Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô mazda cx 7 2007

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX – 2007 Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG SƠN TRÀ Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Số thẻ sinh viên: 103130086 Lớp: 13C4A Nội dung toàn đồ án bao gồm có chương với nội dung chương khác xoay quanh việc giới thiệu chung hệ thống lái đến trình bày chuyên sâu hệ thống lái xe Mazda CX-7 2007 từ tạo nên liên kết chặt chẽ chúng để tạo thành tổng thể hồn chỉnh Dưới phần tóm tắt nội dung chương trình bày theo trình tự sau: - - - - - - Chương 1: Tổng quan hệ thống lái ô tô Nội dung chương chủ yếu khái qt lên cơng dụng số u cầu loại hệ thống lái khác sử dụng phổ biến tơ Bên cạnh cịn đề cập thêm số kết cấu phận hệ thống lái cấu lái, dẫn động lái, cường hóa lái…thường sử dụng Chương 2: Giới thiệu xe ô tô Mazda CX-7 2007 Trong chương phần làm rõ thơng số kỹ thuật xe, kiểu loại hệ thống hệ thống phanh, treo, truyền lực hệ thống lái mà xe trang bị Qua giúp ta hiểu rõ loại xe Chương 3: Khảo sát hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Nội dung phần sâu khai thác thơng số kỹ thuật đồng thời làm rõ nguyên lý làm việc kết cấu phận hệ thống lái sử dụng xe ô tô Mazda CX-7 2007 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái tơ Mazda CX-7 2007 Chương vào tính tốn xác định thơng số giá trị mơ men cản quay vịng, lực tác dụng lên vơ lăng để làm sở tính tốn kiểm nghiệm bền chi tiết thơng số liên quan đến trợ lực lái Ngồi nội dung cịn có thêm tính tốn kiểm tra động học hình thang lái ô tô Mazda CX-7 2007 Chương 5: Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái biện pháp khắc phục Nội dung chương chủ yếu trình bày số nguyên nhân gây hư hỏng thường gặp hệ thống lái phương pháp khắc phục chúng Chương 6: Bảo dưỡng cách sửa chữa chi tiết hệ thống lái Chương cuối giới thiệu số phương thức bảo dưỡng hệ thống lái cách sửa chữa chi tiết chúng bị hư hỏng ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trương Sơn Trà Lớp: 13C4A Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Tên đề tài đồ án: Số thẻ sinh viên: 103130086 Ngành: Kỹ thuật khí Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Các thơng số kỹ thuật xe phận hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 từ tài liệu nhà chế tạo cung cấp Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan hệ thống lái ô tô Chương 2: Giới thiệu xe ô tô Mazda CX-7 Chương 3: Khảo sát hệ thống lái xe tơ Mazda CX-7 Chương 4: Tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 Chương 5: Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái biện pháp khắc phục Chương 6: Bảo dưỡng cách sửa chữa chi tiết hệ thống lái Các vẽ, đồ thị: STT Nội dung vẽ Số lượng/Loại Bản vẽ hình dáng tổng thể xe ô tô Mazda CX-7 1/A3 Bản vẽ kết cấu địn kéo bên xe tơ Mazda CX-7 1/A3 Bản vẽ sơ đồ nguyên lý trợ lực lái xe ô tô Mazda CX-7 2/A3 Bản vẽ kết cấu cấu lái xe ô tô Mazda CX-7 1/A3 Bản vẽ kết cấu van phân phối trợ lực lái xe ô tô Mazda CX-7 1/A3 Đồ thị kiểm tra động học quay vịng xe tơ Mazda CX-7 1/A3 Bản vẽ sơ đồ tổng thể hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 1/A3 Tổng 8/A3 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: TS Nguyễn Hoàng Việt Toàn nội dung thuyết minh, tính tốn vẽ Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 27/05/2018 Đà Nẵng, ngày tháng 05 năm 2018 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn TS Lê Văn Tụy TS Nguyễn Hồng Việt LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần đây, công nghiệp ô tô phát triển vượt bậc với thành tựu to lớn Không thể phủ nhận phát triển mạnh mẽ nhu cầu sử dụng tơ người dân, với Quốc hội thông qua việc giảm thuế nhập ô tô 0% báo hiệu khởi sắc thị trường ô tô Việt Nam Là sinh viên kỹ thuật khí chuyên ngành động lực em ln tự trau