Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống lái
1.1.1 Công dụng của hệ thống lái ô tô
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 quay vòng của ôtô khi cần thiết.
Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện nhờ vô lăng (vành lái), trục lái (truyền chuyển động quay từ vô lăng tới cơ cấu lái), cơ cấu lái (tăng lực quay của vô lăng để truyền mômen lớn hơn tới các thanh dẫn động lái), và các thanh dẫn động lái (truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các 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 các bánh dẫn hướng ở cầu trước;
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau;
- Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu.
* Theo kết cấu của cơ cấu lái
- Cơ cấu lái loại trục vít- bánh vít;
- Cơ cấu lái loại trục vít- cung răng;
- Cơ cấu lái loại trục vít- con 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 răng trụ - thanh răng.
* Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của trợ lực
- Hệ thống lái có trợ lực thủy lực;
- Hệ thống lái có trợ lực khí nén;
1.1.3 Yêu cầu của hệ thống lái ô tô
- Đảm bảo quay vòng ô tô thật ngoặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé.
- Đảm bảo lực đặt lên vành tay lái bé.
- Đảm bảo động học quay vòng đúng trong đó các bánh xe của tất cả các cầu phải lăn theo những vòng tròn đồng tâm.
- Đảm bảo ô tô chuyển động thẳng ổn định.
- Đảm bảo khả năng an toàn bị động của xe, đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hơn hiệu suất nghịch để giảm tác động từ mặt đường qua cơ cấu lái lên vô lăng.
- Đảm bảo tính tùy động.
Nguyên lí hoạt động, cấu tạo hệ thống lái
1.2.1 Hệ thống lái cơ khí
1 2.1.1.Cấu tạo,đặc điểm của hệ thống lái cơ khí
Có 2 loại cơ cấu lái:
Loại trục vít- thanh răng.
Các bánh răng trong cơ cấu lái không chỉ điều khiển các bánh trước mà chúng còn là các bánh răng giảm tốc để giảm lực quay vô lăng bằng cách tăng mô men đầu ra.
Tỷ lệ giảm tốc (tỷ số truyền cơ cấu lái) thường dao động giữa 18 và 20:1 Tỷ lệ càng lớn không những giảm lực đánh lái mà còn yêu cầu phải xoay vô lăng nhiều hơn khi xe quay vòng Hiện nay, hầu hết các loại xe sử dụng loại trục vít- thanh răng.
Hình 1.1 Cấu tạo chung của hệ thống lái cơ khí.
Loại trục vít- thanh răng.
Trục vít tại đầu thấp hơn của trục lái chính ăn khớp với thanh răng Khi vô lăng quay thì trục vít quay làm cho thanh răng chuyển động sang trái hoặc sang phải.
Chuyển động của thanh răng được truyền tới các đòn cam lái thông qua các đầu nối của thanh răng và các đầu nối của rôtuyn lái.
- Cấu tạo đơn giản và gọn nhẹ Do hộp truyền động nhỏ nên thanh răng đóng vai trò thanh dẫn động lái.
- Các răng ăn khớp trực tiếp nên độ nhạy của cơ cấu lái rất chắc chắn.
Ít quay trượt và ít sức cản quay, và việc truyền mô- men tốt hơn vì vậy lái nhẹ.
Cụm cơ cấu lái hoàn toàn kín nên không cần phải bảo dưỡng.
Cấu tạo: Các rãnh hình xoắn ốc được cắt trên trục vít và đai ốc bi và các viên bi thép chuyển động lăn trong rãnh trục vít và rãnh đai ốc Cạnh của đai ốc bi có răng để ăn khớp với răng trên trục rẻ quạt.
Do bề mặt tiếp xúc lăn của các viên bi truyền chuyển động quay của trục lái chính nên lực ma sát trượt của đai ốc rất nhỏ.
Cấu tạo này có thể chịu được phụ tải lớn.
Sức cản trượt nhỏ do ma sát giữa trục vít và trục rẻ quạt cũng nhỏ nhờ các viên bi.
Cơ cấu có 2 phần Phần thứ nhất là một khối kim loại có một đường ren rỗng trong đó Bên ngoài khối kim loại này có một vài răng ăn khớp với một vành răng (có thể dịch chuyển một cánh tay đòn) Vành tay lái được nối với một trục có ren (giống như một cái êcu lớn) và ăn khớp với các rãnh ren trên khối kim loại nhờ các viên bi tròn.
Khi xoay vành tay lái, êcu quay theo Đáng lẽ khi vặn chiếc êcu này, nó phải đi sâu vào trong khối kim loại đúng theo nguyên tắc ren nhưng nó đã bị giữ lại nên khối kim loại phải di chuyển ngược lại Điều này đã làm cho bánh răng ăn khớp với khối kim loại này quay và dẫn đến di chuyển các cánh tay đòn làm các bánh xe chuyển hướng.
Chiếc êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ các viên bi tròn Các bi này có hai tác dụng: một là nó giảm ma sát giữa các chi tiết Thứ hai, nó làm giảm độ rơ của cơ cấu. Độ rơ xuất hiện khi đổi chiều tay lái, nếu không có các viên bi, các răng sẽ rời nhau ra trong chốc lát gây nên độ dơ của tay lái.
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-Rô tuyn lái ngoài 7-Vô lăng. a Bơm dầu trợ lực (1): Bơm trợ lực có nhiệm vụ bơm dầu thủy lực có áp suất vào bên trong hệ thống để tạo ra sự hỗ trợ lực khi người lái tác dụng lên vô lăng thực hiện việc chuyển hướng khi xe hoạt động Bơm trợ lực thực chất là loại bơm bánh răng trong, nó được dẫn động từ puly trục cơ thông qua dây đai do vậy cũng một phần làm tiêu hao công suất của động cơ khi làm việc. b Cụm van chia dầu (2) : Có cấu tạo gồm các cổng chia dầu được nối với thước lái, trên thân van chia có 4 cổng bao gồm: cổng dẫn dầu vào từ bơm trợ lực (1), cổng xả dầu về bình chứa (5) và 2 cổng chia sang 2 phía của thước lái Dưới tác dụng từ mặt đường (khi đánh lái) lên thanh xoắn (bên trong cụm van) sẽ thực hiện việc mở cửa van chia dầu có áp suất cao hơn sang phía thước lái ứng với chiều chuyển hướng mong muốn, đường ống dầu đầu còn lại của thước sẽ được xả dầu qua van và qua cổng hồi về bình trợ lực. c Hộp thước lái (3) : Hộp thước lái bao gồm cơ cấu trục vít – thanh răng và xylanh thủy thực Cơ cấu trục vít – thanh răng có tác dụng biến chuyển động quay của vô lăng
(7) thông qua trục tay lái thành chuyển động tịnh tiến (sang hai bên) của thanh răng làm cho bánh xe có thể chuyển hướng. d Vô lăng (7): Vô lăng(tay lái): có tác dụng để điều hướng, khi người lái muốn xe chuyển hướng sang trái thì quay vô lăng theo chiều ngược kim đồng hồ và ngược lại khi muốn chuyển hướng xe sang phải thì quay vô lăng cùng chiều kim đồng hồ.
