ĐỒ án khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô honda accord

3. Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord 4. Người phản biện: Lê Văn Tụy Học hàm học vị: Tiến sĩ II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: TT Các tiêu chí đánh giá Điểm tối đa Điểm Đánh giá 1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết đủ nhiệm vụ đồ án được giao 80 1a Tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần mới so với các ĐATN trước đây). Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; có thể ứng dụng thực tiễn. 15 1b Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức cơ bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu. Chất lượng nội dung ĐATN (thuyết minh, bản vẽ, chương trình, mô hình,…). 50 1c Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm ứng dụng trong vấn đề nghiên cứu; Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngoài ứng dụng trong vấn đề nghiên cứu; Có kỹ năng làm việc nhóm; 15 2 Kỹ năng viết: 20 2a Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 15 2b Thuyết minh đồ án không có lỗi chính tả, in ấn, định dạng 5 3 Tổng điểm đánh giá theo thang 100: Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ) Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 3. Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 4. Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Người phản biện TS. Lê Văn Tụy TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord. Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long Số thẻ sinh viên: 103120146 Lớp: 12C4B Tất cả nội dung của đồ án, toàn bộ bao gồm có 6 chương với nội dung của mỗi chương khác nhau nhưng giữa chúng có sự liên kết chặt chẽ và bổ sung cho nhau để tạo thành một bản tổng thể hoàn chỉnh. Dưới đây là phần tóm tắt nội dung của từng chương và được trình bày theo trình tự như sau: Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô. Nội dung của chương này chủ yếu khái quát lên công dụng chính cũng như một số yêu cầu và các loại hệ thống lái khác nhau sử dụng phổ biến trên ô tô. Bên cạnh đó còn đề cập thêm một số kết cấu của các bộ phận chính trong hệ thống lái như cơ cấu lái, dẫn động lái, cường hóa lái…thường được sử dụng nhất. Chương 2: Giới thiệu về xe ô tô Honda Accord. Trong chương này phần nào làm rõ được các thông số kỹ thuật chính của xe, các kiểu loại hệ thống như hệ thống phanh, treo, truyền lực và hệ thống lái mà xe trang bị. Qua đó giúp ta có thể hiểu rõ hơn về loại xe này. Chương 3: Khảo sát hệ thống lái trên ô tô Honda Accord. Nội dung phần này đi sâu khai thác các thông số kỹ thuật chính và đồng thời làm rõ được nguyên lý làm việc cũng như kết cấu của các bộ phận trong hệ thống lái sử dụng trên ô tô Honda Accord. Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô Honda Accord. Chương này đi vào tính toán xác định các thông số chính như giá trị mô men cản quay vòng, lực tác dụng lên vô lăng để làm cơ sở tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết chính cũng như các thông số chính liên quan đến bộ trợ lực lái. Ngoài ra nội dung còn có thêm tính toán kiểm tra động học của hình thang lái trên ô tô Honda Accord. Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục. Nội dung chương này chủ yếu trình bày một số nguyên nhân gây ra các hư hỏng thường gặp trong hệ thống lái và phương pháp khắc phục chúng. Chương 6: Bảo dưỡng và cách sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái. Chương cuối cùng này giới thiệu một số phương thức bảo dưỡng hệ thống lái và cách sửa chữa các chi tiết chính khi chúng bị hư hỏng.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Hoàng Thanh Long

2 Lớp: 12C4B Số thẻ SV: 103120146

3 Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

4 Người hướng dẫn: Nguyễn Hoàng Việt Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 2đ) ………

1 Điểm đánh giá: ……/10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Người hướng dẫn

TS Nguyễn Hoàng Việt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Hoàng Thanh Long

2 Lớp: 12C4B Số thẻ SV: 103120146

3 Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

4 Người phản biện: Lê Văn Tụy Học hàm/ học vị: Tiến sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết đủ nhiệm vụ đồ án được giao 80

1a

- - Tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần mới

so với các ĐATN trước đây)

- - Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; có thể ứng dụng

thực tiễn

15

1b

- - Kỹ năng giải quyết vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức

cơ bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu

- - Chất lượng nội dung ĐATN (thuyết minh, bản vẽ, chương

trình, mô hình,…)

50

1c

- - Có kỹ năng vận dụng thành thạo các phần mềm ứng dụng

trong vấn đề nghiên cứu;

- - Có kỹ năng đọc, hiểu tài liệu bằng tiếng nước ngoài ứng

dụng trong vấn đề nghiên cứu;

- - Có kỹ năng làm việc nhóm;

15

2a - - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 15

2b - - Thuyết minh đồ án không có lỗi chính tả, in ấn, định dạng 5

3 Tổng điểm đánh giá theo thang 100:

Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)

- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord.

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Số thẻ sinh viên: 103120146 Lớp: 12C4B

Tất cả nội dung của đồ án, toàn bộ bao gồm có 6 chương với nội dung của mỗichương khác nhau nhưng giữa chúng có sự liên kết chặt chẽ và bổ sung cho nhau để tạothành một bản tổng thể hoàn chỉnh Dưới đây là phần tóm tắt nội dung của từng chương

và được trình bày theo trình tự như sau:

- Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô Nội dung của chương này chủ yếu kháiquát lên công dụng chính cũng như một số yêu cầu và các loại hệ thống lái khác nhau sửdụng phổ biến trên ô tô Bên cạnh đó còn đề cập thêm một số kết cấu của các bộ phậnchính trong hệ thống lái như cơ cấu lái, dẫn động lái, cường hóa lái…thường được sửdụng nhất

- Chương 2: Giới thiệu về xe ô tô Honda Accord Trong chương này phần nào làm rõ đượccác thông số kỹ thuật chính của xe, các kiểu loại hệ thống như hệ thống phanh, treo,truyền lực và hệ thống lái mà xe trang bị Qua đó giúp ta có thể hiểu rõ hơn về loại xenày

