BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGÔ QUANG HUY - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015 CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ CBHD : TS Nguyễn Anh Ngọc Sinh viên : Ngô Quang Huy Mã số sinh viên : 2018600353 Hà Nội – 2022 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015 CBHD : TS Nguyễn Anh Ngọc Sinh viên : Ngô Quang Huy Mã số sinh viên : 2018600353 Hà Nội – 2022 BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀNỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Ngô Quang Huy Lớp: 2018DHKTOT01 Mã SV: 2018600353 Ngành: CNKTƠTƠ Khóa: 13 Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 Mục tiêu đề tài - Nắm rõ cấu tạo, kết cấu ưu nhược điểm hệ thống lái - Tìm hiểu tính hoạt động chi tiết hệ thống tồn hệ thống lái xe - Tìm nguyên nhân hư hỏng thường gặp để đưa biện pháp khắc phục sửa chữa Kết dự kiến Phần thuyết minh: - Tổng quan hệ thống lái xe ô tô - Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống lái xe ô tô Vios 2015 - Những hư hỏng thường gặp hệ thống lái, nguyên nhân, cách khắc phục sửa chữa Phần vẽ: - Bản vẽ A0: Bố trí chung hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 - Bản vẽ A0: Kết cấu mô tơ điện DC - Bản vẽ A0: Quy trình kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái Vios Thời gian thực hiện: từ: 21/3/2022 đến 22/05/2022 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Anh Ngọc NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, Ngày Tháng Năm 2022 MỤC LỤC Danh mục hình ảnh…………………………………………………… … II Danh mục bảng biểu……………………………………………… ………III LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Hệ thống lái quay vịng tơ .2 1.2 Cấu tạo Nguyên lí hoạt động hệ thống lái 1.3 Các phận hệ thống lái CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE VIOS 24 2.1 Giới thiệu tổng quan hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 24 2.2 Các phận .25 2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực xe Vios 36 CHƯƠNG NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP ĐỐI VỚI HỆ THỐNG LÁI, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 38 3.1 Các hư hỏng thường gặp cách khắc phục 38 3.2 Một số nội dung bảo dưỡng, sửa chữa 43 3.3 Kiểm tra góc quay bánh xe .49 KẾT LUẬN………………………………………………………………….63 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….64 I Danh mục hình ảnh Hình 1.1 Một số dạng kết cấu thay đổi hướng chuyển động tơ Hình 1.2 Động học lái kiểu bàn xoay Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý động học lái Ackerman Hình 1.4 Cấu trúc lái hệ thống lái ô tô Hình 1.5 Bố trí trục lái vành lái Hình 1.6 Cấu tạo cấu lái trục vít glơbơit - lăn 11 Hình 1.7 Một số kết cấu lăn cấu 12 Hình 1.8 Cấu tạo cấu lái trục vít ê cu bi - - cung 13 Hình 1.9 Cơ cấu lái loại bánh – 14 Hình 1.10 Cấu tạo trục lái hệ thống lái ô tô 16 Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực ô tơ 17 Hình 1.12 Cụm bơm hệ thống lái trợ lực thủy lực 18 Hình 1.13 Hình tháo rời bơm trợ lực kiểu phiến gạt 19 Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực thủy lực 20 Hình 1.15 Hệ thống lái 22 Hình 2.1 Sơ đồ trợ lực lái điện cấu lái 24 Hình 2.2 Cụm vơ lăng 25 