Xem mẫu
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
----------
ĐỀ TÀI
CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG LÁI, CẦU TRƯỚC
DẪN HƯỚNG
Giáo viên hướng dẫn :
Họ tên sinh viên :
----------
1
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
I. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI, CẦU DẪN HƯỚNG:....................3
1. Nhiệm vụ:........................................................................................................3
2. Cấu tạo cầu dẫn hướng: .................................................................................4
3. Các thành phần của hệ thống lái:...................................................................8
4. Các dạng cơ cấu lái:......................................................................................21
5. Dẫn động lái: ................................................................................................30
6. Phân loại hệ thống lái:..................................................................................34
II. HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI: .....................................................47
1. Cơ cấu lái:.....................................................................................................47
2. Dẫn động lái: ................................................................................................49
III. MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CƠ BẢN TRONG KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI:
52
1. Tiêu chuẩn Châu Âu: ...................................................................................52
2. Tiêu chuẩn Việt Nam:...................................................................................53
IV. PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN: ....................................54
1. Đo độ rơ và lực lớn nhất đặt trên vành lái:...................................................54
2. Chẩn đoán hệ thống lái liên quan tới các hệ thống khác trên xe: ................57
3. Kiểm tra góc đặt bánh xe dẫn hướng:...........................................................58
4. Chẩn đoán cơ cấu lái: ...................................................................................69
5. Chẩn đoán hệ thống lái có trợ lực: ...............................................................72
2
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
I. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI, CẦU DẪN HƯỚNG:
1. Nhiệm vụ:
- Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô
chuyển động theo một hướng nhất định bằng cách điều khiển vành lái tác động tới
hướng chuyển động của bánh xe dẫn hướng. Việc điều khiển quỹ đạo chuyển động
của xe có thể gọi chung là quay vòng xe. Việc quay vòng xe hiện nay có thể được
thực hiện bằng các phương pháp sau đây:
Xoay các bánh dẫn hướng.
Truyền các moment quay có trị số khác nhau đến các bánh xe chủ động ở
bên trái và bên phải.
Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên.
Các phương pháp quay vòng xe
- Phương pháp quay các bánh xe dẫn hướng để quay vòng xe được sử dụng phổ biến
nhất hiện nay. Phương pháp thay đổi hướng momen ở các bánh xe chủ động
thường áp dụng cho các loại xe cơ giới bánh xích. Đối với xe bánh xích, có thể kết
hợp việc truyền momen khác nhau đến các bánh chủ động ở hai bên của xe với
việc hãm các bánh xe phía gần tâm quay vòng để quay vòng trên diện tích rất nhỏ,
thậm chí có thể quay vòng xe tại chỗ. Phương pháp quay vòng bằng cách kết hợp
quay bánh dẫn hướng và thay đổi momen kéo các bánh chủ động đôi khi được sử
3
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
dụng cho loại xe chăm sóc cây trồng với yêu cầu quay vòng trên một diện tích rất
nhỏ.
- Hệ thống lái giúp cho ôtô có thể:
Quay vòng bánh xe mà ít bị trượt bên.
Lực trên vành lái hợp lý và tạo cảm giác đánh lái phù hợp.
Đảm bảo ôtô có khả năng tự trở về trạng thái chuyển động thẳng.
Giảm các va đập từ mặt đường lên vành lái tạo thuận lợi cho việc điều khiển
chính xác hướng chuyển động.
- Cầu dẫn hướng dùng để đỡ toàn bộ trọng lượng ô tô ở phía trước như: động cơ,
hộp số, khung xe. Nối các bánh dẫn hướng với khung. Chịu các lực tác động giữa
mặt đường và khung xe.
- Cầu dẫn hướng dược chia làm 3 loại:
Loại cầu dẫn hướng trục liền: thường sử dụng trên xe có hệ thống treo phụ
thuộc.
Loại cầu dẫn hướng cắt: thường sử dụng trên ôtô có hệ thống treo độc lập.
