Nghiên cứu sự biến đổi tình trạng kỹ thuật hệ thống lái trên ô tô FORTUNER 2009

LỜI NÓI ĐẦU Kể từ đời đến ngành khí động lực khơng ngừng phát triển đạt thành tựu to lớn Trên tảng đất nước đà phát triển lớn mạnh kinh tế ngành công nghiệp ô tô nước ta ngày trọng phát triển Thể liên doanh lắp ráp ô tô nước ta với nước ngày phát triển rộng lớn hầu hết tỉnh nước như: FORD, TOYOTA, SUZUKI Một vấn đề lớn đặt việc nắm vững lý thuyết, kết cấu loại xe đại, hệ thống xe để từ khai thác sử dụng xe cách có hiệu cao, đáp ứng yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô chế tạo nhiều loại ôtô với hệ thống lái có tính kỹ thuật cao để đảm bảo vấn đề an tồn tính động ôtô Trong tập đồ án tốt nghiệp em nhận đề tài “Nghiên cứu biến đổi tình trạng kỹ thuật hệ thống lái tô FORTUNER 2009 sử dụng” Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, nâng cao tìm hiểu hệ thống ôtô nói chung hệ thống lái ôtô TOYOTA FORTUNER nói riêng; từ sâu nghiên cứu chuyên môn Tập đồ án trang bị cho người sử dụng, vận hành ơtơ có kiến thức hệ thống lái ôtô Trong q trình làm việc hệ thống lái khơng thể tránh khỏi hư hỏng hao mòn chi tiết Vì đề tài cịn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa Được hướng dẫn tận tình thầy giáo Vũ Quốc Bảo, với nổ lực thân, em hoàn thành nhiệm vụ đề tài Vì thời gian kiến thức có hạn nên tập đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót định Vì em mong thầy, mơn đóng góp ý kiến để đề tài em hồn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Quốc Bảo Qua em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo môn truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý bấu trình học tập trường thời gian làm đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Xuân Giang CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TOYOTA FORTUNER 2009 1.1 Mục đích ý nghĩa đề tài Để đảm bảo an tồn ơtơ chuyển động đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí thành thạo thao tác điều khiển Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực thao tác đó, địi hỏi ơtơ phải đảm bảo tính an toàn cao Mà hệ thống lái phận quan trọng đảm bảo tính Việc quay vịng hay chuyển hướng ơtơ gặp chướng ngại vật đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác Chất lượng hệ thống lái phụ thuộc nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn làm tốt việc người cán kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu nguyên lí làm việc phận hệ thống lái Đề tài: “Nghiên cứu biến đổi tình trạng kỹ thuật hệ thống lái ô tô FORTUNER 2009 sử dụng” mong muốn đáp ứng phần mục đích Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau: - Giới thiệu chung - Phân tích kết cấu hệ thống lái tơ Fortuner 2009 - Tính tốn kiểm nghiệm - Nghirn cứu biến đổi tình trạng kỹ thuật hệ thống lái ô tô Fortuner 2009 sử dụng Các nội dung trình bày theo mục, nhằm mục đích nghiên cứu kết cấu nguyên lí làm việc công dụng, phân loại, yêu cầu chung chi tiết cụm chi tiết Sự ảnh hưởng chi tiết hay cụm chi tiết đến q trình làm việc thơng số kỹ thuật, để đảm bảo cho ôtô vận hành an tồn đường Ngồi đề tài cịn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng sửa chữa số tượng hư hỏng thường xuyên xảy hệ thống lái Đề tài cịn giúp sở hình thành tài liệu giảng dạy, đào tạo nghề