Khai thác kĩ thuật hệ thống lái trợ lực điện trên toyota wigo 2020

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN Ơ TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE TOYOTA WIGO Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Vương Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Giảng viên hướng dẫn: Trần Ngọc Vũ Thái Nguyên - 2023 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Thái Nguyên, ngày….tháng.…năm 2023 Giáo viên hướng dẫn Trần Ngọc Vũ GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HỒNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP LỜI NÓI ĐẦU Trên tảng đất nước đà phát triển lớn mạnh kinh tế thay da đổi thịt q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước hội nhập nghành công nghiệp, kỹ thuật ô tô nước ta ngày trú trọng phát triển Thể liên doanh lắp ráp ô tô nước ta với nước ngày phát triển rộng lớn hầu hết tỉnh nước như: Hyundai,Toyota, Ford, Kia, Mazda, Honda, … Một vấn đề lớn đặt hội nhập, tiếp thu cơng nghệ kỹ thuật tiên tiến nước có cơng nghiệp phát triển vào việc lắp ráp sản xuất sử dụng bảo dưỡng xe ô tô Một hệ thống đặc biệt quan trọng ô tơ hệ thống lái Để đảm bảo an tồn ô tô chuyển động đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lý thành thạo thao tác điều khiển Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực thao tác đó, địi hỏi tơ phải đảm bảo tính an tồn cao Mà hệ thống lái phận quan trọng đảm bảo tính Việc quay vịng hay chuyển hướng ô tô gặp chướng ngại vật đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác Ở hệ ô tô đầu tiên, hệ thống lái không trợ lực đơn giản Và tất nhiên với vơ số nhược điểm Đây lí hệ thống lái trợ lực điện đời Từ vấn đề đó, với kiến thức học hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn, em định thực đề tài: " KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN TOYOTA WIGO 2020 " Thái Nguyên, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực Hoàng Thanh Vương GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HỒNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC .4 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống lái 1.1.1 Công dụng hệ thống lái ô tô 1.1.2 Phân loại hệ thống lái ô tô 1.1.3 Yêu cầu hệ thống lái ô tô .7 1.2 Nguyên lí hoạt động, cấu tạo hệ thống lái 1.2.1 Hệ thống lái khí .7 1.2.2 Hệ thống lái trợ lực thủy lực (Hydraulic Power Steering System).9 1.2.3 Hệ thống lái trợ lực điện (Electric Power Steering) 11 GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HOÀNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP 1.2.4 Hệ thống lái trợ lực điện - thủy lực (EHPS) 13 CHƯƠNG 2: KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN XE TOYOTA WIGO 2020 .15 2.1 Giới thiệu ô tô TOYOTA WIGO 2020 15 2.1.1 Thông số kỹ thuật .15 2.1.2 Tính bật động 3NR-VE 16 2.1.3 Tổng quan hệ thống truyền lực .18 2.2 Khái quát hệ thống lái trợ lực điện .23 2.2.1 Các phần tử trợ lực lái điện .23 2.2.2 Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống trợ lực lái điện 25 2.3 Cấu tạo nguyên lí làm việc hệ thống lái trợ lực điện .27 2.3.1 Hệ thống lái có trợ lực điện kiểu .27 2.3.2 Hệ thống lái có trợ lực điện kiểu .29 2.3.3 Các cảm biến hệ thống lái trợ lực điện .32 2.4 Hệ thống lái trợ lực điện xe Toyota Wigo 2020 38 2.4.1 Bố trí cấu lái xe wigo 2020 38 2.4.2 Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Wigo 