Đối với một sinh viên cuối khóa, việc chuẩn bị những hành trang và một tỉnh thần sẵn sàng đến với một chương mới trong cuộc sống là một trong những nhiệm vụ bắt buộc. Và trước khi đến với một chương mới đầy những thử thách ấy, mỗi người đều phải trải qua một cánh cửa, đây có thể gọi là một bài tập cuối cùng trong cuộc đời của một người học sinh sinh viên, đó chính là thực hiện luận văn tốt nghiệp. Đối với em, luận văn tốt nghiệp không hẳn là một bài kiểm tra cuối cùng mà nó chỉ mang tính chất của việc tự bản thân nhìn nhận lại khả năng của bản thân. Và để hoàn thành bài luận văn, sức lực của mỗi mình em là không đủ, mà còn có sự hướng dẫn tận tình của thầy.
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Mục đích, ý nghĩa đề tài
Tính cấp thiết của đề tài: Trong các năm vừa qua, số người chết vì tai nạn giao thông đã chạm tới một con số rất lớn ở Việt Nam nói riêng và cả thế giới nói chung Nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao thông chủ yếu là do sử dụng bia rượu, các chất kích thích khi điều khiển phương tiện; chạy quá tốc độ cho phép; phóng nhanh vượt ẩu; ý thức tham gia giao thông kém, không tuân thủ luật giao thông và còn rất nhiều nguyên nhân khách quan, chủ quan khác nữa Trong đó nguyên nhân xuất phát từ hệ thống treo và hệ thống lái cũng chiếm một phần không nhỏ gây ra những vụ tai nạn giao thông Điều đó cho thấy hệ thống treo và hệ thống lái là một trong những hệ thống quan trọng nhất quyết định sự an toàn của một chiếc ô tô Chính vì vậy, em đã tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái để từ đó có thể hiểu và áp dụng cho quá trình làm việc sau này
Làm rõ nguyên lý hoạt động, kết cấu hệ thống lái, đánh giá được các nguy cơ và tần suất hư hỏng các bộ phận đồng thời đưa ra được quy trình Chẩn đoán kỹ thuật, bảo dưỡng, sửa chữa
Có khả năng tính toán thiết kế, mô hình mô phỏng phục vụ giảng dạy bằng phần mềm
Sơ đồ quy trình chuẩn đoán, sửa chữa.
Phạm vi nghiên cứu
Tìm hiểu chung về hệ thống lái trên ô tô
Tìm hiểu và hệ thống lái trên ô tô Toyota Innova 2015
Tìm nguồn tài liệu liên quan đến đề tài để tham khảo
Hiểu và phân tích các chi tiết trên hệ thống lái
Tính toán thiết kế các chi tiết trên hệ thống lái
Thiết kế và mô phỏng hệ thống lái trên phần mềm Catia
Mục tiêu nghiên cứu
Hiểu rõ được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái
So sánh được ưu nhược điểm của các hệ thống lái
Thiết kế mô hình và mô phỏng hệ thống lái
Biết được cách tìm tài liệu phục vụ cho quá trình thực hiện đề tài
Hiểu rõ được cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô Toyota Innova 2015
Tính toán kiểm nghiệm các thông số trên hệ thống lái của xe Toyota Innova 2015 Thiết kế mô hình và mô phỏng hệ thống lái trên phần mềm catia
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ
Công dụng, phân loại, yêu cầu
Hệ thống lái dùng để điều khiển hướng chuyển động của ô tô khi ô tô đang hoạt động Các cách thay đổi hướng chuyển động:
+ Thay đổi phương của bánh xe dẫn hướng
+ Thay đổi chiều xoay ở bánh sau chủ động
+ Kết hợp đồng thời cả hai cách trên
Có đa dạng hệ thống lái, bao gồm các bộ phận chính như:
Vành lái: được đặt trong buồng lái, là bộ phận chịu sự điều khiển trực tiếp đến từ người lái phương tiện
Cơ cấu lái: là bộ phận giảm tốc được gắn trên khung hoặc vỏ của ôtô, nối với trục vành lái và đảm nhận tỉ số truyền của hệ thống lái
Dẫn động lái: bao gồm đòn quay đứng, hình thang lái, đòn quay ngang, đòn kéo dọc, có tác dụng liên kết cơ cấu lái với bánh xe và điều hướng cho bánh xe dẫn hướng
Trợ lực lái: Có thể có hoặc không Dùng để hỗ trợ lực cho người lái điều khiển hướng của bánh xe chủ động Vì lực để cần thay đổi phương cho bánh xe khi quay vành tay lái là rất lớn
Dựa theo từng đặc điểm mà người ta chia thành các loại sau:
Theo cách bố trí vành lái
- Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái, được dùng trên ô tô của các nước có luật giao thông là đi đường bên phải như ở Việt Nam và một số nước khác như Ghana, Nigeria, Gambia,
- Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải, được dùng trên ô tô của các nước có luật giao thông đi đường bên trái như ở Anh, Nhật, Thuỵ Điển, …
Theo số lượng cầu dẫn hướng
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng được bố trí ở cầu trước
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng được bố trí ở cầu sau
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu
Theo kết cấu của cơ cấu lái
- Cơ cấu lái theo loại trục vít – bánh vít
- Cơ cấu lái theo loại trục vít – cung răng
- Cơ cấu lái theo loại trục vít – con lăn
- Cơ cấu lái theo loại trục vít – chốt quay
- Cơ cấu lái theo loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng)
- Cơ cấu lái theo loại bánh răng trụ – thanh răng
Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ cường hoá (trợ lực)
- Hệ thống lái có tích hợp trợ lực thuỷ lực
- Hệ thống lái có tích hợp trợ lực khí nén
- Hệ thống lái có tích hợp trợ lực liên hợp
Các yêu cần chính mà hệ thống lái cần đảm bảo:
- Đảm bảo chuyển động theo phương thẳng ổn định:
+ Hành trình tự do của vô lăng (hay còn gọi là độ rơ) tức là khe hở bên trong hệ thống lái khi vô lăng ở vị trí trung gian phải nhỏ (không lớn hơn 15 0 khi có trợ lực và không lớn hơn 5 0 khi không có trợ lực)
+ Độ ổn định của các bánh xe dẫn hướng phải đạt chất lượng cao
+ Không có hiện tượng tự dao động của các bánh dẫn hướng khi ô tô ở các điều kiện làm việc và chế độ chuyển động khác nhau
- Đảm bảo tính cơ động cao: nghĩa là xe có thể quay vòng dứt khoát và chính xác, trong một khoảng thời gian rất ngắn, ở một diện tích bé
- Đảm bảo động học quay vòng đúng: mục đích là để các bánh xe không bị trượt gây mòn lốp, tiêu hao công suất và giảm đặc tính ổn định của xe
- Kết cấu phải giảm được các va đập từ đường tác động lên vô lăng khi xe chạy trên đường
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Phụ thuộc vào tiêu chuẩn quốc gia về lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vô lăng (Plmax):
+ Đối với xe du lịch và tải nhỏ: Plvmax nằm trong khoảng 150 200 N;
+ Đối với xe tải và khách không vượt qua 500 N
- Đảm bảo lực tác dụng lên các bánh xe dẫn hướng và vô lăng (để đảm bảo cảm giác đường của người lái) cũng như sự tương ứng động lực học giữa góc quay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng.
Tính dẫn hướng của ô tô
Tính dẫn hướng của ô tô là khả năng giữ cho ô tô chuyển động theo sự điều khiển của người lái và chịu được sự tác dụng của các lực bên ngoài Yêu cầu đặt ra đối với hệ thống lái khi rẽ là phải đảm bảo sự chuyển động và quay vòng ổn định của xe Người lái quay vành tay lái một góc, thông qua dẫn động lái và cơ cấu lái làm bánh xe dẫn hướng quay đi một góc tương tự
Quỹ đạo chuyển động của ô tô có liên quan mật thiết đến tính dẫn hướng của xe
Sự chuyển động của ôtô trên đường phụ thuộc vào rất nhiều các ngoại vật trên đường tác dụng lên bánh xe Khi ô tô di chuyển trên các con đường khác nhau, và chất lượng của lốp xe đã ảnh hưởng không nhỏ tới khả năng điều khiển và độ ổn định của ô tô Khi đó, tại bánh xe luôn luôn xuất hiện góc lăn lệch do chịu đồng thời lực kéo và lực bên Hình 1.2 thể hiện sự biến dạng của lốp do chịu tác động của lực, biến dạng này làm lệch quỹ đạo chuyển động của xe Do đó người ta đã tạo ra một cơ cấu bố trí trong hệ thống lái để khắc phục hiện tượng này
Hình 2.2: Biến dạng của lốp Ở hệ thống lái trên ô tô có một đặc điểm đặc biệt là sau khi thực hiện quay vòng, vành tay lái sẽ tự trả về vị trí trung gian mà không cần người điểu khiển bỏ lực để tác động vào Điều này được thực hiện nhờ mômen trả lái về Msat Mômen này được tạo ra là nhờ vào các quan hệ hình học trong hệ thống lái, đặc biệt là góc Caster được thể hiện trên hình 1.3 Sau đó là do khi quay vòng xuất hiện một lực cản tác dụng lên bánh xe, lực này gọi là lực ngang Lực ngang này làm biến dạng lốp cao su, sự biến dạng đàn hồi của cao su sẽ làm cho xuất hiện mômen để lốp quay về trạng thái ổn định, nghĩa là quay về trạng thái của lốp khi ô tô chuyển động thẳng
Hình 2.3: Góc Caster và khoảng Caster Để chuyển động an toàn hơn, người ta thường tăng diện tích tiếp xúc của lốp với mặt đườg và giảm áp suất lốp Nhưng như vậy cần phải bỏ ra một lực lớn hơn dùng để đánh lái Vì vậy để giảm cường độ làm việc cho người lái và tăng tính an toàn cho hệ thống điều khiển lái nên hầu hết các xe đều được trang bị trợ lực lái.
