Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ thống lái của ôtô Hyundai Grand i10 nói riêng, từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn. Bố cục luận văn gồm 4 chương, như sau: Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái Chương 2: Kết cấu hệ thống lái xe HYUNDAI GRAND I10 Chương 3: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái xe HYUNDAI GRAND I10 Chương 4: Thiết kế mô hình nâng hạ kính xe ô tô
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI
Nhiệm vụ - Yêu cầu - Phân loại hệ thống lái
Hệ thống lái là bộ phận quan trọng trong việc điều khiển hướng di chuyển của xe Chức năng chính của hệ thống này là giúp người điều khiển giữ nguyên hoặc thay đổi hướng di chuyển của xe theo ý muốn.
Hệ thống lái ô tô cần đáp ứng các tiêu chuẩn tối thiểu về an toàn cho xe và hàng hóa trong suốt quá trình sử dụng và vận chuyển Do đó, hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu an toàn cần thiết.
Đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu cho ô tô đồng nghĩa với khả năng quay vòng nhanh chóng và thực hiện các thao tác ngoặt trong thời gian ngắn, ngay cả trên những không gian hạn chế.
Để đảm bảo cảm giác thoải mái cho người lái, lực đặt lên vành tay lái cần nhẹ nhàng, đồng thời vành tay lái phải được điều chỉnh ở vị trí thuận tiện.
- Đảm bảo động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt
Hệ thống trợ lực cần đảm bảo tính chính xác và tính chất tùy động, nhằm phối hợp chặt chẽ giữa sự tác động của hệ thống lái và quá trình quay vòng của các bánh xe dẫn hướng.
- Đảm bảo quan hệ tuyến tính giữa góc quay vành tay lái và sự quay vòng của các bánh xe dẫn hướng
- Cơ cấu lái phải được đặt ở phần được treo để kết cấu hệ thống treo trước không ảnh hưởng đến tính động học của cơ cấu lái
- Hệ thống lái phải được bố trí sao cho thuận tiện cho quá trình bảo dưỡng, sửa chữa
Hệ thống lái có thể phân loại như sau:
- Hệ thống lái dẫn hướng ở hai bánh trước
- Hệ thống lái dẫn hướng ở hai bánh sau
- Chuyển hướng tất cả 4 bánh xe Ký hiệu 4WS
* Theo đặc điểm truyền lực:
- Hệ thống lái cơ khí (hệ thống lái thường)
- Hệ thống lái cơ khí có trợ lực
* Theo kết cấu cơ cấu lái :
- Cơ cấu lái kiểu trục vít – con lăn
- Cơ cấu lái kiểu trục vít – trục êcu bi
- Cơ cấu lái kiểu trục vít – con trượt
- Cơ cấu lái kiểu bánh răng – thanh răng
* Theo cách bố trí vành tay lái:
- Bố trí vành tay lái bên trái dùng cho những nước thừa nhận luật đi đường theo phía bên trái
- Bố trí vành tay lái bên phải dùng cho những nước thừa nhận luật đi đường theo phía bên phải
* Theo phương pháp trợ lực :
- Trợ lực điện kết hợp với trợ lực thủy lực.
Kết cấu các hệ thống lái thường gặp trên ô tô
1.2.1 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng
Loại này có ưu điểm về kết cấu đơn giản và độ bền cao Tuy nhiên, nhược điểm chính là hiệu suất hoạt động thấp và việc điều chỉnh khe hở ăn khớp trở nên phức tạp, đặc biệt khi bố trí cung răng trên mặt phẳng đi qua trục vít.
Cung răng là một thành phần quan trọng trong cơ cấu truyền động, thường được đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít Với thiết kế cung răng đặt bên, đường tiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít di chuyển dọc theo chiều dài của cung răng khi trục vít quay, giúp giảm ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn, từ đó tăng tuổi thọ và khả năng tải Cơ cấu này rất phù hợp cho các xe tải cỡ lớn Trục vít có thể được thiết kế dưới dạng trụ tròn hoặc lõm; với trục vít lõm, số răng ăn khớp tăng lên, giúp giảm ứng suất tiếp xúc và mài mòn.
Ngoài ra còn cho phép tăng góc quay của cung răng mà không cần tăng chiều dài của trục vít
Hình 1.1 Cơ cấu trục vít - cung răng
1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ
Tỷ số truyền cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công thức:
R0 - Bán kính vòng lăn của cung răng; t - Bước trục vít;
Zt - Số mối ren trục vít
Góc nâng của đường ren vít thường dao động từ 8 đến 12 độ Khe hở ăn khớp khi quay đòn quay đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên thay đổi trong khoảng từ 0,03 đến 0,05 mm Sự thay đổi này được đảm bảo nhờ vào mặt sinh trục vít và vòng tròn cơ sở của cung răng, có bán kính khác nhau.
1.2.2 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn
Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành bao gồm các thành phần chính như trục đòn quay đứng, đệm điều chỉnh, nắp trên, vít điều chỉnh, trục vít, đệm điều chỉnh, con lăn và trục con lăn Các bộ phận này phối hợp với nhau để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống lái.
Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.2) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô tô do có ưu điểm:
- Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn
Điều chỉnh khe hở ăn khớp là một quy trình đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần Để điều chỉnh khe hở, trục của con lăn cần được bố trí lệch với trục của trục vít khoảng 5-7 mm Khi con lăn di chuyển dọc theo trục quay của đòn quay đứng, khoảng cách giữa con lăn và trục vít sẽ thay đổi, dẫn đến sự thay đổi của khe hở ăn khớp.
Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng cách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít O1 với một khoảng cách x từ 2,5 đến 5 mm.
Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức sau:
= = Trong đó: t - Bước của mối răng trục vít
Z t - Số đường ren trục vít
R k - Bán kính vòng (tiếp xúc) giữa con lăn và trục vít (khoảng cách từ điểm tiếp xúc đến tâm đường quay đứng);
R 0- Bán kính vòng chia của bánh răng cắt trục vít i 0- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít
Theo công thức, iω biến đổi theo góc quay của trục vít, nhưng sự thay đổi này không đáng kể, chỉ khoảng 5-7% từ vị trí giữa đến vị trí biên Do đó, có thể coi iω là hằng số.
1.2.3 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - chốt quay
Cơ cấu lái trục vít - chốt quay bao gồm các thành phần chính như chốt quay, trục vít và đòn quay Một trong những ưu điểm nổi bật của cơ cấu này là khả năng thiết kế với tỷ số truyền có thể thay đổi linh hoạt, nhờ vào việc chế tạo các bước răng trục vít khác nhau.
Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:
- Góc quay của đòn quay đứng;
R - Bán kính đòn dặt chốt
Hiệu suất thuận và nghịch của cơ cấu lái này khoảng 0,7, thường được sử dụng trong hệ thống lái không có cường hoá, chủ yếu trên ôtô tải và khách Tuy nhiên, do thiết kế phức tạp và tuổi thọ không cao, cơ cấu này hiện nay ít được sử dụng.
1.2.4 Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp Êcu 20 lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rãnh ren của trục vít cho phép thay đổi ma sát trượt thành ma sát lăn Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (2)
Hình 1.4 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng
1- Đai ốc hãm đòn quay đứng; 2- Trục tròn quay đứng; 3- Vòng chặn dầu; 4, 6- Ổ bi kim; 5- Vỏ cơ cấu lái; 7- Tấm đệm; 8- Đai ốc điều chỉnh; 9- Vít điều chỉnh ăn khớp;10- Đai ốc hãm; 11- Vòng làm kín; 12- Mặt bích bên cơ cấu lái; 13- Đai ốc tháo dầu;14- Vòng làm kín; 15- Chốt định vị; 16- Tấm chặn; 17- Đai ốc điều chỉnh độ rơ của ổ bi; 18- Nắp dưới cơ cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20- Êcu; 21- Ống dẫn hướng bi; 22- Bi;23-Vít đậy lỗ rót dầu; 24- Ổ đỡ chặn; 25- Vòng chặn dầu; 26- Then bán nguyệt; 27- Cung răng
Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo công thức:
Trong đó: R 2 - Bán kính chia cung răng t - Bước răng trục vít
- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận t = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch n = 0,85
- Khi sử dụng với cường hoá thì nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn không quan trọng;
- Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cỡ lớn
1.2.5 Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng
Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng bao gồm các thành phần chính như lỗ ren, bánh răng, thanh răng, bulông hãm, đai ốc điều chỉnh khe hở bánh răng thanh răng, lò xo và dẫn hướng thanh răng Các bộ phận này phối hợp với nhau để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống lái.
