(TIỂU LUẬN) phân tích đặc điểm cấu tạo,nguyên lý làm việc của hệ thống lái trợ lực điện trên xe toyota corolla altis 2 0 2016

1 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG .4 DANH MỤC HÌNH ẢNH LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: Tổng quan hệ thống lái ô tô .8 1.1 Hệ thống lái .8 1.1.1 Khái niệm hệ thống lái 1.1.2 Yêu cầu hệ thống lái 1.1.3 Phân loại hệ thống lái .9 1.1.4 Cấu trúc nguyên lý làm việc hệ thống lái 10 1.2 Hệ thống lái có trợ lực 15 1.2.1 Khái niệm hệ thống lái có trợ lực 15 1.2.2 Yêu cầu 16 1.2.3 Thành phần cấu tạo 16 1.2.4 Hệ thống lái trợ lực thủy lực 16 1.2.5 Hệ thống lái trợ lực điện 21 1.2.6 Ưu điểm hệ thống lái trợ lực điện so với hệ thống lái trợ lực thủy lực 23 1.3 Giới thiệu hệ thống lái số hãng xe 24 1.3.1 Hệ thống lái linh hoạt DSS xe Audi 24 1.3.2 Hệ thống lái trực tiếp Direct Steer xe Mercedes 25 1.3.3 Hệ thống lái trợ lực điện EPAS xe Ford 26 1.3.4 Hệ thống lái trợ lực điện xe Honda .29 CHƯƠNG 2: Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 2.1 Khái quát hệ thống lái trợ lực điện 2.1.1 Các thành 2.1.2 Sơ đồ kh 2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực điện 2.2.1 Cấu tạo c 2.2.2 Các cảm 2.3 Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 2.3.1 Giới thiệ 2.3.2 Các thôn 2.3.3 Giới thiệ 2016 CHƯƠNG 3: Phân tích đặc điểm cấu tạo,nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 3.1 Đặc điểm cấu tạo 3.1.1Cụm vô lăn 3.1.2Cụm trục 3.1.3Thước lái 3.1.4Cơ cấu trợ l 3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 CHƯƠNG 4: Quy trình chẩn đốn hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 4.1 Một số hư hỏng hệ thống lái trợ lực điệ Altis 2.0 2016 4.2 Quy trình chẩn đốn xe Toyota Corolla Alti 4.3 Bảo dưỡng hệ thống lái trợ lực điện xe 2016 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Các thông số kĩ thuật Bảng 2: Các trang bị an toàn DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình : Sơ đồ đơn giản kết cấu hệ thống lái Hình : Sơ đồ bố trí hệ thống lái xe Hình : Các chi tiết trục lái Hình : Cơ cấu gật gù trục lái Hình : Cơ cấu trượt trục lái Hình : Cụm bơm hệ thống lái trợ lực thủy lực Hình : Hình tháo rời bơm trợ lực kiểu phiến gạt Hình : Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực thủy lực Hình : Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm Hình 10 : Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái trợ lực điện Hình 11 : Hệ thống lái động lực học xe Audi Hình 12 : Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện EPAS Hình 13 : Sơ đồ khối nguyên lý trợ lực lái điện Hình 14 : Bản đồ điều khiển ECU hệ thống lái trợ lực điện Hình 15 : Hệ thống lái trợ lực điện với mô tơ trợ lực gắn trục lái Hình 16 : Tổng quát hệ thống điều khiển-Sơ đồ trợ lực lái kiểu 1: Hình 17 : Bố trí cụm Taplo thể đèn báo lỗi P/S Hình 18 : Mơ tơ trợ lực lắp rời cấu lái Hình 19 : Sơ đồ trợ lực lái điện cấu lái Hình 20 : Cụm mơ tơ trục vít,thanh cảm biến góc quay Hình 21 : Cụm mơ tơ trục vít,thanh cảm biến góc quay Hình 22 : Cấu tạo tín hiệu Hình 23 : Cảm biến tốc độ đánh Hình 24 : Sơ đồ đặc tính v lõi thép trượt Hình 25 : Vị trí lắp,kết cấu đặc tính cảm biến mơ men lái loại lõi thép