khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô chevrolet captiva

Việc quay vònghay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống láilàm việc thật chuẩn xác.Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo

MỤC LỤC

1 MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 2

2 LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 2

2.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 2

2.2 CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI 12

2.3 CƯỜNG HOÁ LÁI 13

2.4 TÍNH Ổ ĐỊNH CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG 18

3 GIỚI THIỆU Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 22

3.1 SƠ ĐỒ TỔNG THỂ Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 22

3.2 ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 22

3.3 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 24

3.4 HỆ THỐNG PHANH 27

3.5 HỆ THỐNG LÁI 27

3.6 HỆ THỐNG TREO 29

3.7 HỆ THỐNG AN TOÀN 30

3.8 HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA 31

4 HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 32

4.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 32

4.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 33

4.3 KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 34

5 TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA .43

5.1 CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÁI 43

5.2 XÁC ĐỊNH MÔMEN QUAY VÒNG CỦA CÁC BÁNH XE DẪN HƯỚNG .43

5.3 XÁC ĐỊNH LỰC CẦN THIẾT TÁC DỤNG LÊN VÔ LĂNG 47

5.4 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỀN DẪN ĐỘNG LÁI 48

5.5 Tính toán kiểm tra hình thang lái 52

6 CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 56

6.1 ĐỘ RƠ VÀNH TAY LÁI 56

6.2 LỰC TRÊN VÀNH TAY LÁI GIA TĂNG HAY KHÔNG ĐIỀU 57

6.3 ÁP SUẤT CỦA CƯỜNG HÓA LÁI THỦY LỰC HỆ THỐNG LÁI KHÔNG ỔN ĐỊNH 57

7 BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA 59

7.1 BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI 59

7.2 SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 59

8 KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

1 MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải cókinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển Mặt khác, để thuận tiện chongười vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàncao Mà hệ thống lái là một bộ phận quan trọng đảm bảo tính năng đó Việc quay vònghay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống láilàm việc thật chuẩn xác.

Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửachữa Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu vànguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái

Đề tài: Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Chevrolet Captiva mongmuốn đáp ứng một phần nào mục đích đó Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đềsau:

- Khảo sát hệ thống lái

- Tính toán kiểm tra

- Bảo dưỡng sửa chữa

Các nội dung trên được trình bày theo các mục, nhằm mục đích nghiên cứu kếtcấu và nguyên lí làm việc cũng như công dụng, phân loại, yêu cầu chung của các chitiết cũng như từng cụm chi tiết Sự ảnh hưởng của các chi tiết hay từng cụm chi tiếtđến quá trình làm việc cũng như các thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho ôtô vận hành

an toàn trên đường Ngoài ra đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng sửa chữamột số hiện tượng hư hỏng thường xuyên xảy ra của hệ thống lái

2 LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI

2.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU

2.1.1 Công dụng

Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô chuyển động theo mộthướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu

cơ động của xe

Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:

- Cơ cấu lái, vô lăng và trục lái: Dùng để tăng và truyền mômen do người láitác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái

- Dẫn động lái: Dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫnhướng và để đảm bảo động học quay vòng đúng

- Cường hoá lái: Cường hoá lái có thể có hoặc không Dùng để giảm nhẹ lựcquay vòng của người lái bằng nguồn năng lượng từ bên ngoài Nó thường được sửdụng trong các xe có tải trọng vừa và lớn

2.1.2 Yêu cầu

Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:

- Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: Để đảm bảo yêu cầu này thì :

+ Hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệ thống lái khi vô lăng ở vịtrí trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (không lớn hơn 150 khi cótrợ lực và không lớn hơn 50 khi không có trợ lực)

+ Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt

+ Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều

kiện làm việc và mọi chế độ chuyển động

- Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt, trong mộtkhoảng thời gian ngắn, trên một diện tích bé

- Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mònlốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe

- Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc gặpchướng ngại vật

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên

vô lăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành:

+ Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150  200 N;

+ Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N

- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xedẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa gócquay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng

2.1.3 Phân loại

2.1.3.1 Theo vị trí bố trí vô lăng:

a Vô lăng bố trí bên trái: ( tính theo chiều chuyển động ) dùng cho những nước xã

hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ

b Vô lăng bố trí bên phải : Dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái như:

Anh , Thuỵ Điển

Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan sát của người lái, đặt biệt là khivượt xe

2.1.3.2 Theo kết cấu cơ cấu lái chia ra:

a Trục vít - Cung răng

Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững Tuy vậy có nhượcđiểm là hiệu suất thấp th= 0,5….0,7; ng=0,4….0,55), điều chỉnh khe hở ăn khớpphức tạp nếu bố trí cung răng ở mặt phẳng đi qua trục trục vít

Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít (hình2.1) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 2.2) Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếpxúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộchiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đótuổi thọ và khả năng tải tăng Cơ cấu lái loại này thích hợp cho các xe tải cỡ lớn Trụcvít có thể có dạng trụ tròn hay glôbôít (lõm) Khi trục vít có dạng glôbôit thì số răng

ăn khớp tăng nên giảm được ứng suất tiếp xúc và mài mòn

Ngoài ra còn cho phép tăng góc quay của cung răng mà không cần tăng chiều dàicủa trục vít

Hình 2.1 Trục vít lăn - cung răng đặt giữa

1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ

có bán kính khác nhau.

b Trục vít – con lăn

x

0 0

1 2

R 1

2

3

4

7 8

5

6

A-A

Hình 2.3 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành

1- Trục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều chỉnh; 5- Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục con lăn

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 2.3) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô

tô do có ưu điểm:

- Kết cấu gọn nhẹ;

- Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;

- Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;

- Hiệu suất ngịch: ηn = 0,6;

- Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn được bố trí lệchvới đường trục của trục vít một khoảng 5-7 mm Khi dịch chuyển con lăn dọc theotrục quay của đòn quay đứng thì khoảng cách trục giữa con lăn và trục vít sẽ thay đổi

Do đó khe hở ăn khớp cũng thay đổi

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằngcách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít

O1 một lượng x =2,5-5 mm

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức sau:

0 0 1

0 1

2 2

R

R i R

R tZ

R tZ

R0- Bán kính vòng chia của bánh răng cắt trục vít;

i0- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít

Theo công thức trên ta thấy iω thay đổi theo góc quay trục vít Tuy vậy sự thayđổi này không lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí giữa ra vị trí biên) Nên có thể coi như iω

= const

c Trục vít - Chốt quay

Trên hình 2.4 là kết cấu của cơ cấu lái trục vít - chốt quay

Ưu điểm: có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờcách chế tạo bước răng trục vít khác nhau

Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

12

Hình 2.4 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay

1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Đòn quay

d Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng

Trên hình 2.5 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng.Êcu (20) lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rảnh ren của trục vít cho phép thayđổi ma sát trượt thành ma sát lăn Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanhrăng ăn khớp với cung răng trên trục (2)

Hình 2.5 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 ănkhớp; 10 – Đai ốc hãm; 11 – Vòng làm kín; 12 – Mặt bích bên cơ cấu lái; 13 – Đai ốctháo dầu; 14 – Vòng làm kín; 15 – Chốt định vị; 16 – Tấm chặn; 17 – Đai ốc điềuchỉnh độ rơ của ổ bi; 18 – Nắp dưới cơ cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20 – Êcu; 21 – Ống dẫnhướng 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 :

- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận t= 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch n = 0,85

Do hiệu suất nghịch lớn nên khi lái trên đường xấu sẽ vất vả nhưng ôtô có tính ổnđịnh về hướng cao khi chuyển động thẳng

- 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 cở lớn

d Bánh răng – thanh răng

Hình 2.6 Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm; 5- Đai ốc điều chỉnh khe hở

bánh răng thanh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng

1 2 1

Hình 2.7 Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Khớp nối; 2- Thanh răng