Hình 1.3 Hoạt động của hệ thống khi đánh lái sang phải.
Khi đánh lái sang phải người lái tác dụng làm vô lăng (7) quay theo chiều kim đồng hồ, trục vít sẽ làm cho thanh răng chuyển động từ trái qua phải (cơ cấu thanh răng trục vít), dưới tác dụng của phản lực từ mặt đường lên bánh xe thông qua thanh răng làm thanh xoắn điều khiển van chia mở đường dầu có áp lực từ bơm đến quan van và đường ống dẫn dầu vào cổng 1 của hộp thước lái, dầu có áp lực sẽ tác dụng lên piston trợ lực đẩy thanh răng theo chiều chuyển động từ trái sang phải có tác dụng trợ lực Dầu trong khoang còn lại của thước lái bị đẩy theo cổng 2, ống dẫn dầu, van chia và trở về bình chứa.
Hình 1.4 Hoạt động của hệ thống khi đánh lái sang trái.
Khi đánh lái sang trái người lái tác dụng lên vô lăng (7) quay theo chiều ngược kim đồng hồ, thanh răng được đẩy di chuyển từ phải sang trái, lực tác dụng từ mặt đường làm thanh xoắn điều khiển mở cửa dầu có áp lực từ bơm qua van chia, đường ống dẫn vào cổng số 2 của thước lái và trợ lực đẩy cho thanh răng di chuyển từ phải sang trái nhẹ nhàng hơn Dầu từ khoang còn lại của thước lái bị đẩy theo cổng 1 qua đường ống dẫn dầu, van chia ra đường xả về bình chứa.
1.2.3 Hệ thống lái trợ lực điện ( Electric Power Steering)
Hình 1.5 Cấu tạo chung của hệ thống lái trợ lực điện.
Hệ thống điện EPS bố trí: giữa vành lái với hộp số truyền một bộ cảm biến 4 (góc quay và mô men trên vành lái), giữa hộp số truyền và cơ cấu lái bố trí mô mem cảm biến cản bánh xe dẫn hướng đặt trên CCL.
Chương trình điều khiển mô tơ DC bao hàm các trạng thái cụ thể của kết cấu theo các tiêu chí: Tốc độ ô tô, đặc tính quay vòng tĩnh của ô tô, đặc tính quay vòng động của ô tô, các trạng thái nguy hiểm, mức độ trợ lực, giảm chấn của hệ thống, các chức năng chẩn đoán và các thông tin tổng quát chung của xe(CAN).
Hình 1.6 Hoạt động của hệ thống lái trợ điện.
1 Vô lăng (lực tay đánh lái); 3 Phản lực từ mặt đường lên lốp xe;
2 Mô tơ trợ lực điện; 1+2 Trợ lực khi đánh lái;
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điện được dựa trên tín hiệu về cảm biến mô men nằm trong cụm trợ lực lái Khi người lái tác dụng lên vô lăng thực hiện việc chuyển hướng, dưới tác dụng của phản lực từ mặt đường qua bánh xe, thước lái tác dụng lên thanh xoắn nằm trong cụm trợ lực điện Cảm biến mô men có tác dụng đo mô men đánh lái (độ biến dạng của thanh xoắn) từ đó gửi tín hiệu về hộp điều khiển Căn cứ vào tín hiệu của cảm biến mô men hộp điều khiển đưa ra dòng điện điều khiển mô tơ trợ lực đủ lớn để hỗ trợ việc xoay trục tay lái theo chiều của người lái điều khiển, vì vậy lực đánh lái sẽ được hỗ trợ và trở lên nhẹ hơn rất nhiều.
1.2.4 Hệ thống lái trợ lực điện - thủy lực (EHPS)
Hình 1.7 Cấu tạo hệ thống lái trợ điện thủy lực
Nhìn chung một hệ thống lái có trợ lực sử dụng lực động cơ để dẫn động bơm trợ lực tạo áp suất thủy lực EHPS là một hệ thống lái có trợ lực sử dụng mô tơ để tạo áp suất thủy lực và giảm lực cần thiết để điều khiển vô lăng Do hệ thống này giảm phụ tải trong động cơ, nên nó nâng cao tiết kiệm nhiên liệu ECU kiểm soát tốc độ quay mô tơ (lượng xả của bơm) theo các thông số như tốc độ xe và góc quay của vô lăng.
Bảng 1 1:Ưu nhược điểm của các hệ thống lái
Hệ thống lái Ưu điểm Nhược điểm
Cơ khí Đáp ứng hầu hết các yêu cầu của hệ thống lái.
Khi quay xe người lái phải sử dụng lực tương đối lớn tác dụng hướng gây ra sự mệt mỏi cho người lái.
+Truyền động được công suất cao và lực lớn.
+Điều chỉnh được vận tốc làm việc tinh và vô cấp.
+Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc nhau.
+Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao.
Giới thiệu ô tô Vinfast Fadil
Hình 1.8 Thiết kế bên ngoài xe Vinfast Fadil 2021Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật chính của xe
1.3.2 Tính năng nổi bật của động cơ 2ZR-FE
Hình 1.8 Động cơ 2ZR-FE có trang bị VVT-i
Giới thiệu hệ thống nạp nhiên liệu điện tử VVT-i của Toyota
Hệ thống VVT-i là thiết kế phun xăng của hóng Toyota theo nguyên lý điện - thủy lực Cơ cấu này tối ưu hóa góc phối khí của trục cam nạp dựa trên chế độ làm việc của động cơ phối hợp với cỏc thụng số điều khiển chủ động.
Hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc rất nhiều vào hoạt động cung cấp nhiên liệu Hệ thống điện tử điều khiển van nạp biến thiên VVT-i (variable valve timing with intelligence) được thiết kế với mục đích nâng cao mô-men xoắn của động cơ, cắt giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải độc hại Các bộ phận của hệ thống gồm: Bộ xử lý trung tâm ECU 32 bit; bơm và đường dẫn dầu; bộ điều khiển phối khí (VVT) với các van điện; các cảm biến: VVT, vị trí bướm ga, lưu lượng khí nạp, vị trí trục khuỷu, nhiệt độ nước Ngoài ra, VVT-i thường được thiết kế đồng bộ với cơ cấu bướm ga điện tử ETCS-i, đầu phun nhiên liệu 12 lỗ (loại bỏ sự hỗ trợ bằng khí) và bộ chia điện bằng điện tử cùng các bugi đầu iridium. Động cơ I4 16 van VVT-i lắp trờn Toyota
Trong quá trình hoạt động, các cảm biến vị trí trục khuỷu, vị trí bướm ga và lưu lượng khí nạp cung cấp các dữ liệu chính về ECU để tính toán thông số phối khí theo yêu cầu chủ động Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ cung cấp dữ liệu hiệu chỉnh, cần các đầu đo VVT và vị trí trục khuỷu thì cung cấp các thông tin về tình trạng phối khí thực tế Trên cơ sở các yếu tố chủ động, hiệuchỉnh và thực tế, ECU sẽ tổng hợp được lệnh phối khí tối ưu cho buồng đốt Lệnh này được tính toán trong vài phần nghìn giây và quyết định đóng (mở) các van điện của hệ thống thủy lực. Áp lực dầu sẽ tác động thay đổi vị trí bộ điều khiển phối khí, mở các xu-pap nạp đúng mức cần thiết vào thời điểm thích hợp Như vậy, thay cho hệ thống cam kiểu cũ với độ mở xu-páp không đổi, VVT-i đó điều chỉnh vụ cấp hoạt động của các van nạp Độ mở và thời điểm mở biến thiên theo sự phối hợp các thông số về lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, tốc độ và nhiệt độ động cơ.
Ngoài ra, cần một cảm biến đo nồng độ oxy dư đặt ở cụm gúp xả cho biết tỷ lệ
% nhiờn liệu được đốt Thông tin từ đây được gửi về ECU và cũng được phối hợp xử lý khi hiệu chỉnh chế độ nạp tối ưu nhằm tiết kiệm xăng và bảo vệ môi trường.
Vị trí bướm ga được người lái quyết định 80% thông qua pê-đan gắn cảm biến góc đạp chân ga, 20% còn lại chịu sự chi phối của các cảm biến khỏc Hệ thống bướm ga điện tử ETCS-i hoạt động nhờ một mô-tơ cực nhạy điều khiển bằng xung điện Cảm biến chân ga gồm 2 đầu đo độc lập, phản ánh thao tác của lái xe đến bộ xử lý trung tâm thụng qua 2 luồng tin hiệu có đặc tính khác nhau Để dự phòng, nếu 1 trong 2 chiếc bị hỏng thì bướm ga vẫn cú khả năng mở ở mức giữa 25% và không tải, nếu cả 2 chiếc gặp sự cố xe vẫn có thể chạy với chế độ không tải về xưởng sửa chữa. vị trí điều khiển phối khớ của van dầu trong VVT-i.
Sơ đồ cấu tạo hệ thống ETCS-i.
1.3.3 Tổng quan về hệ thống truyền lực
Một điểm đáng chú ý của Vinfast Fadil 2021 về hệ thống truyền lực đó là việc bố trí động cơ và hộp số, cầu chủ động theo kiểu FF Theo kiểu này thì động cơ đặt nằm ngang ở đằng trước và với cầu trước chủ động.
Hình 1.9 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực Động cơ
Hình 1.10 Động cơ 2ZR-FE
Hộp số xe Vinfast Fadil 2021 là hộp số tự động vô cấp tự động điều chỉnh chế độ làm việc để đạt hiệu suất cao nhất và mang lại sự thoải mái tiện nghi cho người sử dụng.
Hình 1.11 Hộp số tự động CVT
Hai cầu đều sử dụng hệ thống treo độc lập Hệ thống treo trước kiểu Mcpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn Hệ thống treo sau kiểu đòn treo kép độc lập với thanh cân bằng, tay đòn dưới được thiết kế dài hơn nhằm tăng độ chắc chắn và bám đường khi xe rẽ, giảm thiểu tình trạng chúi đầu xe.
Hình 1.12 Hệ thống treo Mcpherson với thanh cân bằng
Xe được trang bị cơ cấu phanh đĩa cho bốn bánh làm cho cấu tạo hệ thống đơn giản hơn và độ nhạy của phanh tốt Mặt khác nó còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS , giúp bánh xe luôn quay và bám đường trong khi phanh tránh hiện tượng trượt và nâng cao tính ổn định và hiệu quả phanh. Đèn cảnh báo P/S
Hình1.13 Hệ thống phanh ABS
Hơn nữa xe có bộ phận phân bố lực phanh điện tử EBD, bộ phận này có vai trò không kém ABS trong việc hỗ trợ quá trình phanh Bộ phận này sẽ phân bố lực phanh tới các bánh xe để xe dừng một cách cân bằng nhất Dưới đây là hệ thống BA là bộ trợ lực phanh đi cùng EBD Nếu phát hiện tài xế phanh gấp thì BA sẽ tự động giúp quá trình phanh xảy ra nhanh hơn với lực phanh đủ mạnh.
Có thể nói rằng sự kết hợp giữa 3 công nghệ ABS , AB và EBD sẽ làm cho quá trình phanh của xe được tối ưu hơn
Hình1.114 Hệ thống lái trợ lực điện
4 Xi lanh phanh bánh xe
Cụm trục lái Cảm biến mômen xoắn
Cơ cấu giảm tốcECU trợ lực lái
Tín hiệu vận tốc xe
Cảm biến mô men xoắn Động cơ điện 1 chiều(DC )
DLC3 Tín hiệu tốc độ động cơ ECM
ECU đồng hồ táp lô
Hình 1.15 Sơ đồ hệ thống lái trên ô tô Vinfast Fadil 2021
1.3.4 Trang thiết bị chính trên ô tô Vinfast Fadil 2021
Hệ thống điều khiển khóa điện từ xa Đèn phanh và đèn hậu (LED) Đèn tín hiệu rẽ (sau) Đèn lùi Đèn sương mù trước Đèn tín hiệu bên hông Đèn chiếu gần (Halogen) Đèn tín hiệu rẽ(trước) Đèn báo khoảng cách Đèn chiếu xa (Halogen)
Hình 1.16 Trang thiết bị bên ngoài
Hình 1.17 Hệ thống chiếu sáng +Đèn pha:Sử dụng đèn Halogen để tăng độ chiếu sáng khi xe đi vào ban đêm + Đèn sương mù:Đèn sương mù được bố trí ở đằng trước, phản xạ đa chiều.
Giúp người lái có thể phát hiện được rất rõ vật cản ở phía trước và xử lý kịp thời.
+ Đèn LED (Lighting Emitting Diode): Đèn LED được bố trí ở phía sau Đèn này giúp cho đèn báo phanh có thể sáng nhanh, chiếu sáng mạnh hơn đồng thời có thể tiết kiệm năng lượng và bền hơn.
