HỆ THỐNG LÁI TRỢ lực THỦY lực

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG CHUYÊN ĐÊ HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC     Khoa: ĐỘNG LỰC Nghành: Công Nghệ Kĩ Thuật Ôtô Lớp: 14CĐ_Ô2 Sinh Viên: Phạm Trường Phước Nguyễn Đức Thịnh Tìm Hiểu Hệ Thống Lái Trợ Lực Thủy Lực  Bộ trợ lực thuỷ lực trợ lực sử dụng phần công suất động để tạo áp suất dầu thuỷ lực hỗ trợ cho trình xoay bánh xe dẫn hướngđể chuyển hướng chuyển động ôtô  • So với trợ lực khác trợ lực khí nén, trợ lực điện, trợ lực điện thủy lực trợ lực thủy lực có cấu tạo đơn giản, tác động nhanh hiệu suất trợ lực cao Với công nghệ chế tạo đại cho phép thiết kế trợ lực thủy lực có kết cấu nhỏ gọn nên sử dụng hầu hết loại xe ô tô Các phận trợ lực thuỷ lực bao gồm: Bơm thuỷ lực, van phân phối, xylanh lực, đường ống dẫn dầu Các phận trợ lực thuỷ lực a Bơm thuỷ lực thiết bị phụ trợ Bơm thuỷ lực phận cấu thành trợ lực thuỷ lực Được dẫn động động đai puli, có chức tạo áp suất dầu đủ lớn để cung cấp cho van phân phối dẫn đến ngả xylanh lực hỗ trợ cho trình xoay bánh xe dẫn hướng Đây phận phức tạp chịu tải trọng lớn trợ lực, bơm làm việc với tốc độ cao (bằng với tốc độ động cơ), thay đổi cường độ làm việc môi trường xung quanh nên nhiệt độ bơm đạt tới 100 – 110 (0c), áp suất dầu tạo khoảng 55 – 80 (kG/cm2) Do yêu cầu áp suất tạo làm việc điều kiện môi trường bất lợi nên bơm trợ lực phận chế tạo xác tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa có đầy đủ dụng cụ vệ sinh sẽ, van phải điều chỉnh theo tài liệu hướng dẫn có thiết bị đo áp suất Không cho phép điều áp suất lưu lượng bơm.Cấu tạo nguyên lý hoạt động số loại bơm thuỷ lực sử dụng 1) Bơm phiến gạt Cấu tạo loại bơm phiến gạt thể hình (H 2) • Nguyên lý hoạt động Bình chứa dầu (1) dập thép, nơi chứa dầu chịu áp suất cao cung cấp cho bơm làm việc, bình dầu lắp trực tiếp vào thân bơm hay lắp rời nối với bơm hai ống mềm, thông thường nắp bình có thước đo mức để kiểm tra mức dầu Rôto (4) lắp chặt với trục (5) then, rôto có rãnh rãnh có chứa phiến gạt, phiến gạt chạy tự rãnh giới hạn đĩa (3) mặt đĩa có dạng hình ô van, mặt có dạng hình tròn cố định với thân bơm (8) bu lông, thông thường thân bơm đúc gang Lưu lượng bơm ổn định băng cụm van điều tiết (7).Nguyên lý hoạt động bơm phiến gạt thể (hình 2.3) Khi Rôto (4) mang phiến gạt (3) quay, phiến gạt văng nhờ lực ly tâm tỳ vào bề mặt ô van vỏ Sự quay phiến gạt tạo nên thay đổi thể tích khoang chứa dầu tạo nên từ hai phiến gạt, rôto, bề mặt côn vỏ Ban đầu dầu nạp vào khoang lúc thể tích khoang lớn, thể tích khoang nhỏ dầu ép Dầu đưa vào khoang theo rãnh dài ép theo lỗ ô van, phần dầu có áp suất cao đưa vào phía phiến gạt để ép thêm phiến gạt tỳ vào mặt côn để tăng độ kín khoang chứa dầu Phần lớn dầu áp suất cao đưa tới van điều áp, van điều tiết lưu lượng lượng dầu đưa vào trợ lực lái Như vòng quay rôto phiến gạt có hai lần nạp ép Áp suất dầu bơm điều chỉnh vít (6) Trong trình hoạt động bơm dẫn động động lưu lượng bơm thay đổi theo tốc độ động Khi động quay chậm lưu lượng dầu nhỏ người lái cần tác động lực lớn hơn, động quay nhanh lưu lượng dầu lớn gấp nhiều lần người lái cần tác động lực nhỏ Nói cách khác yêu cầu lực đánh tay lái thay đổi theo tốc độ động điều bất lợi mặt ổn định lái Vì việc trì lưu lượng bơm không đổi, không phụ thuộc vào tốc độ động yêu cầu cần thiết loại bơm lắp thêm van điều tiết lưu lượng Mặt khác xe chạy tốc độ cao sức cản lốp xe nhỏ lực xoay bánh xe dẫn hướng nhỏ lực đánh tay lái nhỏ Vì yêu cầu trợ lực trợ lực điều kiện tốc độ cao mà đạt lực lái thích hợp.