xoay Hình 26 : Cấu tạo cảm biến mô men lái loại vành dây Hình 27 : Sơ đồ nguyên lý xung cảm biến mô men lái loại vành dây Hình 28 : Cảm biến tốc độ ô tô loại công tắc lưỡi gà Hình 29 : Cảm biến tốc độ ô tô loại từ-điện Hình 30 : Cảm biến tốc độ ô tô loại quang điện Hình 31 : Cảm biến tốc độ tơ loại MRE Hình 32 : Tổng quan Toyota Corolla Altis 2.0 Hình 33 : Cụm vơ lăng Hình 34 : Cơ cấu trục lái Hình 35 : Trục đăng Hình 36 : Cụm cơng tắc Hình 37 : Cụm thước lái xe Toyota Hình 38 : Cấu tạo cụm thước lái Hình 39 : Rơ tuyn lái xe Toyota Hình 40: Kết cấu khớp cầu kéo bên( rơ tuyn lái ngồi) Hình 41 : Cấu tạo mơ tơ trợ lực đ Hình 42 : Cấu tạo cảm biến mơ m Hình 43 : Cảm biến tốc độ tơ l Hình 44 : Bố trí hệ thống lái trợ Hình 45 : Cẩm nang Toyota 61 LỜI NĨI ĐẦU Ngành tơ ngành giữ vai trò quan trọng phát triển xã hội Ơ tơ sử dụng cách phổ biến nhiều lĩnh vực khác như: công nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vận tải, quốc phòng an ninh… Trong thời kỳ đất nước đà phát triển lớn mạnh kinh tế cơng nghiệp ô tô nước ta ngày trọng phát triển Thể liên doanh lắp ráp tơ nước ta với nước ngồi ngày phát triển rộng lớn tỉnh thành như: Ford, Toyota… Do yêu cầu việc nắm vững lý thuyết, kết cấu loại xe, hệ thống xe để từ khai thác sử dụng xe cách có hiệu quả, đáp ứng nhu cầu đảm bảo yếu tố khác Có nhiều hệ thống xe tơ, hệ thống quan trọng xe ô tô hệ thống lái Hệ thống lái có chức chuyển hướng chuyển động tơ, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vịng bánh xe dẫn hướng Trong q trình chuyển động quỹ đạo chuyển động ô tô, đặc biệt với xe có tốc độ cao Do người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính Sau bốn năm học tập trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, em thầy, cô trang bị cho kiến thức nâng cao kỹ thuật ô tô Để tổng kết đánh giá trình học tập thời gian qua, em thầy khoa Cơng nghệ Kỹ thuật Ơ tơ trường Đại học Công nghiệp Hà Nội giao cho thực đồ án “ Nghiên cứu, khảo sát hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 ” Đây cách để thầy tổng hợp củng cố lại giúp em kiến thức học vận dụng vào thực tế Em xin chân thành cảm ơn thầy: TS Đinh Xuân Thành nhiệt tình tận tâm giúp đỡ em hoàn thành đồ án Mặc dù cố gắng nhận bảo tận tình thầy: TS Đinh Xuân Thành xong kiến thức kinh nghiệm cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi nhiều thiết sót Vì vậy, em mong nhận góp ý hướng dẫn từ thầy để đồ án em hồn thiện Lời cuối em muốn dành lời chúc tới thầy, cô khoa thầy, cô giáo khác có sức khỏe thành cơng sống để tiếp tục nghiệp trồng người Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng năm 2020 Sinh viên thực Lưu Hồng Phong CHƯƠNG 1: Tổng quan hệ thống lái ô tô 1.1 Hệ thống lái 1.1.1 Khái niệm hệ thống lái -Hệ thống lái hệ thống giữ vai trò điều khiển hướng chuyển động xe thẳng,rẽ trái,rẽ phải quay vòng theo điều khiển người lái thông qua vô lăng -Hệ thống lái hệ thống thực việc điều khiển tơ di chuyển có vai trị quan trọng việc đảm bảo an tồn giao thơng xe chuyển động -Các phận cấu thành lên hệ thống lái +Cơ cấu lái,vơ lăng,trục lái:Có tác dụng truyền momen người người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái +Dẫn động