- Chương 3: Khảo sát hệ thống lái trên ô tô Honda Accord Nội dung phần này đi sâu khaithác các thông số kỹ thuật chính và đồng thời làm rõ được nguyên lý làm việc cũng nhưkết cấu của các bộ phận trong hệ thống lái sử dụng trên ô tô Honda Accord

- Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô Honda Accord Chương này đi vàotính toán xác định các thông số chính như giá trị mô men cản quay vòng, lực tác dụng lên

vô lăng để làm cơ sở tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết chính cũng như các thông sốchính liên quan đến bộ trợ lực lái Ngoài ra nội dung còn có thêm tính toán kiểm tra độnghọc của hình thang lái trên ô tô Honda Accord

- Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục Nộidung chương này chủ yếu trình bày một số nguyên nhân gây ra các hư hỏng thường gặptrong hệ thống lái và phương pháp khắc phục chúng

- Chương 6: Bảo dưỡng và cách sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái Chương cuối cùngnày giới thiệu một số phương thức bảo dưỡng hệ thống lái và cách sửa chữa các chi tiết

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Hoàng Thanh Long Số thẻ sinh viên: 103120146Lớp: 12C4B Khoa: Cơ Khí Giao Thông Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1 Tên đề tài đồ án:

Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Các thông số kỹ thuật chính của xe và của các bộ phận trong hệ thống lái trên xe ô tôHonda Accord từ tài liệu do nhà chế tạo cung cấp

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô

Chương 2: Giới thiệu về xe ô tô Honda Accord

Chương 3: Khảo sát hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord

Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord

Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục

Chương 6: Bảo dưỡng và cách sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái

4 Các bản vẽ, đồ thị:

1 Bản vẽ hình dáng tổng thể của ô tô Honda Accord 1/A3

2 Bản vẽ kết cấu các đòn kéo bên của ô tô Honda Accord 1/A3

3 Bản vẽ sơ đồ nguyên lý của bộ trợ lực lái trên ô tô HondaAccord 2/A3

4 Bản vẽ kết cấu cơ cấu lái của ô tô Honda Accord 1/A3

5 Bản vẽ kết cấu van phân phối trợ lực lái của ô tô Honda

6 Đồ thị kiểm tra động học quay vòng đúng của ô tô HondaAccord 1/A3

7 Bản vẽ sơ đồ tổng thể của hệ thống lái trên ô tô Honda Accord 1/A3

TS Nguyễn Hoàng Việt Toàn bộ nội dung bản thuyết minh, tính toán

Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Cơ Khí Giao Thông thì đồ án tốt nghiệp

là không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoànthành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô Trong quá trình học tập,tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việcquan trọng Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơbản và cũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý: Nghĩa là lúc này sinhviên đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật

Hệ thống lái trên ô tô là một hệ thống rất quan trọng trên xe, nó dùng để giữ cho ô

tô chuyển động theo một hướng xác định nào đấy, thay đổi hướng chuyển động khi cầnthiết theo yêu cầu cơ động của xe Nên hệ thống lái ô tô cần phải đảm bảo : Chuyển độngthẳng ổn định, tính cơ động cao, động học quay vòng đúng, giảm các va đập, điều khiểnnhẹ nhàng, Để tăng tính an toàn cho ô tô khi vận hành

Trong tập đồ án tốt nghiệp này em chọn và thực hiện đề tài “Khảo sát và tính toánkiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord” 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 ôtô Honda Accord nói riêng; từ đây có thể đi sâu nghiên cứu vềchuyên môn

Để có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơnchân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt đã dànhnhững phần thời gian quý báu để chỉ bảo tận tình, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốtthời gian thực hiện đồ án Và em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, cô đanggiảng dạy trong khoa cơ khí giao thông trường đại học bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạtlại những kiến thức quý báu từ cơ bản đến chuyên môn để em có thể vận dụng và hoànthành được đồ án này

Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, chưa tiếp xúc được nhiều với thực tiễn cũngnhư các tài liệu tham khảo còn quá ít trong khi đó thời gian thực hiện cũng có hạn nêntrong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những lời chỉ dẫn thêm

từ các thầy

Đà nẵng, ngày 09 tháng 05 năm 2017

Hoàng Thanh Long

Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án này là do chính tôi thực hiện vàđược sự hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn Hoàng Việt Các nội dung, kết quả trong đềtài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.

Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõtrong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nộidung đồ án của mình

