Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô chevrolet

Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
MỤC LỤC
1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.................................................................2
2. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI....................................................2
2.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU......................................................2
2.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI....................................................................12
2.3. CƯỜNG HỐ LÁI.......................................................................................13
2.4. TÍNH Ổ ĐỊNH CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG.........................................18
3. GIỚI THIỆU Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA...............................................22
3.1. SƠ ĐỒ TỔNG THỂ Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA..................................22
3.2. ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA..................22
3.3. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC........................................................................24
3.4. HỆ THỐNG PHANH...................................................................................27
3.5. HỆ THỐNG LÁI..........................................................................................27
3.6. HỆ THỐNG TREO.......................................................................................29
3.7. HỆ THỐNG AN TOÀN...............................................................................30
3.8. HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA..............................................................................31
4. HỆ THỐNG LÁI Ơ TƠ CHEVROLET CAPTIVA........................................32
4.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI Ô TƠ CHEVROLET
CAPTIVA............................................................................................................32
4.2. CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ
THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA...................................................33
4.3. KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG LÁI Ơ TƠ
CHEVROLET CAPTIVA....................................................................................34
5. TÍNH TỐN KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA
................................................................................................................................. 43
5.1. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÁI......................................43
5.2. XÁC ĐỊNH MƠMEN QUAY VỊNG CỦA CÁC BÁNH XE DẪN HƯỚNG
............................................................................................................................. 43
5.3. XÁC ĐỊNH LỰC CẦN THIẾT TÁC DỤNG LÊN VƠ LĂNG...................47
5.4. TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỀN DẪN ĐỘNG LÁI..............................48

5.5. Tính tốn kiểm tra hình thang lái..................................................................52
6. CHẨN ĐỐN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG LÁI ƠTƠ
CHEVROLET CAPTIVA VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC...............................56
6.1. ĐỘ RƠ VÀNH TAY LÁI.............................................................................56
6.2. LỰC TRÊN VÀNH TAY LÁI GIA TĂNG HAY KHÔNG ĐIỀU...............57
6.3. ÁP SUẤT CỦA CƯỜNG HÓA LÁI THỦY LỰC HỆ THỐNG LÁI
KHÔNG ỔN ĐỊNH.............................................................................................57
7. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET
CAPTIVA...............................................................................................................59
7.1. BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI............................................59
7.2. SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI............................59
8. KẾT LUẬN.........................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................62
1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Để đảm bảo an tồn khi ơtơ chuyển động trên đường, người vận hành phải có
kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho

Trang 1


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
người vận hành thực hiện các thao tác đó, địi hỏi ơtơ phải đảm bảo tính năng an tồn
cao. Mà hệ thống lái là một bộ phận quan trọng đảm bảo tính năng đó. Việc quay vịng
hay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống
lái làm việc thật chuẩn xác.
Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa
chữa. Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu và
nguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái.
Đề tài: Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Chevrolet Captiva mong
muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó. Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề

sau:
- Khảo sát hệ thống lái.
- Tính tốn kiểm tra.
- Bảo dưỡng sửa chữa.
Các nội dung trên được trình bày theo các mục, nhằm mục đích nghiên cứu kết
cấu và nguyên lí làm việc cũng như công dụng, phân loại, yêu cầu chung của các chi
tiết cũng như từng cụm chi tiết. Sự ảnh hưởng của các chi tiết hay từng cụm chi tiết
đến quá trình làm việc cũng như các thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho ơtơ vận hành
an tồn trên đường. Ngồi ra đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng sửa chữa
một số hiện tượng hư hỏng thường xuyên xảy ra của hệ thống lái.
2. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI
2.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU
2.1.1. Công dụng
Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô chuyển động theo một
hướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu
cơ động của xe.
Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:
- Cơ cấu lái, vô lăng và trục lái: Dùng để tăng và truyền mômen do người lái
tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái.
- Dẫn động lái: Dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn
hướng và để đảm bảo động học quay vòng đúng.
- Cường hố lái: Cường hố lái có thể có hoặc khơng. Dùng để giảm nhẹ lực
quay vòng của người lái bằng nguồn năng lượng từ bên ngồi. Nó thường được sử
dụng trong các xe có tải trọng vừa và lớn
2.1.2. Yêu cầu
Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:
- Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: Để đảm bảo yêu cầu này thì :