giúp cho bạn đọc hiểu biết thêm hệ thống lái ôtô Đặc biệt ô tô Toyota Fortuner 1.2 Giới thiệu ô tô TOYOTA FORTUNER Hình 1.1 Hình dáng ngồi xe Toyota Fortuner Ra đời năm 2009, Toyota Fortuner tạo nên sốt phân khúc việt dã SUV, tạo nên chuẩn mực cho mẫu xe địa hình thị trường tơ Việt nam Mẫu xe toanh Toyota với Toyota Altis Toyota Innova làm thành mẫu xe bán chạy Việt nam nhiều năm liên tiếp 1.2.1 Các thông số kỹ thuật ơtơ TOYOTA FORTUNER Dưới thơng số kỹ thuật tơ Toyota Fortuner Hình 1.2 Hình dáng kích thước xe Bảng 1.1 Các thơng số kỹ thuật tô Toyota Fortuner DxRxC Chiều dài sở Chiều rộng sở (Trước/sau) Khoảng sang gầm xe Kích thước Góc (Trước/sau) Bán kính vịng quay tối thiểu Trọng lượng khơng tải Trọng lượng tồn tải Loại động Động Dung tích cơng tác Cơng suất tối đa Mơ men xoắn tối đa Dung tích mm x mm x mm mm 4795 x 1855 x 1835 2745 mm 1545/1550 mm 219 Độ 29/25 m 5.8 kg 1990 kg 2605 cc 2GD-FTV ,4 xy lanh, thẳng hàng, Common rail 2393 kW (Mã lực)/rpm 110/(148)/3400 Nm/rpm 400/1600-2000 L 80 bình nhiên liệu Tỉ số nén 15.6 Hệ thống nhiên liệu Phun trực tiếp sử dụng đường dẫn chung Loại nhiên liệu Diesel Tiêu chuẩn khí thải Hệ thống truyền động Hộp số Hệ thống treo EURO Dẫn động cầu sau (RWD) Hộp số sàn cấp Trước Độc lâp, tay đòn kép với cân Phụ thuộc, lien kết điểm Mâm đúc sau Vành lốp xe Phanh Mức tiêu thụ nhiên liệu 1.2.2 Loại vành Kích thước lốp Trước 265/65R17 Sau Tang trống Trong thị Ngồi thị Kết hợp Đĩa lít/100km 8.6 lít/100km 6.2 lít/100km 7.1 Khái quát hệ thống lái ô tô TOYOTA FORTUNER 2009 Hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 2009 hệ thống lái có cấu lái kiểu bánh kết hợp trợ lực lái thủy lực nên giúp giảm nhẹ lao động cho người lái tăng tính an tồn chuyển động Dẫn động hệ thống lái thông qua trục lái, khớp đăng khâu khớp hình thang lái, cấu lái bơm trợ lực lái bố trí riêng, cấu lái bắt chặt vào khung xe nối với trục lái khớp đăng Tay lái điều chỉnh theo hướng: gật gù xa gần làm tăng thỏa mái cho người lái Tỷ số truyền cấu lái iω = 16,5 Bơm dầu trợ lực lái loại bơm cánh gạt tác dụng kép, số cánh gạt 10 cánh, thân bơm có bố trí van an tồn 1.3 Lý thuyết chung hệ thống lái 1.3.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 1.3.1.1.Công dụng Hệ thống lái tập hợp cấu dùng để giữ cho ôtô máy kéo chuyển động theo hướng xác định để thay đổi hướng chuyển động cần thiết theo yêu cầu động xe 1.3.1.2.Phân loại - Theo vị trí bố trí vơ lăng, chia ra: + Vơ lăng bố trí bên trái (tính theo chiều chuyển động) dùng cho nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ, + Vơ lăng bố trí bên phải: dùng cho nước thừa nhận luật đường bên trái như: Anh, Thuỵ Điển Sở dĩ bố trí để đảm bảo tầm quan sát người lái, đặt biệt vượt xe - Theo kết cấu cấu lái, chia ra: + Trục vít - Cung răng; + Trục vít - Chốt quay; + Trục vít - Con lăn; + Bánh - Thanh răng; + Thanh liên hợp (Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh - Cung răng) - Theo số lượng bánh xe chuyển hướng, chia ra: + Các bánh xe dẫn hướng nằm hai cầu; + Các bánh xe dẫn hướng tất cầu; - Theo kết cấu nguyên lí làm việc trợ lái, chia ra: + Trợ lực thuỷ lực; + Trợ lực khí (khi nén chân khơng); + Trợ lực điện; + Trợ lực khí; + Ngồi cịn phân loại theo: Số lượng bánh xe dẫn hướng (các bánh dẫn hướng cầu