Để đảm bảo yêu cầu trên, trợ lực thường gắn thêm van điều tiết lưu lượng Sau xin trình bầy loại van điều tiết lưu lượng loại nhậy cảm với tốc độ Với loại van điều tiết lưu lượng loại tốc độ động tăng lên lượng dầu bơm tới cấu lái lại giảm xuống Ở tốc độ thấp (từ 650 - 1250 v/ph) áp suất xả P1 bơm tác động lên phía phải van điều tiết lưu lượng P2 tác động lên phía trái sau qua lỗ tiết lưu Thiết bị bao gồm van điều khiển điều khiển áp suất dầu bơm Một đường dẫn không khí từ trước bướm gió tới, đường dẫn không khí tới sau bướm gió Khi tốc độ động tăng lên làm tăng áp suất dầu trợ lực tăng, lúc bơm dầu làm tăng tải động kéo tốc độ động giảm xuống Thiết bị bù không tải có chức cung cấp lượng khí nạp cần thiết để ổn định tốc độ động Khi áp suất dầu đạt đến mức định van điều khiển mở làm thông đường không khí từ trước tới sau bướm gió làm tăng lượng khí nạp Lò xo hồi vị có chức đóng van điều khiển không cần điều tiết lưu lượng khí nạp Áp suất dầu thuỷ lực tác dụng lên pistong điều khiển, áp suất dầu đủ lớn (khi quay vành lái hết cỡ sang phải hay sang trái ) làm mở van điều khiển nối tắt đường không khí qua bướng gió làm tăng lượng khí nạp để điều chỉnh tốc độ động 2) Bơm dầu kiểu phiến trượt - Bơm phiến trượt tạo áp suất thuỷ lực lớn khoảng 90 (kG/cm2) [10] - Hiệu suất: 0.7 - 0.75.[10] Ưu điểm loại bơm kết cấu công nghệ đơn giản dễ chế tạo, khối lượng nhỏ, giá rẻ nhiên chi tiết không bền, nhanh hỏng hóc Cấu tạo bơm phiến trượt thể hình (H.11) Bình dầu (1) làm bằn chất dẻo hay dập thép, gắn trực tiếp lên bơm hay gắn rời nối với bơm hai ống mềm Vỏ bơm (2) gia công xác, thép, bên vỏ có rãnh, rãnh có phiến trượt (6), lò xo (3) phiến tỳ (4) Rôto (5) hình trụ có dạng lệch tâm đặt bên vỏ phiến trượt (2), bề mặt rôto gia công tinh đặt độ bóng cao Dưới sức ép lò xo (3) phiến trượt bị ép sát vào bề mặt rô to Khi rô to (5) quay thể tích nằm phiến tỳ (4), phiến gạt (6) cỏ (2) thay đổi Khi thể tích tăng chất lỏng nạp vào khoang thể tích thể tích giảm chất lỏng ép Như vòng quay rô to phiến gạt thực hành trình làm việc Bơm phiến trượt có cấu tạo gọn, chi tiết bền có hiệu suất làm việc cao Tuy nhiên giá thành chế tạo loại bơm cao.Áp suất dầu tạo khoảng 60 - 80 (kG/cm2) [10] Cũng giống bơm phiến gạt, để đảm bảo cho trình làm việc bơm phiến trượt yêu cầu lắp đặt thiết bị phụ trợ khác như: van an toàn, van điều khiển lưu lượng thiết bị bù không tải Ngoài hai loại bơm giới thiệu số loại bơm thuỷ lực khác sử dụng trợ lực thuỷ lực nhiên đặc điểm kỹ thuật nên không sử dụng phổ biến loại trợ lực ngày như: Bơm piston, bơm bánh răng, bơm trục vít b, Van phân phối Van phân phối phận bố chí hộp cấu lái, có chức thay đổi đường dẫn dầu áp lực cao, thay đổi lượng dầu áp lực cao đến xylanh lực tuỳ theo vị trí vành lái Có bốn loại van phân phối sử dụng phổ biến loại trợ lực thuỷ lực là: Van quay, van ống, van cánh, van trượt [3] Thân van (1) nối với trục chủ động khớp then cố định với xoắn (2) khóa Thanh xoắn (2) cố định với trục vít chốt khóa (8) Khi trục chủ động quay làm trục (1) quay làm xoắn thân van quay theo quay, xoắn không quay hoàn toàn nên truyền phần mô men từ trục chủ động xuống trục vít Khi thân van quay làm thay đổi đường dầu từ bơm dẫn tới buồng xylanh Trong loại van nói