Ngày nay với sự phát triển của công nghệ, hoạt động của chiếc xe ngày càng êm dịu hơn mang đến sự thoải mái cho người sử dụng ô tô. Những hệ thống treo hiện đại mà ta thường nghe những anh nhân viên bán hàng quảng cáo như hệ thống treo khí nén điện tử, hệ thống treo Macpherson thì đôi khi bạn cũng chỉ nghe và hỏi xem công dụng như thế nào mà không biết được nó hoạt động như thế nào và dựa trên yếu tố gì? Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu thêm về công dụng của hệ thống treo, những bộ phận cơ bản cấu thành nên hệ thống treoCông dụng: Hệ thống treo tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng với thân xe một cách êm dịu. Giảm cái cảm giác cưỡi ngựa khi đi trên ô tô. Do đó cần có độ cứng thích hợp để xe chuyển động êm dịu và có khả năng có thể dập tắt nhanh dao động đặc biệt là những dao động có biên độ dao động lớn. Tính năng hệ thống treo của mỗi loại xe bao giờ cũng là kết quả dung hoà giữa hai lựa chọn: độ an toàn và độ êm dịu.Hệ thống treo được phân loại theo: Bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và bộ phận giảm chấn1. Bộ phận đàn hồi: Tạo điều kiện cho bánh xe dao động, có tác dụng đưa tần số dao động của xe phù hợp với vùng tần số thích hợp với người sử dụng, đảm bảo độ êm dịu khi xe chuyển động. Nhíp (Chủ yếu trên các xe tải) Lò xo (Chủ yếu trên xe con) Thanh xoắn (Xe con) Khí nén (Xe con hạng sang như Merc S class, BMW 7... xe bus) Cao su (Ít gặp)Bó nhíp (càng nhiều lá nhíp thì khả năng chịu tải càng cao nhưng độ êm dịu sẽ giảm xuống)2. Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt dao động của bánh xe và thân xe để đảm bảo cho bánh xe bám đường tốt hơn,tăng tính êm dịu và ổn định Giảm chấn thủy lực (Đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này) Ma sát cơ (các lá nhíp trên hệ thống treo cũng đóng 1 phần vai trò giảm chấn nhờ ma sát giữa các lá nhíp )Ống giảm chấn thủy lực3. Bộ phận dẫn hướng: Có tác dụng xác định tính chất chuyển động của bánh xe đối với khung vỏ xe, Tiếp nhận và truyền lực, momen giữa bánh xe với khung vỏ xe.Đây là những cụm từ hệ thống treo ta thường nghe đến nhất Treo độc lập: 2 bánh xe dao động độc lập với nhau,ko có dầm cầu nối giữa 2 bánh Treo phụ thuộc: dầm cầu liên kết 2 bánh xe với nhauHệ thống treo phụ thuộc: Các bánh xe được nối trên 1 dầm cầu liền ,các chi tiết hệ thống treo sẽ nối dầm cầu với thân xeSo với hệ thống treo độc lập thì các chi tiết ít và đơn giản hơn, độ bền cao và phù hợp với các loại ô tô tải. Do khối lượng phần không được treo lớn nên kém êm dịu và ổn định, xe dễ bị rung động,…Hệ thống treo kết nối với cầu xeHệ thống treo độc lập: các bánh xe được gắn với thân xe một cách độc lập nên chúng có thể dịch chuyển độc lập với nhauSo với hệ thống treo phụ thuộc phần không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao, tính êm dịu chuyển động cao. Do không có dầm cầu liền nối thân xe nên có thể bố trị trọng tâm xe thấp đi, nhưng ngược lại hệ thống treo độc lập có cấu trúc phức tạp hơn,…Ngoài ra còn có các hệ thống treo độc lập 2 đòn ngang, hệ thống treo khí nén, hệ thống treo MacPherson... hoạt động dựa trên nguyên tắc và những bộ phận cơ bản ở trên với công nghệ và độ phức tạp cao hơn mang lại sự thoải mái, tính êm dịu cho người dùng...