Hình 2.3 Cấu trục lái 26 Hình 2.4 Cụm công tắc 27 Hình 2.5 Cụm thước lái 28 Hình 2.6 Cơ cấu lái bánh trụ- 29 Hình 2.7 Trục lái 31 Hình 2.8 Bố trí trục lái loại điểm tựa 32 Hình 2.9 Mơ tơ trợ lực điện 33 Hình 2.10 Cấu tạo cảm biến mơ men trục lái 34 Hình 2.11 Cảm biến loại từ điện 35 Hình 2.12 Kết cấu bố trí hệ thống lái trợ lực điện (EPS) 36 Hình 3.1 Kiểm tra hành trình tự vành tay lái 44 II Hình 3.2 Kiểm tra đầu nối 45 Hình 3.3 Hiệu chỉnh lệch tâm vơ lăng 46 Hình 3.4 Điều chỉnh góc quay vơ lăng 47 Hình 3.5 Kiểm tra áp suất lốp 48 Hình 3.6 Kiểm tra góc quay bánh xe 49 Hình 3.7 Kiểm tra góc camber, caster góc kingpin 50 Hình 3.8 Kiểm tra độ chụm 51 Hình 3.9 Điều chỉnh độ chụm 52 Danh mục bảng biểu Bảng 3.1 Góc camber, caster góc kingpin 50 Bảng 3.2 Độ chụm tiêu chuẩn 51 Bảng 3.3 Tháo cấu lái 57 Bảng 3.4 Lắp cấu lái 61 III LỜI NĨI ĐẦU Ngày cơng nghiệp đại ngày phát triển hầu hết tất lĩnh vực kinh tế xã hội Ngành cơng nghiệp nói cung cơng nghiệp tơ nói riêng thời kỳ hồn thiện phát triển vượt bậc, đảm bảo phục vụ lợi ích tốt người, với yêu cầu kỹ thuật chất lượng không ngừng nâng cao Với ngành công nghiệp tơ, tính an tồn tiện nghi tiêu vơ quan trọng Chính việc thiết kế hệ thống lái đảm bảo đầy đủ yêu cầu đặt điều cần thiết xã hội đại Qua tìm hiểu nghiên cứu, với yêu cầu nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp em xin nhận nhiệm vụ “ Nghiên cứu hệ thống lái xe Toyota Vios 2015.” Em xin cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, quan tâm giúp đỡ thầy cô khoa Công Nghệ ô tô Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, đặc biệt giúp đỡ nhiệt tình Thầy giáo-GVHD: TS Nguyễn Anh Ngọc giúp đỡ em hồn thành đồ án chun ngành tơ thời gian Do điều kiện thời gian không cho phép hạn chế kiến thức nên Đồ án tập chung vào tìm hiểu hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 chủ yếu Trong trình thực khơng thể tránh khỏi sai sót, mong nhận phê bình thầy giáo bạn! Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày tháng năm 2022 Ngô Quang Huy CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Hệ thống lái quay vịng tơ 1.1.1 Cơng dụng Hệ thống lái giữ vai trị điều khiển hướng chuyển động ô tô (thay đổi hay trì) theo tác động người lái Hệ thống lái tham gia với hệ thống điều khiển khác thực điều khiển tơ đóng góp vai trị quan trọng việc đảm bảo an tồn giao thông ô tô chuyển động Hệ thống lái bao gồm cụm chi tiết từ cấu điều khiển (vành lái) tới cấu điều khiển hướng chuyển động tồn xe Các phận hệ thống lái Cơ cấu lái, vô lăng, trục lái: Truyền momen người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái Dẫn động lái: Truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng đảm bảo động học quay vòng Trợ lực lái: Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng người lái 1.1.2 Các phương pháp quay vịng tơ Các phương pháp quay vòng thường sử dụng ô tô thể hình 1.1 bao gồm: Bằng cách quay bánh xe dân hướng (a, b, c, d) Thay đổi hướng phân trục dọc thân xe (e -bẻ gãy thân xe) Ngoài phương pháp kể trên, phương tiện động khác sử dụng số phương pháp quay vòng khác như: thay đổi hướng toàn cầu xe, thay đổi vận tốc dài hai bên bánh xe 50 Hình 3.7 Kiểm tra