Hoàng Thanh Long

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 3

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 3

1.1.1 Công dụng 3

1.1.2 Yêu cầu 3

1.1.3 Phân loại 4

1.2 Các sơ đồ hệ thống lái 5

1.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc 5

1.2.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 6

1.2.3 Các sơ đồ dẫn động lái 6

1.2.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa 7

1.3 Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái trên ô tô 8

1.3.1 Vô lăng 8

1.3.2 Trục lái 8

1.3.3 Cơ cấu lái 8

1.3.4 Dẫn động lái 21

1.4 Cường hoá lái 23

1.4.1 Công dụng 23

1.4.2 Phân loại 24

1.4.3 Yêu cầu 24

1.4.5 Thành phần cấu tạo 26

Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ HONDA ACCORD 27

2.1 Các thông số kỹ thuật của xe ô tô Honda Accord 28

2.2 Giới thiệu về một số hệ thống chính trên ô tô Honda Accord 30

2.2.1 Hệ thống lái 30

2.2.2 Hệ thống phanh 32

2.2.3 Hệ thống treo 34

2.2.4 Hệ thống truyền lực 36

Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ HONDA ACCORD 42

3.1 Thông số kỹ thuật của các bộ phận trong hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord 42

3.2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord 43

3.3 Kết cấu và cách hoạt động của các bộ phận chính trong hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord 47

3.3.1 Vô lăng 47

3.3.2 Trục lái 48

3.3.3 Cơ cấu lái 48

3.3.4 Dẫn động lái 50

3.3.5 Van phân phối trợ lực lái 51

3.3.6 Bơm trợ lực lái 56

3.3.7 Xi lanh trợ lực lái 58

3.3.8 Van điều khiển lưu lượng dầu trợ lực lái 59

Chương 4: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ HONDA ACCORD 67

4.1 Các thông số chính của hệ thống lái trên ô tô Honda Accord 67

4.2 Xác định mô men cản quay vòng 68

4.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng 73

4.4 Tính toán kiểm tra động học hình thang lái 75

4.4.1 Cơ sở lý thuyết 75

4.5 Tính toán kiểm nghiệm sức bền các chi tiết chính 82

4.5.1 Tính kiểm nghiệm sức bền của trục lái 82

4.5.2 Tính kiểm nghiệm sức bền của dẫn động lái 83

4.5.2.1 Tính kiểm nghiệm sức bền của thanh kéo bên 83

4.6 Tính toán kiểm nghiệm các thông số liên quan đến bộ trợ lực lái 88

4.6.1 Tính kiểm nghiệm lực tác dụng lên vô lăng lái khi có trợ lực 88

4.6.2 Kiểm tra hiệu quả của bộ trợ lực 94

4.6.3 Kiểm tra chỉ số phản lực của bộ trợ lực lên vành tay lái 95

4.6.4 Kiểm tra độ nhạy của bộ trợ lực lái 97

Chương 5: CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 99

5.1 Vành tay lái bị rơ mạnh 99

5.2 Vành tay lái nặng 101

5.3 Áp suất của bộ trợ lực lái không ổn định 102

5.4 Bơm trợ lực lái làm việc ồn và rò rĩ dầu 104

5.5 Tay lái trả về chậm 105

Chương 6: BẢO DƯỠNG VÀ CÁCH SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 107

6.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái 107

6.2 Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái 108

KẾT LUẬN 110

TÀI LIỆU THAM KHẢO 111

HÌNH 1.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI VỚI HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC 5

HÌNH 1.2 HỆ THỐNG LÁI VỚI HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP 6

HÌNH 1.3 CÁC SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG LÁI 7

HÌNH 1.4 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI CÓ CƯỜNG HÓA 7

HÌNH 1.5 QUY LUẬT THAY ĐỔI THAY ĐỔI TỶ SỐ TRUYỀN ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU LÁI 9

HÌNH 1.6 SỰ THAY ĐỔI KHE HỞ TRONG CƠ CẤU LÁI 11

HÌNH 1.7 CƠ CẤU LÁI TRỤC VÍT – CUNG RĂNG ĐẶT GIỮA 12

HÌNH 1.8 CƠ CẤU LOẠI TRỤC VÍT HÌNH TRỤ - CUNG RĂNG ĐẶT BÊN 13

HÌNH 1.9 CƠ CẤU LÁI TRỤC VÍT GLÔBÔÍT - CON LĂN HAI VÀNH 14

HÌNH 1.10 CƠ CẤU LÁI TRỤC VÍT - CHỐT QUAY LOẠI MỘT CHỐT 16

HÌNH 1.11 CƠ CẤU LÁI BÁNH RĂNG - THANH RĂNG 17

HÌNH 1.12 SƠ ĐỒ LẮP ĐẶT CƠ CẤU LÁI BÁNH RĂNG - THANH RĂNG 17

HÌNH 1.13 CƠ CẤU LÁI LIÊN HỢP TRỤC VÍT - ÊCU BI - THANH RĂNG - CUNG RĂNG 18

HÌNH 1.14 CƠ CẤU LÁI LOẠI TRỤC VÍT – ĐAI ỐC – ĐÒN QUAY 19

HÌNH 1.15 CƠ CẤU LÁI LOẠI TRỤC VÍT LẮC - ĐAI ỐC 20

HÌNH 1.16 CƠ CẤU LẠI LOẠI TRỤC VÍT – ĐAI ỐC QUAY 21

HÌNH 1.17 MỘT SỐ SƠ ĐỒ HÌNH THANG LÁI 23Y BẢNG 2.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE HONDA ACCORD 29

BẢNG 2.2 CÁC THÔNG SỐ, KIỂU LOẠI CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG TRÊN HONDA ACCORD 30

BẢNG 2.3 TỶ SỐ TRUYỀN CỦA CÁC TAY SỐ TRONG HỘP SỐ TRÊN XE Ô TÔ HONDA ACCORD 3 HÌNH 2.1 HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA XE Ô TÔ HONDA ACCORD THẾ HỆ THỨ 6 28

HÌNH 2.2 HÌNH VẼ TỔNG THỂ CỦA XE HONDA ACCORD 28

HÌNH 2.3 SƠ ĐỒ KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ HONDA ACCORD 32

HÌNH 2.4 KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHANH TRƯỚC 33

HÌNH 2.5 KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHANH TRƯỚC 34

HÌNH 2.6 KẾT CẤU TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG TREO TRƯỚC 35

HÌNH 2.7 KẾT CẤU TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG TREO SAU 36

HÌNH 2.8 KẾT CẤU TỔNG THỂ CỦA LY HỢP TRÊN Ô TÔ HONDA ACCORD 37

HÌNH 2.9 KẾT CẤU BÊN TRONG CỦA HỘP SỐ TRÊN HONDA ACCORD 39

HÌNH 2.11 KẾT CẤU TỔNG THỂ CỦA VI SAI VÀ TRUYỀN LỰC CHÍNH 4

BẢNG 3.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ HONDA ACCORD [2] 4

HÌNH 3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG LÁI VÀ VỊ TRÍ CỦA VAN PHÂN

