Mục Lục ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán thiết kế hệ thống lái trên xe ô tô 7 chỗ 2023

LỜI NÓI ĐẦU.. 1

CHƯƠNG ITỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI. 2

1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu. 2

1.1.1. Công dụng.2

1.1.2. Phân loại hệ thống lái.2

1.1.3.  Yêu cầu của hệ thống lái ôtô.3

1.2. Cấu tạo chung hệ thống lái  ôtô.3

1.2.1. Vành lái.4

1.2.2. Trục lái.4

1.2.3. Cơ cấu lái.4

1.2.4. Dẫn động lái.10

1.2.5.  Các góc đặt bánh xe.12

1.2.6. Hệ thống lái có trợ lực.16

1.3 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế. 18

1.3.1 . Các thông số của xe thiết kế .18

1.3.2. Lựa chọn phương án thiết kế .19

1.4 Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu. 20

1. 4.1. Mục tiêu. 20
2. 4.2  Phương pháp. 20
3. 4.3. Nội dung. 20

CHƯƠNG IITÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI21

2.1 Tính toán động học hình thang lái.21

2. 1.1. Xác định kích thước hình học của hình thang lái .21

2.1.2. Xác định mômen cản quay vòng và lực lái lớn nhất.25

2.2. Tính toán thiết kế cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng.31

2.2.1 Tính toán bộ truyền trục vít- êcu bi:31

2.2.2 Tính toán bộ truyền thanh răng cung răng.36

2.3. Tính toán dẫn động lái40

2.3.1 Tính bền trục lái40

2.2.2. Tính bền đòn quay đứng. 41

2.2.3. Tính bền đòn kéo dọc.44

2.2.4. Tính bền đòn kéo ngang.45

2.2.5. Tính bền đòn bên. 46

2.2.6. Tính bền khớp cầu (Rotuyl).47

2.4 Tính toán thiết kế hệ thống cường hoá lái50

2.4.1 Đặc điểm của cường hoá lái.50

2.4.2 Lựa chọn phương án bố trí cường hoá lái.51

2.4.3.Tính toán cường hóa lái58

CHƯƠNG III:BẢO DƯỠNG,  SỬA CHỮAHỆ THỐNG LÁI. 68

3.1 Các hư hỏng của hệ thống lái68

3.2 Cách kiểm tra, chẩn đoán hệ thống lái .71

3.3. Bảo dưỡng và sữa chữa hệ thống lái73

3.3.1.  Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống. 73

3.3.2 Sửa chữa hệ thống lái73

KẾT LUẬN.. 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO.77

LỜI NÓI ĐẦU

Trên nền tảng đất nước đang trên đà phát triển lớn mạnh về kinh tế đó là sự thay da đổi thịt của quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và sự hội nhập của các ngành công nghiệp công nghiệp, kĩ thuật ô tô ở nước ta ngày càng chú trọng và phát triển. Một số vấn đề lớn đặt ra đó là sự hội nhập, tiếp thu những công nghệ phát triển vào việc lắp ráp sản xuất cũng như sử dụng bảo dưỡng trên xe ô tô. 

Hệ thống lái là một hệ thống quan trọng của ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ô tô hoặc giữ cho ô tô chuyển động xác định theo một hướng nào đó. Một hệ thống lái hoàn thiện về kết cấu, điều khiển dễ dàng sẽ giúp ta điều khiển xe dễ dàng, thoải mái đảm bảo an toàn của xe trong quá trình vận hành khai thác. Đồng thời nó còn nâng cao tính tiện nghi, hiện đại của xe.

Đáp ứng nhu cầu đó và sự hiểu biết về các ứng dụng khoa học kĩ thuật hiện đại. Em đã được giao nhiệm vụ “ Tính toán thiết kế hệ thống lái trên xe ô tô 7 chỗ ”. Đề tài bao gồm 3 phần chính như sau:

-Chương I: Tổng quan hệ thống lái

-Chương II: Tính toán thiết kế hệ thống lái

-Chương III: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI

1.1. Công dụng, phân loại và yêu cầu

1.1.1. Công dụng.

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

Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái tiếp nhận lực tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ vô lăng tới cơ cấu lái, cơ cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới các thanh dẫn động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng. Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe.      

Để quay vòng được thì người lái cần phải tác dụng vào vô lăng một lực. Đồng thời cần có một phản lực sinh ra từ mặt đường lên mặt vuông góc với bánh xe. Để quay vòng đúng thì các bánh xe dẫn hướng phải quay quanh một tâm quay tức thời khi quay vòng.

1.1.2. Phân loại hệ thống lái.

Có nhiều cách để phân loại hệ thống lái ôtô:

-Phân loại theo phương pháp chuyển hướng.

+Chuyển hướng hai bánh xe ở cầu trước (2WS).

+Chuyển hướng tất cả các bánh xe (4WS).

-Phân loại hệ thống lái theo đặc tính truyền lực.

+Hệ thống lái cơ khí.

+Hệ thống lái cơ khí có trợ lực bằng thuỷ lực hoặc bằng khí nén.

-Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái.

+Cơ cáu lái kiểu trục vít glôbôit - con lăn.

+ Cơ cấu lái kiểu trục vít - răng rẻ quạt và trục vít - êcu bi

+ Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng.

-Phân loại theo cách bố trí vành lái.

+ Bố trí vành lái bên trái (theo luât đi đường bên phải).

+ Bố trí vành lái bên phải (theo luật đi đường bên trái).

1.1.3.  Yêu cầu của hệ thống lái ôtô.

Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của ôtô là hệ thống lái. Theo đó hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu sau:

üĐảm bảo tính năng vận hành cao của ôtô có nghĩa là khả năng quay vòng nhanh và ngặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé.

üLực tác động lên vành lái nhẹ, vành lái nằm ở vị trí tiện lợi đối với người lái.

üĐảm bảo được động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt lết khi quay vòng.

üHệ thống trợ lực phải có tính chất tuỳ động đảm bảo phối hợp chặt chẽ giữa sự tác động của hệ thống lái và sự quay vòng của bánh xe dẫn hướng.

üTránh va đập truyền ngược từ bánh xe lên vành lái

üCơ cấu lái phải được đặt ở phần được treo để kết cấu hệ thống treo trước không ảnh hưởng đến động học cơ cấu lái.

üGiữ chuyển động thẳng ổn định.