2020 38 2.5 Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe Toyota Wigo 2020 41 2.5.1 Thông số đầu vào 41 2.5.2 Tính tốn kiểm nghiệm hình thang lái xe Toyota Wigo 42 2.5.3 Tính toán kiểm bền cho chi tiết hệ thống lái 44 CHƯƠNG 3: KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE TOYOTA WIGO 2020 52 3.1 Cơ sở lý thuyết chẩn đoán, bảo dưỡng kỹ thuật 52 3.1.1 Cơ sở lý thuyết chẩn đoán kỹ thuật 52 3.1.2 Cơ sở lý thuyết bảo dưỡng kỹ thuật 52 GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HOÀNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP 3.2 Chẩn đoán kĩ thuật hệ thống lái trợ lực điện .53 3.2.1 Chẩn đoán dựa vào tượng hư hỏng 53 3.2.2 Chẩn đoán dựa vào máy chẩn đốn .54 3.3 Quy trình bảo dưỡng hệ thống lái trợ lực điện .59 3.3.1 Các yêu cầu chung 59 3.3.2 Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái 59 3.3.3 Một số nội dung bảo dưỡng, sửa chữa 60 3.4 Đặc điểm khai thác kĩ thuật hệ thống lái 65 3.4.1 Yêu cầu trình sử dụng .65 3.4.2 Qui trình tháo, lắp hệ thống lái 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HỒNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống lái 1.1.1 Công dụng hệ thống lái ô tô Hệ thống lái ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động ơtơ nhờ quay vịng bánh xe dẫn hướng để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động quay vịng ơtơ cần thiết Việc điều khiển hướng chuyển động xe thực nhờ vô lăng (vành lái), trục lái (truyền chuyển động quay từ vô lăng tới cấu lái), cấu lái (tăng lực quay vô lăng để truyền mômen lớn tới dẫn động lái), dẫn động lái (truyền chuyển động từ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng) 1.1.2 Phân loại hệ thống lái ô tô * Theo 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 * Theo số lượng cầu dẫn hướng - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu trước; - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu sau; - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng tất cầu * Theo kết cấu cấu lái - Cơ cấu lái loại trục vít- bánh vít; - Cơ cấu lái loại trục vít- cung răng; - Cơ cấu lái loại trục vít- 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 trụ - * Theo kết cấu nguyên lý làm việc 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 1.1.3 Yêu cầu hệ thống lái ô tô - Đảm bảo quay vịng tơ thật ngoặt thời gian ngắn diện tích bé - Đảm bảo lực đặt lên vành tay lái bé - Đảm bảo động học quay vòng bánh xe tất cầu phải lăn theo vòng tròn đồng tâm GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HỒNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP - Đảm bảo ô tô chuyển động thẳng ổn định - Đảm bảo khả an toàn bị động xe, đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hiệu suất nghịch để giảm tác động từ mặt đường qua cấu lái lên vô lăng - Đảm bảo tính tùy động 1.2 Nguyên lí hoạt động, cấu tạo hệ thống lái 1.2.1 Hệ thống lái khí 2.1.1Cấu tạo,đặc điểm hệ thống lái khí Có loại cấu lái:  Loại trục vít-  Loại bi tuần hồn Các bánh cấu lái không điều khiển bánh trước mà chúng bánh giảm tốc để giảm lực quay vô lăng cách tăng mô men đầu Tỷ lệ giảm tốc gọi tỷ số truyền cấu lái thường dao động 18 20:1 Tỷ lệ lớn khơng giảm lực đánh lái mà cịn u cầu phải xoay vô lăng nhiều xe quay vòng Hiện nay, hầu hết loại xe sử dụng loại trục vít- Hình 1.1 Cấu tạo chung hệ thống lái khí  Loại trục vít-  Cấu