PHỐI KHI XE CHUYỂN ĐỘNG THẲNG 43

HÌNH 3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG LÁI VÀ VỊ TRÍ CỦA VAN PHÂN PHỐI KHI XE QUAY VÒNG TRÁI [2] 44

HÌNH 3.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG LÁI VÀ VỊ TRÍ CỦA VAN PHÂN PHỐI KHI XE QUAY VÒNG PHẢI [2] 46

HÌNH 3.4 KẾT CẤU CỦA VÔ LĂNG TRÊN HONDA ACCORD 47

HÌNH 3.5 KẾT CẤU CỦA TRỤC LÁI TRÊN HONDA ACCORD 48

HÌNH 3.6 KẾT CẤU CƠ CẤU LÁI TRÊN HONDA ACCORD 50

HÌNH 3.7 KẾT CẤU CỦA THANH KÉO BÊN 51

HÌNH 3.8 KẾT CẤU CỦA VAN PHÂN PHỐI 53

HÌNH 3.9 VỊ TRÍ CỦA VAN PHÂN PHỐI KHI XE CHUYỂN ĐỘNG THẲNG 54

HÌNH 3.10 VỊ TRÍ CỦA VAN PHÂN PHỐI KHI XE QUAY SANG PHẢI 55

HÌNH 3.11 VỊ TRÍ CỦA VAN PHÂN PHỐI KHI XE QUAY SANG TRÁI 56

HÌNH 3.12 KẾT CẤU CỦA BƠM TRỢ LỰC LÁI TRÊN HONDA ACCORD 57

HÌNH 3.13 CÁC GIAI ĐOẠN LÀM VIỆC CỦA BƠM 58

HÌNH 3.14 KẾT CẤU CỦA XI LANH TRỢ LỰC [2] 59

HÌNH 3.15 KẾT CẤU CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG PHỤ (a) VÀ CHÍNH (b) 60

HÌNH 3.16 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG Ở TỐC ĐỘ THẤP 61

HÌNH 3.17 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG Ở TỐC ĐỘ TRUNG BÌNH 63

HÌNH 3.18 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG Ở TỐC ĐỘ CAO 64

HÌNH 3.19 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA VAN ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG Ở TỐC ĐỘ CỰC ĐẠI 65 HÌNH 3.20 QUAN HỆ GIỮA LƯU LƯỢNG DẦU TRỢ LỰC LÁI VỚI SỐ VÒNG QUAY ĐỘNG CƠ 6

ACCORD [2] 67BẢNG 4.2 KẾT QUẢ TÍNH ĐƯỢC CỦA βltlt VÀ βlttt TƯƠNG ỨNG VỚI CÁC GÓC α

VÀ MỨC ĐỘ SAI LỆCH ε 8

HÌNH 4.1 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN MÔ MEN CẢN QUAY VÒNG DO LỰC CẢN LĂNTÁC DỤNG Ở BÁNH XE DẪN HƯỚNG 70HÌNH 4.2 SƠ ĐỒ XÁC ĐỊNH MÔ MEN CẢN QUAY GÂY RA DO LỰC NGANG 70HÌNH 4.3 SƠ ĐỒ BÁNH XE ĐÀN HỒI LĂN KHI CÓ VÀ KHÔNG CÓ LỰC NGANGTÁC DỤNG 71HÌNH 4.4 ĐỘNG HỌC QUAY VÒNG LÝ TƯỞNG (a) VÀ THỰC TẾ (b) KHI DÙNGHÌNH THANG LÁI 76HÌNH 4.5 SƠ ĐỒ HÌNH THANG LÁI (a) VÀ QUAN HỆ HÌNH HỌC CỦA CÁCTHÔNG SỐ TRONG HÌNH THANG LÁI (b) 78HÌNH 4.6 ĐỒ THỊ BIỄU DIỄN MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC GÓC QUAY CỦA BÁNH

XE DẪN HƯỚNG 81HÌNH 4.7 SƠ ĐỒ BIỄU DIỄN SỰ THAY ĐỔI GÓC LỆCH GIỮA PHƯƠNG CỦALỰC CẢN QUAY VỚI PHƯƠNG CỦA THANH KÉO BÊN 83HÌNH 4.8 SƠ ĐỒ LỰC TÁC DỤNG LÊN THANH KÉO BÊN KHI PHANH LÚC XEĐANG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG 85HÌNH 4.9 SƠ ĐỒ LỰC TÁC DỤNG LÊN HỆ THỐNG LÁI KHI XE QUAY VÒNG TẠICHỖ ĐỂ CHUYỂN HƯỚNG QUA TRÁI 90HÌNH 4.10 SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN CÁC LỰC SINH RA (a) VÀ SỰ LĂN LỆCH CỦA LỐP

DO BIẾN DẠNG (b) KHI Ô TÔ QUAY VÒNG LÚC ĐANG CHUYỂN ĐỘNG 9

HÌNH 5.1 ĐO ĐỘ RƠ VÀNH TAY LÁI CÓ KẾT HỢP LỰC KẾ [2] 100HÌNH 5.2 SƠ ĐỒ KẾT NỐI DỤNG CỤ KIỂM TRA BƠM TRỢ LỰC LÁI [2] 102HÌNH 5.3 CÁCH KIỂM TRA LỰC CĂNG (a) VÀ ĐỘ CHÙNG CỦA DÂY ĐAI (b) 104

Nếu hệ thống lái bị hư hỏng, gặp sự cố sẽ dẫn đến khả năng ô tô bị mất hoàn toàntính điều khiển hoặc hoạt động không theo ý muốn của người lái xe, đây là nguyên nhânchính làm xảy ra tai nạn giao thông ảnh hưởng đến tính mạng của chính người điều khiển

xe và những người xung quanh Vì thế các chi tiết hay bộ phận trong hệ thống lái nóiriêng phải đảm bảo đủ độ bền và chất lượng

Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc nhiều vào cách bảo dưỡng và sửa chữa, nếucông việc bảo dưỡng đúng cách thì sẽ làm tăng tuổi thọ và hiệu quả hoạt động của hệthống lái Vì vậy để làm tốt công việc này thì người kỹ thuật phải hiểu rõ nguyên lý làmviệc cũng như kết cấu bên trong của các chi tiết hay bộ phận của hệ thống lái, có như vậymới biết được các hư hỏng của nó để sửa chữa rút ngắn thời gian và mang lại hiệu quảkinh tế, hoặc phần nào nắm rõ để giúp công việc bảo dưỡng một cách thuận lợi

Đề tài khảo sát và tính kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe Honda Accord với mụcđích chính là phần nào làm rõ được các thông số kỹ thuật, kết cấu của các chi tiết hoặc bộphận cũng như nguyên lý làm việc và cách bảo dưỡng của hệ thống lái nhằm đáp ứngđược các yêu cầu đặt ra ở trên Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau:

- Tổng quan về hệ thống lái sử dụng trên ô tô: nội dung trong phần này chủ yếu

khái quát các công dụng cũng như phân loại và một số yêu cầu chính của hệthống lái sử dụng trên ô tô Ngoài ra thì nội dung còn trình bày thêm một số sơ

đồ cùng với các chi tiết và bộ phận chính sử dụng trong hệ thống lái thông dụng

sử dụng phổ biến trên ô tô

- Giới thiệu sơ lược về xe ô tô Honda Accord.

- Khảo sát hệ thống lái: trong phần này nêu rõ kết cấu các chi tiết, bộ phận chính

trong hệ thống lái lắp trên xe Honda Accord như vô lăng, trục lái, cơ cấu lái, trợ

- Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái: trong phần này chỉ phần nào tính toán các

trị số chính như mô men cản quay vòng, lực cần thiết tác dụng lên vô lăng, tínhtoán kiểm tra động học hình thang lái, tính toán kiểm tra sức bền của các chi

tiết chính(trục lái và dẫn động lái)

- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái.

Ngoài các mục đích chính đã được nêu ở trên, thì đề tài còn giúp bạn đọc hiểu rõhơn hệ thống lái trên ô tô, đặc biệt là hệ thống lái có trợ lực thủy lực trên ô tô HondaAccord

Đà nẵng, ngày 10 tháng 05 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thanh Long

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại

1.1.1 Công dụng

Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để:

- Giữ cho ôtô máy kéo chuyển động theo một hướng xác định nào đấy;

- Thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu cơ động của xe.

Hệ thống lái nói chung bao gồm các bộ phận chính sau:

- Vô lăng, trục lái và cơ cấu lái: Dùng để tăng và truyền mô men 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;

- Cường hóa 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 cỡnhỏ có thể không có

1.1.2 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 vị trítrung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ(không lớn hơn 150 khi có trợ lực vàkhông 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 làmviệc và mọi chế độ chuyển động

- Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt trong một khoảng

thời gian rất ngắn trên một diện tích thật bé;

- Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn

lốp, 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

chướng 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 xe dẫnhướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa góc quay của

vô lăng và của bánh xe dẫn hướng

1.1.3 Phân loại

Hệ thống lái trên ô tô được phân loại dựa trên các yếu tố sau:

- Theo vị trí bố trí vô lăng, chia ra:

+ Vô lăng bố trí bên trái (tính theo chiều chuyển động) dùng cho những nước xãhội 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, đặtbiệt là khi vượt xe

- Theo kết cấu cơ cấu lái, hệ thống lái được chia ra các loại:

+ Trục vít - Cung răng;

+ Trục vít - Chốt quay;

+ Trục vít - Con lăn;

+ Bánh răng - Thanh răng;

+ Thanh răng liên hợp (Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng)

- Theo số lượng bánh xe chuyển hướng, chia ra:

+ Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu;

+ Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu;

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

+ Cường hoá thuỷ lực;

+ Cường hoá khí (khi nén hoặc chân không);

+ Cường hoá điện;

+ Cường hoá cơ khí

- Ngoài ra còn có thể phân loại theo: Số lượng các bánh xe dẫn hướng (các bánhdẫn hướng chỉ ở cầu trước, ở cả hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí cường hóalái

1.2 Các sơ đồ hệ thống lái

1.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc

Chú thích: 1- Vô lăng; 2- Cạnh bên hình thang lái; 3- Đòn kéo ngang; 4- Cam quay; Đòn quay ngang; 6- Đòn kéo dọc; 7- Đòn quay đứng; 8- Trục vít-cung răng của cơ cấu

1.2.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập

Hình 1.2 Hệ thống lái với hệ thống treo độc lậpChú thích: 1- Các đòn quay; 2- Đòn kéo bên; 3- Đòn quay trên trục ra cơ cấu lái; 4- Đòn

kéo ngang giữa; 5- Đòn lắc

Trên hình 1.2 là sơ đồ kết cấu chung nhất của hệ thống lái dùng cho hệ thống treođộc lập, so với sơ đồ hình 1.1 thì lúc này đòn quay ngang không thể làm ở dạng thanh liềnnữa nên có thêm đòn lắc 5 và thanh kéo bên 2

1.2.3 Các sơ đồ dẫn động lái

a) Dẫn động lái với hệ thống treo

phụ thuộc

b) Dẫn động lái với hệ thống

treo độc lậpHình 1.3 Các sơ đồ dẫn động lái

Chú thích: 1- Đòn kéo ngang; 2,4- Đòn kéo dọc và ngang; 3- Đòn quay ngang; Hình thang lái; 6- Bộ phận hướng hệ thống treo; 7- Thanh kéo bên; 8- Đòn lắc; 9,10-

5-Các khớp bản lề

Trên hình 1.3 là các sơ đồ nguyên lý dẫn động lái đối với hệ thống treo phụ thuộc(a) và hệ thống treo độc lập (b), nó bao gồm các chi tiết và bộ phận chính như đã nêu ởtrên(phần chú thích hình 1.3)

1.2.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóaChú thích: 1- Bộ phận phân phối; 2- Xi lanh lực; 3- Cơ cấu lái

Trên hình 1.4 là một sơ đồ hệ thống lái có cường hóa điển hình, với phương án bốtrí các bộ phận phân phối, xi lanh lực và cơ cấu lái riêng biệt Theo kiểu bố trí này manglại nhiều ưu điểm nổi bật và được nói rõ hơn trong phần cường hóa lái sau này.

