MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................1
MỞ ĐẦU...................................................................................................... 3
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC TRÊN Ô TÔ QUÂN SỰ........ 5
1.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái trên ô tô............................................ 5
1.1.1. Vị trí vai trò, công dụng................................................................... 5
1.1.2. Yêu cầu của hệ thống lái.................................................................. 5
1.1.3. Cấu tạo chung của hệ thống lái......................................................... 6
1.1.4. Các phương án bố trí các bánh xe dẫn hướng tương ứng với các phương pháp quay vòng khác nhau................ 7
1.2. Trợ lực lái trên ô tô quân sự................................................................. 9
1.2.1. Yêu cầu của trợ lực lái.................................................................... 10
1.2.2. Phân loại trợ lực lái........................................................................ 10
1.2.3. Các phương án bố trí trợ lực lái trên ô tô quân sự............................ 11
Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU TRỢ LỰC LÁI TRÊN Ô TÔ QUÂN SỰ... 15
2.1. Bơm dầu và bầu chứa dầu................................................................. 15
2.1.1. Kết cấu bơm dầu và bầu chứa dầu ................................................. 15
2.1.2. Nguyên lý làm việc......................................................................... 18
2.2. Van phân phối trợ lực lái................................................................... 19
2.2.1. Van phân phối kiểu con trượt ba gờ .............................................. 20
2.2.2. Van phân phối kiểu trụ xoay ......................................................... 22
2.3. Xi lanh lực trợ lực lái ......................................................................... 23
2.3.1. Loại xi lanh lực với van phân phối, cơ cấu lái trong cùng một cụm.............. 23
2.3.2. Loại xi lanh lực tách biệt với các cụm khác của trợ lực lái............... 24
2.3.2. Loại xi lanh lực và van phân phối liền nhau................................... 26
2.4. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái trên ô tô quân sự......................... 28
2.4.1. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái có van phân phối kiểu con trượt 3 gờ......... 28
2.4.2. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái có van phân phối kiểu trụ xoay.. 33
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM TRỢ LỰC LÁI TRÊN Ô TÔ QUÂN SỰ......... 37
3.1. Mở đầu ............................................................................................... 37
3.1.1. Mục đích, nội dung…................................................................... 37
3.1.2. Các thông số đầu vào khi tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái........... 37
3.2. Tính toán kiểm nghiêm động học hình thang lái ............................. 38
3.2.1. Điều kiện quay vòng lý tưởng....................................................... 38
3.2.2. Phương pháp kiểm nghiệm động học hình thang lái...................... 39
3.3. Tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái...................................................... 43
3.3.1. Đánh giá các thông số cơ bản của trợ lực lái................................... 43
3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền trục vít – đai ốc bi..................... 45
3.3.3. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền thanh răng – cung răng............. 46
Chương 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, SỬA CHỮA TRỢ LỰC LÁI TRÊN Ô TÔ QUÂN SỰ......... 49
4.1. Khai thác sử dụng trợ lực lái trên ô tô............................................... 49
4.1.1. Yêu cầu chung.............................................................................. 50
4.1.2. Bảo dưỡng trợ lực lái..................................................................... 51
4.2. Một số nội dung kiểm tra điều chỉnh................................................. 53
4.2.1. Kiểm tra độ rơ tổng hợp trên vành tay lái....................................... 53
4.2.2. Kiểm tra và điều chỉnh khớp cầu thanh lái dọc.............................. 55
4.2.3. Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ dọc cơ cấu lái................................... 56
4.2.4. Điều chỉnh độ chụm của bánh xe dẫn hướng................................. 58
4.2.5. Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ ngang cơ cấu lái............................... 61
4.2.6. Kiểm tra và thay dầu trợ lực........................................................... 65
4.2.7. Kiểm tra sự làm việc của trợ lực..................................................... 66
4.2.8. Kiểm tra hiện tượng tay lái nặng.................................................... 66
4.3. Sửa chữa trợ lực lái ô tô...................................................................... 67
4.3.1. Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục ...... 67
4.3.2. Kiểm tra, phân loại, sửa chữa các cụm của trợ lực lái...................... 69
4.3.3. Yêu cầu kỹ thuật sau sửa chữa....................................................... 73
KẾT LUẬN ............................................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 75
MỞ ĐẦU
Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong hoạt động phát triển xã hội. Ô tô được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân, trong nhiều lĩnh vực khác nhau như giao thông vận tải, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, quốc phòng, an ninh…
Công tác an toàn trong sử dụng ô tô là vấn đề quan trọng của toàn xã hội nói chung và ngành xe trong Quân đội nói riêng đặc biệt quan tâm, là vấn đề đặt ra cho các nhà nghiên cứu chế tạo và khai thác sử dụng ô tô. Trong điều kiện ngày nay, theo số lượng thống kê về an toàn giao thông ở Việt Nam và các nước trên thế giới thì số lượng tai nạn ô tô do chất lượng hệ thống lái chiếm 40 - 50% trong tổng số tai nạn xảy ra do nguyên nhân kỹ thuật.