trước, hai cầu hay tất cầu), theo sơ đồ bố trí trợ lực lái 1.3.1.3.Yêu cầu Hệ thống lái phải đảm bảo yêu cầu sau: - Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: + Để đảm bảo yêu cầu hành trình tự vơ lăng tức khe hở hệ thống lái vô lăng vị trí trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (khơng lớn 150 có trợ lực khơng lớn 50 khơng có trợ lực) + Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt + Khơng có tượng tự dao động bánh dẫn hướng điều kiện làm việc chế độ chuyển động - Đảm bảo tính động cao: tức xe quay vịng thật ngoặt khoảng thời gian ngắn diện tích thật bé - Đảm bảo động học quay vòng đúng: để bánh xe khơng bị trượt lê gây mịn lốp, tiêu hao cơng suất vơ ích giảm tính ổn định xe - Giảm va đập từ đường lên vô lăng chạy đường xấu chướng ngại vật - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực điều khiển lớn cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành: + Đối với xe du lịch tải trọng nhỏ: P lvmax không lớn 150 – 200N + Đối với xe tải khách không lớn 500 N + Đảm bảo tỷ lệ lực tác dụng lên vô lăng mô men quay bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) tương ứng động học góc quay vơ lăng bánh xe dẫn hướng 1.3.2 Liên kết hệ thống lái với hệ thống treo 1.3.2.1.Hệ thống lái với hệ thống treo độc lập Treo trước hệ thống treo độc lập kiểu nến (macpherson), kích thước địn treo hệ thống treo giảm Còn đầu đòn treo liên kết lề với dầm ơtơ, đầu ngồi liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết nằm đường tâm trụ xoay đứng Đầu giảm chấn ống thuỷ lực liên kết với gối tựa vỏ ơtơ Phần tử đàn hồi lị xo đặt đầu tì vào chặn vỏ giảm chấn cịn đầu tì vào gối tựa vỏ ơtơ Trên xe Toyota Fortuner địn treo gồm nén nên có bố trí thêm giằng ổn định Ngoài bánh xe dẫn hướng nên trụ đứng vỏ giảm chấn quay quanh trục xe quay vịng Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 1-Vô lăng; 2-Trục lái; 3- Cơ cấu lái; 4-Trục cấu lái; 5- Đòn quay đứng; 6- Bộ phận hướng hệ thống treo; 7- Đòn kéo bên; 8- Đòn lắc; 9- Bánh xe 1.3.2.2 Hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc Treo sau hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lị xo trụ, lị xo trụ có khả chịu lực theo phương thẳng đứng nên ngồi lị xo trụ phải bố trí phần tử hướng Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc 1- Vô lăng; 2- Trục lái; 3- cấu lái; 4- Trục lái; 5- Đòn quay đứng; 6- Đòn kéo dọc; 7- Đòn quay ngang; 8- Cam quay; 9- Cạnh bên hình thang lái; 10- Đòn kéo ngang; 11- Bánh xe; 12- Bộ phận phân phối; 13- Xi lanh lực 1.3.3 Các chi tiết phận hệ thống lái 1.3.3.1.Vơ lăng Vơ lăng hay cịn gọi bánh lái thường có dạng trịn với nan hoa, dùng để tạo truyền mô men quay người lái tác dụng lên trục lái Các nan hoa bố trí đối xứng khơng, hay khơng tuỳ theo thuận tiện lái Bán kính vơ lăng chọn phụ thuộc vào loại xe cách bố trí chổ ngồi Gbx- Trọng lượng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng; Gbx = 0,5G1 (3.3) G1 - Trọng lượng phân bố lên cầu trước G1 = 1302,5 [KG] G1 = 1302,5.9,81 = 12777,525 [N] Thế vào (3.3) ta được: Gbx = 0,5.12777.525 = 6388,76 [N] f- Hệ số cản lăn; f = 0,018 a- Cánh tay đòn (hình 3.1), xác định a theo cơng thức gần đúng: (3.4) Trong đó: rbx - bán kính làm việc bánh xe rbx=0,95.r0 r0- bán kính tự bánh xe dẫn hướng, r0=0,4 [m] rbx=0,95.0,4=0,38 [m] α- góc dỗng bánh xe; α = 20 β - góc nghiêng trục chuyển hướng; β = 80 (3.5) B1- Chiều dài sở; B1 = 1,64 [m] C- Khoảng cách hai tâm trụ quay đứng; C = 1,36 [m] Thế vào (3.5) ta được: [m] Thế giá trị vào (3.4) ta được: [m] Hình 3.1 Sơ đồ tính tốn mơ men cản quay vịng tác dụng lực cản lăn M2 = nGbx.x = Y.x Ở : Y- Lực ngang tổng hợp; (3.6) x- Độ dịch phía sau điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích tiếp xúc lốp với mặt đường đàn hồi bên lốp gây (hình 3.2) Hình 3.2 Sơ đồ xác định mơ men cản quay vịng gây lực ngang Hình 3.3 Sơ đồ bánh xe đàn hồi lăn có khơng có lực ngang tác dụng a- Khơng có lực ngang; b- Có lực ngang; c- Phân bố phản lực ngang vết tiếp xúc Trên hình 3.3 sơ đồ mơ tả lăn bánh xe đàn hồi khơng có có lực ngang tác dụng Do độ đàn hồi bên lốp mà bánh xe đàn hồi lăn tác dụng lực ngang lăn lệch vết tiếp xúc bánh xe với mặt đường quay tương đối mặt phẳng bánh xe (hình 3.3b) Biến dạng ngang lốp tăng dần từ phía trước phía sau vết tiếp xúc làm cho điểm đặt lực ngang tổng hợp Y dịch phía sau so với tâm lượng x (hình 3.3c) Một cách gần thừa nhận ; lk- chiều dài vết tiếp xúc, tức là: n- Hệ số bám ngang; n = 0,85 Thành phần mô men cản quay M3 tính tốn bỏ qua (do giá trị nhỏ so với mơ men thành phần khác) tính đến hệ số Như vậy, cho cầu trước có hai bánh xe dẫn hướng quy dẫn mơ men cản quay chúng trục địn quay đứng ta mơ men cản quay tổng: Trong đó: dđ- Hiệu suất dẫn động lái; dđ= 0,98 idd - Tỷ số truyền dẫn động lái; idd = 1,0 KM3- Hệ số tính đến ảnh hưởng mô men ổn định bánh xe dẫn hướng M3; Khi tính tốn lấy KM3 =1,07-1,15 Chọn KM3 = 1,15 Thế vào (3.7) ta được: 732,61 [N.m] 3.3 Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng Lực cần thiết tác dụng lên vô lăng xác định theo cơng thức sau (3.8) Trong đó: R- Bán kính vơ lăng; R = 195 [mm] = 0,195 [m] ic– Tỷ số truyền động học cấu lái; ic = 16,2 ηt- Hiệu suất thuận cấu lái; ηt = 0,99 Thế vào ( 3.8 ) ta được: Plvmax = [N] = 23,42 [KG] Lực Plmax tính khơng vượt q giá trị cho phép là: 150÷200 [N] Tuy nhiên để điều khiển nhẹ nhàng người ta dùng trợ lực lái Trên xe Fortuner 2009 Pc = 70 [N] Chỉ số hiệu dụng trợ lực: (3.9) Ở : Pl - lực tác dụng lên vành tay lái khơng có cường hố Pc- lực tác dụng lên vành tay lái có cường hố điều kiện quay vịng 3.4 Tính tốn kiểm nghiệm bền dẫn động lái 3.4.1 Tính tốn kiểm nghiệm bền dẫn động lái tơ quay vịng chỗ Khi tơ quay vịng chỗ sinh mômen cản tổng M ∑ gồm: mômen cản lăn, mômen cản phản lực ngang mômen ổn định từ bánh xe dẫn hướng tạo quy dẫn trục trụ quay đứng lớn ta đánh vô lăng bên trái bên phải hết cỡ; nghĩa ta đánh vô lăng bên trái (hoặc bên phải) 1,8 vịng bánh xe dẫn hướng bên trái (hoặc bên phải) quay tương ứng góc 40 mơmen cản quay vịng lớn 3.4.1.1.Tính bền địn quay đứng Thực tế ô tô Toyota Fortuner đòn quay đứng, kéo bên kéo ngang bố trí khơng gian không đồng phẳng mặt phẳng chứa lệch theo phương ngang (phương song song với mặt đường) góc nhỏ Do ta xét chuyển động mặt phẳng song song với mặt đường Q Fd 10° C D F1 B M A Hình 3.4 Sơ đồ biểu diễn lực đòn quay đứng Xét AB cân bằng: Ta có: [N] Tính phản lực liên kết: [N] [N] F1 YB 22° B 92 Mx 35° Q1 l XB YA O ° 55 z A XA Hình 3.5 Thanh chịu lực Dùng mặt cắt 1-1 tách AB làm hai phần, xét cân