1.3 Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái trên ô tô

1.3.1 Vô lăng

Vô lăng hay còn gọi là bánh lái thường có dạng tròn với các nan hoa, dùng để tạo

và truyền mô men quay do người lái tác dụng lên trục lái Các nan hoa có thể bố trí đốixứng hoặc không, đều hay không đều tuỳ theo sự thuận tiện khi lái

Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chỗ ngồi củangười lái, dao động từ 190 mm (đối với xe du lịch cỡ nhỏ) đến 275 mm (đối với xe tải và

xe khách cỡ lớn )

1.3.2 Trục lái

Trục lái là một đòn dài có thể đặc hoặc rỗng, có nhiệm vụ truyền mô men từ vôlăng xuống cơ cấu lái Độ nghiêng của trục lái sẽ quyết định góc nghiêng của vô lăng,nghĩa là ảnh hưởng đến sự thoải mái của người lái khi điều khiển

1.3.3 Cơ cấu lái

Cơ cấu lái thực chất là một hộp giảm tốc, có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròncủa vô lăng thành chuyển động góc (lắc) của đòn quay đứng và bảo đảm tăng mô mentheo tỷ số truyền yêu cầu

a Các thông số đánh giá cơ bản

Tỷ số truyền động học iω được chọn xuất phát từ điều kiện là: Đảm bảo cho gócquay cần thiết của vô lăng để quay các bánh xe dẫn hướng từ vị trí trung gian đến các vịtrí biên không lớn hơn 1,8 vòng đối với ô tô du lịch và không lớn hơn 3 vòng đối với ô tôtải và ô tô khách, nhằm đảm bảo yêu cầu cơ động cao và thuận tiện điều khiển khi xequay vòng.

Giá trị của iω phụ thuộc vào loại và cỡ xe, thường nằm trong giới hạn 13 ÷ 22 đối với

ô tô du lịch và 20 ÷ 25 đối với ô tô tải và khách, trong một số trường hợp có thể tới 40

Tỷ số truyền động học iω có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo gócquay của vô lăng Cơ cấu lái có iω thay đổi thường được dùng trong hệ thống lái không cócường hoá Mặc dù kết cấu không phức tạp nhưng tính công nghệ kém hơn nên đắt hơn sovới loại cơ cấu lái có iω không đổi

Quy luật thay đổ iω có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và tínhnăng của xe Đối với các xe thông thường: Quy luật thay đổi iω có dạng như đường 4 trênhình 1.5 là hợp lý nhất

Hình 1.5 Quy luật thay đổi thay đổi tỷ số truyền động học của cơ cấu lái

Trong phạm vi góc quay |θ|  900÷1200, tỷ số truyền iω cần phải lớn để tăng độchính xác điều khiển và giảm lực cần tác dụng lên vô lăng Khi xe chạy trên đường thẳngvới tốc độ lớn, theo số liệu thống kê thì đa số thời gian hệ thống lái làm việc với góc quaynhỏ của vô lăng quanh vị trí trung gian Ngoài ra iω tăng còn làm giảm được các va đập từmặt đường

Ở các góc quay |θ| > 900 ÷ 1200 tỷ số iωcần giảm để tăng tốc độ quay vòng, tăngtính cơ động của xe

Đối với các xe tốc độ thấp và trọng tải toàn bộ lớn, quy luật thay đổi iω được làmtheo đường 2 trên hình 1.5, để khi quay vòng không ngoặt tương đối thường xuyên thì lựccần tác dụng nhỏ.

Trên các xe tốc độ rất lớn: Thường sử dụng quy luật như đường 1 trên hình 1.5.Khi đó, trong thời gian chuyển động thẳng với tốc độ rất lớn điều khiển ô tô được nhạy,còn khi quay vòng ngoặt với tốc độ vừa phải thì giảm được lực tác dụng

Đối với các xe có cường hoá lái: thì iω được làm không đổi (đường 3 trên hình 1.5)

vì lúc này vấn đề cần giảm nhẹ điều khiển đã có cường hoá giải quyết

Mr- Mô men ra khỏi cơ cấu lái (hay trên đòn quay đứng);

Mv- Mô men vào cơ cấu lái (hay trên vô lăng)

a3 Hiệu suất:

Hiệu suất của cơ cấu lái có thể xác định theo công thức sau:

Mr, Mv - Các mô men đo ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái;

ωv, ωr - Các tốc độ góc tương ứng ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái;

iF - Tỷ số truyền lực;

iω - Tỷ số truyền động học

Do hiệu suất của cơ cấu lái có giá trị khác nhau tuỳ theo chiều truyền lực từ trêntrục lái xuống hay từ dưới bánh xe dẫn hướng lên, nên người ta phân biệt:

- Hiệu suất thuận ηth: Là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ trên trục lái xuốngcác bánh xe dẫn hướng

- Hiệu suất nghịch ηn g: Là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ dưới bánh xe dẫnhướng lên vô lăng

Hiệu suất thuận của cơ cấu lái cần phải lớn để giảm tổn thất lực và giảm nhẹ lực điềukhiển Trong khi đó hiệu suất nghịch cần phải nhỏ để giảm các va đập truyền từ hệ thốngchuyển động lên vô lăng Tuy vậy hiệu suất nghịch không được quá thấp vì sẽ làm mất tácdụng của mô men ổn định và bánh dẫn hướng sẽ không tự trở về được vị trí trung gian khi bịlệch khỏi vị trí đó do va đập và người lái bị mất cảm giác đường

Khi sử dụng cường hoá thì yêu cầu đặt ra với các giá trị hiệu suất giảm đi nhiều

Do lúc này cường hoá vừa đảm bảo lái nhẹ vừa dập tắt những va đập truyền từ bánh xelên vô lăng

b Khe hở trong cơ cấu lái.