üHệ thống lái phải bố trí thụân tiện trong việc bảo dưỡng và sửa chữa.

1.2. Cấu tạo chung hệ thống lái  ôtô.

1.Vành lái; 2.Trục lái; 3.Cơ cấu lái; 4.Đòn quayđứng; 5.Đòn kéo dọc; 6.Hình thang lái;   7.Đòn quay ngang; 8.Trụ  xoay đứng; 9.Bánh xe

Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát hệ thống lái.

1.2.1. Vành lái.

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.                                                                 (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 ôtô nào cũng có độ dơ nhất định, với xe con không được vượt quá 8.

1.2.2. Trục lái.

Trục lái có nhiệm truyền mômen 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 truc lái để cố định trục lái vào thân xe. Trục lái kết hợp với một cơ cấu hấp thụ va đập. Cơ cấunày 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 .

1.2.3. Cơ cấu lái.

Cơ cấu lái là bộ giảm tốc đảm bảo tăng mô men tác động của người lái đến các bánh xe dẫn hướng. Tỷ số truyền của cơ cấu lái thường bằng 18 đến 20 đối với xe con và bằng từ 21 đến 25 đối với xe tải .

1.2.3.1. Các yêu cầu của cơ cấu lái.       

Cơ cấu lái cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:

+      Có thể quayđược 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.

Sự đàn hồi của hệ thống lái có ảnh hưởng tới sự truyền các va đập từ măt 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 …

 1.2.3.2. Tỉ số truyền của cơ cấu lái:    

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

Trong đó:

w_q  : góc quay bánh lái

 w_W: góc quay đòn quay

Tỷ số truyền của cơ cấu lái đảm bảo tăng mômen từ vành lái đến các bánh xe dẫn hướng. Tỷ số truyền lớn sẽ giảm lực đánh lái nhưng người lái phải quay vô lăng nhiều

Vấn đề chọn tỷ số truyền của cơ cấu lái trên cơ sở ứng với 1 đến 2 vòng quay của vô lăng thì bánh xe phải quay được tối đa  từ 35⁰ đến 45⁰ từ vị trí trung gian trở đi. Quy luật thay đổi tỷ số truyền thích hợp nhất được thể hiện trên giản đồ sau:  

 

Hình 1.2. Quy luật thay đổi tỷ số truyền i_c của cơ cấu lái

Trong phạm vi góc quay q£p/2 thì tỷ số truyền của cơ cấu lái có giá trị cực đại đảm bảo chính xác cao trong khi lái ôtô trên đường thẳng với tốc độ cao và giúp lái nhẹ nhàng vì đa số thời gian lái là quay vành lái một góc nhỏ quanh vị trí trung gian. Ngoài việc lái nhẹ ra, cơ cấu lái có tỷ số truyền thay đổi theo qui luật như thế sẽ giảm ảnh hưởng của những va đập từ bánh dẫn hướng lên vành lái.

Khi q > p/2 thì ic giảm rất nhanh, ở hai rìa của đồ thị thì ic hầu như không thay đổi. Ở đoạn này khi quay vành lái một góc nhỏ thì bánh dẫn hướng quay một góc lớn giúp khả năng quay vòng của ôtô tốt hơn. 

1. 2. 3.3. Tỷ số truyền của dẫn động lái id

Tỷ số truyền này phụ thuộc vào kích thước và quan hệ của các cánh tay đòn. Trong quá trình bánh xe dẫn hướng quay vòng giá trị của các cánh tay đòn sẽ thay đổi. Trong các kết cấu hiện nay id thay đổi không nhiều lắm: id = 0,9 ¸ 1,2

1.2.3.4. Tỷ số truyền lực của hệ thống lái il

Là tỷ số giữa tổng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng và lực đặt lên vành lái cần thiết để khắc phục lực cản quay vòng.                                                                     (1 - 4)

Trong đó:

Mc - mômen cản quay vòng của bánh xe.

c - cánh tay đòn quay vòng tức là khoảng cách từ tâm mặt tựa của lốp đến đường trục đứng kéo dài.

Ml - mômen lái đặt trên vành lái.

r - bán kính vành tay lái.

   Như vậy ta có:

                                                                                                           (1 - 5)    

Bán kính vành tay lái ở da số ôtô hiện nay là 200 ¸ 250mm và tỷ số truyền góc ig không vượt quá 25 vì vậy il không được lớn quá, il hiện nay chọn trong khoảng từ 10 ¸ 30.

1.2.3.5. Hiệu suất thuận

Hiệu suất thuận là hiệu suất tính theo lực truyền từ trên trục lái xuống. Hiệu suất thuận càng cao thì lái càng nhẹ. Khi thiết kế hệ thống lái yêu cầu phải hiệu suất thuận cao. 

1.2.3.6. Hiệu suất nghịch

Hiệu suất nghịch là hiệu suất tính theo lực truyền từ đòn quay đứng lên trục lái. Nếu hiệu suất nghịch rất bé thì  các lực va đập tác dụng lên hệ thống chuyển động của ôtô sẽ không truyền đến bánh lái được vì chúng bị triệt tiêu bởi ma sát trong cơ cấu lái. Nhưng không thể đưa hiệu suất nghịch xuống thấp quá vì khi đó bánh lái xẽ không tự trả lại được về vị trí ban đầu dưới tác dụng của mômen ổn định. Bởi vậy để đảm bảo khả năng tự trả bánh lái từ vị trí đã quay về vị trí ban đầu và để hạn chế các va đập từ đường tác dụng lên hệ thống lái trong một phạm vi nào đấy thì cơ cấu lái được thiết kế với một hiệu suất nghịch nhất định.    

1.2.3.7 Một số loại cơ cấu lái thường dùng:

a) Cơ cấu lái trục vít chốt quay

Cơ cấu lái loại này gồm hai loại:

+ Cơ cấu lái trục vít và một chốt quay.

+ Cơ cấu lái trục vít và hai chốt quay.