Trang 2

Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
+ Hành trình tự do của vơ 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 (khơng lớn hơn 15 0 khi có
trợ lực và khơng lớn hơn 50 khi khơng có trợ lực).
+ Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt.
+ Khơng 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 vịng thật ngoặt, trong một
khoảng thời gian ngắn, trên một diện tích bé.
- Đảm bảo động học quay vịng đúng: để các bánh xe khơng bị trượt lê gây
mịn lốp, tiêu hao cơng suất vơ 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.
- 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 mô men 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.
2.1.3. Phân loại
2.1.3.1. Theo vị trí bố trí vơ lăng:
a. Vơ lăng bố trí bên trái: ( tính theo chiều chuyển động ) dùng cho những nước xã
hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ ...
b. Vơ lăng bố trí bên phải : Dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái
như: Anh , Thuỵ Điển ...
Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan sát của người lái, đặt biệt là khi
vượt xe.
2.1.3.2. Theo kết cấu cơ cấu lái chia ra:

a. Trục vít - Cung răng
Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững. Tuy vậy có nhược
điểm là hiệu suất thấp th= 0,5….0,7; ng=0,4….0,55), điều chỉnh khe hở ăn khớp
phức tạp nếu bố trí cung răng ở mặt phẳng đi qua trục trục vít.
Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít (hình
2.1) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 2.2). Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp
xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộ
chiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đó

Trang 3


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
tuổi thọ và khả năng tải tăng. Cơ cấu lái loại này thích hợp cho các xe tải cỡ lớn. Trục
vít có thể có dạng trụ trịn hay glơbơít (lõm). Khi trục vít có dạng glơbơit thì số răng
ăn khớp tăng nên giảm được ứng suất tiếp xúc và mài mịn.
Ngồi ra cịn cho phép tăng góc quay của cung răng mà khơng cần tăng chiều dài
của trục vít.

2
1

A

A-A

3

A

4
Hình 2.1. Trục vít lăn - cung răng đặt giữa
1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ.
A
3

1

2

4

A-A

A

Hình 2.2. Cơ cấu loại trục vít hình trụ - cung răng đặt bên
1- Ổ bi ; 2 - Trục vít; 3- Cung răng ; 4- Vỏ.

Trang 4


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Tỷ số truyền cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công
thức:
i 

2R0
tZ1

(2.1)

Ở đây:
R0 - Bán kính vịng lăn của cung răng.

.

t - Bước trục vít.
Zt - Số mối ren trục vít.
Góc nâng của đường ren vít thường từ 8 ÷ 12 0. Khe hở ăn khớp khi quay đòn
quay đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên thay đổi từ 0,03 ÷ 0,05 mm. Sự thay
đổi khe hở này được đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít và vịng trịn cơ sở của cung răng
có bán kính khác nhau.

b. Trục vít – con lăn

Trang 5


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
4

A-A

3
2

A

A

5

8

1

6
7

R0

R

01
x

0

2

Hình 2.3. Cơ cấu lái trục vít glơbơít - con lăn hai vành
1- Trục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều chỉnh; 5Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục con lăn.
Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 2.3) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô
tô do có ưu điểm:
- Kết cấu gọn nhẹ;
- Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;
- Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;
- Hiệu suất ngịch: ηn = 0,6;
- Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần.

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn được bố trí lệch
với đường trục của trục vít một khoảng 5-7 mm. Khi dịch chuyển con lăn dọc theo
trục quay của địn quay đứng thì khoảng cách trục giữa con lăn và trục vít sẽ thay đổi.
Do đó khe hở ăn khớp cũng thay đổi.
Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng
cách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục
vít O1 một lượng x =2,5-5 mm.
Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức sau:
2R K 2R0 R K
R
i 

i 0 K
(2.2)
tZ 1

tZ 1 R0

R0

Trang 6


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Ở đây :
t- Bước của mối răng trục vít;
Z1- Số đường ren trục vít;
Rk- Bán kính vịng (tiếp xúc) giữa con lăn và trục vít (khoảng cách từ
điểm tiếp xúc đến tâm đường quay đứng);
R0- Bán kính vịng chia của bánh răng cắt trục vít;

i0- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít.
Theo cơng thức trên ta thấy iω thay đổi theo góc quay trục vít. Tuy vậy sự thay
đổi này không lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí giữa ra vị trí biên). Nên có thể coi như i ω
= const.
c. Trục vít - Chốt quay
Trên hình 2.4 là kết cấu của cơ cấu lái trục vít - chốt quay.
Ưu điểm: có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờ
cách chế tạo bước răng trục vít khác nhau.
Nếu bước răng trục vít khơng đổi thì tỷ số truyền được xác định theo cơng
thức:
2R
i =
.cos
(2.3)
t

