c. Hình học lái
4.1.2. Lực trên vành tay lái gia tăng hay không đều
Vành tay lái quay nặng là do các nguyên nhân sau:
- Điều chỉnh không đúng sự ăn khớp của bánh răng và thanh răng; - Mô tơ điện bị hỏng hoặc thiếu công suất;
- Rơ ổ bi, thiếu dầu bôi trơn: Các cơ cấu lái luôn được bôi trơn bằng mỡ, cần hết sức lưu ý đến sự thất thoát dầu mỡ của cơ cấu lái thông qua sự chảy dầu mỡ. Nguyên nhân thiếu dầu bôi trơn có thể là do rách nát đệm kín, joăng phớt làm kín, các bạc mòn tạo nên khe hở hướng tâm lớn mà phớt không đủ khă năng làm kín.
- Ổ trụ đứng bị mòn làm sai lệnh các góc đặt bánh xe;
- Lốp xe bơm không đủ áp suất: Áp suất lốp thấp và không đều làm tăng lực người lái vào vô lăng khi điều khiển xe;
- Góc chụm bị sai, cần kiểm tra lại góc chụm. 4.2. BẢO DƯỠNG KỶ THUẬT HỆ THỐNG LÁI
4.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái
Trong bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày, kiểm tra khoảng chạy tự do của tay lái và cả tác động của hệ thống lái đối với đường đi của ôtô.
Trong bảo dưởng kỹ thuật cấp một, kiểm tra độ kín khít của những mối ghép nối của bộ trợ lực lái, vặn chặt các đai ốc bắt chặt cơ cấu lái vào khung xe, các chốt cầu của đòn lái.
55
4.2.2. Sữa chữa các chi tiết trong hệ thống lái
Để xác định mức độ mài mòn và tính chất sửa chữa, phải tháo rời các chi tiết trong hệ thống lái.
Khi tháo tay lái và đòn quay đứng phải dùng van tháo. Những hư hỏng chính của các chi tiết hệ thống lái là: mòn thanh răng – bánh răng, ống lót, vòng bi và ổ lắp vòng bi
Phải thay thanh răng của cơ cấu lái nếu bề mặt làm việc của thanh răng mòn rỏ rệt hay lớp tôi bị tróc ra. Thải bỏ cung răng nếu bề mặt có khe nứt hay vết lõm.
Cổ trục của đòn quay đứng, nếu mòn thì phải phục hồi bằng cách mạ crôm rồi mài theo kích thước danh nghĩa. Cổ trục có thể phục hồi bằng cách lắp vào cacte những ống lót bằng đồng thanh đã được mài theo kích thước sửa chữa. Đầu có ren của đầu trục đòn quay đứng nếu bị cháy thì phục hồi bằng cách hàn đắp bằng hồ quang điện rung. Trước hết phải tiện hết ren củ trên máy tiện rồi hàn đắp kim loại, tiện trên kích thước danh nghĩa định và cắt ren mới. Trục của đòn quay đứng nếu bị xoắn thì phải loại bỏ.
Các ổ lắp vòng bi cơ cấu lái, nếu bị mòn thì phục hồi bằng cách lắp thêm chi tiết phụ. Muốn vậy phải khoan rộng lỗ, lắp ép vào đó một ống lót và gia công đường kính trong của nó theo kích thước của vòng bi.
Những chổ sứt mẻ và khe nứt trên mặt bích cacte khắt phục bằng phương pháp hàn. Thường dùng hàn khí, có nung nóng toàn bộ chi tiết trước khi hàn.
Lỗ trên cácte dành cho ổ bi kim đở trục tròn quay đứng niếu bị mòn thì doa lại theo kích thước sửa chữa.
Trong cơ cấu dẫn động lái, chốt cầu và máng lót thanh chuyển hướng ngang bị mòn nhanh hơn, còn các đầu thì mòn ít hơn. Ngoài ra còn có những hư hỏng khác là do mòn lổ ở mút thanh, cháy ren, lò xo ép các máng đệm vào chốt cầu bị gãy hoặc yếu.
Tuỳ theo tính chất mài mòn mà xác định khả năng tiếp tục sử dụng của nắp thanh chuyển hướng ngang hay từng chi tiết. Nếu cần thiết thì tháo rời khớp của nắp. Muốn vậy, tháo chốt chẻ của nút ren, vặn nút ra khỏi lổ rồi tháo chi tiết ra. Chốt cầu bị mòn, bị sứt mẻ hay có vết xước, cần thay mới. Đồng thời lắp máng lót mới của chốt cầu. Thay mới các lò xo mòn hoặc gãy.