Các hệ thống có trợ lực lái
Mục đính chính là giảm lực bỏ ra để người lái có thể dễ dàng điều khiển ô tô cũng như tăng tính an toàn trong quá trình điều khiển lái trên ô tô
Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lái có trợ lực
Yêu cầu đặt ra đối với trợ lực là:
+ Hệ thống lái vẫn có thể hoạt động khi trợ lực lái hỏng
Hệ thống lái Bánh xe
+ Trợ lực lái phải giữ được cảm giác tiếp xúc đường cho người lái Điều này đồng nghĩa với việc trợ lực lái sẽ tăng lực khi mô men cản quay vòng lớn và ngược lại giảm lực khi xe chuyển động với tốc độ cao
Các loại hệ thống trợ lực lái trên xe hiện đại: trợ lực khí nén, trợ lực thủy lực, trợ lực điện
2.3.1 Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực
Hệ thống lái trợ lực thủy lực là bộ trợ lực sử dụng dầu thủy lực và một phần công suất của động cơ để tạo ra áp suất, hỗ trợ lực cho việc đánh lái của người điều khiển ô tô Khi xoay vô lăng, dưới sự đóng mở của van điều khiển sẽ tạo ra các mạch chuyển động cho đường dầu, chủ yếu là có 2 mạch chính và sự đóng mở của van phụ thuộc vào chiều xoay của vô lăn
Hình 2.5: Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực
Hệ thống gồm 3 phần chính: bơm dầu trợ lực, van điều khiển, xy lanh lực Ưu nhược điểm của hệ thống:
Thông qua đặc điểm làm việc của hệ thống lái trợ lực thuỷ lực ta có thể thấy hệ thống có các ưu điểm, nhược điểm như sau:
Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực đã giúp người lái điều khiển nhẹ nhàng hơn so với hệ thống lái không có trợ lực vì có thêm trợ lực do áp suất dầu của bơm trợ lực gây ra tác động lên cơ cấu điều khiển hướng của bánh xe Trong trường hợp lốp xe bị hỏng thì hệ thống đảm bảo được an toàn về hướng trong quá trình chuyển động
Trong hệ thống lái trợ lực thuỷ lực, nguồn năng lượng chính được tạo thành là do sự làm việc bơm dầu Mà bơm dầu lại được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ, do đó trợ lực sử dụng một phần công suất của động cơ Bơm dầu vẫn làm việc kể cả trong quá trình chuyển động thẳng Vì vây, điều này gây lãng phí công suất động cơ trong khi hệ thống lái không cần nguồn trợ lực Để đảm bảo tốt áp suất dầu trợ lực thì trong hệ thống cần yêu cầu cao về độ kín khít ở trên đường ống, van do đó việc thường xuyên kiểm tra sự rò rỉ dầu là điều tất yếu Hệ thống làm việc gây ồn do âm thanh của bơm dầu và dầu chảy qua các đường ống, van Ngoài ra, ảnh hưởng của dầu trợ lực lái khi thải ra môi trường ngoài cũng không kém
+ Hệ thống làm việc theo momen va góc quay trục lái do người lái tác dụng nên chỉ đáp ứng được mặt trợ lực mà chưa đáp ứng được tỉ số truyền lực thay đổi khi tốc độ của xe thay đổi theo thời gian
+ Bơm áp suất của hệ thống lái trợ lực thủy lực phụ thuộc vào tốc độ của động cơ Trong trường hợp xe chuyển động ở tốc độ thấp, quay vòng ngoặt, lúc này cần trợ lực lớn nhưng áp suất dầu sẽ không đủ do tốc độ động cơ chậm, do đó lực của trợ lực lái sẽ giảm Khi xe ôtô chuyển động ở tốc độ cao, áp suất của bơm trợ lực lớn, trong khi điều khiển ô tô ở tình trạng này không cần nhiều trợ lực
+ Về mặt tỷ số truyền động học bị hạn chế rất lớn đó là ở tốc độ thấp cần tỷ số truyền thấp và ở tốc độ cao cần có tỷ số truyền động học cao nhưng hệ thống chưa đáp ứng được
+ Người điều khiển vẫn đánh lái khá nhiều trong trường hợp quay vòng ngoặc
+ Khi hệ thống trợ lực bị hỏng, so với hệ thống không có trợ lực thì người điều khiển cần phải bỏ ra một lực lớn hơn, vì lúc này có thêm lực cản của dầu trong hệ thống trợ lực
2.3.2 Hệ thống lái trợ lực điện
Hệ thống lái trợ lực điện tạo ra mômen trợ lực nhờ vào môtơ trợ lực
Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điên bố trí trên trục lái
1: ECU điểu khiển; 2: Mô tơ trợ lực; 3: Cảm biến mô men
Các bộ phận chính của hệ thống lái trợ lực điện:
+ ECU: là bộ điều khiển trung tâm, dựa vào các thông số tín hiệu của các cảm biến mô men, cảm biến tốc độ động cơ, tín hiệu IG, tín hiệu tốc độ xe sau đó tính toán và điều khiển mô tơ trợ lực
+ Mô tơ trợ lực: được nối với trục lái bằng bộ giảm tốc trục vít – bánh vít Tùy theo mức độ đánh lái của người lái và mô men cản quay vòng mà mô tơ có thể đảo chiều và quay ở các tốc độ khác nhau
+ Cảm biến mô men: cảm biến mô men được gắn vào phía trong trục lái, dựa vào hiệu ứng Hall để đưa ra điện áp Điện áp ra của cảm biến sẽ được gửi vào ECU để điều khiển mô tơ trợ lực
Hình 2.7: Sơ đồ tín hiệu điều khiển hệ thống lái trợ lực điện
Nguyên lý làm việc ECU tiếp nhận các tín hiệu chính như tín hiệu đưa vào từ cảm biến mômen của trục lái và tín hiệu của cảm biến tốc độ của xe, chế độ không tải, tín hiệu B + , để tính toán điều khiển mô tơ trợ lực phù hợp với điều kiện lái Khi lực đánh lái càng lớn thì trợ lực càng nhiều, nhưng trợ lực sẽ giảm khi tốc độ xe tăng
+ Trạng thái quay vòng: khi đánh lái hiện tượng xoắn giữa hai đầu thanh lái sẽ xuất hiện ở trạng thái này, cảm biến mô men sẽ thay đổi điện áp tùy theo chiều quay và độ lệch giữa hai đầu thanh xoắn sau đó truyền tín hiệu về ECU, ECU kết hợp với tín hiệu tốc độ xe sẽ tính toán ra dòng điện điều khiển và chiều quay của mô tơ trợ lực cho phù hợp
+ Trạng thái đi thẳng: không có hiện tượng xoay tương đối giữa hai đầu thanh xoắn, cảm biến mô men không thay đổi điện áp, ECU không điều khiển mô tơ trợ lực và trạng thái đi thẳng được giữ nguyên Ưu nhược điểm của hệ thống lái trợ lực điện:
HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2015
Giới thiệu về xe TOYOTA INNOVA 2015
3.1.1 Giới thiệu chung về xe TOYOTA INNOVA
TOYOTA INNOVA là loại ôtô đa dụng 7 chỗ TOYOTA INNOVA là sản phẩm chiến lược của Ford tại thị trường châu Á, sản xuất theo nghiên cứu nhu cầu khách hàng trong khu vực châu Á - Thái Bình Dương Khi thiết kế nó được chú ý nhiều đến việc đảm bảo chất lượng động lực học tốt, tính ổn định chuyển động, điều khiển nhẹ nhàng, đảm bảo độ tin cậy cao và thuận tiện cho việc chăm bảo dưỡng Với giá thành phù hợp với thu nhập của người dân Việt Nam nên xe TOYOTA INNOVA được nhiều gia đình sử dụng để đi lại và du lịch
Hình 3.1: Hình dáng bên ngoài xe TOYOTA INNOVA Điều nổi bật về công nghệ của TOYOTA INNOVA 4x2 và 4x2 động cơ xăng là được trang bị động cơ Turbo Xăng 2.5, 4 xi-lanh, trục cam đơn có hệ thống làm mát khí nạp intercooler Cũn TOYOTA INNOVA 4x2 động cơ xăng là trang bị động cơ xăng 2.6 lít, trục cam đơn với hệ thống phun xăng điện tử EFI
TOYOTA INNOVA được trang bị động cơ khoẻ mang lại sự hài lũng cao nhất khi vận hành trong cỏc điều kiện đường sá và địa hình, nhưng lại rất tiết kiệm nhiên liệu
Xe TOYOTA INNOVA 4x2 trung bình tiêu hao khoảng 8 lít Xăng/100km Trang bị 5 số tay, ly hợp được thiết kế với đĩa ma sát đơn, điều khiển bằng thuỷ lực, lò xo đĩa mang đến hiệu quả động cơ cao nhất và đảm bảo vận hành êm ái ở mọi tốc độ
3.1.2 Kết cấu các cụm và hệ thống chính của xe TOYOTA INNOVA
TOYOTA INNOVA 4x2 là động cơ Xăng được trang bị động cơ Turbo Xăng 2.5,
4 xi-lanh, trục cam đơn có hệ thống làm mát khí nạp intercooler.Dung tích thùng nhiên liêu lớn với 71 lít cho phép các chuyến đi dài mà không phải đổ nhiều lần.TOYOTA INNOVA động cơ khoẻ mang lại sự hài hòa cao nhất khi vận hành trong các điều kiện đường sá và địa hình, nhưng lại rất tiết kiệm nhiên liệu, trung bình tiêu hao khoảng 8 lít Xăng/100km
Hệ thống động cơ kiểu cam đơn SOHC đó được thay thế bằng kiểu trục cam kép DOHC Công nghệ phun nhiên liệu đơn đường tăng áp TCDi (Turbo Direct Common - Rail Injection) và tăng áp turbin VGT có làm mát khí nạp chưa được trang bị cho các phiên bản trước đó nay đó được Ford Việt Nam tích hợp trờn phiên bản mới
TOYOTA INNOVA mới cũng được trang bị động cơ Xăng mới sử dụng công nghệ phun nhiên liệu đơn đường common-rail.TOYOTA INNOVA có hai phiên bản động cơ: 3,0 lít và 2,5 lít cùng thuộc loại dẫn động 4 bánh Với bản 3.0 TDCi, động cơ có công suất cực đại 156 mó lực tại vũng tua 3.200 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại
380 Nm tại 1.800 vòng/phút Bản 2.5 cú cụng suất 143 mó lực, mô-men xoắn cực đại