góc camber, caster góc kingpin - Để bánh trước tâm dụng cụ đo góc gắn vào tâm moayơ cầu xe bán trục Bảng 3.1 Góc camber, caster góc kingpin Kích Thước Lốp Camber 175/65R14 185/60R15 Caster Góc King Pin (Tham khảo) -0°08' +/- 0°45' 4°41' +/- 0°45' 11°14' (-0.13° +/- 0.75°) (4.68° +/- 0.75°) (11.23°) -0°08' +/- 0°45' 4°41' +/- 0°45' 11°13' (-0.13° +/- 0.75°) (4.68° +/- 0.75°) (11.21°) - Tiến hành kiểm tra xe trống (khơng có lốp dự phịng hay dụng cụ xe) 51 - Dung sai cho chênh lệch bánh xe trái phải độ 30 phút hay nhỏ cho hai góc camber caster - Tháo đồng hồ đo góc camber-caster kingpin miếng gá 3.3.1 Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm Hình 3.8 Kiểm tra độ chụm Kiểm tra độ chụm tiêu chuẩn theo bảng 3.2.8 Nếu độ chụm không tiêu chuẩn, phải điều chỉnh đầu nối Bảng 3.2 Độ chụm tiêu chuẩn Kích Thước Lốp 175/65R14 185/60R15 A+B (Tham khảo) C-D 0°10' 1.5 +/- (0.17°) (0.05 +/- 0.08 in.) 0°4' 1.6 (0.07°) (0.06 +/- 0.08 in.) +/- 2.0 2.0 mm mm 52 Hình 3.9 Điều chỉnh độ chụm - Đo độ dài ren đầu bên phải bên trái Tiêu chuẩn chiều dài ren chênh lệch 1.5 mm hay nhỏ - Tháo kẹp bắt cao su chắn bụi thước lái - Nới lỏng đai ốc hãm đầu nối - Điều chỉnh đầu chênh lệch chiều dài ren đầu bên phải bên trái không nằm phạm vi tiêu chuẩn - Kéo dài đầu ngắn độ chụm đo lệch hướng - Thu ngắn đầu dài độ chụm đo hướng vào - Vặn đầu bên phải bên trái lượng để điều chỉnh độ chụm 53 - Phải đảm bảo chiều dài đầu nối trái phải giống - Xiết chặt đai ốc hãm đầu nối đến mômen xiết tiêu chuẩn: 75 Nm 3.3.2 Bảo dưỡng phận trợ lực lái a Kiểm tra điều chỉnh độ võng dây đai bơm dầu trợ lực lái Kiểm tra cách dùng ngón tay ấn lực từ 3÷3.5 KG vào dây đai (khoảng cách độ võng phải đạt tới 8÷13 mm) Nếu không điều chỉnh lại cách thay đổi vị trí bơm vành căng dây đai b Kiểm tra dầu trợ lực Để nâng cao độ tin cậy hệ thống lái, trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra mức dầu bình dầu cách định kỳ theo dẫn Việc kiểm tra thường xuyên đảm bảo hệ thống trợ lực làm việc tốt * Các bước tiến hành: - Đỗ xe nơi phẳng - Tắt máy kiểm tra mức dầu bình chứa - Kiểm tra mức dầu nằm vùng HOT LEVEL vỏ bình chứa Nếu dầu nguội kiểm tra mức dầu nằm vùng COLD LEVEL - Khởi động động để động chạy không tải - Đánh tay lái hết cỡ từ bên sang bên để làm nóng dầu Nhiệt độ dầu 75÷800 C - Kiểm tra xem có bọt vẩn đục không 54 - Để động chạy khơng tải, đo mức dầu bình chứa - Tắt máy, chờ vài phút đo mức dầu bình chứa - Khi động làm việc chế độ không tải mức dầu cần thấp mặt bầu dầu mm - Nếu cần thiết bổ xung dầu dầu chủng loại ATF DEXRON© I II c Thay dầu trợ lực lái Tiến hành thay dầu trợ lực lái: việc thay dầu trợ lực lái tiến hành lần năm xe hoạt động liên tục * Các bước tiến hành: - Khi thay dầu phải kích bánh trước xe lên đỡ giá để xe không chạm đất - Tháo ống dầu hồi khỏi bình chứa xả dầu vào khay - Cho động chạy không tải, đánh lái hết cỡ sang hai bên xả dầu - Tắt máy, đổ dầu vào bình (dầu ATF DEXRON© I II) - Nổ máy chạy 1000 v/p Sau 1÷2 (s) tắt máy - Lắp ống dầu hồi vào bình dầu - Xả khí khỏi hệ thống trợ lực lái d Kiểm tra áp suất dầu trợ lực lái 55 - Tháo ống cấp dầu cao áp khỏi hộp cấu lái - Xả khí hệ thống trợ lực lái - Khởi