TÌM HIỂU HỆ THỐHG TREO VÀ LÁI CỦA XE TOYOTA HIACE. QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÌM HIỂU HỆ THỐHG TREO VÀ LÁI CỦA XE TOYOTA HIACE QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA Họ tên sinh viên: TRƯƠNG TRỌNG TRÍ BÙI HẠT TÙNG Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ Niên khóa: 2006 – 2010 Tháng 7/2010 i TÌM HIỂU HỆ THỐHG TREO VÀ LÁI CỦA XE TOYOTA HIACE QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA Tác giả TRƯƠNG TRỌNG TRÍ BÙI HẠT TÙNG Khóa luận đệ trình để đáp ứng u cầu cấp kỹ sư ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Giáo viên hướng dẫn: Th.s THI HỒNG XUÂN Th.s NGUYỄN DUY HƯỚNG Tháng năm 2010 i LỜI CẢM TẠ Trong suốt thời gian học tập Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích từ thầy bạn bè trường, hành trang quý báu để chúng tơi bước vào đời Với lòng biết ơn sâu sắc xin gửi lời cám ơn chân thành đến: ™ Gia đình mình, cảm ơn cha mẹ sinh thành, nuôi dưỡng động viên cho học tập hồn thành khố học ™ Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, q thầy Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ tận tình dạy bảo truyền đạt kiến thức cho thời gian học tập trường ™ Các thầy mơn Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tô Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM giúp đỡ, tạo điều kiện hướng dẫn cho sử dụng thiết bị q trình hồn thành đề tài ™ Thầy Th.s Thi Hồng Xuân, thầy Th.s Nguyễn Duy Hướng tận tình hướng dẫn trình học tập làm đề tài tốt nghiệp ™ Cuối xin cảm ơn tất bạn lớp DH06OT quan tâm, giúp đỡ trình học tập làm đề tài Trong trình hồn thành đề tài chúng tơi cố gắng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận cảm thơng góp ý thầy cơ, bạn để đề tài hoàn thiện Sinh viên: Trương Trọng Trí Bùi Hạt Tùng ii TĨM TẮT 1.Tên đề tài Tìm hiểu hệ thống treo lái xe Toyota Hiace Quy trình kiểm tra sửa chữa 2.Thời gian địa điểm thực Thời gian thực đề tài: từ 05/04/2010 đến 15/06/2010 Đề tài thực xưởng Bộ Mơn Cơng Nghệ Ơ Tơ – Khoa Cơ khí Cơng Nghệ, Trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Mục đích đề tài Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, công dụng phận hệ thống treo hệ thống lái Chẩn đoán hư hỏng, cách kiểm tra sửa chữa Phương pháp phương tiện - Phương pháp Tra cứu tài liệu có liên quan Khảo sát đo đạt trực tiếp khảo nghiệm băng thử - Phương tiện Ơ tơ thử nghiệm: Thực Toyota Hiace 12 chỗ biển số 51D-2224 Thiết bị thử nghiệm: + Sử dụng bệ trượt ngang, hệ thống giảm chấn Videoline 2304 Đức trang bị xưởng tháng tư 2007 + Thiết bị thứ hai Miller 8670 dùng để kiểm tra góc đặt bánh xe + Thiết bị thứ ba cầu nâng trụ Kết Biết cấu tạo, hoạt động,cách kiểm tra sửa chữa hệ thống lái hệ thống treo xe Toyota Hiace Khắc phục giảm chấn cầu sau Hạn chế chưa hiệu chỉnh thật tốt góc đặt bánh xe iii MỤC LỤC Trang tựa i LỜI CẢM TẠ .ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC HÌNH vi Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu chung Toyota Hiace 2.1.1 Lịch sử phát triển 2.1.2 Thông số kỹ thuật Toyota Hiace đời 1984 2.2 Lý thuyết chung hệ thống lái hệ thống treo 2.2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống lái 2.2.2 Công dụng, phân loại yêu cầu hệ thống treo 2.3 Các sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo 2.3.