 

Hình 1.3. Cơ cấu lái trục vít chốt quay

Ưu điểm:

Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay có thể thay đổi tỷ số truyền theo yêu cầu cho trước. Tùy theo điều kiện cho trước khi chế tạo khi chế tạo trục vít ta có thể có loại cơ cấu lái chốt quay với tỷ số truyền không đổi, tăng hoặc giảm khi quay vành lái ra khỏi vị trí trung gian. Để tăng hiệu suất của cơ cấu lái và giảm độ mòn của trục vít và chốt quay thì chốt được đặt trong ổ bi.

b) Cơ cấu lái trục vít con lăn

Loại cơ cấu lái này được sử dụng rộng rãi nhất. Cơ cấu lái gồm trục vít glôbôit 1 ăn khớp với con lăn 2 (có ba tầng ren) đặt trên các ổ bi kim của trục 3 của đòn quay đứng. Số lượng ren của loại cơ cấu lái trục vít con lăn có thể là một, hai hoặc ba tuỳ theo lực truyền qua cơ cấu lái.

Hình 1.4. Cơ cấu lái trục vít con lăn

c)Cơ cấu lái  trục vít -êcu bi - thanh răng - cung răng.

Gồm một trục vít có hai đầu được đỡ bằng ổ bi đỡ chặn. Trục vít và êcu có rãnh tròn có chứa các viên bi lăn trong rãnh. Khi đến cuối rãnh thì các viên bi theo đường hồi bi quay trở lại vị trí ban đầu.

Khi trục vít quay (phần chủ động), êcu bi chạy dọc trục vít, chuyển động này làm quay răng rẻ quạt. Trục của bánh răng rẻ quạt là trục đòn quay đứng. Khi bánh răng rẻ quạt quay làm cho đòn quay đứng quay, qua các đòn dẫn động làm quay bánh xe dẫn hướng

Hình 1.5. Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn

1. Vỏ cơ cấu lái, 2. ổ bi dưới,3.Trục vít, 4. Êcu bi, 5. Ổ bi trên                       

6. Phớt, 7. Đai ốc điều chỉnh, 8. Đai ôc hãm,  9. Bánh răng rẻ quạt, 10.Bi

Cơ cấu lái kiểu trục vít- êcu bi – cung răng có ưu điểm lực cản nhỏ, ma sát giữa trục vít và trục rẻ quạt nhỏ (ma sát lăn).

1.2.4. Dẫn động lái.

Dẫn động lái gồm những chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của bánh xe. Dẫn động lái phải đảm bảo các chức năng sau:

-Nhận chuyển động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng.

-Đảm bảo quay vòng của các bánh xe dẫn hướng sao cho không xảy ra hiện tượng trượt bên lớn ở tất cả các bánh xe, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng.

-Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang   và đòn kéo bên. Nhờ hình thang lái nên khi quay vô lăng một góc thì các bánh xe dẫn hướng sẽ quay đi một góc nhất định. Hình thang lái có thể bố trí trước hoặc sau cầu dẫn hướng tùy theo bố trí chung.

Quan hệ hình học ACKERMAN biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn hướng quanh trục đứng với giả thiết tâm quay tức thời của xe nằm trên  đường kéo dài của tâm trục cầu sau .

Hình 1.6. Quan hệ hình học của ACKERMAN.

Để thực hiện quay vòng đúng thì các bánh xe dẫn hướng (trên cùng một cầu) phải quay theo các góc a, b khác nhau và quan hệ hình học được xác định theo biểu thức sau :

                                                                                          (1- 6)

Trong đó :

        L : chiều dài cơ sở của xe.

        B₀ : khoảng cách của hai đường tâm trụ quay đứng trong mặt phẳng đi qua tâm    trụcbánh xe và song song với mặt đường .

       a, b : Góc quay của bánh xe dẫn hướng  phía trong và phía ngoài   

Để đảm bảo điểu kiện (1), trên xe sử dụng cơ cấu hình thang lái 4 khâu gọi là hình thang lái Đantô. Hình thang lái Đantô chỉ áp dụng gần đúng điều kiện trên, song do kết cấu đơn giản nên được dùng rất phổ biến. Mỗi một chủng loại xe, có kích thước và vị trí đòn của cơ cấu 4 khâu sao cho sai lệch trong quan hệ  hình học của cơ cấu lái 4 khâu với quan hệ hình học ACKERMAN chỉ nằm ở góc  quay bánh xe dẫn  hướng lớn. Giá trị sai lệch so với lý thuyết từ 0⁰30^’ đến 1⁰ khi bánh xe dẫn hướng ở vùng quay vòng gấp.

Đối với dầm cầu liền, hệ thống treo phụ thuộc thì cấu tạo của hình thanh lái Đantô như sau:

Dầm cầu đứng đóng vai trò là một khâu cố định, hai đòn bên dẫn động các bánh xe, đòn ngang liên kết với các đòn bên bằng những khớp cầu (rotuyl lái). Các đòn bên quay quanh đường tâm trụ đứng (hình 1.8)

Hình1.7. Cơ cấu đòn ngang

a       Đòn kéo ngang khi có dầm cầu liền.

b       Đòn kéo ngang nằm trước dầm cầu.

Trên hệ thống treo độc lập, số lượng các đòn và khớp tăng lên nhằm đảm bảo các bánh xe dịch chuyển độc lập với nhau.

   Số lượng các đòn tăng lên tuỳ thuộc vào kết cấu của cơ cấu lái, vị trí bố trí cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống treo…nhưng vẫn đảm bảo quan hệ hình học ACKERMAN, tức gần đúng với hình thang lái Đantô. Hai phương pháp  bố trí dẫn động lái điển  hình  ở hệ thống treo độc lập  được trình  bày theo hình 1.8:

Hình1.8. Cơ cấu đòn ngang nối liên kết với hệ thống treo độc lập

a       Đòn ngang nối nằm sau dầm cầu.

b       Đòn ngang nối nằm trước dầm cầu.

Một số xe tải hạng nặng dùng dẫn động lái hai cầu trước tức 4 bánh dẫn hướng và hai hình thang lái 4 khâu Đantô.

Hình 1.9. Bố trí hai cầu trước dẫn hướng

Trong các kết cấu hiện nay, tỷ số truyền dẫn động lái thường nằm trong khoảng từ 0,85 đến 1,1.

1.2.5.  Các góc đặt bánh xe.

Để tránh trường hợp người lái vẫn phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe ở trạng thái chạy thẳng, hoặc người lái phải tác dụng một lực lớn để quay vòng xe, các bánh xe được lắp vào thân xe với các góc nhất. Những góc này được gọi chung là góc đặt bánh xe. Nếu các góc đặt bánh xe không đúng thì có thể dẫn đến các hiện tượng sau:   

+ Khó lái.

+ Tính ổn định lái kém.

