NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA XE TOYOTA CAMRY 2015 NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.93 MB, 84 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA XE
TOYOTA CAMRY 2015
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ
THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC
Giảng viên hướng dẫn : ThS. NGUYỄN VĂN BẢN
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1511250649
: NGUYỄN TẤN HOÀNG
Lớp: 15DOT01
TP. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2019
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN KỸ THUẬT HUTECH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA XE
TOYOTA CAMRY 2015
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ
THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC
Giảng viên hướng dẫn : ThS. NGUYỄN VĂN BẢN
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1511250649
: NGUYỄN TẤN HOÀNG
Lớp: 15DOT01
TP. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2019
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Viện Kỹ thuật Hutech
BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1.
Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1) Nguyễn Tấn Hoàng
Ngành
MSSV: 1511250649
Lớp: 15DOT01
: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô.
Chuyên ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô.
2.
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống lái của xe Toyota Camry 2015 & Nghiên cứu,
thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống lái trợ lực thủy lực.
3.
Tổng quát về ĐA/KLTN:
Số trang: 63 Trang;
Số bảng số liệu: 5 Bảng;
Số chương: 5 Chương;
Số hình vẽ: 50 Hình;
Số tài liệu tham khảo: 14 Tài liệu tham khảo;
Số bản vẽ kèm theo: 3 Bản vẽ;
Hình thức bản vẽ: AutoCAD;
Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: 1 mô hình hệ thống lái trợ lực thủy lực.
4.
Nhận xét:
i.
Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
ii.
Những kết quả đạt được của ĐA/KLTN:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
........................................................................................................................................
iii.
Những hạn chế của ĐA/KLTN:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
5.
Đề nghị:
Được bảo vệ (hoặc nộp ĐA/KLTN để chấm)
6.
Không được bảo vệ
Điểm hướng dẫn: Điểm số : ...(Điểm chữ: ................)
Điểm số : ...............(Điểm chữ: ....................)
Điểm số : ...............(Điểm chữ: ....................)
TP. HCM, ngày … tháng … năm
Ghi chú: Giảng viên nộp trực tiếp về VP Viện.
……….
Giảng viên hướng dẫn
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Viện kỹ thuật Hutech
BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1.
Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1) Nguyễn Tấn Hoàng
2.
MSSV: 1511250649
Lớp: 15DOT01
Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống lái của xe Toyota Camry 2015 & Nghiên cứu,
thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống lái trợ lực thủy lực.
3.
Nhận xét:
i.
Những kết quả đạt được của ĐA/KLTN:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
ii.
Những hạn chế của ĐA/KLTN:
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
4.
Đề nghị:
Được bảo vệ
5.
Bổ sung thêm để bảo vệ
Không được bảo vệ
Điểm phản biện : Điểm số: .(Điểm chữ:.............)
Điểm số: .........(Điểm chữ:.............)
Điểm số: .........(Điểm chữ:.............)
Điểm số: .........(Điểm chữ:.............)
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
6.
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng:
(1) ..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
(2) ..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
(3) ..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Ghi chú: Giảng viên nộp trực tiếp về Văn
PhòngViện.
Giảng viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
LỜI CAM ĐOAN
e&f
Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI CỦA XE
TOYOTA CAMRY 2015 & NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH
HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC” là công trình nghiên cứu của bản thân và
sự hướng dẫn của thầy ThS. Nguyễn Văn Bản. Các số liệu hình ảnh, thông tin trong
đồ án đều trung thực, do nhóm em tìm hiểu, tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu. Đồ án
này không sao chép từ các đồ án trước.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội
dung đề tài của em. Trường Đại học Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh không liên quan đến
những vi phạm tác quyền, bản quyền do em gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có).
TP.Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2019.
Sinh viên
Nguyễn Tấn Hoàng.
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
LỜI CẢM ƠN
e&f
Trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp
đỡ tận tình của các thầy cô, các anh chị và các bạn bè. Với lòng kính trọng và biết ơn
sâu sắc em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:
Ban giám hiệu, Viện kỹ thuật trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ
án tốt nghiệp.