động động để hệ thống chạy không tải - Đánh tay lái hết cỡ từ bên sang bên vài lần để làm nóng dầu - Áp suất dầu nhỏ nhất: 60 kgf/cm2 f Kiểm tra lực lái - Để vơ lăng vị trí trung tâm - Tháo cụm nút nhấn còi - Khởi động động để động chạy không tải - Đo lực lái hai phía - Lực lái: 60 kgf.cm hay nhỏ g Kiểm tra làm việc bơm Để kiểm tra cần tháo bơm khỏi xe, xả dầu, làm bên Bơm làm việc tốt áp suất lớn 60 KG/cm2 số vịng quay 800 ÷ 1000 v/p - Tiến hành kiểm tra bơm giá thử động có dẫn động băng dây đai, có phận trợ lực đồng hồ áp lực van bi để đóng tức thời đường nén bơm, đóng hồn tồn van bi bơm làm việc tốt phải đạt 65 KG/cm2 - Nhiệt độ dầu thử nghiệm hệ thống trợ lực làm việc tốt nhiệt độ khoảng 75÷800 C h Kiểm tra rô to bơm 56 - Dùng pan me đo chiều cao độ dày chiều dài cánh gạt + Độ dày nhỏ nhất: 1,77 mm + Độ cao nhỏ nhất: 8,00 mm + Độ dài nhỏ nhất: 14,97 mm - Dùng thước đo khe hở mặt bên rãnh rôto cánh gạt bơm + Khe hở lớn nhất: 0,03 mm i Kiểm tra van điều khiển lưu lượng - Bôi dầu trợ lực lên van điều khiển lưu lượng kiểm tra rơi vào lỗ lắp van cách êm dịu trọng lượng - Kiểm tra rị rỉ van cách bịt lỗ cấp khí nén khoảng 4÷5 kgf/cm vào lỗ phía đối diện chắn khí khơng lọt khỏi lỗ đầu van - Kiểm tra lò xo nén van diều khiển lưu lượng: dùng thước cặp đo chiều dài tự lò xo nén van điều khiển lưu lượng, chiều dài tự nhỏ nhất: 35,8 mm j Đo khe hở gữa trục bạc bơm - Dùng panme đồng hồ đo lỗ, đo khe hở đầu trục bạc + Khe hở tiêu chuẩn: 0,01÷ 0,03 mm + Khe hở cực đại: 0,07 mm - Nếu khe hở lớn giá trị cực đại, thay cụm bơm 57 4.5 Tháo lắp cấu lái * Dụng cụ cần thiết: - Kìm tháo phanh - Đế từ đồng hồ đo - Panme 25 – 50 mm - Đồng hồ đo đường kính xi lanh - Bộ dụng cụ tháo vít * Dụng cụ đo: - Cờ lê lực 200 kgf.cm (20 Nm) - Cờ kê lực loại nhỏ – 13 kgf.cm (0,8 – 1,3 Nm) * Bôi trơn keo làm kín - Dầu trợ lực lái, keo có mã số 08833 – 00080, THREE BOND 1344, LOCTITE 242 hay loại tương đương Bảng 3.3 Tháo cấu lái STT CÔNG VIỆC Kẹp cấu lái ê tơ HÌNH VẼ 58 Tháo van điều khiển khí Tháo ống dầu cao áp để quay trái quay phải Tháo lái - Nới lỏng đai ốc hãm đánh dấu lên lái đầu - Tháo lái đai ốc hãm Tháo cao su che bụi - Dùng tơ vít tháo kẹp - Tháo cao su che bụi Tháo đầu đệm - Cậy phần bị đánh gập - Dùng dụng cụ tháo đầu - Đánh dấu ghi nhớ đầu trái phải - Tháo đệm 59 Tháo đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng - Dùng dụng cụ tháo đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng Tháo nắp lò xo dẫn hướng Tháo nắp vỏ Tháo đai ốc tự hãm ổ bi 10 - Dùng dụng cụ giữ van điều khiển, tháo đai ốc tự hãm - Tháo ổ bi đệm cách Tháo van điều khiển - Tháo nắp che bụi 11 - Dùng kìm tháo phanh, tháo phanh hãm 60 - Tháo van điều khiển với ổ 12 bi phớt dầu Tháo ống chặn đầu xylanh - Dùng kìm tháo phanh, tháo 13 phanh hãm - Tháo ống chặn đầu xylanh đệm cách Tháo với phớt dầu 14 - Gõ nhẹ đầu thanh đồng thau búa Gõ Tháo phớt dầu xilanh đệm cách 15 61 Bảng 3.4 Lắp cấu lái STT CƠNG VIỆC Bơi dầu trợ lực mỡ lên chi tiết cần thiết - Lắp phớt dầu vỏ xilanh đệm cách - Dùng búa nhựa lắp cụm vào xilanh Lắp - Lắp dụng cụ vào - Bôi dầu trợ lực lên dụng cụ - Lắp vào xilanh - Tháo dụng cụ Lắp ống chặn đầu xilanh, phớt dầu đệm