Những hư hỏng đặc trưng của bộ trợ lực lái là không có lực tác dụng ở bất kỳ tần số quay nào của động cơ, lực không đủ lớn và không đồng điều khi quay tay lái sang bên này hay bên kia.
56
4.3. ĐẶC ĐIỂM BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA PHẦN TRỢ LỰC LÁI ĐIỆN
Việc khai thác sử dụng hệ thống lái có trợ lực điện bao gồm các nội dung đối với hệ thống lái cơ khí và phần trợ lực lái điện. Trong phần này của đồ án trình bày tập trung vào các nội dung bảo dưỡng và các hư hỏng thường gặp của phần trợ lực lái điện như qui trình xử lý sự cố, chuẩn hóa cho cảm biến mô men; tháo và kiểm tra ECU và các hư hỏng thường gặp ở phần trợ lực điện.
4.3.1. Qui trình xử lý sự cố
a. Đưa xe vào xưởng b. Kiểm tra Ắc quy
c. Kiểm tra dữ liệu lưu giữa trên xe d. Xác nhận các hiện tượng hỏng e. Kiểm tra hệ thống truyền thông tin
f. Nếu mạng CAN lỗi chuyển sang h nếu không chuyển sang g g. Kiểm tra DTC
h. Nếu DTC có tín hiệu chuyển sang l nếu không chuyển sang i i. Đối chiếu với bảng hư hỏng
j. Nếu tìm thấy lỗi trong bảng chuyển sang bước l nếu không chuyển sang bước k
k. Phân tích các hư hỏng bằng thiết bị kiểm tra ECU
l. Sửa chữa hoặc thay thế
m. Kiểm tra lại n. Kết thúc
4.3.2. Kiểm tra cảm biến mô men
4.3.2.1. Kiểm tra cảm biến mô men bằng thiết bị thử thông minh
Chú ý: Cần phải kiểm tra cảm biến mô men bằng thiết bị thử thông minh khi có các hiện tượng sau:
- Lắp ráp cột lái có cảm biến mô men sau khi thay thế. - Sau khi thay ECU
- Sau khi thay vành lái
- Lắp cơ cấu lái sau khi thay thế
- Có sự khác nhau khi lái sang phải và sang trái
Trình tự kiểm tra cho cảm biến mô men bằng thiết bị thử thông minh:
57
(a) Để vành lái ở vị trí chính giữa và các bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng (b) Nôi thiết bị thử với DLC3
(c) Bật khóa điện và bật thiết bị thử
(d) Vào menu sau: Chassis/EMPS/Utility/ Torque Sensor/ Adjustment
(e) Khởi tạo tín hiệu chuẩn “không “ của cảm biến mô men và thực hiện kiểm tra theo hướng dẫn trên màn hình.
Chú ý : Không được tác động vào vành lái khi hiệu chỉnh
(f) Đảm bảo không có giắc nối DTC có tín hiệu ra sau khi kiểm tra đã hoàn thành. Nếu Có tín hiệu ra ở DTC nào thì phải kiểm tra lại DTC đó theo các qui trình đã có.
4.3.2.2. Kiểm tra cảm biến mô men bằng thiết bị thử cầm tay SST
(a) Để vành lái ở vị trí chính giữa và các bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng (b) Khởi tạo tín hiệu kiểm tra của cảm biến mô men
Chú ý: Nếu ECU đã được thay thế thì không cần khởi tạo (1) Dừng xe, tắt khóa điện
(2) Sử dụng SST 09843-18040 nối TS và CG của DLC3 (3) Sử dụng SST 09843-18040 nối TC và CG của DLC3 (4) Bật khóa điện
(5) Tháo đầu TC của DLC3 khoảng hơn 20s. (6) Kiểm tra đầu ra của DTC 1515/15
(c) Thực hiện kiểm tra của cảm biến mô men
Chú ý : Không được tác động vào vành lái khi hiệu chỉnh Kiểm tra tất các DTC khác trừ C1515/15
(1) Dừng xe và tắt khóa điện
(2) Sử dụng SST 09843-18040 nối TS và CG của DLC3 và bật khóa điện (3) Đợi 7 s sau khi đèn báo P/S sáng
(4) Đảm bảo đèn P/S nháy với tần số 4 Hz (5) Tháo SST 09843-18040
(6) Đảm bảo không có giắc nối DTC có tín hiệu ra sau khi kiểm tra đã hoàn thành. Nếu Có tín hiệu ra ở DTC nào thì phải kiểm tra lại DTC đó theo các qui trình đã có.