Nhiều tiến bộ khoa học và kỹ thuật đã được áp dụng vào công nghệ chế tạo ô tô nhằm mục đích tăng khả năng phục vụ và độ tin cậy làm việc của ô tô. Các tiến bộ này tập trung vào việc đạt được mục đích là giảm nhẹ cường độ lao động cho người lái, đảm bảo an toàn tốt nhất cho mọi người, hàng hoá, phương tiện, tăng vận tốc chuyển động trung bình, tăng tính tiện nghi và tính kinh tế của ô tô.
Ngày nay nền kinh tế của đất nước đang trên đà phát triển trong đó công nghiệp ô tô đang không ngừng tăng trưởng cả về quy mô và chất lượng sản xuất, chế tạo, lắp ráp… Hiện tại và tương lai nhiều loại ô tô đã, sẽ được lắp ráp và sản xuất tại Việt Nam với các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện khai thác sử dụng cụ thể đáp ứng với việc xuất khẩu sang các nước trong khu vực.
Việc nắm vững những vấn đề về lý thuyết và kết cấu của xe, của từng hệ thống trên xe để từ đó khai thác và sử dụng xe có hiệu quả cao, đáp ứng yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm, là một yêu cầu cần thiết đối với các cán bộ kỹ thuật ngành xe. Đồng thời góp phần đáp ứng yêu cầu tất yếu kể trên. Đề tài “Khai thác trợ lực lái trên ô tô quân sự” là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn cao. Trợ lực lái giúp cho người lái điều khiển ô tô nhẹ nhàng, tăng độ tin cậy và độ ổn định chuyển động khi chuyển động với vận tốc cao trong các điều kiện đường xá khác nhau. Hệ hống lái có trợ lực làm cho sự an toàn chuyển động được nâng cao và tăng vận tốc trung bình của xe.
Ngoài phần mở đầu và kết luận nội dung bản thuyết minh được trình bày trong 4 chương. Trong chương 1 đồ án tập trung giới thiệu khái quát về hệ thống lái của ô tô quân sự. Đặc biệt là hệ thống lái có trợ lực để thấy được tầm quan trọng của trợ lực lái trong quá trình điều khiển ô tô. Phần phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc của trợ lực lái trên ô tô quân sự được trình bày trong chương 2. Chương 3 là chương tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái trên ô tô quân sự với các nội dung như kiểm tra các thông số cơ bản của trợ lực lái và kiểm bền các chi tiết trong trợ lực lái trên ô tô. Trình bày các nội dung trong chương 4 với mục đích đưa ra các quy định về mức bảo dưỡng, những hư hỏng và cách khắc phục sửa chữa trợ lực lái.
Việc làm đồ án đòi hỏi một kiến thức tổng hợp nhiều môn học chính vì vậy đồ án không khỏi có nhiều vướng mắc trong quá trình làm, vì vậy rất kính mong sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn, cùng các đồng chí đồng nghiệp để đồ án được hoàn thiện hơn và có chất lượng cao hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC TRÊN Ô TÔ QUÂN SỰ
1.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái trên ô tô.