dồi, tích lũy kiến thức để nắm vững kiến thức chuyên ngành từ biết vận dụng lý thuyết vào thực tế cho hiệu Trong tập đồ án tốt nghiệp em chọn thực đề tài “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX 2007” Đây hệ thống địi hỏi tính kỹ thuật độ xác cao để đảm bảo vấn đề an tồn tính động ô tô Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ơtơ nói chung hệ thống lái ôtô Mazda CX 2007 nói riêng từ sâu nghiên cứu chun mơn Để hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt dành phần thời gian quý báu để bảo tận tình, giúp đỡ hướng dẫn em suốt thời gian thực đồ án Và em xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô giảng dạy khoa khí giao thơng trường đại học bách khoa Đà Nẵng truyền đạt lại kiến thức quý báu từ đến chuyên môn để em vận dụng hồn thành đồ án Tuy nhiên kiến thức hạn hẹp, chưa tiếp xúc nhiều với thực tiễn tài liệu tham khảo cịn q thời gian thực có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận lời dẫn thêm từ thầy Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Trương Sơn Trà i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung tập đồ án tơi thực hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Hoàng Việt Các nội dung, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Những số liệu có nội dung thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Nếu phát có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Sinh viên thực Trương Sơn Trà ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu Cam đoan i ii Mục lục Danh sách bảng hình vẽ iii vi Trang MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.1.1 Công dụng 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Các sơ đồ hệ thống lái 1.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc 1.2.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 1.2.3 Các sơ đồ dẫn động lái 1.2.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa 1.3 Các chi tiết phận hệ thống lái tô 1.3.1 Vô lăng 1.3.2 Trục lái 1.3.3 Cơ cấu lái 1.3.4 Dẫn động lái 17 1.4 Cường hoá lái 18 1.4.1 Công dụng 18 1.4.2 Phân loại 19 1.4.3 Yêu cầu 19 1.4.4 Các thông số đánh giá 19 1.4.5 Thành phần cấu tạo 20 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ MAZDA CX-7 21 2.1 Các thông số kỹ thuật xe Mazda CX-7 23 2.2 Giới thiệu số hệ thống tơ Mazda CX-7 24 iii 2.2.1 Hệ thống lái 24 2.2.2 Hệ thống phanh 25 2.2.3 Hệ thống treo 26 2.2.4 Hệ thống truyền lực 26 Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-7 29 3.1 Thông số kỹ thuật phận hệ thống lái xe ô tô 29 Mazda CX-7 29 3.2 Kết cấu cách hoạt động phận hệ thống lái xe tơ Mazda CX-7 29 3.2.1 Vô lăng 29 3.2.2 Trục lái 30 3.2.3 Cơ cấu lái 31 3.2.4 Dẫn động lái 32 3.2.5 Van phân phối trợ lực lái 33 3.2.6 Bơm trợ lực lái 37 3.2.7 Xi lanh trợ lực lái 39 3.2.8 Van điều khiển lưu lượng dầu trợ lực lái 40 3.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 45 Chương 4: TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-7 48 4.1 Các thơng số hệ thống lái ô tô Mazda CX-7 48 4.2 Xác định mô men cản quay vòng 48 4.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng 53 4.4 Tính tốn kiểm tra động học hình thang lái 54 4.4.1 Cơ sở lý thuyết 54 4.4.2 Tính tốn kiểm nghiệm động học hình thang lái tơ Mazda CX-7 57 4.5 Tính tốn kiểm nghiệm sức bền chi tiết 60 4.5.1 Tính kiểm nghiệm sức bền trục lái 60 4.5.2 Tính kiểm nghiệm sức bền dẫn động lái 61 4.5.2.1.Tính kiểm nghiệm sức bền kéo bên 61 4.6 Tính tốn kiểm nghiệm thông số liên quan đến trợ lực lái 65 4.6.1 Tính kiểm nghiệm lực tác dụng lên vơ lăng lái có trợ lực 65 4.6.2 Kiểm tra hiệu trợ lực 70 4.6.3 Kiểm tra số phản lực trợ lực lên vành tay lái 70 4.6.4 Kiểm tra độ nhạy trợ lực lái 72 iv Chương 5: CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 73 5.1 Vành tay lái bị rơ mạnh 73 5.2 Vành tay lái nặng 75 5.3 Áp suất trợ lực lái không ổn định 76 5.4 Bơm trợ lực lái làm việc ồn rò rĩ dầu 76 5.5 Tay lái trả chậm 77 Chương 6: BẢO DƯỠNG VÀ CÁCH SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 79 6.