330 Nm Không chỉ mạnh mẽ hơn so với các mẫu cùng phân khúc, TOYOTA INNOVA tự tin với phiên bản 2.5 có mức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn 22% so với phiên bản cũ và đáp ứng tiêu chuẩn Euro 2
Hệ thống làm mát: có hệ thống làm mỏt khớ nạp intercooler Hệ thống làm mát bằng phương pháp làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức
Hệ thống bôi trơn hỗn hợp cưỡng bức: bôi trơn cưỡng bức kết hợp bơm và vung té, có dung lượng 4,7 lít
Kiểu cơ khí có cấp gồm: Ly hợp, hộp số, truyền lực chính, vi sai và các đăng
Ly hợp: Đĩa ma sát đơn, điều khiển bằng thủy lực với lò xo đĩa
Hộp số: Hệ thống truyền động với hộp số AT 5 cấp Ngoài ra, hộp số tự động 5 cấp của Everest mới được tích hợp module kiểm soát thông minh TCM (Transmission Control Module) TCM có thể tự phát hiện và nhảy số một cách nhanh chúng theo vòng tua động cơ và điều kiện lái Hơn nữa, TCM sẽ giữ hệ thống truyền động luôn luôn ở trạng thái ít tổn hao năng lượng nhất khiến xe hoạt động hiệu quả, giảm mức nhiên liệu trên đường trường cũng như trong thành phố
Truyền lực chính và vi sai: Vì đây là loại xe du lịch động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số Xe TOYOTA INNOVA sử dụng truyền lực chính một cấp bánh răng trụ răng nghiêng vi sai thường
Các đăng: Xe sử dụng các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa và Tripot để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu trước (cầu dẫn hướng)
Hệ thống lái xe TOYOTA INNOVA bao gồm cơ cấu lái bánh răng-thanh răng, dẫn động lái và trợ lực lái Cơ cấu lái loại bố trí trên thanh lái ngang Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam đơn và các khớp nối
Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng xuất hiện và rất nhanh được sử dụng phổ biến trên các xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV Nó là một cơ cấu cơ khí khá đơn giản Một bánh răng được nối với một ống kim loại, một thanh răng được gắn trên một ống kim loại Một thanh nối nối với hai đầu mút của thanh răng
Hệ thống phanh xe là hệ thống phanh dẫn dộng thuỷ lực, sử dụng cơ câú phanh đĩa ở cầu trước, cơ cấu phanh tang trống ở cầu sau Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) kết hợp hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brake Force Distribution) cùng thiết bị cảm biến trọng để đảm bảo tối ưu hóa trên mọi địa hình
3.1.2.5 Hệ thống treo, lốp, khung
Hệ thống treo trên xe:
+Trước: Hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn
+ Sau: Loại nhớp với ống giảm chấn
Lốp xe gồm 4 lốp và 1 lốp dự phòng (Vành (mâm) đúc hợp kim),Cỡ lốp/ áp suất lốp( kg/cm 3 ): 245/ 70R16
Phần chịu lực là khung vỏ xe
Thiết bị đo đạc: đồng hồ đa tầng, đồng hồ đo tốc độ
Hệ thống đèn: đèn khu vực chính bên trong, đèn si nhan, đèn phanh, đèn khi xe đi thẳng, đèn sương mù, đèn pha tự động tắt mở
Thiết bị điều hoà: máy lạnh, bộ lọc khí
Thiết kế nội thất xe làm nổi bật tính đa dụng và tăng tính tiện nghi Chỗ ngồi được bố trí hợp lý với ba đáy ghế, hàng ghế thứ ba thiết kế cho hai người ngồi, có thể gập đôi và nằm gọn sau hàng ghế thứ hai hoặc dễ dàng tháo bỏ khi cần chuyên chở hàng hoá
Với một cánh cửa sau của khoang hành lý, có khả năng mở tối đa rất tiện khi vận chuyển hàng hoá lên, xuống
Đặc tính kỹ thuật cua xe TOYOTA INNOVA
Bảng 3.1 Thông số của xe toyota innova 2015
TT Thông số kỹ thuật Ký hiệu
Giá trị (Đặc điểm) Đơn vị
Chiều dài toàn bộ La 4752 mm
Chiều rộng toàn bộ B 1807 mm
Chiều cao toàn bộ H 1866 mm
Chiều dài cơ sở L 2860 mm
Tâm vệt bánh xe : mm
Khoảng sáng gầm xe tối thiểu 214 mm
Thông số về trọng lượng
Trọng lượng xe không tải : Ga 1921 N
Thông số về tính năng thông qua
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
Góc vượt dốc lớn nhất 30 Độ
Góc nghiêng ngang cho phép x 20 Độ
Vận tốc lớn nhất của xe Vmax 144 Km/h
Mức tiêu hao nhiên liệu Ge
Thời gian tăng tốc từ 0-100km 14 s
Thông số về động cơ Động cơ đốt trong Động cơ Turbo Xăng 2.5L trục cam đơn cú làm mỏt khớ nạp, 4 kỳ, 4 xi lanh, thẳng hàng
Lít Đường kính xy lanh D D 93 mm
Hành trình pít tông S S 92 mm
Số vòng quay neN nN 3500 V/ph
Số vòng quay neM nM 2000 V/ph
Thông số về hệ thống truyền lực
Ly hợp Đĩa ma sát đơn, điều khiển bằng thủy lực với lũ xo đĩa
Tỷ số truyền i - ih1 3,55 - ih2 2,09 - ih3 0,71 - ih4 1,00 - iL 5,77 -
Thông số về hệ thống lái
Dẫn động lái Cơ khí -
Thông số về hệ thống phanh
08 Thông số về phần vận hành
Hệ thống treo trước Hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn
Hệ thống treo sau Loại nhớp với ống giảm chấn
Bỏnh xe Vành hợp kim nhôm đúc
Thông số về dung tích nhiên liệu và thông số kiểm tra điều chỉnh
Nước làm mát động cơ 3 Lít
Bôi trơn động cơ (AC-8) 4,7 Lít
Bầu lọc không khí (AC-8) 0,34 Lít
Cơ cấu lái( TAP-15V) 0,3 Lít
Dẫn động phanh(GGX-22) 0,7 Lít
Khe hở xu páp: mm
Khe hở giữa 2 cực nến điện 0,6-0,8 mm
Khe hở tiếp điểm chia điện 0,2-0,3 mm
Hành trình tự do bàn đạp ly hợp 100-110 mm
Hành trình tự do bàn đạp chân phanh
Đặt điểm kết cấu hệ thống lái trên xe Innova 2015
3.3.1 Đặt điểm hệ thống lái trên xe Innova 2015
Hệ thống lái trên ô tô Toyota Innova gồm : cơ cấu lái, dẫn động lái, trợ lực lái Sơ đồ bố trí chung của hệ thống lái xe Toyota Innova, hình 3.2
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí hệ thống lái trên xe Toyota Innova
1.Vành lái(vô lăng); 2 Trục lái; 3 Thanh răng lái; 4 Xi lanh trợ lực; 5 Cảm biến tốc độ; 6.Bơm trợ lực; 7 Bình chứa dầu; 8 Van điều khiển; 9 Thanh nối;10 Làm mát dầu trợ lực; 11 Rô tuyn
- Vành lái (vô lăng): vành lái cùng với trục lái có nhiệm vụ truyền lực của người lái từ vành lái đến trục răng của cơ cấu lái
- Cơ cấu lái: cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Innova là cơ cấu lái bánh răng trụ và thanh răng Cơ cấu này có nhiệm vụ biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động góc của đòn quay đứng
- Dẫn động lái: dẫn động lái bao gồm trục lái, thanh ngang, trục rô tuyn, cam quay
Nó có nhiệm vụ biến chuyển động góc của đòn quay đứng thành chuyển động của trục bánh xe dẫn hướng
-Hệ thống trợ lực lái: có nhiệm vụ làm giảm lực điều khiển trên vành tay lái để giảm cường độ lao động cho người lái và để tăng tính an toàn của hệ thống điều khiển lái
So với hệ thống lái không có trợ lực, cấu tạo chung của hệ thống lái có trợ lực gồm hai phần chính: phần lái cơ khí có cấu tạo và nguyên lý giống với các hệ thống lái thông thường, phần trợ lực với các bộ phận chính sau:
- Nguồn năng lượng của trợ lực (Bơm thủy lực)
- Van phân phối (Van điều khiển)
- Cơ cấu chấp hành (Xi lanh lực)
3.3.2 Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Toyota Innova
Cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Innova là loại bánh răng trụ - thanh răng
Hình 3.3 Cơ cấu lái bánh răng trụ- thanh răng
1 Bạc lệch tâm; 2 Ổ bi đỡ; 3 Trục răng; 4 Vít điều chỉnh; 5 Dẫn hướng thanh răng;
6 Lò xo nén; 7 Thanh răng; 8 Vỏ thanh răng; 9 Kẹp; 10 Bạc lót; 11.Cao su chắn bụi; 12 Đầu thanh răng; 13 Thanh nối
Phạm vi sử dụng của cơ cấu lái bánh răng trụ - thanh răng chủ yếu trên các xe công suất nhỏ Vỏ của cơ cấu lái được làm bằng gang, trong vỏ là các bộ phận chi tiết của cơ cấu lái, gồm trục răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng Trục răng được chế tạo bằng thép, trục răng quay trơn nhờ 2 ổ bi đặt trong vỏ của cơ cấu lái Các ổ này được điều chỉnh bằng cách dùng một êcu lớn ép chặt các ổ bi, trên vỏ êcu có phớt che bụi Sử dụng răng nghiêng cho thanh răng để đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng Thanh răng chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái khi vô lăng quay thông qua trục răng Sự chuyển dịch của thanh răng được truyền xuống thanh cam quay qua các đầu thanh răng và đầu thanh lái
Khi quay vành tay lái thì trục răng 3 sẽ làm dịch chuyển thanh răng 7 qua trái hoặc phải Tiếp đến hai đầu thanh răng được nối với bánh xe dẫn hướng sẽ làm quay bánh xe dẫn hướng thông qua các khớp cầu và thanh nối Vít điều chỉnh 4 để điều chỉnh khoảng hở mặt bên Dẫn hướng thanh răng 5 giúp giữ thanh răng không bị quay trong vỏ cơ cấu lái Bạc lệch tâm 1 để điều chỉnh ăn khớp giữa trục vít và thanh răng
* Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng có các ưu điểm sau:
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ do cơ cấu lái nhỏ và bản thân thanh răng có tác dụng như thanh dẫn động lái nên không cần gắn thêm các thanh ngang như ở các cơ cấu lái khác
- Độ nhạy cao do các răng ăn khớp trực tiếp
- Lực điều khiển trên vành lái nhẹ do ma sát trượt và lăn nhỏ kết hợp với sự truyền mômen tốt
- Ít phải bảo dưỡng do cơ cấu lái được bao kín hoàn toàn nên
Tỉ số truyền có thể được thay đổi Bước răng (khoảng cách giữa các răng) giảm dần về hai phía đầu của thanh răng Do đó, đường kính ăn khớp thực tế của trục răng giảm khi nó tiến gần tới hai đầu của thanh răng nghĩa là, cùng với một góc quay của vô lăng như nhau, ở phần giữa sẽ di chuyển thoải mái hơn so với phần cuối
Dẫn động lái của xe Toyota Innova bao gồm trục lái chính và các thanh dẫn động
Trục lái bao gồm trục lái chính và ống đỡ trục lái để cố định trục lái chính có nhiệm vụ truyền chuyển động tay lái tới cơ cấu lái, vô lăng được xiết vào trục lái
Trục lái của xe Toyota Innova dạng ống lồng liên kết với cơ cấu lái nhờ khớp các đăng
1.Trục lái chính(phía trên); 2.Giá đỡ; 3.Giá đỡ thấp; 4 Ống trục lái; 5 trục lái chính
- Khi trên đường xấu lực trên vành tay lái không quá 20 KG
- Hành trình tự do của vành lái 30 0
Hệ thống lái trên xe Toyota Innova được có khả năng thay đổi góc nghiêng của tay lái Cấu tạo của hệ thống này như trên hình 3.5
Hình 3.5 Bố trí trục lái loại điểm tựa dưới
Cơ cấu này có cấu tạo cơ bản bao gồm một cặp cữ chặn nghiêng, cần nghiêng bulông khoá nghiêng, giá đỡ kiểu dễ vỡ v.v
Các cữ chặn nghiêng và cần nghiêng xoay đồng thời với nhau Giá đỡ dễ vỡ và bộ gá nghiêng bị khóa chặt khi cần nghiêng ở vị trí khoá Khi cần gạt nghiêng được chuyển sang vị trí tự do thì sự chệnh lệch độ cao của các cữ chặn nghiêng sẽ được loại bỏ và trục lái có thể điều chỉnh theo hướng thẳng đứng
Xe Toyota Innova sử dụng hệ thống trợ lực thủy lực Các van phân phối, xy lanh lực được đặt chung trong cơ cấu lái Thanh răng của cơ cấu lái và xy lanh lực của hệ thống trợ lực lúc này là một
- Kiểu bố trí này có ưu điểm là kích thước nhỏ gọn, và có độ nhạy cao
- Kiểu bố trí này có nhược điểm là kết cấu phức tạp, các chi tiết của hệ thống chịu tải trọng lớn
Các chi tiết chính của hệ thống trợ lực thủy lực: a) Bơm thủy lực:
Xe Toyota Vios sử dụng bơm kiểu phiến gạt cho hệ thống trợ lực lái Bơm được đặt phía trên động cơ và được dẫn động từ động cơ bằng bộ truyền đai
Hình 3.6 Bơm kiểu phiến gạt
1 Trục rô to; 2 Rô to; 3 Cánh bơm; 4 Vòng cam; 5 Sau cánh bơm; 6 Van điều khiển lưu lượng; 7 Lỗ tiết lưu; 8.Cửa hút; 9 Cửa xả
Vỏ bơm và rô to quay được gắn với nhau Rô to được tạo rãnh để gắn các cánh bơm Chu vi mặt trong của vòng cam hình ô van nhưng vòng ngoài của rô to hình tròn do vậy tạo ra một khe hở giữa vòng cam và rô to Khe hở này bị ngăn cách bằng cánh gạt để tạo thành một buồng chứa dầu
Lực ly tâm và áp suất dầu tác động sau cánh bơm giúp cho cánh bơm ép chặt vào bề mặt trong của vòng cam, từ đó hình thành một phớt dầu ngăn rò rỉ áp suất giữa cánh gạt và vòng cam Dung tích của buồng dầu tăng tại cổng hút nhờ vậy mà dầu từ bình chứa sẽ được hút vào buồng dầu Bên phía xả lượng dầu trong buồng chứa giảm và khi đạt đến 0 thì dầu trong buồng bị ép qua cổng xả Trong một chu kỳ quay của rô to dầu sẽ hút và xả 02 lần b) Xi lanh lực
Sơ đồ chi tiết hệ thống lái
Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống lái.
Các thông số đầu vào
Bảng 4.1 Các thông số đầu vào của hệ thống lái
STT Tên gọi Ký hiệu Giá trị Đơn vị
1 Chiều dài cơ sở của ô tô L 2550 mm
2 Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng m 1230 mm
4 Trọng lượng không tải 1921 Kg
6 Trọng lượng toàn tải 2632 Kg
7 Góc doãng bánh ô tô dẫn hướng 2 Độ
8 Góc nghiêng ngang trụ quay đứng β 8 Độ
9 Góc nghiêng dọc trụ quay đứng γ 7 Độ
11 Bán kính vô lăng Rvl 180 mm
12 Tỷ số truyền của cơ cấu lái iω 15,5
Xác định mômen cản quay vòng của ô tô
Khi quay vòng tại chỗ thì mô men cản quay vòng đạt giá trị lớn nhất Trong trường hợp này mô men cản quay vòng bao gồm: mô men sinh ra do lực cản lăn M1, Mô men cản của các phản lực ngang ở vết tiếp xúc M2, mô men ổn định các bánh xe dẫn hướng
M3, tính cho một bánh xe dẫn hướng:
Mcq = M1 + M2 + M3 (4.1) a) Mômen sinh ra do lực cản lăn:
M1 f.Gbx.a (4.2) Ở đây: Gbx –Trọng lượng tác dụng lên một bánh ô tô dẫn hướng Gbx = 0,5.G1
G1 –Trọng lượng phân bố lên cầu trước G1 = 899 (Kg)
Gbx = 0,5.8810,2 = 4405,1 (N) f –Hệ số cản lăn; f = 0,018 a –Cánh tay đòn, có thể xác định a bằng công thức gần đúng như sau:
Trong đó: rbx –Bán kính làm việc của bánh xe, do xét đến sự biến dạng của lốp nên rbx 0,96.r0 với r0 là bán kính tự do của bánh xe dẫn hướng và ta có thể tính được thông qua thông số kỹ thuật của lốp Lốp mà xe sử dụng có ký hiệu 185/65R15 Vậy từ đó ta sẽ tìm được bán kính tự do của bánh xe dẫn hướng được xác định bởi công thức: r0 2
rbx = 0,96.0,311 = 0,299 (m) α –Góc doãng của bánh ô tô α = 2 0 β –Góc nghiêng của trục chuyển hướng β = 8 0
C –Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng C = 1,072 (m)
Thế các giá trị trên ta được:
Vậy ta có mômen sinh ra do lực cản lăn:
Hình 4.2 Sơ đồ tính toán mô men cản quay vòng do tác dụng của lực cản lăn b) Mômen cản của các phản lực ngang :
Y- Lực ngang tổng hợp x- Độ dịch về phía sau của điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp với mặt đường do sự đàn hồi bên của lốp gây ra (hình 3.14)
Hình 4.3 Sơ đồ xác định mô men cản quay vòng do lực ngang gây ra
Hình 4.4 Sơ đồ bánh xe đàn hồi khi có và không có lực ngang tác dụng a- Không có lực ngang; b- Có lực ngang; c- Phân bố phản lực ngang ở vết tiếp xúc
Trên hình 4.4 là sơ đồ thể hiện sự lăn của bánh ô tô đàn hồi khi không có và khi có lực ngang tác dụng Khi bánh ô tô đàn hồi lăn dưới tác dụng của lực ngang nó sẽ lăn lệch do độ đàn hồi bên của lốp và vết tiếp xúc giữa bánh ô tô với mặt đường sẽ quay tương đối đối với mặt phẳng bánh ô tô (hình 3.15b) Từ phía trước ra phía sau vết tiếp xúc biến dạng ngang của lốp tăng dần, điểm đặt lực ngang tổng hợp Y dịch về phía sau so với tâm một lượng x (hình 3.15c)
Một cách gần đúng có thể thừa nhận x l k
1 Ở đây lk là chiều dài vết tiếp xúc, tức là: x0,5 r 2 r bx 2 0,5 0,311 2 0,299 2 0,043(m)
n –Hệ số bám ngang Hệ số này có giá trị thường trong khoảng từ (0,9÷1)
Vậy ta có mômen cản của các phản lực ngang:
Mô men cản quay M3 khi tính toán có thể bỏ qua (do nó có giá trị quá nhỏ so với các mô men thành phần khác)
Như vậy, giả sử trên cầu trước có hai bánh ô tô dẫn hướng và quy dẫn mô men cản quay của chúng về trục của đòn quay đứng, thì ta có thể xác định được mô men cản quay tổng theo công thức: dd dd
dđ- Hiệu suất của dẫn động lái dđ= 0,98 idd - Tỷ số truyền của dẫn động lái Hệ thống lái sử dụng ở đây là loại bánh răng - thanh răng, nên truyền động đến bánh xe dẫn hướng qua cơ cấu lái chỉ qua một đòn kéo vì thế mà tỷ số truyền của dẫn động lái idd = 1,0
KM3- Hệ số tính đến ảnh hưởng của mô men ổn định các bánh ô tô dẫn hướng M3 Khi tính toán có thể lấy KM3 = 1,07-1,15 Chọn KM3 = 1,1
Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng
Lực tác dụng lên vô lăng được xác định theo công thức sau: t c l Ri
R –Bán kính vô lăng R = 180 (mm) = 0,18 (m) i –Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái i = 15,5 ηt –Hiệu suất thuận cơ cấu lái ηt = 0,99
Lực Pvlmax tính được nằm trong khoảng giá trị cho phép là: 150÷200 (N) Tuy nhiên lực do người lái tác động lên vành tay lái để điều khiển xe là rất lớn Vì vậy để người lái có thể điều khiển nhẹ nhàng người ta dùng trợ lực lái, trên xe Toyota Vios sử dụng trợ lực lái điện
Ta có: Pvlmax = Pvl + Ptl (4.6)
Trong đó: Pvlmax –Lực cần thiết tác dụng lên vô lăng
Pvl –Lực do người lái tác động lên vô lăng
Ptl –Lực trợ lực Để người lái có thể nhẹ nhàng đánh lái, ta chọn lực do người lái tác động vào vô lăng là: Pvl = 27,44 N
Suy ra lực do trợ lực là:
Mômen trợ lực: Mtl = Ptl.R = 123,36.27,44 = 22,21 (N.m).