tạo: Trục vít đầu thấp trục lái ăn khớp với Khi vơ lăng quay trục vít quay làm cho chuyển động sang trái sang phải GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HOÀNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP Chuyển động truyền tới địn cam lái thơng qua đầu nối đầu nối rôtuyn lái  Đặc điểm: - Cấu tạo đơn giản gọn nhẹ Do hộp truyền động nhỏ nên đóng vai trị dẫn động lái - Các ăn khớp trực tiếp nên độ nhạy cấu lái chắn  Ít quay trượt sức cản quay, việc truyền mơ- men tốt lái nhẹ  Cụm cấu lái hồn tồn kín nên khơng cần phải bảo dưỡng  Loại bi tuần hoàn Cấu tạo: Các rãnh hình xoắn ốc cắt trục vít đai ốc bi viên bi thép chuyển động lăn rãnh trục vít rãnh đai ốc Cạnh đai ốc bi có để ăn khớp với trục rẻ quạt  Do bề mặt tiếp xúc lăn viên bi truyền chuyển động quay trục lái nên lực ma sát trượt đai ốc nhỏ  Cấu tạo chịu phụ tải lớn  Sức cản trượt nhỏ ma sát trục vít trục rẻ quạt nhỏ nhờ viên bi  Góc hoạt động rộng 1.2.1.2 Nguyên lý hoạt động Cơ cấu có phần.Phần thứ khối kim loại có đường ren rỗng Bên ngồi khối kim loại có vài ăn khớp với vành (có thể dịch chuyển cánh tay địn) Vành tay lái nối với trục có ren (giống êcu lớn) ăn khớp với rãnh ren khối kim loại nhờ viên bi tròn Khi xoay vành tay lái, êcu quay theo Đáng lẽ vặn êcu này, phải sâu vào khối kim loại theo nguyên tắc ren bị giữ lại nên khối kim loại phải di chuyển ngược lại Điều làm cho bánh ăn khớp với khối kim loại quay dẫn đến di chuyển cánh tay đòn làm bánh xe chuyển hướng Chiếc êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ viên bi tròn Các bi có hai tác dụng: giảm ma sát chi tiết Thứ hai, làm giảm độ rơ cấu Độ rơ xuất đổi chiều tay lái, khơng có viên bi, rời chốc lát gây nên độ dơ tay lái GVHD: TRẦN NGỌC VŨ SVTH: HỒNG THANH VƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP 1.2.2 Hệ thống lái trợ lực thủy lực (Hydraulic Power Steering System) 1.2.2.1 Cấu tạo hệ thống lái trợ thủy lực Hình 1.2 Cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực 1-Bơm trợ lực lái 2-Cụm thân van 3-Thước lái 4-Chụp cao su 5-Bình chứa dầu trợ lực 6-Rơ tuyn lái ngồi 7-Vơ lăng a Bơm dầu trợ lực (1): Bơm trợ lực có nhiệm vụ bơm dầu thủy lực có áp suất vào bên hệ thống để tạo hỗ trợ lực người lái tác dụng lên vô lăng thực việc chuyển hướng xe hoạt động Bơm trợ lực thực chất loại bơm bánh trong, dẫn động từ puly trục thông qua dây đai phần làm tiêu hao công suất động làm việc b Cụm van chia dầu (2): Có cấu tạo gồm cổng chia dầu nối với thước lái, thân van chia có cổng bao gồm: cổng dẫn dầu vào từ bơm trợ lực (1), cổng xả dầu bình chứa (5) cổng chia sang phía thước lái Dưới tác dụng từ mặt đường (khi đánh lái) lên xoắn (bên cụm van) thực việc mở cửa van chia dầu có áp suất cao sang phía thước lái ứng với chiều chuyển hướng mong muốn, đường ống dầu đầu lại thước xả dầu qua van qua cổng hồi bình trợ lực c Hộp thước lái (3): Hộp thước lái bao gồm cấu trục vít – xylanh thủy thực Cơ cấu trục vít – có tác dụng biến chuyển động quay vơ lăng (7) thông qua trục tay lái thành chuyển động tịnh tiến (sang hai bên) làm cho bánh xe chuyển hướng d Vơ lăng (7): Vơ lăng hay cịn gọi tay lái có tác dụng để điều hướng, người lái muốn xe chuyển hướng sang trái quay vơ lăng theo chiều ngược kim đồng hồ ngược lại muốn chuyển hướng xe sang phải quay vơ lăng chiều kim đồng hồ GVHD: TRẦN NGỌC VŨ 10 SVTH: HOÀNG THANH VƯƠNG