Trên hình 2.6 là kết cấu của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

Bánh răng có thể răng thẳng hay răng nghiêng Thanh răng trượt trong các ốngdẩn hướng Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh răngbằng lò xo

Ưu điểm:

- Có tỷ số truyền nhỏ, iω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao Vì vậy được sử dụng rộngrãi trên các xe đua, du lịch, thể thao

- Hiệu suất cao

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo

Nhược điểm:

- 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

2.1.3.3 Theo số lượng bánh xe chuyển hướng chia ra :

a Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu

b Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu

2.1.3.4 Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ cường hoá lái chia ra:

a Cường hoá thuỷ lực

b Cường hoá khí (khi nén hoặc chân không)

c Cường hoá điện

d Cường hoá cơ khí

2.2 CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI

2.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc :

Trên hình 2.8 Trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc:

Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc.

1 - Vô lăng; 2 - Trục lái; 3- cơ cấu lái; 4 - Trục ra của cơ cấu lái; 5 - Đòn quay đứng;

6 - Đòn kéo dọc; 7 - Đòn quay ngang; 8 - Cam quay; 9 - Cạnh bên của hình thang lái;

10 - Đòn kéo ngang; 11-Bánh xe; 12-Bộ phận phân phối; 13 - Xi lanh lực

2.2.2 Sơ đỒ hỆ thống lái với hệ thỐng treo đỘc lẬp

Trên hình 2.9 trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập

Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.

1-Vô lăng; 2- Trục lái; 3-Cơ cấu lái; 4-Trục ra; 5-Đòn quay đứng; 6-Bộ phậnhướng của hệ thống treo; 7-Đòn kéo bên; 8-Đòn lắc; 9-Bánh xe

2.2.3 Sơ đồ hệ thống lái hai cầu dẫn hướng

Cầ u 1

1 2 3

Hình 2.10 sơ đỒ hỆ thỐng lâi hai cẦu dẪn hưỚng

1 - Vô lăng; 2 - Trục lâi; 3 - cơ cấu lâi; 4 - Trục ra của cơ cấu lâi; 5 - Đòn nghiíngbín; 6- Thanh kĩo trung gian; 7 - Thanh kĩo ngang

2.3 CƯỜNG HOÂ LÂI

2.3.1 Công dụng

Trín câc xe ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp vă câc xe khâch hay mây kĩobânh bơm hiện đại thường có trang bị cường hoâ lâi để:

- Giảm nhẹ lao động cho người lâi

- Tăng an toăn cho chuyển động

- Khi xe đang chạy một tốc độ lớn mă một bín lốp bị thủng, cường hoâ lâi đảmbảo cho người lâi đủ sức điều khiển, giữ được ô tô trín đường mă không bị lao sangmột bín

Sử dụng cường hoâ lâi có nhược điểm lă lốp mòn nhanh hơn (do lạm dụng cườnghoâ để quay vòng tại chổ ), kết cấu hệ thống lâi phức tạp hơn vă tăng khối lượng côngviệc bêo dưỡng

2.3.2 Yêu cầu

Cường hoá lái phải đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Khi cường hoá lái hỏng thì hệ thống lái vẫn làm việc bình thường cho dù láinặng hơn

- Thời gian chậm tác dụng nhỏ

- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay vô lăng và góc quay bánh xe dẫn hướng

- Khi sức cản quay vòng tăng lên thì lực yêu cầu tác dụng lên vô lăng củng tăngtheo, tuy vậy không được vượt quá 100  150 N

- Không xảy ra hiện tượng tự cường hoá khi xe đi qua chổ lồi lỏm, rung xóc

- Phải có tác dụng như thế nào để khi một bánh xe dẫn hướng bị hỏng, bị nổ thìngười lái có thể vừa phanh ngặt vừa giữ được hướng chuyển động cần thiết của xe

2.3.3 Phân loại

Theo nguồn năng lượng:

- Cường hoá thuỷ lực

- Cường hoá khí ( khí nén hoặc chân không )

- Cường hoá điện

- Cường hoá cơ khí

Cường hoá thuỷ lực được dùng phổ biến nhất vì có kết cấu nhỏ gọn và làm việckhá tin cậy

Theo sơ đồ bố trí phân ra làm 4 dạng:

- Cơ cấu lái, bộ phận phân phối,xylanh lực được bố trí chung thành một cụm

- Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung

- Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xy lanh lực bố trí riêng

- Xy lanh lực bố trí riêng, bộ phận phân phối và cơ cấu lái bố trí chung

2.3.4 Các thông số đánh giá cơ bản

Để đánh giá tính năng làm việc của cường hoá lái, người ta dùng các thông số

cơ bản sau:

2.3.4.1.Hệ số hiệu quả:

Khq =

ch l

l c

l

p p

p p

p



 (2.5)

Ở đây:

Pl, pc - Lực cần tác dụng lên vô lăng để quay bánh xe dẫn hướng khikhông có và có cường hoá.

Pch - Lực do cường hoá đảm nhận quy về vô lăng

Đối với các kết cấu hiện nay: Khq=1÷15

2.3.4.2.Chỉ số phản lực của cường hoá lên vành tay lái:

Chỉ số này đặc trưng cho khả năng đảm bảo cảm giác đường của cường hoá

Với các kết cấu hiện nay 0 = 10O 15O; Pl0 = 20 50N.

2.3.5 Thành phần cấu tạo và sơ đồ bố trí

2.3.5.1 Nguồn lăng lượng:

Nguồn năng lượng dùng để cung cấp năng lượng cho cường hoá, có thể là:Bơmdầu, máy nén + bình chứa hoặc ắc quy + máy phát

2.3.5.2 Bộ phận phân phối:

Bộ phận phân phối dùng để phân phối đều chỉnh năng lượng cung cấp cho cơcấu chấp hành và đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay của vô lăng và góc quay của cácbánh xe dẫn hướng Bộ phận phân phối thực chất là các van thuỷ lực, khí nén hay cáccông tắc và mạch điện

2.3.5.3 Bộ phận chấp hành:

Bộ phận chấp hành dùng để tạo và truyền lực trợ lực lên truyền động lái Tuỳtheo loại cường hoá mà nó có thể là xi lanh thuỷ lực, xi lanh khí nén hay động cơ điện.Các bộ phận trên có thể được bố trí theo 4 sơ đồ sau:

Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung thành một cụm nhưtrên hình 2.11

Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung như trênhình 2.12

Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xi lanh lực bố trí riêng như trên hình 2.13

Xi lanh lực bố trí riêng, cơ cấu lái và bộ phận phân phối bố trí chung như trênhình 2.14

Hình 2.11 Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung thành

một cụm.

1- cơ cấu lái; 2- Bộ phận phân phối; 3 - xi lanh lực

Hình 2.12 Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố

trí chung.

1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xilanh lực

Hình 2.13 Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí riêng

1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xi lanh lực

Hình 2.14 Sơ đồ bố trí xilanh lực riêng, cơ cấu phân phối và cơ cấu lái bố

trí chung

1 - cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - cơ cấu lái

Ưu nhược điểm của từng sơ đồ:

-Theo các sơ đồ hình 2.12; 2.13; 2.14

Ưu điểm: Dễ bố trí, tăng tính thống nhất của sản phẩm, giảm tải tác dụng lên các chitiết hệ thống lái

Nhược điểm: Kết cấu kém cứng vững hơn, chiều dài các đường ống lớn, dẫn đếntăng khả năng dao động các bánh xe dẫn hướng.