Loại cầu dẫn hướng chủ động: ngoài nhiệm vụ dẫn hướng còn làm nhiệm vụ
truyền moment quay cho bánh.
- Yêu cầu:
Truyền lực tốt giữa khung xe với bánh xe dẫn hướng.
Các bánh xe dẫn hướng có động học đúng khi dịch chuyển theo mặt phẳng
ngang.
Góc đặt trục đứng và bánh xe phải đúng.
Trọng lượng phần không được treo phải nhỏ, độ cứng và độ bền cao.
2. Cấu tạo cầu dẫn hướng:
4
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
a. Cầu dẫn hướng không chủ động:
- Ở ôtô dầm cầu dẫn hướng được nối với khung xe bởi hệ thống treo gồm nhíp và
giảm xóc.
- Dầm cầu có tiết diện hình chữ I, phía trên có mặt bích để lắp với hệ thống treo xe.
Ở hai đầu dầm cầu có lỗ trục để lắp với cam quay bởi trục đứng, cam quay được
lắp với cụm bánh xe quay tự do, trên cam quay có đòn quay với đầu hình cầu để
lắp với hệ thống lái.
- Việc cam quay quanh trục đứng được điều khiển bởi người lái qua hệ thống lái. Để
giảm lực điều khiển, các lỗ đầu dầm cầu có lắp bạc trượt.
b. Cầu dẫn hướng chủ động:
- Giống như cầu chủ động sau nhưng bán trục dẫn động ra bánh xe qua khớp các
đăng đồng tốc.
- Khi điều khiển bánh xe quay sang phải hay trái làm cam quay, quay quanh dầm
cầu bởi trục đứng, do đó bánh xe được lái đi một góc. Các đăng đồng tốc có tác
dụng bảo đảm cho bán trục quay với tốc độ góc đều, khi bánh xe quay đi một góc
bất kỳ.
Vị trí lắp đặt của bánh xe dẫn hướng:
- Vị trí của bánh xe dẫn hướng bảo đảm cho ô tô chuyển động ổn định trên đường
thẳng cũng như quay vòng, đồng thời điều khiển lái được nhẹ nhàng, tăng thời gian
sử dụng lốp, do bánh xe dẫn hướng được đặt ở các góc độ sau:
Góc nghiêng ngoài α (góc Camber):
- Các bánh trước của xe được lắp với phía trên nghiêng ra ngoài hay nghiên vào
trong (khi nhìn thẳng vào các bánh xe từ phía trước).
- Góc này được gọi là góc Camber và được đo bằng độ nghiên so với phương thẳng
đứng. Khi phía trên bánh xe nghiêng ra ngoài thì gọi là Camber dương. Ngược lại,
khi bánh xe nghiêng vào trong thì gọi là Camber âm.
5
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
- Khi Camber dương:
Giảm tải theo phương
thẳng đứng.
Ngăn cản sự tuột của
bánh xe.
Ngăn cản Camber âm
ngoài ý muốn do tải
trọng gây ra.
Giảm lực quay tay.
- Khi Camber bằng 0: lý do
đặt Camber bằng 0 là để
ngăn cản sự mòn không đều của lốp.
- Khi Camber âm: đạt lực quay vòng tối ưu.
Độ chụm của bánh xe δ (Toe in, Toe out):
- Khi bánh trước của bánh xe gần nhau hơn phía sau (khi nhìn từ trên xuống) thì gọi
là độ chụm, sự bố trí ngược lại gọi là độ choãi (độ mở).
- Do ảnh hưởng của góc nghiêng ngoài α nên hai bánh xe có xu hướng quay theo
tâm của nó khi chuyển động sẽ đi ra xa ngoài phương chuyển động của ô tô. Hiện
6
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
tượng này sẽ gây ra sự hao mòn lốp xe và hư hỏng các cụm bánh xe dẫn hướng. Để
khắc phục nhược điểm này các bánh xe dẫn hướng đặt độ chụm nhất định.