Hệ thống hỗ trợ đỗ xe Vinfast Fadil
Nhằm cảnh báo cho lái xe biết về khoảng cách giữa cảm biến và chướng ngại vật bằng cách nhấp nháy đèn báo và âm thanh chuông
: Cảm biến siêu âm : Vùng phát hiện giữa cảm biến phía sau
Hình 1.19 Bảng đồng hồ táp lô
Màn hình hiển thị đa thông tin Đèn cảnh báo
Hình 1.18 Hệ thống hỗ trợ đỗ xe
Công tắc đặt lại hành trình ODO/ TRIP và điều kiện sáng tối Công tắc hiển thị
Hình 1.20 Túi khí cho người lái và hành + Hệ thống túi khí SRS: Túi khí được bố trí ở ghế người lái và hành khách phía trước Đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách khi có va chạm xảy ra Giúp giảm thiểu chấn thương đầu và cổ Điện thân xe
- Hệ thống thông tin liên lạc đa chiều MPX
- Hộp rơle khoang động cơ
- Đồng hồ bảng táp lô
- Cần gạt nươc mưa và rửa kính
- Hệ thống điều hòa không khí
- Hệ thống hỗ trợ đỗ xe của Vinfast
- Hệ thống khóa cửa điều khiển từ
Khái quát hệ thống lái trợ lực điện
2.1.1 Các phần tử cơ bản của trợ lực lái điện
Do đòi hỏi tốc độ ngày một cao hơn, chất lượng tốt hơn và yêu cầu giảm năng lượng tiêu thụ ở phương tiện ngày một gia tăng Để đáp ứng cho các đòi hỏi này, việc nghiên cứu và phát triển theo xu hướng cải thiện hệ thống điều khiển điện điện tử nhằm mục đích nâng cao hơn nữa các chức năng và đặc tính của nó Điểm đặc biệt đó gồm hai đề xuất là giới thiệu lôgíc toán học và hệ thống lái chuyên sâu phù hợp với môi trường xe chạy bằng cách thay đổi các trợ lực cho phù hợp với điều kiện giao thông hoặc điều kiện bề mặt đường để tạo cảm giác nhạy bén khi lái xe Vấn đề quan trọng nhất là khả năng phản ứng tức thời của trợ lực lái, gây cảm giác cho người lái làm họ phải chú ý đến sự biến đổi do phản lực lái gây ra Như vậy, hệ thống cung cấp cho người lái xe các thông tin cần lưu ý trong điều kiện vận hành của phương tiện, ví dụ: Sự biến đổi vận tốc và gia tốc, phản lực lái, không chỉ cải thiện mối quan hệ giữa người lái và phương tiện mà còn có thể tạo ra sự phù hợp giữa cảm giác của người lái và hệ thống lái, nhưng chức năng tự động bù khi phương tiện có những biến đổi không đồng đều mà nguyên nhân do sự xáo trộn gây ra cũng có thể được giải quyết.
Trợ lực lái điện (EPS - Electric Power Steering) là một hệ thống điện hoàn chỉnh làm giảm đáng kể sức cản hệ thống lái bằng cách cung cấp dòng điện trực tiếp từ mô tơ điện tới hệ thống lái Thiết bị này bao gồm có cảm biến tốc độ xe, một cảm biến lái (mômen, vận tốc góc), bộ điều khiển điện tử ECU và một môtơ Tín hiệu đầu ra từ mỗi cảm biến được đưa tới ECU có chức năng tính toán chế độ điều khiển lái để điều khiển hoạt động của môtơ trợ lực.
Các phần tử chính cua trợ lực lái điện gồm có: Mô tơ điện một chiều; Các cảm biến; Bộ điều khiển trung tâm (ECU); Hộp giảm tốc.
* Mô tơ: Mô tơ điện của trợ lực lái là một mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu, gắn với bộ truyền động của trợ lực lái Mô tơ chấp hành của trợ lực lái điện có nhiệm vụ tạo ra mô men trợ lực dưới điều khiển của ECU và phải đáp ứng các yêu cầu:
- Mô tơ phải đưa ra được mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vô lăng.
- Mô tơ phải có cơ cấu đảo chiều quay khi có sự cố xảy ra.
- Những dao động của mô tơ và mô men xoắn, lực xoắn phải trực tiếp chuyển đổi thông qua vành lái tới tay người lái phải được cân nhắc.
Do vậy Mô tơ điện có các đặc điểm:
- Nhỏ, nhẹ, và có kết cấu đơn giản.
- Lực, mô men xoắn biến thiên nhỏ thông qua điều khiển.
- Dao động và tiếng ồn nhỏ.
- Lực quán tính và ma sát nhỏ.
- Độ an toàn và độ bền cao
* Bộ điều khiển trung tâm (ECU)
Bộ điều khiển trung tâm (ECU) nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý thông tin để điều khiển mô tơ.
Yêu cầu đối với ECU gồm có:
- Đảm bảo tính tiện nghi khi lái (chức năng điều khiển dòng điện mô tơ) Các chức năng này gồm có:
(1) Điều khiển được dòng điện cấp cho Mô tơ theo qui luật xác định
Tạo ra lực trợ lực (tương ứng với dòng điện cấp cho Mô tơ ) theo tốc độ xe và mô-men đặt lên vành lái để đảm bảo lực lái thích hợp trong toàn dải tốc độ xe
Giảm thiểu sự biến động của lực lái bằng cách bù dòng điện cấp cho Mô tơ tương ứng với sự biến động mô-men xoắn đầu vào
Khi ô tô chuyển động với vận tốc thấp, trợ lực lái điện giúp cho vành tay lái trở lại vị trí chuyển động thẳng sau khi đã quay vòng bằng cách bù dòng điện mô tơ
Khi ô tô chuyển động với vận tốc cao, trợ lực lái giữ ổn định lực tác động lên vành lái ở vị trí đang quay vòng (ví dụ, trong khi chuyển làn đường) bằng cách bù dòng điện cấp cho mô tơ làm cho vành lái có thể dễ dàng trở về vị trí thẳng
(5) Tối đa dòng điện cấp cho mô tơ
Giới hạn dòng điện của mô tơ tối đa đến mức tối ưu để bảo vệ ECU và mô tơ không bị hư hỏng do quá tải
- Đảm bảo độ tin cậy (Chức năng tự chuẩn đoán và sửa lỗi). Để đảm bảo độ tin cậy trong ECU sẽ có mạch tự chuẩn đoán và sửa lỗi) Nó sẽ theo dõi sự sai lệch của các phần tử trong hệ thống và khi phát hiện bất kỳ sai lệch nào, nó sẽ điều khiển các chức năng EPS phụ thuộc vào ảnh hưởng của sự sai lệch và cảnh báo cho người lái xe Ngoài ra, nó còn lưu trữ các vị trí các sai lệch trong ECU
- Đảm bảo tính đối thoại với các hệ thống khác (Chức năng truyền tin và kiểm tra hệ thống EPS).