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc 2.3.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 2.3.3 Sơ đồ hệ thống lái với hai cầu dẫn hướng 2.4 Cấu tạo nguyên lý làm việc chung chi tiết hệ thống lái 2.4.1 Các chi tiết 2.4.2 Động học quay vòng bánh xe 25 2.5 Cấu tạo nguyên lý làm việc chung hệ thống treo 31 2.5.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo phụ thuộc 31 2.5.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống treo độc lập 32 2.5.3 Cấu tạo phận hệ thống treo 33 2.5.4 Kết cấu hệ thống treo độc lập thông dụng: 37 2.5.5 Hệ thống treo đại 40 iv Chương PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 42 3.1 Nơi thực 42 3.2 Phương pháp thực 42 3.3 Phương tiện thực 42 Chương THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 44 4.1 Kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống lái Hiace 44 4.1.1 Vô lăng lái 44 4.1.2 Trục lái 45 4.1.3 Cơ cấu lái 45 4.1.4 Dẫn động lái 47 4.1.5 Trợ lực lái 48 4.2 Kết cấu, nguyên lý làm việc hệ thống treo Hiace 55 4.2.1 Sơ đồ hệ thống treo 55 4.2.2 Hệ thống treo trước 55 4.2.3 Hệ thống treo sau 58 4.3 Quy trình kiểm tra sửa chữa 59 4.3.1 Chẩn đoán, kiểm tra hư hỏng hệ thống lái biện pháp khắc phục 59 4.3.2 Chẩn đoán,kiểm tra hư hỏng hệ thống treo biện pháp khắc phục 71 4.4 Kết đo góc đặt bánh xe hệ thống treo 76 4.4.1 Kết đo góc đặt bánh xe 76 4.4.2- Kết khảo nghiệm hệ thống treo 79 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83 5.1 Kết Luận 83 5.2 Đề Nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống lái hai cầu dẫn hướng Hình 2.4: Quy luật thay đổi tỉ số truyền cấu lái ic thích hợp Hình 2.5: Sự thay đổi khe hở cấu lái 11 Hình 2.6: Cơ cấu trục vít – cung đặt bên 12 Hình 2.7: Cơ cấu lái trục vít - lăn 13 Hình 2.8: Cơ cấu lái trục vít - chốt quay (loại chốt) 15 Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống lái bánh - 16 Hình 2.10: Cơ cấu lái liên hợp 16 Hình 2.11: Các sơ đồ hình thang lái 18 Hình 2.12: Cơ cấu lái, phận phối xy lanh lực bố trí chung 21 Hình 2.13: Cơ cấu lái bố trí riêng, phận phân phối xy lanh lực bố trí chung 21 Hình 2.14: Cơ cấu lái, phận phân phối, xy lanh lực bố trí riêng 22 Hình 2.15: Xy lanh lực bố trí riêng, cấu lái phận phân phối bố trí chung 22 Hình 2.16: hệ thống lái trợ lực thủy lực có acquy áp suất 24 Hình 2.17: Sơ đồ động học quay vòng tơ có hai bánh xe dẫn hướng 25 Hình 2.18: Sơ đồ quay vòng tơ hai cầu dẫn hướng 26 Hình 2.19: Góc nghiêng trục quay đứng mặt phẳng ngang xe 28 Hình 2.20: Góc nghiêng trụ quay đứng mặt phẳng dọc xe 29 Hình 2.21: Góc dỗng bánh xe dẫn hướng phía trước 30 Hình 2.22: Độ chụm bánh xe dẫn hướng 31 Hình 2.23: Trạng thái điển hình hệ thống treo phụ thuộc 31 Hình 2.24: Sơ đồ hệ thống treo độc lập 32 Hình 2.25: Kết cấu nhíp phụ hệ thống treo có độ cứng thay đổi 33 Hình 2.26: Đường đặt tính giảm chấn thủy lực 35 vi Hình 2.27 Giảm chấn lớp vỏ 36 Hình 2.28: Sơ đồ cấu tạo giảm chấn ống thủy lực hai lớp vỏ có tác dụng hai chiều 36 Hình 2.29: Sơ đồ nguyên lý hệ treo hai đòn ngang 37 Hình 2.30: Hệ treo Mc.Pherson 38 Hình 2.31: Hệ treo hai đòn dọc 38 