2.4 TÍNH Ổ ĐỊNH CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG

Tính ổn định của bánh xe dẫn hướng được hiểu là khả năng của chúng giữ được

vị trí ban đầu ứng với khi xe chuyển động thẳng và tự quay về vị trí này sau khi bịlệch

Nhờ tính ổn định mà khả năng dao động của các bánh xe dẫn hướng và tải trọngtác dụng lên hệ thống lái được giảm đáng kể

Tính ổ định của bánh xe dẫn hướng được duy trì dưới tác dụng của các thànhphần phản lực: Thẳng đứng, bên và tiếp tuyến tác dụng lên chúng khi xe chuyển động

2.4.1 Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe

Khi trụ quay đứng được đặt nghiêng ngang thì phản lực thẳng đứng của đất tácdụng lên trục trước của xe sẽ được sử dụng để đảm báo tính ổn định của bánh xe dẫnhướng, bởi vì trên mặt đường cứng khi các bánh xe dẫn hướng bị lệch khỏi vị trí trunggian của chúng thì trục trước của xe sẽ được nâng lên

Trên hình 2.15a là sơ đồ của bánh xe dẫn hướng có trụ quay đứng đặt nghiêngngang một góc Nếu xem như bánh xe không có góc doãng thì ta có thể phân phảnlực thẳng đứng của mặt đất Z1 làm 2 thành phần: Z1.cosβ song song với tâm trục quayđứng và Z1.sinβ vuông góc với nó

Trên hình 2.15b biểu thị bánh xe của các lực tác dụng lên nó trong mặt phẳngđường giả sử bánh xe quay đi 1 góc khi đó Z1.sinβ có thể phân thành 2 thành phầnlực: Z1.sinβ.cosθ nằm trong mặt phẳng đi qua dường tâm của cam quay và

Z1.sinβ.sinθ nằm trong mặt phẳng giữa của bánh xe

Từ hình 2.14b ta tìm được momem ổn định tạo nên bởi tác dụng của phản lựcthẳng đứng của đất lên bánh xe và độ nghiêng bên của trụ đứng:

Mz =Z1.sin.sin.bn (2.7)

Trong đó:

bn - Khoảng cách từ tâm mặt phẳng tựa của bánh xe đến trục của trục quay Qua biểu thức trên ta lấy mô men ổn định M tăng lên khi tăng góc của bánh xedẫn hướng Mômen này có ý nghĩa chủ yếu là làm cho các bánh xe dẫn hướng tự độngquay về vị trí trung gian sau khi thực hiện quay vòng

Khi quay vòng bánh xe dẫn hướng, moomen ổn định Mz sẽ chống lại sự quayvòng, vì vậy phải tăng thêm lực tác dụng lên vành tay lái Mặc khác, nhờ độ nghiêngngang của trụ đứng mà mômen do phản lực tiếp tuyến của đất tác dụng lên bánh xe sẽgiảm xuống, vì cánh tay đòn của nó giảm đi

Trị số của góc nghiêng ngang của trụ đứng ở các ô tô hiện nay thường dao độngtrong giới hạn từ 0 đến 80

Hình 2.15 góc nghiêng của trục quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe.

2.4.2 Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc

Khi ô tô chuyển động trên đường lúc quay vòng sẽ có lực ly tâm tác dụng, hoặckhi chuyển động có gió thổi ngang, hay thành phần bên của trọng lực khi xe khi xechạy trên mặt đường nghiêng, ở khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ xuấthiện phản lực bên Py.

Khi trụ quay đúng đặt nghiêng về phía sau 1 góc so với chiều tiến của xe thìphản lực bên Py sẽ tạo với tâm tiếp xúc o một mô men ổn định như sau (hình 2.16):

M=Py.C (2.8)

Trong đó:

Py - Phản lực ngang đặt tại điểm O

Mô men này có xu hướng làm quay bánh xe trở về vị trí trung gian khi nó lệchkhỏi vị trí này

Vì C= rb.sinnên mômen ổn định có thể viết dưới dạng như sau:

a b

Hình 2.16 Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc của xe.

