Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu hệ thống lái trên xe ô tô innova

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU1PHẦN 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI4PHẦN 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA INNOVA5CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA INNOVA51.1. Giới thiệu chung về xe Toyota Innova51.2. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Innova6CHƯƠNG 2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE INNOVA 112.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái ô tô112.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu112.1.1.1. Công dụng112.1.1.2. Phân loại112.1.1.3. Yêu cầu122.1.2. Các chỉ tiêu và thông số đánh giá hệ thống lái132.1.2.1. Tỷ số truyền của hệ thống lái132.1.2.2. Hiệu suất của hệ thống lái152.1.2.3. Khe hở ăn khớp của hệ thống lái172.1.2.4. Độ rơ vành lái182.1.2.5. Góc đặt bánh xe192.1.3. Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái292.1.3.1. Vô lăng292.1.3.2. Trục lái292.1.3.3. Cơ cấu lái292.1.3.4. Dẫn động lái382.1.3.5. Trợ lực lái402.1.4. Bố trí chung hệ thống lái xe trợ lực thủy lực432.2.Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Toyota Innova472.2.1. Vành tay lái472.2.2. Trục lái và trục các đăng của hệ thống lái Innova482.2.3. Cơ cấu lái512.2.4. Dẫn động lái532.2.5. Trợ lực lái542.2.5.1. Bơm trợ lực lái552.2.5.2. Van phân phối58CHƯƠNG 3. CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG LÁI XE INNOVA VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC633.1. Độ rơ vành tay lái tăng633.2. Lái nặng643.3. Áp suất dầu của trợ lực lái trong hệ thống lái không ổn định653.4. Vành tay lái bị rung663.5. Xe có xu hướng chuyển động lệch663.6. Sự nảy ngược của vô lăng663.7. Trả lái kém663.8. Tiếng kêu bất thường66CHƯƠNG 4. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI XE INNOVA674.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái674.1.1. Các yêu cầu chung674.1.2. Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái674.2. Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái754.2.1. Sửa chữa bơm trợ lực lái754.2.2. Sửa chữa cụm thanh nối dẫn động lái79PHẦN 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC THỦY LỰC1. ĐẶT VẤN ĐỀ832. THIẾT KẾ MÔ HÌNH832.1. Các bước hoàn thành mô hình832.2. Kích thước mô hình832.3. Tính toán kiểm tra hình thang lái842.4. Tính toán chọn công suất bơm902.5. Các bộ phận chính của mô hình90PHẦN 4: KẾT LUẬN94TÀI LIỆU THAM KHẢO95LỜI NÓI ĐẦUKể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực không ngừng phát triển và đạt được thành tựu to lớn.Ngày nay với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô đã chế tạo ra nhiều loại ôtô với hệ thống lái có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảo vấn đề an toàn và tính cơ động của ôtô.Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được nhận đề tài “ Nghiên cứu hệ thống lái xe Toyota Innova, thiết kế mô hình hệ thống lái có trợ lực thủy lực ”. Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ thống lái của xe Toyota Innova nói riêng; từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn.Tập đồ án này trang bị cho người sử dụng, vận hành ôtô có những kiến thức cơ bản về hệ thống lái trên ôtô. Trong quá trình làm việc của hệ thống lái không thể tránh khỏi những hư hỏng hao mòn các chi tiết. Vì vậy đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa.Được sự hướng dẫn rất tận tình của thạc sĩ Trần Văn Trung, cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài này. Vì thời gian và kiến thức có hạn nên trong tập đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Vì vậy em mong các thầy, cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn.Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thạc sĩ Trần Văn Trung. Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong bộ môn đã truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức quý báu trong quá trình học tập ở trường và thời gian làm đồ án tốt nghiệp. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 3 năm 2012.Sinh viên thực hiện.Nguyễn Hồng NamPHẦN 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀIĐể đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao.Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô nhờ quay vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong của ôtô khi cần thiết.Việc điều khiển chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái tiếp nhận lực lái tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ vô lăng tới cơ cấu lái, cơ cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới các thanh dẫn động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng. Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe.Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa. Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu và nguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái. Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã được giao thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA INNOVA – THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC THỦY LỰC”.Ngoài mục đích chính là báo cáo tốt nghiệp, nghiên cứu hệ thống lái còn giúp sinh viên hệ thống và nâng cao kiến thức đã được học. Qua đó, sinh viên có nền tảng kiến thức về kỹ thuật vững vàng để tiếp thu các công nghệ mới, các thiết bị mới của các hãng danh tiếng khác nhau và tích lũy kinh nghiệm có ích cho công việc sau này. Về phần mô hình hệ thông lái trợ lực thủy lực chúng tôi hoàn thành cũng không ngoài mục đích tạo một cái nhìn trực quan nhất để có thể dễ dàng hình dung và nắm bắt các kiến thức đã được học và cũng có thể làm mô hình giảng dạy cho các bạn sinh viên khóa sau.PHẦN 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Kể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực không ngừng phát triển và đạt được thành tựu to lớn Ngày nay với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô đã chế tạo ra nhiều loại ôtô với hệ thống lái có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảo vấn đề an toàn và tính cơ động của ôtô Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được nhận đề tài “ Nghiên cứu hệ thống lái xe Toyota Innova, thiết kế mô hình hệ thống lái có trợ lực thủy lực ” Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ thống lái của xe Toyota Innova nói riêng; từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn Tập đồ án này trang bị cho người sử dụng, vận hành ôtô có những kiến thức cơ bản về hệ thống lái trên ôtô Trong quá trình làm việc của hệ thống lái không thể tránh khỏi những hư hỏng hao mòn các chi tiết Vì vậy đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa Được sự hướng dẫn rất tận tình của thạc sĩ Trần Văn Trung, cùng với sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài này Vì thời gian và kiến thức có hạn nên trong tập đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót nhất định Vì vậy em mong các thầy, cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thạc sĩ Trần Văn Trung Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong bộ môn đã truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức quý báu trong quá trình học tập ở trường và thời gian làm đồ án tốt nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 3 năm 2012 1 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hồng Nam PHẦN 1: MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao.Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô nhờ quay vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong của ôtô khi cần thiết Việc điều khiển chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái tiếp nhận lực lái tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ vô lăng tới cơ cấu lái, cơ cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới các thanh dẫn động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu và nguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã được giao thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA INNOVA – THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC THỦY LỰC” Ngoài mục đích chính là báo cáo tốt nghiệp, nghiên cứu hệ thống lái còn giúp sinh viên hệ thống và nâng cao kiến thức đã được học Qua đó, sinh viên có nền tảng kiến thức về kỹ thuật vững vàng để tiếp thu các công nghệ mới, các thiết bị mới của các hãng danh tiếng khác nhau và tích lũy kinh nghiệm có ích cho công việc sau này Về phần mô hình hệ thông lái trợ lực thủy lực chúng tôi hoàn thành cũng không ngoài mục đích tạo một cái nhìn trực quan nhất để có thể dễ dàng hình dung và nắm bắt các kiến thức đã được học và cũng có thể làm mô hình giảng dạy cho các bạn sinh viên khóa sau 2 PHẦN 2: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA INNOVA CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA INNOVA 1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota Innova Toyota Innova là thế hệ mới của dòng xe đa dụng nằm trong chiến lược toàn cầu của Toyota, kể từ khi được giới thiệu lần đầu trên thế giới vào tháng 8/2004, mẫu xe này đã được khách hàng đón nhận nồng nhiệt Tới Việt Nam vào tháng 1/2006, ngay lập tức Innova đã lập nên những kỷ luật trên thị trường xe hơi Việt Nam, trở thành model đầu tiên và duy nhất cho tới hiện nay đạt và vượt ngưỡng tiêu thụ 1.000 xe/tháng cũng như là mẫu xe bán chạy nhất liên tục trong 5 năm vừa qua Tính tới hết tháng 1/2010, mẫu xe Innova đã đạt doanh số bán tổng cộng hơn 53.600 chiếc, chiếm tới 64% thị phần phân khúc xe đa dụng ở việt Nam Trong 5 năm này, đã có nhiều mẫu xe đa dụng khác, của các thương hiệu khác xuất hiện, thậm chí có những đối thủ từng được dự đoán sẽ cạnh tranh trực tiếp với vị trí của Innova Thế nhưng mọi dự đoán dường như đều trật ! Vị trí số một- Xe bán chạy nhất trên thị trường của Innova không những được củng cố mà còn tiếp tục nới rộng thêm khoảng cách với các đối thủ phía sau 3 Hình 1.1 Hình dáng ngoài xe Toyota Innova Tại Việt Nam, kể từ khi ra mắt vào tháng 1/2006, mẫu Innova đã đạt được những thành công lớn Hiện tại, Innova là mẫu xe bán chạy nhất thị trường, với doanh số cộng dồn đạt trên 45.789 xe (tính đến hết tháng 12/2009) Bao gồm các mẫu xe Innova J, G, V Tháng 1/2010 Toyota Việt Nam ra mắt phiên bản mới INNOVA GSR Innova GSR được trang bị hộp số tay 5 cấp, động cơ 2.0L DOHC 4 xy-lanh thẳng hàng, phun xăng điện tử 1TR-FE, sử dụng hệ thống điều khiển phối khí thông minh (VVT-i) Trang thiết bị an toàn gồm : cấu trúc khung gầm TOP (Toyota Outstanding Performance), khung xe GOA (Global Outstanding Assessment) hấp thụ xung lực, hệ thống phanh đĩa phía trước và phanh tang trống phía sau có sự hỗ trợ của van phân phối lực phanh Ngoài ra, Innova GSR còn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh, cảm biến lùi, hai túi khí phía trước, cột lái tự đổ Hệ thống treo của Innova GSR là loại lò xo cuộn, đòn kép và thanh cân bằng cho hệ thống treo trước Hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm liên kết với lò xo cuộn và tay đòn bên 4 Những trang bị khác so với các phiên bản cũ gồm: gương chiếu hậu ngoài mạ crôm tích hợp đèn báo rẽ, bậc lên xuống, tấm chắn nắng sườn xe, la-zăng thiết kế mới với 5 cánh kép, cánh hướng gió nóc cửa sau, chụp ống xả mạ crôm 1.2 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Innova Được trang bị động cơ 1TR-FE mạnh mẽ cùng các công nghệ hiện đại, đặc biệt là cấu trúc khung và gầm xe TOP cứng cáp cùng hệ thống treo ưu việt giúp xe