Các cảm biến có nhiệm vụ cấp tín hiệu mô men lái, vận tốc chuyển động xe và tốc độ trục khuỷu động cơ Về cơ bản trợ lực lái điện có cảm biến mô men lái hoặc tốc độ đánh lái Đa phần hiện nay sử dụng cảm biến mô men lái Các cảm biến này có hai loại chính là có tiếp điểm và không có tiếp điểm Ưu điểm của loại không tiếp điểm là : không bị mòn do lão hóa, từ trễ nhỏ, là ít bị ảnh hưởng bởi dịch chuyển dọc trục và lệch trục
Giảm tốc có nhiệm vụ tăng lực lái và truyền mô men trợ lực đến cơ cấu lái.
2.1.2 Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống trợ lực lái điện
Trợ lực lái được điều khiển theo các bản đồ được lưu trữ sẵn trong bộ nhớ củaECU EPS ECU có thể lưu trữ 16 bản đồ, các bản đồ này được kích hoạt ở nhà máy phụ thuộc vào các yêu cầu cho trước (ví dụ trọng lượng của ô tô).
Hình 2.1 Sơ đồ khối nguyên lý trợ lực lái điện
1-Dòng cấp mô tơ; 8- Điều khiển phục hồi;
2- Tốc độ mô tơ; 9- Điều khiển bù;
3- Vận tốc mô tơ; 10- Điều khiển chính;
4-Mô men lái; 11- Dòng đích;
6- Điều khiển dòng tối đa cho mô tơ; 12-Hạn chế dòng cấp áp tối đa ra mô tơ;
7- Điều khiển bù rung động; 13- Điều khiển dòng cấp ra mô tơ;
14- Dòng cấp cho mô tơ
Ngoài ra các bản đồ náy cũng được kích hoạt bằng những công cụ quét ECU hoặc hệ thống lái sau khi bảo dưỡng hoặc thay thế ECU hoặc hệ thống lái Với bất kì một cái xe đã cho thì cả hai bản đồ tương ứng với xe hạng nặng và hạng nhẹ được chon Mỗi bản đồ có 5 đặc tính khác nhau tương ứng với các vận tốc chuyển động của ô tô Các bản đồ này xác định vùng trợ lực lái có thể làm việc.
Hình 2.2 Bản đồ điều khiển ECU trong hệ thống trợ lực lái điện
Nguyên lý làm việc của trợ lực lái gồm các bước:
Bước 1 Trợ lực lái sẽ bắt đầu làm việc khi người lái tác dụng lực để quay vô lăng.
Bước 2 Lực tác dụng lên vành lái sẽ làm cho thanh xoắn trong cơ cấu lái xoay Cảm biến mô men lái sẽ xác định góc quay của thanh xoắn và gửi các lực lái đã được tính toán đên ECU
Bước 3 Cảm biến góc quay của vô lăng sẽ thông báo góc quay vành lái và tốc độ đánh tay lái hiện thời.
Bước 4 Phụ thuộc vào lực lái, tốc độ chuyển động, tốc độ động cơ, góc quay vô lăng, tốc độ đánh tay lái và bản đồ được lưu giữ trong ECU, EPS ECU sẽ tính toán lực trợ lực cần thiết và gửi đến động cơ điện.
Bước 5 Trợ lực lái sẽ tác động lên cơ cấu lái một lực trợ lực song song với lực đặt lên vành lái.
Bước 6 Tổng của lực đặt lên vành lái và lực trợ lực sẽ tác động lên cơ cấu lái để quay vòng xe.
2.2 Cấu tạo và nguyên lí làm việc hệ thống lái trợ lực điện
Tùy thuộc vào vị trí đặt hộp giảm tốc có 2 kiểu trợ lực điện: Kiểu thứ nhất, hộp giảm tốc đặt trực tiếp trên trục lái ngay dưới vành lái Kiểu thứ hai, hộp giảm tốc được tích hợp vào cơ cấu lái (trong trường hợp này cơ cấu lái thường là loại bánh răng – thanh răng và đặt trực tiếp trên thanh lái ngang).
2.2.1 Hệ thống lái có trợ lực điện kiểu 1
Trong hệ thống trợ lực lái kiểu này được sử dụng trên xe Kia Mornig, 2009,Toyota Vios 2008 có một môtơ điện trợ lực cùng cơ cấu giảm tốc trục vít- bánh vít được bố trí ở trục lái chính ( trước đoạn các đăng trục lái) Tại đây cũng bố trí cảm biến mômen lái Cạnh đó là bộ điều khiển điện tử của trợ lực lái điện (EPS ECU) Trên hình 2.4 là cấu tạo hộp giảm tốc.
Hình 2.3 Trợ lực lái điện với moto trợ lực trên trục lái
1- moto; 2- cảm biến mômen; 3- trục lái;
4- trục vít - bánh vít; 5- cơ cấu lái trục răng - thanh răng; 6- ly hợp điện từ
Hình 2.4 Hộp giảm tốc dùng cho trợ lực lái kiểu 1
1-vòng bi; 2- trục vít; 3- vỏ trục lái;
7- trục môtơ; 8- trục lái chính; 9- bánh vít
Hệ thống được điều khiển theo sơ đồ tổng quát hình 2.5 trên đó có thể nhận thấy các tín hiệu đầu vào của EPS ECU gồm 4 nhóm tín hiệu chính:
Hình 2.5 Sơ đồ trợ lực lái kiểu 1
Tín hiệu cảm biến mô men số 1; B- Tín hiệu cảm biến mô men số2;
1- Giắc nối đa năng số 1; 2- Giắc nối đa năng số 2; 3- Táp lô;
4- ABS+TRC ECU; 5- Cảm biến tốc độ ô tô; 6- ECU Mô tơ ;
7- Cảm biến vị trí trục khuỷu; 8- Đèn báo; 9- Mô tơ trợ lực;
10- EPS ECU; 11- Giắc kết nối dữ liệu số 1; 12- Giắc kết nối dữ liệu số 2
1- Nhóm tín hiệu (2 hoặc 4 tín hiệu) từ cảm biến mômen lái
Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe Vinfast Fadil 2021
Thông số đầu vào cho tính toán kiểm tra động học hình thang lái, và tính bền hệ thống lái được cho trong bảng 2.1.
