INTRODUCTION

BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H NỘI DUNG HỆ THỐNG TRỢ LỰC LÁI LOẠI THANH RĂNG VÀ BÁNH RĂNG NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG VAN ĐIỀU KHIỂN (LOẠI VAN QUAY) BƠM DẦU NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN DỊNG DẦU VAN ĐIỀU KHIỂN DỊNG DẦU LOẠI BIẾN THIẾN ĐẶC TÍNH HỆ THỐNG LÁI NEUTRAL STEERING UNDERSTEERING OVERSTEERING BÀI TẬP THỰC HÀNH Bài tập # Cơng việc Vị trí Bài tập 01 Kiểm tra vận hàng hệ thống lái xe Xưởng dịch vụ Bài tập 02 Tháo vào lắp phận hệ thống lái Xưởng dịch vụ SG05-1 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H HỆ THỐNG TRỢ LỰC LÁI (LOẠI TRỤC VÍT THANH RĂNG) POWER ASSIST STEERING (RACK AND PINION TYPE) Các phận hệ thống trợ lực lái giống với hệ thống khơng có trợ lực lái Nó gồm có, vơ lăng lái xe, cột trục dẫn động, thước lái ngồi cịn có thêm bơm dầu trợ lực lái ơng dẫn dầu làm mát Tuy nhiên, nhiên cấu trúc mục đích thước lái khác với hệ thống lái khơng có trợ lực gồm có van điều khiển xi-lanh (vỏ thước lái) lắp thêm vào NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG Vị trí trung gian - Neutral Khi vị trí trung gian, van điều khiển chuyển đổi dịng dầu giống hình minh họa bên Áp lực dầu tương đương tac động lên bên piston trợ lực lái Như khơng có trợ lực lái tạo Dầu trợ lực từ bơm dầu hồi trở lại bình chứa thơng qua van điều khiển SG05-2 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H Đánh lái qua trái Khi vô lăng quay ngược chiều kim đồng hồ (qua bên trái) van điều khiển chuyển dịng dầu hình minh họa bên Dầu trợ lực từ bơm dầu chảy tới buồng xi lanh A, dầu từ buồng xi lanh B chảy bình chứa Đánh lái qua bên phải Khi vô lăng đánh lái quay theo chiều kim đồng hồ, van điều khiển chuyển dòng dầu hình minh họa bên Dầu trợ lực đến buồng B thước lái, khí dầu từ buồng A thước lái trờ bình chứa Áp lực dầu trợ lực lái Bơm dầu dẫn động động cơ, bơm dầu có lắp thêm van điều khiển dòng dầu (van điều áp) Van kiểm áp lực dầu bơm Lượng dầu bơm từ bơm nhỏ hơn, yêu cầu áp lực thủy lực lơn để đầy van điều khiển dòng dầu sang hướng mở dầu bình chứa, điều làm tăng áp lực dầu trợ lực lên Khi di chuyển hết hành trình bên thước lái, khơng có dầu đến thước lái (khơng có dầu khỏi bơm), áp lực trợ lực lớn Áp lực lớn xác định van điều áp Áp lực trợ lực lớn xe du lịch thường từ 8-10Mpa VAN ĐIỀU KHIỂN DÒNG DẦU – LOẠI VAN XOAY SG05-3 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H CONTROL VALVE (ROTARY VALVE TYPE) Van điều khiển dịng dầu lắp thước lái Hình minh họa bên thể van điều khiển dòng dầu loại van quay Rô to lắp với trục lái, kêt nối với trục vít thơng qua xoắn Thanh ống lót hai phần quay với chốt định vị Mối quan hệ vị trí rơ to, trục vít ống lót thay đổi theo xoắn bị vặn lại Lực đánh lái lớn xoắn bị vặn nhiều thay đổi vị trí rơ to, trục vít ống lót định tình trạng van điều khiển Chú ý: Then hoa đầu rô to không ắp khớp với đầu trục vít SG05-4 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H Hình minh họa bên thể mặt cắt van điều khiển loại van xoay Áp lực dầu trợ lực lái Bơm dầu dẫn động động cơ, bơm dầu có lắp thêm van điều khiển dịng dầu (van điều áp) Van kiểm áp lực dầu bơm Lượng dầu bơm từ bơm nhỏ hơn, yêu cầu áp lực thủy lực lơn để đầy van điều