Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống lái. Hệ thống này có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô, đảm bảo tính năng ổn định chuyển động thẳng cũng như quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Trong quá trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn chuyển động và quỹ đạo chuyển động của ô tô, đặc biệt đối với xe có tốc độ cao. Do đó người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó.
ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE KIA SORENTO XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THUỶ LỰC Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chun ngành: CƠ KHÍ Ơ TƠ Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Văn Thức Sinh viên thực hiện: Đặng Quân MSSV: Lớp: CO19CLCB 19H1080080 TP Hồ Chí Minh, 2023 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân LỜI CẢM ƠN Em có kết tốt đẹp hơm thuận lợi hồn thành luận văn tốt nghiệp nhờ giúp đỡ từ phía Thầy nhà trường Đề tài “KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE KIA SORENTO XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THUỶ LỰC” nội dung mà em nghiên cứu làm luận văn tốt nghiệp sau thời gian theo học Khoa Cơ khí, Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh Trong q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ từ Q thầy cơ, anh chị đồng nghiệp, gia đình bạn bè Để luận văn thành công nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến với: Khoa Cơ khí, Trường Đại Học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh tạo mơi trường học tập rèn luyện tốt, cung cấp cho em kiến thức kỹ bổ ích giúp em áp dụng thuận lợi thực luận văn Giảng viên hướng dẫn Ths Phạm Văn Thức người thầy tâm huyết, tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu thực đề tài Thầy có trao đổi góp ý để em hồn thành tốt đề tài nghiên cứu Em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu đội ngũ giáo viên Trường đại học Giao Thơng Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh tạo hội cho em học tập theo đuổi ước mơ trường có kiến thức, kinh nghiệm thực tế để có thơng tin hữu ích cho luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Tác giả/Sinh viên thực Đặng Quân i Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân TÓM TẮT LUẬN VĂN Một hệ thống quan trọng ô tô hệ thống lái Hệ thống có chức điều khiển hướng chuyển động tơ, đảm bảo tính ổn định chuyển động thẳng quay vòng bánh xe dẫn hướng Trong trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng lớn đến an tồn chuyển động quỹ đạo chuyển động tơ, đặc biệt xe có tốc độ cao Do người ta khơng ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính Xuất phát từ yêu cầu đặc điểm đó, em giao thực nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài: “KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE KIA SORENTO XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THUỶ LỰC” Nội dung phần thuyết minh đồ án bao gồm: Chương 1: Lời mở đầu Chương nêu lên nguyên nhân em chọn đề tài Chương 2: Tổng quan hệ thống lái Nội dung mô tả chung hệ thống lái, phận cấu thành hệ thống lái mà xe ô tô cần có Chương 3: Phân tích đặc điểm kết cấu hệ thống lái ô tô Kia Sorento 2017 Chương giới thiệu, đưa thông số, đặc biệt phân tích chuyên sâu hệ thống lái Kia Sorento 2017 Chương 4: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái ô tô Kia Sorento 2017 Chương nêu lên quy trình bảo dưỡng, sửa chữa, tháo, lắp, kiểm tra hư hỏng, nguyên nhân hư hỏng thường có hệ thống lái tơ Kia Sorento 2017 Chương 5: Xây dựng mơ hình Chương tập trung vào việc xây dựng mơ hình hệ thống lái xe Toyota Vios đời 2005 Chương 6: Kết luận ii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân MỤC LỤC Chương 1: LỜI NÓI ĐẦU Chương 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI 2.1 Mô tả chung hệ thống lái 2.1.1 Công dụng hệ thống lái 2.1.2 Các