Tính toán kiểm tra động học hình thang lái
Trong quá trình tính toán kiểm tra động học hình thang lái, quan hệ thực tế của các bánh dẫn hướng và góc quay được xác định đối với một ôtô cụ thể và so sánh nó với các thông số lý thuyết Điều kiện cần và đủ cho ôtô quay vòng không bị trượt là các bánh xe phải cùng quay một tâm quay O Tâm quay O nằm ngoài ôtô đối với ôtô hai cầu (cầu trước dẫn hướng) như trên hình 4.5 và được tính theo biểu thức:
Trong đó: α –Góc quay của bánh dẫn hướng phía trong
–Góc quay của bánh dẫn hướng phía ngoài m –Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng (khi thiết kế bỏ qua các góc nghiêng, coi trụ quay là thẳng đứng)
L- Chiều dài cơ sở của ô tô
Hình 4.5 Động học quay vòng lý tưởng và thực tế khi dùng hình thang lái a Động học quay vòng lý tưởng, b Động học quay vòng thực tế, m Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng (bỏ qua các góc nghiêng của trụ quay), L Chiều dài cơ sở, α, Các góc quay lần lượt của bánh dẫn hướng phía trong và phía ngoài Để đảm bảo chính xác hoàn toàn muối quan hệ giữa và thì cần một cơ cấu rất phức tạp Do vậy, trong thực tế người ta dùng một số cơ cấu đơn giản hơn nhưng vẫn đảm bảo được quan hệ trên như: truyền động culít, đĩa hình sao elíp, truyền động xích và các khớp nối với cơ cấu hình thang Hiện nay dùng phổ biến nhất là cơ cấu hình thang vì nó đơn giản và ổn định, gọi là hình thang lái Đan Tô
Xác định đúng góc nghiêng của các đòn quay bên khi ôtô chạy trên đường thẳng là nhiệm vụ cơ bản khi thiết kế và kiểm nghiệm hình thang lái Đantô
Tính toán kích thước của hình thang lái là công việc bao gồm xác định góc , chiều dài l và n của các đòn bên và đòn ngang
Ta có công thức tính bán kính quay vòng tối thiểu:
Với: q –Góc quay trung bình của các bánh xe dẫn hướng, q = (30÷35)⁰ Chọn q = 35⁰
Hình 4.6 Sơ đồ hình thang lái và đồ thị biểu diễn quan hệ x=f(m/L)
1; 2 và 3 – Tương ứng với y = 0,12; 0,14 và 0,16
Từ đồ thị hình 3.17 ta xác định được hệ số x với 𝑚
Từ các thông số đã xác định được là m, x và y ta xác định được các thông số còn lại của hình thang lái:
Theo tài liệu [1] ta có phương trình biểu diễn mối quan hệ giữa góc quay thực tế của và các thông số kích thước khác của hình thang lái:
.cos( ) sin( ) 2 .sin 2 .sin arcsin
Trong thực tế người ta cho độ dài của giao điểm hai cánh tay đòn kéo dài đến cầu trước (đoạn xL) vì khó đo chính xác góc
4.5.2 Tính toán kiểm tra động học quay vòng
Các thông số đã biết:
Khoảng cách giữa 2 tâm trụ quay đứng: m = 1072 (mm) = 1,072 (m)
Chiều dài cơ sở của ô tô : L = 2550 (mm) = 2,550 (m)
Chiều dài đòn quay đứng l = 120 (mm)
Chiều dài thanh kéo: n = 1002 (mm)
Cho góc quay của bánh dẫn hướng phía trong α = 1 0 ÷ 45 0
Hình 4.7 Sơ đồ tính toán động học quay vòng
Xác định góc quay βlt (lý thuyết) theo công thức:
[ 1 tg arctg tg L arctg m lt
Xác định góc quay βtt (thực tế) theo công thức:
Bảng 4.1 Bảng tính động học quay vòng α(Độ) βlt(Độ) βtt(Độ) ε(%)
Hình 4.8 Đồ thị động học quay vòng của bánh xe
+ Sai số tương đối giữa góc quay góc quay lý thuyết và thực tế của bánh dẫn hướng phía ngoài:
THIẾT KẾ, LẮP RÁP MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÁI BẰNG PHẦN MỀM CATIA
Giới thiệu về phần mềm Catia
5.1.1 Lịch sử ra đời và các tính năng của phần mềm Catia
5.1.1.1 Nguồn gốc của phềm mềm Catia
CATIA được phát triển ban đầu bởi hãng sản xuất máy bay Pháp Avions Marcel Dassault Ban đầu phần mềm được gọi là CATI (Conception Assistée ridimensionnelle Interactive)
Năm 1981 đổi tên thành CATIA
Năm 1984, khách hàng lớn nhất của CATIA là công ty Boeing
Năm 1988, CATIA V3 đã được chuyển từ các máy tính Mainframe sang UNIX
Năm 1990, General Dynamics/Electric Boat Corp đã chọn CATIA là công cụ chính để thiết kế các tàu ngầm hạt nhân của Hải quân Hoa Kỳ
Năm 1992, CADAM CATIA V4 đã được công bố do IBM mua CADAM
Năm 1996, CATIA đã có trên 4 hệ điều hành, bao gồm IBM AIX, Silicon Graphics IRIX, Sun Microsystems SunOS và Hewlett-Packard HP-UX
Năm 1998, CATIA V5 đã được phát hành, và sử dụng trên UNIX, Windows NT và Windows XP từ 2001
Năm 2008, Dassault công bố CATIA V6, và chỉ hỗ trợ cho các hệ điều hành thuộc Windows,
5.1.2 Tính năng của phần mềm Catia
Phần mềm CATIA bao gồm hệ thống CAD/CAM/CAE 3D, do hãng Dassault Systems phát triển, nó được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghiệp ô tô, cơ khí, tự động hóa, xây dựng, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàng không Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD, đến khâu sản xuất dưa trên cơ sở CAM Chức năng CAE(Computer Aid Engineering) có khả năng tốti ưu hóa và phân tích lời giải đến kinh ngạc Một số Môdun chính của phần mềm CATIA:
Hình 5.1 Mô đun chính của Catia
Dùng để xây dựng chi tiết, cụm, cơ cấu trong cơ khí Nó bao gồm các chức năng như thiết kế các chi tiết 2D, 3D, lắp ráp các chi tiết, mô phỏng quá trình lắp ráp các chi tiết, xuất bản vẻ 2D,
Hình 5.2 Mô hình tạo bằng Mechanical Design
Dùng để tạo các bề mặt có biên dạng, kiểu dáng phức tạp, tối ưu các biên dạng bề mặt, xây dựng các hình dạng chi tiết bằng số hóa tọa độ các điểm Nó có thể tạo nhanh cấu trúc bề mặt của một chi tiết Tạo những hình ảnh tương tác bắt mắt qua việc thay đổi camera, gán vật liệu, củng như tạo chuyển động, diễn tả kết quả ở không gian phối cảnh qua chức năng Photo Studio
Hình 5.3: Mô hình tạo bằng Shape Design and Styling
Mô đun này cho phép mô hình hóa thể tích để tạo hình, hiệu chỉnh và phân tích vật thể Vật thể được tạo từ các đối tượng đơn giản bằng việc dịch chuyển hoặc quay Profile
Hình 5.4 Mô hình vật thể và mô phỏng động học
Chức năng này có nhiều công dụng như xác định cấu trúc động học của cơ cấu, mô phỏng, phân tích chuyển động, va chạm, vận tốc
Biểu diễn sự hoạt động của phần khuất hoàn toàn
Mô đun này dùng để dựng mô hình tổng thể, đặt tính chất vật lý và vật liệu và tải trọng đối tượng (hình 5-5)
Hình 5.5 Thể hiện sự mô tả tính chất vật lý của vật liệu
Xây dựng nguyên công tiện với đầu ra APT hoặc CL-File (hình 5-6)
Hình 5.6 Thể hiện modul trong Catia
Xây dựng nguyên công phay (hình 5-7)
Hình 5.7 Thể hiện modul phay trong Catia
Thiết kế và mô phỏng robot với các lệnh chuẩn, động học, cấu trúc robot, đồng bộ hóa nhiều robot, đặc trưng hình học…(hình 5-8)
Hình 5.8 Thể hiện thiết kế robot
- Catia building design and facilities layout:
Mô đun này thiết kế các bản vẽ xây dựng, lắp đặt các đối tượng và tạo ràng buộc về mối quan hệ giữa chúng
Mô đun này dùng để tạo vị trí của những phần tử cơ bản, vẽ các sơ đồ, thiết lập các liên kết logic và điều khiển chúng
Mô đun này dùng để dựng những tuyến ống dẫn phức tạp, thăm dò va chạm,…(hình 5-9)
Hình 5.9 Mô hình thể hiện khả năng thiết kế đường ống
- Catia structural design and steelwak:
Mô đun dùng để thiết kế các sản phẩm được cấu thành từ những vật liệu phức tạp khác nhau (hình 5-10)
Hình 5.10 Mô hình tạo bằng Structural design and Stellwak
5.1.3 Thiết kế chi tiết 3D trong modul part design
Việc đơn giản nhất để thiết kế một sản phẩm 3D thì nên bắt đầu từ sketcher cơ bản rồi từ đó xuất sang 3D
Hình 5.11 Màn hình giao diện sketch
Trước tiên vẽ phác 2D trong lệnh sketch Sau đó ta bắt đầu tạo các chi tiết dạng 3D Môi trường vẽ chi tiết 3D cung cấp các khả năng quản lý thông số chi tiết, điều chỉnh và thay đổi bất kỳ cấu trúc nào của chi tiết
Hình 5.12 Môi trường làm việc Part Design
Việc dựng khối trong môi trường 3D rất đa dạng, có thể dựng được nhiều hình dạng từ cơ bản đến phức tạp khác nhau một cách nhanh chóng dựa vào biên dạng của chúng
Hình 5.13 Dựng khối trong Catia
Ngoài cách dựng khối như trên thì Catia còn có tính năng giới hạn các biên dạng ngoài của chi tiết được tạo ra bởi một đường dẫn xung quanh các Section
Hình 5.14 Tạo chi tiết bằng lệnh Multi-Section Solid
Trong Catia người ta sử lý các bề mặt bằng các thuật toán Surface-Based Feature Như thuật toán Split dùng để cắt khối bởi một bề mặt cho trước, thuật toán Surface tạo khối từ một bề mặt bất kỳ ( hình 5 - 16 )