Bánh răng có thể có thiết kế răng thẳng hoặc răng nghiêng, trong khi thanh răng trượt trong các ống dẫn hướng Để đảm bảo sự ăn khớp chính xác mà không có khe hở, bánh răng được ép chặt vào thanh răng bằng lò xo.
- Có tỷ số truyền nhỏ, iω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao Vì vậy được sử dụng rộng rãi trên các xe du lịch, thể thao
- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo
- Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ)
- Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc
- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng
Dẫn động lái
- Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của tất cả các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng
Phần tử cơ bản của dẫn động lái ô tô là hình thang lái, bao gồm cầu trước, đòn kéo ngang và các đòn bên Quá trình quay vòng của ô tô rất phức tạp, đòi hỏi phải đảm bảo mối quan hệ động học chính xác giữa các bánh xe phía trong và phía ngoài Việc này cần đến dẫn động lái 18 khâu, tuy nhiên hiện nay chỉ có một số giải pháp được áp dụng để đáp ứng yêu cầu này.
16 điều kiện gần đúng của mối quan hệ động học đó bằng hệ thống khâu khớp và đòn kéo tạo lên hình thang lái
1.3.1 Dẫn động lái bốn khâu
Hình 1.6 Dẫn động lái bốn khâu
Hình thang lái bốn khâu là một thiết kế đơn giản và dễ chế tạo, đảm bảo động học và động lực học quay vòng của bánh xe Tuy nhiên, kiểu dẫn động này chỉ phù hợp với xe có cơ cấu lái và hệ thống treo phụ thuộc, thường được lắp đặt với dầm cầu dẫn hướng Do đó, nó chỉ được áp dụng cho các xe tải và những xe có hệ thống treo phụ thuộc, không được sử dụng trên các xe du lịch hiện đại với hệ thống treo độc lập.
1.3.2 Dẫn động lái sáu khâu
Dẫn động lái sáu khâu là hệ thống phổ biến trên hầu hết các xe du lịch có treo độc lập trên cầu dẫn hướng Ưu điểm nổi bật của hệ thống này bao gồm việc lắp đặt cơ cấu lái dễ dàng, tiết kiệm không gian làm việc và bố trí cường hóa lái thuận tiện Hiện nay, dẫn động lái sáu khâu được sử dụng rộng rãi trên các mẫu xe du lịch của nhiều hãng nổi tiếng như Toyota, Nissan và Hyundai.
Trợ lực lái thường dùng trên ô tô
1.4.1 Vai trò của trợ lực lái
Hệ thống lái trợ lực giúp giảm cường độ lao động của người lái, từ đó giảm mệt mỏi trong những chuyến đi dài Đặc biệt, trên các xe có tốc độ cao, tính năng này không chỉ mang lại sự thoải mái mà còn nâng cao tính an toàn khi xe gặp sự cố.
17 bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái
Để cải thiện tính êm dịu của chuyển động, nhiều xe hiện đại sử dụng lốp bản rộng và áp suất thấp nhằm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường, tuy nhiên điều này dẫn đến việc cần một lực lái lớn hơn Mặc dù có thể giảm lực lái bằng cách tăng tỷ số truyền của cơ cấu lái, nhưng điều này lại yêu cầu phải quay vành lái nhiều hơn khi xe quay vòng, gây khó khăn trong việc thực hiện các vòng ngoặt gấp Do đó, để duy trì sự nhanh nhạy của hệ thống lái trong khi chỉ cần lực lái nhỏ, trợ lực lái trở nên cần thiết.
*Yêu cầu cơ bản đối với trợ lực lái:
Trợ lực lái cần đảm bảo lực điều khiển trên vành tay lái vừa đủ nhỏ để giảm cường độ lao động của người lái, nhưng vẫn phải tạo cảm giác điều khiển chính xác cho họ.
- Khi hệ thống trợ lực lái hỏng thì hệ thống lái vẫn điều khiển được như hệ thống lái cơ khí thông thường;
- Kết cấu hệ thống trợ lực phải đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng, sửa chữa
1.4.2 Phân loại trợ lực lái
Hình 1.8 Trợ lực lái cơ khí
1 Vô-lăng; 2 Trụ lái; 3 Trục vít; 4 Cung răng; 5 Đòn quay đứng; 6 Đòn kéo dọc; 7 Cam quay; 8-9-10 Hình thang lái; 11 Trục bánh xe
- Hệ thống lái này được bố trí trên ô tô tải nhỏ và trung bình Hệ thống bao gồm các bộ phận chính như sau:
+ Vành lái: vành lái cùng với trục lái có nhiệm vụ truyền lực quay vong của người lái từ vành lái đến trục vít của cơ cấu lái
Cơ cấu lái trong sơ đồ được mô tả bao gồm trục vít 3 và cung răng 4, có chức năng chuyển đổi chuyển động quay của trục lái thành chuyển động góc của đòn quay đứng, đồng thời khuếch đại lực điều khiển trên vành lái.
Dẫn động lái bao gồm các thành phần chính như đòn quay đứng, thanh kéo dọc và cam quay Nhiệm vụ của hệ thống này là biến chuyển động góc của đòn quay đứng thành chuyển động góc của trục bánh xe dẫn hướng.
Hình thang lái bao gồm ba khâu 8, 9 và 10, kết hợp với dầm cầu dẫn hướng để tạo thành bốn khâu hình thang Nhiệm vụ chính của hình thang lái là tạo ra chuyển động góc cho hai bánh xe dẫn hướng, đảm bảo rằng các bánh xe không bị trượt khi thực hiện các vòng quay.
Hình 1.9: Trợ lực lái thủy lực
- Hệ thống được cấu tạo gồm 4 bộ phận chính:
+ Bơm dầu trợ lực: Có nhiệm vụ bơm dầu thủy lực vào bên trong hệ thống để tạo ra sự hỗ trợ lực
Cụm van chia dầu hoạt động khi áp lực từ mặt đường tác động lên thanh xoắn, mở cửa van chia dầu Khi áp suất cao hơn xuất hiện ở phía thước lái theo hướng chuyển động mong muốn, dầu sẽ được xả qua van và trở về bình trợ lực.
Hộp thước lái có chức năng chuyển đổi chuyển động quay của vô lăng thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng thông qua trục tay lái, giúp bánh xe có khả năng điều hướng sang hai bên.
+ Vô lăng: Vô lăng có tác dụng để điều hướng chuyển động của bánh xe
- Khi đánh lái sang phải:
Người lái xe quay vô lăng theo chiều kim đồng hồ, làm cho trục vít chuyển động và thanh răng di chuyển từ trái qua phải Khi có phản lực từ mặt đường lên bánh xe, thanh răng sẽ tác động lên thanh xoắn, điều khiển van chia mở đường dầu Áp lực dầu từ bơm sẽ đi vào van và đường ống dẫn vào cổng 1 của hộp thước lái Dầu có áp lực tác động lên piston trợ lực, giúp đẩy thanh răng di chuyển từ trái sang phải, trong khi dầu còn lại trong khoang thước lái được đẩy qua cổng 2 trở về bình chứa.
- Khi đánh tay lái sang trái
Người lái xe tác động lên vô lăng, khiến thanh răng di chuyển Lực từ mặt đường tác động lên thanh xoắn điều khiển mở cửa dầu, cho phép dầu từ bơm đi qua van chia Dầu được dẫn vào cổng số 2 của thước lái, giúp trợ lực cho thanh răng di chuyển nhẹ nhàng từ phải sang trái Đồng thời, dầu từ khoang còn lại của thước lái được đẩy qua cổng 1 và xả về bình chứa.