1.1.1. Vị trí vai trò, công dụng.
a. Vị trí vai trò.
Hệ thống lái ô tô cùng hệ thống phanh là hệ thống điều khiển ô tô thuộc phần gầm xe, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm an toàn chuyển động của xe.
b. Công dụng.
Hệ thống lái ô tô dùng để duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của ô tô bằng phương pháp thay đổi mặt phẳng lăn của các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ ổn định phương chuyển động thẳng hay quay vòng của ô tô khi cần thiết.
1.1.2. Yêu cầu của hệ thống lái.
An toàn chuyển động trong giao thông vận tải bằng ô tô là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng phương tiện này. Để bảo đảm tính êm dịu chuyển động trên mọi loại đường hệ thống lái đảm bảo các yêu cầu sau:
- Giữ đúng hướng chuyển động và có thể thay đổi hướng chuyển động theo ý muốn của người lái.
- Đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng, tránh trượt lết gây mòn lốp xe.
1.1.3. Cấu tạo chung của hệ thống lái.
Hệ thống lái bao gồm: Cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái. Trợ lực lái thường đặt trên các ô tô vận tải vừa và lớn nhằm giảm nhẹ cường độ làm việc của lái xe và đặt trên các xe con chỉ huy nhằm nâng cao độ an toàn chuyển động khi chuyển động ở vận tốc cao. Cấu tạo chung hệ thống lái cơ khí đơn giản được thể hiện ở (hình 1.1)
Vành tay lái (1) có hình tròn, lực của người lái tác dụng lên vành tay lái tạo ra mô men quay để hệ thống lái làm việc. Trục lái (2) thường là một đòn dài (rỗng hoặc đặc) để truyền mô men quay từ vành tay lái đến cơ cấu lái.
Cơ cấu lái (4) có nhiệm vụ biến chuyển động quay của vành tay lái thành chuyển động lắc của đòn quay đứng trong mặt phẳng đứng và đảm bảo tỉ số truyền theo yêu cầu cần thiết. Cơ cấu lái được bắt chặt trên xà dọc (phần được treo của ô tô). Cơ cấu lái liên kết với vành tay lái qua trục lái.
* Nguyên lý làm việc: Khi người lái quay vành tay lái để điều khiển xe qua cơ cấu lái (4) làm cho đòn quay đứng (5) quay một góc thông qua đòn kéo dọc (11) và đòn quay ngang (7) làm bánh xe dẫn hướng bên trái dịch chuyển qua các đòn thanh bên (8) và thanh lái ngang hình thang lái (10) làm cho bánh xe dẫn hướng bên kia cũng dịch chuyển quanh trụ đứng (6), thực hiện quay vòng xe theo ý muốn của người lái.
1.1.4. Các phương án bố trí các bánh xe dẫn hướng tương ứng với các phương pháp quay vòng khác nhau.
Hiện nay, đa số ụ tụ quõn sự đều thực hiện quay vũng bằng cách thay đổi mặt phẳng lăn của bỏnh xe dẫn hướng. Phương pháp này có cấu tạo đơn giản, đảm bảo cho xe chuyển động với vận tốc lớn và bảo đảm sự thay đổi bỏn kớnh quay vũng vụ cấp với độ mũn lốp nhỏ. Nhưng đối với việc quay vũng bằng phương pháp này yêu cầu kích thước cơ sở hợp lý để tạo bỏn kớnh quay vũng nhỏ.
1.2. Trợ lực lái trên ô tô quân sự.
Trên các ô tô quân sự, việc điều khiển những ô tô có tải trọng lớn, nhiều cầu chủ động và nhất là trong những trường hợp ô tô chuyển động ở những địa hình phức tạp hoặc đường xấu, khi áp suất hơi lốp nhỏ hoặc có lốp xe bị hư hỏng thì điều khiển ô tô thường rất nặng nhọc. Trong trường hợp này, nếu tăng tỉ số truyền của hệ thống lái thì quá trình điều khiển xe của lái xe sẽ trở nên dễ dàng và nhẹ nhàng hơn nhưng việc quay vòng xe lại trở nên khó khăn, chậm chạp và không linh hoạt, thậm chí không giảm được sức lực cho người lái. Vì vậy, để giải quyết được các khó khăn trên thì trong hệ thống lái trên ô tô có bố trí thêm trợ lực lái.