Hình 5.15 Mô tả thuật toán Surface
Ngoài ra nó còn có một số lệnh đặc thù như lệnh Stiffener dùng để tạo các gân của vật thể một cách nhanh chóng.( hình 5-16 )
Hình 5.16 Tạo gân chịu lực bằng lệnh Stiffener
5.1.4 Trình ứng dụng lắp ráp asembly design
5.1.3.1 Tính năng của mô đun Assembly Design
Người thiết kế thường được đòi hỏi kỷ năng thiết kế lắp ráp trong quá trình thiết kế máy hoặc một hệ thống thiết bị Vì trong nguyên tắc thiết kế chế tạo máy, phải thiết kế trước một bản vẽ lắp hoàn chỉnh, sau đó mới tính toán các thông số hình học trong từng chi tiết
Trong môi trường ứng dụng CAD/CAM, chúng ta dễ dàng thiết kế và dựng mô hình 3D cho sản phẩm nhờ những thông số hình học của từng chi tiết ấy Sau đó chúng ta sẽ lắp ráp chúng lại với nhau theo bằng các ràng buộc cho từng chi tiết Từ đó những sai sót trong thiết kế ban đầu sẽ được biểu thị rõ ràng nên ta có thể để hiệu chỉnh và thay đổi mô hình một cách nhanh chóng
Tính năng của mô đun Assembly Design có đầy đủ các tính năng ràng buộc và dễ dàng sử dụng Vì vậy mô hình lắp ráp 3D được dựng nhanh chóng, cùng với những công cụ cho phép gán vật liệu vào sản phẩm 3D để hoàn chỉnh nó một cách thực tế
Hình 5.17 Môi trường làm việc Assembly Design
5.1.3.2 Phương pháp tạo bản vẽ lắp trong Assembly Design
Sau khi thiết kế các chi tiết, để xây dựng nên mô hình lắp ráp 3D, người ta dụng tính năng của trình ứng dụng lắp ráp Assembly, cùng với những công cụ cho phép gán vật liệu vào sản phẩm 3D để tạo ra cái nhìn thực tế
Bước đầu cần gọi tên các chi tiết đã thiết kế sẵn, sau đó tùy vào các liên hệ giữa các chi tiết mà tiến hành ràng buộc chúng lại với nhau Một chi tiết trong không gian có
6 chuyển động tự do Trong quá trình này, chúng ta vừa khống chế phương chuyển động tự do vừa tạo mối quan hệ giữa vật thể tự do và vật thể cố định Do đó khi một vật thể thay đổi vị trí thì vật thể kia cũng thay đổi tương ứng theo ràng buộc đã đặt ra
Assembly có 4 ràng buộc cơ bản, đó chính là:
- Concidence Constrain: dùng để ràng buộc phục đối tượng thuộc vào đồng trục, điểm, mặt phẳng
Hình 5.18 Ràng buộc đối tượng đồng trục
- Contact Constraint: tạo sự ràng buộc tiếp xúc ở các đối tượng
Hình 5.19 Ràng buộc đối tượng tiếp xúc
- Offsets Constrain: nghĩa là ràng buộc về khoảng cách khi 2 đối tượng song song
Hình 5.20 Ràng buộc khoảng cách
- Angle Constrain: tạo góc ràng buộc giữa các đối tượng
Sau khi lắp ráp xong sản phẩm chúng ta vẫn có thể chỉnh sữa từng chi tiết đơn mà không ảnh hưởng gì đến toàn bộ cụm cơ cấu Khi đó giao diện sẽ trở về dạng Part Design và chúng ta có thể dễ dàng thao tác chỉnh sữa đối với chi tiết cần hiệu chỉnh.
Sử dụng phần mềm Catia thiết kế các chi tiết
Quy trình thiết kế trong Catia cho hệ thống lái xe Toyota Innova
Hình 5.21 Sơ đồ quy trình thiết kế hệ thống lái
THIẾT KẾ 3D NHÓM TRỢ LỰC LÁI
LẮP RÁP 3D CƠ CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA INNOVA
MÔ PHỎNG 3D ĐƯA RA KẾT QUẢ
5.2.1 Thiết kế các chi tiết bằng phần mềm Catia
Hình 5.22 Các chi tiết hệ thống lái
5.2.2 Lắp ráp hệ thống lái
- Sau khi hoàn thành thiết kế 3D các chi tiết ta vào môi trường làm việc assembly design trong catia để lắp ráp hệ thống lái xe Toyota Innova môi trường làm viêc như hình
Kích chọn produc1/vào insert/ exsting component… xuất hiện họp thoại ta chon các chi tiết càn lắp ghép
Tiến hành lắp ghép chọn ràng buộc đồng trục, ràng buộc 2 mặt tiếp xúc nhau, ràng buộc hai mặt có khoảng cách, ràng buộc theo góc, cố định
- Thực hiện các lệnh tương tự ta ráp cho các chi tiết còn lại Kết quả như hình 5.23
Hình 5.23 Mô hình sau lắp rắp
5.2.3 Mô phỏng chuyển động hệ thống lái
Bước 1: Từ bản vẽ lắp cơ cấu ta vào môi trường simulation như hình vẽ
Bước 2: Vào Insert/ New Mechanism để tạo mô phỏng Cây thư mục sẽ xuất hiện môi trường làm việc mô phỏng Ta sẽ làm việc mô phỏng chuyển động với thanh công cụ New Joint như hình vẽ
Bước 3: Kích chuột vào tạo máy liên kết giữa piston và xylanh Ta liên kết như hình vẽ
Bước 4: Kích chuột vào tạo máy liên kết cứng giữa piston và chốt khuỷu
Bước 5: Chọn tạo máy liên kết chuyển động giữa chốt khuỷu và thanh truyền
Bước 6: Chọn tạo máy liên kết chuyển động giữa thanh truyền và trục khuỷu
Bước 7: Tạo máy chuyển động quay trục khuỷu
Bước 8: Vào Insert/ Simulation để mô phỏng xuất hiện hộp thoại như hình vẽ khai báo tốc độ, góc quay trục khuỷu
Bước 9: Trên thanh công cụ click vào mục Compile Simulation xuất phai video mô phỏng quá trình chạy
Chọn Ok thực hiện tạo file video.
CHUẨN ĐOÁN HƯ HỎNG, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI
Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
- Lốp trước mòn không đều hoặc không đủ căng do thiếu áp suất;
- Sai vị trí góc đặt bánh trước;
- Các khớp chuyển động bị mòn
- Kiểm tình trạng của lốp, áp suất lốp;
- Sử dụng máy để điều chỉnh góc đặt bánh xe một cách chính xác
- Kiểm tra sự trơn tru ở các khớp chuyển động
6.1.2 Hành trình tự do lớn
- Khe hở ăn khớp và độ rơ của các chi tiết trong hệ thống lái quá lớn
- Đai ốc bị tuột trong quá trình hoạt động
- Các ô bi trong hệ thống bị đặt sai hoặc tới hạn
- Kiểm tra và điều chỉnh lại ổ bi trong cơ cấu lái, độ rơ khớp cầu và các chi tiết trong dẫn động lái
6.1.3 Trợ lực lái làm việc nhưng lực trợ lực nhỏ
- Thiếu dầu do đường dầu bị rò rỉ
- Hệ thống bị lẫn không khí và nước vào dầu
- Van an toàn không đóng chặt làm dầu thoát về bình chứa
- Kiểm tra toàn bộ đường ống xem có bị rò rỉ hay không, nếu có thì thay mới hoặc siết chặt lại
- Xả khí, dầu và thay mới khi bị lẫn nước và khí trong dầu;
- Kiểm tra bơm dầu, thay mới và sửa chữa nếu bị hư hỏng;
- Kiểm tra và thay các phớt dầu;
- Kiểm tra các van an toàn lưu lượng bằng việc tháo bơm dầu;
- Kiểm tra van an toàn áp suất, thay thế nếu bị hư hỏng
6.1.4 Lực trợ lực nhỏ và không đều khi quay vòng về hai phía
- Thiếu dầu do dầu bị rò rỉ ra ngoài đường ống;
- Hệ thống trợ lực bị lẫn không khí và nước trong dầu;
- Xi lanh trợ lực hỏng
- Kiểm tra đường ống đẫn dầu mà bổ xung dầu
- Thay dầu nếu dầu lẫn nước và xả khí nếu dầu lẫn khí;
- Kiểm tra bơm và sữa chữa, thay thế nếu bị hư hỏng;
- Kiểm tra dây đai, độ chùm dây đai và thay thế nếu bị hư hỏng
- Kiểm tra sự hoạt động của xilanh, đặt lực xilanh theo tiêu chuẩn ngành
- Van an toàn luôn mở làm cho dầu luôn chảy về buồng chứa;
- Van lưu lượng bị hỏng khiến dầu chảy mất đi lực;
- Dây đai bị hỏng không kéo được bơm
- Kiểm tra bơm và các van, thay mới nếu bị hư hỏng;
- Kiểm tra độ căng dây đai, tình trạng dây đai, thanh mới khi dây đai hỏng
6.1.6 Có tiếng ồn khi bơm làm việc
- Bình dầu thiếu dầu, tiếng ồn được tạo ra khi không gian dẫn dầu không được làm đầy;
- Lưới lọc bị tắt và hỏng khiến dầu không thể chảy;
- Hệ thống dẫn dầu bị lọt khí vào bên trong
- Kiểm tra đường ống dẫn dầu và bổ xung dầu;
- Vệ sinh và kiểm tra lưới lọc;
- Xả sạch khí trong hệ thống dẫn dầu
6.1.7 Có tiêng gõ trong cơ cấu lái
- Khe hở ăn khớp giữa các chi tiết quá lớn nên tạo ra va đập;
- Các ổ đỡ bị mòn sau thời gian dài hoạt động;
- Các cặp bánh răng ăn khớp xuất hiện hư hỏng như mẻ, vỡ,
- Điều chỉnh khe hở ăn khớp của các chi tiết trong cơ cấu lái;
- Kiểm tra các chi tiết bị hư hỏng và sửa chữa, thay thế chúng
6.1.8 Dầu chảy qua lỗ thông hơi của bơm
- Dầu trong hệ thống quá nhiều;
- Kiểm tra và vệ sinh lưới lọc
6.1.9 Dầu nóng quá gây lọt dầu
- Dầu bị nóng do ma sát trong quá trình hoạt động, độ nhớt của dầu giảm;
- Sử dụng dầu không đạt chất lượng;
- Sử dụng đúng loại dầu của hãng đề ra và thay thế cho dầu trong hệ thống
- Không điều chỉnh dây đai sau khi lắp bơm
- Căng đai lại sao cho đạt tiêu chuẩn
- Không kiểm tra dây đai thường xuyên trong quá trình sửa dụng
- Dây đai đến hạn và bị giãn
- Điều chỉnh lại độ căng của dây đai
- Thay thế bằng dây đai mới phù hợp với yêu cầu của xe
6.1.12 Chảy dầu ở các đệm phớt
- Các đệm phớt tới hạn, mất khả năng đàn hồi;
- Độ kín của phớt giảm do sức căng của lò xo giảm
- Thay thế các phớt đệm mới.