bên phải [N] [N] [N] Tại z = [N.m] Tại z = l [N.m] Hình 3.6 Biểu đồ nội lực Q1 Mx Thơng thường địn quay đứng hệ thống lái ô tô thường làm thép C35 Vì khơng có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy tính thép C35 để kiểm nghiệm độ bền đòn quay đứng Tra sổ tay khí, thép C35 có ứng suất uốn cho phép u = 2600 [KG/cm2] Ứng suất lớn mặt cắt ngang có mơmen uốn lớn nhất: [N/cm2] [KG/cm2] [KG/cm2] Vậy đủ bền 3.4.1.2 Tính bền kéo bên Xét BC cân Trường hợp BC chịu nén: B N F1 1 C F1 Hình 3.7 Thanh BC chịu lực Dùng mặt cắt 1-1 xét phần bên trái [N] Thông thường kéo bên hệ thống lái ô tô thường làm thép C35 Vì khơng có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy tính thép C35 để kiểm nghiệm độ bền kéo bên Tra sổ tay khí, thép C35 có ứng suất nén cho phép = 2100 [KG/cm2] Ứng suất nén mặt cắt ngang: [N/cm2] [KG/cm2] < [KG/cm2] Trường hợp BC chịu kéo ta tính tương tự = = 465,655 [KG/cm2] < [KG/cm2] Vậy BC đủ bền 3.4.2 Tính tốn kiểm nghiệm dẫn động lái ô tô phanh với cường độ cao Xét ảnh hưởng mômen phanh đến dẫn động lái trường hợp ô tô phanh gấp với cường độ phanh cao (vô lăng vị trí tơ thẳng) - Xét trường hợp tô chuyển động thẳng đường nằm ngang: Trọng lượng phân bố lên bánh xe dẫn hướng phanh: [N] Trong đó: Gbx- trọng lượng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng toàn tải; Kd- hệ số phân bố tải trọng động Lực phanh lớn xác định theo biểu thức: [N] Trong đó: ω- hệ số bám; ω = 0,85 Z- phản lực pháp tuyến đường tác dụng lên bánh xe dẫn hướng Mômen phanh quy dẫn trục trụ quay đứng: [N.m] Trong đó: lv: khoảng cách từ tâm vết bánh xe tới trục trụ quay đứng - Xét trường hợp ô tô chuyển động thẳng xuống dốc: Lực phanh lớn xác định theo biểu thức: [N] Trong đó: α- độ dốc đường, α = 11,30 (ứng với độ dốc đường 20%) Mômen phanh quy dẫn trục trụ quay đứng: [N.m] Ta nhận thấy Mp M’p nhỏ M∑ = 732,61 [N.m] nên ta khơng cần tính bền địn quay đứng, kéo bên trường hợp phanh 3.5 Tính tốn kiểm tra hình thang lái 3.5.1 Cơ sở lý thuyết Khi ta tính tốn kiểm tra động học hình thang lái, người ta xác định quan hệ thực tế góc quay bánh dẫn hướng ơtơ cụ thể so sánh với quan hệ lý thuyết (không kể đến độ biến dạng lốp) Muốn cho ơtơ quay vịng khơng bị trựơt điều kiện cần đủ bánh xe phải quay tâm quay O Với ôtô hai cầu (cầu trước dẫn hướng) tâm quay O nằm ôtô hình 3.8 A B G F   E L m  O D C Hình 3.8 Sơ đồ bố trí bánh xe dẫn hướng quay vịng Trên hình 3.8 theo lý thuyết tơ ta có góc  >  <  < 400 Hình thang lái có nhiệm vụ đảm bảo cho hai bánh xe dẫn hướng quay vòng với góc   theo quan hệ khơng đổi đảm bảo điều kiện quay vịng khơng trượt sau: cotg - cotg = (3.10) Trong đó:  - Góc quay bánh dẫn hướng phía trong;  - Góc quay bánh dẫn hướng phía ngồi; m - Khoảng cách hai tâm trụ quay đứng; L - Chiều dài sở xe Phương trình (3.10) chưa kể đến độ biến dạng bên bánh xe Để ôtô quay vịng với bán kính quay vịng khác mà quan hệ   giữ theo phương trình (3.10) hình thang lái phải hồn tồn xác định Thực tế hình thang lái khơng thể hồn tồn thoả mãn quan hệ cơng thức (3.10) chọn quan hệ cấu hình thang lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết Nối trung điểm G cạnh AB với điểm D, đường GD cắt OB E Nối AE, từ E hạ EF vng góc với AB Từ ta có: Cotg(EBF) = Cotg = Cotg(EAF) = Từ (3.11) (3.12) ta