1 MỤC LỤC 1 2 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, việc phát triển những công nghệ trên ô tô ngày càng phát triển nhằm tăng cường tính an toàn và tính tiện nghi cho phương tiện. Gương chiếu cạnh là cụm chi tiết nhằm nâng cao tính an toàn. Nó là cụm chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng, nó giúp người lái quan sát được hai bên và phía sau xe . Điều này rất quan trong khi xe quay vòng , khi lùi. Hơn nữa , với mật độ phương tiện giao thông đông đúc gương chiếu cạnh càng trở lên quan trọng hơn. Trên thế giới, Gương chiếu cạnh đã phát triển đến trình độ cao, các loại gương thuần túy cơ khí nay đã được thay thế bằng các loại gương điện. Gương điện có nhiều những ưu điểm vượt trội hơn gương cơ khí như : việc điều chỉnh gương rất dễ dàng, có thể áp tự động hóa, có tính năng ghi nhớ vị trí mặt gương đối với mỗi người lái khác nhau, có thể tự động xoay gương đến vị trí mong muốn khi cài số lùi … từ đó tạo ra tính tiện nghi cho phương tiện. Trên cơ sở đó , em được giao đề tài: “ thiết kế hệ thống gương chiếu cạnh tích cực cho ô tô” Nội dung bao gồm: - Tìm hiểu kết cấu cơ cấu quay cụm gương chiếu cạnh. - Thiết kế tính toán cơ cấu quay cụm gương chiếu cạnh - Thiết kế chế tạo mô hình - Tìm hiểu về hệ thống điều khiển Đề tài được tiến hành tại bộ môn Ô tô trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Sau hơn ba tháng thực hiện, với sự cố gắng, nỗ lực của bản 2 3 thân em đã hoàn thành công việc yêu cầu của đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Hồ Hữu Hải cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Hà Nội, Ngày 30 tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Lê Mạnh Cường 3 4 CHƯƠNG 1 GƯƠNG CHIẾU CẠNH TRÊN Ô TÔ I.1. Công dụng của gương chiếu cạnh - Gương chiếu cạnh được lắp ở bên ngoài giúp người lái quan sát nhưng phương tiện giao thông khác ở phía sau và hai bên của xe khi nhìn qua gương chiếu cạnh. Từ đó 4 5 giảm thiểu tai nạn giao thông khi người lái muốn chuyển hướng hoặc khi muốn vượt phương tiện khác. - Gương chiếu hậu giúp người lái quan sát được bánh xe phía sau khi lùi mà không phải quay đầu lại. I.2. Phân loại gương chiếu cạnh. Theo TCVN – 6769 : 2001, ta có thể phân loại gương chiếu hậu thành 5 loại : • Loại I : là loại gương được lắp bên trong của phương tiện có tầm nhìn được thể hiện như dưới hình vẽ sau : Hình 1 : Tầm nhìn của gương lắp trong loại I Tầm nhìn của gương sao cho người lái có thể quan sát được phần đường nằm ngang, phẳng có chiều rộng là 20m ở giữa đường dọc theo mặt phẳng trung tuyến dọc phương tiện bắt đầu từ khoảng cách 60m phía sau điểm quan sát của người lái (xem hình 1). Tầm nhìn có thể bị giảm xuống do sự cản trở của đệm tựa đầu và các cơ cấu khác như chắn nắng, gạt mưa của kính sau, bộ phận sấy kính, đèn phanh trên cao với loại phương tiện S3, nhưng tất cả các chi tiết này cũng không được che khuất lớn hơn 15% tầm nhìn khi được chiếu lên mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với mặt phẳng trung tuyến dọc 5 6 phương tiện. Mức độ cản trở này được đo khi đệm tựa đầu