Khi quay vòng, người lái người lái phải tạo ra 1 lực để khắc phục mômen này , vìvậy góc thường không lớn Trị số của góc đối với ô tô hiện nay là 0  30.Mômen ổn định M không phụ thuộc vào góc quay của bánh xe dẫn hướng

2.4.3 Góc doãng của bánh xe dẫn hướng

Góc doãng: Là góc tạo bởi mặt phẳng quay bánh xe và mặt phẳng thẳng đứng,chiều dương ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ đầu xe



O

Hình 2.17 Góc doãng của bánh xe dẫn hướng phía trước.

+ Góc này có công dụng như sau:

- Ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới tác dụng củatrọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trước và hệthống treo trước

- Tạo nên thành phần chiều trục từ trọng lượng xe chống lại lực Z1sinβcosθ và giữcho bánh xe trên trục của cam quay.

- Giảm cánh tay đòn C của phản lực tiếp tuyến đối với trục trụ đứng, để làm giảmtải trọng tác dụng lên dẫn động lái và giảm lực lên vành tay lái

2.4.4 Độ chụm của bánh xe dẫn hướng

Khi phía trước của hai bánh xe gần nhau hơn phía sau của hai bánh xe khi nhìn

từ trên xuống thì gọi là độ chụm đầu (sự bố trí ngược lại gọi là độ mở) Độ chụm đượcxác định bằng hiệu số của hai khoảng cách giữa các đầu nút sau (B) và trước (A) củavành bánh xe nằm ở chiều cao tâm bánh xe

+ Góc này có công dụng như sau:

- Ngăn ngừa khả năng gây ra độ chụm âm do tác động của lực cản lăn khi xuấthiện những khe hở và đàn hồi trong hệ thống trục trước và dẫn động lái

- Làm giảm ứng suất trong vùng tiếp xúc của bánh xe với mặt đường cho gócdoãng của bánh xe dẫn hướng gây nên

Hình 2.18 Độ chụm của bánh xe dẫn hướng

3 GIỚI THIỆU Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA

3.1 SƠ ĐỒ TỔNG THỂ Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA

Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể xe Chevrolet Captiva

Bảng 1-1 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe Chevrolet Captiva

-mmmm

1562

1572

3.2 ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA

Xe Chevrolet Captiva được trang bị động cơ FAM II 2.4D Động cơ DOHC16V 2.4 lít, 136 sức ngựa tại 5.000 vòng/ phút và mô men xoắn cực đại 220N.m tại2.200 vòng/ phút trục cam kép (DOHC) Một trục cam điều khiển các xupap nạp, còntrục cam kia điều khiển xupap xả Trục cam được nằm ở trên các cổ trục trên nắp máy

và được giữ bởi các nắp cổ trục cam Trên các cổ trục cam có các lỗ để dẫn dầu bôitrơn cho các cổ trục Dầu bôi trơn hồi về các te thông qua các đường hồi về nắp máy

và than máy Biên dạng cam dùng để mở các xupap nạp và xả một cách chính xác vềthời điểm Các biên dạng cam được bôi trơn bằng dầu từ các con đội thủy lực Hộp số

tự động với 5 tốc độ và được điều khiển bằng điện tử Các bộ phận chính của hộp số là

bộ chuyển đổi mô men, cụm bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển thủy lực và điện

cơ này khá tốt, cả trên đường đô thị hay đường trường Chevrolet Captiva đều rất linhhoạt với khả năng lấy lại tốc độ nhanh chóng

Hình 3.2 Động cơ Fam II 2.4D Bảng 3.2 Thông số động cơ Chevrolet Captiva

Số xy lanh và bố trí 4 máy thẳng hang (1-3-4-2)

Cơ cấu xu páp 16 xupap DOHC, dẫn động xích

Đường kính xy lanh x Hành trình

Công suất cực đại [KW] 100 (tại 5000 vòng/ phút)

Mômem cực đại [N.m] 220 (tại 2200 vòng/ phút)