Ở đây :
 - Góc quay của địn quay đứng;
R2 - Bán kính địn dặt chốt.
Hiệu suất thuận và hiệu suất nghịch của cơ cấu loại này vào khoảng 0,7. Cơ
cấu lái này dùng nhiều ở hệ thống lái khơng có cường hố và chủ yếu trên các ôtô tải
và khách. Tuy vậy do chế tạo phức tạp và tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.

2

1

3

Trang 7

Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Hình 2.4. Cơ cấu lái trục vít - chốt quay
1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Địn quay.
d. Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng
Trên hình 2.5 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng.
Êcu (20) lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rảnh ren của trục vít cho phép thay
đổi ma sát trượt thành ma sát lăn. Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành
thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (2).

Trang 8


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA

Chi?u theo E
21

B-B

12
11
10

9

1

18

2

3

19

5

4

20

6

21

22

7

8

23

24

B

17

25

16
15

E

26

14

13
27

B

Hình 2.5. Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng
1 – Đai ốc hãm đòn quay đứng; 2 – Trục tròn quay đứng; 3 – Vòng chặn dầu; 4, 6 - Ổ
bi kim; 5 – Vỏ cơ cấu lái; 7 – Tấm đệm; 8 - Đai ốc điều chỉnh; 9 – Vít điều chỉnh ăn
khớp; 10 – Đai ốc hãm; 11 – Vịng làm kín; 12 – Mặt bích bên cơ cấu lái; 13 – Đai ốc
tháo dầu; 14 – Vịng làm kín; 15 – Chốt định vị; 16 – Tấm chặn; 17 – Đai ốc điều
chỉnh độ rơ của ổ bi; 18 – Nắp dưới cơ cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20 – Êcu; 21 – Ống dẫn
hướng bi; 22 – Bi; 23 – Vít đậy lỗ rót dầu; 24 - Ổ đỡ chặn; 25 – Vịng chặn dầu; 26 –
Then bán nguyệt; 27 – Cung răng.

Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo công thức :

Trang 9

Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
i =

2R2
t

(2.4)

Ở đây: R2 - Là bán kính chia cung răng
t - Bước răng trục vít.
+ Ưu điểm:
- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận  t = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch  n = 0,85.
Do hiệu suất nghịch lớn nên khi lái trên đường xấu sẽ vất vả nhưng ơtơ có tính ổn
định về hướng cao khi chuyển động thẳng.
- Khi sử dụng với cường hố thì nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn khơng quan
trọng.
- Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cở lớn.
d. Bánh răng – thanh răng
4

5

6
7

D

3

2

1

Hình 2.6. Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng
1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm; 5- Đai ốc điều chỉnh khe hở
bánh răng thanh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng

Trang 10


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA

1

2

1

Hình 2.7. Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng
1- Khớp nối; 2- Thanh răng.
Trên hình 2.6. là kết cấu của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng.
Bánh răng có thể răng thẳng hay răng nghiêng. Thanh răng trượt trong các ống
dẩn hướng. Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh răng
bằng lị xo.
Ưu điểm:
- Có tỷ số truyền nhỏ, i ω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao. Vì vậy được sử dụng rộng
rãi trên các xe đua, du lịch, thể thao ...
- Hiệu suất cao.
- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo.

