Chuong 6 hệ thống lái

Chương VI HỆ THỐNG LÁI 6.1-CÔNG DỤNG,PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 6.2-CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM ViỆC CỦA HT LÁI 6.3-CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG LÁI 6.4-CƠ CẤU LÁI 6.5-DẪN ĐỘNG LÁI 6.6-TRỢ LỰC LÁI 6.67-TÍNH TỐN HTL * 6.1-CƠNG DỤNG, U CẦU, PHÂN LOẠI 6.1.1-Cơng dụng: Để thay đổi phương chuyển động ô tô; Để giữ phương chuyển động ô tô theo ý muốn lái xe 6.1.2-u cầu: - Ln trì tỷ số góc quay b/x dẫn hướng (cotg cotg =B0/L) - Với hệ thống lái có trợ lực: đảm bảo mối quan hệ động học động lực học quay vòng vành lái b/x dẫn hướng Yêu cầu đảm bảo nhờ phận trợ lực có tính chất tùy động - Điều khiển nhẹ nhàng có tính động cao (nhờ việc lựa chọn hợp lý tỷ số truyền động học lực học;  HTL); 6.1.3- Phân loại: - Theo cách bố trí vành lái: + Vành lái bên phải; + Vành lái bên trái * Theo đặc điểm kết cấu cấu lái; + Cơ cấu lái kiểu trục vít ( trục vít lõm-con lăn; trục vít lõm-cung răng); + Cơ cấu lái loại vít: vít-đai ốc chứa bi-cung răng-thanh răng; + Trục vít-đòn quay - Theo đặc điểm kết cấu dẫn động: + Theo phương pháp dẫn động b/x dẫn hướng: * Dẫn động riêng biệt; * Dẫn động chung cho b/x dẫn hướng + 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 - Theo đặc điểm trợ lực lái: + Trợ lực thủy lực; + Trợ lực điện; + Trợ lực khí nén, trợ lực khí - * Cấu tạo nguyên lý làm việc Cấu tạo: - Cơ cấu lái; - Dẫn động lái; - Trợ lực lái, nhằm: + Giảm nhẹ trình điều khiển; + Giảm tải trọng va đập tác dụng lên vành lái; + Tăng an toàn chuyển động * Các chi tiết chính: 1- Cơ cấu lái (hộp tay lái); 2- Trục lái đứng (trụ lái có ốp tay lái); 3- Vành lái; 4- Trục bánh xe dẫn hướng; 5- Đòn lái bên; 6- Thanh lái ngang 7- Đòn lái xiên; 8- Thanh lái dọc; 9- Đòn lái đứng (Trục đứng ; Hình thang lái: -Dầm cầu trước; -2 đòn lái bên (5), -Thanh lái ngang (6) * Nguyên lý làm việc •Truyền lưc điều khiển ngưới lái trực tiếp đến bánh xe dẫn hướng; •Đảm bảo cho bánh xe dẫn hướng quay theo góc định 6.3-CÁC THÔNG SỐ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG LÁI Để đánh giá HTL, sử dụng thông số: - Tỷ số truyền động học tỷ số truyền lực hệ thống lái (gồm cấu lái dẫn động lái); - Hiệu suất hệ thống lái - Khe hở ăn khớp hệ thống lái; 6.3.1-Tỷ số truyền động học tỷ số truyền lực dẫn động a- Tỷ số truyền động học dẫn động: id_ tỷ số vi phân góc quay đòn lái đứng (ddl ) với vi phân nửa tổng góc quay ( ) b/x dẫn hướng: i d  d dl     d    b- Tỷ số truyền lực dẫn động lái: ild_tỷ số mơ men cản quay vòng ( Mcbx) b/x dẫn hướng mô men cản quay vòng trục đòn lái đứng (Mctđl ) i ld  M M cbx ctdl i – phụ thuộc vào sơ đồ dẫn động lái vị trí lái c-Tỷ số truyền động học cấu lái (tỷ số truyền góc cấu lái): icc-là tỷ số vi phân góc quay vành lái (dvl ) vi phân góc quay đòn lái đứng (ddl ) ld i cc  d d vl dl i  Tỷ số truyền động học hệ thống lái ht : i ht  i d.i cc  d dl     d    d  vl d Với cấu lái kiểu đại, iht thường