3.3 HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

Hệ thống truyền lực của ôtô Chevrolet Captiva được bố trí theo kiểu FF (động cơ

nằm ngang đặt ở đằng trước, cầu trước chủ động) Ô tô Chevrolet Captiva đang khảosát có cầu trước chủ động dẫn hướng

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực ô tô Chevrolet Captiva

1- Phanh B5; 2 - trục thứ cấp; 3 - Bánh răng hành tinh; 4 - Cụm ly hợp C1&C2; 5

- Vỏ hộp số; 6 Phanh B3; 7 Khớp một chiều F2; 8 Cụm phanh B1&B2; 9 Bánh phản ứng; 10 - Trục thứ cấp; 11 - Bánh bơm; 12 - Bánh tuabin;13 - Đường cấp dầu; 14 - Cụm bánh răng vi sai

Hệ thống truyền lực tích hợp vào trong một cụm gồm có phần biến mô thuỷ lực đảm nhiệm luôn vai trò là ly hợp Phần hộp số gồm có các cơ cấu bánh răng, các phanh, ly hợp, khớp một chiều Và truyền lực cuối cùng(bộ vi sai) cũng tích hợp luôntrong đó

Hộp tự động AW55-51LE lắp trên ôtô Chevrolet Captiva là hộp số tự động 5 cấp

số tiến và 1 cấp số lùi Do ôtô có cầu trước là cầu chủ động nên hộp số đặt nằm ngang.Mômen xoắn được truyền từ động cơ qua biến mô, qua bộ truyền lực hành tinh đếnhộp vi sai rồi ra hai bánh xe trước Do đó, hộp vi sai được đặt bên trong hộp số, vì thếhộp số có kết cấu nhỏ gọn

Việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được điềukhiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động cơ

Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đặt trên

xe sau đó xử lý những thông tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu ra điều khiểnnhững van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số

Bảng : Các tỷ số truyền của hộp số AW55-51LE

Tỷ số truyền hộp số

và truyền lực đến trục thứ cấp của hộp số thông qua bộ truyền lực của cơ cấu bánhrăng hành tinh

Loại ly hợp này có nhiều ưu điểm hơn so với loại ly hợp ma sát

3.4 HỆ THỐNG PHANH

Bảng3.4. Thông số kỹ thuật của hệ thống phanh

sau Độ dàyĐộ dày loại bỏ 9 2 [mm][mm]

5 – Công tắc;6,12 – Các cảm biến; 7- Dòng phanh ;8 - Bộ thuỷ lực + máy tính;

9– Đèn báo ABS; 10 – Đèn báo phanh;11 – Dòng phanh 2

3.5 HỆ THỐNG LÁI

Hệ thống lái trên ô tô Chevrolet captive là hệ thống lái kiểu bánh răng- thanhrăng, có bộ trợ lực lái bằng thuỷ lực nên giúp giảm nhẹ lao động cho người lái và tăngtính an toàn lao động Hệ thống trợ lực lái gồm 3 tổng thành: bơm trợ lực lái, bình dầu

và cơ cấu lái Bơm trợ lực lái là kiểu bơm cánh gạt, cơ cấu lái có các van điều khiểndòng dầu trợ lực vào các piston của thanh răng

Hệ thống lái xe Chevrolet captiva gồm các thông số sau:

Đường kính ngoài của vô lăng có túi khí: 390 [mm]

Số vòng quay tối đa: 3,4 [mm]

Cột lái có thể điều chỉnh được, có cơ cấu giảm chấn và chỉnh nghiêng

Trợ lực lái dạng liên động

Hình thang lái sau trục trước

Tỉ số truyền có trợ lực lái : 18,5

Cơ cấu lái loại bánh răng và thanh răng

Thể tích dầu trong trợ lực lái : 1,1 (lít)

Hình 3.6 Sơ đồ lắp cơ cấu lái bánh răng-thanh răng

1 - Khớp nối; 2 - Thanh răng

3.6 HỆ THỐNG TREO

3.6.1 Hệ thống treo phía trước

Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn

Hình 3-24 Cấu tạo hệ thống treo trước1- Lò xo; 2- Bộ giảm chấn ống; 3- Thanh nối của bộ cân bằng ngang