Nhược điểm:
- Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ).
- Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc.
- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng.
2.1.3.3. Theo số lượng bánh xe chuyển hướng chia ra :
a. Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu
b. Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu
2.1.3.4. Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ cường hố lái chia ra:
a. Cường hố thuỷ lực
b. Cường hố khí (khi nén hoặc chân khơng)
c. Cường hố điện
d. Cường hố cơ khí
2.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI
2.2.1. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc :

Trang 11


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Trên hình 2.8. Trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc:

Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc.
1 - Vô lăng; 2 - Trục lái; 3- cơ cấu lái; 4 - Trục ra của cơ cấu lái; 5 - Đòn quay đứng;
6 - Đòn kéo dọc; 7 - Đòn quay ngang; 8 - Cam quay; 9 - Cạnh bên của hình thang lái;
10 - Địn kéo ngang; 11-Bánh xe; 12-Bộ phận phân phối; 13 - Xi lanh lực.
2.2.2. Sơ đỒ hỆ thống lái với hệ thỐng treo đỘc lẬp
Trên hình 2.9. trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.

Hình 2.9. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.
1-Vô lăng; 2- Trục lái; 3-Cơ cấu lái; 4-Trục ra; 5-Đòn quay đứng; 6-Bộ phận

hướng của hệ thống treo; 7-Đòn kéo bên; 8-Đòn lắc; 9-Bánh xe.
2.2.3. Sơ đồ hệ thống lái hai cầu dẫn hướng
Trên hình 2.10. là sơ đồ hệ thống lái hai cầu dẫn hướng.

Trang 12


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
7
5

Cáư
u1
6
3
2

4

1

1

Cáư
u2

Cáư
u3

Hình 2.10. sơ đỒ hỆ thỐng lái hai cẦu dẪn hưỚng

1 - Vô lăng; 2 - Trục lái; 3 - cơ cấu lái; 4 - Trục ra của cơ cấu lái; 5 - Đòn nghiêng bên;
6- Thanh kéo trung gian; 7 - Thanh kéo ngang.
2.3. CƯỜNG HỐ LÁI
2.3.1. Cơng dụng
Trên các xe ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách hay máy kéo
bánh bơm hiện đại thường có trang bị cường hố lái để:
- Giảm nhẹ lao động cho người lái
- Tăng an toàn cho chuyển động.
- Khi xe đang chạy một tốc độ lớn mà một bên lốp bị thủng, cường hoá lái đảm
bảo cho người lái đủ sức điều khiển, giữ được ô tô trên đường mà không bị lao sang
một bên.
Sử dụng cường hố lái có nhược điểm là lốp mịn nhanh hơn (do lạm dụng cường
hố để quay vịng tại chổ ), kết cấu hệ thống lái phức tạp hơn và tăng khối lượng công
việc bão dưỡng.
2.3.2. Yêu cầu

Trang 13


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Cường hoá lái phải đảm bảo các yêu cầu chính sau:
- Khi cường hố lái hỏng thì hệ thống lái vẫn làm việc bình thường cho dù lái
nặng hơn.
- Thời gian chậm tác dụng nhỏ.
- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay vơ lăng và góc quay bánh xe dẫn hướng.
- Khi sức cản quay vòng tăng lên thì lực u cầu tác dụng lên vơ lăng củng tăng
theo, tuy vậy không được vượt quá 100  150 N.
- Khơng xảy ra hiện tượng tự cường hố khi xe đi qua chổ lồi lỏm, rung xóc.
- Phải có tác dụng như thế nào để khi một bánh xe dẫn hướng bị hỏng, bị nổ thì
người lái có thể vừa phanh ngặt vừa giữ được hướng chuyển động cần thiết của xe.

2.3.3. Phân loại
Theo nguồn năng lượng:
- Cường hoá thuỷ lực
- Cường hố khí ( khí nén hoặc chân khơng )
- Cường hố điện.
- Cường hố cơ khí.
Cường hố thuỷ lực được dùng phổ biến nhất vì có kết cấu nhỏ gọn và làm việc
khá tin cậy.
Theo sơ đồ bố trí phân ra làm 4 dạng:
- Cơ cấu lái, bộ phận phân phối,xylanh lực được bố trí chung thành một cụm.
- Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung.
- Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xy lanh lực bố trí riêng.
- Xy lanh lực bố trí riêng, bộ phận phân phối và cơ cấu lái bố trí chung.
2.3.4. Các thơng số đánh giá cơ bản
Để đánh giá tính năng làm việc của cường hoá lái, người ta dùng các thông số
cơ bản sau:
2.3.4.1.Hệ số hiệu quả:
Khq =

pl
pl

pc
pl  p ch

(2.5)

Ở đây:
Pl, pc

- Lực cần tác dụng lên vô lăng để quay bánh xe dẫn hướng khi

khơng có và có cường hoá.