ở vị trí thấp nhất và tấm chắn nắng được gấp lại. • Loại II và III : là loại gương chiếu hậu lắp ngoài ”chính” , có tầm nhìn được biểu diễn như hình 2 dưới đây : Hình 2 : Tầm nhìn của gương chiếu hậu loại II và III Gương lắp ngoài bên trái cho các phương tiện điều khiển đi bên phải đường giao thông và gương lắp ngoài bên phải cho các phương tiện điều khiển đi bên trái đường giao thông. Tầm nhìn sao cho người lái có thể quan sát được phần đường nằm ngang, phẳng có chiều rộng là 2,5m mà giới hạn ở bên phải (đối với phương tiện đi bên phải) hay bên trái (đối với những phương tiện đi bên trái) bởi mặt phẳng song song với mặt phẳng trung tuyến theo chiều dọc phương tiện đi qua điểm ngoài cùng ở bên trái phương tiện (đối với phương tiện đi bên phải) hay bên phải phương tiện (đối với phương tiện đi bên trái) và bắt đầu từ khoảng cách 10m phía sau điểm quan sát của người lái (hình 2). 6 7 Gương lắp ngoài bên phải đối với những phương tiện đi bên phải và lắp bên trái đối với những phương tiện đi bên trái. • Loại IV : là loại gương chiếu hậu lắp ngoài góc rộng , tầm nhìn được mô tả như hình 3 dưới đây : Hình 4 : tầm nhìn của gương loại IV Tầm nhìn sao cho người lái có thể quan sát được phần đường nằm ngang, phẳng rộng 12,5 m được giới hạn ở bên trái (đối với phương tiện đi bên phải) hay ở bên phải (đối với phương tiện đi bên trái) bởi mặt phẳng song song với mặt phẳng trung tuyến theo chiều dọc phương tiện và đi qua điểm ngoài cùng ở bên phải phương tiện (đối với trường hợp phương tiện đi bên phải) hay ở bên trái phương tiện (đối với phương tiện đi bên trái) và bắt đầu từ khoảng cách ít nhất 15m-25m sau điểm quan sát của người lái. 7 8 Ngoài ra người lái phải nhìn thấy được đường với chiều rộng 2,5m từ điểm 3m phía sau mặt phẳng thẳng đứng đi qua điểm quan sát của người lái (xem phụ lục F, hình F.4) • Loại V : Gương chiếu hậu lắp ngoài nhìn gần, tầm nhìn được mô tả như hình 5 dưới đây : Hình 5 : tầm quan sát của gương loại 5 Tầm nhìn sao cho người lái có thể quan sát được phần đường nằm ngang, phẳng dọc theo bên cạnh phương tiện, giới hạn bởi các mặt phẳng thẳng đứng sau. Mặt phẳng song song với mặt phẳng trung tuyến theo chiều dọc phương tiện đi qua điểm nhô ra 0,2m so với điểm ngoài cùng ở bên phải buộng lái của phương tiện (đối với phương tiện đi bên phải) hay ở bên trái ( đối với phương tiện đi bên trái), 8 9 chiều rộng toàn bộ của buồng lái phương tiện được đo trong mặt phẳng thẳng đứng cắt ngang điểm quan sát của người lái. I.3. Yêu cầu đối với gương chiếu cạnh. Về cơ bản, gương chiếu hậu lắp trên phương tiện giao thông đường bộ phải đáp ứng được các yêu cầu chính sau đây: – Tất cả các gương chiếu hậu đều phải điều chỉnh được một cách dễ dàng quanh cán gương nhưng cũng không quá rung lắc, lỏng lẻo khi xe chuyển động. – Phải đảm bảo bền khi bị chèn ép hoặc va chạm. Khi bị vỡ thì các mảnh kính văng ra phải hạn chế tối đa việc gây sát thương cho người điều khiển phương tiện cũng như những người khác – Bề mặt phản xạ của gương phải có hình dạng phẳng hoặc cầu lồi tuỳ theo các loại gương. Diện tích cũng như dạng bề mặt của gương phải giúp cho người lái xe dễ dàng quan sát qua