bằng: - Với ô tô du lịch: 13 – 22; - Với ô tô vận tải: 20 – 25 dl * Tỷ số truyền hợp lý cấu lái 6.3.2- Hiệu suất hệ thống lái Hiệu suất (l ) hệ thống lái đánh giá tích: l = cc dd l= 0,67  0,82 truyền lực từ vành lái b/x dẫn hướng (l thuận); l= 0,58  0,63 truyền lực từ b/x dẫn hướng  vành lái (l nghịch) dd đánh giá tổn thất ma sát khớp quay lái b/x dẫn hướng Nếu bỏ qua ma sát khâu (ổ bi , khớp cầu…), coi tổn thất hệ thống tổn thất cấu lái, thì: + Hiệu suất thuận:   M t + Hiệu suất nghịch:  M n vl M M vl  r1  M r2 M    M r1 M vl  1 M r2 M  Trong đó: Mr1 - Mơ men ma sát cấu lái quy dẫn trục vành lái; * 10 Các thông số đánh giá c- Chỉ tiêu độ nhạy cảm Độ nhạy cảm thông số lực tiếp tuyến đặt vành lái P*vl góc quay vành lái vl ứng với thời điểm trợ lực bắt đầu làm việc P*vl = (20  50)N ; vl =(10  15)0 * 30 6.6.3- Kết cấu trợ lực: Sơ đồ khối phần trợ lực thủy lực hệ thống lái có TL: - Bộ phận điều khiển (1)_vành lái; - Nguồn lượng (2): thường bơm dầu có bình chứa liền khối; van an toàn; đồng hồ đo áp suất; bầu lọc… - Bộ phận phân phối (3): van p/p có cấu tùy động để điều khiển điều chỉnh dòng dầu; - Nguồn sinh lực (4): xi lanh lực để điều khiển b/x dẫn hướng 31 6.6.4- Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái có trợ lực thủy lực Thí dụ Ngun lý hoạt động Dẫn động bơm dầu từ động cơ; Dầu từ bơm: + theo tới VPP 1; + theo 9, 10 tới xl lực 8; Con trượt nối với lái 12; Vỏ nối với cần c/c quay vòng; Xi lanh lực bắt vào khung xe; Cần đẩy piston  b/x dẫn hướng с d: Khoang phản lực; Lò xo nén 11 с d * 33 Nguyên lý hoạt động: Khi thẳng: cửa van mở_ứng với vị trí trung gian; Khi quay VL sang trái: Thanh 12 đẩy trước =>2 B; A  (Lưu ý: trượt bắt đầu dịch chuyển lực dọc trục tác dụng lên piston > lực lò xo 7) B/X quay vòng, đồng thời nhờ phản hồi âm (6), vỏ dịch chuyển phía để trượt lại trở vị trí trung gian: cửa van vừa mở, pA, cân với pB => bánh xe dẫn hướng lại ngừng quay vòng Do độ mở cửa van  =>p(b,c) >p(а,d) b/x quay vòng chịu tác dụng Mơđ từ đường => tạo tính tùy động Tạo cảm giác mặt đg: nhờ khoang с, d thông với а, b qua lỗ tiết lưu Do trênh lệch áp suất khoang => tạo lực dọc trục tác dụng lên trượt qua cấu lái vào vành lái: tạo cảm giác mặt đường cho lái xe t.e: tính tùy động lực: Mc =>  cảm giác cho lái xe 34 Nguyên lý hoạt động trợ lực lái • Khả chống va đập từ đường: Giả thiết xe thẳng, dao động, b/x dẫn hướng bị lệch phải Do có phản hồi âm từ b/x với vỏ =>vỏ chuyển động tương trượt =>  áp suất b ( cản trở quay vòng phải) • Trợ lực làm việc sau tác Pvl> Pvlmin xác định Yêu cầu nhằm ngăn không cho trợ lực làm việc tác dụng lực dao động nhỏ truyền từ b/x dẫn hướng đến Thực y/c nhờ: + lò xo 11: lực dọc trục truyền từ b/x dẫn hướng vào van phân phối < Plx, trợ lực không làm việc; + khoang phản lực c d Kết nối trợ lực (VPP, XLL) vào hệ thống lái (cụ thể, vào CCL) có cách khác nhau: 35 Kết nối mạch trợ lực vào hệ thống lái Bố trí trợ lực vào hệ thống lái theo kiểu kết nối