lái:Có tác dụng truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng đảm bảo động học quay vòng +Trợ lực lái:thường sử xe đời xe có tải trọng lớn.Có tác dụng làm giảm nhẹ lực quay vòng người lái,đem đến cảm giác lái dễ dàng giúp người lái làm chủ xe 1.1.2 Yêu cầu hệ thống lái Để đạt yêu cầu,một hệ thống lái phải đảm bảo: -Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định,tay lái không bị đánh sang hai bên chuyển động thẳng: +Các bánh xe dẫn hướng phải đảm bảo yêu cầu về:áp suất,độ mịn tính ổn định +Ở điều kiện làm việc,chế độ chuyển động khơng xảy trường hợp bánh xe dẫn hướng tự dao động -Đảm bảo tính động cao:xe có khả quay vịng tốt,bán kính quay vịng xe nhỏ để thuận tiện cho việc quay xe diện tích nhỏ -Đảm bảo động học quay vịng đúng:để bánh xe dẫn hướng không bị trượt lê mặt đường,gây tượng mòn lốp dẫn đến giảm tính ổn định xe -Giảm các chấn động từ đường lên vô lăng xe xe chuyển động mặt đường có điều kiện khơng thuận lợi như:xóc,gồ ghề hay xuất chướng ngại vật -Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện giúp đem đến cảm giác thoải mái cho người lái,giảm tiêu hao sức lực cho người lái lái xe -Có cấu tạo đơn giản,dễ dàng bảo dưỡng,sửa chữa lắp đặt 1.1.3 Phân loại hệ thống lái -Theo cách thức quay vòng +Hai bánh trước dẫn hướng:được sử dụng phổ biến xe con,xe du lịch,xe tải có kích thước nhỏ vừa… +Bốn bánh trước dẫn hướng:thường sử dụng cho xe tải có tải trọng lớn +Bốn bánh trước sau dẫn hướng -Theo vị trí vơ lăng +Do qui định nước mà vơ lăng bố trí cho người lái dễ quan sát +Vơ lăng bố trí bên trái:Anh, Ấn Độ,Thái Lan… +Vơ lăng bố trí bên phải:Việt Nam,Đức,Mỹ… -Theo kết cấu cấu lái +Trục vít-cung +Trục vít-chốt quay +Trực vít-con lăn +Bánh răng-thanh +Thanh liên hợp(Trục vít,liên hợp ecu bi-cung răng) -Theo cấu trợ lực 10 +Trợ lực khí +Trợ lực hóa khí(trợ lực khí nén chân khơng) +Trợ lực thủy lực +Trợ lực điện +Trợ lực thủy lực-điện 1.1.4 Cấu trúc nguyên lý làm việc hệ thống lái 1.1.4.1 Cấu trúc -Ngày nay,hệ thống lái ô tô đa dạng phong phú nguyên lý,kết cấu…song chúng có phận sau:Vành lái,trục lái,cơ cấu lái,dẫn động lái -Trên sơ đồ đơn giản kết cấu hệ thống lái Hình : Sơ đồ đơn giản kết cấu hệ thống lái Vành lái Trục lái Cơ cấu lái 55 Hình 42 : Cấu tạo cảm biến mơ men trục lái: 1-Vòng phát hiên thứ 2-Trục sơ cấp 3-Cuộn dây bù 4-Vòng phát thứ 5-Cuộn dây phát 6-Vòng phát thứ 7-Trục thứ cấp -Cảm biến tốc độ ô tô(loại điện từ) +Cảm biến lắp hộp số nhận biết tốc độ quay hộp trục thứ cấp hộp số.Nó bao gồm nam châm vĩnh cửu, cuộn dây lõi Một rô to lắp trục thứ cấp hộp số +Khi trục thứ cấp hộp số quay, khoảng cách lõi cuộn dây rô to tăng hay giảm Số lượng đường sức từ qua lõi tăng hay giảm tương ứng, tạo điện áp xoay chiều AC cuộn dây Do tần số điện áp xoay chiều tỉ lệ với tốc độ rơ to, dùng để nhận biết tốc độ xe 56 -ECU trợ lực lái:Bộ phận điều khiển trung tâm (ECU) có nhiệm vụ cấp tín hiệu từ cảm biến,xử lý thông tin để điều khiển mô tơ.Thường lắp ốp bảng táp lơ Hình 43 : Cảm biến tốc độ ô tô loại điện từ 3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 Hình 44 : Bố trí hệ thống lái trợ lực điện 1-Cơ cấu lái; 2-Mô tơ điện; 3-Hộp số truyền; 4-Cảm biến mô men trục