- Xác định các thông số của bộ truyền:
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRỢ LỰC LÁI 4.1 Đặc điểm của trợ lực lái.
4.1. Đặc điểm của trợ lực lái.
4.1.1. Các yêu cầu của trợ lực.
+ Khi hệ thống lái trợ lực bị lỗi, hệ thống lái vẫn có thể hoạt động. Nếu có hư hỏng làm ngừng cung cấp dầu từ bơm đến cơ cấu lái, người lái xe vẫn có thể điều khiển xe.
+ Đảm bảo lực lái phù hợp: Công dụng chính của trợ lực là giảm lực lái, mức độ giảm lực lái cần phù hợp với từng điều kiện chuyển động của xe. Nói chung, cần rất nhiều lực lái khi xe đứng yên hoặc chuyển động chậm. Ở tốc độ trung bình, cần ít lực lái hơn và lực lái giảm khi tốc độ tăng. Chỉ cần một lực lái nhỏ ở tốc độ xe cao vì ma sát giữa bánh xe và mặt đường giảm. Nói cách khác, phải đạt được tay lái thích hợp ở bất kỳ dải tốc độ nào và đồng thời, “cảm giác của mặt đường” phải được truyền đến người lái.
+ Có khả năng hỗ trợ trong trường hợp lốp bị hỏng, do đó người lái có thể phanh chắc chắn và duy trì hướng di chuyển ban đầu của xe.
+ Thời gian của hành động hỗ trợ phải ở mức tối thiểu.
Như vậy sử dụng hệ thống trợ lực lái phải đảm bảo tính năng vận hành của xe, giảm được lực đánh lái. Tuy nhiên, hệ thống lái có trợ lực kết cấu phức tạp hơn và khối lượng bảo dưỡng cũng tăng lên so với hệ thống lái không có trợ lực.
4.1.2. Chọn loại trợ lực.
Với xe du lịch 7 chỗ ta dùng trợ lực thuỷ lực với các ưu điểm sau:
- Có áp suất trong hệ thống thuỷ lực lớn: p = 4÷ 10 (MN/cm2) nên giảm được kích thước và trọng lượng xilanh lực.
- Tác dụng của bộ trợ lực nhanh, thời gian chậm tác dụng của bộ trợ lực không chậm quá 0,02 ÷ 0,04 (giây) nhờ vận tốc truyền áp suất trong chất lỏng nhanh. - Giảm được va đập trong truyền dẫn thuỷ lực do mặt đường không bằng phẳng nên người lái đỡ mệt.
4.2. Lựa chọn phương án bố trí trợ lực lái.
4.2.1. Một số phương án bố trí trợ lực hệ thống lái.
Hệ thống trợ lực lái là một hệ thống tự điều khiển, nó bao gồm: nguồn năng lượng, van phân phối và xilanh lực. Tuỳ thuộc vào việc sắp xếp các bộ phận trên vào hệ thống lái có thể chia ra các phương án sau:
Van phân phối, xilanh lực đặt chung trong cơ cấu lái.
Van phân phối, xilanh lực đặt thành một cụm, tách biệt với cơ cấu lái.
Van phân phối và cơ cấu lái đặt thành một cụm, tách biệt với xilanh lực
Van phân phối, xilanh lực và cơ cấu lái đặt riêng biệt với nhau.
-Van phân phối, xilanh lực đặt chung trong cơ cấu lái.
Với cách bố trí này, xi lanh trợ lực và van phân phối nằm trong cơ cấu lái tạo thành một nhóm gồm: xi lanh lực - van phân phối - cơ cấu lái.
Ưu điểm của phương án này là nó được bố trí tốt, cần ít ống hơn, có độ trễ nhỏ khi tác động và có thể giảm tác động truyền từ bánh xe đến vô lăng. Tránh khả năng tạo ra dao động của các bánh xe dẫn hướng do sự mất ổn định động của trợ lực điện.
Nhược điểm là cơ cấu lái phức tạp, các chi tiết điều khiển lái chịu ứng suất và biến dạng cao. Do đó, khối lượng của các bộ phận của hệ thống lái phải được tăng lên. Mặt khác, hầu hết tất cả các bộ phận của hệ thống lái đều chịu mômen cản tổng chuyển động quay của bánh bị dẫn làm tăng biến dạng đàn hồi của hệ thống lái và do đó làm tăng khả năng sinh dao động của các bánh bị dẫn. với các loại xe có tải trọng lớn. . Do đó, phương án bố trí này chỉ sử dụng cho ô tô có khối lượng đặt trên các bánh dẫn từ 2 đến 4 tấn.
Với xe santafe dùng cơ cấu lái trục vít - êcu bi- thanh răng bánh răng, có thể sử dụng cách bố trí trợ lực lái này.
CCCC CC B B 2 2 1 1 4 4 3 3 10 10 11 11 7 7 6 6 5 5 12 12 9 9 11 11 8 8 CC CC B B 2 1 4 3 10 11 7 6 5 12 9 11 8
Hình 4. 1.Bộ trợ lực lái bố trí cơ cấu lái van phân phối và xilanh lực thành một cụm.