+ Trả lái trên đường vòng kém.

+ Tuổi thọ lốp giảm (mòn nhanh).

1.2.5.1 .Góc nghiêng ngang của bánh xe (Camber).

Góc tạo bởi đường tâm của bánh xe dẫn hướng ở vị trí thẳng đứng với đường tâm của bánh xe ở vị trí nghiêng được gọi là góc Camber, và đo bằng độ.

Hình 1.10. Góc CAMBER.   

Góc Camber ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới tác động của trọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trước và hệ thống treo trước. Đồng thời giảm cánh tay đòn của phản lực tiếp tuyến với trục trụ đứng, để làm giảm mômen  tác dụng lên dẫn động lái và giảm lực lên vành tay lái.

Khi chuyển động trên đường vòng, do tác dụng của lực ly tâm thân xe nghiêng theo hướng quay vòng, các bánh xe ngoài nghiêng vào trong, các bánh xe trong nghiêng ra ngoài so với thân xe. Để các bánh xe lăn gần vuông góc với mặt đường để tiếp nhận lực bên tốt hơn, trên xe có tốc độ cao, hệ treo độc lập thì góc Camber thường âm.

1.2.5.2.Góc nghiêng dọc trụ đứng và chế độ lệch dọc (Caster và khoảng Caster).

Góc nghiêng dọc của trụ đứng đo bằng độ, xác định bằng góc giữa trụ xoay đứng và phương thẳng đứng khi nhìn từ cạnh xe. Khoảng cách từ giao điểm của đường tâm trục đứng với mặt đất đến đường tâm vùng tiếp xúc giữa lốp và mặt đường được gọi là khoảng Caster c.

                                             

Hình 1.11. Caster và khoảng Caster.

Hồi vị bánh xe do khoảng Caster: Dưới tác dụng của lực ly tâm khi bánh xe vào đường vòng hoặc lực do gió bên hoặc thành phần của trọng lượng xe khi xe đi vào đường nghiêng, ở khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ xuất hiện các phản lực bên Y_b.

Khi trụ quay đứng được đặt nghiêng về phía sau một góc nào đó so với chiều tiến của xe (Caster dương) thì phản lực bên Y_b của đường sẽ tạo với tâm tiếp xúc một mô men ổn định, mô men đó được xác định bằng công thức sau:

                                      M=Y_b.c                                                                            (1- 7)

Mômen này có xu hướng làm bánh xe trở lại vị trí trung gian ban đầu khi nó bị lệch khỏi vị trí này. Nhưng khi quay vòng người lái phải tạo ra một lực để khắc phục mô men này. Vì vậy, góc Caster thường không lớn. Mômen này phụ thuộc vào góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Đối với các xe hiện đại thì trị số của góc Caster bằng khoảng từ  0⁰đến 3⁰.

1.2.5.3 Góc nghiêng ngang trụ đứng (Kingpin).

Góc nghiêng ngang của trụ đứng được xác định trên mặt cắt ngang của xe. Góc Kingpin được tạo nên bởi hình chiếu của đường tâm trụ đứng trên mặt cắt ngang đó và phương thẳng đứng.  

Hình 1.12.  Góc KingPin

Tác dụng:

Giảm lực đánh lái: Khi bánh xe quay quanh trụ đứng với khoảng lệch tâm là bán kính quay của bánh xe quay quanh trụ đứng r₀. Nếu r₀ lớn sẽ sinh ra mô men lớn quanh trụ quay đứng do sự cản lăn của lốp, vì vậy làm tăng lực đánh lái. Do vậy giá trị của r₀ có thể được giảm để giảm lực đánh lái, phương pháp để giảm r₀ là tạo Camber dương và làm nghiêng trụ quay đứng (tạo góc KingPin) .

Cải thiện tính ổn định khi chạy thẳng: Góc KingPin sẽ làm cho các bánh xe tự động quay về vị trí chạy thẳng sau khi quay vòng do có mômen phản lực (gọi là mômen ngược) tác dụng từ mặt đường lên bánh xe. Giá trị của mômen ngược phụ thuộc vào độ lớn của góc KingPin.

1.2.5.4. Độ chụm và độ mở (góc doãng).

Khi nhìn từ trên xuống, nếu phía trước của các bánh xe gần nhau hơn phía sau thì gọi là độ chụm. Nếu bố trí ngược lại là độ mở.

Độ chụm được biểu diễn bằng khoảng cách B-A. Kích thước B, A được đo ở mép ngoài của vành lốp ở trạng thái không tải khi xe đi thẳng. Độ chụm có ảnh hưởng lớn tới sự mài mòn của lốp và ổn định của vành lái.

                                                                                                                                                                           Quá trình lăn của bánh xe gắn liền với sự xuất hiện lực cản lăn P_f ngược chiều chuyển động đặt tại chỗ tiếp xúc của bánh xe với mặt đường. Lực P_f này đặt cách trụ quay đứng một đoạn R₀ và tạo nên một mômen quay với tâm trụ quay đứng. Mômen này tác dụng vào hai bánh xe và ép hai bánh xe về phía sau. Để lăn phẳng thì các bánh xe đặt với độ chụm  =B-A  dương.

Với góc  như thế thì tạo lên sự ổn định chuyển động thẳng của xe tức là ổn định vành tay lái.

Hình 1.14. Lực cản lăn và vị trí đặt của nó.

Ở cầu dẫn hướng, lực kéo cùng chiều với chiều chuyển động sẽ ép bánh xe về phía trước. Bởi vậy góc  giảm.Trong trường hợp này, để giảm ảnh hưởng của lực cản lăn và lực phanh và đồng thời giảm tốc độ động cơ đột ngột (phanh bằng động cơ), thì bố trí các bánh xe với góc đặt  có giá trị nhỏ hơn hoặc bằng không.

1.2.6. Hệ thống lái có trợ lực.

1.2.6.1. Công dụng và sự cần thiết của hệ thống trợ lực lái.

Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động của người lái. Trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nâng cao tính an toàn chuyển động khi xe có sự cố ở bánh xe và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái. Ngoài ra để cải thiện tính êm dịu chuyển động, phần lớn các xe hiện đại đều dùng lốp bản rộng, áp suất thấp để tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường. Kết quả là cần một lực lái lớn hơn.