1.2.1. Yêu cầu của trợ lực lái.
Để hệ thống lái có trí trợ lực làm việc được tin cậy thì yêu cầu đặt ra đối với trợ lực lái là:
- Trợ lực lái có lực điều khiển trên vành tay lái đủ nhỏ để giảm cường độ lao động nhưng cũng đủ gây cảm giác điều khiển cho người lái.
- Đảm bảo độ nhanh nhậy cần thiết nghĩa là thời gian chậm tác dụng của trợ lực lái phải nhỏ.
- Có tính tùy động và tạo cảm giác mặt đường cho người lái khi quay vòng. Nghĩa là đảm bảo sự tỉ lệ giữa các góc quay là lực tác dụng lên vành lái và ở các bánh xe dẫn hướng.
1.2.2. Phân loại trợ lực lái.
a. Dựa vào đặc điểm môi trường làm việc.
- Trợ lực lái thủy lực.
- Trợ lực lái khí nén.
c. Dựa vào vị trí bố trí của van phân phối, xi lanh lực và cơ cấu lái.
- Loại bố trí van phân phối và xi lanh lực kết hợp trong cơ cấu lái.
- Loại bố trí van phân phối, xi lanh lực và cơ cấu lái bố trí riêng rẽ.
1.2.3. Các phương án bố trí trợ lực lái trên ô tô quân sự.
a. Sơ đồ chung của trợ lực lái.
Trên ô tô quân sự thì trợ lực lái đều được cấu tạo bởi các bộ phận chính sau:
- Nguồn năng lượng: Thường là bơm dầu cùng bình chứa dầu áp lực cao (đối với trợ lực thủy lưc), máy nén khí và các bình chứa khí nén (đối với trợ lực khí nén)…bảo đảm cung cấp dầu có áp suất cao (hoặc khí nén) trong toàn bộ khoảng số vòng quay làm việc của động cơ.
- Bộ phận phân phối với liên hệ ngược: Thường là van phân phối kết hợp với cơ cấu tùy động nhằm đảm bảo điều khiển sư cung cấp năng lượng (dầu cao áp hoặc khí nén) tới cơ cấu sinh lực để thực hiện quay các bánh xe dẫn hướng tùy theo góc quay của vành lái.
b. Các phương án bố trí trợ lực lái trên ô tô quân sự.
Việc bố trí trợ lực lái có những phương án khác nhau tùy thuộc vào phương pháp bố trí các cụm của trợ lực là van phân phối, xi lanh lực cùng với bố trí cơ cấu lái. Để đảm bảo đảm bảo độ nhậy của hệ thống và bảo đảm sự tỷ lệ tương ứng về động học và động lực học, thích hợp hơn là bố trí bộ phận phân phối và xi lanh công tác sao cho càng gần vành lái. Ngược lại, để giảm tải trọng động truyền từ bánh xe lên vành lái thì nên bố trí xi lanh công tác ngần bánh xe dẫn hướng.
Với trợ lực lái thủy lực người ta đưa ra bốn phương án bố trí trợ lực lái được thể hiện ở (hình 1.4).
Chương 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU TRỢ LỰC LÁI TRÊN XE Ô TÔ QUÂN SỰ
Chương này đồ án tập trung vào phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc của trợ lực lái thủy lực với các cụm, cơ cấu cơ bản tùy thuộc vào các phương án bố trí trợ lực và các cụm của trợ lực lái.