Hình 1.10: Trợ lực lái điện
Hệ thống lái trợ lực điện hoạt động dựa trên tín hiệu từ cảm biến mô men trong cụm trợ lực lái Khi người lái điều khiển vô lăng, phản lực từ mặt đường qua bánh xe tác động lên thanh xoắn trong cụm trợ lực Cảm biến mô men đo độ biến dạng của thanh xoắn và gửi tín hiệu về hộp điều khiển Dựa vào tín hiệu này, hộp điều khiển cung cấp dòng điện cho mô tơ trợ lực, giúp xoay trục tay lái theo hướng người lái mong muốn, làm cho lực đánh lái trở nên nhẹ nhàng hơn.
KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE HYUNDAI GRAND I10
Kết cấu hệ thống lái trợ lực điện Grand i10
Hệ thống lái trợ lực điện bao gồm các thành phần chính như cơ cấu lái, mô tơ điện, hộp số truyền, bộ cảm biến lái, cảm biến tốc độ ô tô, ECU, đèn báo và đường dẫn điện Các bộ phận này phối hợp với nhau để cải thiện khả năng điều khiển và an toàn cho xe, mang lại trải nghiệm lái xe mượt mà và hiệu quả hơn.
Các phần tử chính của trợ lực lái điện gồm có: Mô tơ điện một chiều; Các cảm biến; Bộ điều khiển trung tâm (ECU);
Mô tơ điện trợ lực lái là một mô tơ điện một chiều sử dụng nam châm vĩnh cửu, được kết nối với bộ truyền động của hệ thống trợ lực lái Chức năng chính của mô tơ này là tạo ra mô men trợ lực dưới sự điều khiển của ECU, cung cấp mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vô lăng.
Bộ điều khiển trung tâm (ECU) có vai trò quan trọng trong việc nhận tín hiệu từ các cảm biến và xử lý thông tin để điều khiển mô tơ trợ lực lái, đồng thời thực hiện việc điều chỉnh dòng điện cung cấp cho hệ thống.
Mô tơ theo qui luật xác định tạo ra lực trợ lực tương ứng với tốc độ xe và mô-men lên vành lái, giúp đảm bảo lực lái ổn định trong toàn dải tốc độ Việc giảm thiểu biến động lực lái được thực hiện bằng cách điều chỉnh dòng điện cung cấp cho mô tơ, phù hợp với sự thay đổi mô-men xoắn đầu vào.
ECU được trang bị mạch tự chuẩn đoán, giúp theo dõi sự sai lệch của các phần tử trong hệ thống Khi phát hiện sai lệch, ECU sẽ điều khiển các chức năng EPS tương ứng và cảnh báo cho người lái xe Ngoài ra, ECU còn lưu trữ vị trí các sai lệch để phục vụ cho việc kiểm tra và bảo trì.
Các cảm biến trong hệ thống lái bao gồm cảm biến mô men lái, cảm biến tốc độ xe và cảm biến tốc độ động cơ Chúng có nhiệm vụ gửi tín hiệu về ECU EPS, bao gồm mô men lái, vận tốc di chuyển và tốc độ trục khuỷu của động cơ Dựa trên các tín hiệu này, ECU sẽ điều chỉnh điện áp cung cấp cho mô tơ trợ lực lái một cách phù hợp.
2.2.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái của xe Grand 10
Hệ thống lái trợ lực điện gồm có kiểu trợ lực cơ bản là:
+ Mô tơ trợ lực trên trục lái
-Hệ thống lái trợ lực điện có mô tơ trợ lực gắn trên trục lái
Hệ thống trợ lực lái này bao gồm một mô tơ điện và cơ cấu giảm tốc trục vít-bánh vít, được lắp đặt tại trục lái chính, trước đoạn các đăng trục lái Ngoài ra, cảm biến mômen lái cũng được bố trí tại đây để tăng cường hiệu suất lái.
Hình 2.13: Trợ lực lái điện – điện tử với motor trợ lực bố trí trên trục lái
2.3.Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái Grand I10
Hình 2.14: Sơ đồ hoạt động hệ thống
* Nguyên lý làm việc của hệ thống:
Hệ thống lái trợ lực điện hoạt động khác biệt so với các hệ thống lái trợ lực truyền thống Khi xe di chuyển ở tốc độ chậm, tài xế cần nhiều lực hơn để điều chỉnh hướng đi Nhờ cảm biến mô men trên trục lái, ECU sẽ nhận diện tình huống này và gửi tín hiệu đến động cơ trợ lực, làm tăng cường lực hỗ trợ, giúp tài xế dễ dàng hơn trong việc đánh lái.
Khi xe di chuyển với tốc độ cao, hệ thống trợ lực lái sẽ giảm bớt để tài xế vẫn cảm nhận được cảm giác lái Tuy nhiên, trong tình huống mặt đường xấu hoặc khi có sự thay đổi đột ngột như qua khúc cua nhanh hoặc lạng lách để tránh xe khác, hệ thống lái trợ lực điện sẽ hoạt động nhanh chóng để hỗ trợ tài xế xử lý tình huống dễ dàng hơn Để nhận biết những thay đổi này, hệ thống lái trợ lực điện sử dụng cảm biến góc lái và cảm biến mô men, truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm (ECU), trong đó cảm biến mô men đóng vai trò quan trọng nhất.
Các cảm biến như cảm biến tốc độ xe và cảm biến mô men lái đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm (ECU) Sau khi nhận tín hiệu từ các cảm biến, ECU sẽ tổng hợp và xử lý thông tin, từ đó gửi tín hiệu điều khiển động cơ điện Điều này giúp bộ trục vít bánh vít hoạt động, quay trục lái chính và điều khiển chuyển động của các bánh xe dẫn hướng.
Hình 2.15: Sơ đồ tổng thể nguyên lý hệ thống lái trợ lực điện
2.4 Các chi tiết trong hệ thống lái trợ lực điện xe grand i10
Trong hệ thống trợ lực lái điện, cảm biến đóng vai trò quan trọng, giúp truyền thông tin đến ECU ECU sẽ xử lý thông tin này để điều chỉnh vòng quay của mô tơ trợ lực, đảm bảo hiệu suất và an toàn khi lái xe.
Hệ thống lái trợ lực điện – điện tử bao gồm nhiều loại cảm biến quan trọng, như cảm biến góc đánh lái, cảm biến mômen lái, cảm biến tốc độ đánh lái (tốc độ quay vành lái) và cảm biến tốc độ ô tô Trong số đó, cảm biến góc lái đóng vai trò thiết yếu trong việc xác định vị trí và hướng của vô lăng, góp phần nâng cao độ chính xác và an toàn khi điều khiển phương tiện.
Loại cảm biến góc lái loại hiệu ứng Hall
Cảm biến dạng xung số có cấu tạo đơn giản và dễ lắp đặt, vì vậy chúng được nhiều xe hiện đại ưa chuộng sử dụng.
Cảm biến lái bao gồm một rôto nam châm nhiều cực gắn với trục lái và một IC Hall được đặt đối diện với vành nam châm, cách nhau một khe hở nhỏ từ 0,2 đến 0,4 mm Cảm biến này hoạt động với nguồn điện 12V một chiều Khi tay lái được đánh, vành nam châm quay, tạo ra từ trường tác động lên IC Hall, sinh ra chuỗi xung vuông từ 0V đến 5V Số xung tăng dần theo góc quay của trục lái, và tín hiệu này được gửi về EPS ECU để phân tích thành góc quay và tốc độ đánh lái, nếu được kết nối vào mạch đếm thời gian.
Cảm biến góc lái loại Hall được cấu tạo gồm các thành phần chính như vỏ, rô to nam châm, ổ bi, IC Hall, giắc điện và nhựa từ tính Bên cạnh đó, cảm biến mômen lái cũng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống lái.