Khe hở trong cơ cấu lái cần phải nhỏ ở vị trí trung gian của vô lăng ứng với chuyểnđộng thẳng của xe Ở vị trí này, bề mặt làm việc các chi tiết của cơ cấu lái làm việc nhiềunên cường độ mài mòn lớn và khe hở tăng nhanh hơn ở các vị trí khác Do vậy, để khiđiều chỉnh khe hở không xảy ra kẹt ở các vị trí biên, khe hở ở các vị trí này được làm tănglên bằng các biện pháp kết cấu và công nghệ Trong quá trình sử dụng, chênh lệch giá trịkhe hở sẽ giảm dần

Hình 1.6 Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu láiChú thích: 1- Cơ cấu lái còn mới; 2- Cơ cấu lái đã sử dụng; 3- Sau khi đã điều chỉnh

khe hở trung gian

c Các cơ cấu lái thông dụng

c1 Cơ cấu lái loại 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, cụ thể là hiệu suất thuận ηth= 0,5÷0,7 và hiệu suất nghịch ηn g= 0,4

÷ 0,55 và đồng thời điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp nếu bố trí cung răng ở mặtphẳng đi qua trục trục vít

Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít(hình1.7) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 1.8) Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp xúcgiữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộ chiều dàirăng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đó tuổi thọ và khảnăng tải tăng Cơ cấu lái loại này thích hợp cho các xe tải cỡ lớn Trục vít có thể có dạngtrụ tròn hay glôbôít (lõm) Khi trục vít có dạng glôbôit thì số răng ăn khớp tăng, nên giảmđược 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 1.7 Cơ cấu lái trục vít – cung răng đặt giữaChú thích: 1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ

Hình 1.8 Cơ cấu loại trục vít hình trụ - cung răng đặt bênChú thích: 1- Ổ bi; 2 - Trục vít; 3- Cung răng; 4- Vỏ.

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công thức:

c2 Loại trục vít – con lăn:

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.9) 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: ηth= 0,77 ÷ 0,82;

+ Hiệu suất nghịch: ηng = 0,6;

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

Hình 1.9 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vànhChú thích: 1- Trục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điềuchỉnh; 5- Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục con lăn

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn đươc bố trí lệch vớiđường trục của trục vít một khoảng 5÷7 mm Khi dịch chuyển con lăn dọc theo trục quaycủa 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 theo

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng cáchdịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít O1 mộtlượng x = 2,5÷5 mm

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

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

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

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

không thay đổi

- Hiệu suất thuận và nghịch của cơ cấu lái loại này vào khoảng 0,7

+ Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

iω = 2π R2

t cosφ (1.6)φ (1.6)

Ở đây :

φ - Góc quay của đòn quay đứng;

R2 - Bán kính đòn đặt chốt

Hình 1.10 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay loại một chốtChú thích: 1- Chốt quay; 2- Trục vít; 3- Đòn quay

c4 Loại bánh răng – thanh răng:

Kết cấu cơ cấu lái loại này như trên hình 1.11 Bánh răng có thể có răng thẳng hoặcnghiêng Thanh răng trượt trong các ống dẫn hướng để đảm bảo ăn khớp không khe hở,thanh răng được ép đến bánh răng bằng lò xo

+ Ưu điểm:

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

- Hiệu suất cao;

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo

+ Nhược điểm:

- Lực điều khiển lớn (do iω nhỏ);

- Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc;

- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng.

Hình 1.11 Cơ cấu lái bánh răng - thanh răngChú thích: 1- Thanh răng; 2- Bánh răng

Sơ đồ lắp đặt của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng được thể hiện như trên hình1.12

Hình 1.12 Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

Chú thích: 1- Khớp nối; 2- Thanh răng

c5 Loại liên hợp:

+ Trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng:

Trên hình 1.13 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng cung răng

Êcu (5) lắp lên trục vít (6) qua các viên bi nằm theo rãnh ren của trục vít, nhờ đó

ma sát trượt được thay bằng ma sát lăn Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thànhthanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (4)

Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo công thức :

- Khi sử dụng với cường hoá thì nhược điểm hiệu suất nghịch lớn không quan trọng, docường hóa có tác dụng làm giảm bớt lực va đập truyền từ bánh xe lên vô lăng;

- Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cỡ lớn

+ Nhược điểm: Kết cấu phức tạp và giá thành đắt

2 3

1

Hình 1.13 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

Chú thích: 1- Êcu; 2- Các ống dẫn hướng bi; 3- Trục vít

+ Loại trục vít – đai ốc – đòn quay:

Loại này có tỷ số truyền thay đổi, tăng lên khi đai ốc dịch chuyển từ vị trí giữa racác vị trí biên Cụ thể là:

φ - góc quay của đòn quay đứng

Hình 1.14 Cơ cấu lái loại trục vít – đai ốc – đòn quayChú thích: 1- Trục vít; 2- Đòn quay; 3- Đai ốc; 4- Đòn quay đứng

Trên hình 1.14 là kết cấu của loại cơ cấu lái trục vít – đai ốc – đòn quay Khe hở ănkhớp trong tất cả các cơ cấu lái loại này được làm không đổi và không điều chỉnh đượctrong quá trình sử dụng trong trường hợp cặp trục vít – đai ốc bị mòn đến độ mòn giớihạn thì được thay mới

Hiệu suất của cơ cấu lái loại này thấp do có ma sát trượt ở phần tiếp xúc giữa trụcvít – đai ốc và giữa đai ốc - đòn quay Giá trị hiệu suất có thể xác định theo công thứctổng quát sau:

ηth= tan γ1

tan ( γ1+ρ) và ηng= tan (γ1- ρ)

tan γ1 (1.9)

Ở đây:

γ1 - góc nâng của đường ren trục vít

+ Loại trục vít lắc – đai ốc: kết cấu của nó được thể hiện như hình 2.15 dưới đây.Loại này có một ổ đỡ ở phía trên Khi quay vô lăng, đai ốc cùng với chốt khuỷu dịchchuyển theo bán kính R nên trục vít phải lắc lư để đảm bảo động học chung

Hình 1.15 Cơ cấu lái loại trục vít lắc - đai ốcChú thích: 1- Trục đòn quay đứng; 2- Đai ốc; 3- Các-te; 4- Trục lái; 5-Ống bao; 6-Ổ bi

Tỷ số truyền của cơ cấu lái này giảm khi đai ốc dịch chuyển từ vị trí giữa ra các vịtrí biên và phụ thuộc vào chiều quay của vô lăng:

iω= 2πR

t

sφ (1.6)in ( γ+φ)

sφ (1.6)inγ±cosγsinφcosφ (1.6)γsφ (1.6)inφ (1.10)

Ở đây: γ, φ - Tương ứng là góc nâng của đường ren trục vít và góc quay của đònquay đứng Dấu (+) trong công thức ứng với vô lăng quay sang phải và dấu (-) ứng với vôlăng quay sang trái.

Cơ cấu lái loại này không khác gì nhiều so với loại trục vít- êcu- đòn, chỉ khác ởchỗ kích thước trục lái cần lớn hơn do phải chuyển động lắc lúc làm việc

Do có nhiều nhược điểm nên cơ cấu lái loại này hiện nay không được sử dụngnữa

+ Loại trục vít – đai ốc quay:

Cơ cấu lái loại này có kích thước và khối lượng khá nhỏ nên thường được sử dụngtrên xe du lịch đặc biệt là loại có công suất lít bé

Khe hở ăn khớp giữa trục vít và đai ốc không điều chỉnh được Hiệu suất thấp, tuynhiên nhược điểm này không quan trọng khi sử dụng cơ cấu lái trên các xe du lịch cỡ nhỏ

Hình 1.16 Cơ cấu lại loại trục vít – đai ốc quayChú thích: 1- Trục vít; 2- Đai ốc; 3- Đòn quay

Tỷ số truyền của cơ cấu lái loại này được xác định bởi công thức:

Bao gồm tất cả các chi tiết làm nhiệm vụ truyền lực từ cơ cấu lái đến các bánh xe

dẫn hướng và đảm bảo cho các bánh xe có động học quay vòng đúng

a Các thông số cơ bản

Dẫn động lái có các thông số đánh giá cơ bản sau:

a1 Tỷ số truyền động học:

idθđωω= 2dθφ

dθ θtr+dθ θph (1.12)

Ở đây:

θtr, θph - Là các góc quay tương ứng của cam quay trái và phải;

φ - Là góc quay của đòn quay đứng

M - Mô men tổng tác dụng lên cam quay của các bánh xe dẫn hướng;

Mdq - Mô men tác dụng lên đòn quay đứng

Tỷ số truyền của dẫn động nói chung thay đổi do sự thay đổi cánh tay đòn của cácđòn dẫn động Ngoài ra do sự bất đối xứng của dẫn động, tỷ số truyền còn có thể khácnhau khi xe quay phải hoặc trái

a3 Hiệu suất:

Hình 1.17 Một số sơ đồ hình thang láiChú thích: 1, 2- Đòn kéo ngang trái và phải; 3, 4- Các khớp cầu; 5- Đòn kéo dọc; 6, 12-Cam quay; 7, 11- Thanh kéo bên; 8, 10- Đòn quay ngang; 9- Đòn kéo ngang.

Hình thang lái có nhiều dạng kết cấu khác nhau như trên hình 1.17 Đòn ngang cóthể cắt rời hay liền tuỳ theo hệ thống treo là độc lập hay phụ thuộc Nhưng dù trường hợpnào thì kết cấu của hình thang lái cũng phải phù hợp với động học bộ phận hướng của hệthống treo, để dao động thẳng đứng của các bánh xe không ảnh hưởng đến động học củadẫn động lái, gây ra dao động của bánh xe dẫn hướng quanh trục quay

Động học quay vòng đúng của các bánh xe dẫn hướng được đảm bảo nhờ việcchọn các thông số kỷ thuật của hình thang lái và không có khe hở trong dẫn động nhờ sửdụng các bản lề tự động khắc phục khe hở

1.4 Cường hoá lái

1.4.1 Công dụng

Trên các xe ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách hay máy kéobánh bơm hiện đại thường có trang bị cường hoá lái để:

+ Giảm nhẹ lao động cho người lái;

+ Tăng an toàn cho chuyển động;

+ Khi xe đang chạy một tốc độ lớn mà một bên lốp bị thủng, cường hoá lái đảmbảo cho người lái đủ sức điều khiển, giữ được ô tô trên đường mà không bị lao sang mộtbên;

+ Sử dụng cường hoá lái có nhược điểm là lốp mòn nhanh hơn(do lạm dụng cườnghoá để quay vòng tại chỗ), kết cấu hệ thống lái phức tạp hơn và tăng khối lượng công việcbảo dưỡng

1.4.2 Phân loại

Theo nguồn năng lượng, chia ra:

+ 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, xi lanh 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, xi lanh lực bố trí riêng;

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

1.4.3 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;