Thầy ThS. Nguyễn Văn Bản, người thầy kính mến đã hết lòng giúp đỡ, dạy bảo,
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành đồ án tốt nghiệp. Em cũng muốn gửi lời cảm ơn tới các thầy trong tổ phản biện,
cũng là những người thầy đáng kính đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kỹ
năng thực hành quý báu trong chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô.
Em cũng xin cảm ơn tới tất cả các thầy cô trong Viện Kỹ Thuật tại trường Đại Học
Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh – những người đang trên hành trình đi tìm tri thức,
những người đã hướng dẫn, hỗ trợ em suốt bốn năm đại học.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,
quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ
án tốt nghiệp.
Do thời gian có hạn, lượng kiến thức và tài liệu tham khảo còn chưa nhiều cũng
như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi
thiếu sót. Em rất mong được các thầy cô phản biện, đóng góp ý kiến để đồ án tốt
nghiệp này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN.........................................................................................................................
MỤC LỤC...............................................................................................................................
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT......................................................................................i
DANH MỤC CÁC BẢNG...................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH.........................................iii
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài...................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................1
3. Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................2
5. Kết cấu đồ án tốt nghiệp......................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ.....................................3
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu........................................................................3
1.1.1
Công dụng.................................................................................................3
1.1.2
Phân loại...................................................................................................4
1.1.3
Yêu cầu......................................................................................................5
1.2 Nguyên lý hoạt động, cấu tạo hệ thống lái......................................................6
1.2.1
Hệ thống lái cơ khí.....................................................................................6
1.2.1.1
1.2.2
Cấu tạo, đặc điểm của hệ thống lái cơ khí.....................................6
Hệ thống lái trợ lực thủy lực......................................................................8
1.2.2.1
Cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực..............................................8
1.2.2.2
Nguyên lý hoạt động.....................................................................11
1.2.3
Hệ thống lái trợ lực điện EPS (Electric Power Steering).........................13
1.3 So sánh ưu nhược điểm của các hệ thống lái kể trên...................................14
1.4 Các sơ đồ hệ thống lái....................................................................................16
1.4.1
Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc........................................16
1.4.2
Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập............................................17
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN Ô TÔ TOYOTA
CAMRY 2015...................................................................................................................... 19
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
2.1 Giới thiệu về ô tô Totoya Camry 2015..........................................................19
2.2 Hệ thống lái trên xe Toyota Camry 2015......................................................22
2.2.1
Sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái trên xe Toyota Camry 2015.....................22
2.2.2
Cấu tạo và hoạt động của một số chi tiết chính có trên hệ thống lái.......23
2.2.2.1
Dẫn động lái.................................................................................23
2.2.2.2
Cơ cấu lái.....................................................................................27
2.2.2.3
Trợ lực lái.....................................................................................27
2.2.3
Bố trí cơ cấu lái trên xe Toyota Camry 2015...........................................31
2.2.4
Đặc điểm kết cấu.....................................................................................32
2.2.5
Bố trí trợ lực lái.......................................................................................34
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI
TRỢ LỰC ĐIỆN TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2015....................................................37
3.1 Chẩn đoán.......................................................................................................37
3.1.1
Khái niệm về chẩn đoán kỹ thuật ô tô......................................................37
3.1.2
Mục đích của chẩn đoán kỹ thuật............................................................37
3.1.3
Ý nghĩa của chẩn đoán kỹ thuật...............................................................37
3.1.4
Chẩn đoán dựa vào hiện tượng hư hỏng..................................................38
3.2 Bảo dưỡng.......................................................................................................39
3.2.1
Khải niệm bảo dưỡng kỹ thuật.................................................................39
3.2.2
Mục đích bảo dưỡng kỹ thuật...................................................................39
3.2.3
Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái.........................................................39
3.3 Một số nội dung kiểm tra, sửa chữa chính...................................................40
3.3.1
Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái.....................................................40
3.3.2
Kiểm tra thanh nối...................................................................................41
3.3.3
Hiểu chỉnh lệch tâm vô lăng....................................................................41
3.3.4
Điều chỉnh góc quay vô lăng...................................................................42
3.3.5
Kiểm tra áp suất, độ đảo của lốp.............................................................43
3.3.6
Kiểm tra góc quay bánh xe......................................................................43
3.3.7
Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin............................................44
3.3.8
Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm..................................................................45
CHƯƠNG 4 : NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ
THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC..............................................................................49
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
4.1 Đặt vấn đề...........................................................................................................49
4.2 Lựa chọn ý tưởng thiết kế...................................................................................49
4.3 Thiết kế mô hình.................................................................................................52
4.4 Lắp đặt – Vận hành mô hình...............................................................................52
4.5 Bài tập ứng dụng................................................................................................58
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN..................................................................................................61
5.1 Ưu điểm và nhược điểm.....................................................................................61
5.2 Hướng phát triển.................................................................................................61
5.3 Kết luận..............................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................63
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GVHD:
Giáo viên hướng dẫn.