Vì vậy để giữ cho hệ thống lái nhanh nhạy trong khi chỉ cần lực lái nhỏ, phải có một vài loại thiết bị trợ giúp hệ thống lái gọi là trợ lực lái.

1. 2.6.2. Phân loại hệ thống trợ lực lái.

Dựa vào kết cấu và nguyên lý của van phân phối:

+   Hệ thống lái trợ lực kiểu van trụ tịnh tiến

+   Hệ thống lái trợ lực kiểu van cánh

Dựa vào vị trí của van phân phối và xi lanh lực:

+   Hệ thống lái trợ lực kiểu van phân phối, xy lanh lực đặt chung trong cơ cấu lái.

+   Hệ thống lái trợ lực kiểu van phân phối, xy lanh lực đặt riêng .

+   Hệ thống lái trợ lực kiểu van phân phối, xy lanh lực kết hợp trong đòn kéo

Hiện nay dạng bố trí thông dụng nhất trên hệ thống lái của xe là van phân phối, xy lanh lực và cơ cấu lái đặt chung. Còn nguồn năng lượng là một bơm cánh gạt được dẫn động từ động cơ của xe nhờ dây đai.

1.2.6.3 . Nguyên lý trợ lực lái.

Trợ lực lái là một thiết bị thuỷ lực sử dụng công suất của động cơ để giảm nhẹ lực lái. Động cơ dẫn động bơm tạo ra dầu cao áp tác dụng lên piston nằm trong xy lanh lực. Piston trợ giúp cho việc chuyển động của thanh răng. Mức độ trợ giúp  phụ thuộc  vào độ lớn của áp suất dầu tác dụng lên piston. Vì vậy nếu cần trợ lực lớn hơn thì phải tăng áp suất dầu.

a) Vị trí trung gian (khi xe chuyển động thẳng).

Dầu từ bơm được đẩy lên van điều khiển. Nếu van ở vị trí trung gian, tất cả dầu sẽ chảy qua van vào cửa xả và hồi về bơm. Vì áp suất dầu bên trái và bên phải piston là như nhau nên piston không chuyển động về hướng nào.

 

b) Khi qua vòng .

Khi trục lái chính quay theo bất kỳ hướng nào, giả sử quay sang phải thì van điều khiển cung di chuyển làm đóng một phần cửa dầu, còn cửa kia mở rộng hơn. Vì vậy làm thay đổi lượng dầu vào các cửa, cùng lúc đó áp suất dầu được tạo ra. Như vậy tạo ra sự trênh lệch áp suất giữa hai khoang trái và phải của piston. Sự trênh lệch áp suất đó làm piston dịch chuyển về phía có áp suất thấp, dầu bên áp suất thấp sẽ được đẩy qua van điều khiển về bơm.

Hình 1.16. Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái khi quay vòng.

1.3 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế

1.3.1 . Các thông số của xe thiết kế .

-Những mẫu xe 7 chỗ từ lâu đã luôn có một chỗ đứng vững chắc trên thị trường. Với nền tảng là tính đa dụng cao, những mẫu xe trong phân khúc cũng ngày càng được nâng cấp về thiết kế và trang bị tiện nghi để thu hút khách hàng

Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của xe

 1.3.2. Lựa chọn phương án thiết kế .

1.3.2.1. Chọn phương án dẫn động lái.

Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái ĐANTÔ, nó được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang và các đòn kéo bên. Sự quay vòng của ôtô rất phức tạp,để đảm bảo mối quan hệ động học của các bánh xe phía trong và phía ngoài khi quay vòng là một điều khó thực hiện. Hiện nay người ta chỉ đáp ứng gần đúng mối quan hệ động học đó bằng hệ thống khâu khớp và đòn kéo tạo nên hình thang lái. Với xe thiết kế có hệ thống treo phụ thuộc, do đó chọn phương án dẫn động lái với hình thang lái Đantô (hình thang lái 4 khâu).

1.3.2.2. Chọn phương án cơ cấu lái.

Dựa vào những ưu điểm đã trình bày trong phần tổng quan cơ cấu lái, ta chọn phương án cho cơ cấu lái là loại trục vít - êcu bi - cung răng.

Cơ cấu lái loại này có ưu điểm là hiệu suất cao (0,65 - 0,7), độ bền cao, dễ dàng phối hợp với van phân phối và xy lanh của cường hoá thuỷ lực và hệ thống lái 4 khâu.

1.4 Mục tiêu, phương pháp, nội dung nghiên cứu

1.4.1. Mục tiêu

- Tìm hiểu được tổng quan hệ thống lái , phân tích và kiểm nghiệm đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật, phù hợp với điều kiện làm việc

1.4.2  Phương pháp

- Sự kết hợp giữa phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tính toán thiết kế thông số chi tiết và kiểm nghiệm theo các tài liệu hướng dẫn có độ tin cậy cao kết hợp với việc quan sát đo đạc phù hợp đưa ra quy trình công nghệ.

1.4.3. Nội dung      

- Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu thì đồ án bao gồm một số nội dung cơ bản sau:

  Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái

  Chương 2: Tính toán thiết kế hệ thống lái

  Chương 3: Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI

2.1Tính toán động học hình thang lái.

Nhiệm vụ của tính toán động học hình thang lái là xác định những thông số tối ưu của hình thang lái, đảm bảo động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng.

2.1.1. Xác định kích thước hình học của hình thang lái và quan hệ động học của góc quay bánh xe dẫn hướng.

a)  Xây dựng quan hệ lý thuyết.

Từ lý thuyết quay vòng, hệ thống lái phải đảm bảo gần đúng mối quan hệ giữa góc quay bánh xe dẫn hướng bên ngoài và bên trong so với tâm quay vòng. Theo giáo trình thiết kế và tính toán ôtô máy kéo mối quan hệ đó được thể hiện ở công thức sau:

                                                                                           (2-1)

suy ra:     cotg=

Với B₀= 1480 (mm); L= 2850 (mm)

b : là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài.

a : là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong.

Khi xe đi thẳng các đòn bên tạo với phương dọc một góc q. Khi ôtô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa a và b vẫn được giữ nguyên như công thức trên thì hình thang lái Đantô không thể thoả mãn hoàn toàn được. Tuy nhiên ta có thể chọn một kết cấu hình thang lái sao cho sai lệch với quan hệ lý thuyết trong giới hạn cho phép tức là độ sai lệch giữa góc quay vòng thực tế và lý thuyết cho phép lớn nhất ở những góc quay lớn không được vượt quá 1,5 độ. 