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái 79 6.2 Sửa chữa chi tiết hệ thống lái 79 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 v DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ HÌNH 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc HÌNH 1.2 Hệ thống lái với hệ thống treo độc lập HÌNH 1.3 Các sơ đồ dẫn động lái HÌNH 1.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa HÌNH 1.5 Quy luật thay đổi thay đổi tỷ số truyền động học cấu lái HÌNH 1.6 Sự thay đổi khe hở cấu lái HÌNH 1.7 Cơ cấu lái trục vít – cung đặt HÌNH 1.8 Cơ cấu loại trục vít hình trụ - cung đặt bên HÌNH 1.9 Cơ cấu lái trục vít glơbơít - lăn hai vành HÌNH 1.14 Cơ cấu lại loại trục vít – đai ốc quay BẢNG 2.1 Các thông số kỹ thuật xe ô tô Mazda CX-7 BẢNG 2.2 Các thông số, kiểu loại số thiết bị hệ thống xe ô tô Mazda CX-7 HÌNH 2.1 Hình ảnh thực tế xe ô tô Mazda CX-7 HÌNH 2.3 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái ô tô Mazda CX-7 BẢNG 3.1 Thông số kỹ thuật phận hệ thống lái ô tô Mazda CX-7 HÌNH 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái vị trí van phân phối xe chuyển động thẳng HÌNH 3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái vị trí van phân phối xe quay vòng trái HÌNH 3.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái vị trí van phân phối xe quay vịng sang phải HÌNH 3.4 Kết cấu vô lăng xe ô tô Mazda CX-7 HÌNH 3.5 Kết cấu trục lái xe ô tô Mazda CX-7 HÌNH 3.6 Kết cấu cấu lái xe ô tô Mazda CX-7 HÌNH 3.7 Kết cấu kéo bên HÌNH 3.8 Kết cấu van phân phối HÌNH 3.9 Vị trí van phân phối xe chuyển động thẳng HÌNH 3.10 Vị trí van phân phối xe quay sang phải HÌNH 3.11 Vị trí van phân phối xe quay sang trái HÌNH 3.12 Kết cấu bơm trợ lực lái xe ô tô Mazda CX-7 HÌNH 3.13 Các giai đoạn làm việc bơm HÌNH 3.14 Kết cấu xi lanh trợ lực HÌNH 3.15 Kết cấu van điều khiển lưu lượng phụ (a) (b) HÌNH 3.16 Sơ đồ nguyên lý làm việc van điều khiển lưu lượng tốc độ thấp vi Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Từ biểu thức (4.33) cho thấy, rõ ràng số ρ lớn xét điều kiện quay vịng, nghĩa MΣ khơng thay đổi lúc giá trị Pltl phải tăng lên Như khả cảm giác đường trợ lực giảm xuống ngược lại Với thông số liên quan xác định đây, tiến hành thay vào biểu thức (4.33) ta tìm số phản lực trợ lực sử dụng ô tô Mazda CX-7 có giá trị bằng: 5,6 ρ= = 0,02[N/N.m] 605,7 Theo số liệu tham khảo từ [1], trợ lực để đảm bảo cảm giác đường tốt cho người lái giá trị cho phép số phản lực ρ nằm khoảng [ρ] = 0,02÷ 0,05[N/Nm] Như với giá trị ρ tính từ cơng thức (4.33) nằm khoảng giới hạn cho phép, nên ta kết luận trợ lực sử dụng ô tô Mazda CX-7 đảm bảo khả cảm giác đường cho người lái 4.6.4 Kiểm tra độ nhạy trợ lực lái Độ nhạy phận hiểu mức độ tác động yếu tố mà đưa vào hoạt động Như vậy, mức độ tác động thấp mà làm hoạt động phận có nghĩa có độ nhạy cao ngược lại Xét trường hợp riêng cho trợ lực lái, theo [5] độ nhạy đặc trưng giá trị góc quay cần thiết θ0 vành tay lái để đưa trợ lực vào làm việc Nếu hiểu theo định nghĩa trình bày lúc mức độ giá trị góc quay vành tay lái θ0 tác động người lái Và này, góc quay θ0 nhỏ độ nhạy trợ lực lái cao ngược lại Theo tham khảo từ [2], trợ lực lái Mazda CX-7 sử dụng cấu phân phối dầu kiểu van quay với trục van nối với trục lái thông qua xoắn trình bày phần kết cấu Như vậy, lúc góc quay cần thiết để đóng van phân phối dầu trợ lực góc quay cần thiết θ0 để đưa trợ lực vào làm việc Để dễ xác định, ta giả thiết bánh cấu lái bị giữ lại tức thời mô men cản quay vòng lúc xoắn nối trục van phân phối với trục lái bị xoắn làm xoay góc θ0 để đóng van phân phối dầu, theo [2] góc có giá trị θ0 = 40.Theo số liệu tham khảo từ [5], để đảm