song song có nhiều cách: - VPP, XLL , CCL lắp chung cụm; - VPP, CCL lắp chung, XLL riêng; - VPP, CCL, XLL đặt riêng biệt cụm; - VPP, XLL đặt chung; CCL đặt riêng • Ưu – nhược điểm sơ đồ: + Phương pháp bố trí XLL+VPP chung khối: - kết cấu gọn, dễ bố trí; - chiều dài ống dẫn ngắn Tuy nhiên, nhược: - chi tiết phần dẫn động chịu tải lớn; - khó chế tạo cụm chi tiết (vừa XLL+VPP vừa cấu lái) + Cách bố trí riêng biệt: Xi lanh lực thuộc phần dẫn động; Van phân phối thuộc cấu lái Kiểu sử dụng cho tơ có trọng lượng lớn 36 Xi lanh lực chịu tác động tải trọng động giảm tải cho chi tiết (dẫn động cấu lái ) đứng sau nó; Có thể sử dụng riêng cụm chi tiết cho kết cấu khác Tuy nhiên, cần nhiều đường ống dẫn =>tăng khả hư hỏng 6.6.5- Kết cấu cụm trợ lực a-Bơm dầu Phần lớn kiểu bơm cánh gạt; dẫn động từ động Áp suất làm việc: (6,5  7)Mpa, điều chỉnh van bi 20 b-Van phân phối xi lanh lực Van phân phối ô tô du lịch thường kiểu van xoay; xe tải kiểu van trượt Van trượt bố trí riêng biệt chung cụm với CCL XLL Nguyên lý hoạt động: - Khi thẳng; - Khi quay vòng; - Khi bơm không hoạt động đánh tay lái gấp; - Tính tùy động 37 Kết cấu cụm trợ lực: Bơm dầu kiểu cánh gạt 38 Các sơ đồ bố trí trợ lực hệ thống lái b-VPP + CCL chung; XLL đặt riêng a-VPP+XLL+ CCL chung c-VPP, CCL, XLL đặt riêng d-VPP, XLL đặt chung; CCL đặt 39 riêng, Kết cấucác cụm trợ lực: Kiểu van xoay 1-Thanh xoắn; 2-Thân van trong; 3-Thân van ngoài; 4-Bánh răng; 5-Nắp chụp; 6-Vỏ; 7Then; A,B-Đường dầu đến khoang A,B; TĐường dầu hồi; P-Đường dầu cao áp 40 Kết cấucác cụm trợ lực: Cơ cấu lái vít-đai ốc –thanh răng-cung VPP kiểu trượt 41 Kiểu VPP, XLL , CCL bố trí chung cụm б-vòng phải в-vòng trái a-đi thẳng Loại VPP, CCL, XLL đặt riêng biệt cụm 43 Câu hỏi ôn tập hệ thống lái • • • • • • • • • • • • • Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống lái; Nêu sơ đồ nguyên lý hệ thống lái; Nêu phân tích thông số đánh giá hệ thống lái; Nêu yêu cầu đối vơi cấu lái; Phân tích đặc điểm kết cấu số cấu lái; Vẽ sơ đồ dẫn động lái kiểu đơn giản; Phân tích đặc điểm kết cấu khớp nối dẫn động lái; Nêu công dụng, yêu cầu dẫn động lái; Nêu sơ đồ dẫn động lái có trợ lực u cầu nó; Cơng dụng HT lái có trợ lực? Các tiêu đánh giá HT lái có trợ lực Trình bày BTC hệ thống lái có trợ lực Vẽ sơ đồ HT lái có trợ lực trình bày ngun lý hoạt động Trình bày kết cấu cụm trợ lực lái 45 ... GIÁ HỆ THỐNG LÁI Để đánh giá HTL, sử dụng thông số: - Tỷ số truyền động học tỷ số truyền lực hệ thống lái (gồm cấu lái dẫn động lái) ; - Hiệu suất hệ thống lái - Khe hở ăn khớp hệ thống lái; 6. 3.1-Tỷ... Trục lái đứng (trụ lái có ốp tay lái) ; 3- Vành lái; 4- Trục bánh xe dẫn hướng; 5- Đòn lái bên; 6- Thanh lái ngang 7- Đòn lái xiên; 8- Thanh lái dọc; 9- Đòn lái đứng (Trục đứng ; Hình thang lái: ... hợp lý cấu lái 6. 3.2- Hiệu suất hệ thống lái Hiệu suất (l ) hệ thống lái đánh giá tích: l = cc dd l= 0 ,67  0,82 truyền lực từ vành lái b/x dẫn hướng (l thuận); l= 0,58  0 ,63 truyền lực