Một số nội dung bảo dưỡng, sửa chữa chính
6.2.1 Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái
Hành trình tự do của vành tay lái ảnh hướng đến độ an toàn chuyển động của xe Hành trình tự do của vành tay lái được kiểm tra khi động cơ làm việc ở chế độ không tải, tay lái ở vị trí trung gian và bánh trước ở vị trí thẳng
Hình 6.1 Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái
* Các bước tiến hành để đo hành trình tự do
- Cố định dụng cụ đo vào vỏ trục lái
- Đánh tay lái sang một bên cho đến khi bánh xe trước bắt đầu chuyển động thì dừng lại, đánh dấu vị trí lên thước
- Kế tiếp quay vành tay lái theo chiều ngược đợi đến khi bánh xe di chuyển thì ngưng
- Hành trình tự do của vành tay lái lúc này sẽ tương ứng với góc quay của kim Hành trình tự do vành tay lái phải nhỏ hơn 30 mm trong trường hợp xe không nổ máy thì Điều chỉnh toàn bộ cơ cấu nếu hành trình tự do quá lớn
6.2.2 Kiểm tra đầu thanh nối
* Các bước tiến hành kiểm tra
Hình 6.2: Kiểm tra đầu thanh nối
- Dùng êtô để bắt chặt cụm thanh nối
- Dùng đai ốc lắp vào vít cấy
- Lắc khớp cầu ra trước và sau 5 lần hay hơn
- Đặt cân lực vào đai ốc, quay khớp cầu liên tục cho một vòng quay với tốc độ từ
3 đến 5 giây, sau đó kiểm tra mômen quay ở lần quay thứ 5
- Mômen quay tiêu chuẩn: 0,29 đến 1,96 Nm
Phải thay đầu thanh nối bằng chiếc mới nếu mômen quay không nằm trong giá trị tiêu chuẩn
6.2.3 Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng
- Dùng băng màu tạo một đường thẳng giữa tâm vô lăn phía trên với nắp trục lái
- Lái xe theo đường thẳng trong 100 m với tốc độ không đổi 56 km/h, giữ vô lăng để duy trì hướng chạy
- Vẽ một đường thẳng trên băng che, như được chỉ ra trong hình 4.3
Hình 6.3 Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng
- Quay vô lăng đến vị trí thẳng
- Vẽ một đường thẳng khác lên băng dính che dán trên vô lăng, như trên hình 4.3
- Đo khoảng cách giữa hai đường thẳng trên băng dính ở trên vô lăng
- Chuyển khoảng cách đo được thành góc đánh lái Khoảng cách là 1mm = Khoảng
6.2.4 Điều chỉnh góc quay vôlăng
- Tạo một đường thẳng ở đầu thanh răng và trên thanh nối
- Dùng thước đo khoảng cách giữa ren đầu thanh răng và đầu thanh nối
Hình 6.4 Điều chỉnh góc quay vô lăng
- Tháo 2 kẹp cao su chắn bụi ở 2 bên ra khỏi thanh răng
- Nới lỏng các đai ốc hãm ở cả 2 bên
- Quay đầu thanh răng trái và phải với một góc như nhau (nhưng ngược chiều nhau)
- Lắp lại các kẹp cao su chắn bụi ở hai bên
6.2.5 Kiểm tra áp suất, độ đảo của lốp
- Kiểm tra tình trạng lốp và điều chỉnh cho lốp ở tình trạng tốt nhất
- Áp suất lốp lúc nguội: + Phía trước 220 kPa
Hình 6.5 Kiểm tra áp suất lốp
- Kiểm tra độ đảo của lốp
6.2.6 Kiểm tra góc quay bánh xe
Hình 6.6 Kiểm tra góc quay bánh xe
- Quay vô lăng hoàn toàn sang cả hai bên, và đo góc quay
- Góc quay bánh xe: + Bánh Bên Trong 41°01’ +/- 2°
- Nếu các góc bánh xe khác với giá trị tiêu chuẩn, phải kiểm tra chiều dài đầu thanh răng ở cả hai bên
6.2.7 Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin
Hình 6.7 Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin
- Để bánh trước trên tâm của dụng cụ đo góc đặt bánh xe
- Đặt dụng cụ đo góc camber-caster-king pin và gắn nó vào tâm của moayơ cầu xe hoặc bán trục
- Kiểm tra camber, caster và góc kingpin
Bảng 6.1 Góc Camber, caster và góc kingpin
Kích Thước Lốp Camber Caster Góc King Pin
- Tiến hành kiểm tra trong khi xe trống hoàn toàn
- Cả hai góc camber và caster có dung sai chênh lệch giữa bánh xe trái và phải là
0 độ 30 phút hoặc nhỏ hơn
- Tháo đồng hồ đo các góc camber-caster và kingpin và miếng gá
- Lắp ốp moay ơ bánh xe
Phải kiểm tra lại các chi tiết của hệ thống treo xem có bị hỏng và hoặc mòn không nếu góc caster và góc kingpin không nằm trong vùng tiêu chuẩn sau khi đã điều chỉnh đúng góc camber
6.2.8 Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm
Hình 6.8 Kiểm tra độ chụm
Kiểm tra độ chụm tiêu chuẩn theo bảng 4.2 Nếu độ chụm không như tiêu chuẩn, phải điều chỉnh các đầu thanh nối
Bảng 6.2 Độ chụm tiêu chuẩn
Hình 6.9 Điều chỉnh độ chụm
- Tiêu chuẩn chiều dài ren chênh lệch 1.5 mm hay nhỏ hơn trong quá trình đo các độ dài ren của đầu thanh răng ở cả hai bên
- Tháo tất cả các kẹp bắt cao su chắn bụi ở trên thước lái
- Nới lỏng các đai ốc hãm ở hai bên đầu thanh nối
- Nếu sự chênh lệch về chiều dài ren giữa các đầu thanh răng ở hai bên không nằm trong phạm vi tiêu chuẩn thì điều chỉnh lại chúng
- Nếu độ chụm đo được lệch về hướng ra ngoài thì kéo đầu thanh răng ngắn hơn
- Nếu độ chụm đo được hướng vào trong thì thu đầu thanh răng dài hơn
- Để điều chỉnh độ chụm, vặn các đầu thanh răng ở cả hai bên một lượng bằng nhau
- Phải đảm bảo rằng chiều dài của đầu nối thanh răng ở 2 bên là giống nhau
- Mômen tiêu chuẩn khi xiết chặt đai ốc hãm đầu thanh nối là 75 Nm
6.2.9 Bảo dưỡng bộ phận trợ lực lái a Kiểm tra điều chỉnh độ võng dây đai của bơm dầu trợ lực lái
Kiểm tra bằng cách tạo một lực từ 3÷3.5 KG vào dây đai (khoảng cách độ võng phải đạt tới 8÷13 mm) Điều chỉnh lại bằng cách căng dây đai hoặc thay đổi vị trí bơm nếu không đạt tiêu chuẩn b Kiểm tra dầu trợ lực
Trong quá trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra mức dầu trong bình dầu định kỳ theo chỉ dẫn của hãng đề ra Việc kiểm tra thường xuyên đảm bảo được hệ thống trợ lực làm việc một cách an toàn
- Đỗ xe ở nơi bằng phẳng
- Tắt máy, chờ khoảng 5 phút, sau đó kiểm tra mức dầu trong bình chứa
- Khi dầu nóng thì kiểm tra mức dầu tại vùng HOT LEVEL Nếu dầu nguội thì kiểm tra mức dầu nằm trong vùng COLD LEVEL
- Để động cơ chạy không tải
- Làm nóng dầu bằng cách đánh tay lái hết cỡ từ bên này sang bên kia Nhiệt độ dầu phải đạt 75÷80 0 C
- Kiểm tra tình trạng của dầu, có bọt hay vẫn đục hay không
- Đo mức dầu trong bình chứa
- Tắt máy và đo mức dầu trong bình chứa sau vài phút
- Mức dầu cần thấp hơn mặt trên của bầu dầu 5 mm khi động cơ làm việc ở chế độ không tải m
- Bổ xung dầu đúng chủng loại ATF DEXRON © I hoặc II khi thiếu dầu c Thay dầu trợ lực lái
Nếu xe hoạt động liên tục thì chỉ cần thay dầu 2 lần 1 năm
- Khi thay dầu phải để bánh trước của xe không chạm đất
- Tháo ống dầu hồi rồi xả dầu vào khay