SVTH:
Sinh viên thực hiện.
EPS:
Electric Power Steering.
ECU:
Electronic Control Unit.
DOHC:
Double OverHead Camshaft- Là động cơ sử dụng 2 trục cam bố trí
trên nắp máy.
VVT-i:
Variable Valve Timing with intelligence- Là hệ thống điều khiển
xu-páp với góc mở biến thiên thông minh.
ACIS:
Acoustic Control Induction System- Là hệ thống nạp khí có chiều dài
hiệu dụng thay đổi.
AM/FM:
Amplitude Modulation/ Frequency modulation- 2 loại sóng thường dùng
để nghe đài Radio.
CD:
Compact Disc- Đĩa CD.
IG:
Ignition- Tín hiệu đánh lửa.
Mạng CAN: Controller Area Network- là hệ thống mạng giao tiếp trên ô tô phổ biến
nhất hiện nay.
Đèn P/S:
Đèn Power Steering- đèn cảnh báo về hệ thống lái trợ lực.
V:
Volt- đơn vị đo hiệu điện thế.
HP:
Horse Power- mã lực.
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
DANH MỤC CÁC BẢN
Bảng 1. 1: Bảng so sánh ưu nhược điểm của các hệ thống lái.....................................14
Y
Bảng 2. 1: Thông số kĩ thuật của ô tô Toyota Camry 2015..........................................20
Bảng 2. 2: Thông số kết cấu hệ thống lái của Toyota Camry 2015..............................33
Bảng 3. 1: Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống lái.................................................38
Bảng 3. 2: Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục..............................46
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 1. 1: Hệ thống lái. [12]..........................................................................................3
Hình 1. 2: Cơ cấu lái trục vít – thanh răng. [1]..............................................................6
Hình 1. 3: Cơ cấu lái trục vít- êcu- bi- cung răng...........................................................8
Hình 1. 4: Cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực.............................................................8
Hình 1. 5: Bơm dầu trợ lực............................................................................................9
Hình 1. 6: Van chia dầu................................................................................................10
Hình 1. 7: Sơ đồ kết cấu van chia dầu..........................................................................10
Hình 1. 8: Hoạt động của hệ thống lái khi đánh lái sang phải. [13]..............................11
Hình 1. 9: Hoạt động của hệ thống lái khi đánh lái sang trái. [13]...............................12
Hình 1. 10: Cấu tạo chung của hệ thống lái trợ lực điện EPS......................................13
Hình 1. 11: Hoạt động của hệ thống lái trợ điện. [14]..................................................14
Hình 1. 12: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc. [12]................................17
Hình 1. 13: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập. [12]......................................1
Hình 2. 1: Hình dáng tổng thể ô tô Toyota Camry 2015..............................................19
Hình 2. 2: Cấu tạo của hệ thống lái trên xe Toyota Camry 2015..................................22
Hình 2. 3: Vô lăng Toyota Camry................................................................................23
Hình 2. 4: Trục lái........................................................................................................24
Hình 2. 5: Rô-tuyn trụ..................................................................................................25
Hình 2. 6: Rô-tuyn lái ngoài........................................................................................25
Hình 2. 7: Rô-tuyn cân bằng........................................................................................26
Hình 2. 8: Thước lái.....................................................................................................26
Hình 2. 9: Cơ cấu lái trục vít – thanh răng. [1]............................................................27
Hình 2. 10: Mô tơ điện trợ lực lái................................................................................28
Hình 2. 11: EPS ECU...................................................................................................29
Hình 2. 12: Cấu tạo hộp giảm tốc. [1]..........................................................................30
Hình 2. 13: Cảm biến tốc độ........................................................................................31
Hình 2. 14: Bố trí hệ thống lái trên xe Toyota Camry 2015. [1]...................................32
Hình 2. 15: Cơ cấu lái trục vít- thanh răng. [1]............................................................33
Hình 2. 16: Sơ đồ trợ lực lái điện trên trục lái..............................................................34
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Hình 2. 17: Sơ đồ tín hiệu điều khiển hệ thống lái trợ lực điện....................................35
Y
Hình 3. 1: Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái. [2]..................................................40
