Bài giảng Hệ thống lái ô tô

Công dụng
Hệ thống lái của ôtô là hệ thống dùng để điều khiển hướng chuyển động của ôtô
bằng cách quay … thông qua vành lái.
Yêu cầu cơ bản của hệ thống lái
- Đảm bảo khả năng quay vòng ngoặt và ổn định.
- Đảm bảo động học quay vòng tốt.
- Đảm bảo điều khiển chính xác, lực và hành trình điều khiển tỷ lệ với mức độ
quay vòng của ôtô và nằm trong giới hạn cho phép.
- Đảm bảo các bánh xe dẫn hướng có khả năng tự ổn định cao.
- Giảm được các va đập từ bánh xe dẫn hướng truyền lên vành lái.
- Bánh xe dẫn hướng phải có động học đúng yêu cầu của hệ thống lái và hệ
thống treo.
Tại sao có thể điều khiển hướng cđ của xe bằng cách quay bánh xe dẫn hướng?
Phân tích các yêu cầu đối với hệ thống lái?
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
14 Hệ thống lái
Cấu tạo chung của hệ thống lái ôtô

14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
Cấu tạo chung của HTL gồm …?
Cơ cấu lái thực chất là gì?
Tác dụng của cơ cấu lái?
1. Vành lái
2. Trục lái
3. Cơ cấu lái
4. Đòn quay đứng
5. Đòn kéo dọc
6. Đòn quay ngang
7. Trụ xoay đứng
8. Đòn bên
9. Đòn ngang

10. Dầm cầu
11. Trục quay bánh xe
12. Bánh xe



1
2
3
5
8
9
4
7
6
8
10
12
12
11
11
Hệ dẫn động lái gồm những chi tết nào?
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
Cấu tạo chung của hệ thống lái ôtô
Phân loại
Nêu các loại hệ thống lái:
- Theo phương pháp chuyển hướng ôtô:
-
Theo số lượng cầu dẫn hướng:
-

Theo cấu tạo của cơ cấu lái:
- Theo cấu tạo của trợ lực dẫn động lái:
- Theo bố trí vành lái:
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
Các trạng thái quay vòng của ôtô
Sự quay vòng của ôtô rất phức tạp, tính ổn định hướng chuyển động của ôtô rất
nhạy cảm với trạng thái quay vòng của ôtô.
Nêu các trạng thái quay vòng của ô tô?
Trạng thái quay vòng nào nguy hiểm nhất?
Trạng thái quay vòng nào thường xẩy ra nhất?
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
Sơ đồ các phương án bố trí bánh xe dẫn hướng cơ bản
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của mỗi phương án bố trí?
P
a)
O
O
v
P
b)
v
O
O
P
c)
v
O
O
O
O

P
d)
v
O O
O O
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
Quan hệ động học của bánh xe dẫn hướng

cotgβ - cotgα = B0 / L

B0 là khoảng cách giữa hai tâm trụ đứng trong mặt phẳng đi qua tâm trục bánh
xe và song song với mặt đường;
L là chiều dài cơ sở của xe).
Giải thích quan hệ trên?
Kết cấu nào đảm bảo quan hệ trên?
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
Quan hệ động học của bánh xe dẫn hướng
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của các phương án bố trí hình thang lái?
14.1. Hệ thống lái và sự quay vòng của ô tô
- Góc nghiêng ngang của bánh xe (γ).
- Góc chụm của bánh xe (δ).
- Góc nghiêng ngang của trụ đứng (σ) và bán kính quay bánh xe quanh
trụ đứng (r0).
- Góc nghiêng dọc của trụ đứng (τ).
Điều kiện xác định các thông số trên?
14.2. Các góc kết cấu bánh xe dẫn hướng
Góc nghiêng ngang của bánh xe (γ)
Nếu phần trên của bánh xe của bánh xe
nghiêng ra ngoài thì ta quy ước là γ > 0 và
ngược lại.

Tác dụng của góc nghiêng ngang bánh xe dương và âm?
14.2. Các góc kết cấu bánh xe dẫn hướng
Góc chụm của bánh xe (δ).
δ = arcsin((b-a)/dv)
a, b là các kích thước như trên hình;

dv là đường kính ngoài của vành
bánh xe.
Trong thực tế thường lấy hiệu
v = b - a để xác định độ chụm.
Độ chụm dương nếu hai bánh xe đặt
chụm về phía trước và ngược lại.
Front
b
a
Tác dụng của độ chụm dương và âm?
14.2. Các góc kết cấu bánh xe dẫn hướng
Góc nghiêng ngang của trụ đứng (σ)
và bán kính quay bánh xe quanh trụ đứng (r0)
Góc σ được gọi là dương nếu đầu trên trụ đứng nghiêng vào phía trong
xe và ngược lại là gọi âm.
Steering axis
Upper ball joint
Lower ball joint
14.2. Các góc kết cấu bánh xe dẫn hướng
Góc nghiêng ngang của trụ đứng (σ)
và bán kính quay bánh xe quanh trụ đứng (r0)
Bán kính quay bánh xe quanh trụ đứng r0 là khoảng cách từ vết của đường
tâm trụ đứng trên mặt phẳng đường đến mặt phẳng đối xứng dọc của bánh
xe.

