ thêm hay sửa chữa - Xiết chặt hay thay các chi tiết hỏng   -Xiết chặt;   -Điều chỉnh, sửa hay thay;     - Điều chỉnh hoặc thay;   - Thay thế mới     - Thay thế mới   - Thay thế mới   - Thay thế mới   - Điều chỉnh hay thay - Điều chỉnh.   - Nếu góc caster quá nhỏ hay âm, nếu độ chụm hay độ mở quá lớn, cũng dẫn đến chạy chữ chi
4. Xe bị kéo sang một bên trong quá trình chạy bình thường - Có nghĩa là xe có xu hướng chạy sang một bên trong khi người lái đang cố gắng cho xe chạy theo đường thẳng, hiện tượng này giống như khi có sự chênh lệch lớn về sức cản lăn giữa bánh trái và bánh phải hay mô men tác dụng quanh trục xoay đứng trái và phải	1. Kiểm tra lốp và bánh xe - Kiểm tra cỡ lốp - Kiểm tra áp suất - Kiểm tra phanh (nếu bị bó phanh) - Kiểm tra khớp cầu hay chốt xoay (mòn do ma sát quá lớn) - Kiểm tra vòng bi bánh xe (ma sát quá lớn gây mòn ổ bi hay lắp ổ bi không đúng) - Kiểm tra bạc, chốt hệ thống treo (nếu mòn hay yếu) - Kiểm tra giảm chấn  (nếu hỏng) - Kiểm tra lò xo hệ thống treo (yếu hay rão không đều) - Kiểm tra độ cao xe  (nếu sai) - Kiểm tra chiều rộng và chiều dài cơ sở (nếu sai) - Kiểm tra góc đặt bánh trước(nếu sai)	- Nếu có sự khác nhau giữa đường kính ngoài của lốp trái và lốp phải thì quãng đường đi được sau một vòng quay của các bánh sẽ khác nhau. Kết quả là xe có xu hướng bị kéo sang bên trái hoặc phải khi nó tiến thẳng. Cần phải thay lốp cùng cỡ - Nếu áp suất lốp giữa lốp trái và lốp phải khác nhau thì sẽ sinh ra sự khác nhau giữa sức cản lăn ở 2 bánh và dẫn đến xe bị kéo lệch sang trái hoặc phải. Nếu không đều phải bơm lại. - Sửa chữa. - Thay thế mới. - Điều chỉnh hay thay thế - Thay thế mới. - Thay thế mới - Thay thế mới - Điều chỉnh hay thay. - Điều chỉnh. Xe cũng bị kéo lệch sang 1 phía nếu độ chụm hay độ mở quá lớn hay sự khác nhau giữa camber hoặc caster giữa 2 bánh quá lớn
5. Lắc tay lái - Có nghĩa là vô lăng bị lắc theo hướng quay của nó do sự rung động của các bánh trước quanh trục bánh xe. Hiện tượng rung cũng giống như lắc nhưng do nguyên nhân khác gây nên.(xem tài liệu trong phần tiếng ồn, rung động và tiếng ù). [Tham khảo – Lắc tay lái được chia thành 2 kiểu: sự rung động dai dẳng mà xuất hiện ở tốc độ thấp (20 km/h đến 60 km/h) và sự rung động chỉ xuất hiện ở một tốc độ xác định trên 80 km/h ; kiểu sau được goi là “Rung”.]	Kiểm tra lốp và bánh xe - Kiểm tra mòn lốp (nếu mòn không đều) - Kiểm tra áp suất bơm lốp(nếu sai) - Kiểm tra độ đảo lốp (nếu quá đảo) - Kiểm tra độ cân bằng*(nếu không cân bằng) - Kiểm tra độ rơ vô lăng (quá rơ) - Kiểm tra vòng bi bánh xe (nếu lỏng) -Kiểm tra khớp dầu và chốt xoay (nếu mòn) - Kiểm tra đòn treo (nếu cong) - Kiểm tra giảm chấn (nếu hỏng) - Kiểm tra lò xo nếu rão - Kiểm tra độ cao xe  (nếu sai) - Kiểm tra góc đặt bánh trước (nếu sai)	-Thay lớp mới. Lốp mòn không đều có thể do hỏng  trong hệ thống lái hay hệ thống treo. Nếu lắc tay lái được loại bỏ sau khi thay lốp mới, tiếp tục kiểm tra. - Bơm lại - Thay lốp mới - Sửa chữa - Điều chỉnh hay thay - Điều chỉnh - Thay thế mới - Thay thế mới - Thay thế mới - Thay thế mới - Điều chỉnh hay sửa - Điều chỉnh lại cho đúng. Lắc tay lái cũng rất có thể do caster quá lớn. Độ chụm, độ mở hay camber quá lớn, hay camber không đều giữa bánh trái và phải cũng có thể gây ra lắc tay lái.
6. Sự nẩy ngược của vô lăng - Sự nẩy ngược của vô lăng có nghĩa là vô lăng bị giật do xóc khi bánh trước đột ngột va vào chướng ngại vật trên đường. Sự nẩy ngược nhẹ là bình thường nhưng nếu có sự nẩy ngược quá mạnh thì phải xem xét kiểm tra.	1. - Kiểm tra áp suất lốp (không đều hay quá cao) - Kiểm tra độ rơ vô lăng (quá rơ) - Kiểm tra vòng bi bánh xe (nếu lỏng) -Kiểm tra khớp dầu và chốt xoay (nếu mòn) - Kiểm tra bạc hệ thống treo (nếu mòn hay yếu) - Kiểm tra giảm chấn (nếu hỏng) - Kiểm tra lò xo (nhíp) nếu rão - Kiểm tra độ cao xe  (nếu sai) - Kiểm tra góc đặt bánh trước (nếu sai)	1. - Bơm lại cho đúng   - Điều chỉnh hay thay - Điều chỉnh   - Thay thế mới - Thay thế mới - Thay thế mới - Thay thế mới - Điều chỉnh hay sửa - Điều chỉnh