trạng thái quay vòng xe 2.1.3 Phân loại hệ thống lái 2.1.4 Yêu cầu hệ thống lái ôtô 2.2 Các phận hợp thành hệ thống lái ô tô 2.2.1 Vành lái 2.2.2 Trục lái 2.2.3 Cơ cấu lái 2.2.4 Dẫn động lái chức năng: 16 2.2.5 Góc đặt bánh xe tác động 19 2.2.6 Hệ thống lái có trợ lực 24 Chương 3: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ KIA SORENTO 2017 34 3.1 Giới thiệu xe ô tô Kia Sorento 2017 34 3.2 Các thông số xe Sorento 2017 35 3.3 Hệ thống lái xe Kia Sorento 2017 37 3.3.1 Dẫn động lái 37 3.3.2 Cơ cấu lái 38 3.3.3 Trợ lực lái 39 Chương 4: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ KIA SORENTO 2017 47 iii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân 4.1 Bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái 47 4.1.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống 47 4.2 Sửa chữa hệ thống lái 48 4.2.1 Những tượng hư hỏng hệ thống lái 48 4.2.2 Kiểm tra điều chỉnh cấu lái 49 4.2.3 Kiểm tra dẫn động lái khắc phục khe hở 49 4.2.4 Kiểm tra trợ lực lái 50 4.3 Quy trình tháo ráp thước lái xe KIA SORENTO 2017 51 4.3.1 Quy trình tháo lắp thước tay lái trợ lực 51 4.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái trợ lực 56 4.4.1 Phương pháp kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa 57 4.5 Quy trình bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái 60 Chương 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC DẦU TRÊN XE TOYOTA VIOS ĐỜI 2005 65 5.1 Chuẩn bị vật tư phụ tùng 65 5.2 Xây dựng phương án lắp đặt mơ hình 68 5.3 Lắp đặt mô hình 71 5.4 Hồn thiện mơ hình sơn sửa lại 75 Chương 6: KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 iv Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1- Hệ thống lái tơ Hình 2.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống lái Hình 2.3 Cơ cấu lái trục vít chốt quay 11 Hình 2.4 Cơ cấu lái trục vít lăn 12 Hình 2.5 Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn 14 Hình 2.6 Sơ đồ cấu lái bánh 15 Hình 2.7 Quan hệ hình học ACKERMAN 17 Hình 2.8 Cơ cấu địn ngang nối liên kết với hệ thống treo độc lập 18 Hình 2.9 Bố trí hai cầu trước dẫn hướng 19 Hình 2.10 Góc CAMBER 20 Hình 2.11 Caster khoảng Caster 21 Hình 2.12 Góc KingPin 22 Hình 2.13 Độ chụm 23 Hình 2.14 Lực cản lăn vị trí đặt 23 Hình 2.15 Bộ cường hóa lái bố trí cấu lái, van phân phối xi lanh lực thành cụm 28 Hình 2.16 Bộ cường hóa bố trí cấu lái riêng xilanh lực 29 Hình 2.17 Cường hóa bố trí van phân phối cấu lái thành cụm tách biệt với xi lanh l 30 Hình 2.18 Bộ cường hóa bố trí van phân phối cấu lái, xi lanh lực nằm riêng rẽ với 31 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái vị trí trung gian 32 Hình 2.20 Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái quay vòng 33 Hình 3.1 Cơ cấu lái trục vít- êcu bi-cung 38 v Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Qn Hình 3.2 Bộ cường hóa lái bố trí cấu lái, van phân phối xi lanh lực thành cụm 40 Hình 3.3 Kết cấu bơm trợ lực lái loại cánh bơm cánh gạt 41 Hình 3.4 Van điều khiển 43 Hình 3.5 Van xoay vị trí trung gian 44 Hình 3.6 Van hoạt động quay phải 45 Hình 3.7 Van hoạt động quay trái 46 Hình 4.1 Đo áp suất dụng cụ chuyên dùng 58 Hình 5.1 Thước lái xe Toyota Vios 2005 65 Hình 5.2 Càng chữ A 65 Hình 5.3 Ngỗng quay May 66 Hình 5.4 Bơm bình dầu trợ lực lái 66 Hình 5.5 Phuộc xe Toyota Vios 67 Hình 5.6 Bánh xe 67 Hình 5.7 Vơ lăng banh xe 68 Hình 5.8 Thiết kế khung mơ hình 70 Hình 5.9 Mô lắp ráp phận lên khung vẽ 71 Hình 5.10 Cắt sắt hàn khung đỡ 71 Hình 5.11 Gá thử thước lái lên khung 72 Hình 5.12 Gắn moay phuộc 73 Hình 5.13 Gắn bánh xe vô lăng 74 Hình 5.14 Gắn mơ tơ điện bơm dầu trợ lực 75 Hình 5.15 Sơn khung hồn thiện mơ hình 76 vi Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân 4.5.4 Kiểm tra điều chỉnh -Lực kế, đồng hồ đo lực -Lực quay vành tay lái =1 – 1,5 kg -Thước cặp, đồng hồ xo -Độ cong không lớn 3mm -Dùng thước -Độ chụm tiêu đo chuyên chuẩn bánh dùng trước = A-B Kiểm tra lực quay vành tay lái -Điều chỉnh lực quay vành tay lái Kiểm tra trục tay lái Kiểm tra độ chụm bánh xe (=2-5mm) Bảng 4.5 Quy trình bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái Trang 64 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Qn Chương 5: XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC DẦU TRÊN XE TOYOTA VIOS ĐỜI 2005 5.1 Chuẩn bị vật tư phụ tùng Hình 5.1 Thước lái xe Toyota Vios 2005 Hình 5.2 Càng chữ A Trang 65 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Hình 5.3 Ngỗng quay May Hình 5.4 Bơm bình dầu trợ lực lái Trang 66 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Hình 5.5 Phuộc xe Toyota Vios Hình 5.6 Bánh xe Trang 67 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Qn Hình 5.7 Vơ lăng banh xe Ngồi phận hệ thống lái cịn có vật tư phục vụ trình làm Sắt hộp 30x60 Máy cắt, máy hàn, máy mài Đá cắt, đá mài, que hàn loại ốc vít dùng để bắt cố định Đường ống dầu trợ lực lái, đồng hồ đo áp suất 5.2 Xây dựng phương án lắp đặt mơ hình Bước Tìm hiểu hệ thống lái: - Bắt đầu việc nghiên cứu nguồn tài liệu sách hệ thống lái loại xe khác - Hiểu rõ cấu trúc tổng quan hệ thống lái, bao gồm bánh lái, trục lái, chữ A, phuộc, linh kiện khác Trang 68 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Bước: Xác định mục tiêu: - Xác định mục tiêu mơ hình, ví dụ, hiểu chế hoạt động hệ thống lái, giới thiệu cho người khác sử dụng mục đích học tập thử nghiệm - Đặt mục tiêu cụ thể, chẳng hạn mơ hình di chuyển mơ hình tĩnh Bước Chọn vật liệu: - Quyết định sử dụng sắt làm vật liệu cho khung mơ hình - Xác định loại sắt, kích thước dụng cụ cần thiết để làm việc với Bước Thiết kế mơ hình: - Sử dụng phần mềm thiết kế SolidWorks để vẽ mơ hình - Bắt đầu vẽ việc tạo vẽ phận bánh lái, trục lái, chữ A phuộc - Khi có vẽ chi tiết, bạn tạo mơ hình 3D sử dụng khung phận để lắp ráp thủ công - Đảm bảo kích thước tỷ lệ mơ hình phản ánh cấu trúc tỷ lệ hệ thống lái thực tế - Xác định vị trí kích thước lỗ cần khoan để lắp ráp phận vào khung mơ hình Bước Lắp ráp mơ hình: - Bắt đầu việc cắt gia cơng sắt để tạo phận theo thiết kế - Khoan lỗ lắp ráp phận theo vị trí xác định - Kiểm tra điều chỉnh mơ hình để đảm bảo hoạt động cách - Nếu bạn muốn mơ hình có khả di chuyển, bạn thêm bánh xe cấu kết nối để làm cho hoạt động Bước Kiểm tra điều chỉnh: - Thử nghiệm mơ hình để đảm bảo hoạt động cách đáp ứng mục tiêu đề Trang 69 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân - Nếu có cố cải tiến cần thiết, thực điều chỉnh sửa chữa Bước Hồn thiện mơ hình: - Sơn hồn thiện mơ hình cần - Tạo bảng mạch điều khiển bạn muốn thêm tính điều khiển từ xa hiển thị thông tin hệ thống lái Bước Báo cáo hướng dẫn sử dụng: - Viết báo cáo trình xây dựng mơ hình chế hoạt động hệ thống lái - Tạo hướng dẫn sử dụng cho người khác muốn tìm hiểu mơ hình Bước Triển khai sử dụng: - Sử dụng mơ hình cho mục đích học tập, nghiên cứu giải trí Bước 10 Bảo trì cải tiến: - Thường xuyên kiểm tra bảo trì mơ hình để đảm bảo hoạt động tốt - Nếu có ý định, bạn cải tiến mơ hình để nâng cao chức tính thẩm mỹ Hình 5.8 Thiết kế khung mơ hình Trang 70 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Qn Hình 5.9 Mơ lắp ráp phận lên khung vẽ 5.3 Lắp đặt mơ hình Tiến hành lắp đặt mơ hình Tiến hành cắt sắt hàn khung Hình 5.10 Cắt sắt hàn khung đỡ Trang 71 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Sau cắt sắt hàn khung tiến hành gá thử thước lái mơ hình Đo lại kích thước tiến hành khoan lỗ để gắn thước lái vào khung Hình 5.11 Gá thử thước lái lên khung Gắn hai chữ A: Sử dụng thước dụng cụ đo để xác định vị trí khoảng cách hai chữ A khung sắt theo tỉ lệ thiết kế Đánh dấu vị trí khoan lỗ khung sắt chữ A Đảm bảo lỗ khoan cho phép chữ A gắn vào khung sắt cách xác an tồn Sử dụng máy khoan khoan lỗ điểm đánh dấu khung sắt chữ A