Với sự phát triển lớn mạnh về kinh tế của đất nước, ngành công nghiệp ô tô ở nước ta củng ngày càng được chú trọng và phát triển. Điều này được thể hiện ở các liên doanh lắp ráp ô tô giữa nước ta với nước ngoài ngày càng phát triển rộng lớn trên hầu hết các tỉnh của cả nước. Một vấn đề lớn đặt ra đó là việc nắm vững lý thuyết, kết cấu của các loại xe hiện đại, của từng hệ thống trên xe để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao, đáp ứng yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm.
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM Viện khí Ngành khí ô tô LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài KHAI THÁC, PHÂN TÍCH HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA FORTUNER THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHANH – LÁI – TREO Giảng viên thực hiện: Th.S Nguyễn Văn Thắng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Tâm Mã số sinh viên: 1851080200 Lớp : CO18B TP HỒ CHÍ MINH - Tháng 12/2022 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển lớn mạnh kinh tế đất nước, ngành công nghiệp ô tô nước ta củng ngày trọng phát triển Điều thể liên doanh lắp ráp tơ nước ta với nước ngồi ngày phát triển rộng lớn hầu hết tỉnh nước Một vấn đề lớn đặt việc nắm vững lý thuyết, kết cấu loại xe đại, hệ thống xe để từ khai thác sử dụng xe cách có hiệu cao, đáp ứng yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô chế tạo nhiều loại ôtô với hệ thống lái có tính kỹ thuật cao để đảm bảo vấn đề an tồn tính động ôtô Trong tập đồ án tốt nghiệp em nhận đề tài ”Khai thác hệ thống lái xe TOYOTA FORTUNER” Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ơtơ nói chung hệ thống lái ơtơ TOYOTA FORTUNER nói riêng; từ sâu nghiên cứu chuyên môn Tập đồ án trang bị cho người sử dụng, vận hành ơtơ có kiến thức hệ thống lái ôtô Trong trình làm việc hệ thống lái khơng thể tránh khỏi hư hỏng hao mịn chi tiết Vì đề tài đề cập đến bảo dưỡng, sửa chữa Được hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Thắng, với nổ lực thân, em hoàn thành nhiệm vụ đề tài Vì thời gian kiến thức có hạn nên tập đồ án tránh khỏi sai sót định Vì em mong thầy, mơn đóng góp ý kiến để đề tài em hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Thắng Qua em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo môn truyền đạt cho em nhiều kiến thức trình học tập trường thời gian làm đồ án tốt nghiệp TP HCM, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực Tâm Nguyễn Minh Tâm i Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii TÓM TẮT LUẬN VĂN iv DANH MỤC HÌNH ẢNH .v CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ .1 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài 1.2 Lý thuyết chung hệ thống lái 1.2.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.2.2 Liên kết hệ thống lái với hệ thống treo hệ thống phanh 1.2.3 Các chi tiết phận hệ thống lái .6 1.2.4 Trợ lực lái .13 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU, PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2009 20 2.1 Giới thiệu ô tô Toyota Fortuner 20 2.2 Các thông số kỹ thuật Toyota Fortuner 21 2.3 Giới thiệu tổng quát hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 23 2.4 Các thơng số kỹ thuật chi tiết hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 25 2.5 Kết cấu nguyên lý làm việc hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner .26 2.5.1 Vành tay lái 26 2.5.2 Trục lái trục đăng hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 27 2.5.3 Cơ cấu lái 28 2.5.4 Dẫn động lái 30 2.5.5 Trợ lực lái .31 CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 38 3.1 Chẩn đoán, kiểm tra hư hỏng hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner biện pháp khắc phục 38 3.1.1 Kiểm tra độ rơ góc vành tay lái 38 ii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm 3.1.2 Lực vành tay lái gia tăng hay không .39 3.1.3 Áp suất dầu trợ lực lái thủy lực hệ thống lái không ổn định 40 3.2 Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 43 3.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái 43 3.2.2 Bảo dưỡng, sửa chữa chi tiết hệ thống lái Toyota Fortuner 44 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHANH-TREO-LÁI 62 4.1 Mục đích mơ hình hệ thống phanh treo lái 62 4.2 Tiến hành xây dựng mơ hình 62 4.2.1 Chuẩn bị vật tư 62 4.2.2 Các bước thiết lập khung giá mơ hình 62 4.3 Lắp đặt chỉnh lại hệ thống 65 4.4 Mối liên hệ hệ thống phanh - lái - treo: .66 4.5 Nguyên lý hoạt động mơ hình 67 4.6 Ý nghĩa mơ hình 68 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .70 iii Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm TĨM TẮT LUẬN VĂN Trên tơ hệ thống lái hệ thống quan trọng trình vận hành tơ Tình trạng kỹ thuật hệ thống lái ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ chuyển động tính an tồn tơ Do vấn đề tìm hiểu kỹ nắm kiến thức nguyên lý hệ thống lái ô tô điều thiết yếu kỹ sư khí tơ Luận văn tập trung tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý, vận hành khắc phục hư hỏng hệ thống lái ô tô Bố cục luận văn gồm chương, sau: Chương 1: Giới thiệu chung hệ thống lái ô tô Chương 2: Giới thiệu, phân tích kết cấu hệ thống lái tơ Toyota Fortuner Chương 3:Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner Chương 4: Xây dựng mô hình hệ thống phanh – lái – treo iv Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc .5 Hình 1.3 Một số phận hệ thống lái Hình 1.4 Sơ đồ hình thang lái Hình 1.5 Góc doãng Hình 1.6 Góc nghiêng dọc dương trụ xoay đứng Hình 1.7 Góc nghiêng dọc 10 Hình 1.8 Góc nghiêng ngang trụ xoay đứng 11 Hình 1.9 Độ chụm bánh xe 12 Hình 1.10 Bán kính quay vịng .13 Hình 1.11 Cơ cấu lái, phận phân phối xi lanh lực bố trí chung thành cụm 17 Hình 1.12 Cơ cấu lái bố trí riêng, phận phân phối xilanh lực bố trí chung .17 Hình 1.13 Cơ cấu lái, phận phân phối xilanh lực bố trí riêng 18 Hình 1.14 Sơ đồ bố trí xilanh lực riêng, cấu phân phối cấu lái bố trí chung 18 Hình 2.1 Hình dáng ngồi xe Toyota Fortuner .20 Hình 2.2 Hình dáng kích thước xe 21 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí hệ thống lái xe Toyota Fortuner 24 Hình 2.4 Vành tay lái 26 Hình 2.5 Túi khí an tồn .27 Hình 2.6 Trục lái 28 Hình 2.7 Cơ cấu lái bánh trụ- 28 Hình 2.8 Kết cấu khớp cầu kéo bên ( ru-tuyn ngoài) 30 Hình 2.9 Bơm kiểu phiến gạt 31 Hình 2.10 Xi lanh lực xe Toyota Fortuner 33 v Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm Hình 2.11 Van phân phối kiểu quay 34 Hình 2.12 Nguyên lý hoạt động van phân phối vị trí trung gian 35 Hình 2.13 Nguyên lý hoạt động van phân phối vị trí quay vịng sang phải 36 Hình 2.14 Nguyên lý hoạt động van phân phối vị trí quay vịng sang trái 37 vi Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ơ TƠ 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài Để đảm bảo tính an tồn điều khiển ô tô đường, người điều khiển phải thông thạo thao tác điều khiển trang bị kinh nghiệm xử lí Mặt khác, để đáp ứng thao tác cho người điều khiển, địi hỏi ơtơ phải đảm bảo tính an tồn cao Mà hệ thống lái phận quan trọng để đảm bảo tính an tồn Việc chuyển hướng hay quay vịng ơtơ gặp chướng ngại vật đường yêu cầu hệ thống lái phải làm việc cách chuẩn xác Tính ổn định hệ thống lái phụ thuộc lớn vào phần công tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn đảm bảo vấn đề người kỉ sư kỹ thuật cần phải nắm rỏ kết cấu nguyên lí làm việc phận hệ thống lái Đề tài: Khai thác phân tích hệ thống lái ôtô Toyota Fortuner mong muốn đáp ứng phần mục đích Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau: - Khảo sát hệ thống lái - Phân tích kết cấu hệ thống lái - Bảo dưỡng sửa chữa Các nội dung trình bày theo phần, nhằm mục đích khai thác nghiên cứu kết cấu nguyên lí hoạt động công dụng, yêu cầu, phân loại chi tiết phận Sự ảnh hưởng chi tiết hay phận đến trình hoạt động thông số kỹ thuật, nhằm đảm bảo cho ơtơ vận hành cách an tồn đường Ngồi đề tài cịn đề cập đến việc bảo dưỡng sửa chữa số vấn đề hư hỏng hay gặp hệ thống lái Đề tài cịn giúp sở hình thành tài liệu tham khảo, giúp cho bạn đọc hiểu biết thêm hệ thống lái ôtô Đặc biệt ô tô Toyota Fortuner Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm 1.2 Lý thuyết chung hệ thống lái 1.2.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.2.1.1 Công dụng Hệ thống lái tập hợp cấu cho phép ôtô máy kéo thay đổi hướng chuyển động cần thiết chuyển động theo hướng xác định theo yêu cầu động xe 1.2.1.2 Yêu cầu Hệ thống lái phải đảm bảo yêu cầu sau: - Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: + Để đảm bảo yêu cầu hành trình tự vơ lăng tức khe hở hệ thống lái vô lăng vị trí trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (khơng lớn 150 có trợ lực khơng lớn 50 khơng có trợ lực) + Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt + Khơng có tượng tự dao động bánh dẫn hướng điều kiện làm việc chế độ chuyển động - Đảm bảo tính động cao: tức xe quay vịng thật ngoặt khoảng thời gian ngắn diện tích thật bé - Đảm bảo động học quay vòng đúng: để bánh xe khơng bị trượt lê gây mịn lốp, tiêu hao cơng suất vơ ích giảm tính ổn định xe - Giảm va đập từ đường lên vô lăng chạy đường xấu chướng ngại vật - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực điều khiển lớn cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành: Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Nguyễn Minh Tâm + Đối với xe du lịch tải trọng nhỏ: Plvmax không lớn 150 200 N; + Đối với xe tải khách không lớn 500 N + Đảm bảo tỷ lệ mô men quay bánh xe dẫn hướng lực tác dụng lên vô lăng (để đảm bảo cảm giác đường) tương ứng động học góc quay vơ lăng bánh xe dẫn hướng 1.2.1.3 Phân loại -Theo vị trí bố trí vơ lăng, chia ra: + Vơ lăng bố trí bên trái (tính theo chiều chuyển động) dùng cho nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ, + Vơ lăng bố trí bên phải: dùng cho nước thừa nhận luật đường bên trái như: Anh, Thuỵ Điển Sở dĩ bố trí để đảm bảo tầm quan sát người lái, đặt biệt vượt xe -Theo kết cấu cấu lái, chia ra: Trục vít - Cung răng; Trục vít - Con lăn; Trục vít - Chốt quay; Thanh liên hợp; Bánh - Thanh răng; (Trục vít - Liên hợp êcu biThanh - Cung răng) - Theo số lượng bánh xe chuyển hướng, chia ra: Các bánh xe dẫn hướng nằm hai cầu; Các bánh xe dẫn hướng tất cầu; - Theo kết cấu nguyên lí làm việc trợ lái, chia ra: Trợ lực thuỷ lực; Trợ lực khí (khi nén chân khơng); Trợ lực điện; Trợ lực khí; Ngồi cịn phân loại theo: Số lượng bánh xe dẫn hướng (các bánh dẫn hướng cầu trước, hai cầu hay tất cầu), theo sơ đồ bố trí trợ lực lái