3.2. Kiểm tra và chẩn đoán

3.2.1. Quy trình ĐỌC VÀ xử lý mã lỗi

B1 : Cần chuẩn bị máy chẩn đoán lỗi

B2 : Cắm VCI vào xe bật On chìa khoá lên đợi 1 lúc để máy và xe kết nối với nhau

         B3 : Chọn Diagnostic

B4 : Chọn Dòng xe và tự nhận kết nối số Vin của xe

B5 :Chọn khu vực xe

B6 : Chọn test cả xe và đợi 1 lúc sẽ ra kết quả hệ thống đạt và mã lỗi trên hệ thống

a. Quy trình xử lý mã lỗi C1512/  C1513/ C1514/ C1517

b. Quy trình xử lý mã lỗi C1524/ C1555

c. Quy trình xử lý mã lỗi C1516

3.2.2. Các lỗi thường gặp trên hệ thống lái

3.2.3. Chẩn đoán bằng phương pháp kiểm tra

* Kiểm tra độ dơ của vành lái.

- Mục đích: để đánh giá độ mòn tổng cộng và khe hở giữa các chi tiết trong hệ thống lái.

- Phương pháp tiến hành:

 

3.1. Kiểm tra độ dơ tự do của vành tay lái.

+ Dụng cụ: bao gồm vành chia độ lắp trên ống bọc trục lái còn kim lắp trên vành lái.

+ Kiểm tra: đặt xe ở vị trí đi thẳng, cố định bánh xe bên phải bằng các thanh chống giữa bánh xe với khung.

Dùng lực 1 kG quay hết vành lái về 1 phía, chỉnh kim về vị trí “0” ở trên bảng chia rồi quay hết vành lái về phía ngược lại. Khoảng dịch chuyển của kim cho ta biết độ dơ của vành lái.

+ Yêu cầu: độ dơ cho phép là 10 ®15⁰ , xe tải lớn không quá 25⁰

Nếu quá độ dơ cho phép thì phải chỉnh lại hộp lái hoặc các khớp cầu.

* Kiểm tra lực cản của ma sát của cơ cấu lái  (lực cản lái):

- Mục đích: kiểm tra lực cản bên trong của cơ cấu lái, từ đó đánh giá chất lượng bôi trơn và lực ma sát bên trong hệ thống.

- Phương pháp tiến hành kiểm tra:

+ Với hệ thống lái không trợ lực: Để xe ở vị trí đi thẳng, kích 2 bánh xe dẫn hướng, dùng lực kế móc vào vành lái và kéo cho đến khi các bánh xe bắt đầu chuyển hướng. Trị số trên lực kế chính là lực cản lái (lực ma sát bên trong).