- Thông thường độ chụm bánh xe δ = b – a = 2 ÷ 12mm. độ chụm của bánh xe được
điều chỉnh nhờ đai ốc hiệu chỉnh ở giữa đòn ngang của hình thang lái và phụ thuộc
vào góc nghiêng ngoài α.
Góc nghiêng trong và trục đứng β (góc Kingpin):
- Là góc tạo bởi đường tâm của trục đứng với đường vuông góc của mặt đường. Mục
đích làm giảm khoảng cách cánh tay đòn a, do đó người lái điều khiển lái được nhẹ
nhàng.
- Ngoài ra góc nghiêng này còn có tác dụng làm ổn định chuyển động thẳng của ô tô.
Nghĩa là hai bánh xe dẫn hướng tự động trả về vị trí hướng thẳng sau khi quẹo
xong.
- Thông thường góc nghiêng trong của trục đứng β = 0o ÷ 12o
Góc nghiêng sau của trục đứng γ (góc Caster):
- Là góc tạo bởi đường tâm của trục đứng với đường vuông góc của mặt đường (nếu
nhìn từ bên trong bánh xe). Góc này được quy định trong phạm vi cho phép
γ = 0o ÷ 7o.
- Tác dụng của góc nghiêng này là bảo đảm cho bánh xe ổn định khi chuyển động
thẳng, hay nói cách khác là bánh xe dẫn hướng không xảy ra hiện tượng lệch tay
7
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
lái đột ngột khi chuyển động trên đường không bằng phẳng và giúp cho lốp xe bám
đường tốt.
3. Các thành phần của hệ thống lái:
a. Vô lăng (volant), bánh lái - Steering wheel :
- Chức năng: tiếp nhận moment quay của người lái
rồi truyền cho trục lái.
- Cấu tạo: Vành tay lái có cấu tạo tương đối giống
nhau ở tấc cả các loại ôtô. Nó bao gồm một vành
hình tròn và một vài nan hoa được bố trí quanh vành
trong của vành tay lái. Ngoài chức năng chính là tạo
momen lái, vành tay lái còn là nơi bố trí một số bộ
phận khác của ôtô như: nút điều khiển còi, vô lum
(+,-), nút điện thoại, túi khí an toàn …
- Đa số các ôtô hiện nay được trang bị loại còi điện. Nút nhấn còi thường được bố trí
trên vành tay lái. Nút nhấn còi hoạt động tương tự như một công tắc điện kiểu
thường mở. Khi lái xe nhấn nút còi , mạch điện sẽ kín và làm còi kêu.
- Để đảm bảo độ an toàn cho người lái và hành khách trong trường hợp xe bị đâm
chính diện. Các ôtô hiện nay thường được trang bị hệ thống an toàn. Hai loại thiết
bị an toàn được sử dụng phổ biến hiện nay là dây an toàn và túi khí an toàn.
8
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
- Túi khí là một hệ thống an toàn bị động vô cùng quan trọng để bảo vệ tính mạng
của lái xe cũng như hành khách trên xe khi xảy ra va chạm. Túi ngày nay đã trở
thành một trang bị an toàn trên hầu hết các mẫu xe hơi hiện đại.
- Túi khí an toàn có hình dáng tương tự cây nấm được làm bằng nylon phủ
neoprene, được xếp lại và đặt trong phần giữa của vành tay lái. Khi xe đâm thẳng
vào một xe khác hoặc vật thể cứng, túi khí sẽ phồng lên trong khoảng thời gian rất
ngắn để hình thành một chiếc đệm mềm giữa lái xe và vành tay lái. Túi khí an toàn
chỉ được sử dụng một lần. Sau khi hoạt động túi khí phải được thay mới.