 

Hình 2.1. Sơ đồ động học hình thang lái khi xe đi thẳng.

Khi xe quay vòng để đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng không bị trượt lết hoặc trượt quay thì đường vuông góc với các véc tơ vận tốc chuyển động của tất cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm, điểm đó là tâm quay vòng tức thời của xe

Hình2.2.Sơ đồ động học quay vòng xe có hai bánh dẫn hướng phía trước

Thay các giá trị tương ứng ta có bảng sau (đơn vị đo góc là độ): 

Bảng 2.1. Quan hệ giữa b và a theo lý thuyết

0.00	5.00	10.00	15.00	20.00	25.00	30
0.00	4.74	9.03	12.95	16.53	19.85	23
35.0	40.0
26.0	28.9

                 

b) Xây dựng cỏc quan hệ thực tế của cơ cấu Đantô.

Hình thang lái Đantô là cơ cấu đảm bảo gần đúng quan hệ của cụng thức. Khi cho trước các kích thước ,L,m,n, thì quan hệ a,b được xác định nhờ công thức sau:

Theo quan hệ này khi biết trước một góc q nào đó thì ứng với mỗi giá trị của góc a ta sẽ có một giá trị của b. Nghĩa là hàm số b = f(q,a) sẽ biểu thị được đường cong đặc tính thực tế của hình thang lái. Vấn đề đặt ra là phải chọn các thông số hình thang lái sao cho hợp lý để sự sai khác giữa đường cong đặc tính của hình thang lái so với đường đặc tính lý thuyết là nhỏ nhất.

Dùng phương pháp đồ thị để kiểm tra sự sai khác của đường đặc tính hình thang lái thực tế so với lý thuyết theo quan hệ b = f(q,a).

Chọn

Sơ bộ:

Dựa vào công thức (1-8) ta xây dựng các đường đặc tính hình thang lái thực tế ứng với mỗi giá trị của góc a.

0.00	4.74	9.03	12.95	16.53
0.00	5.00	10.00	15.00	20.00
= 24.04	0.00	4.79	9.17	13.18	16.80
	0.00	-0.05	-0.14	-0.23	-0.27
=23	0.00	4.80	9.21	13.26	16.95
	0.00	-0.06	-0.18	-0.31	-0.42
= 22	0.00	4.81	9.25	13.35	17.10
	0.00	-0.07	-0.22	-0.40	-0.57
= 25	0.00	4.78	9.13	13.09	16.66
	0.00	-0.04	-0.10	-0.14	-0.13

Bảng 2.2. Bảng giá trị quan hệ giữa a và b phụ thuộc vào góc q

Đồng thời ta lấy thêm một vài giá trị lân cận với góc q để so sánh. Các giá trị tương ứng được thể hiện trong bảng dưới đây:

Với:                                                                                  

Dựa vào các số liệu trong bảng trên ta vẽ được đồ thị đặc tính động học hình thang lái lý thuyết và thực tế trên cùng một hệ trục toạ độ.

Hình 2.3. Đồ thị đặc tính động học hình thang lái

Nhận thấy rằng độ sai lệch giữa góc quay vòng thực tế và góc quay vòng lý thuyết nhỏ nhất là giá trị =22

Sau khi chọn xong góc  ta tính n:

 (mm)

2.1.2. Xác định mômen cản quay vòng và lực lái lớn nhất.

Lực đặt lên vành lái được xác định cho trương hợp ôtô quay vòng tại chỗ vì lúc này lực cản quay vòng đạt giá trị cực đại. Lúc đó mômen cản quay vòng trên một bánh xe dẫn hướng Mc sẽ bằng tổng số của mômen cản lăn M1, mômen ma sát giữa bánh xe và mặt đường M2 và mômen ổn định M3 gây nên bởi các góc đặt của các bánh xe và trụ đứng.

 

Hình 2.4. Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái      Hình 2.5. Sơ đồ đặt bánh xe dẫn  hướng

a)  Mômen cản M1

Mômen cản quay vòng được xác định theo công thức:                                                                                           (2 - 3)

Trong đó:

G_bx – trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng.  

                              

a - cánh tay đòn.    

         Ta có:

                                                                                                           (2- 4)

         ở đây:

B_t - chiều rộng vết trước B_t = 1640 (mm)

B - khoảng cách giữa hai trụ đứng cầu dẫn hướng B= 1480 (mm).     

Suy ra:

f - hệ số cản lăn ta xét trong trường hợp khi ôtô chạy trên đường xấu như đường đất, đá sỏi  (f = 0,04).

Vậy:    

b) Mômen cản M2 do ma sát giữa bánh xe và mặt đường

Hình 2.6.  Lực ngang Y do lốp xe có tính đàn hồi khi chịu mômen quay vòng

Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe thì bề mặt tiếp xúc giữa lốp và đường sẽ bị lệch đi đối với trục bánh xe. Nguyên nhân lệch này là do sự đàn hồi bên của lốp. Điểm đặt của lực Y sẽ nằm cách hình chiếu của trục bánh xe một đoạn x về phía sau.

Đoạn x được thừa nhận bằng nửa khoảng cách của tâm diện tích tiếp xúc đến rìa ngoài của nó theo công thức sau:

                                           

Trong đó:

    + r – bán kính tự do của bánh xe.

                     

     B - chiều rộng lốp B = 285 (mm)

     d - đường kính vành bánh xe d = 20 (ins).   

          (mm)

    r – bán kính làm việc của bánh xe.

Ta thừa nhận:

                r = 0,96.r = 0,96.539 = 517.44 (mm).

        Nên: 

Do đó mômen cản do bánh xe trượt lê là:

                                                                                                          (2-5)

            Với  là hệ số bám ngang. Lấy j  = 0,85

       Vậy:        

Để làm ổn định các bánh xe dẫn hướng người ta làm các góc đặt bánh xe. Tất cả các góc này để làm ổn định cho hệ thống lái nhưng chúng làm xuất hiện mômen cản M3. Việc tính toán mômen này tương đối phức tạp nên giá trị mômen cản M3 được kể đến bởi hệ số.

                                c = 1,07 ¸ 1,15    Ta chọn  c= 1,1. 