gương phía trước bánh xe, xung quanh xe, phía sau xe cũng như phía sau ở trong xe. – Mép biên của bề mặt phản xạ phải nằm trong vỏ bảo vệ (giá gương . . .) và trên toàn chu vi của mép vỏ đó phải có bán kính cong "c" = 2,5 mm tại mọi điểm và theo mọi hướng. Nếu bề mặt phản xạ nhô ra khỏi vỏ bảo vệ thì bán kính cong "c" của mép biên của phần nhô ra không được nhỏ hơn 2,5mm và phải di chuyển vào trong vỏ bảo vệ dưới 1 lực 9 10 50N tác dụng vào điểm ngoài cùng của phần nhô ra lớn nhất so với vỏ bảo vệ theo hướng ngang gần như là song song với mặt phẳng trung tuyến dọc của phương tiện. – Giá lắp gương trên phương tiện phải được thiết kế sao cho một hình trụ có bán kính 50 mm có trục quay ở chính tâm hoặc trục quay là tâm của chốt hoặc khớp quay đảm bảo cho gương chiếu hậu dịch chuyển theo hướng va chạm tới sát gần bề mặt lắp giá gương. Để đánh giá xem gương có đáp ứng được các yêu cầu nêu trên hay không, trong tiêu chuẩn kỹ thuật đều có các nội dung kiểm tra độ bền cũng như thị trường của gương. Theo đó khi kiểm tra độ bền va đập và độ bền uốn gương không bị vỡ trong quá trình thử. Tuy nhiên cho phép có chỗ vỡ của gương nếu thoả mãn một trong các điều kiện sau: - Gương được làm từ kính an toàn( là loại kính khi bị vỡ sẽ vỡ vụn theo định dạng trước của nhà sản xuất hoặc các mảnh vỡ vẫn bám dính vào lớp chất dẻo trong suốt PVB trung gian); - Mảnh vỡ của kính vẫn bám vào vỏ bảo vệ hoặc nếu có mảnh vỡ rời khỏi vỏ bảo vệ thì các cạnh của mảnh vỡ này không được vượt quá 2,5mm. 10 [...]... Hình 6 : Gương chiếu cạnh 1: Mặt gương phản xạ 2: Vỏ cao su bao mép gương 3: Đế gắn gương 4 : Phần gắn với vỏ xe 12 5 : Vỏ bao của gương 13 3 Đế gắn gương : Hình 7 : Đế gắn gương Phần đế được gắn cố định với xe , Trục gập gương được gắn cố định trên đế, gương quay quanh trụcnày 4 Cơ cấu gập gương: + Cơ cấu gập gương bằng tay : 13 14 Hình 8 : Cơ cấu gập gương bằng tay 1,4: Đế gương , 2: trục xoay gương. .. GƯƠNG CHIẾU CẠNH 19 20 3.1 3.1.1 Sơ đồ bố trí của cơ cấu quay cụm gương chiếu hậu Cơ cấu gập gương 20 21 1 11 10 9 2 3 8 7 6 5 4 Hình 11 : sơ đồ bố trí cơ cấu gập gương bằng điện 1: Động cơ dẫn động 2 : trục vít trên trục động cơ 3: bánh vít ăn khớp với trục vít 2 4: trục vít 5: bánh răng 6: trục 7: bánh răng cuối cùng Bộ truyền thứ nhất : trục vít 2 – bánh vít 3 Bộ truyền thứ hai : trục vít 4 – bánh... chỉnh góc quay mặt gương, tạo ra tính tiện nghi cho xe 2.1 Phương án thiết kế + Lựa chọn phương pháp gập gương : Gập gương bằng điện , + tự động gập và duỗi gương khi có tín hiệu từ khóa điện Lựa chọn phương pháp điều chỉnh góc quay mặt gương : ta dùng hai động cơ điện để điều khiển mặt gương Động cơ điện được điều khiển thông qua một vi xử lí Đồng thời ta có thể lưu được vị trí của mặt gương và lấy lại...11 CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 11 12 2.1 1 Đặc điểm cấu tạo chung của gương chiếu cạnh Mặt gương phản xạ : mặt phản xạ là một gương cầu lồi hình vuông, mặt gương là gương cầu lồi lên thị trường của gương rộng 2 nhưng lại làm cho người lái có cảm giác vật ở xa hơn thực tế Vỏ bao của gương chiếu cạnh : được làm bằng nhựa, có độ cứng phù hợp ( theo tiêu chuẩn... định