vận hành hiệu quả và êm ái trên mọi địa hình Động cơ sử dụng trên xe Toyota Innova là loại động cơ xăng 4 kỳ , với 4 xy lanh đặt thẳng hàng Động cơ sử dụng trục cam kép với công nghệ điều khiển đóng mở xu páp thông minh (VVT- i), giúp cho xe tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường - Công suất tối đa: 134 HP / 5600 rpm - Mô men xoắn tối đa: 186 Nm / 4000 rpm Hộp số tự động 4 cấp được trang bị trên Innova V là một cải tiến hoàn toàn mới khẳng định Innova thật sự là 1 chiếc xe gia đình, ngay cả phụ nữ cũng có thể điều khiển dễ dàng và thoải mái 5 Khung và gầm xe TOP (Toyota Oustanding Performance) chắc khỏe và cứng cáp, cho hiệu quả lái ổn định Khả năng giảm xóc và chống rung tốt tạo cảm giác nhẹ nhàng và êm ái cho hành khách trên mọi hành trình Hệ thống treo trước độc lập với lò xo cuộn, đòn kép, thanh cân bằng làm tăng độ ổn định của xe cho hành khách cảm giác thoải mái tối đa 6 Hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm liên kết với lò xo cuộn và tay đòn bên, cho hiệu quả giảm xóc tối ưu Hệ thống lái trên xe Toyota Innova là hệ thống lái cơ khí với tay lái trợ lực thủy lực, giúp tay lái nhẹ hơn khi chạy xe ở tốc độ thấp và trở lại mức bình thường khi xe chạy ở tốc độ cao Hệ thống lái xe Toyota Innova bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái, và trợ lực lái • Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái • Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối • Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực • Bán kính quay vòng: Bán kính quay vòng tối thiểu 5,4 m Các thông số kỹ thuật của xe Toyota Innova STT TÊN THÔNG SỐ 1 2 Động cơ Hộp số Kích thước tổng thể (dài x rộng x cao) Chiều dài cơ sở Chiều rộng cơ sở (trước/sau) Khoảng sáng gầm xe 3 4 5 6 ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ INNOVA V INNOVA G 2,0 lít (1TR-FE) 4 số tự động 5 số tay mm 4.580 x 1.770 x 1.745 mm 2.750 mm 1.510/1.510 mm 191 7 7 8 Trọng lượng không tải Trọng lượng toàn tải 9 Hệ thống phanh kg kg Trước Sau Trước 10 Hệ thống treo Sau 12 13 Bán kính vòng quay tối thiểu Vỏ và mâm xe Dung tích bình xăng 14 Kiểu động cơ 15 16 17 18 19 20 Dung tích công tác Công suất tối đa Mô men xoắn tối đa Hệ thống phun nhiên liệu Tiêu chuẩn khí thải Đèn sương mù Màn hình hiển thị đa thông tin Hệ thống điều hòa Khóa cửa điều khiển từ xa 11 21 22 23 m Lít cc HP/rpm Nm/rpm Trước 25 26 27 28 29 30 Tay lái Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) Cảm biến lùi Sưởi kính sau Túi khí Cột lái tự đổ Chất liệu ghế 5,4 205/65R15, mâm đúc 55 4 xy lanh thẳng hàng, 16 xu páp, DOHC với VVT- i 1998 134/5600 186/42000 EFI Euro step 2 Có Có Thiết kế 24 1.565-1.585 1.530 -1.550 2.130 2.130 Đĩa thông gió Tang trống Độc lập với lò xo cuộn, đòn kép và thanh cân bằng Liên kết 4 điểm, lò xo cuộn và tay đòn bên Tay lái gật gù 2 dàn lạnh Có 4 chấu, 4 chấu, bọc da Urethane Có Có Có Có Có (Người lái và hành khách phía trước) Có Da Nỉ cao cấp 8 Hình 1.2 : Bản vẽ tổng thể xe Toyota Innova CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA INNOVA 2.1 Giới thiệu chung về hệ thống lái ô tô : 2.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu : 2.1.1.1 Công dụng : − Để thay đổi phương chuyển động của ô tô − Để giữ đúng phương chuyển động của ô tô theo ý muốn của lái xe Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau: + Vô lăng, trục lái và cơ cấu lái: dùng để tăng và truyền mômen do người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái + Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng 9 + Trợ lực lái: Thường sử dụng trên các xe tải trọng lớn và vừa Nó dùng để giảm nhẹ lực quay vòng cho người lái bằng nguồn năng lượng bên ngoài Trên các xe cỡ nhỏ có thể không có 2.1.1.2 Phân loại : a Theo cách bố trí vô lăng: − Vô lăng bố trí bên trái: ( tính theo chiều