- Nguyên lý hoạt động của túi khí về cơ bản khá đơn giản: Bộ điều khiển điện tử sẽ
nhận tín hiệu từ các cảm biến để xác định gia tốc giảm dần của xe. Khi bộ điều
khiển nhận được tín hiệu gia tốc giảm dần đủ lớn (bị va chạm) sẽ cung cấp dòng
điện kích nổ túi khí tương ứng. Tốc độ nổ túi khí là rất nhanh (khoảng từ 10 đến 40
phần nghìn giây) nên sẽ tạo ra một túi đệm khí tránh cho phần đầu và ngực cửa
hành khách va đập trực tiếp vào các phần cứng của xe. Sau khi đã đỡ được hành
khách khỏi va chạm, túi khí sẽ tự động xả hơi nhanh chóng để không làm kẹt và
nghẹt thở hành khách trong xe.
9
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Hệ thống túi khí chưa kích hoạt (trái) và được kích hoạt (phải)
- Sự kích nổ túi khí phụ thuộc vào 2 yếu tố cơ bản sau:
Lực va đập của xe (gây nên gia tốc giảm dần của xe).
Vùng và hướng va đập (điểm và hướng va chạm xuất phát đầu tiên).
- Trên hầu các hãng xe, túi khí sẽ được kích nổ khi gia tốc giảm dần tối thiểu là 2 G
(G: gia tốc trọng trường) hoặc lực va đập tối thiểu tương đương với trường hợp xe
đạt tốc độ khoảng 25 Km/h va chạm trực diện vào bức tường bê tông cố định.
b. Trụ lái (Steering column):
Trụ lái của xe hiện đại
- Chức năng: là thành phần kết nối vô lăng với bánh răng lái. Trụ lái là thành tố cấu
thành hệ thống lái có chức năng chính là truyền momen lái từ volant đến hộp số
10
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
lái. Một trụ lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái. Trụ
lái của những ôtô hiện đại có cấu tạo phức tạp hơn nó cho phép thay đổi độ
nghiêng của vành tay lái hoặc cho phép trụ lái chùn ngắn lại khi người lái va đập
trong trường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái. Ngoài ra trụ
lái còn là nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác của ôtô như: cần điều khiển hệ thống đèn,
cần điều khiển gạt nước, cần điều khiển hộp số, hệ thống dây điện và các đầu nối
điện, ...
- Cấu tạo: Trục lái là bộ phận đặt bên trong vỏ trụ lái có chức năng truyền chuyển
động quay của vành tay lái đến hộp số lái . Đầu trên của trục lái thường có ren và
then hoa để liên kết và cố định vành tay lái trên trục lái , đầu dưới của trục lái liên
kết với trục đầu vào của hộp số lái. Trục lái có thể chỉ gồm một đoạn trục hoặc
gồm nhiều đoạn trục liên kết với nhau và trục lái liên kết với trục đầu vào của hộp
số bằng khớp nối kiểu các đăng, khớp nối mềm, đôi khi bằng khớp nối kiểu chốt.
Khớp nối mềm trên trục lái Khớp nối kiểu chốt trên trục lái
- Trục lái cần phải đảm bảo đủ cứng để truyền moment điều khiển nhưng lại phải
đảm bảo giảm rung động trong hệ thống lái, không gây rung, ồn trong buồng điều
khiển cơ cấu điều khiển hệ thống lái cần có kết cấu gọn, bố trí hợp lí, đồng thời có
khả năng đàn hồi tốt theo phương dọc xe để hạn chế tổn thương có thể xảy ra khi
gặp tai nạn. Hiện nay kết cấu trục lái rất đa dạng, đa số các xe sử dụng loại trục
gãy được cấu tạo từ các trục có các khớp các đăng nối trục.
11
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Kết cấu một số kiểu trục lái
1-khớp nối các đăng; 2-trục trung gian co khớp nối dài; 3-trục lái
chính; 4-vỏ trục lái; 5-vỏ cao su chắn bụi.