Bất kỳ một hệ thống lái có trợ lực nào trên ô tô thì trợ lực lái thủy lực cũng có kết cấu bao gồm:
- Bơm dầu và bình chứa dầu;
- Van phân phối;
- Xi lanh lực;
- Các đường ống dẫn dầu, bộ làm mát dầu…
2.1. Bơm dầu và bầu chứa dầu.
Bơm dầu cùng bầu chứa dầu áp lực cao là nguồn cung cấp năng lượng dầu áp suất cao tới bộ phận van phân phối. Đối với bơm dầu dùng trong trợ lực lái cảu ô tô quân sự thì bơm dầu kiểu phiến gạt được sử dụng rộng rãi trong hệ thống lái có trợ lực trên ô tô quân sự như: UAZ -3160, ZIL-130, ZIL-131, GAZ-66, KRAZ, URAL, KAMAZ…
2.1.1. Kết cấu bơm dầu và bầu chứa dầu.
Bơm dầu xe ZIL-131 là loại bơm dầu rôto kiểu phiến gạt đặt trong vỏ bằng gang có tác dụng 2 chiều, bơm được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ đốt trong nhờ bộ truyền đai thang. Ở phía sau của bơm dầu có van an toàn áp suất (17), khi áp suất dầu trên đường dầu chính lớn hơn áp suất dầu quy định thì van an toàn sẽ mở ra để dầu từ đường dầu chính trở về bầu chứa đảm bảo an toàn cho các đường ống dẫn dầu và trợ lực lái. Kết cấu cụ thể được làm rõ ở (hình 2.1).
Pu ly (1) được bắt với trục của bơm bằng then bán nguyệt và đai ốc hãm. Trục bơm (5) quay trơn trên thân trước qua bi cầu (3) và ổ lăn trụ (6), đầu ngoài lắp chặt với pu ly, đầu trong lắp với rôto (8) của bơm bằng then hoa, trên rôto có 10 rãnh để lắp các phiến gạt. Rãnh trên rô to được gia công nghiêng góc với phương bán kính (80 ÷ 150) theo chiều quay nhằm tránh kẹt các phiến gạt trong rãnh.
Bầu chứa dầu (21) được lắp trên thân bơm dầu bằng gu dông (28), trong bầu chứa có 2 lưới lọc, một lưới đặt ở phía trên gần nắp để lọc dầu khi đổ dầu vào bình chứa, một lưới lọc đặt sau đường dầu về để lọc dầu khi dầu từ xi lanh trợ lực hồi về bầu chứa, lưới lọc này có đặt một van an toàn (33) gồm: đĩa van và lò xo van, nếu lưới lọc bị tắc thì van an toàn sẽ tự động mở ra dưới tác dụng của áp suất dầu để cho dầu trở về bầu dầu bảo đảm an toàn cho hệ thống. Để giữ ổn định nhiệt độ của dầu trong bộ trợ lực lái người ta còn làm một két mát dầu trợ lực.
2.1.2. Nguyên lý làm việc.
Nguyên lý làm việc của bơm dầu trợ lực được thể hiện trong (hình 2.2).
Khi động cơ làm việc qua dây đai dẫn động pu ly quay làm cho trục bơm và rôto quay theo chiều kim đồng hồ, các cánh gạt văng ra do tác dụng của lực ly tâm tỳ sát vào buồng bơm và gạt dầu, ở các đoạn thể tích buồng bơm tăng dần dầu được dẫn vào buồng hút, ở các đoạn thể tích buồng bơm giảm dầu sẽ có áp suất cao được dẫn qua hai lỗ (d) trên đĩa phân phối đi cung cấp cho hệ thống. Như vậy khi rôto quay được một vòng thì mỗi cánh gạt sẽ có hai lần tham gia vào quá trình hút và quá trình đẩy.
Để đảm bảo sự tiếp xúc cần thiết giữa các cánh gạt với stato, dầu từ khoang cao áp được dẫn qua các lỗ (c) trên đĩa phân phối tới phía dưới các cánh gạt, sau đó lượng dầu này được dẫn qua các lỗ (e) trên đĩa phân phối trở lại khoang cao áp.