Hình 2.32: Hệ thống treo đòn dọc có đòn ngang liên kết 39 Hình 2.33: Hệ treo với đòn chéo 39 Hình 2.34: Mơ hình treo tích cực 39 Hình 2.35: Mơ hình hệ thống treo bán tích cực 41 Hình 3.1: Xe Toyota Hiace 41 Hình 3.2: Băng thử tủ điều khiển thiết bị Videoline 2304 41 Hình 3.3: Thiết bị Miller 8670 41 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống lái 44 Hình 4.2: Vơ lăng lái 44 Hình 4.3:Trục lái 45 Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý cấu lái 46 Hình 4.5: Đòn quay đứng 47 Hình 4.6: Đòn quay ngang 48 Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý bơm trợ lực thủy lực 49 Hình 4.8: Cấu tạo van phân phối xy lanh trợ lực 50 Hình 4.9: Van phân phối vị trí trung gian 52 Hình 4.10: Van phân phối vị trí quay phải 52 Hình 4.11: Van phân phối vị trí sang phải dầu cấp đến ngăn I qua lổ L1 53 Hình 4.12: Van xoay quay phải, dầu từ ngăn II theo lổ L2 54 Hình 4.13: Van xoay vị trí quay trái 54 Hình 4.14 Van xoay quay trái , dầu từ ngăn I theo lổ L1 55 Hình 4.15: Sơ đồ hệ thống treo 55 Hình 4.16: Thanh xoắn 55 Hình 4.17: Bulơng điều chỉnh 56 Hình 4.18: Bộ giảm chấn thủy lực 57 Hình 4.19: Thanh ổn định, giằng 57 vii Hình 4.20: Nhíp hệ thống treo sau 58 Hình 4.21: Kiểm tra độ kín khít piston xy lanh trợ lực 62 Hình 4.22: Kiểm tra khe hở khớp nối 65 Hình 4.23: Góc dỗng bánh xe 66 Hình 4.24: Điều chỉnh góc dỗng 66 Hình 4.25: Góc nghiêng dọc trụ đứng 66 Hình 4.26: Điều chỉnh góc nghiêng dọc trụ đứng 67 Hình 4.27: Góc nghiêng ngang trụ đứng 67 Hình 4.28: Độ chụm bánh xe dẫn hướng 68 Hình 4.29: Kiểm tra độ chụm 68 Hình 4.30: Điều chỉnh độ chụm hệ thống treo phụ thuộc 69 Hình 4.31: Điều chỉnh độ chụm treo độc lập 69 Hình 4.32: Kiểm tra độ dơ vành tay lái 70 Hình 4.33: Nhíp 73 Hình 4.34: Kiểm tra giảm chấn 74 Hình 4.35: Kiểm tra độ cong cần piston 75 Hình 4.36: Kết đo góc đặt bánh xe 78 Hình 4.37: Kết kiểm tra treo giảm chấn ( treo sau khơng có giảm chấn) 80 Hình 4.38: Kết kiểm tra treo giảm chấn ( treo sau có giảm chấn) 81 viii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Ơ tơ phương tiện vận tải có vai trò quan trọng kinh tế quốc dân, có ưu điểm đặc biệt hẳn loại phương tiện khác như: thông dụng, đơn giản, dễ sử dụng có tính động cao…được ứng dụng rộng rãi tất lĩnh vực dân quốc phòng Cùng với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, công nghiệp ô tô giới nước ta ngày phát triển mạnh mẽ, tạo nhiều loại tơ có tính tiện nghi cao Hệ thống treo hệ thống lái tơ có vai trò quan trọng, góp phần tạo nên tính êm dịu an toàn cho chuyển động xe Có nhiều hệ thống treo hệ thống lái khác có cấu tạo, chức năng, cơng dụng khác Vì em chọn đề tài tốt nghiệp: “Tìm hiểu hệ thống treo hệ thống lái xe Toyota Hiace, quy trình kiểm tra, sửa chữa”.