- Trên trục trung gian có lắp khớp then để giảm thiểu những rung động dọc trục
truyền lên vành lái. Trên các loại xe có hệ thống treo phụ thuộc cơ cấu lái được lắp
cố định trên trên dầm cầu, khi xe chuyển động trên đường không bằng phẳng dầm
cầu sẽ rung động làm cho khoảng cách từ cơ cấu lái tới vành lái bị thay đổi, khớp
then sẽ khắc phục được những thay đổi này đảm bảo cho quá trình truyền mô men
từ vành lái xuống cơ cấu lái một cách liên tục.
- Ngoài ra trong trường hợp cần thiết như xảy ra va chạm trên đường; trục lái có thể
co ngắn lại làm giảm thương tích mà vành lái gây ra cho người lái. Then ngoài của
nạng bị động ăn khớp với then trong của nạng chủ động, khi cơ cấu lái dịch chuyển
nạng bị động sẽ dịch chuyển lên trên bảo đảm cho trục lái chính không bị ảnh
hưởng.
12
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Kết cấu của khớp then trên trục trung gian
1-nạng chủ động; 2-then trong; 3-then ngoài; 4- nạng bị động
- Góc nghiêng giữa các trục dẫn động lái nằm trong khoảng (10o ÷ 20o). Trong
truyền động lái sử dụng loại các đăng kép bao gồm hai các đăng đơn. Các đăng
đơn có cấu tạo khá đơn giản bao gồm hai nạng liên kết với nhau bằng một trục chữ
thập, sử dụng bạc lót hay ổ bi kim bôi trơn bằng mỡ, nhờ trục các đăng có thể thiết
kế trục lái có hình dàng phù hợp với không gian và các bộ phận xung quanh.
- Ngoài khớp các đăng trục lái của một số loại xe ngày nay có sử dụng loại khớp
mềm. Khớp nối mềm được làm bằng vật liệu cao xu nhờ đó đường tâm của trục lái
và trục đầu vào cơ cấu lái có lệch nhau một góc nhất định. Cao xu trong khớp có
chức năng hấp thụ một phần rung động và giữ cho vành lái ít bị rung.
13
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Kết cấu trục chữ thập
1-trục chủ động; 2-trục chữ thập; 3-bạc lót; 4-trục bị động
Cơ cấu hấp thụ va đập của trục lái:
- Trong trục lái có một cơ cấu hấp thụ va đập cơ cấu này sẽ hấp thụ lực tác động lên
người lái khi xe bị tai nạn. Khi xe bị đâm cơ cấu này giúp người lái tránh được
thương tích do trục lái chính gây ra bằng cách gẫy tại thời điểm bị đâm và giảm va
đập thứ cấp tác động lên cơ thể người lái khi cơ thể người lái bị xô vào vành lái do
quán tính.
- Trục lái hấp thụ va đập bao gồm các kiểu sau:
Kiểu giá đỡ uốn cong.
Kiểu bi.
Kiểu cao su.
Kiểu ăn khớp.
Kiểu ống xếp.
- Trong các kiểu hấp thụ va đập này kiểu giá đỡ uốn cong có kết cấu khá đơn giản
và đảm bảo được tính an toàn cho người lái.
14
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Cấu tạo và cách bố trí cơ cấu hấp thụ va đập kiểu giá đỡ uốn cong.
- Cơ cấu hấp thụ va đập này bao gồm một giá đỡ phía dưới, giá đỡ dễ vỡ, trục trung
gian và tấm hấp thụ va đập. Trục lái được lắp với thanh tăng cứng bảng điều khiển
thông qua giá đỡ phía dưới và giá đỡ dễ vỡ. Trục lái được nối với cơ cấu lái thông
qua trục trung gian và khớp các đăng.
- Cơ cấu hấp thụ va đập này hoạt động như sau:
Khi hộp cơ cấu lái chuyển dịch tức là khi xảy ra va đập thì trục trung gian
co lại do đó làm giảm khả năng trục lái và vành lái nhô lên trong buồng lái. Khi
một lực va đập được chuyền vào vành lái trong sự cố đâm xe thì cơ cấu hấp thụ
va đập và túi khí giúp hấp thụ va đập của người lái. Trong khi đó giá đỡ dễ vỡ
và giá đỡ phía dưới tách ra làm cho toàn bộ trục lái đổ về phía trước. Lúc này
tấm hấp thụ va đập bị biến dạng để hấp thụ tác động của va đập thứ cấp.