Yêu cầu: Lực cản lái là (46)kG.

+ Với hệ thống lái trợ lực thì khi kiểm tra ta phải tháo đòn lái dọc (chỉ kiểm tra lực cản trong hộp lái), nổ máy và kiểm tra tại 3 vị trí của vành lái.

\ Vị trí 1: cách vị trí đi thẳng 2 vòng lái.

Yêu cầu: lực tác dụng khoảng 0,55 1,35kG.

\ Vị trí 2: cách vị trí đi thẳng 1 vòng lái.

Yêu cầu: lực cản giới hạn là từ 1 1,5kG.

\ Vị trí 3: là vị trí xe đi thẳng.

Yêu cầu: lực cản lăn là không quá 2,8kG.

3.3 Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái

STT	Nguyên công	Hình vẽ nguyên công	Dụng cụ, thiết bị	Các yêu cầu kĩ thuật
1	Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái : + Kẹp thước đo hàn trình tự do vành tay lái vào vỏ trục lái. + Đánh tay lái sang trái cho đến khi bánh trước của xe bắt đầu dịch chuyển thì dừng lại , đánh dấu vị trí lên thước. + Quay vành tay lái theo hướng ngược lại cho đến khi bánh xe dịch chuyển.		+Thước	+ Góc quay của kim sẽ tương ứng với hành trình tự do của vành tay lái lúc này nếu xe không nổ máy thì hành trình tự do của vành tay lái phải nhỏ hơn 30mm. + Nếu hành trình tự do quá lớn thì phải điều trỉnh khớp của thanh nối, cơ cấu lái , điều chỉnh độ rơ trục các đăng lái,siết chặt đai ốc bắt trục các đăng,điều chỉnh moay-ơ bánh xe.
2	Hiệu chỉnh lệch tăng vô lăng : + Kiểm tra xem vô lăng có bị lệch tâm hay không. + Dán băng dính che lên tâm bên trên của vô lăng và nắp trên của trục lái. + Lái xe theo đường thẳng trong 100m với tốc độ không đổi, giữ vô lăng để duy trì hướng chạy. + Vẽ một đường thẳng trên băng che, như được chỉ ra trong hình. + Quay vô lăng đến vị trí thẳng. + Vẽ một đường thẳng khác lên băng dính che dán trên vô lăng, như trên hình. + Đo khoảng cách giữa hai đường thẳng trên băng dính ở trên vô lăng. + Chuyển khoảng cách đo được thành góc đánh lái, khoảng cách là 1mm = khoảng 1 độ góc lái.		+ Băng dính +Thước dây + Bút	+ Vô lăng thẳng tâm.
3	Kiểm tra thanh răng : + Dùng đồng hồ so để kiểm tra độ cong của thanh răng như hình vẽ.	+ Đồng hồ số	Độ dao động của kim đồng hồ là chỉ độ cong của thanh răng. + Nếu độ cong  > 0,3mm thì uốn lại thanh răng trên máy ép thủy lực. + Nếu độ cong ≤ 0,3mm thì dùng tiếp.
4	Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm: + Đo các độ dài ren của các đầu thanh răng bên phải và bên trái. + Tháo các kẹp bắt cao su chắn bụi thước lái. + Nới lỏng các đai ốc hãm đầu thanh nối. + Điều chỉnh các đầu thanh răng nếu sự chênh lệch về chiều dài ren giữa các đầu thanh răng bên phải và bên trái không nằm trong phạm vi tiêu chuẩn. + Kéo dài đầu thanh răng ngắn hơn nếu độ chụm đo được lệch về hướng ngoài. + Thu ngắn đầu thanh răng dài hơn nếu độ chụm  đo được hướng vào trong. + Vặn các đầu thanh răng bên phải và bên trái một lượng bằng nhau để điều chỉnh độ chụm.		+Thước mét + Cờ lê	+ Tiêu chuẩn chiều dài ren chênh lệch 1.5mm hay nhỏ hơn. + Phải đảm bảo rằng chiều dài của đầu nối thanh răng trái và phải là giống nhau. + Xiết chặt đai ốc hãm đầu thanh nối đến momen , xiết tiêu chuẩn : 75mm.
5	Kiểm tra áp suất, đo độ đảo của lốp : + Kiểm tra các lốp xem có bị mòn hay áp suất lốp chính xác chưa. + Dùng đồng hồ so kiểm tra độ đảo của lốp.		+ Đồng hồ so + Đồng hồ đo áp suất	+ Áp suất lốp : - Phía trước : 220 kPa. -        Phía sau : 210 kPa. + Độ đảo lốp :          1,4mm ( 0.055 in) hay nhỏ hơn.
6	Kiểm tra đầu thanh nối : Các bước tiến hành kiểm tra : + Bắt chặt cụm thanh nối lên êtô ( Không được xiết quá chặt ). + Lắp đai ốc vào vít cấy. + Lắp khớp cầu ra trước và sau 5 lần hay hơn. + Đặt cân lực vào đai ốc, quay khớp cầu liên tục với tốc độ từ 3-5 giây cho 1 vòng quay, và kiểm tra momen quay ở vòng quay thứ 5. + Momen quay tiêu chuẩn : 0,29-1.96Nm. Nếu momen quay không nằm trong giá trị tiêu chuẩn, phải thay đầu thanh nối bằng chiếc mới.		+ Êtô + Cờ-lê cân lực	+ Momen quay tiêu chuẩn: 29-36Nm. + Nếu momen quay không nằm trong giá trị tiêu chuẩn, phải thay đầu thanh nối bằng chiếc mới.
7	Kiểm tra góc quay bánh xe : + Quay vô lăng hoàn toàn sang trái và phải, rồi đo góc quay. + Nếu các góc bánh xe phía trong bên phải khác với giá trị tiêu chuẩn, phải kiểm tra chiều dài đầu thanh răng bên trái và bên phải.	+ Thước mét	+ Góc quay bánh xe : - Bánh bên trong : 40⸰01’ +/- 2⸰ - Bánh xe bên ngoài:      35⸰21'
8	Chẩn đoán hệ thống lái : Thiết bị chẩn đoán của hãng HONDA ( VCI GDS ) . + Để bảo vệ máy VCI GDS , hãy chắc chắn rằng động cơ ngừng hoạt động khi kết nối hoặc ngắt kết nối VCI GDS từ các DLC. + Nếu bạn muốn xem dữ liệu OBD. + Kết nối cáp DLC để kết nối với bảng điều khiển.	+ Thiết bị chẩn đoán của hãng HODA ( VCI GDS ) .	+ Sử dụng theo yêu cầu kĩ thuật của nhà chế tạo.