Trang 14


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Pch - Lực do cường hoá đảm nhận quy về vô lăng.
Đối với các kết cấu hiện nay: K hq=1÷15.
2.3.4.2.Chỉ số phản lực của cường hố lên vành tay lái:
Chỉ số này đặc trưng cho khả năng đảm bảo cảm giác đường của cường hoá .
=

dp c
dM cq

(2.6)

2.3.4.3. Độ nhạy:
Độ nhạy của cường hoá lái đặc trưng bằng lực tác dụng lên vơlăng và góc quay
của vành tay lái cần thiết để đưa cường hoá vào làm việc.
Với các kết cấu hiện nay 0 = 10O...15O; Pl0 = 20...50N.
2.3.5. Thành phần cấu tạo và sơ đồ bố trí

2.3.5.1. Nguồn lăng lượng:

Nguồn năng lượng dùng để cung cấp năng lượng cho cường hố, có thể là:Bơm

dầu, máy nén + bình chứa hoặc ắc quy + máy phát.

2.3.5.2. Bộ phận phân phối:
Bộ phận phân phối dùng để phân phối đều chỉnh năng lượng cung cấp cho cơ
cấu chấp hành và đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay của vơ lăng và góc quay của các
bánh xe dẫn hướng. Bộ phận phân phối thực chất là các van thuỷ lực, khí nén hay các
công tắc và mạch điện.
2.3.5.3. Bộ phận chấp hành:
Bộ phận chấp hành dùng để tạo và truyền lực trợ lực lên truyền động lái. Tuỳ
theo loại cường hoá mà nó có thể là xi lanh thuỷ lực, xi lanh khí nén hay động cơ
điện.
Các bộ phận trên có thể được bố trí theo 4 sơ đồ sau:
Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung thành một cụm như
trên hình 2.11.
Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung như trên
hình 2.12.
Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xi lanh lực bố trí riêng như trên hình 2.13.
Xi lanh lực bố trí riêng, cơ cấu lái và bộ phận phân phối bố trí chung như trên
hình 2.14.

Trang 15


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA

Hình 2.11. Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung thành
một cụm.
1- cơ cấu lái; 2- Bộ phận phân phối; 3 - xi lanh lực.

Hình 2.12. Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố
trí chung.
1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xilanh lực.

Trang 16


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA

Hình 2.13. Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí riêng
1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xi lanh lực.

Hình 2.14. Sơ đồ bố trí xilanh lực riêng, cơ cấu phân phối và cơ cấu lái bố
trí chung
1 - cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - cơ cấu lái.
Ưu nhược điểm của từng sơ đồ:
-Theo các sơ đồ hình 2.12; 2.13; 2.14.
Ưu điểm: Dễ bố trí, tăng tính thống nhất của sản phẩm, giảm tải tác dụng lên các chi
tiết hệ thống lái.
Nhược điểm: Kết cấu kém cứng vững hơn, chiều dài các đường ống lớn, dẫn đến
tăng khả năng dao động các bánh xe dẫn hướng.

Trang 17


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
Theo sơ đồ hình 1.11.
Ưu điểm: Kết cấu gọn hơn, vững chắt hơn, chiều dài các đường ống nối ngắn,
giảm hiện tượng dao động của bánh xe dẫn hướng.
Nhược điểm: Tất cả các chi tiết của hệ thống lái điều chịu tải lớn, là tổng lực do
người lái và cơ cấu chấp hành tác dụng. Vì vậy trên các xe tải trọng lớn người ta
không dùng sơ đồ bố trí này.
2.4. TÍNH Ổ ĐỊNH CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG

Tính ổn định của bánh xe dẫn hướng được hiểu là khả năng của chúng giữ được
vị trí ban đầu ứng với khi xe chuyển động thẳng và tự quay về vị trí này sau khi bị
lệch.
Nhờ tính ổn định mà khả năng dao động của các bánh xe dẫn hướng và tải trọng
tác dụng lên hệ thống lái được giảm đáng kể.
Tính ổ định của bánh xe dẫn hướng được duy trì dưới tác dụng của các thành
phần phản lực: Thẳng đứng, bên và tiếp tuyến tác dụng lên chúng khi xe chuyển động.
2.4.1. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe
Khi trụ quay đứng được đặt nghiêng ngang thì phản lực thẳng đứng của đất tác
dụng lên trục trước của xe sẽ được sử dụng để đảm báo tính ổn định của bánh xe dẫn
hướng, bởi vì trên mặt đường cứng khi các bánh xe dẫn hướng bị lệch khỏi vị trí trung
gian của chúng thì trục trước của xe sẽ được nâng lên.
Trên hình 2.15a là sơ đồ của bánh xe dẫn hướng có trụ quay đứng đặt nghiêng
ngang một góc Nếu xem như bánh xe khơng có góc dỗng thì ta có thể phân phản
lực thẳng đứng của mặt đất Z1 làm 2 thành phần: Z1.cosβ song song với tâm trục quay
đứng và Z1.sinβ vng góc với nó.
Trên hình 2.15b biểu thị bánh xe của các lực tác dụng lên nó trong mặt phẳng
đường giả sử bánh xe quay đi 1 góc khi đó Z1.sinβ có thể phân thành 2 thành phần
lực: Z1.sinβ.cosθ nằm trong mặt phẳng đi qua dường tâm của cam quay và
Z1.sinβ.sinθ nằm trong mặt phẳng giữa của bánh xe.
Từ hình 2.14b ta tìm được momem ổn định tạo nên bởi tác dụng của phản lực
thẳng đứng của đất lên bánh xe và độ nghiêng bên của trụ đứng:
M z =Z1.sin.sin.bn

(2.7)

Trong đó:
bn - Khoảng cách từ tâm mặt phẳng tựa của bánh xe đến trục của trục quay
Qua biểu thức trên ta lấy mô men ổn định M tăng lên khi tăng góc của bánh xe

Trang 18


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
dẫn hướng. Mơmen này có ý nghĩa chủ yếu là làm cho các bánh xe dẫn hướng tự động
quay về vị trí trung gian sau khi thực hiện quay vòng.
Khi quay vòng bánh xe dẫn hướng, moomen ổn định M z sẽ chống lại sự quay
vịng, vì vậy phải tăng thêm lực tác dụng lên vành tay lái. Mặc khác, nhờ độ nghiêng
ngang của trụ đứng mà mômen do phản lực tiếp tuyến của đất tác dụng lên bánh xe sẽ
giảm xuống, vì cánh tay địn của nó giảm đi.
Trị số của góc nghiêng ngang của trụ đứng ở các ô tô hiện nay thường dao động

Z1.cos

trong giới hạn từ 0 đến 80.

Z1

Z1sin

Z1sin

b

a

b

Hình 2.15. góc nghiêng của trục quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe.
2.4.2. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc

Khi ô tô chuyển động trên đường lúc quay vịng sẽ có lực ly tâm tác dụng, hoặc
khi chuyển động có gió thổi ngang, hay thành phần bên của trọng lực khi xe khi xe
chạy trên mặt đường nghiêng, ở khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ xuất
hiện phản lực bên Py.
Khi trụ quay đúng đặt nghiêng về phía sau 1 góc so với chiều tiến của xe thì
phản lực bên Py sẽ tạo với tâm tiếp xúc o một mô men ổn định như sau (hình 2.16):
M  =Py.C

(2.8)

Trong đó:
Py - Phản lực ngang đặt tại điểm O.
Mô men này có xu hướng làm quay bánh xe trở về vị trí trung gian khi nó lệch
khỏi vị trí này.
Vì C= rb.sinnên mơmen ổn định có thể viết dưới dạng như sau:
M  =Py. rb.sin

(2.9)

Trang 19


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA


rb
o

o
Py

c

Hình 2.16. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc của xe.
Khi quay vòng, người lái người lái phải tạo ra 1 lực để khắc phục mômen này , vì
vậy góc thường khơng lớn. Trị số của góc đối với ô tô hiện nay là 0  30. Mơmen
ổn định M  khơng phụ thuộc vào góc quay của bánh xe dẫn hướng.
2.4.3. Góc dỗng của bánh xe dẫn hướng
Góc dỗng: Là góc tạo bởi mặt phẳng quay bánh xe và mặt phẳng thẳng đứng,
chiều dương ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ đầu xe.