cách - Lắp dụng cụ vào đầu - Bôi dầu trợ lực lên dụng cụ - Lắp phớt dầu lên - Tháo dụng cụ - Dùng dụng cụ, lắp phớt dầu, đệm cách ống chặn đầu xilanh vào xilanh - Dùng kìm tháo phanh, lắp phanh hãm HÌNH VẼ 62 Kiểm tra kín khít - Lắp dụng cụ vào cút nối vỏ xi lanh - Tạo độ chân không 400 mmHg khoảng 30 giây - Kiểm tra khơng có thay đổi độ chân không Lắp van điều khiển vào vỏ - Lắp ổ bi - Dùng dụng cụ máy ép lắp ổ bi Lắp phớt dầu phanh hãm - Dùng dụng cụ lắp phớt dầu - Dùng kìm tháo phanh, lắp phanh hãm 63 KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án với tài “Nghiên cứu hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 đến đồ án em hoàn thành với mục: Chương 1:Tổng quan hệ thống lái ô tô Chương 2: Tổng quan hệ thống lái trợ lực điện xe Vios 2015 Chương 3: Những hư hỏng thường gặp hệ thống lái, nguyên nhân khắc phục Qua trình tìm hiểu nghiên cứu để thực đồ án, kiến thức thực tế kiến thức em nâng cao Em hiểu hệ thống lái nói chung hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Vios 2015 nói riêng Biết kết cấu nhiều điểm mẻ từ thực tế.Em học nhiều kinh nghiệm công tác bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái nói chung, hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Vios 2015 nói riêng, khái quát kiến thức chuyên ngành Để hoàn thành đồ án này, em xin chân thành cảm ơn toàn thầy khoa Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ trường Đại học Công nghiệp Hà Nội hướng dẫn, bảo em từ kiến thức sở tới kiến thức chuyên ngành Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Anh Ngọc tận tình bảo, giúp đỡ hướng dẫn em suốt trình thực đồ án Do thời gian có hạn, kiến thức tài liệu tham khảo nhiều hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tiễn nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót Em mong thầy góp ý để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Anh- “Giáo trình bảo dưỡng sữa chữa ô tô” Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội [2] Lê Hồng Qn- “Thí nghiệm gầm ô tô” Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội [3] Nguyễn Tiến Hán- “Thực hành kỹ thụật gầm ô tô” Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội [4] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng Giáo trình “Lý thuyết Ơ tơ – Máy kéo” Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [5] Ngơ Hắc Hùng Giáo trình “Kết cấu tính tốn tơ” Nhà xuất Giao thông vận tải [6] Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hồng Giáo trình “Kết cấu tơ” Nhà xuất Bách khoa Hà nội 2010 [7] oto-hui.com ... tài: Nghiên cứu hệ thống hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 Mục tiêu đề tài - Nắm rõ cấu tạo, kết cấu ưu nhược điểm hệ thống lái - Tìm hiểu tính hoạt động chi tiết hệ thống toàn hệ thống lái xe -... quan hệ thống lái xe Toyota Vios 2015 Toyota Vios 2015 sử dụng hệ thống lái trợ lực điện Cấu tạo hệ thống gồm phận chính: Vành tay lái, trợ lực điện, cấu lái, dẫn động lái Bộ trợ lực đặt trục lái. .. QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Hệ thống lái quay vịng tơ .2 1.2 Cấu tạo Nguyên lí hoạt động hệ thống lái 1.3 Các phận hệ thống lái CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC