ĐỀ TÀI TÌM HIỂU CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTVIỆN KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG TRÌNH KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ VÀ Ô TÔ ***********

TIỂU LUẬN

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀPHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập - Tư do - Hạnh phúc

-TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTViện kỹ thuật công nghệ

Bảng hướng dẫn đánh giá cá nhân trong LÀM VIỆC NHÓM

30Tham gia đầy đủ

100% Tham gia trên80% Tham gia trên60% Tham gia dưới50%

- Mỗi sinh viên có 5 điểm thành phần ( Thời gian tham gia họp nhóm ; Thái độ tham gia; Ý kiến đóng góp hữu ích ; Thời gian giao nộp sản phẩm đúng hạn; Chất lượng sản phẩm giao nộp tốt ) Mỗi thành phần có trọng số như bảng trên

- Điểm tổng của cá nhân = tổng của các điểm thành phần x trọng số VD :

Điểm tổng cá nhân = 10 x 0,3 + 8x 0,2 + 7 x 0,2 + 9 x 0,1 + 7 x 0,2

= 3 + 1,6 + 1,4 + 0,9 + 1,4 = 8,3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘTViện kỹ thuật công nghệ

ĐIỂM ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ LÀM TIỂU LUẬN

TS, Đỗ Tiến Dũng

PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LÁI

1.Hệ thống lái :

Bạn có thể đang sở hữu một chiếc ô tô được trang bị động cơ có công suất lớn và hộp số có hiệu suất cao để có thể truyền hầu hết công suất mà động cơ sinh ra đến bánh xe, nhưng nếu bạn không thể điều khiển các bánh xe làm cho chiếc xe di chuyển theo hướng bạn mong muốn, thì động cơ công suất lớn hay hộp số có hiệu suất cao cũng không còn có ý nghĩa nữa bởi vì bạn không thể điều khiển chiếc xe.

Hệ thống lái là một trong bảy hệ thống cơ bản, quan trọng nhất trên ô tô Trong khi động cơ và hệ thống truyền lực truyền công suất xuống bánh xe, thì hệ thống lái dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển động theo một quỹ đạo nhất định nào đó như: quay vòng trái, quay vòng phải, đi thẳng… theo mong muốn cuả người lái Hệ thống lái là một hệ thống khá phức tạp, nó được chia thành nhiều cụm cơ cấu và bộ phận có chức năng riêng biệt hỗ trợ lẫn nhau.

2 Cấu tạo hệ thống lái ô tô:a) Dẫn động lái

Bộ phận dẫn động lái bao gồm các chi tiết chính là vô lăng, trụ lái, các thanh dẫn động và khớp liên kết Bộ phận này truyền chuyển động của tài xế đến hệ thống lái để

thay đổi hướng di chuyển của xe, đồng thời tiếp nhận những phản ứng từ mặt đường tạo cảm giác lái chân thực cho tài xế.

b) Cơ cấu lái

Chức năng của cơ cấu lái là điều khiển các đòn xoay trong cơ cấu động học hình thang lái, đảm bảo bánh xe chuyển động theo đúng nguyên tắc Ackerman Các nhà sản xuất ô tô thường sử dụng một trong hai dạng cơ cấu lái cơ bản là cơ cấu lái trục vít – thanh răng và cơ cấu lái loại bi tuần hoàn.

c) Trợ lực lái

Trợ lực lái ô tô là cụm chi tiết phức tạp nhất trong hệ thống lái và thường xuyên được cải tiến để phù hợp với xu hướng phát triển ngành công nghiệp chế tạo ô tô Trợ lực lái có nhiệm vụ giảm lực quay vô lăng khi cần thiết nhằm hỗ trợ tài xế đánh lái dễ dàng Hệ thống trợ lực lái khá phát triển nhưng phổ biến nhất hiện nay là trợ lực lái thủy lực và trợ lực lái điện Trong đó, hệ thống trợ lực lái điện đang ngày càng chứng minh được tính ưu việt so với các loại trợ lực khác.

3 Nguyên lý hoạt động hệ thống lái ô tô:a) Cơ cấu bánh răng – thanh răng

Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng gồm một bánh răng nối trực tiếp với một ống kim loại và một thanh răng được gắn trên ống kim loại khác Thanh nối có nhiệm vụ nối hai đầu mút của thanh răng Kết cấu cơ khí này khá đơn giản, phù hợp với những dòng xe du lịch, ô tô tải nhỏ và xe SUV.

Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng chuyển đổi chuyển động xoay của vành tay lái thành chuyển động thẳng Ngoài ra, cơ cấu này có nhiệm vụ giảm tốc, tăng thêm lực đổi hướng bánh xe một cách dễ dàng.

 Cơ cấu bánh răng - thanh răng có trợ lực

Cấu tạo của cơ cấu bánh răng – thanh răng có trợ lực gồm một xi-lanh và một piston ở ngay giữa kết hợp với hai đường dẫn chất lỏng xung quanh piston Về nguyên lý hoạt động, tại đường ống dẫn chất lỏng hai bên piston, một dòng chất lỏng áp suất cao được bơm thẳng vào một đầu đường ống nhằm đẩy piston dịch chuyển Khi đó, thanh răng dịch chuyển theo giúp tài xế có thể dễ dàng quay tay lái ở tất cả các phía.

b) Nguyên lý làm việc ở bơm thủy lực

Bơm thủy lực của hệ thống lái ô tô có nhiệm vụ dẫn động bằng mô men động cơ thông qua truyền động puli - đai (Nguồn: Sưu tầm)

Bơm thủy lực gồm nhiều van cánh gạt để di chuyển hướng kính dễ dàng trong các rãnh của roto Loại bơm này có nhiệm vụ dẫn động bằng mô men động cơ thông qua truyền động puli – đai Trong trường hợp roto quay, lực ly tâm tác động trực tiếp vào cánh gạt làm chúng văng ra, vây lấy một không gian kín hình ô van Đồng thời, dầu thủy lực ở mức áp suất thấp bị kéo xuống và đẩy sang đầu ra có áp suất cao.

c) Hệ thống trợ lực lái tương lai

Vòng tay lái trong tương lai có khả năng hoạt động tương tự như một bàn phím máy tính Hệ thống này sở hữu một số mô tơ điện nhằm thông báo các hoạt động mà ô tô thực hiện với tài xế, đồng thời tự động hóa quy trình làm việc của bánh xe Hệ thống trợ lực lái trong tương lai được kỳ vọng sử dụng để điều khiển hệ thống lái xe cơ giới Các nhà sản xuất xe hơi đang nỗ lực cải tiến thêm khoang chứa ở động cơ để làm giảm tiếng ồn trong khoang cabin.

PHẦN 2: CÁC LOẠI HỆ THỐNG LÁI1 Theo cách bố trí vành tay lái (vô lăng):

Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái theo chiều chuyển động của ô tô được sử dụng trên các loại ô tô của các nước có luật đi đường bên phải như Việt Nam và một số nước khác Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên phải theo chiều chuyển động của ô tô được dùng trên các loại ô tô của các nước có luật đi đường bên trái như Anh, Nhật, Thụy Điển…

2 Theo số lượng cầu dẫn hướng:

a) Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước:

Lọai này thường được trang bị trên hầu hết các dòng xe ô tô du lịch hiện nay như TOYOTA, Vios, TOYOTA Camry, KIA Morning, KIA Cerato, HYUNDAI I10,…

b) Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau:

Loại hệ thống lái này ít được trang bị trên ô tô vì kết cấu hệ thống lái phức tạp khi phải bố trí thêm các trục và đòn dẫn từ phía trước đến phía sau, đồng thời đòi hỏi việc trợ lực lái nhiều hơn khi xe tăng tốc do lực quán tính làm tải trọng tập trung về phía cầu sau do đó làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu, nó thường được trang bị trên các loại máy nâng chuyển, xe chuyên dùng…

c) Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cả cầu trước và cầu sau:

Mục đích của việc trang bị hệ thống lái trên các cầu nhằm để giảm bán kính quay vòng của ô tô, giúp xe dễ quay vòng khi vận tốc thấp, giảm khả năng bị mòn bánh không được dẫn hướng, đồng thời tăng sự ổn định cho xe khi di chuyển với vận tốc cao Loại hệ thống lái này được trang bị trên các dòng xe của nhà sản xuất Porsche như: Panamera, Cayenne2018, 911 GT3, AG… và các nhà sản suất xe cao cấp khác như Audi, Mercedes-Benz, BMW, Lexus…với phiên bản hiện đại hơn, được điều khiển điện tử Khi vận tốc xe trên 80km/h bánh phía sau sẽ tự động xoay cùng chiều với bánh trước để làm tăng hiện tượng quay vòng thiếu của xe, giúp xe ổn định hơn Khi vận tốc xe dưới 50km/h, bánh sau sẽ quay ngược chiều với bánh trước để đảm bảo xe dễ vào cua, người lái sẽ không bị cảm giác giằng vô lăng và nặng tay

3 Theo kết cấu của cơ cấu lái:

Cơ cấu lái kiểu trục vít – thanh răng, hay còn gọi là thước lái Đây là kiểu cơ cấu lái dùng rất phổ biến trên hầu hết các dòng xe du lịch hiện nay như TOYOTA Vios, Altis, Camry, Fortuner, Mazda 3, Mazda 6, HONDA city, HONDA Civic, KIA Cerato, KIA Morning… Sở dĩ thước lái được dùng phổ biến bởi vì sự đơn giản trong kết cấu của nó, dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng xảy ra và cũng dễ dàng bố trí các hệ thống trợ lực lái đi kèm.

Cấu tạo của thước lái được biểu diễn như hình dưới đây.

Cấu

tạo chính gồm một trục vít ăn khớp với thanh răng Khi người lái xoay vô lăng làm trục vít quay theo, trục vít ăn khớp với thanh răng nên làm cho thanh răng di chuyển sang trái hoặc phải Để kết hợp thước lái với moay-ơ bánh xe, người ta bố trí thêm các khớp cầu hay còn gọi là rotuyn, mỗi thước lái gồm một cặp rotuyn lái trong và rotuyn lái ngoài Các rotuyn và thanh răng tạo thành một hệ dẫn động lái có hình thang, hay còn gọi là hình thang lái

Mục đích của việc tạo ra hình thang lái để đảm bảo chuyển động ổn định của xe khi quay vòng, bánh xe phía trong góc cua sẽ không bị trượt so với bánh ngoài.

4 Theo phương pháp cường hoá (trợ lực lái):

Có bao giờ bạn thắc mắc rằng, tạo sao một chiếc xe máy không cần trợ lực lái mà việc điều đánh lái vẫn rất nhẹ nhàng trong khi một chiếc ô tô lại cần trợ lực lái?

Bởi vì tổng khối lượng của một chiếc ô tô rất lớn, tại trạng thái đứng yên, lực cản tác dụng lên cơ cấu lái rất lớn làm cho người lái không thể xoay vô lăng được do đó cần một hệ thống trợ lực lái đi kèm để hỗ trợ người lái Các loại trợ lực lái thường được bố trí trên ô tô hiêjn nay như: trợ lực lái thuỷ lực, trợ lực lái điện và trợ lực lái thuỷ lực-điện tử

a) Trợ lực lái thuỷ lực:

Đây là loại trợ lực lái được trang bị đầu tiên trên ô tô Cấu tạo của hệ thống trợ lực lái này rất đơn giản: nó gồm hai đường ống dầu vào 2 khoang được chia sẵn bên trong thước lái, các van điều hướng và một bơm dầu trợ lực được dẫn động bởi động cơ để bơm dầu vào thước lái.

Dấu hiệu để nhận biết một chiếc ô tô đang trang bị hệ thống lái trợ lực bằng thủy lực rất đơn giản, bạn chỉ cần mở nắp capo lên, nhìn xung quanh khoang động cơ, nếu phát hiện thấy một nắp có ghi dòng chữ “Power Steering Fluid” thì loại trợ lực đang trang bị trên xe của bạn là trợ lực lái thủy lực Hầu hết các dòng xe du lịch phổ thông hiện nay như: Vios, Altis, Camry, FORD Focus, FORD Fiesta, KIA Morning, KIA Cerato, HYUNDAI I10, elantra, Mazda3… đều được trang bị kiểu trợ lực lái này

b)Trợ lực lái điện:

Đây là loại trợ lực lái sử dụng điện để khắc phục nhược điểm của trợ lực thủy lực Khi xe chạy với vận tốc cao, việc đánh lái sẽ trở nên rất nhẹ nhàng nên người lái dễ bị mất cảm giác lái, người lái đánh lái một góc nhỏ nhưng xe quay vòng rất lớn, hệ thống lái trợ lực bằng thủy lực không thể điều chỉnh để giảm trợ lực lái, do đó hệ thống trợ lực lái điện được ra đời để khắc phục tình trạng này.

Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện rất đơn giản, nó gồm một mô tơ điện, một trục vít gắn cố định trên trục mô tơ, trục vít ăn khớp với một bánh vít được gắn cố định trên trục lái, mô tơ sẽ được điều khiển bằng một bộ điều khiển thông qua tín hiệu của các cảm biến Phương pháp trợ lực lái này thường được bố trí trên các dòng xe Mercedes-Benz, Audi, BMW, Lexus…, các dòng xe hạng C của Toyota, Honda, Kia,,,

c)Trợ lực lái thuỷ lực-điện tử:

Trợ lực lái thủy lực – điện tử gọi chính xác hơn là trợ lực lái thủy lực điều khiển điện tử Đúng như tên gọi của nó, hệ thống trợ lực này tương tự như hệ thống trợ lực thủy lực, nhưng điểm khác biệt ở đây là các van điều hướng dầu thủy lực sẽ

được điều khiển bởi một bộ điều khiển thông qua các cảm biến thay vì được đóng mở một cách cơ khí do sự tác động của vô lăng trong hệ thống trợ lực thủy lực thông thường Đây là phương pháp trợ lực lái đang được phổ biến hiện nay, nó được trang bị trên nhiều dòng của Nissan, Infinity, Toyota, Lexus, BMW, Audi, Mercedes-Benz, Honda, Ford, Mitsubishi…

PHẦN 3: CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCHKHẮC PHỤC

1 Tay lái nặng

Hiện tượng này làm bạn thấy thật khó chịu khi phải tốn sức để đánh lái với chiếc xe của mình và nó còn thiếu an toàn khi bạn di chuyển trên đường nữa, nhất là khi xe cộ đông đúc trong giờ cao điểm Khi xe bạn có hiện tượng trên, điều đầu tiên nên xem xét là phải kiểm tra dầu và bơm trợ lực lái Có thể dầu trợ lực lái của xe bạn thấp hơn mức low hoặc bơm trợ lực của bạn bị hư hỏng dẫn đến điều này Trường hợp này có thể do bơm trợ lực bị mòn cánh bơm, hở đường dầu tới thước lái hoặc bị xước bề mặt bơm.

Khi xe có tình trạng trên, lái xe có thể tự kiểm tra mức dầu trợ lực lái của xe bằng mắt thường, xem mức dầu trợ lực nằm trong khoảng min – max (full – low) là được Nếu thiếu dầu trợ lực bạn hãy đến trung tâm gân nhất để đổ thêm dầu đảm bảo cho hệ thống lái hoạt động tốt Trường hợp mức dầu trợ lực lái của xe vẫn đảm bảo, bạn hãy đem xe đến trung tâm sửa chữa để kiểm tra và sửa chữa.

2 Tay lái trả chậm

Hiện tượng này thường đi chung với tay lái nặng do bơm trợ lực của xe hoạt động kém Việc này có thể do áp suất và lưu lượng dầu qua bơm giảm khiến thước lái dịch chuyển chậm khi ta đánh lái Thước lái bị hở séc măng bao kín làm dầu lọt qua

khoang bên cũng gây ra hiện tượng chậm trả lái Ngoài ra còn có các nguyên nhân khác như: các đăng lái hoặc thanh dẫn động lái khô mỡ, bị mòn làm tăng lực ma sát khi ta trả lái.

Trong trường hợp này, chúng ta nên lái xe đến trung tâm để kiểm tra và bảo dưỡng xe của bạn sẽ cần bôi mỡ bôi trơn vào các khớp bị khô, gia công hoặc thay thế các khớp bị hỏng Trường hợp séc măng bao kín của thước lái bị hở cần thay bộ séc măng mới.

3 Vành tay lái bị rơ

Độ rơ vành tay lái sẽ phản ánh độ rơ của hệ thống lái Tình trạng này do quá trình sử dụng lâu ngày nên các khớp nối như khớp trục trung gian, khớp cầu, trục các đăng lái bị mòn làm gia tăng độ trễ khi lái xe Khi độ rơ vành tay lái nhiều, tài xế cần đưa xe đến các trung tâm để điều chỉnh lại bạc lái.

Trong trường hợp này các bác tài nên mang xe đến trung tâm sửa chữa để được bôi thêm mỡ bôi trơn vào các khớp lái và điều chỉnh lại bạc lái cho phù hợp.

4 Tiếng kêu bất thường ở hệ thống lái

Khi đánh lái điều khiển xe mà hệ thống lái phát ra tiếng kêu bất thường làm bạn thấy bất ổn các tiếng kêu đó xuất phát từ đâu?

Khi mức dầu trợ lực xuống quá thấp hoặc bơm trợ lực hoạt động kém, khi ta đánh hết lái sẽ nghe tiếng kêu “re re” nhưng trước khi có hiện tượng này ta có thể phát hiện tay lái nặng hoặc trả lái bất thường Khi đánh lái nhẹ mà có tiếng kêu lục khục dưới gầm thì có thể là do bạc lái bị mòn, bị rơ.

Đối với dòng xe sử dụng đai dẫn động riêng biệt, khi đánh lái mà nghe có tiếng kêu rít khó chịu thì đó là do đai dẫn động bị trùng, dẫn đến hiện tượng trượt gây ra tiếng kêu.

Khi bạn phát hiện tiếng kêu bất thường của hệ thống lái xe mình, hãy tự kiểm tra mức dầu trợ lực và đổ thêm nếu cần thiết, đến trung tâm sửa chữa, bảo dưỡng để được kiểm tra và sửa chữa Xe bạn có thể cần điều chỉnh lại bạc lái, tăng dây đai dẫn động hoặc thay thế nếu dây đai bị chai mòn.

5 Hiện tượng chảy dầu ở thước lái

Đây là hiện tượng khá phổ biến ở hệ thống lái trợ lực thủy lực Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do phớt thước lái bị chảy dầu, tuổi thọ của phớt thước lái thấp nên sau một thời gian sử dụng gây ra chảy dầu, một trường hợp khác là do chụp bụi lái bị rách làm cho nước, bụi xâm nhập phá hỏng phớt thước lái gây ra hiện tượng trên Đai siết hai đầu thước lái không chặt làm rỗ ti, phá hỏng phớt.

Hãy đến trung tâm sữa chữa, bảo dưỡng để kiểm tra và khắc phục Có thể thay phớt thước lái, xiết lại hai đầu rô tuyn lái, thay chụp bụi mới để đảm bảo hệ thống lái của xe bạn không bị bụi đường và nước xâm nhập làm hỏng phớt thước lái.

6 Một số hư hỏng khác:

Ngoài ra hệ thống lái trợ lực thủy lực còn xảy ra một số vấn đề như nhẹ lái do van điều chỉnh áp suất dầu hỏng, đánh lái không hết do điều chỉnh rô tuyn lái không đúng hoặc làm cạ bánh xe, việc đánh lái xuất hiện các khoảng nặng nhẹ khác nhau do thước lái bị cong, thước lái bị rơ do thanh răng và vít trục lái mòn