Hình 2.19: Cấu tạo cảm biến mômen lái loại 4 vành dây 1-Vành 2; 2-Thanh xoắn; 3- Vành 1; 4- Trục vào;5- Vành 1(phần Stator);
BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI
Khái niệm về bảo dưỡng và sửa chữa ôtô
3.1.1 Khái niệm về bảo dưỡng ô tô : Bảo dưỡng xe ô tô là thực hiện các công việc như kiểm tra, vệ sinh, bôi mỡ, tra dầu, siết chặt, căn chỉnh hoặc thay thế 1 số chi tiết, phụ tùng xe ô tô Mục đích của bảo dưỡng kỹ thuật là duy trì tình trạng kỹ thuật tốt của ôtô, ngăn ngừa các hư hỏng có thể xảy ra, lường trước các hư hỏng để kịp thời sửa chữa đảm bảo cho ôtô hoạt động có độ tin cậy cao
*Các cấp độ bảo dưỡng định kỳ theo số km cho xe ô tô :
+Sau 5000 km hay sau 6 tháng đầu tiên
+Sau 15.000 km hay sau 18 tháng
+Sau 30.000 km hay sau 36 tháng
+Sau 40.000 km hay sau 48 tháng
3.1.2 Khái niệm về sửa chữa ô tô : sửa chữa xe ô tô là khắc phục những hỏng hóc (thay thế cụm máy hoặc các chi tiết máy, sửa chữa phục hồi các chi tiết máy có khuyết tật) Mục đích của sửa chữa là khôi phục khả năng làm việc của các chi tiết, cụm, tổng thành của ôtô đã bị hư hỏng để phục hồi khả năng làm việc của chúng
Tháo lắp, kiểm tra và bảo dưỡng các chi tiết của hệ thống lái trợ lực điện
Hình 3.1 Các chi tiết của cụm trục lái trong hệ thống lái
- Dùng vam và các dung cụ chuyên dùng để tháo lắp các chi tiết láp chặt
- Tháo dây còi bảng nối điện đưa dây còi ra ngoài
- Tháo ốc hãm đầu trục tay lái , tháo vô lăng
- Nâng xe lên và tháo rời hộp tay lái ra khỏi xe
- Tháo các khớp, đòn của hệ thống đẫn động lái
*Tháo hệ thống cụm trục lái
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Tháo nắp che trục lái
Tháo cụm công tắc tổ hợp
Tháo cụm công tắc khỏi trục lái
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Tháo ECU trợ lực lái
Dùng tay, tuốc nơ vít
Tháo tấm cách âm nắp lỗ trục lái
Dùng tay, tuốc nơ vít
Tháo cụm trục lái trung gian
Tháo khớp các đăng trượt trục lái
*Bảo dưỡng cụm trụm lái
- Tra dầu vào vùng thanh răng
- Tra mỡ các khớp cầu
- Tra mỡ vào bề mặt ma sát của bộ chặn và đỡ trụ tay lái
- Kiểm tra phớt chắn bụi
Khi lắp nắp chắn bụi, hãy đảm bảo đặt khít nắp chống bụi lên đầu và kẹp chúng chắc chắn giữa các công cụ chuyên dụng cùng với dụng cụ lắp nắp và dụng cụ giữ đầu.
Sử dụng mỏ cặp ép để gắn chặt nắp chống bụi cho đến khi vòng tăng cường được giữ vững Kiểm tra để đảm bảo nắp chống bụi đã khít đều Đặt nắp chống bụi vào rãnh thanh dẫn hướng và bôi mỡ đầy nắp chống bụi.
Siết ốc đúng quy định và đặt một chốt chế mới vào vị trí
* Lắp hệ thống cụm trục lái
-Vệ sinh các chi tiết
-Tra dầu mỡ đầy đủ
-Thay thế các chi tiết cần thiết
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
1 Lắp cụm các đăng trượt của trục lái
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
3 Lắp cụm trục lái trung gian
4 Lắp tấm cách âm nắp lỗ trục lái
5 Lắp ECU trợ lực lái
6 Lắp cụm công tắc tổ hợp
7 Lắp nắp che trục lái
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
8 Cài khớp 2 vấu hãm để lắp nắp che phía dưới trục lái
3.2.2 Tháo lắp kiểm tra và bảo dương cơ cấu lái
- Dùng vam và các dung cụ chuyên dùng để tháo lắp các chi tiết láp chặt
- Tháo dây còi bảng nối điện đưa dây còi ra ngoài
- Tháo ốc hãm đầu trục tay lái, tháo vô lăng
- Xả dầu ra khỏi hệ thống lái, tháo các ống lối và đường dẫn đầu
- Nâng xe lên và tháo rời hộp tay lái ra khỏi xe
- Tháo các khớp, đòn của hệ thống đẫn động lái
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Kẹp hộp lái lên êtô Êtô, kẹp chuyên dùng
-Đánh dấu trên đai ốc hãm với thanh đòn cuối
-Tháo đai ốc hãm ra
Tháo các ống dẫn dầu
- Tháo rắc co đưa đường ống dẫn ra
Tháo bọc cao su bảo vệ thanh răng
- Tháo đai giữ và lò xo kẹp
- Đưa bọc cao su ra ngoài
Tuốc nơ vít hai cạnh
-Tháo phớt chắn bụi Dùng tay
-Tháo đòn ngang bên , khớp cầu và vòng đệm
-Kẹp chặt dòn ngang lên êtô
-Đưa đệm, đòn ngang ra Đục, búa thép, clê chuyên dùng
- Kẹp hộp lái lên êtô
- Nới lỏng và tháo đai ốc hãm ra
Clê chòng 42, kẹp chuyên dùng
-Tháo đai ốc điều chỉnh độ dơ ngang, lò xo tỳ, vòng làm kín , đêm bạc tỳ và bạc tỳ ra
Clê chòng 42, kìm nhọn Lục lăng 24, kẹp chuyên dùng
-Tháo cụm van phân phối
-Đánh dấu trên vỏ van và vỏ hộ lái
-Nới lỏng hai đai ốc cố định trục với vỏ rồi tháo ra
-Tháo trục chính cùng cụm van
-Tháo vòng đệm làm kín ra
- Kẹp van phân phối lên êtô
-Tháo đai ốc điều chỉnh ra
-Tháo trục chính ra Êtô, tuýp chuyên dùng, búa nhựa
-Tháo gối đỡ bạc dẫn hướng và phớt chắn dầu
-Tháo gối đỡ bạc ra tháo vòng làm kín đầu xi lanh ra
13 -Tháo vòng chắn dầu và ống cách
*Kiểm tra cơ cấu lái
Để kiểm tra độ hư hỏng, cần tháo rời các chi tiết và sử dụng đồng hồ so, panme, cùng thước căn lá để đo đạc Đặc biệt, đồng hồ so được dùng để kiểm tra độ cong của thanh răng, như hình vẽ minh họa.
Hình 3.2 Kiểm tra thanh răng
Kiểm tra độ cong vênh của thanh răng
Gá đồng hồ so đang tăng giá, hãy đặt thanh răng lên khối chữ V để đầu đo của đồng hồ tiếp xúc với răng ở vị trí giữa Quan sát trị số, sau đó di chuyển đồng hồ đến hai đầu của thanh răng và đọc trị số Độ dao động của kim đồng hồ phản ánh độ cong của thanh răng.