Bảng 2.1 Thông số đầu vào
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài cơ sở L mm 2775
Khoảng cách giữa hai trụ đứng B0 mm 1470
Chiều dài thanh bên hình thang lái m mm 160
Chiều dài thanh lái ngang n mm 910
Bán kính vành tay lái R mm 180
Tỷ số truyền của cơ cấu lái ic 19,5
2.4.2 Tính toán kiểm nghiệm hình thang lái xe Toyota Altis
2.4.2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán kiểm tra động học hình thang lái
Theo lý thuyết quay vòng của các bánh xe dẫn hướng: điều kiện quay vòng lý tưởng để các bánh xe không bị trượt bên là:
i – góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên trong (độ);
i – góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng ngoài (độ);
B0 – khoảng cách giữa 2 đường tâm trụ đứng (mm);
L – chiều dài cơ sở của xe (mm).
Từ hỡnh vẽ 2.26 ta cú: gúc ( GA ã E) = α (gúc quay của bỏnh xe dẫn hướng ngoài).
Hình 2.26 Sơ đồ quay vòng của ô tô.
Như vậy gúc quay của bỏnh xe dẫn hướng trong β bằng gúc ( GBE ã ) Từ đú ta cú ứng với các cặp (i, i) của công thức (2.1) đưa vào hình vẽ trên ta được các giao điểm
Ei nằm trên đường thẳng GC, thì động học hình thang lái đã có đảm bảo cho xe quay vòng mà các bánh xe không xảy ra trượt ngang.
Nhưng thực tế thì các hình thang lái không thoả mãn được điều kiện trên, tức là các giá trị cặp (i,i) thực tế không thoả mản điều kiện (2.1) nên các bánh xe dẫn hướng vẫn xảy ra trượt ngang Mức độ trượt ngang càng ít nếu các giao điểm Ei tạo ra càng gần đường thẳng GC.
2.4.2.2 Trình tự tính toán kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học
- Vẽ hình thang lái theo tỷ lệ tương ứng.
- Xác định các cặp góc (i,i).
- Dựng hình chữ nhật ABCD với: AD = L; CD = B0.
- Xác định các trung điểm G, G’ của AB và CD.
- Nối G với C →GC là đường lý thuyết theo phương trình (2.1).
- Kéo dài các cạnh của các cặp góc (i,i) cắt nhau tại các điểm Ei. Để hạn chế sự trượt ngang của các bánh xe dẩn hướng thì các điểm Ei càng gần
Hình 2.27 Sơ đồ kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học.
2.4.2.3 Kiểm tra bằng phương pháp đại số
Phương pháp đại số đánh giá mức độ trượt bên thông qua hệ số i được xác
* Trình tự kiểm tra như sau:
- Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị i khác nhau.
- Bằng phương pháp đồ thị (hình vẽ) xác định các góc quay αi tương ứng của bánh xe bên ngoài.
Hình 2.28 Các vị trí của hình thang lái.
- Xác định các giá trị của hệ số i tương ứng với từng cặp góc (i, i) khác nhau theo công thức (2.2).
- Các giá trị i càng gần bằng 1 thì khi ô tô quay vòng với các bán kính khác nhau, các bánh xe dẫn hướng không bị trượt bên hoặc có trượt bên không đáng kể.
- Kết quả tính toán cụ thể theo công thức (2.2) được lập thành bảng dưới đây:
Bảng 2.2 Kết quả tính toán góc δ
40 29,33 0,98 Đối với các ô tô hiện đang sử dụng hệ số dao động i trong khoảng = 0,9 ÷ 1,07 Như vậy dựa theo kết quả tính toán có thể thấy hình thang lái của xe Toyota Altis đảm bảo điều kiện quay vòng không xảy ra trượt bên.
2.4.3 Tính toán kiểm bền cho các chi tiết cơ bản của hệ thống lái
2.4.3.1 Xác định mômen cản quay vòng
Lực tác động lên vành tay lái của ôtô sẽ đạt giá trị cực đại khi ta quay vòng ôtô tại chỗ Lúc đó mômen cản quay vòng trên bánh xe dẫn hướng Mc sẽ bằng tổng số của mômen cản chuyển động M1, mômen cản M2 do sự trượt lết bánh xe trên mặt đường và mômen cản M3 gây nên bởi sự làm ổn định các bánh xe dẫn hướng.
Mômen cản quay vòng được xác định theo công thức:
Gbx – Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng
(N) a – cánh tay đòn của bánh xe dẫn hướng a = 0,03 (m); f – hệ số cản lăn f = 0,015.
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: x=0.5 √ r 2 −r bx 2 (2.5)
Trong đó: r – bán kính tự do của bánh xe; r=B+( d 2) ×24 ,5
Với bánh xe có cỡ lốp là: 215/55R17 r!5+( 172 )×24 5B3,25
(mm) rbx – bán kính làm việc của bánh xe. rbx = 0,96 ¿ r = 0.96 ¿ 423,25 = 406 (mm)
Do đó mômen cản do bánh xe trượt lết là:
- Với là hệ số bám ngang Lấy = 0,8
M 2 t75×0,8×0,14×0,40639,9 (Nm) c Mômen ổn định ở các bánh xe M3
Mômen ổn định tạo nên bởi độ nghiêng ngang, nghiêng dọc của trụ đứng Giá trị của M3 thường rất nhỏ lấy M3 = 0. d Hiệu suất dẫn động của trụ đứng và hình thang lái
k- hiệu suất của các khớp thanh kéo Chọn k = 0,8;
t- hiệu suất của trụ đứng Chọn t = 0,9.
* Thay các giá trị M1, M2, M3 và vào công thức (2.3) ta được:
2.4.3.2 Xác định lực cực đại tác dụng lên vành tay lái
Khi đánh lái trong trường hợp ôtô đứng yên tại chỗ thì lực đặt lên vành tay lái để thắng được lực cản quay vòng tác dụng lên xác định theo công thức:bánh xe dẫn hướng là lớn nhất Lực lớn nhất đặt lên vành tay lái được
Mc - mômen cản quay vòng Mc = 476,7 (Nm);
R - bán kính vành lái R = 0,18 (m); ic - tỷ số truyền cơ cấu lái ic = 19,5;
th - hiệu suất thuận của cơ cấu lái th = 0,6; id - tỷ số truyền của truyền động lái id = 1.