15
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chống va đập.
Cơ cấu khoá tay lái:
Sơ đồ cấu tạo của cơ cấu khoá tay lái loại ấn.
16
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
- Trên hình trình bày sơ đồ cấu tạo của cơ cấu khoá tay lái kiểu ổ khoá ấn. Đây là cơ
cấu vô hiệu hoá vành lái để chống trộm bằng cách khoá trục lái chính vào ống trục
lái khi rút chìa khoá điện ra.
- Trên ổ khoá có 3 vị trí của chìa khoá điện là ON, ACC, LOCK. Khi chìa khoá điện
ở vị trí ACC hay ON thì cữ chặn khoá và thanh khoá bị cam của trục cam đẩy sang
phải, cần nhả khoá sẽ tụt vào rãnh trong cữ chặn khoá và thanh khoá dịch chuyển
sang chái do vậy ngăn việc khoá vành lái.
Vị trí chìa khoá tại ACC hoặc ON.
- Khi chìa khoá điện chuyển từ ON sang ACC (tức là tắt động cơ) thì cần nhả khoá
sẽ đập vào mép trái của rãnh trong cữ chặn khoá thì cần nhả khoá sẽ đập vào mép
trong của cữ chặn khoá ngăn cữ chặn khoá và thanh khoa dịch chuyển sang trái và
do đó ngăn việc khoá vành lái.
Vị trí chìa khoá chuyển từ ON sang ACC.
17
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
- Tại vị trí ACC chừng nào chìa khóa điện không bị ấn vào trong thì tấm đẩy sẽ bị lò
xo phản hồi của rô to ổ khoá đẩy ra ngoài. Do đó tấm chặn nhô ra ngoài và chạm
vào thân khóa ngăn rô to và chìa khoá điện xoay về phía khoá.
Vị trí chìa khoá tại ACC.
- Khi ta ấn chìa khoá vao trong tại vị trí ACC ro to và tấm đẩy cũng bị đẩy vào
trong. Phần trên của tấm chặn sẽ nhô lên vách chéo của rãnh trong tấm đẩy và phần
thấp hơn của tấm đẩy chuyển động vào trong trục cam. Khi đó chìa khoá điện, tấm
đẩy và trục cam sẽ tự do xoay theo một khối thống nhất từ vị trí ACC tới vị trí
LOCK
18
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Trạng thái khi ấn chìa khoá vào trong.
- Tuy nhiên do đầu của cần nhả khoá vẫn bị chìa khoá giữ xuống nên cữ chặn khoá
và thanh khoá không thể dịch chuyển sang trái. Cho tới khi rút chìa khoá điện ra
khỏi ổ khoá cần nhả khoá tách ra khỏi cữ chặn khoá và thanh khoá chui vào rãnh
trục lái chính và khoá trục lái chính lại.
Trạng thái khoá vành lái.
Cơ cấu trượt, nghiêng tay lái điều khiển điện:
- Cơ cấu điều khiển điện cho phép trượt và nghiêng tay lái. Cơ cấu này cho phép
người lái lựa chọn vị trí vành lái để thích hợp với vị trí ngồi của người lái xe. Điều
này rất quan trọng vì trong quá trình lái xe thời gian dài người lái sẽ rất mệt mỏi,
một cơ cấu lái tạo cho người lái sự thoải mái sẽ làm giảm bớt sự mệt mỏi và làm
giảm nguy cơ xẩy ra tai nạn trên đường.
19
- CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Cơ cấu nghiêng, trượt tay lái.
- Cụm cơ cấu này bao gồm động cơ điện, trục vít nghiêng, bánh vít nghiêng và thanh
trượt.
Cấu tạo cơ cấu trượt tay lái.
20
nguon tai.lieu . vn