chuyển động ) dùng cho những nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ − 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 khi vượt xe b Theo đặc điểm kết cấu cơ cấu lái: − − Trục vít - Cung răng Trục vít – con lăn − Trục vít - Chốt quay − Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng − Bánh răng – thanh răng c Theo đặc điểm kết cấu dẫn động : − Theo phương pháp dẫn động bánh xe dẫn hướng : • Dẫn động riêng biệt • Dẫn động chung cho cả 2 bánh xe dẫn hướng ( loại phổ biến) − Theo kết cấu hình thang lái • Hình thang lái liền • Hình thang lái phân chia − Theo cách bố trí hình thang lái • Bố trí trước dầm cầu • Bố trí sau dầm cầu • Bố trí hỗn hợp d Theo đặc điểm trợ lực lái : 10 • Tháo cái hãm đầu xi lanh • Tháo thanh răng và phớt dầu b Kiểm tra cụm thanh nối dẫn động lái • Kiểm tra thanh răng trợ lực lái: lỗ thông hơi không bị tắc bởi mỡ, kiểm tra độ đảo của thanh răng • Kiểm tra các đầu thanh nối (rô tuyn) • Kiểm tra các phớt dầu 81 PHẦN 3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC THỦY LỰC 1.ĐẶT VẤN ĐỀ Ở các phần trước, thông qua việc phân tích kỹ kết cấu và nguyên lý làm việc của các loại hệ thống lái trên ô tô, chúng tôi đã trình bày một cách tổng quát về các hệ thống lái; đặc điểm kết cấu, ưu nhược điểm của từng loại sơ đồ và phạm vi ứng dụng Với mục đích tìm hiểu thực tế, quan sát hệ thống lái bằng một kết cấu thật Đồng thời với mong muốn tạo ra sản phẩm làm mô hình trực quan phục vụ cho việc học tập của sinh viên nên chúng tôi tiến hành dựng một mô hình về hệ thống lái có trợ lực thủy lực sử dụng trên dòng xe du lịch Đây là loại cơ cấu lái điển hình cho xe du lịch hiên nay 2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH 2.1 Các bước hoàn thành mô hình: - Sau khi mua đầy đủ các cụm của hệ thống lái ta tiến hành vệ sinh sạch sẽ và - sơn Thiết kế khung : khung đỡ mô hình được hàn bằng thép ống tiết diện hình - vuông, sau đó làm sạch và sơn Lắp các cụm lên khung và điều chỉnh các sai lệch Nối các ống dầu vào đúng vị trí Châm dầu trợ lực lái và thử độ kín khít các mối ghép Xả gió và thử lực trợ lực Hoàn thiện mô hình và kiểm tra lần cuối 2.2 Kích thướt mô hình:  Khung: dài × rộng × cao : 1,3 x 0,5 x 0,6 (m)  Hình thang lái: o Khoảng cách 2 trụ đứng : 1275 mm o Kích thướt thanh lái ngang : 1355 mm o Kích thướt thanh kéo bên :130 mm o Góc θ1 =180 2.3 Tính toán kiểm tra hình thang lái 82 2.3.1 Cơ sở lý thuyết Khi ta tính toán kiểm tra động học hình thang lái, người ta xác định quan hệ thực tế của các góc quay các bánh dẫn hướng đối với một ôtô cụ thể và so sánh nó với quan hệ lý thuyết (không kể đến độ biến dạng của lốp) Muốn cho ôtô quay vòng không bị trượt thì điều kiện cần và đủ là các bánh xe phải cùng quay một tâm quay O.Với ôtô hai cầu (cầu trước dẫn hướng) tâm quay O nằm ngoài ôtô như trên hình 3.1 và liên hệ với nhau theo biểu thức: (3.1) Trong đó: α - Góc quay của bánh dẫn hướng phía trong; β - 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 xe Hình 3.1 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, β- Các góc quay của bánh dẫn hướng phía trong và phía ngoài; Muốn đảm bảo chính xác hoàn toàn quan hệ trên giữa α và β, thì phải dùng một cơ cấu rất phức tạp, cồng kềnh tới 18 khâu Trong thực tế, có thể dùng một số cơ cấu đơn giản hơn, đảm bảo được gần đúng quan hệ trên như: đĩa hình sao elíp, truyền 83 động culít, truyền động xích và cơ cấu hình thang với các khớp nối Ba cơ cấu đầu không được dùng vì phức tạp và làm việc không ổn định Hiện nay dùng phổ biến nhất là cơ cấu hình thang gọi là hình thang lái Đan Tô Phương trình (3.1) chưa kể đến độ biến dạng bên của các bánh xe Để khi ôtô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa α và β vẫn giữ được như công thức (3.1) thì dạng hình thang lái Đantô phải hoàn toàn xác định Hình