Hình 3. 2: Kiểm tra đầu thanh nối. [2].........................................................................41
Hình 3. 3: Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng. [2].................................................................42
Hình 3. 4: Điều chỉnh góc quay vô lăng. [2]................................................................42
Hình 3. 5: Kiểm tra áp suất lốp. [2]..............................................................................43
Hình 3. 6: Kiểm tra góc quay bánh xe. [2]...................................................................44
Hình 3. 7: Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin. [2].........................................44
Hình 3. 8: Kiểm tra độ chụm. [2].................................................................................45
Hình 3. 9: Điều chỉnh độ chụm. [2]
Hình 4. 1: Mô phỏng mô hình nằm đứng.....................................................................49
Hình 4. 2: Mô phỏng mô hình nằm nghiêng................................................................50
Hình 4. 3: Mô phỏng mô hình nằm ngang...................................................................51
Hình 4. 5: Cố định mô tơ vào khung............................................................................53
Hình 4. 6: Gắn thước lái lên khung..............................................................................53
Hình 4. 7: Cố định thước lái.........................................................................................54
Hình 4. 8: Gắn bơm vào mô tơ.....................................................................................54
Hình 4. 9: Nối đường ống dầu.....................................................................................55
Hình 4. 10: Hoàn thành mô hình..................................................................................55
Hình 4. 11: Khi đánh lái sang trái. [1]..........................................................................56
Hình 4. 12: Khi đánh lái sang phải. [1]........................................................................57
YY
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
LỜI MỞ ĐẦU.
1. Lý do chọn đề tài.
Trong 6 tháng đầu năm 2019, ở Việt Nam đã xảy ra 8.385 vụ tai nạn giao thông,
làm chết 3.810 người, bị thương 6.358 người. Nguyên nhân dẫn đến tai nạn giao
thông chủ yếu là do sử dụng bia rượu, các chất kích thích khi điều khiển phương
tiện; chạy quá tốc độ cho phép; phóng nhanh vượt ẩu; ý thức tham gia giao thông
kém, không tuân thủ luật giao thông và còn rất nhiều nguyên nhân khách quan, chủ
quan khác nữa. Trong đó nguyên nhân “mất lái” cũng chiếm một phần không nhỏ
gây ra những vụ tai nạn giao thông.
Thực tế, nguyên nhân dẫn đến “mất lái” một là do lỗi điều khiển xe của người
lái (không làm chủ tốc độ, không làm chủ được chân ga, chân phanh, vào cua ở tốc
độ cao, đi trên những đoạn đường trơn trượt…); hai là do lỗi kỹ thuật của xe (nổ
lốp, hệ thống bánh xe chưa được cân chỉnh chính xác, một chi tiết nào đó trong hệ
thống lái hoặc các bộ phận liên quan bị hỏng hóc, kẹt cứng…)
Điều đó cho thấy hệ thống lái là một trong những hệ thống quan trọng nhất
quyết định sự an toàn của một chiếc xe. Chính vì vậy, nhóm chúng em đã tìm hiểu
cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái để từ đó có thể chế tạo ra mô hình
hệ thống lái trợ lực thủy lực phục vụ cho đồ án tốt nghiệp của mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
- Hiểu rõ được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô nói
chung và hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Camry 2015 nói riêng;
- Hiểu rõ được thành phần, phân loại và nguyên lý hoạt động của các chi tiết có
trong hệ thống lái;
- So sánh được ưu nhược điểm của các hệ thống lái;
- Thiết lập được quy trình chuẩn đoán, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống lái;
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
- Biết được cách tìm tài liệu, cách tìm mua các bộ phận, linh kiện trên ô tô, cách
gia công khung mô hình;
- Tự lên được ý tưởng, thiết kế, lắp đặt mô hình hệ thống lái trợ lực thủy lực;
- Vận dụng lý thuyết để có thể chế tạo mô hình thực tế;
- Từ mô hình có thể thực hiện được những bài tập thực tế như vận hành mô hình
mô phỏng như hệ thống lái thực tế, điều chỉnh được độ chụm bánh xe, kiểm tra
mức dầu và hiện tượng rò rỉ dầu, cũng như kiểm tra và điều chỉnh được áp
suất lốp xe.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu hệ thống lái trên ô tô nói chung;
- Tìm hiểu hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Camry 2015 nói riêng;
- Tìm nguồn tài liệu chính thống, uy tín, độ chính xác cao;
- Đọc và hiểu sâu sắc các nguồn tài liệu tìm được để phục vụ cho đồ án;
- Tìm mua các bộ phận, chi tiết cấu thành nên mô hình;
- Nghiên cứu, thiết kế và lắp đặt mô hình hệ thống lái trợ lực thủy lực;
- Vận hành mô hình và các bài tập có thể thực hiện trên mô hình.