suy : (3.11) (3.12) Cotg - CotgEAF = = (3.13) FG AG  Mà EF AD (Vì hai tam giác GEF GDA đồng dạng) Suy : = Tức là: Cotg - CotgEAF = Ta suy cotg(EAF) = cotg, tức (EAF) =  Đây sở phương pháp kiểm tra hình thang lái có sẵn ơtơ cụ thể 3.5.2 Tính tốn kiểm tra động học quay vịng Ta có : - Khoảng cách hai tâm trụ quay đứng : m = 1545 [mm] - Chiều dài sở xe : L = 2745 [mm] - Chiều dài kéo: n = 1445 [mm] - Chiều dài kéo ngang: l2 = 370 [mm] - Chiều dài đòn quay đứng: l1 = 168 [mm] - Góc địn quay đứng ô tô chạy thẳng: θ1 = 150 l2 B' x B'(xB';yB') D' y x D(xD;yD) F L L'(xL';yL') F'(xF';yF') yD 1    l1 x O1 O2 m n Hình 3.9 Sơ đồ tính tốn động học quay vịng hình thang lái - Đặt gốc tọa độ xO2y hình vẽ, điểm có tọa độ tương ứng là: D (xD; yD); yD = 220 [mm], xD = 320 [mm] B (xB; yB); yB = yD = 220 [mm], xB = 1055 [mm] F’ (xF’; yF’); L’(xL’; yL’) + Xét đòn quay bên phải FO2, ta lập hệ phương trình: (1) (2) Thay (2) vào (1) rút gọn ta pt bậc hai theo xF’: và: Ta có: + Xét đòn quay bên trais LO1, ta lập hệ phương trình: (1’) (2’) Thay (2’) vào (1’) rút gọn ta pt bậc hai theo xL’: và: Ta có: CHƯƠNG KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2009 4.1 Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái ôtô Toyota Fotuner 2009 biện pháp khắc phục Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy hướng mong muốn, điều kiện đường xá tốc độ ôtô Người lái nhiều công sức để điều khiển vành tay lái, xe chạy thẳng thao tác lái Trong trình vận hành sử dụng xe, chi tiết hệ thống lái thường xuyên làm việc Các chi tiết chịu ma sát bị mịn, dẫn đến rơ lỏng làm sai lệch động học quay vòng, lốp bị mòn nhanh dẫn đến khơng an tồn chuyển động Vì vậy, phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra nhằm kịp thời phát hiện, sửa chữa, điều chỉnh để phục hồi trạng thái kỹ thuật, điều kiện làm việc bình thường cho hệ thống lái, nhằm đảm bảo an toàn chuyển động cho xe 4.1.1 Độ rơ vành tay lái tăng Độ rơ vành tay lái lớn cho phép 30 [mm], lớn nguyên nhân sau: - Vòng bi trục bánh xe bị mịn; - Các khớp cầu (rơ tuyn) bị mòn; - Ổ bi cấu lái bị mòn; - Bánh bị mòn; - Bu lông bắt vỏ cấu lái bị hỏng; 4.1.2 Lực vành tay lái gia tăng hay không Vành tay lái quay nặng nguyên nhân sau: - Điều chỉnh không ăn khớp bánh - Bơm trợ lực bị hỏng thiếu dầu - Rơ ổ bi, thiếu dầu bôi trơn: Các cấu lái bôi trơn mỡ, cần lưu ý đến thất dầu mỡ cấu lái thơng qua chảy dầu mỡ Ngun nhân thiếu dầu bơi trơn rách nát đệm kín, joăng phớt làm kín, bạc mịn tạo nên khe hở hướng tâm lớn mà phớt khơng đủ khă làm kín - Dây đai bơm trợ lực tay lái hỏng; - Ổ trụ đứng bị mịn làm sai lệnh góc đặt bánh xe; - Lốp xe bơm không đủ áp suất: Áp suất lốp thấp không làm tăng lực người lái vào vô lăng điều khiển xe; - Góc chụm bị sai, cần kiểm tra lại góc chụm 4.1.3 Áp suất trợ lực lái thủy lực hệ thống lái không ổn định + Van lưu thông bơm bị bẩn: - Van lưu thông hạn chế việc nạp dầu vào cường hố số vịng quay động tăng lên Van bị bẩn làm cho cường hố làm việc khơng bình thường Áp suất trở nên không điều - Chỉ phép đổ vào hệ thống cường hoá loại dầu tiêu chuẩn, đổ phải dùng phểu lọc Trong thùng dầu đường dầu phải có lưới lọc Dùng dầu bẩn làm cho chi tiết bơm cường hố thuỷ lực bị mịn nhanh chóng + Ống dẫn dầu bơm bị vỡ: - Áp suất dầu khơng