các thông số cơ bản của bộ truyền bánh răng cuối cùng Ta có bánh răng nhỏ như đã tính chọn ở trên có : 24 25 Số răng : Z31 = 15 , mô đun m= 0,75 mm, bề rộng b = 5 mm Tỉ số truyền của bộ truyền cuối cùng U 3= 2,86 Suy ra số răng bánh răng bị động là: Z32 = U3 Z31 = 2,86.15 ≈ 42 răng Chọn bề rộng bánh răng bị động b= 5 mm Thông số của bộ truyển: Thông số Số răng bánh răng nhỏ Số răng bánh răng... khí không làm cho gương tự gập và giữ cho gương không bị rung xóc Ưu điểm : cơ cấu quay đơn giản 14 15 Nhược điểm : Gập gương và mở gương phải thao tác bằng tay , trước khi vào trong xe ta phải tự mình dùng tay mở gương ra và sau khi đỗ xe ta lại phải dùng tay để gập gương vào điều đó tạo ra sự bất tiện Và nếu quên không gập gương khi đỗ xe ngoài đường có thể dẫn đến va chạm làm hỏng gương hoặc gây tai... mặt gương ta cần phải xác định được vị trí của mặt gương, 18 19 + Phương án xác định vị trí của mặt gương ( xác định góc mặt gương) : để xác định vị trí mặt gương ta dùng hai cảm biến vị trí là cảm biến điện trở, một cảm biến góc nghiêng trái – phải , một cảm biến góc nghiêm lên - xuống Với mỗi vị trí của mặt gương cảm biến cho ra một giá trị của hiệu điện thế tương ứng CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC... cấu gập gương bằng điện 1,4: Đế gương 3: trục gập gương 5 : hệ dẫn động 6,7 : khung gắn mặt gương, động cơ, hệ dẫn động ( bộ phận di động) 8 :Động cơ điện 9,13: Vỏ bao 10 : bản mạch 11: giắc cắm điện 12 : dây dẫn 14: lò xo 15 : bánh răng cố định 16: bi 17 : vỏ bao gương 18: mặt gương Nguyên lí hoạt động : Khi ta cung cấp điện cho động cơ 8 làm cho động cơ quay làm cho hệ dẫn động quay lăn trên bánh răng... gương làm cho gương quay theo Nhược điểm : kết cấu phức tạp 5 Ưu điểm : Gương được duỗi ra tự động khi người lái bật khóa điện ở vị trí “on” và tự động gập lại khi khóa điện không ở vị trí “on” Do đó 16 17 người lái không phải tác động gì để mở hoặc gập gương lại , làm 6 tăng tính tiện nghi cho xe Khi xe dừng đỗ ở lề đường, việc gập gương tự động giúp tránh được và chạm vào gương Đối với các loại gương. .. lưu Không Côngtắc ÐK mặt gương Bật Công tắc số lùi bật Có Có ÐK mặt gương theo tín hiệu công tắc ĐK mặt gương Đến vị trí quan sát lùi Không lưu Vị trí Không Công tắc số lùi Có Tắt Lưu vị trí vào bộ nhớ ĐK mặt gương Về vị trí trước khi có tín hiệu lùi Khóa điện Tắt Gập gương Kết thúc 4.2 Hình 12 : thuật toán điều khiển XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 31 32 Do thời gian làm đồ án là ngắn do đó, em xây dựng . thành đồ án tốt nghiệp của mình. Hà Nội, Ngày 30 tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Lê Mạnh Cường 3 4 CHƯƠNG 1 GƯƠNG CHIẾU CẠNH TRÊN Ô TÔ I.1. Công dụng của gương chiếu cạnh - Gương chiếu. I.3. Yêu cầu đối với gương chiếu cạnh. Về cơ bản, gương chiếu hậu lắp trên phương tiện giao thông đường bộ phải đáp ứng được các yêu cầu chính sau đây: – Tất cả các gương chiếu hậu đều phải điều. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 11 12 2.1. Đặc điểm cấu tạo chung của gương chiếu cạnh. 1. Mặt gương phản xạ : mặt phản xạ là một gương cầu lồi hình vuông, mặt gương là gương cầu lồi lên thị trường của gương