bảo trợ lực có độ nhạy tốt giá trị θ0 phải có giới hạn khoảng từ [θ0 ] = ÷ 40 So sánh với giá trị cho phép ta kết luận rằng, trợ lực lái sử dụng ô tô Mazda CX-7 đảm bảo có độ nhạy tốt làm việc Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 72 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Chương 5: CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Trong hệ thống trang bị tơ hệ thống lái số đóng vai trị quan trọng, bên cạnh giữ cho ô tô chuyển động theo hướng xác định hệ thống lái cịn giúp cho người lái thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu động xe Nó phải đáp ứng số điều quan trọng như: đảm bảo cho xe chuyển động thẳng ổn định, đảm bảo tính động cao động học quay vịng cho xe, bên cạnh đòi hỏi việc điều khiển phải nhẹ nhàng Như để đáp ứng yêu cầu đặt phận chi tiết hệ thống lái phải làm việc thật xác, muốn hư hỏng chúng phải phát sớm nhằm khắc phục kịp thời trạng thái kỹ thuật để đảm bảo an tồn chuyển động cho tơ Nhưng với hệ thống lái cấu thành từ nhiều chi tiết phận, nên để tiết kiệm thời gian chi phí cho việc kiểm tra sửa chữa có cố hệ thống, thay phải kiểm tra tất phận hay chi tiết chẩn đốn cố đâu để khoanh vùng nhằm thu nhỏ phạm vi, hiệu cho việc kiểm tra cao mục đích việc chẩn đốn Dưới trình bày số hư hỏng thường gặp cách chẩn đoán với biện pháp khắc phục hệ thống lái sử dụng ô tô Mazda CX-7 5.1 Vành tay lái bị rơ mạnh Theo tham khảo từ [2] độ rơ vành tay lái cho phép ô tô Mazda CX-7 nằm khoảng từ ÷ 30mm, độ rơ vượt giới hạn làm giảm độ nhạy tạo nên va đập cấu lái từ làm khả điều khiển xác hướng chuyển động Để kết luận cách xác tay lái có bị rơ q mức so với giới hạn hay khơng ta cần phải tiến hành đo để xác định giá trị độ rơ cách gắn thêm vành rẽ quạt có thang chia độ kết hợp với lực kế để đảm bảo việc đo độ rơ giá trị lực tác dụng lên vô lăng khoảng cho phép, nhằm giảm sai số (như hình 5.1) Theo [2] việc đo độ rơ vành tay lái nên sử dụng lực tác dụng lên vô lăng khơng q 29N, điều đảm bảo xác nhờ lực kế 1(hình 5.1) thực xe đỗ khô với lúc động hoạt động chế độ không tải lúc độ rơ cho phép phải ÷ 30mm Cách đo độ rơ vơ lăng bố trí dụng cụ thể hình 5.1 đây: Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 73 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe tơ Mazda CX-7 2007 Hình 5.1 Đo độ rơ vành tay lái có kết hợp lực kế [2] 1- Lực kế; 2- Vô lăng Nếu sau thời gian sử dụng mà thực kiểm tra thấy độ rơ vành tay lái vượt giới hạn nguyên nhân sau: + Cơ cấu lái bị mòn lò xo điều chỉnh ăn khớp bánh bị yếu làm tăng khe hở ăn khớp cấu lái Vì quay vịng vành tay lái phải tăng thêm lượng để phải khắc phục hết khe hở này, kết độ rơ vành tay lái tăng lên khơng cịn gây lực va đập mạnh ta đánh lái đột ngột dẫn đến gãy cấu lái làm tính an tồn chuyển động khơng phát sớm Khi tiến hành kiểm tra mà gặp trường hợp ta khắc phục cách điều chỉnh lại khe hở ăn khớp bánh cách siết lại bu lông điều chỉnh chúng (bu lơng hình 3.6 phần kết cấu cấu lái) + Rơ lỏng mối ghép liên kết vỏ cấu lái với thân xe Do rơ lỏng nên quay vành tay lái xuất chuyển động tương đối vỏ với cấu lái nên độ trễ vành tay lái phải tăng thêm lượng để khắc phục hành trình tương đối này,theo mà độ rơ vơ lăng tăng lên Vấn đề khắc phục cách triệt để việc tiến hành kiểm tra siết chặt lại bu lông liên kết chúng + Mịn rơ khớp cầu rơtuyn Mịn rơ khớp rơtuyn làm tăng hành trình tự dẫn động lái mà độ rơ vành tay lái tăng lên với lượng tích hành trình độ rơ tạo với tỷ số truyền toàn hệ thống lái, bao gồm tỷ số truyền dẫn động lái cấu lái Khi kiểm tra gặp phải tượng ta khắc phục cách, tiến hành thay độ rơ khớp q lớn cịn độ rơ nhỏ ta siết lại bu lông điều chỉnh đặt khớp cầu + Ổ bi cấu lái may bánh xe bị mòn, hai yếu tố làm tăng độ rơ vành tay lái cần thêm hành trình tự để khắc phục hết khe hở mịn Vấn đề khắc phục cách thay