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Thống kê, tổng hợp tài liệu;
- Tham khảo tài liệu hãng, tài liệu trên mạng, các video liên quan đến đề tài;
- Sách, báo, tạp chí về ô tô.
5. Kết cấu đồ án tốt nghiệp.
Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 5 chương:
- Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái;
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
- Chương 2: Hệ thống lái trợ lực điện trên ô tô Toyota Camry 2015;
- Chương 3: Chẩn đoán, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống lái trợ lực điện trên xe
Toyota Camry 2015;
- Chương 4: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống lái trợ lực thủy
lực;
- Chương 5: Kết luận.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ.
1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu.
1.1.1 Công dụng.
Hệ thống lái dùng để giữ đúng hướng chuyển động hoặc thay đổi hướng chuyển
động của ô tô khi cần thiết. Có thể thay đổi hướng chuyển động bằng cách:
-
Thay đổi phương chuyển động của bánh xe dẫn hướng;
-
Thay đổi mômen xoắn ở bánh sau chủ động;
-
Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên.
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Hình 1. 1: Hệ thống lái. [12]
1. Trục lái; 2. Khớp nối; 3. Cơ cấu lái; 4. Thanh ổn định;
5. Sườn khung phụ (đỡ động cơ, hộp số).
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Hệ thống lái thông thường bao gồm các bộ phận chính như sau:
-
Vành lái: là cơ cấu điều khiển nằm trên buồng lái, chịu tác động trực tiếp của
người điều khiển;
-
Cơ cấu lái: là một hộp giảm tốc được bố trí trên khung hoặc vỏ của ô
tô đảm nhận phần lớn tỉ số truyền của hệ thống lái;
-
Dẫn động lái: bao gồm đòn quay đứng, đòn kéo dọc, hình thang lái, đòn quay
ngang, có nhiệm vụ liên kết cơ cấu lái với bánh xe và dẫn động cho bánh
xe dẫn hướng;
-
Trợ lực lái: Trợ lực lái có thể có hoặc không. Dùng để giảm nhẹ lực quay
vòng của người lái bằng nguồn năng lượng từ bên ngoài. Nó thường được sử
dụng trong các xe có tải trọng vừa và lớn.
1.1.2 Phân loại.
Tùy thuộc yếu tố căn cứ để phân loại, hệ thống lái được chia thành các loại sau:
Theo cách bố trí vành lái
-
Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ô tô)
được dùng trên ô tô của các nước có luật đi đường bên phải như ở Việt Nam
và
một
số nước khác;
-
Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động của ô tô)
được dùng trên ô tô của các nước có luật đi đường bên trái như ở Anh, Nhật,
Thuỵ Điển,…
Theo kết cấu của cơ cấu lái
-
Cơ cấu lái loại trục vít – bánh vít;
-
Cơ cấu lái loại trục vít – thanh răng;
-
Cơ cấu lái loại trục vít – con lăn;
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
-
Cơ cấu lái loại trục vít – chốt quay;
-
Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng);
-
Cơ cấu lái loại bánh răng trụ – thanh răng.