O

Hình 2.17. Góc dỗng của bánh xe dẫn hướng phía trước.
+ Góc này có cơng dụng như sau:
- Ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới tác dụng của
trọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trước và hệ
thống treo trước.
- Tạo nên thành phần chiều trục từ trọng lượng xe chống lại lực Z 1sinβcosθ và giữ
cho bánh xe trên trục của cam quay.

Trang 20


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
- Giảm cánh tay đòn C của phản lực tiếp tuyến đối với trục trụ đứng, để làm giảm
tải trọng tác dụng lên dẫn động lái và giảm lực lên vành tay lái.
2.4.4. Độ chụm của bánh xe dẫn hướng
Khi phía trước của hai bánh xe gần nhau hơn phía sau của hai bánh xe khi nhìn

từ trên xuống thì gọi là độ chụm đầu (sự bố trí ngược lại gọi là độ mở). Độ chụm
được xác định bằng hiệu số của hai khoảng cách giữa các đầu nút sau (B) và trước (A)
của vành bánh xe nằm ở chiều cao tâm bánh xe.
+ Góc này có cơng dụng như sau:
- Ngăn ngừa khả năng gây ra độ chụm âm do tác động của lực cản lăn khi xuất
hiện những khe hở và đàn hồi trong hệ thống trục trước và dẫn động lái.
- Làm giảm ứng suất trong vùng tiếp xúc của bánh xe với mặt đường cho góc
dỗng của bánh xe dẫn hướng gây nên.

Hình 2.18. Độ chụm của bánh xe dẫn hướng

3. GIỚI THIỆU Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA
3.1. SƠ ĐỒ TỔNG THỂ Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA

Trang 21


200

27°

27°

1720

Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA

920

2705

1010

1562

1850

4635

Hình 3.1. Sơ đồ tổng thể xe Chevrolet Captiva
Bảng 1-1 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe Chevrolet Captiva
TT
Thông Số
Ký hiệu
Đơn vị
Giá trị
1 Trọng lượng bản thân xe
G0
Kg
1750
2 Trọng lượng toàn bộ
Gt
Kg
2200
3 Chiều cao toàn bộ
Ha
mm
1480
4 Chiều rộng tổng thể
Ba

mm
1850
5 Chiều dài tổng thể
La
mm
4635
6 Chiều dài cơ sở
L
mm
2705
7 Khoảng sáng gầm xe
mm
200
8 Số chỗ ngồi (kể cả người lái)
Người
07
Vết bánh xe
9
Trước
mm
1562
Sau
mm
1572
3.2. ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA
Xe Chevrolet Captiva được trang bị động cơ FAM II 2.4D. Động cơ DOHC
16V 2.4 lít, 136 sức ngựa tại 5.000 vịng/ phút và mơ men xoắn cực đại 220N.m tại
2.200 vòng/ phút trục cam kép (DOHC). Một trục cam điều khiển các xupap nạp, còn
trục cam kia điều khiển xupap xả. Trục cam được nằm ở trên các cổ trục trên nắp máy
và được giữ bởi các nắp cổ trục cam. Trên các cổ trục cam có các lỗ để dẫn dầu bôi

trơn cho các cổ trục. Dầu bôi trơn hồi về các te thông qua các đường hồi về nắp máy
và than máy. Biên dạng cam dùng để mở các xupap nạp và xả một cách chính xác về
thời điểm. Các biên dạng cam được bôi trơn bằng dầu từ các con đội thủy lực. Hộp số
tự động với 5 tốc độ và được điều khiển bằng điện tử. Các bộ phận chính của hộp số
là bộ chuyển đổi mô men, cụm bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển thủy lực và
điện tử. Hộp số tự động chuyển số nhẹ nhàng, ít bị rung giật. Khả năng vận hành của

Trang 22


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
động cơ này khá tốt, cả trên đường đô thị hay đường trường. Chevrolet Captiva đều
rất linh hoạt với khả năng lấy lại tốc độ nhanh chóng

Hình 3.2. Động cơ Fam II 2.4D
Bảng 3.2. Thông số động cơ Chevrolet Captiva
Loại xe
Động cơ