chúng Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 74 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 5.2 Vành tay lái nặng Hệ thống lái sử dụng tơ Mazda CX-7 có bố trí trợ lực nên theo [1] [5] lực lớn tác dụng lên vô lăng không vượt 100N khơng nhỏ 40N, hay [Pltl] = (40 ÷ 100)N Như sau thời gian làm việc mà tay lái trở nên nặng lúc bình thường số ngun nhân sau đây: + Do hỏng bơm trợ lực dầu trợ lực bị thiếu lâu ngày bị rò rĩ, nên làm việc bị lọt khơng khí vào hệ thống dẫn đến áp suất dầu trợ lực đưa tới xi lanh không đủ hẳn áp suất Theo [2], tiến hành kiểm tra mà giá trị đọc đồng hồ đo áp suất đạt 1031 ÷ 1080kPa điều kiện van đóng lúc bơm hoạt động tốt, cịn vượt ngồi khoảng giá trị chứng tỏ bơm có vấn đề lúc cần tháo để kiểm tra Hình 5.2 cách kết nối dụng cụ kiểm tra hoạt động bơm trợ lực lái: Hình 5.2 Sơ đồ kết nối dụng cụ kiểm tra bơm trợ lực lái [2] 1- Đồng hồ áp suất; 2- Van điều khiển đồng hồ; 3- Van khóa; 4- Bơm + Do rơ ổ bi đỡ hệ thống lái Khi ổ bi bị rơ tạo khe hở phải chịu lực tác động theo phương khác làm việc nên chúng bị kẹt dẫn đến vành tay lái bị nặng Điều khắc phục cách điều chỉnh lại khe hở vòng vòng ổ bi độ rơ lớn ta phải tiến hành thay + Thiếu dầu, mỡ bôi trơn nên làm tăng ma sát chi tiết hệ thống lái lúc làm việc, dẫn đến phần lực tác dụng lên vô lăng bị biến đổi thành nhiệt Vì làm cho tay lái bị nặng bình thường Có thể khắc phục cách tra thêm dầu, mỡ bôi trơn cho bề mặt làm việc có ma sát (như ổ bi với trục, bánh với răng…) Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 75 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 + Lốp xe bơm không đủ áp suất Do không đủ áp suất nên quay vịng, mơ men sinh lực cản lăn lớn dẫn đến mô men cản quay vòng tăng lên, kết làm cho tay lái nặng Ta khắc phục cách bơm lốp theo áp suất yêu cầu nhà chế tạo quy định 5.3 Áp suất trợ lực lái không ổn định Nếu áp suất trợ lực lái khơng ổn định yếu tố tác động đến giá trị lực tác dụng lên vô lăng, lúc lực vô lăng lúc nặng lúc nhẹ làm cho người lái cảm giác mà việc điều khiển xác Trong q trình làm việc hệ thống lái xuất trường hợp số nguyên nhân sau: + Do van điều khiển lượng dầu đầu bơm bị kẹt cặn bẩn dầu làm việc lâu ngày Để khắc phục ta cần phải tiền hành tháo van điều khiển vệ sinh dầu kết hợp với vịi xịt khí nén áp suất cao, sau phải tiến hành thay lại dầu cho hệ thống điều cần ý phải dùng dầu kết hợp sử dụng lưới lọc thùng dầu trước đưa vào bơm + Do đường ống dẫn dầu cao áp bị rò rĩ làm cho dầu hệ thống bị chảy ngoài, mà áp suất dầu đầu bơm tăng lên làm cho dầu ống cao áp bị chảy nhiều qua chỗ rò rĩ dẫn đến áp suất dầu tới xi lanh trợ lực giảm xuống, bên cạnh dầu bị rị rĩ thời gian làm thiếu hụt lượng quên bổ sung làm việc có phần khơng khí lọt bị nén lại làm việc (do khí chịu nén) nên áp suất dầu đầu bị giảm xuống Như ta cần tiến hành khắc phục tình trạng cách siết lại mối liên kết mối nối ống dẫn dầu cao áp, trường hợp ống dẫn dầu bị thủng cần phải thay điều cần ý thay phải đảm bảo đường ống thay có khả chịu áp suất cao, làm việc khoảng nhiệt độ cho phép đảm bảo cho dầu không bị q nóng khơng đóng băng nhiệt độ môi trường xuống thấp Bơm trợ lực lái làm việc ồn rị rĩ dầu Trong q trình làm việc bơm trợ lực xuất tiếng ồn đồng thời hệ thống có rị rĩ dầu số nguyên nhân sau: + Do ổ bi đỡ trục bơm trợ lực bị rơ bị thiếu mỡ bôi trơn làm việc lâu ngày làm xuất khe hở, nên số vòng quay bơm tăng đồng thời có tác động tải trọng (chủ yếu tải trọng áp suất dầu sinh bơm lực căng dây đai dẫn động bơm) nên sinh va đập tiếng kêu ma sát thiếu bơi trơn bơm hoạt động 5.4 Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 76 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Nếu khơng khắc phục tượng sau thời gian làm việc, bề mặt ma sát chi tiết bị phá hủy gây hư hỏng nặng chí làm khả làm việc bơm Chính xảy trường hợp cần phải khắc phục