- Khởi động động cơ chạy không tải, đánh lái hết cỡ sang bên trái và bên phải trong khi đang xả dầu
- Tắt máy, đổ dầu sạch vào bình (dầu ATF DEXRON © I hoặc II)
- Nổ máy và chạy ở 1000 v/p Sau 1÷2 (s) thì tắt máy
- Lắp ống dầu hồi vào bình dầu
- Xả khí khỏi hệ thống trợ lực lái d Kiểm tra áp suất của dầu trợ lực lái
- Tại hộp cơ cấu lái, tháo ống cấp dầu cao áp ra
- Xả khí trong hệ thống trợ lực lái
- Bật động cơ và để hệ thống chạy không tải
- Đánh tay lái hết cỡ sang hai bên vài lần để làm nóng dầu
- Áp suất dầu nhỏ nhất theo qui định là 60 kgf/cm 2 f Kiểm tra lực lái
- Đặt vành tay lái ở vị trí trung tâm
- Tháo cụm nút nhấn còi
- Để động cơ chạy không tải
- Đo lực lái ở cả phía bên phải và phía bên trái
- Lực lái theo qui định của hãng nhỏ hơn hoặc bằng 60 kgf.cm g Kiểm tra sự làm việc của bơm
Việc đầu tiên cần làm là tháo bơm ra khỏi xe, xả sạch dầu và làm sạch bên ngoài Bơm làm việc tốt khi đạt áp suất lớn hơn 60 KG/cm 2 ở số vòng quay 800 ÷ 1000 v/p
- Tiến hành kiểm tra bơm trên giá thử động cơ có bộ phận trợ lực đồng hồ áp lực van bi để đóng tức thời đường nén của bơm Bơm làm việc tốt sẽ đạt 65 KG/cm 2 khi đóng hoàn toàn van bi
- Nếu hệ thống trợ lực làm việc tốt thì nhiệt độ dầu khi thử nghiệm đạt trong khoảng 75÷80 0 C h Kiểm tra rô to bơm
- Đo chiều cao độ dày và chiều dài cánh gạt bằng pan me
+ Độ dày nhỏ nhất theo qui định: 1,77 mm
+ Độ cao nhỏ nhất theo qui định: 8,00 mm
+ Độ dài nhỏ nhất theo qui định: 14,97 mm
- Đo khe hở giữa mặt bên của rãnh rôto và cánh gạt của bơm bằng thước lá + Khe hở lớn nhất theo qui định: 0,03 mm i Kiểm tra van điều khiển lưu lượng
- Bôi dầu trợ lực lên van điều khiển lưu lượng và kiểm tra rằng nó tư rơi vào lỗ lắp van một cách êm dịu hay không
- Bịt 1 trong các lỗ và cấp khí nén khoảng 4÷5 kgf/cm vào lỗ phía đối diện để kiểm tra rò rỉ của van và chắc chắn rằng khí không lọt ra khỏi các lỗ ở đầu van
- Dùng thước cặp đo chiều dài tự do của lò xo nén van điều khiển lưu lượng để kiểm tra lò xo nén của nó, chiều dài tự do theo qui định nhỏ nhất là 35,8 mm j Đo khe hở gữa trục và bạc của bơm
- Đo khe hở đầu giữa trục và bạc bằng panme và đồng hồ đo lỗ
+ Khe hở phải nằm trong tiêu chuẩn 0,01÷ 0,03 mm
+ Khe hở cực đại không vượt quá 0,07 mm
- Thay cả cụm bơm nếu khe hở lớn hơn giá trị cực đại.
Tháo lắp cơ cấu lái
- Bộ dụng cụ tháo vít
- Đế từ của đồng hồ đo
- Đồng hồ đo đường kính xi lanh
- Cờ kê lực loại nhỏ 8 – 13 kgf.cm (0,8 – 1,3 Nm)
- Cờ lê lực 200 kgf.cm (20 Nm)
* Bôi trơn và keo làm kín - Dầu trợ lực lái, keo có mã số 08833 – 00080, THREE BOND 1344, LOCTITE 242 hay loại tương đương
Bảng 6.3 Tháo cơ cấu lái
STT CÔNG VIỆC HÌNH VẼ
1 Cố định cơ cấu lái trên ê tô
Mở van điều khiển khí
- Tháo ống dầu cao áp để quay sang hai bên
- Nới lỏng đai ốc hãm rồi đánh dấu lên đầu thanh răng và thanh lái
- Mở đai ốc hãm và thanh lái
Tại thanh răng tháo cao su che bụi
- Sau đó tháo cao su che bụi
Tháo đệm răng và đầu thanh răng
- Cậy phần bị đánh gập của thanh răng ra
- Đánh dấu ghi nhớ đầu thanh răng ở cả hai bên
Tháo đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng
- Tháo đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng thanh răng bằng dụng cụ chuyên dụng
7 Tháo nắp lò xo dẫn hướng thanh răng
8 Tháo vỏ nắp thanh răng
Tháo xổ bi dưới và đai ốc tự hãm
- Dùng dụng cụ giữ chặt van điều khiển, mở đai ốc tự hãm
- Tháo đệm cao su và ổ bi dưới
- Dùng kìm tháo phanh hãm
- Tháo van điều khiển cùng lúc đó tháo ổ bi trên và phớt dầu
Tháo ống chặn đầu xylanh
- Dùng kìm tháo phanh hãm
- Tháo ống chặn đầu xylanh và đệm cao su bên trong nó
Tháo thanh răng và phớt dầu
- Gõ nhẹ đầu thanh răng rồi gõ thanh răng ra ngoài
13 Tháo mở phớt dầu xilanh và đệm cao su
Bảng 6.4 Lắp cơ cấu lái
STT CÔNG VIỆC HÌNH VẼ
Bôi dầu trợ lực hoặc mỡ lên các chi tiết cần thiết
- Lắp phớt dầu vỏ xilanh và đệm cao su
- Dùng búa nhựa gõ cả cụm vào xilanh
- Đặt dụng cụ vào thanh răng
- Bôi dầu trợ lực lên dụng cụ
- Đặt thanh răng vào xilanh
Lắp ống chặn đầu xilanh, phớt dầu và đệm cao su
- Lắp chặt dụng cụ vào một đầu của thanh răng
- Bôi dầu trợ lực lên dụng cụ
- Lắp phớt dầu mới lên thanh răng
- Dùng dụng cụ, lắp phớt dầu, đệm cao và ống chặn đầu xilanh vào xilanh
- Dùng kìm lắp phanh hãm
Kiểm tra độ kín khít
- Lắp dụng cụ vào cút nối của vỏ xi lanh
- Tạo độ chân không 400 mmHg trong khoảng 30 giây
- Kiểm tra rằng không có sự thay đổi độ chân không
Lắp van điều khiển vào vỏ
- Dùng dụng cụ và máy ép lắp ổ bi trên
Lắp phớt dầu và phanh hãm
- Dùng dụng cụ lắp phớt dầu mới
- Dùng kìm tháo phanh, lắp phanh hãm
Lắp đệm cách, ổ bi dưới và đai ốc tự hãm lên trục van điều khiển
- Lắp đệm cách và ổ bi lên trục van điều khiển
- Dùng dụng cụ để giữ van điều khiển, lắp và xiết đai ốc tự hãm mới
Lắp nắp vỏ thanh răng
- Bôi keo làm kín lên các ren của nắp vỏ thanh răng
- Lắp và xiết nắp vỏ thanh răng
Lắp đế dẫn hướng thanh răng, dẫn hướng thanh răng, lò xo dẫn hướng thanh răng
- Điền mỡ vào và bôi mỡ lên bề mặt trượt, lưng và các bề mặt bên
10 Điều chỉnh tải trọng ban đầu
- Bôi keo lên 2 hoặc 3 ren của nắp lò xo
- Dùng dụng cụ lắp và xiết nắp lò xo Mômen xiết 25 Nm
- Dùng dụng cụ xoay nắp lò xo dẫn hướng thanh răng 15 0
- Xoay trục van điều khiển sang phải và sang trái một hay 2 lần
- Nới lỏng nắp lò xo đến khi lò xo nén dẫn hướng thanh răng không còn tác dụng
- Dùng dụng cụ và cờ lê lực, xiết nắp lò xo dẫn hướng thanh răng đến khi tải trọng ban đầu nằm trong tiêu chuẩn
-Tải trọng ban đâu khi quay:
Lắp đai ốc hãm nắp lò xo dẫn hướng thanh răng
- Bôi keo lên 2 hay 3 ren của đai ốc hãm
- Dùng dụng cụ lắp và xiết đai ốc hãm Mômen xiết 38 Nm
- Kiểm tra lại tải trọng ban đầu
Lắp đệm răng và đầu thanh răng
- Dùng dụng cụ lắp và xiết đầu thanh răng Mômen xiết 72 Nm
- Dùng thanh đồng thau và búa, bẻ gập đệm răng
Lắp cao su che bụi thanh răng và các kẹp
- Chắc chắn rằng lỗ trên cao su che bụi không bị bịt bởi mỡ
- Lắp cao su che bụi
- Lắp các kẹp ngoài với các đầu kẹp hướng ra ngoài
- Vặn đai ốc hãm và đầu thanh lái vào đầu thanh răng đến khi khớp với dấu ban đầu
- Sau khi điều chỉnh độ chụm, xiết chặt đai ốc hãm Mômen xiết
Lắp ống dầu cao áp quay trái và quay phải
- Dùng dụng cụ lắp và xiết các ống Mômen xiết 20 Nm
- Lắp van điều khiển không khí.