loại van quay sử dụng nhiều loại xe ô tô du lịch đại ngày Dưới xin trình bầy cấu tạo hoạt động loại van quay Van điều khiển đặt cấu lái, định đưa dầu bơm trợ lực lái vào buồng xy lanh trợ lực Trục van điều khiển có tác động mô men quay từ vô lăng trục vít nối với xoắn Van quay trục vít cố định chốt quay liền với Khi áp suất thuỷ lực từ bơm tác động xoắn trạng thái xoắn hoàn toàn, lúc trục van điều khiển trục vít tiếp xúc với nhău cữ chặn mô men quay vành lái tác động trực tiếp lên trục vít thông qua trục van điều khiển Thanh xoắn có chức lò xo liên kết trục vít trục van điều khiển, có xu hướng kéo hai chi tiết tư ban đầu.Khi vô lăng quay làm trục lái quay theo, làm quay trục vít qua xoắn Ngược lại với trục vít, xoắn xoắn tỉ lệ với lực bề mặt đường, trục van điều khiển quay theo mức độ xoắn quay sang phải hay sang trái tạo hạn chế lỗ dẫn dầu tới buồng xy lanh, tạo chênh lệch áp suất buồng xy lanh Chuyển động quay trục van điều khiển van quay tạo giới hạn mạch dầu thuỷ lực Khi vô lăng quay sang phải áp suất bị hạn chế lỗ dẫn dầu vào buồng phải xy lanh vô lăng quay sang trái áp suất bị hạn chế lỗ dẫn dầu vào buồng trái xy lanh Van điều khiển có ba trạng thái làm việc xe thẳng, xe quay vòng sang trái xe quay vòng sang phải Khi xe thẳng (tại vị trí trung gian) Khi vành tay lái vị trí trung gian, lúc trục van điều khiển không quay nằm vị trí trung gian so với van quay, dầu bơm cung cấp quay trở lại bình chứa qua cổng “D” buồng “D”.Các buồng trái phải xy lanh bị nén nhẹ chênh lệch áp suất nên tác động dầu thuỷ lực lên piston Khi xe quay vòng sang phải Khi vành lái quay sang phải, xoắn bị xoắn trục van điều khiển theo quay sang phải Các lỗ X, Y hạn chế dầu từ bơm để ngăn dòng chày vào cổng “C” “D” Kết dầu chảy từ cổng “B” tới ống nối “B” sau tới buồng xy lanh phải làm dịch chuyển sang trái tạo trợ lực cho trình xoay bánh xe dẫn hướng Lúc dầu buồng trái xy lanh chảy bình chứa qua ống nối “C”, qua cổng “C”, cổng “D” buổng “D” Khi xe quay vòng sang trái Tương tự xe quay vòng sang phải, xe quay vòng sang trái xoắn bị xoắn trục điều khiển bị quay sang trái Các lỗ “X’”, “Y’” hạn chế dầu từ bơm chảy vào cổng “B” “C” Do dầu chảy từ cổng “C” tới ống nối “C” sau tới buồng xy lanh trái tạo trợ lực Lúc dầu buồng xy lanh trái chảy bình chứa qua ống nối “B” cổng “B”, cổng “D” buồng “D” c, Xy lanh lực Cặp chi tiết xy lanh piston lực hệ thống trợ lực thuỷ lực phận tiếp nhận lực đẩy dầu thuỷ lực cao áp chuyền cho cấu dẫn động lái hỗ trợ cho trình xoay bánh xe dẫn hướng Tuỳ theo kết cấu hộp cấu lái phận dẫn động lái có dạng piston xy lanh khác Trên loại xe du lịch nhỏ đại ngày thường sử dụng cấu dẫn động lái kiểu bánh với cặp piston xy lanh thiết kế trực tiếp Ưu điểm kiểu trợ lực có kết cấu nhỏ gọn dễ lắp đặt loại xe nhỏ, trợ lực có tác động nhanh, chi tiết có cấu tạo đơn giản Pistong cấu lái kiểu bánh chế tạo liền với để đảm bảo cho cấu lái nhỏ gọn hiệu tác động nhanh chóng Thanh bánh chế tạo kiểu nghiêng hình để đảm bảo độ cho cấu lái d, Đường ống dẫn dầu Đường ống dẫn dầu làm cao su chịu áp lực hay kim loại đồng có chức dẫn dầu cao áp từ bơm trợ lực tới van phân phối, buồng xylanh quay trở bình chứa Thông thường đường ống dẫn dầu từ bình chứa tới bơm tới van phân phối làm cao xu chịu áp lực trình vận hành cấu lái dịch chuyển khoảng định so với bơm bình chứa nhiên liệu, đường ống dẫn từ van phân phối đến buồng xylanh làm đồng [1]