thang lái Đantô không thế hoàn toàn thoả mãn quan hệ trong công thức (3.1) nhưng có thể chọn một quan hệ cơ cấu hình thang lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết một ít Nhiệm vụ cơ bản khi thiết kế và kiểm nghiệm hình thang lái Đantô là xác định đúng góc nghiêng của các đòn quay bên θt khi ôtô chạy trên đường thẳng Xác định kích thước của hình thang lái gồm có xác định góc θt, chiều dài l và n của các đòn bên và đòn ngang X 0,7 1 2 3 0,65 0,6 0,42 0,46 0,50 0,54 0,58 m/L Hình 3.2 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 sơ đồ trên ta tìm được quan hệ hình học giữa β, θ và α 84 (3.2) Với θ1= 900 - θt Trong thực tế phương pháp đặt hình thang lái theo góc θt không thuận tiện lắm vì khó đo chính xác θt nên để tiện lợi hơn người ta cho độ dài của giao điểm hai cánh tay đòn kéo dài đến cầu trước (đoạn xL) Trên (Hình 3.2) ta có: (3.3) 2.3.2 Tính toán kiểm tra động học quay vòng Các thông đã biết: + Bề rộng 2 trụ xoay: m = 1275 [mm] = 1,275 [m] + Chiều dài cơ sở của xe: L = 3200 [mm] = 3,2 [m] + Chiều dài thanh kéo ngang : n = 1355 [mm] = 1,355 [m] + Chiều dài đòn kéo bên : l = 130 [mm] = 0,13 [m] + Góc θ1 = 180 Cho góc quay của bánh dẫn hướng phía trong α = 10 ÷ 400 + Xác định góc quay lý thuyết βlt của bánh dẫn hướng phía ngoài theo công thức: (3.4) + Xác định góc quay thực tế βtt của bánh dẫn hướng phía ngoài (hình 32) theo công thức (3.2) trên + Sai số tương đối giữa góc quay thực tế so với góc quay lý thuyết của bánh dẫn hướng phía ngoài: 85 (3.5) Điều kiện ε < 5% Thay số vào tính toán ta có:  Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa βlt và βtt Bảng số liệu: tag α 0.01745506 0.03492077 0.05240778 0.06992681 0.08748866 0.10510424 0.12278456 0.14054083 0.15838444 0.17632698 0.19438031 0.21255656 0.23086819 0.249328 0.26794919 0.28674539 0.30573068 0.3249197 0.34432761 0.36397023 0.38386404 0.40402623 0.42447482 0.44522869 0.46630766 0.48773259 0.50952545 0.53170943 0.55430905 0.57735027 0.60086062 0.62486935 βlt 0.99 1.97 2.94 3.89 4.83 5.76 6.68 7.58 8.47 9.36 10.23 11.09 11.94 12.78 13.61 14.43 15.24 16.05 16.85 17.63 18.41 19.19 19.95 20.71 21.47 22.21 22.95 23.69 24.42 25.14 25.86 26.58 CAN BAC 2( C) 1238.789417 1236.58618 1234.392966 1232.21053 1230.039705 1227.88097 1225.735345 1223.603289 1221.485703 1219.383062 1217.296389 1215.226312 1213.17348 1211.138656 1209.122485 1207.125733 1205.14918 1203.193363 1201.259065 1199.347062 1197.457896 1195.592228 1193.751001 1191.934598 1190.143967 1188.379514 1186.641917 1184.931975 1183.250247 1181.597413 1179.974002 1178.380843 cos (θ1+α) sin (θ1+α) 0.945519 0.939693 0.93358 0.927184 0.920505 0.913545 0.906308 0.898794 0.891007 0.882948 0.87462 0.866025 0.857167 0.848048 0.838671 0.829038 0.819152 0.809017 0.798636 0.788011 0.777146 0.766044 0.75471 0.743145 0.731354 0.71934 0.707107 0.694658 0.681998 0.669131 0.656059 0.642788 0.325568 0.34202 0.358368 0.374607 0.390731 0.406737 0.422618 0.438371 0.45399 0.469472 0.48481 0.5 0.515038 0.529919 0.544639 0.559193 0.573576 0.587785 0.601815 0.615661 0.62932 0.642788 0.656059 0.669131 0.681998 0.694658 0.707107 0.71934 0.731354 0.743145 0.75471 0.766044 86 arctg arcsin( B α βt (A) 5.6945 5.6694 5.6424 5.6136 5.5829 5.5503 5.5159 5.4796 5.4414 5.4014 5.3595 5.3157 5.2701 5.2227 5.1734 5.1223 5.0694 5.0147 4.9582 4.8999 4.8398 4.7779 4.7144 4.649 4.582 4.5133 4.4429 4.3708 4.2971 4.2218 4.1449 4.0664 ) 22.7005 21.6933 20.696 19.7084 18.7303 17.7617 16.8025 15.8525 14.9119 13.9803 13.058 12.1449 11.241 10.3464 9.461 8.585 7.7184 6.8612 6.0137 5.1759 4.3479 3.5298 2.722 1.9243 1.1371 0.3605 -0.4054 -1.1602 -1.9039 -2.6361 -3.3567 -4.0654 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 0.99 1.98 2.95 3.91 4.85 5.79 6.71 7.63 8.53 9.42 10.3 11.17 12.03 12.88 13.71 