đồng cường hố thuỷ lực hệ thống lái phát sinh dầu bị chảy rò mạnh qua đoạn ống dẫn hỏng + Bơm dầu không làm việc làm việc không ổn định: - Kiểm tra dây đai xem có bị chùng hay hỏng không, bị hỏng phải thay dây đai Lưu ý: Dùng dưỡng độ căng dây đai dẫn động; đai mới: 45-55 kgf, đai cũ: 25-35 kgf Nếu độ căng đai không tiêu chuẩn thay + Khơng khí lọt vào hệ thống cường hóa lái: - Khơng khí lọt vào cường hố thuỷ lực thay dầu Điều làm cho áp suất cường hố thuỷ lực khơng đồng điều + Mức dầu bơm bình dầu khơng đủ có bọt: - Mức dầu quy định bình dầu phải lên tới mức đánh dấu Mức dầu thấp làm cho khí lọt vào hệ thống Do phải luôn kiểm tra mức dầu bình dầu Kiểm tra xem có bọt vẩn đục khơng, có bọt vẩn đục xả khí hệ thống lái + Đế van an tồn bơm khơng xiết chặt: - Van an tồn giới hạn áp suất dầu hệ thống cường hoá lái xe chạy tốc độ cao hay tải Cũng có trường hợp bơm bắt đầu làm việc khơng điều, ảnh hưởng xấu tới việc điều khiển Thông thường tượng đế van an toàn bơm bị lỏng Điều siết đế van khơng chặt q trình lắp ráp Để phục hồi lại áp suất quy định bơm, cần thiết phải siết lại đế van an toàn + Lướt lọc bơm bị bẩn: - Trong bầu lọc có đặc hai lưới lọc Lưới thứ để lọc dầu đổ vào hệ thống, lưới thứ hai lọc tất dầu từ cường hoá bơm Trường hợp lưới lọc bị bẩn, cuờng hoá thuỷ lực không làm việc + Vành tay lái bị rung: - Vô lăng bị rung áp suất lốp không đều, bánh xe không cân xứng bị đảo Sai lệch độ chụm lớn Các khớp cầu cấu lái bị rơ Cụm cấu lái bị rơ - Do để đảm bảo cho xe có tính dẫn hướng tốt ta phải bơm đo lại áp suất lốp bánh xe bánh xe bị đảo mà khơng điều chỉnh phải thay điều chỉnh lại độ chụm, điều chỉnh độ rơ khớp cầu dẫn động lái theo tiêu chuẩn cho phép, điều chỉnh lại độ lơ cấu lái + Xe có xu hướng chuyển động lệch: - Xe có xu hướng chuyển động lệch áp suất lốp không đều, độ nghiêng tới độ nghiêng ngang quay bánh xe dẫn hướng không cân (do mịn khơng đều), dầm cầu bị lệch (do bị biến dạng), lò xo hệ thống treo không đều, chùng gãy - Để khắc phục tượng cần kiểm tra lại độ nghiêng, phục hồi lại bạc trục trục quay bánh xe dẫn hướng, khơng phục hồi phải thay Uốn đo chỉnh lại dầm cầu khơng phải thay Thay lò xo bị gãy chọn lựa để lắp lại lò xo phải + Tay lái bị rung nhanh mạnh: - Tay lái bị rung nhanh mạnh, dội ngược lại bánh xe phía trước chạm phải chướng ngại vật áp suất lốp căng Thanh giảm chấn bị hỏng Khe hở tự dẫn động lái nhỏ Giảm chấn trục lái hỏng Do cần phải đo lại áp suất lốp, phục hồi thay giảm chấn trục lái giảm chấn hệ thống treo, chỉnh lại khe hở dẫn động lái cấu lái + Vành tay lái khơng trả vị trí cân bằng: - Sai góc đặt bánh xe: góc nghiêng ngang dọc trụ đứng, mòn gây giảm hiệu ứng nghịch từ bánh xe lên vành tay lái + Bơm làm việc có tiếng ồn: - Do dầu bình khơng đủ, khí lọt vào hệ thống thuỷ lực, trục bơm bị cong joăng đệm cổ bơm bị hư hỏng, đệm joăng cấu lái bị mòn hỏng, đường ống cao áp thấp áp bị hỏng, đầu nối bị lỏng - Cần đổ dầu mức quy định xả khí, nắn thẳng lại trục bơm, thay đệm roăng làm kín, thay đường ống cao áp thấp áp bị hỏng, siết chặc đầu nối 4.2 Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 2009 4.2.1 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái Trong bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày, kiểm tra khoảng chạy tự tay