Mômen cản quay vòng tại 1 bánh xe dẫn hướng là:

                                    M =                                                               (2- 6)

 Như  vậy mômen cản quay vòng tại cầu dẫn hướng được tính như sau:

                                                                                            (2 - 7)

  hl –là hiệu suất tính đến tổn hao ma sát tại cam  quay và các khớp trong dẫn động lái

h = 0,50 ¸ 0,70, lấy h = 0,7

c)  Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái.

Khi đánh lái trong trường hợp ôtô đứng yên tại chỗ, lực đặt lên vành lái để thắng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng là lực lái lớn nhất. Lực này được xác định theo công thức:

                                                                                       (2 - 8)

Trong đó:

          M_c – mômen cản quay vòng M­_c = 1475(Nm).

R – bán kính bánh lái R = 0,2 (m).

i_c – tỷ số truyền cơ cấu lái i_c =20,5.

h_th – hiệu suất thuận của cơ cấu lái, đối với cơ cấu lái trục vít- êcu bi hiệu suất thuận h_th = 0,7

i_tr – tỷ số truyền của truyền động lái.                                                                                    

Hình 2.7. Sơ đồ xác định tỷ số truyền dẫn động lái

Coi tỷ số truyền của dẫn động lái bằng tỷ số giữa chiều dài các đòn nối với thanh kéo dọc.

                    i_tr = L_n/L_đ  =1                                                                         (2 - 9)

Vậy ta có:

d)  Xác định góc quay vành lái và bán kính quay vòng ôtô:

- Góc quay vành lái lớn nhất:

Góc quay vành lái lớn nhất được xác định theo góc quay bánh xe dẫn hướng yêu cầu nhằm tạo nên khả năng quay vòng với bán kính quay vòng nhỏ nhất. Thông thường góc quay bánh xe dẫn hướng kẻ từ vị trí trung gian đến vi trí quay lớn nhất ,lấy trung bình cho cả hai bên có thể lấy với xe con: =31

Góc quay vành lái lớn nhất khi tính từ vị trí trung gian (vòng

-Bán kính quay vòng nhỏ nhất gồm:

Bán kính lý thuyết Rlt nhỏ nhất tính tới trọng tâm ôtô: 

Hình 2.8. Bán kính quay vòng ôtô

Bán kính nhỏ nhấtcủa hành lang quét phía trong:

                                  (2- 11)

Bán kính nhỏ nhất  của hành lang quét phía ngoài:

                              (2- 12)

Chiều rộng hành lang quét: 

...

 

Chọn đường kính của thanh xoắn là: D = 5(mm)

Hình 2.25. Thanh xoắn

Kiểm nghiệm điều kiện bền:

Vậy thanh xoắn thoả mãn điều kiện bền.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG,  SỬA CHỮA

HỆ THỐNG LÁI

3.1 Các hư hỏng của 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.

a) Lốp xe mòn không đều

-Nguyên nhân khiến lốp xe mòn không đều có thể là do sự căn chỉnh thước lái không chuẩn xác, cũng có thể là do các bộ phận khác của hệ thống lái bị mòn hoặc do thước lái bị hỏng.

Hình 3.1 Lốp xe mòn không đều

b) Hỏng motor trợ lực điện

-Hệ thống lái trợ lực bằng mô tơ trợ lực lái điện (MDPS) sử dụng mô tơ điện để trợ lực lái. Đó là một hệ thống lái độc lập với mô tơ điện. Mô tơ trợ lực lái điện, còn được gọi là Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) vận hành động cơ theo điều kiện lái, do đó mang lại đặc tính lái tối ưu. Hệ thống thân thiện với môi trường vì không sử dụng dầu trợ lực lái. Các hư hỏng như bị vỡ bánh răng , mòn chổi than , cụm motor bị hỏng , đứt dây cuộn dây , đứt dây đồng trong motor ....

Hình 3.2 Hỏng motor trợ lực điện

c) Cảm biến mômen bị hỏng

Sau 1 thời gian sử dụng cảm biến momen có thể bị hỏng, chập mạch trong cảm biến

Một cảm biến momen xoắn phù hợp là đảm bảo độ chính xác và tránh hư hại.

Ngoài ra, cần phải quan tâm đến các yếu tố khác như: phân loại, xem xét về ứng dụng, yếu tố môi trường, yêu cầu về vật lý và chi phí dự trù.

Hình 3.3 Cảm biến mômen bị hỏng

d) Hỏng EMPS ECU

-ECU là viết tắt của cụm từ Electronic Control Unit nghĩa là bộ điều khiển điện tử, hay ngôn ngữ riêng của người thợ còn gọi nó là “Hộp đen”. Nó như một máy tính (computer) hay “Bộ não” để điều khiển sự hoạt động của hệ thống. Ban đầu ECU được sử dụng để điều khiển động cơ, về sau ECU được sử dụng rất nhiều trên ô tô để điều khiển cho nhiều hệ thống khác trên xe đảm bảo sự hoạt động chính xác, hiệu quả, tăng sự tiện nghi và sự an toàn của chiếc xe, những chiếc xe ô tô đời mới có thể lên tới cả trăm hộp ECU.

- Khi những chiếc xe đời mới được trang bị rất nhiều hộp ECU điều khiển cho các hệ thống, những hệ thống trên xe hoạt động hiệu quả hơn nhưng cũng đặt ra một thách thức không nhỏ cho người thợ trong việc có thể sửa chữa các hư hỏng của hệ thống.

Hình 3.4 Hỏng EMPS ECU

3.2 Cách kiểm tra, chẩn đoán 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.
02	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.

 

3.3. Bảo dưỡng và sữa chữa hệ thống lái

3.3.1.  Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống

-Trong bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày, kiểm tra khoảng chạy tự do của tay lái và cả tác động của hệ thống lái đối với đường đi của ôtô. Cần xem tình trạng bên ngoài các tấm đệm khít của cácte cơ cấu lái để ngăn ngừa tình trạng rò rỉ dầu nhờn.

-Trong bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1: Kiểm tra độ kín khít của những mối ghép nối hệ thống trợ lái thuỷ lực và việc bắt chặt bơm trợ lái thuỷ lực. Vặn chặt các đai ốc bắt chặt cơ cấu lái vào dầm ôtô, khớp cầu của đòn lái.

-Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2 gồm những việc sau đây: cọ rửa bầu lọc của bơm trợ lái thuỷ lực, kiểm tra độ bắt chặt đòn quay đứng vào trục và khớp cầu vào đòn quay đứng. Kiểm tra khe hở trong cơ cấu lái và nếu khe hở vượt quá giới hạn quy định thì điều chỉnh lại.