14.54 15.35 16.15 16.94 17.72 18.49 19.25 19.99 20.72 21.44 22.15 22.85 23.53 24.2 24.86 25.5 26.13 0.64940759 0.67450852 0.70020754 0.72654253 0.75355405 0.78128563 0.80978403 0.83909963 27.29 28 28.7 29.4 30.09 30.79 31.48 32.16 1176.818208 1175.286922 1173.787536 1172.320715 1170.886887 1169.486604 1168.120531 1166.789219 0.62932 0.615661 0.601815 0.587785 0.573576 0.559193 0.544639 0.529919 0.777146 0.788011 0.798636 0.809017 0.819152 0.829038 0.838671 0.848048 87 3.9864 3.9048 3.8217 3.7372 3.6512 3.5638 3.475 3.3848 -4.762 -5.4462 -6.1179 -6.7766 -7.4221 -8.0543 -8.6727 -9.277 33 34 35 36 37 38 39 40 26.75 27.35 27.94 28.51 29.07 29.62 30.15 30.66 2.4 Tính toán chọn công suất mô tơ kéo Thông số đầu vào • • Áp suất bơm :80 (kgf/cm2) = 800 ( N/cm2) Lưu lượng bơm : 6 (lit/ phút) = 102 (cm3/s) Công suất của motor kéo phải lớn hơn hơn hoặc bằng công suất của bơm Công suất bơm được tính theo công thức: A = P*Q (3.6) Trong đó: A :công suất (W) P : áp suất (N/m2) Q : lưu lượng (m3/s) Thay vào công thức trên ta có : A = 800 * 102 = 80000 (N.cm/s) = 800( N.m/s) =800 (J/s) = 800 W ≅ 1HP 2.5 Các bộ phận của mô hình hệ thống lái trợ lực thủy lực 2.5.1 Thước lái là loại thước của xe du lịch hyundai 12 chỗ ngồi 2.5.2 Bơm trợ lực là loại bơm cánh gạt của xe toyota 88 2.5.3 Mô tơ kéo 89 2.5.4 Van xoay 2.5.5 Đồng hồ đo áp suất dầu trợ lực 2.5.6 Cơ cấu trục vít- thanh răng 90 MÔ HÌNH SAU KHI HOÀN THÀNH 91 PHẦN 4: KẾT LUẬN Sau 15 tuần làm đồ án với đề tài nghiên cứu hệ thống lái trên xe TOYOTA INNOVA đến nay đồ án của em đã cơ bản hoàn thành Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án, kiến thức thực tế cũng như kiến thức căn bản của em được nâng cao hơn Em đã hiểu được sâu sắc hơn về hệ thống lái, đặc biệt là hệ thống lái xe TOYOTA INNOVA Biết được các kết cấu mới và nhiều điều mới mẻ từ thực tế Em cũng học tập được nhiều kinh nghiệm trong công tác bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái nói chung, và hệ thống lái xe TOYOTA INNOVA nói riêng, khái quát được các kiến thức chuyên ngành cốt lõi Để hoàn thành được đồ án này trước hết em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô của khoa cơ khí trường đại học giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh đã hướng dẫn chỉ bảo em từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành Em chân thành cảm ơn sâu sắc thạc sĩ Trần Văn Trung đã tận tình, chỉ bảo giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo còn nhiều hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án không tránh khỏi sai sót Em rất mong các thầy cô góp ý để đồ án tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn ! 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Nước, Phạm Văn thức “Lý thuyết ô tô” Trường đại học giao thông vận tải Tp HCM; 2010 [2] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, và Lê Thị Vàng “Lý thuyết ô tô máy kéo” Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật; 1996 [3] Nguyễn Hửu Cẩn, Trần Đình Kiên “Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo tập III” Hà Nội: NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp; 1985 [4] Tài liệu sửa chữa xe Toyota Innova 93 ... động học góc quay vô lăng bánh xe dẫn hướng 2.1.2 Các tiêu thông số đánh giá hệ thống lái 2.1.2.1 Tỷ số truyền hệ thống lái Với ô tô du lịch : 11 Với ô tô vận tải : Trong hệ thống lái có tỷ số truyền... động ô tô − Để giữ phương chuyển động ô tô theo ý muốn lái xe Hệ thống lái bao gồm phận sau: + Vô lăng, trục lái cấu lái: dùng để tăng truyền mômen người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái. .. làm việc phận hệ thống lái Xuất phát từ yêu cầu đặc điểm đó, em giao thực nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA INNOVA – THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG LÁI CĨ TRỢ LỰC