lái; 5-Cảm biến tốc độ ô tô; 6-ECU; 7-Các đường điện -Nguyên lý làm việc 57 +Khi người lái quay vành tay lái lực quay vịng truyền xuống trục lái +Trục lái quay,mơ men lái xoắn bị xoắn tạo độ lệch pha vòng phát thứ thứ 2.Dựa độ lệch pha tín hiệu tỉ lệ với mô men đưa tới ECU +Đồng thời cảm biến tốc độ tơ gửi tín hiệu đến ECU trợ lực lái.Tùy thuộc vào tốc độ ô tô mà cần lực hỗ trợ khác +ECU nhận thông tin từ cảm biến,xử lý thông tin nhận.Từ đưa tín hiệu điều khiển tới mơ tơ điện.Tín hiệu điều khiển cường độ dịng điện cung cấp cho mô tơ điện +Mô tơ điện điều khiển lực hỗ trợ ECU,mô tơ hỗ trợ lực quay vịng trục lái thơng qua hộp số truyền +Trục lái nối truyền mô men tới trục lái trung gian.Trục lái trung gian có khớp đăng để đảm bảo mô men quay thay đổi vị trí trục lái,vành tay lái +Trục lái trung gian truyền mô men đến cấu lái.Ở cấu lái chuyển động quay bánh biến đổi thành chuyển động ngang +Chuyển động ngang dẫn đến bánh xe dẫn hướng nhờ dẫn động lái.Bánh dẫn hướng quay sang hướng mong muốn người lái với lực hỗ trợ ECU tính tốn điều khiển mơ tơ CHƯƠNG 4: Quy trình chẩn đốn hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 4.1 Một số hư hỏng hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 -Độ rơ vành tay lái tăng +Các rơ tuyn bị mịn +Bánh bị mịn 58 +Bu lơng bắt vỏ cấu bị mòn -Lực vành tay lái gia tăng hay không +Điều chỉnh không ăn khớp bánh +Mô tơ trợ lực gặp vấn đề -ECU điều trợ lực lái gặp vấn đề +Các cảm biến bị hỏng +Bị đứt dây điện -Vành tay lái bị rung, lắc +Áp suất lốp không đều, bánh xe không cân xứng, bị đảo +Sai lệch độ chụm +Các khớp cầu cấu lái bị rơ -Xe có xu hướng chuyển động lệch +Độ nghiêng tới nghiêng ngang bánh xe dẫn hướng không cân bằng(do mịn khơng đều), dầm cầu bị lệch -Tay lái bị rung nhanh và mạnh +Thanh giảm chấn bị hỏng +Khe hở tự dẫn động lái q nhỏ -Vành tay lái khơng trả vị trí cân +Sai góc đặt bánh xe 4.2 Quy trình chẩn đoán xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 Triệu chứng -Nặng lái -Xe bị nhao lái -Hiệu đánh lái sang hai bên khác -Chuyển động lái không thay đổi theo vận tốc -Khơng có độ rơ độ rơ lớn 4.3 Bảo dưỡng hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 *Bảo dưỡng hệ thống lái việc làm cần làm thường xuyên tiêu chuẩn.Có cấp kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái sau -Kiểm tra bảo dưỡng ngày:Người lái xe thực kiểm tra cách đánh lái khởi động không khởi động.Cảm nhận hệ thống lái bị rơ,bị nhao lái,trợ lực lái không đủ nặng tay lái trình lái xe.Kiểm tra bổ sung áp suất lốp -Kiểm tra cấu lái dẫn động lái:Là công việc dành cho kỹ thuật viên, thợ sửa chữa thực 61 +Kiểm tra cao su chắn bụi,nểu hở thay +Kiểm tra rơ ruyn lái ngồi trong.Nếu bị rơ,hư thỏng cần thay +Kiểm tra áp suất lốp.Bổ sung thiếu +Kiểm tra cân động bốn lốp +Cân chỉnh độ chụm hệ thống chuyên dụng -Kiểm tra hệ thống trợ lực +Kiểm tra cảm biến hệ thống lái.Nếu hư hỏng thay +Kiểm tra ECU trợ lực +Kiểm tra mô tơ trợ lực +Kiểm tra giắc nối điện đường dây điện *Để tháo hệ thống lái kiểm tra bảo dưỡng thay ta cần thực theo bước tháo lắp chuẩn bị đầy đủ dụng cụ cần thiết để thao.Sau bước tháo lắp phận hệ thống lái trợ lực điện Toyota Altis 2.0 2016 