Đề tài: Nghiên cứu hệ thống lái điện trên xe MAZDA CX5 mong muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó. Nội dung đề tài đề cập đến các vấn đề sau: • Nghiên cứu tổng quan về hệ thống lái điên. • Cấu tạo, nguyên lí làm việc, kết cấu, đặc điểm của hệ thống lái điện. • Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái điện.
1 Cảm ơn bạn ủng hộ Nếu cần thêm vẽ vui lòng liên hệ email: nguyendinhquan1108@gmail.com để trao đổi thêm MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Khái quát chung hệ thống lái có trợ lực 1.1.1 Vai trò trợ lực lái 1.1.2 Phân loại trợ lực lái 1.2 Khái quát hệ thống lái trợ lực điện 11 1.2.1 Các phần tử trợ lực lái điện 11 1.2.2 Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống trợ lực lái điện 14 CHƯƠNG CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN 16 2.1 Giới thiệu chung xe MAZDA CX-5 16 2.1.1 Lịch sử đời MAZDA CX-5 16 2.1.2 Thông số kỹ thuật xe MAZDA CX-5 .17 2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc EPS 21 2.2.1 Hệ thống lái có trợ lực điện kiểu 21 2.2.2 Hệ thống lái có trợ lực điện kiểu 24 2.3 Các cảm biến hệ thống lái trợ lực điện 27 2.3.1 Cảm biến tốc độ đánh lái có loại: 27 2.3.2 Cảm biến mơmen lái có loại: 28 2.3.3 Cảm biến tốc độ ôtô: .31 2.4 Điều khiển động điện 34 2.4.1 Vấn đề điều khiển mô tơ điện trợ lực 34 2.4.2 Các mạch điều khiển động 38 CHƯƠNG KẾT CẤU TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE MAZDA CX-5 46 3.1 Các thông số hệ thống lái điện .46 3.1.1 Tỷ số truyền hệ thống lái điện 46 3.1.2 Điều kiện khơng trượt quay vịng 47 3.1.3 Góc đặt bánh xe .48 3.1.4 Góc dỗng (góc camber) 49 3.1.5 Góc nghiêng dọc (góc caster) 51 3.1.6 Góc nghiêng ngang chốt chuyển hướng (góc kingpin) .54 3.1.7 Độ chụm đầu 56 3.1.8 Góc quay vịng 57 3.2 Xác định momen cản quay vòng bánh xe dẫn hướng 58 3.3 Xác định lực tác dụng lên vành tay lái 62 3.4 Tính chọn mơ tơ điện 62 3.5 Tính trục lái .63 3.6 Tính tốn kiểm tra hình thang lái 64 CHƯƠNG QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG .69 4.1 Các yêu cầu chung 69 4.2 Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái 69 4.2.1 Bảo dưỡng thường xuyên 69 4.2.2 Bảo dưỡng (sau 6500 km) 69 4.2.3 Bảo dưỡng (sau 12500 km) 69 4.3 Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân cách khắc phục 70 4.3.1 Tay lái nặng .70 4.3.2 Độ rơ vành tay lái lớn .70 4.3.3 Có tiếng gõ cấu lái 70 4.3.4 Trợ lực lái 70 4.3.5 Xe lạng sang hai bên, lạng bên 70 4.3.6 Đầu xe lắc qua lại 71 4.4 Một số nội dung bảo dưỡng, sửa chữa 71 4.4.1 Kiểm tra hành trình tự vành tay lái 71 4.4.2 Kiểm tra đầu nối 72 4.4.3 Hiệu chỉnh lệch tâm vành tay lái .72 4.4.4 Điều chỉnh góc quay vành tay lái 73 4.4.5 Kiểm tra áp suất, độ đảo lốp .74 4.4.6 Kiểm tra góc quay bánh xe 75 4.4.7 Kiểm tra góc camber, caster góc kingpin 75 4.4.8 Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm 76 4.4.9 Kiểm tra chi tiết khác 77 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, giới với phát triển ngành khoa học công nghệ chế tạo máy với phận điều khiển tinh vi hay rô bốt công nghiệp hệ thơng minh, ngành tơ có bước tiến lớn với ứng dụng tin học, khoa học đại sản xuất Ơ tơ ngày sử dụng tốc độ ngày nhiều, tốc độ xe đời liên tục nâng cao, với vấn đề an toàn chuyển động ngày nhà khoa học công nghệ trung tâm khoa học công nghệ nước có ngành cơng nghiệp tơ hồn chỉnh đầu tư nghiên cứu Hê thống lái phận đảm bảo tính Chất lượng hệ thống lại phụ thuộc nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn làm tốt việc đó, người cán kỹ thuật phải nắm vững kết cấu nguyên lí làm việc phận thống lái Đề tài: Nghiên cứu hệ thống lái điện xe MAZDA CX-5 mong muốn đáp ứng phần mục đích Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau: Nghiên cứu tổng quan hệ thống lái điên Cấu tạo, nguyên lí làm việc, kết cấu, đặc điểm hệ thống lái điện Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái điện Các nội dung trình bày theo mục, nhằm mục đích nghiên cứu kết cấu ngun lí làm việc cơng dụng, phân loại, yêu cầu chung chi tiết hay cụm chi tiết Sự ảnh hưởng chi tiết hay cụm chi tiết đến trình làm việc thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho tơ vận hành an tồn đường CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI Ngày ô tô sử dụng tốc độ cao, vấn đề an toàn chuyển động ngày quan tâm nhiều Trong cấu tạo ôtô, hai hệ thống coi quan trọng đảm bảo an toàn chuyển động hệ thống lái hệ thống phanh Để đảm bảo tiện ích q trình lái, hầu hết ô tô trang bị thêm trợ lực lái 1.1 Khái quát chung hệ thống lái có trợ lực 1.1.1 Vai trị trợ lực lái Trợ lực hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động người lái, giảm mệt mỏi xe hoạt động đường dài Đặc biệt xe có tốc độ cao, trợ lực lái cịn nhằm nâng cao tính an tồn chuyển động xe có cố bánh xe nổ lốp, hết khí nén lốp giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái Để cải thiện tính êm dịu chuyển động, phần lớn xe đại dùng lốp rộng, áp suất thấp để tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường Kết cần lực lái lớn Lực lái giảm cách tăng tỷ số truyền cấu lái Tuy nhiên việc lại địi hỏi phải quay vành lái nhiều xe quay vòng dẫn đến khơng thể thực việc vịng ngoặt gấp.Vì để giữ cho hệ thống lái nhanh nhạy cần lực lái nhỏ, cần phải có trợ lực lái Yêu cầu trợ lực lái: - Đảm bảo tính tùy động - Trợ lực lái phải có lực điều khiển vành tay lái đủ nhỏ để giảm cường độ lao động đủ gây cảm giác điều khiển cho người lái - Khi hệ thống trợ lực lái hỏng hệ thống lái điều khiển hệ thống lái khí thơng thường; - Kết cấu hệ thống trợ lực phải đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng, sửa chữa 1.1.2 Phân loại trợ lực lái Các hệ thống lái có trợ lực tổng kết bảng chia thành nhóm chính: + Nhóm trợ lực thủy lực đơn thuần( HPS) : toyota collora altis 2.0 , hyundai hd 370 , honda cruze LTZ 1.8l , hyundai grand i10 1.2, + Nhóm trợ lực có điều khiển điện – điện tử : morning 2012 , toyota altis 1.8at 2015 , mazda , chevrolet colorado , toyota vios g 2016 ,honda accord 2017 Hệ thống lái trợ lực thủy lực (HPS-Hydraulic Power Steering) Hệ thống lái có trợ lực thủy lực cải tiến hệ thống lái khí nhắm giải vấn đề hỗ trợ phần lượng người lái trình điều khiển xe tạo cảm giác thoải mái lái xe Tùy theo thiết kế chế độ chuyển động xe, lượng hỗ trợ trợ lực động tạo lên đến 80% lượng tổn hao cho việc đánh lái Việc trang bị hệ thống lái trợ lực giúp cho người lái tổn hao lượng quay vịng xe giảm va đập từ bánh xe lên vơ lăng Khơng thế, cịn nâng cao tính an tồn trường hợp bánh xe gặp cố Đây ưu điểm bật hệ thống lái trợ lực thủy lực Hình 1.1Bố trí hệ thống lái với trợ lực lái 1; Bộ tản nhiệt, 2; Bình chứa dầu trợ lực, 3; Bơm dầu trợ lực, 4; Bộ phận cảm biến mô men cản quay điều khiển van trợ lực thủy lực, 5; Thước lái xylanh thủy lực Vấn đề cần giải tỷ lệ trợ lực phù hợp với điều kiện chạy xe thay đổi góc đánh lái Có thể thấy rõ: Khi di chuyển vận tốc thấp ta cần trợ lực nhiều, ngược lại tốc độ cao cần hạn chế trợ lực, Vị trí vơ lăng vị trí trung hịa (chạy thẳng) cần trợ lực, đánh lái nhiều xa vị trí trung hịa tỷ lệ trợ lực tăng Hay nói khác hệ thống trợ lực thủy lực cần bố trí thay đổi tỷ lệ trợ lực theo điều kiện chuyển động theo hai thơng số chính: góc đánh lái vận tốc xe Hình 1.2Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái trợ lực thủy lực Điểm quan trọng hệ thống lái trợ lực thủy lực xoắn (torsion bar) bố trí trục lái Thanh xoắn đóng vai trị phận cảm biến mơ men Góc đánh lái lớn mơ men xoắn lớn làm cho xoắn biến dạng nhiều cửa van dầu trợ lực mở rộng áp lực dầu trợ lực tăng theo Vận tốc chạy xe tăng làm cho mô men cản bánh xe dẫn hướng giảm làm cho biến dạng xoắn giảm độ mở van trợ lực, lực trợ lực giảm theo điều làm hạn chế khả trợ lực tăng vận tốc mốt cách tự nhiên Hệ thống trợ lực lái ngồi ưu điểm tạo cảm giác nhẹ khí lái xe số nhược điểm cần cải tiến: Việc điều khiển van dầu trợ lực xoắn hồn tồn khí nên dải tốc độ hạn chế (góc biến dạng xoắn giới hạn), đặc biệt chạy tốc độ cao công suất bơm dầu tăng dẫn đến áp lực dầu tăng theo, việc hạn chế trợ lực trở lên khó khăn (mất cảm giác lái), bơm dầu làm việc liên tục (do nối trực tiếp với động cơ) làm tổn hao lượng tình trạng khơng cần trợ lực Trên thị trường Việt Nam nhiều dòng xe trang bị hệ thống lái giá thành rẻ phù hợp tốc độ chạy xe hạn chế (