Để tìm hiểu sâu hai hệ thống dòng xe có tên tuổi hãng xe tiếng Nhật Bản 1.2 Mục đích đề tài Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động, công dụng phận hệ thống treo hệ thống lái Chẩn đoán hư hỏng, cách kiểm tra sửa chữa STT Kiểm tra Sửa chữa Kiểm tra nhíp có bị rạn Quan sát Nếu hỏng thay nứt gãy hay khơng Kiểm tra độ mòn chốt nhíp, Panme, đồng hồ Nếu mòn q thay độ mòn khơng q 0,75mm Dụng cụ so Kiểm tra khe hở chốt nhíp Đồng hồ so, Điều chỉnh lại khe hở, bạc lót Khe hở cho phép: panme giới hạn cho 0,06-0,1mm.Tối đa là: 0,75mm phép phải thay Kiểm tra bề rộng nhíp Panme, thước cặp Có thể mài thay Chênh lệch tối đa mm Kiểm tra độ sai lệch bề dày nhíp Thước dài Nếu sai lệch giới bên trái bên phải Cho phép hạn thay tối đa 2,5 mm Kiểm tra khe hở lỗ trung Panme, đồng hồ Khe hở lớn tâm nhíp với bu lơng Tối đa cho so phép mm Kiểm tra sửa chữa giảm chấn: Hình 4.34: Kiểm tra giảm chấn 74 phải thay SST Kiểm tra Kiểm tra chảy dầu Dụng cụ kiểm tra Quan sát Sửa chữa Nếu thấy chảy dầu theo đẩy thay phớt chắn dầu Kiểm tra hệ số cản Có thể kiểm tra Thay dầu thay piston tay bệ thử Nếu trục giảm chấn đến cuối hành trình mà hệ số khơng đổi giảm chấn tốt Kiểm tra độ cong Đồng hồ so Cong thay cần piston.Độ cong cho phép 0,2 mm Kiểm tra piston, xy lanh Quan sát Nếu bị cào sước nhiều có bị cào sước hay thay không Kiểm tra dầu xy Nếu có cặn bẩn thay lanh dầu Nếu thiếu dầu phải đổ thêm dầu Hình 4.35: Kiểm tra độ cong cần piston 75 Kiểm tra ngang sửa chữa Kiểm tra ngang có bị cong khơng có nắn lại, cong nhiều thay Kiểm tra xem ngang có bị rạn nứt khơng nứt nhỏ hàn đắp lại, nứt lớn thay Kiểm tra mối bắt ren với nhíp lò xo giảm xóc trờn tarô lại thay Kiểm tra bu lông đai ốc có trờn hỏng ren hay gãy khơng Đòn cam quay Kiểm tra bạc cao su bị vỡ mòn hỏng Thay bạc cao su hỏng Kiểm tra độ biến dạng rạn nứt cam quay Thay cam quay hỏng Kiểm tra biến dạng rạn nứt đòn Thay hỏng Kiểm tra ren khớp cầu Thay hỏng Thanh giằng ổn định Kiểm tra độ cong giằng Giá trị chuẩn mm Nếu cong nắn lại, cong nhiều phải thay Để ổn định lên sàn kiểm tra độ biến dạng Nếu bị biến dạng nhiều thay Kiểm tra khoảng cách hai giằng khơng điều chỉnh lại Kiểm tra mối ren giằng, mối nối giằng đòn ngang bị nứt, cong Thay hỏng Kiểm tra nứt biến dạng gối đỡ giằng hỏng thay 4.4 Kết đo góc đặt bánh xe hệ thống treo 4.4.1 Kết đo góc đặt bánh xe Kiểm tra góc đặt bánh xe thiết bị Miller Để đo góc đặt bánh xe ta tiến hành cho xe lên cầu nâng, sau cho hai bánh trước nằm hai mâm đo góc lái, khóa bàn thắng, tháo chốt hãm mâm đo góc lái, lắp cảm biến vào bánh xe, khởi động chương trình, sau tiến hành đo Ta có kết ba lần đo sau: 76 Lần 1: Lần 2: 77 Lần 3: Hình 4.36: Kết đo góc đặt bánh xe Lấy kết lần đo cộng lại chia cho ta kết quả: Góc Bánh trái trước Bánh phải trước Bánh trái sau Bánh phải sau Toe - in - 0050’ - 0008’ -0054’ 0053’ Camber 1028’ 0054’ 0016’ 000’20’’ Caster 1007’ 3011’ Góc đặt bánh xe chuẩn xe : Toe-in: 00±10’ Camber: 0030’±30’ Caster: 1055’±30’ So sánh góc đặt bánh xe thực tế góc chuẩn ta nhận thấy: + Góc toe-in bánh xe lớn nhiều so với tiêu chuẩn, cần điều chỉnh lại + Góc camber bánh trước trái cần điều chỉnh lại + Góc caster bánh trước phải cần điều chỉnh lại Cách điều chỉnh trình phần kiểm tra sửa chữa 78 4.4.2- Kết khảo nghiệm hệ thống treo Chúng ta khảo nghiệm hệ thống treo thiết bị Videoline 2304 Cartec Lần 1: Đo khơng tải Lần 2:Đo có tải, người 79 Lần 3:Đo có tải, người Hình 4.37: Kết kiểm tra treo giảm chấn ( treo sau khơng có giảm chấn) Bảng kết đạt qua lần đo: Số Độ trượt ngang Treo trước Treo sau Sự khác lần Cầu trước Cầu sau Trái Phải Trái Phải đo (mm/m) (mm/m) ( %) ( %) ( %) ( %) ( %) ( %) -3 -0,5 78 76 59 56 -3,9 -0.5 82 85 59 56 0 75 76 77 61 21 Cầu trước Cầu sau Qua lần đo ta nhận thấy: + Hệ thống treo cầu trước tốt + Hệ thống treo cầu sau không đạt yêu cầu, cần kiểm tra sửa chữa Qua trình kiểm tra hệ thống treo cầu sau thấy thiếu phận giảm chấn thủy lực Tiến hành sửa chữa cách dùng hai giảm chấn thủy lực tốt khác lắp vào hệ thống treo sau ( đầu bắt chặt với khung xe băng bulông, đâù bắt vào đai bulơng quang nhíp) tiến hành kiểm tra lại hệ thống treo sau, ta có kết sau 80 Lần 1:Đo khơng tải: Lần 2:Đo có tải, người Hình 4.38: Kết kiểm tra treo giảm chấn ( treo sau có giảm chấn) 81 Bảng kết đạt qua lần đo: Số lần Độ trược ngang Treo sau Sự khác đo (mm/m) Trái (%) Phải (%) Cầu sau (%) -0,4 78 78 -0,4 95 85 11 Ta thấy rằng: sau lắp giảm chấn vào kiểm tra lại hệ thống treo sau làm việc tốt 82 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết Luận Sau trình tìm hiểu hai hệ thống treo lái xe Toyota Hiace thấy rằng: - Đã tìm hiểu cấu tạo, chức năng, nguyên lý làm việc chi tiết hệ thống - Đưa nguyên nhân hư hỏng, cách kiểm tra, sửa chữa hư hỏng xảy hệ thống - Hệ thống lái có trợ lực thủy lực, cấu lái thuộc loại: Trục vít – êcu-bi- cung Và biết vị trí cách hiệu chỉnh góc đặt bánh xe - Hệ thống treo trước treo độc lập, treo nhíp Trong trình thực phát treo sau khơng có giảm chấn khắc phục 5.2 Đề Nghị Vì thời gian kiến thức có hạn nên đồ án tránh khỏi sai sót định Đề nghị đề tài khóa sau tính tốn động lực học quay vòng bánh xe, tính tốn, kiểm tra sức bền hệ thống treo lái 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách việt văn BÙI HẢI TRIỀU Ô tô – Máy kéo Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2005 TRƯỜNG HẢI Hỏi đáp kỹ thuật bảo dưỡng sữa chữa xe đời hệ thống trợ lực – tập Nhà xuất giao thông vận tải – 2006 NGUYỄN HỮU CẨN, DƯ QUỐC THỊNH, PHẠM MINH THÁI, LÊ THỊ VÀNG Lý thuyết ô tô máy kéo Nhà xuất khoa hoc kỹ thuật Hà Nội – 2007 VÕ TẤN ĐÔNG Hướng dẫn sử dụng xe Toyota Hiace Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2002 T.S HỒNG ĐÌNH LONG Giáo trình kỹ thuật sữa chữa tô Nhà xuất giáo dục – 2005 TRẦN QUỐC TRÌNH Cấu tạo sữa chữa tơ Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2006 Sách ngoại văn 1.Toyota Repair Manual For Chassis & Body LAND CRUISER Printed in Janpan First printing: Feb, 28, 1990 2.Toyota Repair Manual For Chassis & Body Hiace Printed in Japan - August, 1989 3.Chương trình AutoData CDA-3 PHỤ LỤC Toyota Hiace (82-85) 1.8 Engine code 2Y Autodata CDA-3 Wheel alignment data Autodata CDA-3 Tyre sizes and pressures Autodata CDA-3 ... trình học tập làm đề tài tốt nghiệp ™ Cuối xin cảm ơn tất bạn lớp DH06OT quan tâm, giúp đỡ tơi q trình học tập làm đề tài Trong q trình hồn thành đề tài cố gắng khơng thể tránh khỏi thiếu sót... ứng dụng rộng rãi tất lĩnh vực dân quốc phòng Cùng với phát tri n mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, công nghiệp ô tô giới nước ta ngày phát tri n mạnh mẽ, tạo nhiều loại tơ có tính tiện nghi cao Hệ thống... Chương TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu chung Toyota Hiace 2.1.1 Lịch sử phát tri n 2.1.2 Thông số kỹ thuật Toyota Hiace đời 1984 2.2 Lý thuyết chung hệ thống