Tác dụng của góc nghiêng ngang của trụ đứng (
σ
) và bán kính quay bánh xe quanh
trụ đứng (r0)?
14.2. Các góc kết cấu bánh xe dẫn hướng
Góc nghiêng dọc của trụ đứng (τ).
Góc nghiêng dọc của trụ đứng (τ) là góc
xác định trong mặt phẳng dọc của xe tạo
bởi hình chiếu thẳng góc của trụ đứng
trên mặt phẳng đó và phương thẳng
đứng.
Góc τ gọi là dương nếu phía trên đường
tâm trụ đứng lùi về phía sau, ngược lại là
τ âm.
Tác dụng của góc
τ
?
Negative Positive
Caster
Front
14.2. Các góc kết cấu bánh xe dẫn hướng
Các thông số cơ bản của cơ cấu lái
- Tỷ số truyền (động học và lực học)
- Hiệu suất (thuận và nghịch)
- Khe hở cho phép giữa các chi tiết ăn
khớp của cơ cấu lái (nó quyết định độ rơ
vành lái).
14.3. Cơ cấu lái
Ý nghĩa của tỷ số truyền cơ cấu lái?
Giá trị các hiệu suất của CCL ảnh hưởng tới sự làm việc của hệ thống ntn?

Bản chất của độ dơ vành lái ?
Quy luật biến đổi của độ dơ vành lái theo góc quay vành lái ntn là hợp lý?
β
vl
δ
Cơ cấu lái bánh răng thanh răng
14.3. Cơ cấu lái
Universal joint
Rack
Pinion
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của cơ
cấu lái loại này?
Cách điều chỉnh cơ cấu lái này?
1. Trục chủ động 2. Vỏ cơ
cấu 3,7. Đệm điều chỉnh
trục vít 4,6. Vòng ngoài ổ
lăn 5. Trục vít lõm
8,19. Nắp cơ cấu 9. Trục
con lăn 10. Con lăn
11. Trục bị động 12. Đệm
vênh 13,22. Phớt làm kín
14. Bạc trục bị động
15. Vòng hãm 16. Bulông
điều chỉnh 17. Êcu hãm
18. Nút đổ dầu 20. Đòn
quay đứng 21. Êcu
Cơ cấu lái trục vít glôbôit - con lăn
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của cơ cấu lái loại này?
Cách điều chỉnh cơ cấu lái này?
14.3. Cơ cấu lái

Cơ cấu lái trục vít êcu bi - thanh răng bánh răng
14.3. Cơ cấu lái
Cơ cấu lái trục vít êcu bi - thanh răng bánh răng
1. Đòn quay đứng
7. Bánh răng rẻ
quạt
8. Êcu (thanh răng)
11. ổ lăn của trục
vít
12. Trục vít
13,15. ống dẫn bi
14. Bi
16. Nút đổ dầu
22. Bulông điều
chỉnh bánh răng rẻ
quạt
Đặc điểm và phạm vi ứng dụng của loại cơ cấu lái này?
Cách điều chỉnh cơ cấu lái này?
14.3. Cơ cấu lái
Hệ dẫn động lái phải đảm bảo động học đúng của các bánh xe dẫn hướng,
đảm bảo độ dơ vành lái nhỏ, giảm được các lực va đập truyền từ các bánh xe
dẫn hướng lên vành lái, vành lái bố trí phù hợp với người lái và đảm bảo an
toàn thụ động cho người lái.
14.4. Dẫn động lái
Dẫn động lái từ cơ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng
Hình thang lái
14.4. Dẫn động lái
14.4. Dẫn động lái
Dẫn động lái từ cơ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng
Hình thang lái

Đặc điểm làm việc của các sơ đồ?
14.4. Dẫn động lái
Dẫn động lái từ cơ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng
Hình thang lái
Dẫn động lái từ cơ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng
Phân tích động học các phương án bố trí hệ thống này?
14.4. Dẫn động lái
Dẫn động lái từ cơ cấu lái đến bánh xe dẫn hướng
Đòn ngang bên
Đòn ngang bên nối đòn ngang (hoặc thanh răng) với đòn bên của hệ dẫn động.
14.4. Dẫn động lái
Điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng bằng cách nào?