 

KẾT LUẬN

Kỹ thuật ô tô ngày càng được phát triển tới mức rất cao, thỏa mãn những yêu cầu và đòi hỏi khắt khe về tính năng kinh tế, kỹ thuật môi trường, đặc biệt là an toàn chuyển động của ô tô ở tốc độ cao. Vì vậy trên ô tô được trang bị them rất nhiều hệ thống kỹ thuật cao để đảm bảo được các tính năng nói trên.

Sau một thời gian dài nghiên cứu tính toán và thiết kế, được sự trợ giúp tận tình của các thầy cô trong bộ môn và toàn thể các bạn. Đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Khai thác kĩ thuật hệ thống lái trợ lực điện trên xe Kia Morning”. Dựa trên những kiến thức đã học trong trường và kết quả thu được qua các đợt thực tập, em đã thực hiện đồ án với ba nội dung chính gồm: nghiên cứu và phân tích một số vấn đề lý thuyết liên quan đến kết cấu hệ thống lái trên ô tô, tiếp theo là tiến hành phân tích hệ thống lái trợ lực điện trên xe Kia Morning và tính toán một số chế độ thông số làm cơ sở để thay thế các chi tiết. Cuối cùng là phân tích quy trình bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái trợ lực điện.

Thông qua đồ án tốt nghiệp em đã phần nào hiểu được tác dụng và vai trò quan trọng của hệ thống lái và những cải tiến kỹ thuật để việc điều khiển xe được êm ái hơn. Đây là bước khởi đầu quan trọng giúp em có thể nhanh chóng tiếp cận với ngành công nghiệp ô tô của nước ta hiện nay. Đồ án có thể được sử dụng để làm tài liệu tham khảo, hỗ trợ cho quá trình tìm hiểu và khai thác kĩ thuật, hoặc mở rộng nghiên cứu chuyên sâu sau này.