Gắn chữ A vào khung sắt thông qua lỗ khoan cách sử dụng bulong Đảm bảo bulong siết chặt không chặt để không làm biến dạng chữ A khung sắt Hàn cố định gia cố: Sau hai chữ A gắn vào khung, kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo chúng đặt theo tỉ lệ cách cố định vị trí Sử dụng thiết bị hàn điện để hàn cố định gia cố, tức khung cánh chân chữ A với khung sắt Điều đảm bảo tính cứng ổn định hệ thống lái Trang 72 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Hình 5.12 Gắn moay phuộc Tiến hành gắn moay vào chữ A vào rô tuyhn thước lái Sau gắn phuộc vào để đo khoảng cách tiến hành hàn hai sắt để đỡ phuộc cố định phuộc lại Trang 73 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Qn Hình 5.13 Gắn bánh xe vơ lăng Tiến hành đo chiều cao khung để gắn vô lăng vào, bắt bánh xe vào Sau bắn bánh xe tiến hành canh chỉnh bánh xe cho cách điều chỉnh rô tuyn Sau công đoạn tiến hành siết chặt ốc bulong hàn gia cố lại mối hàn để đảm bảo khung mơ hình chắn Trang 74 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Qn Hình 5.14 Gắn mơ tơ điện bơm dầu trợ lực Gắn mô tơ điện tạo đồ căng chỉnh dây đai: Xác định vị trí gắn mơ tơ điện: Sử dụng thiết kế mơ hình có để xác định vị trí phù hợp để gắn mơ tơ điện Đảm bảo dây đai kéo bơm trợ lực cách hiệu Lắp mô tơ điện: Gắn mơ tơ điện vào vị trí xác định sử dụng vít bulong phù hợp Đảm bảo mơ tơ cố định chặt an tồn Kết nối mô tơ với bơm trợ lực: Sử dụng dây cáp ống để kết nối mô tơ điện với bơm trợ lực Tạo đồ căng chỉnh dây đai: Để đảm bảo dây đai hoạt động cách xác không bị trượt Sử dụng khung, ốc vít cấu cho phép bạn căng điều chỉnh dây đai theo cách dễ dàng 5.4 Hồn thiện mơ hình sơn sửa lại Kiểm tra hoạt động mơ hình: Trước tiến hành hồn thiện mơ hình, thử nghiệm hoạt động hệ thống lái để đảm bảo mô tơ điện bơm trợ lực hoạt động cách cách Trang 75 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Sửa chữa điều chỉnh cần: Nếu có cố cải tiến cần thiết, thực điều chỉnh sửa chữa trước hồn thiện mơ hình Sơn hồn thiện mơ hình: Kiểm tra cuối bảo trì Hình 5.15 Sơn khung hồn thiện mơ hình Trang 76 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân Chương 6: KẾT LUẬN Nền công nghiệp ôtô giới ngày phát triển, thoả mãn yêu cầu địi hỏi khắt khe tính tiện nghi, kinh tế, thân thiện với môi trường đặc biệt, vấn đề an tồn chuyển động tốc độ cao ln coi trọng Sau thời gian nghiên cứu, tính tốn thiết kế, trợ giúp tận tình Thầy giáo Phạm Văn Thức Thầy mơn tồn thể bạn lớp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE KIA SORENTO XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THUỶ LỰC" Dựa kiến thức học trường kết thu qua đợt thực tập Em thực thiết kế đồ án với nội dung cụ thể sau : - Thiết kế cường hóa lái - Kiểm bền tất phận đảm bảo u cầu độ an tồn Thơng qua đồ án tốt nghiệp phần nói lên tác dụng vai trò quan trọng hệ thống lái, cải tiến kỹ thuật để việc điều khiển xe dễ dàng Mặc dù có nhiều cố gắng thời gian kinh nghiệm hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận bảo Thầy Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Đặng Quân Trang 77 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Đặng Quân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cẩn, N.H Lý thuyết ôtô máy kéo, 1993 [2] Chấp, T.M & Khuyến, D.Đ & Trai, N.K Thiết kế tính tốn ơtơ - máy kéo, 1971 [3] Hiệp, N.T Chi tiết máy Tập I, tập II, 1997 [4] Trai, N.K Cấu tạo gầm xe con, Nhà xuất giao thông vận tải, 1996 [5] Địch, T.V Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy [6] Thái, P.M Thiết kế hệ thống lái ôtô - máy kéo bánh xe, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 1991 [7] Trai, N.K Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ôtô, 1997 [8] Chất, T & Uyển, L.V Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, NXB giáo dục [9] Trai, N.K et al Kết cấu ô tô, NXB Bách Khoa Hà Nội, 2009 Trang 78