khiển dòng dầu sang hướng mở dầu bình chứa, điều làm tăng áp lực dầu trợ lực lên Khi di chuyển hết hành trình bên thước lái, khơng có dầu đến thước lái (khơng có dầu khỏi bơm), áp lực trợ lực lớn Áp lực lớn xác định van điều áp Áp lực trợ lực lớn xe du lịch thường từ 8-10Mpa SG05-5 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H BƠM DẦU Hình thể sơ đồ kết cấu bơm cánh gạt Bơm cánh gạt Khi rơ to quay, cánh gạt tích hợp rơ to văng tì lên mặt cam ring Khi cánh gạt văng ra, dung tích buồng bơm tạo thành từ cánh gạt, rô to cam ring tăng lên để hút dầu trợ lực Khi cánh gạt ép vào, dung tích buồng bơm giảm xuống đẩy dầu trợ lực SG05-6 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H NGUYÊN LÍ CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN DÒNG DẦU (VAN ĐIỀU ÁP) PLINCIPLE OF FLOW CONTROL VALVE Van điều khiển dòng dầu điều chỉnh lượng dầu trợ lực quay trở lại bình chứa tùy thuộc vào độ sụt áp zíc lơ Khi piston trợ lực lái di chuyển sang bên phải, dịng dầu đến thước lái qua zíc lơ Piston di chuyển, áp lực tạo bên plunger (piston van điều khiển dịng dầu) có chênh lệch, chênh lệch áp lực plunger di chuyển sang trái mở cửa xả Do áp lực hệ thống thủy lực giảm xuống Đây ngun lí kiểm sốt áp suất theo dịng chảy thủy lực Độ sụt áp zíc lơ tỉ lệ thuận vời diện tích tăng lên dịng chảy Nếu piston trợ lực di chuyển đến đầu thước lái, khơng có dịng dầu đến thước lái, chênh lệch sáo suất tạo zíc lơ nhỏ Khi áp lực thủy lực đầu plunger tương đương với Plunger giữ cho cửa xả đóng lại Áp lực dầu tạo bơm dầu tăng nên khi an toàn mở Khi van an toàn mở, Plunger di chuyển bên áp lực thấp để mở cửa xả Đây cách điều chỉnh áp lực dầu trợ lực lớn SG05-7 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H Hình minh họa bên thể van điều khiển dòng dầu trợ lực lái Sự chênh lệch áp lực phần P1 P2 không đủ để mở piston van điều khiển Vì chênh lệch áp suất tăng lên theo lượng dầu tăng lên Sự chênh lệch áp lực thủy lực phần P1 P2 đủ lớn để di chuyển piston van điều khiển Sẽ có lượng dầu định lưu hồi lại bình chứa cửa vào bơm dầu Hình bên thể việc điều chỉnh áp lực lớn van an toàn SG05-8 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H VAN ĐIỀU CHỈNH LƯU LƯỢNG LOẠI BIẾN THIÊN FLOW CONTROL VALVE (VARIABLE TYPE) Bằng cách tạo lưu lượng dầu trợ lực lớn bơm quay tốc độ thấp nhỏ bơm quay tốc độ cao, lực đánh lái nhở tốc độ thấp (trợ lực lớn hơn) đáp ứng tốt xe chạy tốc độ cao xe chạy đường thẳng, biểu đồ thể lưu lượng dầu trợ lực lái Nguyên lí hoạt động Trong động hoạt động tốc độ thấp: Dầu trợ lực từ bơm dầu qua zíc lơ định lượng thứ & thứ hai đến thước lái (nó tương ưng với đường thẳng trước điểm A đồ thị) SG05-9 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H (Tiếp theo) Khi tốc độ động tăng lên: Áp lực chênh lệch P: P= P1-P2 P1: áp lực thủy lực trước zíc lơ, tác động đẩy van điều khiển dịng dầu qua bên phải, P2: Áp lực thủy lực sau zíc lơ, tác động đẩy van điều khiển dịng dầu qua bên trái Khi áp lực chênh lệch P đủ lớn thắng lực lò xo, van điều khiển dịng dầu di chuyển sang bên phải Khi mở đường dầu tới cổng vào, phần dầu trợ lực hồi đường nạp bơm dầu (tường ứng với điểm A đồ thị trên) Khi tốc độ động tăng cao nữa: Khi tiếp tục di chuyển bên phải, zíc lơ định lượng lưu lượng dầu bắt đầu đóng lại (Tương ứng với điểm B đồ thị) SG05-10 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H (Tiếp tục) Khi tốc độ động tăng cao nữa: Van điều khiển lưu lượng dầu di chuyển nhiều sang bên phải, zíc lơ định lượng lưu lượng dầu trợ lực thứ hoàn tồn đóng lại Dịng dầu trợ lực lái qua zíc lơ định lượng thứ (Tương ứng với điểm C đồ thị) ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG LÁI STEERING CHARACTERISTICS Quay vòng thiếu quay vịng thừa mơ tả Khi quay vịng thừa (Oversteering) xuất hiện, bán kính quay vòng nhỏ tốc độc xe tăng lên chí góc đánh lái trì khơng đổi Quay vịng thiếu (Understeering), ngược lại, bán kính quay vịng lớn (Hình bên thể đặc tính quay vịng thiếu quay vịng thừa) Ngồi ra, quy vịng thiếu quay vịng thừa cịn có đặc tính khác Góc đánh lái trung gian (Neutral steering) (bán kính quay vịng trì góc đánh lái khơng đổi) reverse steering – Góc đánh lái biến đổi (understeering xuất tốc độ thấp oversteering xuất tốc độ cao) SG05-11 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H GÓC ĐÁNH LÁI TRUNG GIAN - NEUTRAL STEERING Hãy giả sử xe có trọng lượng 1500kg có lực li tâm tác dụng vào cua 600kg Tiếp tục giả sử trọng lượng phân phối cho bánh trước bánh sau 50:50 trọng tâm xe tâm kích thước sở xe Để chống lại lực li tâm 600kg, lực ôm cua 300kg tạo cho cầu trước cầu sau, tương đương với 150kg cho bánh xe Để tạo lực ôm cua 150kg cho bánh xe, cầu trước cầu sau phải có góc trượt quay vịng độ Nếu tốc độ tăng lên lực qn tính tăng lên, góc trượt bánh xe trước sau tăng lên, q trình ơm cua xe khơng làm thay đổi bánh kính quay vịng xe QUAY VỊNG THIẾU - UNDERSTEERING Nếu trọng tâm xe thay đổi (khoảng cách tới cầu trước 1/3 tới cầu sau 2/3), lực ơm cua cho cầu trước 400kg, 200kg cho cầu sau để chống lại 600kg lực li tâm Giả sử điều kiện quay vòng giống ví dụ trước, lực ơm cua cầu trước khơng đủ góc trượt (α) độ Nhưng góc trượt (α) tăng lên độ lốp xe tạo lực ơm cua cần thiết 400kg Với cầu sau, góc trượt (β) = độ lớn, góc trượt (β) = độ lực ôm cua 200kg cần thiết tạo Trong trường hợp này, góc trượt (α)=3 độ cho cầu trước góc trượt (β)=2 độ cho cầu sau, có nghĩa vô lăng đánh lái phải đánh lái nhiều độ so với góc đánh lái trung gian Nếu cố đánh lái với góc trượt (α)= độ, xe bị văng nề, dẫn đến việc quay vòng rộng SG05-12 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO& LÁI SG05 – Hệ thống trợ lực lái TC026-18-01H QUAY VÒNG THỪA - OVERSTEERING Nếu trọng tâm xe thay đổi (2/3 tới cầu trước 1/3 tới cầu sau) Khi lực ơm cua cần thiết cho cầu trước 200kg góc trượt () = độ Và lực ôm cua cần thiết cho cầu sau 400kg góc trượt () = độ Do phần đuối xe bị trượt quay vòng, dẫn đền tượng xe quay vòng nhỏ so với ý định (xe quay vòng thừa) (tiếp tục) Trong trường hợp nêu trên, neural steering không tồn xe thực tế thực tế xe thiết kế oversteering understeering trì nhiều dải tốc độ hoạt động bình thường Thơng thường, Trên xe du lịch thiết kế understeering Trên xe thể thao, xe đua thường thiết kế oversteering để đáp ứng nhanh Một yếu tố khả ảnh hưởng đến vấn đề understeering oversteering là, áp lực lốp xe bánh trước cao bánh sau mền gây tượng understeering Và ngược lại bánh trước mềm bánh sau căng gây tượng oversteering SG05-13