Nếu độ cong ≥ 0,3 mm thì uốn lại thanh răng trên máy ép thủy lực
Nếu độ cong < 0.3 mm thì dùng tiếp b Kiểm tra vòng bi kim
- Kiểm tra vòng bi kim của vỏ thanh răng có bị gỉ hay hỏng không
- Bôi vòng bi kim một lớp mỡ c Kiểm tra vòng bi
- Kiểm tra chuyển động quay của vòng bi và tiếng kêu khác thường
- Nếu vòng bi hỏng, thay bộ van điều khiển
Hình 3.3 kiểm tra vòng bi
*Bảo dưỡng cơ cấu lái
- Tra dầu vào vùng thanh răng
- Tra mỡ các khớp cầu
- Tra mỡ vào bề mặt ma sát của bộ chặn và đỡ trụ tay lái
- Vệ sinh các chi tiết
- Tra dầu mỡ đầy đủ
- Thay thế các chi tiết cần thiết
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
1 Lắp phớt chắn dầu vào đầu xi lanh, ống cách và bạc dẫn hướng
Lắp phớt chắn dầu vào piston
4 Kẹp hộp lái lên êtô Êtô kẹp chuyên dùng
5 -Lắp khối đỡ bạc xi lanh và phớt chắn dầu |
- Đóng chặt gối đỡ bạc đến phần ren thì dừng lại
-Vặn chặt gối đỡ lại
Búa nhựa, tuýp chuyên dùng, đục
-Lắp đai ốc điều chỉnh rơ vào vỏ van dọc của trục chính
7 -Lắp cụm van điều khiển vào
-Lắp đệm vào trục van
-Đưa cụm van phân phối vào
-Lắp hai bu lông cố định vào cụm van
8 Lắp bạc tỳ thanh răng
-Lắp lò xo tỳ vào
-Lắp đai ốc điều chỉnh
9 -Điều chỉnh sự ăn khớp của trục chính và thanh răng lại cho đúng
-Quay trục chính sang phải và sang trái nhiều lần
-Vặn đai ốc điều chỉnh sao cho bạc và lò xo tỳ nén lại
-Quay trục chính và xiết chặt đai ốc ủiều chỉnh
Tay vặn chuyên dùng, lục lăng
Lục lăng 24, Clê dẹt 42, kẹp chuyên dùng
11 Lắp vòng đệm và khớp cầu và thanh ngang cuối
Búa thép, đục, Clê dẹt
12 Lắp phớt che bụi Dùng tay
13 Lắp các đuờng ống dẫn dầu
3.2.3 Tháo lắp kiểm tra và bảo dưỡng dẫn động lái
* Tháo, kiểm tra, lắp dẫn động lái
+ Tháo, kiểm tra, lắp đòn treo phía dưới
Hình 3.4 Đòn treo phía trước
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Tháo bánh trước của xe
Kê chèn bánh xe, dùng tuýp
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
4 Tháo đòn treo dưới bên trái phía trước
-Kiểm tra và bảo dưỡng
- Lắc nhẹ vít cấy khớp cầu ra trước và sau khoảng 5 lần trước khi lắp đai ốc
- Dùng cân lực, quay đai ốc cầu liên tục với tốc độ từ 2 đến 4 giây trong một vòng quay, và kiểm tra mômen quay ở vòng quay thứ 5
- Kiểm tra xem có bất kỳ vết nứt hay rò rỉ mở trên nắp chắn bụi khớp cầu không
Hình 3.5 Kiểm tra khớp cầu đòn treo dưới
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Xiết với lực vừa phải đòn treo dưới bên trái phía trước
2 Xiết đòn treo dưới bằng hai bu lông
Lắp đòn treo dưới lên cam lái bằng đai ốc xẻ rãnh mới
4 Tháo đòn treo dưới bên trái phía trước
5 Lắp bánh xe Kê chèn bánh xe, dùng tuýp
*Tháo, kiểm tra, lắp thước lái
Hình 3.6 Các chi tiết bộ phận ổn định trước
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Tháo bánh trước của xe
Kê chèn bánh xe, dùng tuýp
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
2 Tháo hai đai ốc và thanh nối thanh ổn định bên trái và bên phải
Tháo hai bu lông và giá bắt thanh ổn định
-Kiểm tra và bảo dưỡng hình thang lái
* Kiểm tra tình trạng dơ lỏng của cơ cấu
- Nâng cho hai bánh trước khỏi mặt đất, dùng hai tay nắm chặt các bánh trước rồi gạt vào hoặc đẩy ra cùng lúc
- Nếu cảm thấy khoảng dịch chuyển của động tác này khá lớn chứng tỏ có dơ lỏng ở cơ cấu hình thang lái
Hình 3.7 Kiểm tra (a) và khắc phục (b) khe hở trong các khớp nối dẫn
* Kiểm tra khe hở, độ dơ trong các khớp nối
- Nắm vào các khớp cần kiểm tra rồi lắc mạnh
- Kiểm tra ở các vị trí ăn khớp khác nhau của khớp như hình vẽ:
Khi kiểm tra mà phát hiện khe hở vượt quá quy định, cần tháo chốt chẻ ở nút khớp nối, sau đó vặn đai ốc vào hết cỡ Tiếp theo, nới lỏng đai ốc cho đến khi mặt đầu của nó trùng với lỗ nắp chốt chẻ trên đầu đòn dọc.
* Kiểm tra khớp cầu (rô tuyn):
- Tháo rời cụm khớp cầu khỏi cơ cấu
- Dùng tay nắm chặt hai trục đẩy đi đẩy lại để kiểm tra độ dơ của khớp cầu
Sau khi kiểm tra và quan sát, nếu khớp cầu có dấu hiệu lỏng do mòn hoặc lò xo yếu gãy, cần khắc phục bằng cách tăng thêm đệm hoặc thay mới.
Hình 3.8 Kiểm tra độ dơ khớp cầu
* Kiểm tra cụm thanh nối thanh ổn định phía trước
- Lắc nhẹ vít cấy khớp cầu ra trước và sau khoảng 5 lần trước khi lắp đai ốc
- Dùng một cân lực, vặn đai ốc liên tục với tốc độ 3 đến 5 giây/vòng và đọc giá trị ở vòng thứ 5
- Kiểm tra xem có bất kỳ vết nứt hay rò rỉ mở trên nắp chắn bụi khớp cầu không
Hình 3.9 Kiểm tra khớp đầu thanh ổn định
* Kiểm tra- sửa chữa đòn ngang, đòn dọc, đòn bên:
Sử dụng đồng hồ so để kiểm tra độ cong của đòn ngang, đòn dọc và đòn bên bằng cách gá trên gá chữ V Tiến hành đặt đồng hồ so vào các vị trí khác nhau và kết hợp với việc xoay đòn để đảm bảo độ chính xác trong quá trình kiểm tra.
- Nếu cong thì nắn lại cho đúng tiêu chuẩn
TT Trình tự thực hiện Hình vẽ Dụng cụ
Lắp bạc của thanh ổn định phía trước
2 Lắp thanh ổn định phía trước
Lắp giá bắt thanh ổn định
4 Lắp cụm thanh nối thanh ổn định
Kê chèn bánh xe, dùng tuýp
3.2.4 Kiểm tra bảo dưỡng cầu dẫn hướng
Để kiểm tra và điều chỉnh độ chụm, cần thay đổi chiều dài của thanh lái nối giữa các đòn cam lái Đối với xe có thanh lái lắp phía sau trục lái, việc tăng chiều dài thanh lái sẽ làm tăng độ chụm Ngược lại, với xe có thanh lái lắp phía trước trục lái, việc tăng chiều dài thanh giằng sẽ dẫn đến việc tăng độ choãi Đối với thanh lái kép, độ chụm được điều chỉnh bằng cách đảm bảo chiều dài của hai thanh lái trái và phải là như nhau; nếu không, dù độ chụm đã được điều chỉnh đúng, góc quay vòng vẫn không chính xác.
Hình 3.10 Kiểm tra điều chỉnh độ chụm
* Kiểm tra và điều chỉnh góc đặt bánh trước
Các phương pháp điều chỉnh góc camber và góc caster tuỳ thuộc vào từng kiểu xe Sau đây là những phương pháp điển hình:
Khi điều chỉnh góc camber và góc caster, độ chụm của bánh xe cũng sẽ bị thay đổi, do đó cần phải điều chỉnh độ chụm sau khi thực hiện các điều chỉnh này Đối với một số loại xe, có thể thay thế bulông cam lái bằng bulông điều chỉnh camber, giúp điều chỉnh góc camber dễ dàng hơn Phương pháp này thường được áp dụng cho các hệ thống treo có thanh giằng.