cách tra thêm dầu bôi trơn cho bề mặt làm việc, đồng thời điều chỉnh lại khe hở ổ bi thay độ rơ chúng lớn + Do trục bơm bị cong làm cho phớt làm kín dầu bơm bị lỏng tạo khe hở để dầu từ chảy Như để tránh dầu chảy yếu tố ta cần phải gia công lại trục bơm thay thấy trình gia cơng khơng đảm bảo độ xác cần thiết + Các đệm, phớt làm kín xi lanh lực bị rách bị cào xước tác động cặn bẩn dầu, mà áp suất cao dầu làm cho chảy qua vết rách hay đường cào xước tạo nên tượng rị rĩ dầu Vậy để khắc phục tình trạng cần phải thay vịng đệm phớt làm kín, điều cần ý trước thay cần phải làm bề mặt lắp ghép tiếp xúc chúng tránh trường hợp đề cập + Các đường ống dẫn dầu bị thủng mối nối không chặt làm cho dầu hệ thống bị rò rĩ ngồi qua đường Vì ta phải cần thay ống dẫn phát thấy có vết thủng tiến hành siết chặt lại mối ghép nối để đảm bảo độ kín khít 5.5 Tay lái trả chậm Trường hợp sau đánh lái để thực quay vòng mà tay lái tự trả vị trí trung gian bị chậm làm hướng chuyển động bị thay đổi so với dự tính dẫn đến an tồn giảm tính động xe Không vậy, tay lái trả chậm phải bắt buộc người lái tốn thêm lực để đưa vành tay lái vị trí trung gian mà làm cho người điều khiển dễ bị mệt mỏi từ dẫn đến an tồn lái xe Nếu lái xe mà gặp phải tượng số lý sau đây: + Do van phân phối dầu trợ lực đường ống dẫn dầu nối với xi lanh lực bị tắc cặn bẩn dầu làm việc lâu ngày ông dẫn bị biến dạng làm giảm diện tích lưu thơng Để khắc phục tượng ta cần phải vệ sinh cặn bẩn đường ống dẫn dầu tới khoang xi lanh lực van phân phối tiến hành thay đường ống chúng bị biến dạng (móp va đập) nhằm đảm bảo q trình lưu thơng tốt + Các phận dẫn động lái bị khô mỡ bôi trơn bị mòn làm tăng ma sát khiến cho lực tự trả bị tiêu hao Vì mà người lái cần phải tốn thêm lực để đưa vơ lăng vị trí thẳng xe Để giảm bớt tượng tiêu hao ma sát thiếu bôi trơn dẫn động lái ta cần phải tiến hành kiểm tra tình trạng làm việc Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 77 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 chi tiết liên quan khớp cầu rôtuyn, khớp đăng nối trục lái với cấu lái, phát thấy bị khô dầu bôi trơn chứa nhiều bụi bẩn cần phải tiến hành làm chúng tra thêm chất bôi trơn nhằm giảm thiểu ma sát không cần thiết Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 78 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Chương 6: BẢO DƯỠNG VÀ CÁCH SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 6.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái Công việc bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái phân chia làm cấp độ sau: - Bảo dưỡng kỹ thuật ngày, công việc thực người lái xe thông qua việc quan sát tình trạng bên ngồi phận chi tiết hệ thống lái chẳng hạn tình trạng bề mặt lắp ráp rơtuyn, mức dầu trợ lực lái, tình trạng dây đai dẫn động bơm trợ lực với bề mặt đệm làm kín để tránh rị rĩ dầu, bên cạnh kết hợp thêm việc kiểm tra độ rơ vô lăng khả hoạt động trợ lực thông qua việc đánh lái đồng thời theo dõi hoạt động thơng qua lắng nghe âm phát từ hệ thống dựa vào để chẩn đốn số hư hỏng bên Ví dụ tiếng rít trượt đai dẫn động bơm, tiếng kêu bơm thiếu dầu trợ lực thiếu mỡ bôi trơn ổ bi, tiếng va đập cấu lái quay vô lăng v.v -Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp một, công việc phải công nhân kỹ thuật trạm bảo dưỡng chịu trách nhiệm thực sau chu kỳ hoạt động ô tô mốc thời gian ngắn Cuối kiểm tra mối liên kết vỏ cấu lái thân xe phát có độ rơ lỏng cần phải siết chặt lại bu lông liên kết chúng + Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ cấp hai, phần việc bảo dưỡng định kỳ cấp phải làm thêm số việc quan trọng cọ rửa hệ thống lọc dầu tới bơm trợ lực lái, tháo kiểm tra khe hở ăn khớp bánh – cấu lái điều chỉnh lại cần thiết, tra mỡ, dầu bôi trơn cho cấu lái chi tiết dẫn động lái (như rôtuyn, đăng nối trục lái với cấu lái…), kiểm tra