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của trợ lực
-
Hệ thống lái có trợ lực cơ khí;
-
Hệ thống lái có trợ lực thủy lực;
-
Hệ thống lái có trợ lực điện;
-
Hệ thống lái có trợ lực điện- thủy lực.
Theo số lượng cầu dẫn hướng
-
Một cầu dẫn hướng;
-
Nhiều cầu dẫn hướng;
-
Tất cả các cầu dẫn hướng.
1.1.3 Yêu cầu.
Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:
Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định:
-
Hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệ thống lái khi vô lăng ở vị
trí trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (không lớn hơn 15 0
khi có trợ lực và không lớn hơn 50 khi không có trợ lực);
-
Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt ;
-
Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều kiện
làm việc và mọi chế độ chuyển động.
Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt, trong một
khoảng thời gian ngắn, trên một diện tích bé.
Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây
mòn lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe.
Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc
gặp chướng ngại vật.
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên
vô lăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn
ngành:
-
Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150 200 N;
-
Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N.
Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mômen quay các bánh xe
dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học
giữa góc quay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng.
1.2 Nguyên lý hoạt động, cấu tạo hệ thống lái.
1.2.1 Hệ thống lái cơ khí.
1.2.1.1 Cấu tạo, đặc điểm của hệ thống lái cơ khí.
Có 2 loại cơ cấu lái:
-
Loại trục vít – thanh răng;
-
Loại bi tuần hoàn.
Hiện nay, hầu hết các loại xe sử dụng loại trục vít – thanh răng.
Loại trục vít – thanh răng
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Hình 1. 2: Cơ cấu lái trục vít – thanh răng. [1]
1. Trục vít; 2. Thanh răng.
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
-
GVHD: NGUYỄN VĂN BẢN
Cấu tạo:
Trục vít tại đầu thấp hơn của trục lái chính ăn khớp với thanh răng. Khi vô
lăng quay thì trục vít quy làm cho thanh răng chuyển động sang trái hoặc
sang phải. Chuyển động của thanh răng được truyền tới các đòn cam lái
-
thông qua các đầu nối của thanh răng và các đầu nối của rô-tuyn lái.
Đặc điểm:
Cấu tạo đơn giản và gọn nhẹ. Do hộp truyền động nhỏ nên thanh răng
đóng vai trò là thanh dẫn động lái;
Các răng ăn khớp trực tiếp nên độ nhạy của cơ cấu lái rất chắc chắn. Ít
quay trượt và ít sức cản quay, và việc truyền mômen tốt hơn vì vậy lái
nhẹ hơn;
Cụm cơ cấu lái hoàn toàn kín nên không cần phải bảo dưỡng.
Loại bi tuần hoàn.
-
Cấu tạo:
Cơ cấu lái bi tuần hoàn gồm có bánh răng trục vít. Có thể hình dung cơ cấu này
gồm hai phần. Phần thứ nhất là một khối kim loại có lỗ ren bên trong.Và phần
thứ hai bên ngoài có răng để ăn khớp và dẫn động thanh truyền. Vô lăng nối với
trục vít, hình dạng giống như bu-lông ăn khớp với lỗ ren bên trong khối kim
loại. Khi xoay vô lăng, trục vít cũng quay. Thay vì bị xoắn như thông thường, nó
sẽ giúp cho việc xoay nhẹ nhàng trong khối kim loại, làm các cơ cấu nối chuyển
động dọc và làm các bánh xe quay theo một góc nhất định.
-
Đặc điểm:
Các rãnh hình xoắn ốc được cắt trên trục vít và đai ốc bi và các viên thép
chuyển động lăn trong rãnh trục vít và rãnh đai ốc. Cạnh của đai ốc bi có
răng để ăn khớp với răng trên trục rẻ quạt;
Do bề mặt tiếp xúc lăn của các viên bi chuyển động quay của trục lái
chính nên lực ma sát trượt của đai ốc rất nhỏ;
Cấu tạo này có thể chịu được phụ tải lớn;
Sức cản trượt nhỏ do ma sát giữa trục vít và trục rẻ quạt cũng nhỏ nhờ
các viên bi;
SVTH: NGUYỄN TẤN HOÀNG
MSSV: 1511250649