Hình 3.11 Điều chỉnh góc nghiêng Camber b.Điều chỉnh góc nghiêng Caster
Hình 3.12 Điều chỉnh góc nghiêng Caster
Góc caster có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi khoảng cách giữa đòn treo dưới và thanh giằng, thông qua việc sử dụng đai-ốc hoặc vòng đệm Phương pháp này áp dụng cho các hệ thống treo có thanh giằng hoặc hệ thống treo hình thanh kiể chạc kép, với thanh giằng có thể nằm ở phía trước hoặc phía sau đòn treo dưới Việc điều chỉnh đồng thời cả hai góc Camber và Caster là cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống treo.
Hình 3.13 Điều chỉnh đồng thời hai góc nghiêng Camber và Caster
Bulông điều chỉnh kiểu cam lệch tâm được lắp ở đầu trong của đòn treo dưới, cho phép điều chỉnh camber và caster bằng cách quay bulông, làm dịch chuyển tâm của khớp cầu dưới Phương pháp này được áp dụng cho các hệ thống treo có thanh giằng hoặc hệ thống treo hình thang có chạc kép.
Việc điều chỉnh bulông kiểu cam lệch tâm ở phía trước và phía sau của đòn treo dưới sẽ thay đổi góc lắp đặt và vị trí của khớp cầu dưới Phương pháp điều chỉnh này được áp dụng cho các hệ thống treo hình thang có chạc kép.
Góc lắp đặt và vị trí của đòn treo trên có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi số lượng hoặc độ dày của miếng đệm Phương pháp điều chỉnh này áp dụng cho các hệ thống treo hình thang với chạc kép, giúp điều chỉnh bán kính quay vòng hiệu quả.
Kiểu xe có bulông chặn cam lái thì có thể điều chỉnh được, còn kiểu không có bulông này thì không điều chỉnh được
Đối với cơ cấu lái trục vít và thanh răng, góc của bánh xe được xác định tại điểm tiếp xúc giữa đầu thanh răng và vỏ thanh răng.
Không có bulông cam lái thường là một vấn đề phổ biến Nếu chiều dài của các thanh giằng bên trái và bên phải không đồng nhất, điều này có thể dẫn đến việc góc bánh xe bị sai lệch.
Hình 3.14 Kiểm tra và điều chỉnh bán kính quay vòng Điều chỉnh góc đặt bánh sau
Các hư hỏng thường gặp và quy trình sửa chữa các chi tiết của hệ thống lái
3.3.1 Các hư hỏng thường gặp
Hệ thống lái trên xe có thể gặp hư hỏng, dẫn đến mất khả năng điều khiển và gây ra tai nạn nghiêm trọng Việc kiểm tra thường xuyên để phát hiện hư hỏng là rất cần thiết nhằm đảm bảo an toàn khi sử dụng xe và bảo vệ tính mạng cũng như tài sản của mọi người.
Một số hư hỏng , nguyên nhân , hậu quả và cách khắc phục :
TT Các dạng hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
1 Vỏ hộp lái bị nứt, vỡ - Làm rơi trong khi tháo, lắp
- Kẹp chặt quá khi tháo, lắp
- Ảnh hưởng hoạt động các cơ cấu bên trong hộp lái
- Lái nặng và nước bên ngoài lọt vào
2 Bạc dẫn hướng bị mòn, cào xước
- Trong mỡ bôi trơn có tạp chất hoặc không có mỡ bôi trơn
- Tháo lắp không đúng kỹ thuật
- Sự chuyển hướng của các bánh xe không chính xác
3 Thanh răng bị cong, các răng bị mòn
- Trong mỡ bôi trơn có tạp chất hoặc không có mỡ bôi trơn
- Tháo lắp không đúng kỹ thuật
- Trong mỡ bôi trơn có tạp chất hoặc không có mỡ bôi trơn
- Tháo lắp không đúng kỹ thuật
4 Vòng bi trục lái bị mòn, dơ lỏng
- Hệ thống làm việc không ổn định
- Tay lái bị dung khi xe chạy
5 Bề mặt làm việc của xi lanh lực, piston bị mòn, cào xước
- Trong dầu có chứa tạp chất hoặc cặn bẩn
- Mất chính xác cho người điều khiển
6 Xéc măng, phớt bao kín bị mòn
- Làm việc lâu ngày - Giảm trợ lực lái
7 Đầu đường ống nối bị hỏng phần ren, ống dẫn dầu bị méo, thủng
- Khi lắp vặn quá lực
- Thỏo, lắp khụng ủỳng kỹ thuật
- Vật liệu chế tạo kém chất lượng
- Khi lắp vặn quá lực
- Tháo, lắp không đúng kỹ thuật
- Vật liệu chế tạo kém chất lượng
8 Chụp cao su, đệm làm kín, phớt bị rách hoặc biến cứng
- Tháo, lắp không đúng kỹ thuật
- Bám bụi, chảy nước từ ngoài vào
9 Các bu lông, đai ốc bị trờn ren
- Lực xiết quá lớn Không đảm bảo cố định được các mối ghép
10 Bạc tỳ, lò xo tỳ thanh răng bị mòn, gãy
- Tháo, lắp không đúng kỹ thuật
Dơ lỏng và ủiều chỉnh lái sẽ không chính xác
11 Các đường dẫn dầu bị tắc
- Trong dầu có cặn bẩn - Mất trợ lực lái
TT Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả
1 -Mòn tróc rỗ khớp cầu(rô tuyn)
-Mòn hỏng phần ren(phanh hãm)
- Làm việc lâu ngày, thiếu mỡ, tháo lắp không đúng kỹ thuật Điều khiển lái khó hoặc khụng ủiều khiển được
2 -Lò xo khớp cầu yếu, gãy, giảm đàn tính
-Phớt cao su chắn mỡ rách
-Chốt trẻ gãy hoặc hỏng
-Tháo lắp không đúng kỹ thuật
Làm cơ cấu hình thang lái dơ lỏng nên điều khiển lái mất chính xác
3 -Thanh kéo ngang, thanh kéo dọc, đòn bên bị cong
-Đòn quay đứng cong, hỏng phần côn, then hoa
Không điều chỉnh được góc bánh xe nên điều khiển lái khó khăn
4 Dầm cầu bị cong hoặc xoắn
- Bị quá tải Điều khiển lái khó, mất an toàn
Hiện tượng Nguyên nhân Xử lý
Lái nặng Lốp trước không đủ áp suất, mòn
Bơm đủ áp suất hoặc thay lốp
Khớp cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay thế Lắp ráp cơ cấu lái không đúng
Kiểm tra cơ cấu lái
Mô tơ trợ lực hỏng Thay mô tơ trợ lực
Hệ thống nguồn và ắc qui hư hỏng
Kiểm tra ắc qui, thay nếu cần
Nguồn của ECU không đủ Kiểm tra nguồn ECU
Hiệu quả lái khi quay phải và quay trái khác nhau
Vị trí “không “ của vành lái báo không chính xác
Chuẩn lại cảm biến mô men
Lốp trước không đủ áp suất, mòn
Bơm đủ áp suất hoặc thay lốp
Khớp cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay thế
Lắp ráp cơ cấu lái không đúng
Kiểm tra cơ cấu lái
Càm biến mô men trong cọc lái hỏng
Cọc lái trục trặc Kiểm tra
Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế
Khi chuyển động lực lái không thay đổi theo vận tốc chuyển động hoặc vành lái không trả về vị trí trung gian
Kiểm tra và thay thế khớp cầu treo trước rơ, cảm biến tốc độ hỏng, và cảm biến mô men trong cọc lái Đảm bảo kiểm tra điều khiển ECU để phát hiện tình trạng bị trượt.