áp suất bơm để kết luận tình trạng hoạt động cần sửa chữa phát hoạt động bất bình thường 6.2 Sửa chữa chi tiết hệ thống lái Với biểu hư hỏng hệ thống lái đề cập tới phần chẩn đoán qua ta thấy phần lớn số hư hỏng thường gặp chi tiết phận hệ thống lái, là: Mòn gãy vỡ bánh – cấu lái, mòn ổ bi đỡ lỗ lắp chúng, bạc lót, thiếu dầu mỡ bơi trơn cho cấu lái khớp đăng dẫn động lái, rơ lỏng mối liên kết vỏ Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 79 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 cấu lái với thân xe Đối với dẫn động lái hư hỏng chủ yếu mịn khớp cầu rơtuyn, cịn phần trợ lực lái hư hỏng thường gặp mịn cánh bề mặt bơm, mịn phớt làm kín… cách sửa chữa phận trình bày cụ thể theo trình tự sau đây: Đối với mịn cấu lái cần thiết phải tháo chúng để xác định xác khe hở siết lại bu lơng điều chỉnh ăn khớp bánh răng, cịn trường hợp gãy tróc rỗ lớp cứng mặt cần phải thay phải tra thêm mỡ bôi trơn sau lần tháo lắp thay chi tiết cấu lái nhằm làm rút ngắn công đoạn sau Đồng thời cần tiến hành kiểm tra lại bu lông liên kết vỏ cấu lái với thân xe, chúng bị hỏng bề mặt ren cọ xát với lỗ trình rung động rơ lỏng cần phải thay siết lại lực, bề mặt ren tốt mà siết lại chưa đảm bảo độ chặt cần tháo lắp thêm vào vịng đệm sau siết chúng lại liên kết đảm bảo Với lỗ lắp vòng bi cấu lái, bị mịn phục hồi cách lắp thêm chi tiết phụ Muốn phải doa rộng lỗ, lắp ép vào ống lót gia cơng đường kính theo kích thước vịng ngồi ổ bi Các ổ bi rơ lỏng cần phải tra thêm mỡ bôi trơn điều chỉnh lại vịng ngồi nhờ bu lơng điều chỉnh Trường hợp độ rơ độ ồn phát lúc làm việc lớn cần phải thay Các khớp cầu rôtuyn khớp đăng dẫn động lái cần phải siết lại đai ốc liên kết đồng thời tra thêm mỡ bơi trơn cho để giảm thiểu độ rơ, rơ lỏng bên mịn khớp cầu cần phải triệt tiêu khe hở cách siết bu lông điều chỉnh khớp cầu để giảm khoảng cách làm việc lò xo nhằm tăng lực ép lên khớp cầu nhờ mà giảm độ rơ cho chúng Nếu sau khắc phục biện pháp mà tồn độ rơ chứng tỏ q mịn cần phải thay để đảm bảo hoạt động Còn với trường hợp cánh gạt bề mặt stator bơm bị mịn cần phải tiến hành tháo bơm để sửa chữa, muốn trước hết ta phải xả hết dầu trợ lực tháo bơm khỏi thân động sau tháo puly dẫn động để xuất bề mặt lắp ghép bơm, cần tiếp tục vặn gỡ bỏ bu lông liên kết mặt bích với thân bơm lấy phần rotor chứa cánh gạt Đồng thời phải thay phớt, đệm làm kín chúng bị rách bị xước bề mặt tiếp xúc có chức làm kín Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hồng Việt 80 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 KẾT LUẬN Sau thời gian tháng làm đồ án với đề tài “Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007”, đến em hoàn thành đề tài với giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Hoàng Việt thầy khoa Qua trình tìm hiểu nghiên cứu để thực đồ án tốt nghiệp em rút số kết luận sau: + Em hiểu sâu sắc hệ thống lái, đặc biệt hệ thống lái xe Mazda CX-7, biết kết cấu nhiều điều mẻ từ thực tế + Em học tập nhiều kinh nghiệm công tác bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái nói chung hệ thống lái xe Mazda CX-7 nói riêng, khái quát kiến thức chuyên ngành cốt lõi + Cùng với em nâng cao kiến thức công nghệ thông tin: Word, Excel, AutoCAD… phục vụ cho công tác sau Đồng thời qua thân em cần phải cố gắng học hỏi để đáp ứng yêu cầu người cán kỹ thuật ngành động lực Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 81 Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] T.S Nguyễn Hoàng Việt, Kết cấu, tính tốn thiết kế tơ – hệ thống lái Đà Nẵng: Giáo trình mạng nội Khoa Cơ Khí Giao Thơng – trường Đại Học Bách Khoa, 2000 [2] Mazda Motor Corpration, 2007 Mazda CX-7 workshop manual [3] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài Lê Thị Vàng, Lý thuyết ô tô máy kéo Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật, 1996 [4] Bộ môn