Hình 45 : Cẩm nang Toyota Khu Các vực bước -Tháo nắp che bên phía vơ lăng Tháo cụm trục lái -Tháo mặt vô lăng -Tháo cụm vơ lăng -Tháo cụm cơng tắc xi nhan có cáp xoắn -Tháo cách âm -Tháo cụm trục lái -Tháo cụm trục lái trung gian -Tháo cụm thước lái Tháo cấu lái -Tháo đầu nối(rơ tuyn lái ngồi) -Tháo cao su chắn bụi *Lưu ý tháo lắp hệ thống lái -Khi gặp trục trặc hay có cảm giác lái khơng bình thường người lái khơng nên tự ý sửa chữa hay tháo lắp mà phải mang vào sở sửa chữa để kỹ 66 thuật viên thợ sửa chữa có kĩ có đầy đủ dụng cụ máy móc kiểm tra sửa chữa -Tháo hay thay cụm vô lăng,trục lái,trục lái trung gian dẫn động lái cần đánh dấu vị trí ban đầu để lắp đặt lại hệ thống lái hoạt động bình thường -Tháo lắp hệ thống lái cần thực xác đảm bảo tính chắn.Kiểm tra siết bu lông,đai ốc 67 KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án với tài “Nghiên cứu, khảo sát hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 đến đồ án em hoàn thành với mục: Chương 1:Tổng quan hệ thống lái ô tô Chương 2:Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 Chương 3: Phân tích đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 Chương 4: Quy trình chuẩn đốn hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2.0 2016 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 Corolla Altis 2.0 2016 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 Corolla Altis 2.0 2016 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 Đinh Xuân Thành 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 thấy góp ý để đồ án em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1 ] Nguyễn Tiến Hán, Giáo trình thực hành kỹ thuật viên gầm ô tô, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ, 2017 [2 ] Nguyễn Nước, Lý thuyết ô tô, Nhà xuất Giáo dục, 2000 [3 ] Lê Văn Anh, Giáo trình kĩ thuật sửa chữa bảo dưỡng ô tô, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, 2015 [4 ] Lê Hồng Qn, giáo trình Thí nghiệm gầm tơ, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, 2015 [5] Nguyễn Khắc Trai, Kỹ thuật chuẩn đốn tơ, Nhà xuất Giao thông vận tải, 2007 [6 ] Nguyễn Khắc Trai, Kết cấu ô tô, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [7 ] TS Hồng Đình Long , Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô, Nhà xuất Giáo dục, 2009 [8 ] Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành, Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ, Đại học Bách Khoa-Đại học Đà Nẵng [9 ]toyota.com.vn [10] oto-hui.com [11] ebookbkmt.com [12 ] toyota.com.vn ... nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực điện 2. 2.1 Cấu tạo c 2. 2 .2 Các cảm 2. 3 Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2. 0 20 16 2. 3.1 Giới thiệ 2. 3 .2 Các thôn 2. 3.3... 2. 3.3 Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện Toyota Corolla Altis 2. 0 20 16 -Toyota Corolla Altis 2. 0 sử dụng hệ thống lái trợ lực điện .Cấu tạo gồm:Vành tay lái, trục lái, bộ trợ lực điện, cơ cấu lái. .. CHƯƠNG 2: Giới thiệu hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Corolla Altis 2. 0 20 16 2. 1 Khái quát hệ thống lái trợ lực điện 2. 1.1 Các thành phần trợ lực lái điện -Các thành phần trợ lực lái điện gồm