Trục lái làm bằng thép 20 có ứng suất cho phép 80MN /m 2 Trục lái chế tạo đặc có đường kính d = 20 mm. Ứng suất xoắn gây nên tại tiết diện nguy hiểm được xác định bằng công thức: τ x =
P – lực cực đại tác dụng lên vành tay lái P = 226 (N);
R – bán kính vành tay lái R = 180 (mm);
Wx – mô đuyn chống xoắn
* Thay số vào công thức (2.7) τ x "6×180
(N/mm 2 ) Với vật liệu chế tạo trục lái là thép nhiệt luyện có ứng suất xoắn cho phép là:
Vậy τ x %,4(N/mm2) Xem mã chẩn đoán (số lần nháy đầu tiên sẽ bằng chữ số đầu của mã chẩn đoán hai số Sau khi tạm dừng 0,5 giây đèn lại nháy tiếp Số lần nháy ở lần thứ hai sẽ bằng chữ số sau của mã chẩn đoán Nếu có hai mã chẩn đoán hay nhiều hơn, sẽ có khoảng dừng 2,5 giây giữa hai mã và việc phát mã lại lặp lại từ đầu sau 4 giây tạm dừng Các mã sẽ phát thứ tự tăng dần từ mã nhỏ nhất đến mã lớn nhất). f) Sửa chữa hệ thống. g) Sau khi sửa chữa chi tiết bị hỏng, xoá mã chẩn đoán trong ECU. h) Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra. i) Nối giắc sửa chữa. j) Bật khoá diện ON Kiểm tra rằng đèn ABS tắt sau khi sáng trong 3 giây.
Bật khoá điện ON. a) Dùng SST, nối chân Tc với E1 của giắc kiểm tra. b) Kiểm tra rằng đèn báo. c) Xoá mã chẩn đoán chứa trong ECU bằng cách đạp phanh 8 lần hay nhiều hơn trong vòng 3 giây. d) Kiểm tra rằng đèn báo chỉ mã bình thường. e) Tháo SST ra khỏi cực Tc và E1 của giắc kiểm tra
* Chức năng kiểm tra cảm biến:
Chức năng kiểm tra cảm biến tốc độ:
* Kiểm tra điện áp ắc quy: Kiểm tra rằng điện áp ắc quy khoảng 12 V.
Quy trình bảo dưỡng hệ thống lái trợ lực điện
Việc bảo quản, bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và thợ nhất là đối với chủ xe, có như vậy mới đảm bảo giữ tốt, dùng bền, an toàn tiết kiệm.
Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra hư hỏng làm mất khả năng điều khiển xe, do đó có thể gây nên những tai nạn bất ngờ Chính vì vậy việc thường xuyên kiểm tra hệ thống lái là một việc làm cần thiết bảo đảm tính an toàn sử dụng cho xe Mặt khác hệ thống lái nằm trong nhóm các hệ thống có tỷ lệ hư hỏng do mòn cao cho nên ta phải chú ý bảo dưỡng sửa chữa bôi trơn đúng chế độ Bảo quản thay thế và bổ xung dầu trợ lực kịp thời đúng quy định.
Dưới đây là một số yêu cầu chung và một số nội dung cụ thể trong chăm sóc bảo dưỡng hệ thống lái, một số hư hỏng thường gặp và cách khắc phục.
Trên cơ sở nắm vững đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống lái, trong quá trình sử dụng bảo dưỡng sửa chữa ta phải tuân thủ một số yêu cầu sau đây:
- Phải thường xuyên kiểm tra độ kín khít của các mối ghép.
- Không tự ý tháo cơ cấu lái, Khi tháo lắp các chi tiết của các bộ phận này phải đảm bảo thợ có tay nghề cao và đảm bảo vệ sinh công nghiệp.
3.3.2 Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái
Thường xuyên kiểm tra các chỗ nối, các ổ có bị lỏng ra không và còn chốt chẻ không Kiểm tra độ rơ vành tay lái và xem có bị kẹt không.
3.3.2.2 Bảo dưỡng 1 (sau 6500 Km) lái và của các khớp thanh lái ngang Kiểm tra và bơm mỡ các khớp
Kiểm tra điều chỉnh độ rơ ở các khớp cầu của thanh lái dọc, ngang Bơm mỡ đầy đủ vào các vú mỡ.
Kiểm tra xiết chặt vỏ của cơ cấu lái với khung xe, trục lái với giá đỡ trong buồng lái, kiểm tra độ rơ và lực quay vành tay lái Kiểm tra điều chỉnh khe hở ăn khớp trong cơ cấu lái bánh răng trụ thanh răng.
* Khi bảo dưỡng sửa chữa phải tuân thủ một số quy định sau:
- Tháo lắp đúng thứ tự
- Làm đúng, làm hết nội dung bảo dưỡng sửa chữa
- Không làm bừa làm ẩu
- Đảm bảo vệ sinh công nghiệp, các chi tiết tháo lắp phải để đúng nơi quy định.
3.3.3 Một số nội dung bảo dưỡng, sửa chữa chính
3.3.3.1 Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái Độ an toàn chuyển động của xe phụ thuộc vào hành trình tự do của vành tay lái. Hành trình tự do của vành tay lái được kiểm tra bằng thước khi động cơ làm việc ở chế độ không tải và bánh trước ở vị trí thẳng.
Hình 3.8 Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái.
* Các bước tiến hành để đo hành trình tự do
- Kẹp thước đo hành trình tự do vành tay lái vào vỏ trục lái.
- Đánh tay lái sang trái cho đến khi bánh trước của xe bắt đầu dịch chuyển thì dừng lại, đánh dấu vị trí lên thước. xe không nổ máy thì hành trình tự do vành tay lái phải nhỏ hơn 30 mm
Nếu hành trình tự do quá lớn thì phải điều chỉnh khớp của thanh nối, cơ cấu lái, điều chỉnh độ rơ trục các đăng lái, siết chặt đai ốc bắt trục các đăng, điều chỉnh moay ơ bánh xe.
3.1.3.2 Kiểm tra đầu thanh nối
* Các bước tiến hành kiểm tra
Hình 3.9 Kiểm tra đầu thanh nối
- Bắt chặt cụm thanh nối lên êtô (Không được xiết êtô quá chặt).
- Lắp đai ốc vào vít cấy.
- Lắc khớp cầu ra trước và sau 5 lần hay hơn.
- Đặt cân lực vào đai ốc, quay khớp cầu liên tục với tốc độ từ 3 đến 5 giây cho một vòng quay, và kiểm tra mômen quay ở vòng quay thứ 5.
- Mômen quay tiêu chuẩn: 0,29 đến 1,96 Nm
Nếu mômen quay không nằm trong giá trị tiêu chuẩn, phải thay đầu thanh nối bằng chiếc mới.
3.1.3.3 Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng
- Kiểm tra xem vô lăng có bị lệch tâm hay không.
- Dán băng dính che lên tâm bên trên của vô lăng và nắp trên của trục lái.
- Lái xe theo đường thẳng trong 100 m với tốc độ không đổi 56 km/h, giữ vô lăng để duy trì hướng chạy.
- Vẽ một đường thẳng trên băng che, như được chỉ ra trong hình 3.10
Hình 3.10 Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng
- Quay vô lăng đến vị trí thẳng.
- Vẽ một đường thẳng khác lên băng dính che dán trên vô lăng, như trên hình 3.10
- Đo khoảng cách giữa hai đường thẳng trên băng dính ở trên vô lăng.