ô tô, Cấu tạo ô tô - hệ thống lái TPHCM: Trường Đại Học Bách Khoa, 2006 [5] Phạm Minh Thái, Thiết kế hệ thống lái ô tô – máy kéo bánh xe Hà Nội: Trường Đại Học Bách Khoa, 1991 [6] PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành, Chẩn đoán hệ thống ô tô Đà Nẵng: Trường Đại Học Bách Khoa [7] Nguyễn Hữu Cẩn Trần Đình Kiên, Tính tốn thiết kế ô tô máy kéo tập III Hà Nội: NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1985 [8] Các trang wed: • https://www.parkers.co.uk/mazda/cx-7/estate-2007/23t-5d/specs/ • https://www.auto-data.net/en/mazda-cx-7-2.3-i-16v-fwd-260hp-11440 • https://www.rockauto.com/en/catalog/mazda,2007,cx7,2.3l+l4+turbocharged,1433438,steering,rack+and+pinion,7388 • https://www.thecarconnection.com/specifications/mazda_cx-7_2007_fwd-4drsport • https://www.amazon.com/Vesul-Steering-Wheel-GloveLeather/dp/B010CXYDVG/ref=pd_sbs_263_3?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B0 10CXYDVG&pd_rd_r=0S97N1XYA72SASHP0YAJ&pd_rd_w=VV1WF&pd _rd_wg=aVatD&psc=1&refRID=0S97N1XYA72SASHP0YAJ&dpID=512SSx -076L&preST=_SY300_QL70_&dpSrc=detail#productDetails Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà Hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt 82 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-7 2007 Người hướng dẫn: TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG SƠN TRÀ Số thẻ sinh viên: 103130086 Lớp: 13C4A Đà Nẵng, 05/2018 i NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Trương Sơn Trà Lớp: 13C4A Số thẻ SV: 103130086 Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Người hướng dẫn: Nguyễn Hoàng Việt Học hàm/ học vị: Tiến sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đề tài có giá trị khoa học/ có báo/ giải vấn đề đặt doanh nghiệp nhà trường: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đánh giá: Điểm đánh giá: ……/10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày ii tháng năm 2018 Người hướng dẫn TS Nguyễn Hoàng Việt ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Trương Sơn Trà Lớp: 13C4A Số thẻ SV: 103130086 Tên đề tài: Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX-7 2007 Người phản biện: Học hàm/ học vị: II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: TT Các tiêu chí đánh giá Điểm Điểm tối đa Đánh giá Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải đủ nhiệm vụ đồ án giao 80 - - Tính (nội dung ĐATN có phần so với ĐATN trước đây) 1a - - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; ứng dụng thực tiễn 15 1b - - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu - - Chất lượng nội dung ĐATN (thuyết minh, vẽ, chương trình, mơ hình,…) - - Có kỹ vận dụng thành thạo phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu; 1c - - Có kỹ đọc, hiểu tài liệu tiếng nước ứng dụng vấn đề nghiên cứu; - - Có kỹ làm việc nhóm; Kỹ viết: 50 15 20 iii 2a - - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích 15 2b - - Thuyết minh đồ án khơng có lỗi tả, in ấn, định dạng Tổng điểm đánh giá theo thang 100: Quy thang 10 (lấy đến số lẻ) - Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………… Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Người phản biện iv ... Khảo sát tính tốn kiểm nghiệm hệ thống lái xe ô tô Mazda CX- 7 20 07 Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ MAZDA CX- 7 20 07 Mazda CX- 7 thuộc dòng Crossover – SUV hạng trung cửa, chỗ ngồi Chiếc CX- 7 công... lái xe ô tô Mazda CX- 7 2/A3 Bản vẽ kết cấu cấu lái xe ô tô Mazda CX- 7 1/A3 Bản vẽ kết cấu van phân phối trợ lực lái xe ô tô Mazda CX- 7 1/A3 Đồ thị kiểm tra động học quay vòng xe ô tô Mazda CX- 7. .. KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ơ TƠ MAZDA CX- 7 Thơng số kỹ thuật phận hệ thống lái xe ô tô 3.1 Mazda CX- 7 Các thông số kỹ thuật phận hệ thống lái ô tô Mazda CX- 7 liệt kê bảng 3.1 đây: Bảng 3.1 Thông