58
4.3.2.3. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục
Hiện tượng Nguyên nhân Xử lý
Lái nặng Lốp trước không đủ áp suất, mòn
Bơm đủ áp suất hoặc thay lốp
Khớp cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay thế Lắp ráp cơ cấu lái không
đúng
Kiểm tra cơ cấu lái Mô tơ trợ lực hỏng Thay mô tơ trợ lực Hệ thống nguồn và ắc qui
hư hỏng
Kiểm tra ắc qui, thay nếu cần
Nguồn của ECU không đủ Kiểm tra nguồn ECU
ECU hỏng Thay ECU
Hiệu quả lái khi quay phải và quay trái khác nhau
Vị trí “không “ của vành lái báo không chính xác.
Chuẩn lại cảm biến mô men
Lốp trước không đủ áp suất, mòn
Bơm đủ áp suất hoặc thay lốp
Khớp cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay thế Lắp ráp cơ cấu lái không
đúng
Kiểm tra cơ cấu lái Càm biến mô men trong
cọc lái hỏng
Thay thế Cọc lái trục trặc Kiểm tra Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế
ECU hỏng Thay thế
Khi chuyển động lực lái không thay đổi theo vận tốc chuyển động hoặc vành lái không trả về vị trí trung gian
Khớp cầu treo trước rơ Kiểm tra , thay thế Cảm biến tốc độ hỏng Thay thế
Điều khiển ECU bị trượt Kiểm tra Cảm biến mô men trong
cọc lái hỏng
Thay thế
Cọc lái trục trặc Kiểm tra Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế
59
Hệ thống mạng CAN hỏng
Kiểm tra, sửa chữa
Có ma sát khi quay
vành lái ở vận tốc thấp
Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế Cọc lái trục trặc Kiểm tra Có tiếng kêu khi đánh
vành lái với tốc độ chậm khi xe dừng
Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế
Vành lái rung và có tiếng ồn khi quay vành lái khi xe đứng yên
Mô tơ trợ lực hỏng Thay thế Cọc lái trục trặc Kiểm tra Đèn P/S luôn bật Điện áp nguồn của ECU
Giắc báo tín hiệu P/S chập
Nguồn ECU không đủ Không thể chuẩn
“không “ cho cảm biến mô men
Đoản mạch giữa hai đầu TS và CG
Nguồn ECU không đủ
Kết luận
Sau 15 tuần làm đồ án với đề tài khảo sát hệ thống lái trên xe Hyundai elantra 2 đến nay đồ án của em đã cơ bản hoàn thành.
Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án, kiến thức thực tế cũng như kiến thức căn bản của em được nâng cao hơn. Em đã hiểu được sâu sắc hơn về hệ thống lái, đặc biệt là hệ thống lái xe Hyundai elantra. Biết được các kết cấu mới và nhiều điều mới mẻ từ thực tế. Em cũng học tập được nhiều kinh nghiệm trong công tác bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái nói chung, và hệ thống lái xe Hyundai elantra nói riêng, khái quát được các kiến thức chuyên ngành cốt lõi.
60
Để hoàn thành được đồ án này trước hết em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô của khoa cơ khí giao thông trường đại học bách khoa Đà Nẵng đã hướng dẫn chỉ bảo em từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành. Em chân thành cảm ơn sâu sắc thầy Nguyễn Việt Hải đã tận tình, chỉ bảo giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo còn nhiều hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án không tránh khỏi sai sót. Em rất mong các thầy cô góp ý để đồ án tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phan Minh Đức. “Bài giảng môn học lý thuyết ô tô”. Đà Nẵng; 2007.
[2] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Thái Phạm Minh, Nguyễn Văn Tài, và Lê Thị Vàng. “Lý thuyết ô tô máy kéo”. Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật; 1996. [3] Nguyễn Hửu Cẩn, Trần Đình Kiên. “Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo tập
III”. Hà Nội: NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp; 1985.
[4] Nguyễn Hoàng Việt. “Kết cấu và tính toán ô tô”. Đà Nẵng: Trường Đại học bách khoa; 2007.
61
[5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm. “Thiết kế chi tiết máy”. Hà Nội: NXB Giáo dục; 2004.
[6] Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành. “Chẩn đoán trạng thái kỹ
thuật ô tô”. Đà Nẵng: Đại học bách khoa; 2005.