3.6.2 Hệ thống treo sau

Là loại hệ thống treo đa liên kết, sử dụng lò xo trụ,

Giảm chấn thuỷ lực, xi lanh tác động kép,

Giảm chấn sử dụng trên hệ thống treo sau là loại giảm chấn thuỷ lực, tác động kép

Hình 3.8 Cơ cấu treo sau trên ôtô Chevrolet Captiva

1 – Lò xo trụ; 2 - Ống giảm chấn; 3, 6 – Các tay đòn; 4 – Thanh cân bằng;

Cảm biến phía trước đầu xe được đặt phía sau giá đỡ két nước Dữ liệu từ cảmbiến luôn được giám sát bởi bộ điều khiển túi khí, bộ điều khiển túi khí so sánh thôngtin từ cảm biến đặt ở đầu xe với cảm biến đặt bên trong bộ điều khiển, nếu mức độ vachạm (lực va chạm) vượt quá giá trị qui định, bộ điều khiển túi khí sẽ cho bung túi khí

và rút bộ dây đai an toàn

Cảm biến va chạm sườn xe được đặt ở chân cột bên của sườn xe Khi va chạmngang xảy ra, bộ điều khiển RCM so sánh mức độ va chạm thu được từ dữ liệu củacảm biến va chạm ngang với dữ liệu trong chương trình của bộ điều khiển RCM Nếumức độ va chạm vượt giá trị qui định thì bộ điều khiển RCM điều khiển cho bung túikhí và rút bộ dây đai an toàn

A B

C

Hình 3.9 Sơ đồ hệ thống túi khí an toàn trên ôtô Chevrolet Captiva

A – Cảm biến va chạm phía trước xe; B – Cảm biến va chạm sườn xe;

C – Bộ điều khiển túi khí; D – Túi khí bảo vệ người lái;

E - Túi khí bảo vệ người ngồi trên ghế phụ

3.7.2 Hệ thống điều khiển dây đai an toàn

Dây đai an toàn là biện pháp chính để bảo vệ hành khách Việc đeo dây an toàntránh cho hành khách khỏi văng ra khỏi xe khi có tai nạn, hạn chế chấn thương, đồngthời giảm phát sinh va đập thứ cấp trong cabin

Chương trình điều khiển ổn định bằng điện tử (ESP) ESP cảm nhận sự bất ổntrong suốt quá trình gia tốc, phanh rẽ hoặc quay vòng và tác động lên các bánh xe khigặp sự cố giúp xe luôn vận hành ổn định

3.8 HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA

Hệ thống điều hòa trên xe Chevrolet Captiva gồm có máy nén, bộ hoá hơi, vanđiều khiển lưu lượng, bình chứa, bộ ngưng tụ Để tăng hiệu quả của quá trình trao đổinhiệt giữa môi chất công tác và không khí xung quanh, người ta đặt các quạt hútkhông khí lưu thông qua bộ hoá hơi cũng như bộ ngưng tụ Van điều khiển lưu lượngkiểu ống tiết lưu có tiết diện thông qua định cữ sẵn nên lưu lượng môi chất thông qua

cố định do đó không thể điều chỉnh được cường độ làm lạnh theo nhiệt độ hiện thời.Trong các hệ thống điều hoà nhiều xe hiện nay sử dụng kiểu van giãn nở điều khiểnđược lưu lượng ga lỏng hoá hơi qua van tuỳ theo nhiệt độ hiện thời trong khoang xe.Các đường ống dẫn phía cao áp thường làm bằng kim loại, các đường ống dẫn phíathấp áp làm bằng cao su tổng hợp Bộ hoá hơi, quạt hút van giãn nở và lỗ xả nước thảithường được lắp trong cùng một kết cấu thường gọi là khối làm lạnh