Chevrolet captiva
FAM II 2.4D

Số xy lanh và bố trí

4 máy thẳng hang (1-3-4-2)

Cơ cấu xu páp
Dung tích xy lanh [cm3]
Đường kính xy lanh x Hành trình
piston [mm]

Tỉ số nén
Cơng suất cực đại [KW]

16 xupap DOHC, dẫn động xích
2,405

Mơmem cực đại [N.m]

220 (tại 2200 vòng/ phút)

87,5x 100
9,6
100 (tại 5000 vòng/ phút)

3.3. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Hệ thống truyền lực của ôtô Chevrolet Captiva được bố trí theo kiểu FF (động cơ
nằm ngang đặt ở đằng trước, cầu trước chủ động). Ơ tơ Chevrolet Captiva đang khảo
sát có cầu trước chủ động dẫn hướng.

Trang 23


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA

Hình 3.3. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực ô tô Chevrolet Captiva
1 - Động cơ; 2 - .Bán trục; 3 - Hộp số.

5

6

7

8
9

10

11
12
4

13

3
2

1

14

Hình 3.4. Kết cấu hộp số tự động AW55-51LE

Trang 24


Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô CHEVROLET CAPTIVA
1- Phanh B5; 2 - trục thứ cấp; 3 - Bánh răng hành tinh; 4 - Cụm ly hợp C1&C2; 5
- Vỏ hộp số; 6. Phanh B3; 7. Khớp một chiều F2; 8. Cụm phanh B1&B2; 9. Bánh
phản ứng; 10 - Trục thứ cấp; 11 - Bánh bơm; 12 - Bánh tuabin;13 - Đường cấp

dầu; 14 - Cụm bánh răng vi sai
Hệ thống truyền lực tích hợp vào trong một cụm gồm có phần biến mơ thuỷ lực
đảm nhiệm ln vai trị là ly hợp. Phần hộp số gồm có các cơ cấu bánh răng, các
phanh, ly hợp, khớp một chiều... Và truyền lực cuối cùng(bộ vi sai) cũng tích hợp ln
trong đó
Hộp tự động AW55-51LE lắp trên ơtơ Chevrolet Captiva là hộp số tự động 5 cấp
số tiến và 1 cấp số lùi. Do ơtơ có cầu trước là cầu chủ động nên hộp số đặt nằm ngang.
Mômen xoắn được truyền từ động cơ qua biến mô, qua bộ truyền lực hành tinh đến
hộp vi sai rồi ra hai bánh xe trước. Do đó, hộp vi sai được đặt bên trong hộp số, vì thế
hộp số có kết cấu nhỏ gọn.
Việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số cho phù hợp với chế độ động cơ được điều
khiển bởi hộp điều khiển hộp số tự động kết nối với hộp điều khiển động cơ.
Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đặt
trên xe sau đó xử lý những thơng tin đó và chuyển đổi thành những tín hiệu ra điều
khiển những van điện từ để thực hiện việc thay đổi tỷ số truyền của hộp số.
Bảng : Các tỷ số truyền của hộp số AW55-51LE
Loại hộp số

AW55-51LE
4,575
2,979
Tỷ số truyền
1,947
hộp số
1,318
1,000
5,024
Tỷ số truyền cuối cùng
2,606
Loại dầu bơi trơn

ATF/JWS 3317
Thể tích dầu
6,85 0,15 L
Biến mơ thuỷ lực đóng vai trị là ly hợp, cũng có tác dụng truyền và ngắt cơng
Số 1
Số 2
Số 3
Số 4
Số 5
Số lùi

suất.
Mômen xoắn từ trục khuỷu động cơ qua bộ biến mô, làm quay trục sơ cấp của
hộp số tự động. Phần bánh bơm của biến mô (được lắp ghép trực tiếp với trục khuỷu
động cơ) có tốc độ quay cùng với tốc độ động cơ và dẫn động bơm dầu của hộp số,
dầu có áp lực cao trong bộ biến mô tạo thành khớp nối thuỷ lực, làm quay bánh tuabin
và truyền lực đến trục thứ cấp của hộp số thông qua bộ truyền lực của cơ cấu bánh
răng hành tinh.
Loại ly hợp này có nhiều ưu điểm hơn so với loại ly hợp ma sát.

Trang 25