Có tiếng kêu khi đánh vành lái với tốc độ chậm khi xe dừng
Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế Đèn P/S luôn bật Điện áp nguồn ECU Giắc báo tín hiệu P/S chập
Vành lái rung và có tiếng ồn khi quay vành lái khi xe đứng yên
Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế Cọc lái trục trặc Kiểm tra
3.3.2 Quy trình sửa chữa các chi tiết của hệ thống lái
3.3.2.1 Quy trình tháo và sửa chữa các chi tiết
Quy trình tháo hệ thống lái a Tháo vành tay lái và trục lái
- Bước 1: Tháo các đầu cực của ăc quy ra để đảm bảo an toàn
- Bước 2: Tháo vành tay lái
Hình 3.18 Tháo vành tay lái
1- Dụng cụ chuyên dùng; 2- Lấy dấu
Để lắp đặt vành tay lái và trục lái chính chính xác, trước tiên tháo nắp còi trên vành tay lái, sau đó uốn thẳng các vấu đệm khóa và tháo đai ốc cùng đệm khóa Quan trọng là phải đánh dấu vị trí ghép trên trục lái chính và vành tay lái trước khi tháo để đảm bảo quá trình lắp đặt diễn ra thuận lợi.
Để tháo vô lăng, sử dụng dụng cụ kéo vô lăng kết hợp với búa, chú ý tránh va đập giữa đỉnh trục lái chính và búa Sau khi tháo vô lăng, tiến hành tháo các tấm vỏ của trục lái.
- Bước 3: Tháo bộ điều khiển đèn xi nhan và bộ điều khiển gạt nước
Để tháo kết nối giữa bộ điều khiển si nhan và trục lái, đầu tiên bạn cần đẩy khoá trong hộp điều khiển (1) và tháo đầu nối của dây điện với bộ điều khiển (2) Sau đó, tháo bộ điều khiển ra khỏi trục lái Tương tự, bạn có thể tháo bộ điều khiển gạt nước bằng các thao tác như trên.
Hình 3.19 Tháo bộ điều khiển si nhan 1- Khóa trên hộp điều khiển; 2- Đầu nối điện đèn si nhan
Hình 3.20: Tháo bộ điều khiển gạt nước 1- Khóa trên hộp điều khiển; 2- Đầu nối điện gạt nước
- Bước 4: Tháo bộ điều khiển đánh lửa (hình 4.4)
Hình 3.21 : Tháo bộ điều khiển đánh lửa 1- Đầu nối điện điều khiển đánh lửa; 2- Vít
Trước tiên ta ngắt kết nối của bộ điều khiển với đầu nối điện (1), sau đó tháo vít
(2) rồi tháo bộ điều khiển đánh lửa
- Bước 5: Tháo ổ khóa điện (hình 4.5)
Hình 3.22 : Tháo ổ khóa điện 1- Khóa điều khiển; 2- Clê lỗ 6 cạnh loại 2,5mm
Vặn khoá khởi động về vị trí số I (1) và tháo ổ khoá điện bằng cách ấn vào định vị lò xo bằng chìa khóa 6 cạnh loại 2,5 mm (2) hoặc công cụ phù hợp khác, sau đó kéo ổ khoá ra khỏi ống hộp điều khiển.
- Bước 6: Tháo hộp điều khiển (hình 4.6)
Tháo đầu nối điện của còi (1), tháo các vít giữ hộp điều khiển (2) rồi tháo hộp điều khiển
Hình 3.23: Tháo hộp điều khiển 1- Đầu nối điện còi; 2- vít;
Bước 7: Tháo trục lái bằng cách đánh dấu vị trí lắp ráp giữa trục trung gian và trục lái chính Sau đó, tháo bulông siết đầu trục trung gian với trục lái chính và các đai ốc của giá đỡ dưới Cuối cùng, tháo các đai ốc của giá đỡ trên để lấy trục lái và trục trung gian ra.
Hình 3.24 : Tháo giá đỡ dưới của trục lái 1- Lấy dấu; 2- Bulông siết; 3- Đai ốc dưới;
Hình 3.25: Tháo giá đỡ trên của trục lái
- Bước 8: Tháo trục lái chính từ ống trục lái
Để tháo trục lái chính, trước tiên cần tháo trục lái ra khỏi vỏ xe Tiếp theo, theo thứ tự, tháo vòng hãm (1), long đen (2), lò xo (3), long đen (4), và cuối cùng là bi định vị (5).
(5) và rút trục lái chính xuống b Tháo cơ cấu lái và hình thang lái
- Bước 1: Tháo hai bánh xe của cầu trước (cầu dẫn hướng), rồi tháo mối ghép giữa đầu trục bánh răng trụ răng xoắn với trục trung gian
- Bước 2: Tháo các liên kết của cụm cơ cấu lái
Hình 3.26: Tháo khớp nối giữa đầu thanh lái và cam quay 1- Chốt hãm; 2- Đai ốc hoa; 3- Thiết bị tháo liên kết khớp cầu
Ta tháo chốt hãm (1), tháo đai ốc hoa (2) rồi sử dụng dụng cụ tách đầu thanh lái ra khỏi cam quay (hình 4.10)
Hình 3.27: Tháo bulong và giá giữ bộ cơ cấu lái
- Bước 3: Tháo bộ điều chỉnh ăn khớp bánh răng trụ răng xoắn và thanh răng
Hình 3.28 : Bộ điều chỉnh ăn khớp bánh răng trụ răng xoắn và thanh răng
1- Đai ốc chỉnh; 2- Nêm chỉnh; 3- Lò xo chỉnh;
Tháo đai ốc chỉnh, nêm chỉnh, lò xo chỉnh và dẫn hướng thanh răng
- Bước 4: Tháo trục bánh răng trụ răng xoắn
Hình 3.29: Tháo nắp che bụi, và vòng hãm
1- Nắp che bụi; 2- vòng hãm;
Khi tháo nắp che bụi, vòng hãm, nắp che dưới trục răng và đai ốc khóa trục bánh răng trụ răng xoắn, cần chú ý giữ trục răng để tránh làm hỏng răng của bánh răng trụ răng xoắn.
Để tháo trục bánh răng trụ răng xoắn, sử dụng búa đóng dột dẹt (5) và đảm bảo đột thẳng hàng với trục bánh răng Tiếp theo, dùng búa cao su để tháo ổ bi dưới, sau đó lần lượt tháo đệm kín (7), ổ bi trên (8) và vòng hãm (9).
Hình 3.30: Tháo nắp che dưới và đai ốc khóa trục bánh răng trụ răng xoắn
3-Nắp che dưới; 4-đai ốc khóa;
Hình 3.31: Tháo trục bánh răng trụ răng xoắn
5, 6- Đột dẹt; 7- Đệm kín; 8- ổ bi trên; -Vòng hãm;
Hình 3.32: Tháo thanh răng 1- Thanh răng; 2- Thanh kéo bên; 3- Đầu thanh lái
Để tháo ống cao su che bụi thanh răng, trước tiên, bạn nên bôi một lớp mỡ lên thanh kéo bên để dễ dàng tháo Tiếp theo, hãy đánh dấu vị trí lắp ráp của đầu thanh lái và đai ốc khóa để thuận tiện cho việc điều chỉnh độ chụm sau này Sau đó, vặn đai ốc khóa ngược chiều kim đồng hồ, tháo đầu thanh nối và đai ốc khóa Khi tháo khớp cầu giữa thanh răng và thanh kéo bên, hãy kẹp thanh răng vào bàn kẹp, nhớ phủ một tấm vải lên thanh răng và không kẹp quá hai mặt răng để tránh hư hỏng, rồi dùng mỏ nếp để tháo.
3.3.2.2 Quy trình lắp hệ thống lái
Quy trình lắp đặt ngược lại với quá trình tháo nhưng cần chú ý những điểm sau:
Trước khi tiến hành lắp đặt, cần kiểm tra kỹ lưỡng các hư hỏng và thực hiện sửa chữa hoặc thay thế nếu cần thiết Sau đó, hãy làm sạch tất cả các chi tiết và đảm bảo bôi trơn đầy đủ để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
- Đối với những mối ghép có ren cần chú ý đến momen siết phù hợp tránh làm hỏng mối ghép
- Quá trình lắp phải đảm bảo chính xác, sau khi lắp các chi tiết vận hành tốt và có độ tin cậy cao
3.3.3 Kiểm nghiệm hệ thống sau khi sửa chữa
Sau khi hoàn tất việc kiểm tra và sửa chữa các chi tiết của hệ thống lái có trợ lực, cần tiến hành kiểm tra lại hoạt động của hệ thống cũng như các thông số kỹ thuật liên quan.
* Kiểm tra lại độ dơ của vành lái
Hình 3.33 Kiểm tra độ dơ vành tay lái
Cho ô tô đứng trên nền phẳng, hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí chạy thẳng
Dùng thước đặt thước đo cố định sát vành l
Xoay vành lái khi hai bánh xe trước hoặc đòn quay đứng bắt đầu dịch chuyển Sử dụng phấn để đánh dấu trên thước và vành lái, xoay từ từ ngược lại cho đến khi hai bánh trước hoặc đòn quay đứng bắt đầu dịch chuyển Đánh dấu lại trên thước trùng với dấu trước đó Khoảng cách giữa hai vị trí đánh dấu trên thước cho biết độ dơ lỏng của cửa vành tay lái.
*Kiểm tra độ dơ dọc và dơ ngang của trục lái
Hình 3.34 Kiểm tra độ dơ dọc và dơ ngang
- Nắm vành tay lái đẩy lên xuống để xách định độ dơ dọc
- Đẩy vành tay lái về phía trước, phía sau để đo độ dơ ngang
Loại ôtô Ôtô con (12 chỗ) Ôtô tải Độ dơ cho phép(độ) 10 20 25 a Kiểm tra bằng kinh nghiệm sự nặng tay lái:
Khi xoay vành tay lái, bạn cần cảm nhận lực phản từ vành tay lái Nếu vành tay lái vẫn còn năng sau khi kiểm tra và sửa chữa, hãy xem xét từng nguyên nhân để tìm ra cách khắc phục Cuối cùng, hãy chạy thử xe trên đường để đánh giá hiệu suất.
THIẾT KẾ MÔ HÌNH NÂNG HẠ KÍNH XE Ô TÔ
Mục đích
động bên trong Từ đó hiểu rõ hơn về việc bảo dưỡng sửa chữa các hệ thống trên.
Chuẩn bị vật tư
dụng cụ hàn, các thanh sắt để làm khung mô hình, các bánh xe để di chuyển mô hình khung tên ghi nhóm sinh viên thực hiện.
Phương pháp cắt
Động cơ điện, bánh răng, thanh tay đòn dạng chữ X và bệ đỡ kính
4.4 Các bước tiến hành hoàn thiện mô hình hệ thống phanh treo cầu sau
Bước 1: Tiến hành tháo rã các chi tiết từ xe Camry:
Bước 2: Vệ sinh tất cả các chi tiết
Bước 3: Tiến cắt các chi tiết đợt 1
Bước 4: Lắp ráp các chi tiết thành cụm, tiến hành cắt các chi tiết đợt 2, để lộ kết cấu bên trong hệ thống
Bước 5: Tiến hành phun sơn các chi tiết thành màu đen
Bước 6: Xác định kích thước khung giá đỡ, bảng tên mô hình, gia công phần khung sàn, hàn 4 bánh xe di chuyển mô hình
Hình 4.1 công tắc nâng hạ kính
87 hình 4.2 motor nâng hạ kính
4.5 Qua mô hình thực tế thấy được rõ hơn cấu tạo, nguyên lý hoạt động các hệ thống:
Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ quay sẽ tác động tới chuyển động của bánh răng
Bánh răng này được khớp cơ khí với bánh răng trên cánh tay đòn kéo theo sự di chuyển, giúp chữ “X” được nâng lên hoặc hạ xuống
Cửa kính ô tô hoạt động theo chiều quay của động cơ, cho phép nâng lên hoặc hạ xuống một cách dễ dàng Cơ cấu chuyển động này không sử dụng dây cáp, giúp việc sửa chữa và lắp đặt trở nên thuận tiện hơn.
Hệ thống nâng hạ kính hoạt động thông qua kết nối điện, sử dụng mạch chuyển hoạt động (Rơ-le) để điều khiển động cơ quay theo cả hai chiều, giúp đóng hoặc mở cửa kính Khi sử dụng, người dùng chỉ cần ấn nút để mở kính từ từ và nhả để dừng.
88 tay khi đến vị trí mong muốn Ngược lại, người lái kéo nút lên để cửa kính từ từ đóng lại
Hệ thống nâng hạ kính ô tô bao gồm 2 tính năng:
• Tính năng Auto linh hoạt: chỉ cần ấn một lần tất cả kính sẽ được đóng hoặc mở ra tức khắc, dễ dàng sử dụng
• Tính năng khóa cửa: Có 2 tín hiệu đến và 2 tín hiệu đi gửi về hệ thống ECU ô tô để thực hiện khóa cửa ô tô
Sơ đồ hệ thống nâng hạ kính trên ô tô
* Một số lỗi thường gặp ở hệ thống nâng hạ kính trên ô tô
Trong quá trình sử dụng, hệ thống nâng hạ kính ô tô đôi khi gặp vấn đề trục trặc
Nguyên nhân có thể xuất phát từ những yếu tố sau:
• Motor hỏng: Không có âm thanh phát ra và cũng không có chuyển động gì khi bấm nút lên xuống kính
* Nguyên nhân và cách khắc phục hệ thống nâng hạ kính gặp lỗi
Dựa vào cấu tạo về mặt cơ khí mà mỗi hệ thống có những nguyên nhân hư hỏng khác nhau:
Hệ thống điện gặp sự cố do cuộn hút trong Rơ-le hỏng, dẫn đến việc động cơ không nhận được nguồn điện và không thể hoạt động.
Các bánh răng va chạm liên tục gây ra hiện tượng bào mòn, dẫn đến giảm hiệu quả hoạt động của hệ thống do sức kéo không đảm bảo.
Việc bảo quản và bảo dưỡng xe là nhiệm vụ quan trọng và thường xuyên của cả tài xế và thợ sửa chữa Thực hiện bảo dưỡng định kỳ giúp phát hiện kịp thời các hư hỏng, đảm bảo các chi tiết và cụm chi tiết trên xe hoạt động hiệu quả Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất kinh tế mà còn đảm bảo an toàn cho người và hàng hóa Bảo trì đúng cách sẽ giúp xe bền bỉ, an toàn và tiết kiệm chi phí trong quá trình sử dụng.
Việc chăm sóc, bảo quản, bảo dưỡng và sửa chữa các hệ thống trên xe ô tô cần tuân theo quy trình công nghệ cụ thể Trong đó, hệ thống lái là một phần quan trọng cần được chăm sóc và bảo dưỡng định kỳ theo đúng yêu cầu kỹ thuật.
Hệ thống lái ôtô cần hoạt động hiệu quả để đảm bảo xe di chuyển đúng hướng trong mọi điều kiện đường xá và tốc độ Người lái không nên phải tốn nhiều sức lực khi điều khiển tay lái, cả khi xe chạy thẳng lẫn khi vào cua Trong quá trình sử dụng, các chi tiết của hệ thống lái sẽ bị mài mòn do ma sát, dẫn đến tình trạng rơ lỏng, ảnh hưởng đến động học quay vòng và làm lốp mòn nhanh chóng, gây ra nguy hiểm trong chuyển động Do đó, việc theo dõi và kiểm tra định kỳ là cần thiết để phát hiện, sửa chữa và điều chỉnh kịp thời, nhằm phục hồi trạng thái kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho xe.
Sau thời gian thực hiện đồ án với đề tài "Khai thác hệ thống lái trợ lực điện trên xe Hyundai Grand i10" và "Thiết kế mô hình nâng hạ kính xe ô tô", đồ án của tôi đã hoàn thành cơ bản.
Qua quá trình nghiên cứu và dưới sự hướng dẫn của ThS Trần Văn Thắng, em nhận thấy kiến thức cơ bản của mình, đặc biệt là về kết cấu hệ thống lái trên
Em xin chân thành cảm ơn!