1 - Đòn quay đứng. 2 - Thanh kéo dọc. 3 - Đòn quay ngang.
4 - Cơ cấu xilanh lực, van phân phối, cơ cấu lái. 5 - Cầu dẫn hướng.
6, 9, 10 - Cơ cấu hính thang lái. 7 - Trục lái.
8 - Vành tay lái. 11 - Bánh xe dẫn hướng. 12 – Trụ xoay đứng.
-Van phân phối, xilanh lực đặt thành một cụm, tách biệt với cơ cấu lái.
Hình 4. 2. Bộ trợ lực bố trí cơ cấu lái riêng xilanh lực và van phân phối thành một cụm. 1 - Cơ cấu lái (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 - Thanh kéo dọc. 3 - Đòn quay ngang.
4 - Cơ cấu xilanh lực và van phân phối. 5 - Cầu trước của bánh xe dẫn hướng. 6, 9, 10 - Cơ cấu hình thang lái.
8 - Vành tay lái.
11 - Bánh xe dẫn hướng. 12 - Trụ xoay đứng. 7 - Trục lái
Theo phương án này, van phân phối và xi lanh lực được bố trí cùng nhau thành một cụm trên thanh kéo dọc. Kiểu bố trí này cho phép ta sử dụng nhiều cơ cấu lái khác nhau. Tuy nhiên, xu hướng làm cho các bánh xe dẫn hướng bị lắc lư sẽ lớn hơn so với việc bố trí cơ cấu lái, van phân phối và xylanh trợ lực thành một nhóm và theo đường dài.
- Van phân phối, cơ cấu lái đặt thành một cụm tách biệt với xilanh lực
11 8 13 7 10 6 9 2 3 5 12 CC 1 4 B 11
Hình 4. 3. Trợ lực bố trí van phân phối cơ cấu lái thành cụm tách biệt với xilanh lanh lực
1 - Van phân phối. 2 - Thanh kéo dọc. 3 - Đòn quay ngang.
7 - Trục lái. 8 - Vành tay lái.
4 - Cơ cấu lái.
5 - Cầu trước của bánh xe dẫn hướng. 6, 9, 10 - Cơ cấu hình thang lái.
12 – Trụ xoay đứng. 13 - Xilanh lực.
Theo phương án này, van phân phối được bố trí cùng nhau trong cơ cấu lái, trong khi xi lanh trợ lực được đặt riêng biệt. Trong cách bố trí này, cần phải có các đường ống dài, nhưng ưu điểm chính của nó là cơ cấu lái và cơ cấu lái được giải phóng khỏi tác động của cơ cấu lái trợ lực, công suất của cơ cấu lái trợ lực dễ dàng thay đổi do xi lanh lực có thể tự do thay đổi cách trình bày.
Nhược điểm của phương án này là nó yêu cầu chiều dài đường ống dài và độ trễ lớn hơn phương án 1.
- Van phân phối, xi lanh lực và cơ cấu lái đặt riêng biệt với nhau.
57 7 8 11 10 6 4 3 1 2 CC B 12 9 11 13
Hình 4. 4. Bộ trợ lực bố trí van phân phối, cơ cấu lái, xilanh lực nằm riêng rẽ với nhau
1 - Cơ cấu lái. 2 - Thanh kéo dọc. 3 - Đòn quay ngang. 4 - Vân phân phối.
5 - Cầu trước của bánh xe dẫn hướng. 6, 9, 10 - Cơ cấu hình thang lái.
7 - Trục lái. 8 - Vành tay lái.
11 - Bánh xe dẫn hướng. 12 – Trụ xoay đứng. 13 - Xilanh lực.
Trong phươg án này ta bố trí các cụm cơ cấu lái, van phân phối và xilanh lực nằm tách biệt với nhau. Nó cũng có đầy đủ những ưu điểm của các phương án bố trí trước như là cơ cấu lái và dẫn động lái được giảm tải khỏi lực tác động của trợ lực, công suất của trợ lực dễ dàng thay đổi do xilanh lực có thể thay đổi tự do cách bố trí. Tuy nhiên lực tác động lên van phân phối thay đổi do cánh tay đòn thay đổi. Vì kết cấu các cụm chi tiết của xe nhỏ gọn, để phù hợp với hình dáng kích thước của xe ta phải lựa chọn phương án thiết kế cụm trợ lực đảm bảo các yêu cầu sau: - Đảm bảo được tính năng trợ lực, nhưng vẫn phải tạo được “cảm giác” lực cản của mặt đường cho người lái.
- Cách bố trí của phương án phải phù hợp với xe thiết kế. - Giá thành sản xuất, thay thế phải đảm bảo tính kinh tế. - Dễ dàng tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa.
Qua đánh giá và phân tích các ưu, nhược điểm của các phương án bố trí trợ lực. Ta thấy phương án 1 là phương án thích hợp nhất để tính toán và thiết kế.