[7] Nguyễn Hoàng Việt. “Kết cấu và tính toán ô tô”. Đà Nẵng: Trường Đại học bách khoa; 2007.
[8] Catalogue xe Hyundai Elantra 2010
[9] http://www.vatgia.com/568/526985/thong_so_ky_thuat/hyundai-elantra- limited-2-0-at-fwd-2010.html
62
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...1
Chương 1. TỔNG QUAN...2
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI...2
1.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu...2
1.1.1.1. Công dụng...2
1.1.1.2. Phân loại...2
1.1.1.3. Yêu cầu...3
1.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI ĐƯỢC DÙNG TRÊN Ô TÔ...4
1.2.1. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập...4
1.2.2. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc...4
1.2.3. Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái...5
1.2.3.1. Vô lăng...5
1.2.3.2.Trục lái...5
1.2.3.3. Cơ cấu lái...5
1.2.3.4. Các loại cơ cấu lái thông dụng...8
1.2.3.5. Dẫn động lái...15
c. Hình học lái...16
1.2.4. Cường hoá lái...18
1.2.4.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu...18
1.2.4.2. Các thông số đánh giá...20
1.2.4.3. Thành phần cấu tạo và sờ đồ bố trí...20
1.3. GIỚI THIỆU XE HYUNDAI ELANTRA 2010...23
1.3.1. Sơ đồ và thông số kỹ thuật...23
1.3.2. Thông số kỹ thuật xe Hyundai Elantra 2010...24
1.3.2. Các hệ thống trên xe Hyundai Elantra 2010...24
1.3.2.1 Động cơ...24
1.3.2.2. Hệ thống phanh...26
1.3.2.3. Hệ thống treo...27
1.3.2.4. Hệ thống truyền lực...28
1.3.2.5. Hệ thống lái...30
Chương 2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HYUNDAI ELANTRA 2010...31
2.1. SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HYUNDAI ELANTRA 2010...31
2.1.1 Sơ đồ hệ thống lái trên xe Hyundai elantra 2010...31
2.1.2.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe Hyundai elantra...31
2.1.2.1. Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống trợ lực lái điện...32
2.2. KẾT CẤU TRÊN HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HYUNDAI ENLANTRA 2010 34 2.2.1. Vành tay lái...34
2.2.2. Trục lái...35
2.2.3. Cơ cấu lái...36
...36
2.2.4. Hình thang lái...36
2.2.5. Hệ thống trợ lực lái...37
2.2.5.1. Mô tơ điện...38
2.2.5.2. Bộ điều khiển trung tâm (ECU)...39
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE HYUNDAI ELANTRA 2010...41
3.1. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÁI XE HYUNDAI ELANTRA 2010...41
3.2. XÁC ĐỊNH MÔMEN CẢN QUAY VÒNG CỦA CÁC BÁNH XE DẪN HƯỚNG...41
3.3. XÁC ĐỊNH LỰC CẦN THIẾT TÁC DỤNG LÊN VÔ LĂNG...44
3.4. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỀN DẪN ĐỘNG LÁI...45
3.4.1. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái khi ô tô quay vòng tại chỗ...45
3.4.1.1. Tính bền đòn quay đứng...45
3.4.1.2. Tính bền thanh kéo bên...47
3.4.2. Tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái khi ô tô phanh với cường độ cao. . .48
3.5. TÍNH TOÁN KIỂM TRA HÌNH THANG LÁI...49
3.5.1. Cơ sở lý thuyết...49
3.5.2. Tính toán kiểm tra động học quay vòng...50
3.5.2.1. Xác đinh đường đặc tính lý thuyết...50
3.5.2.2. Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái thực tế...51
Chương 4. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HYUNDAI ELANTRA 2010...54
4.1. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG TRÊN XE HYUNDAI ELANTRA VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC...54
4.1.1. Độ rơ vành tay lái tăng...55
4.1.2. Lực trên vành tay lái gia tăng hay không đều...55
4.2. BẢO DƯỠNG KỶ THUẬT HỆ THỐNG LÁI...55
4.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái...55
4.3. ĐẶC ĐIỂM BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA PHẦN TRỢ LỰC LÁI ĐIỆN...57
4.3.1. Qui trình xử lý sự cố...57
4.3.2. Kiểm tra cảm biến mô men...57
4.3.2.1. Kiểm tra cảm biến mô men bằng thiết bị thử thông minh...57
4.3.2.2. Kiểm tra cảm biến mô men bằng thiết bị thử cầm tay SST...58
4.3.2.3. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục...59
Kết luận...60