-Dầu cho hệ thống lái là loại CN20, khi thay dầu chú ý dùng khí có áp lực cao để đẩy hết dầu cặn ra khỏi các-te. Sau khi nạp dầu mới, tiến hành xả Air bằng cách nổ máy, đánh vôlăng hết cỡ sang một phía, giữ một thời gian rồi làm tương tự với phía còn lại. Làm như vậy vài lần để đẩy hết không khí ra ngoài.

3.3.2 Sửa chữa hệ thống lái

3.3.2.1 Những hiện tượng hư hỏng chính của hệ thống lái

Các hiện tượng này có thể xuất hiện riêng rẽ hoặc cùng lúc với nhau.

-        Độ rơ vành lái ra tăng do mòn cơ cấu lái, hệ dẫn động lái, cong thanh xoắn

-        Lực đánh lái nặng do bơm trợ lực hỏng, các đường ống dẫn dầu rò rỉ, van phân phối mòn hoặc hỏng các phớt làm kín, do hệ treo, moay ơ bánh xe, lốp xe có vấn đề. Lực đánh lái có thể nặng về một phía do hỏng phớt làm kín phía đó hoặc van phân phối,cầu xe bị cong, lốp xe, treo, moay ơ có vấn đề về phía đó.

-        Xe mất khả năng chuyển động thẳng ổn định do hệ treo, lốp xe.

-        Mất cảm giác điều khiển hoặc điều khiển không chính xác do bơm trợ lực, van phân phối hỏng.

-        Rung vành lái, phải thường xuyên giữ chặt vành lái do hệ treo, cầu xe, hệ dẫn động lái hoặc lốp xe có vấn đề

-        Mài mòn lốp nhanh do đặt sai các góc đặt bánh xe, áp suất lốp không đúng với yêu cầu của nhà sản xuất.

3.3.2.2 Kiểm tra điều chỉnh cơ cấu lái:

Điều chỉnh ăn khớp của bánh răng rẻ quạt và thanh răng: Khi xe đỗ tại chỗ, tắt máy, lắc đầu đòn quay đứng dịch chuyển trong phạm vi 0,5 - 1 (mm) là đạt yêu cầu. Nếu khe hở lớn hơn mức đó, điều chỉnh việc vào khớp bằng cách nới lỏng Êcu điều chỉnh rồi vặn Êcu điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ cho đến khi trừ bỏ được hết khe hở.

      Điều chỉnh lắc dọc của trục vít bằng cách điều chỉnh ổ bi đỡ trục vít. Ổ bi đỡ trục vít được điều chỉnh độ dơ bằng các đệm điều chỉnh có chiều dày khác nhau. Điều chỉnh sao cho khi tháo đòn quay đứng ra, tắt máy, lực trên vôlăng bằng 0,3 KG.

3.3.2.3 Kiểm tra dẫn động lái và khắc phục khe hở:

Cho xe tắt máy tại chỗ, một người đánh lái hết cỡ sang hai bên thật nhanh. Một người quan sát phần dẫn động lái, độ dơ lớn của dẫn động lái sẽ gây ra tiếng kêu khi quay vôlăng. Việc khắc phục chủ yếu là thay các chốt cầu và bạc lót đã mòn để khắc phục khe hở.

3.3.2.4 Kiểm tra trợ lực lái:

-Kiểm tra bơm trợ lực: Dùng đồng hồ đo áp suất lắp ở đầu ra của bơm, áp suất phải đạt 60 (). Việc sửa chữa tiến hành theo trình tự sau: tháo nắp thùng và bơm, tháo thùng ra khỏi thân bơm, tháo nắp bơm, trong khi đó phải giữ van an toàn bằng một chốt công nghệ (giữ trục bơm ở tư thế thẳng đứng và bánh đai ở phía dưới), nhấc đĩa phân phối ra khỏi vít cấy, nhấc stato, rôto cùng với bộ cánh quạt bơm, sau khi đã đặt trên rôto một vòng cao su công nghệ và đánh dấu vị trí của stato với đĩa phân phối  và thân bơm.  Sau khi tháo rời bơm, xả hết dầu nhờn, cọ rửa cẩn thận các chi tiết. Khi tháo, lắp và sửa chữa bơm, không được tách riêng cụm chi tiết nắp bơm và van chuyển (van hai ngả), stato, rôto và cánh bơm. Chỉ trong trường hợp cần sửa chữa hay thay thế mới tháo bánh đai, vòng hãm và trục bơm cùng với vòng bi phía trước. Khi thử nghiệm, cần xem bơm làm việc có bị rung động, co giật và có tiếng gõ hay không. áp suất phải tăng lên dần dần. Dầu nhờn trong thùng không được phép sủi bọt và rò rỉ qua các mối lắp ghép và đệm khít.

-Kiểm tra các đưòng ống dẫn và giắc-co xem có rò rỉ, nứt vỡ không. Khi phát hiện hư hỏng cần thay thế kịp thời.

-Kiểm tra van phân phối, chủ yếu là kiểm tra các phớt làm kín, và các bề mặt có bị xước, rỗ hay không để có biện pháp khắc phục.

  -Sau khi sửa chữa và kiểm tra xong xuôi các chi tiết, phải lắp ráp lại toàn bộ tổ hợp trợ lái thuỷ lực rồi điều chỉnh và thử nghiệm.

 

 

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian nghiên cứu thu thập tài liệu, vận dụng những kiến thức đã học và tính toán nội dung của đồ án, được sự hướng dẫn kiểm tra tận tình, chu đáo, tỉ mỉ của Thầy giáo hướng dẫnvà sự giúp đỡ của các thầy trong Bộ môn Ô tô cùng sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của em đã hoàn thành được các nội dung sau:

1. Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên xe ô tô 7 chỗ

2. Phân tích kết cấu hệ thống lái trên xe ô tô 7 chỗ

3. Nghiên cứu đánh giá kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe 7 chỗ.

4. Lập nội dung bảo dưỡng và quy trình sửa chữa một số cụm của hệ thống phanh trên xe ô tô 7 chỗ.

Đồ án còn nhiều thiếu sót, mong các thầy và các bạn bổ sung ý kiến để đồ án hoàn thiện hơn.