- Chuyển khoảng cách đo được thành góc đánh lái Khoảng cách là 1mm = Khoảng
3.1.3.4 Điều chỉnh góc quay vôlăng
- Vẽ một đường thẳng trên thanh nối và đầu thanh răng ở chỗ có thể nhìn thấy dễ dàng.
- Dùng thước dây, đo khoảng cách giữa đầu thanh nối và ren đầu thanh răng.
Hình 3.11 Điều chỉnh góc quay vô lăng.
- Tháo 2 kẹp cao su chắn bụi bên trái và bên phải ra khỏi thanh răng.
- Nới lỏng các đai ốc hãm bên trái và bên phải.
- Quay đầu thanh răng phải và trái với một lượng như nhau (nhưng ngược chiều
3.1.3.5 Kiểm tra áp suất, độ đảo của lốp
- Kiểm tra các lốp xem có bị mòn hay áp suất lốp chính xác chưa.
- Áp suất lốp lúc nguội: + Phía trước 220 kPa
Hình 3.12 Kiểm tra độ đảo của lốp
- Dùng đồng hồ so, kiểm tra độ đảo của lốp.
- Độ đảo lốp: 1,4 mm (0,055 in) hay nhỏ hơn.
3.1.3.6 Kiểm tra góc quay bánh xe
Hình 3.13 Kiểm tra góc quay bánh xe
- Quay vô lăng hoàn toàn sang trái và phải, và đo góc quay.
- Góc quay bánh xe: + Bánh Bên Trong 41°01’ +/- 2°
+ Bánh xe bên ngoài 35°21’ phải kiểm tra chiều dài đầu thanh răng bên trái và bên phải.
3.1.3.7 Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin
Hình 3.14 Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin.
- Để bánh trước trên tâm của dụng cụ đo góc đặt bánh xe.
- Đặt dụng cụ đo góc camber-caster-king pin và gắn nó vào tâm của moayơ cầu xe hoặc bán trục.
- Kiểm tra camber, caster và góc kingpin.
- Tiến hành kiểm tra trong khi xe trống (không có lốp dự phòng hay dụng cụ trên xe).
- Dung sai cho sự chênh lệch giữa bánh xe trái và phải là 0 độ 30 phút hay nhỏ hơn cho cả hai góc camber và caster.
- Tháo đồng hồ đo các góc camber-caster và kingpin và miếng gá.
-Lắp ốp moay ơ bánh xe.
Nếu góc caster và góc kingpin không nằm trong vùng tiêu chuẩn sau khi đã điều chỉnh đúng góc camber, phải kiểm tra lại các chi tiết của hệ thống treo xem có bị hỏng hoặc mòn không.
3.1.3.8 Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm
Hình 3.15 Kiểm tra độ chụm
Kiểm tra độ chụm theo tiêu chuẩn Nếu độ chụm không đạt tiêu chuẩn cần điều chỉnh các đầu thanh nối
Hình 3.16 Điều chỉnh độ chụm
- Đo các độ dài ren của các đầu thanh răng bên phải và bên trái Tiêu chuẩn chiều dài ren chênh lệch 1.5 mm hay nhỏ hơn.
- Tháo các kẹp bắt cao su chắn bụi thước lái.
- Nới lỏng các đai ốc hãm đầu thanh nối.
- Điều chỉnh các đầu thanh răng nếu sự chênh lệch về chiều dài ren giữa các đầu thanh răng bên phải và bên trái không nằm trong phạm vi tiêu chuẩn.
- Kéo dài đầu thanh răng ngắn hơn nếu độ chụm đo được lệch về hướng ra ngoài.
- Thu ngắn đầu thanh răng dài hơn nếu độ chụm đo được hướng vào trong.
- Vặn các đầu thanh răng bên phải và bên trái một lượng bằng nhau để điều chỉnh độ chụm.
- Xiết chặt đai ốc hãm đầu thanh nối đến mômen xiết tiêu chuẩn: 75 Nm.
3.4 Đặc điểm khai thác kĩ thuật hệ thống lái
3.4.1 Yêu cầu trong quá trình sử dụng
Như chúng ta đã biết, hệ thống lái trên ô tô giúp xe chuyển động theo sự điều khiển của tài xế thông qua vô lăng Không chỉ vậy, hệ thống lái còn có ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn của chiếc xe và chính bản thân chúng ta Hiện nay hầu hết trên các dòng xe hiện đại thì hệ thống lái đều được trang bị bộ trợ lực lái để giúp người điều khiển xe dễ dàng thao tác hơn, đem lại sự thoải mái hơn và an toàn hơn khi sử dụng xe.
Trong quá trình chúng ta sử dụng xe, các chi tiết trong hệ thống lái sẽ chịu tác dụng của các lực làm cho chúng có thể hao mòn, biến dạng, hoặc gây ra hư hỏng và chúng ta sẽ cảm nhận được các dấu hiệu trước khi hệ thống lái của xe mất kiểm soát.
Khi xe bạn có hiện tượng trên, điều đầu tiên nên xem xét là phải kiểm tra trợ lực lái Có thể bộ trợ lực lái của xe bị nước xâm nhập dẫn đến điều này
Khi xe có tình trạng trên, hãy đem xe đến trung tâm sửa chữa để kiểm tra và sửa chữa
Đặc điểm khai thác kỹ thuật
Sau một thời gian tập trung nghiên cứu tài liệu, khảo sát, tính toán, với sự chủ động, nỗ lực cố gắng của bản thân, cộng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy trong Bộ môn ô tô, em đã hoàn thành bản đồ án: “KHAI THÁC KĨ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN VINFAST FADIL 2021”, đủ khối lượng, đúng tiến độ và thời gian.
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã đi sâu vào ba nội dung chính, tương ứng với ba chương thuyết minh:
Chương 1 giới thiệu tổng quan về hệ thống lái.
Chương 2 đồ án đi vào giới thiệu về hệ thống lái của xe VINFAST FADIL 2021 phân tích đặc điểm cấu tạo của cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống trợ lực lái của xe, kiểm nghiệm động học hình thang lái, tính bền cho một số chi tiết chính của cơ cấu lái, Chương 3 Khai thác kĩ thuật hệ thống lái của xe VINFAST FADIL 2021, máy chẩn đoán, một số hư hỏng thường gặp, qui trình bảo dưỡng sửa chữa, qui trình tháo lắp hệ thống lái trợ lực điện trên xe VINFAST FADIL 2021
Vì điều kiện thời gian có hạn, trình độ và kinh nghiệm còn bị hạn chế, cho nên chất lượng đồ án còn hạn chế, còn nhiều thiếu sót và kết cấu có thể chưa hợp lý Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