lái tác động hệ thống lái đường ôtô Cần xem tình trạng bên ngồi đệm khít cácte cấu lái để ngăn ngừa tình trạng rị rỉ dầu Trong bảo dưởng kỹ thuật cấp một, kiểm tra độ kín khít mối ghép nối trợ lực lái, vặn chặt đai ốc bắt chặt cấu lái vào khung xe, chốt cầu đòn lái Bảo dưởng kỹ thuật cấp hai gồm việc sau đây: cọ rửa bầu lọc bơm trợ lực, kiểm tra độ bắt chặt đòn quay đứng vào trục chốt cầu vào đòn quay đứng kiểm tra khe hở cấu lái khe hỏ vượt giới hạn quy định điều chỉnh lại 4.2.1 Sữa chữa chi tiết hệ thống lái Để xác định mức độ mài mịn tính chất sửa chữa, phải tháo rời chi tiết hệ thống lái Khi tháo tay lái đòn quay đứng phải dùng van tháo Những hư hỏng chi tiết hệ thống lái là: mòn – bánh răng, ống lót, vịng bi ổ lắp vịng bi Mặt bích bắt chặt cacte bị sứt mẻ nứt, mòn bạc cácte dành cho ổ bi kim đở ổ trục đòn quay đứng chi tiết khớp cầu chuyển hướng, chuyển hướng bị cong Phải thay cấu lái bề mặt làm việc mòn rỏ rệt hay lớp tơi bị tróc Thải bỏ cung bề mặt có khe nứt hay vết lõm Cổ trục địn quay đứng, mịn phải phục hồi cách mạ crôm mài theo kích thước danh nghĩa Cổ trục phục hồi cách lắp vào cacte ống lót đồng mài theo kích thước sửa chữa Đầu có ren đầu trục địn quay đứng bị cháy phục hồi cách hàn đắp hồ quang điện rung Trước hết phải tiện hết ren củ máy tiện hàn đắp kim loại, tiện kích thước danh nghĩa định cắt ren Trục địn quay đứng bị xoắn phải loại bỏ Các ổ lắp vòng bi cấu lái, bị mịn phục hồi cách lắp thêm chi tiết phụ Muốn phải khoan rộng lỗ, lắp ép vào ống lót gia cơng đường kính theo kích thước vịng bi Những chổ sứt mẻ khe nứt mặt bích cacte khắt phục phương pháp hàn Thường dùng hàn khí, có nung nóng tồn chi tiết trước hàn Lỗ cácte dành cho ổ bi kim đở trục trịn quay đứng niếu bị mịn doa lại theo kích thước sửa chữa Trong cấu dẫn động lái, chốt cầu máng lót chuyển hướng ngang bị mịn nhanh hơn, cịn đầu mịn Ngồi cịn có hư hỏng khác mòn lổ mút thanh, cháy ren, lò xo ép máng đệm vào chốt cầu bị gãy yếu Tuỳ theo tính chất mài mịn mà xác định khả tiếp tục sử dụng nắp chuyển hướng ngang hay chi tiết Nếu cần thiết tháo rời khớp nắp Muốn vậy, tháo chốt chẻ nút ren, vặn nút khỏi lổ tháo chi tiết Chốt cầu bị mòn, bị sứt mẻ hay có vết xước, cần thay Đồng thời lắp máng lót chốt cầu Thay lị xo mòn gãy Những hư hỏng đặc trưng trợ lực lái khơng có lực tác dụng tần số quay động cơ, lực không đủ lớn không đồng điều quay tay lái sang bên hay bên Để khắc phục hư hỏng hay tháo rời bơm ra, xả hết dầu nhờn, cọ rửa cẩn thận chi tiết Khi tháo lắp sửa chữa bơm, không tách riêng cụm chi tiết nắp bơm van chuyển, stato, rôto cánh bơm ... TOYOTA FORTUNER 2009 2.1 Giới thiệu tổng quát hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner Hệ thống lái ? ?tô Toyota Fortuner hệ thống lái có trợ lực Cấu tạo hệ thống lái bao gồm: vành tay lái, trục lái, đăng truyền... Khái quát hệ thống lái ô tô TOYOTA FORTUNER 2009 Hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 2009 hệ thống lái có cấu lái kiểu bánh kết hợp trợ lực lái thủy lực nên giúp giảm nhẹ lao động cho người lái tăng... có: CHƯƠNG KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ TOYOTA FORTUNER 2009 4.1 Chẩn đoán hư hỏng hệ thống lái ? ?tô Toyota Fotuner 2009 biện pháp khắc phục Hệ thống lái phải đảm bảo cho ? ?tô chạy hướng mong