2.2. Van phân phối trợ lực lái.
Van phân phối kết hợp với cơ cấu tùy động nhằm đảm bảo điều khiển sự cung cấp dầu cao áp tới cơ cấu sinh lực để thực hiện quay các bánh xe dẫn hướng tùy theo góc quay của vành lái.
Trong trợ lực lái ô tô quân sự thường sử dụng hai loại van phân phối là:
- Van phân phối kiểu con trượt ba gờ. Được dùng rất phổ biến trong các loại ô tô quân sự, nhất là đối với các loại ô tô có tính năng thông qua cao như: ZIL, GAZ-66, KRAZ, URAL, KAMAZ, BTR-60PB…
- Van phân phối kiểu trụ xoay. Được sử dụng trên các xe con, ô tô chỉ huy như: UAZ-3160, 31601…
2.2.1. Van phân phối kiểu con trượt ba gờ.
Van phân phối kiểu con trượt ba gờ bố trí cùng xi lanh lực kết hợp trong cơ cấu lái được áp dụng trên các xe như ZIL-130, ZIL-131, KAMAZ… Dưới đây đồ án tập trung phân tích van phân phối của xe ZIL-131.
a. Kết cấu van phân phối.
Van phõn phối được được sử dụng trong trợ lực lỏi xe ZIL-131 là van phõn phối kiểu con trượt 3 gờ với cơ cấu phản xạ kiểu pớt tụng - lũ xo (hỡnh 2.3). Con trượt được định tõm với vỏ của van phõn phối nhờ lũ xo van phõn phối (39) và trụ phản lực (40).
Kết cấu van phân phối gồm: Thân van phân phối (17), con trượt 3 gờ (16), 6 lò xo van phân phối (39), trụ phản lực (40); các đường dầu từ bơm dầu đến, về bầu dầu và các đường tới xi lanh lực.
Thân van (17) và nắp trung gian (12) được lắp chặt với vỏ cơ cấu lái bằng các bu lông. Thân van có 3 rãnh vòng tạo thành hai gờ cao, rãnh vòng ở giữa được nối với đường ống dẫn dầu từ bơm tới, 2 rãnh vòng hai bên được nối với đường ống dầu về bầu chứa và nối với rãnh ở giữa qua van bi (15).
2.2.2. Van phân phối kiểu trụ xoay.
Van phân phối kiểu trụ xoay bố trí cùng xi lanh lực kết hợp trong cơ cấu lái được áp dụng trên xe chỉ huy như UAZ-3160, 31601…có kết cấu như sau:
Van phân phối sử dụng trong hệ thống trợ lực lái trên xe UAZ-3160 là loại van trụ xoay. Van phân phối được chế tạo với độ chính xác rất cao, trong đó có các van an toàn để tránh cho áp suất dầu tăng quá cao và đảm bảo cho hệ thống lái làm việc bình thường khi bơm dầu bị hỏng. Kết cấu van phân phối được thể hiện trên (hình 2.4).
Van phân phối được bố trí trong cơ cấu lái. Trục van phân phối (23) và trục vít (10) được nối với nhau bằng một thanh xoắn (24) và có thể tiếp xúc với nhau bằng cữ chặn. Van trụ xoay (18) và trục vít được cố định bằng một chốt cố định (16) và quay liền với nhau. Trên trục van có mặt vát, trên mặt vát có lỗ xuyên tâm để dẫn dầu vào lõi trục van, dầu từ cửa vào qua các lỗ hướng tâm trên van trụ xoay (18) thông với lõi trục van qua các mặt vát này.
2.3. Xi lanh lực trợ lực lái.
Xi lanh lực là cơ cấu sinh lực để tạo ra các lực cần thiết để trợ lực khi quay các bánh xe dẫn hướng. Kết cấu của nó phụ thuộc vào cách bố trí các phần tử của trợ lực lái và có các cách bố trí sau:
- Bố trí xi lanh lực cùng với van phân phối và cơ cấu lái trong cùng một cụm.
- Bối trí xi lanh lực tách biệt với các cụm khác của trơ lực lái.
2.3.1. Loại xi lanh lực với van phân phối, cơ cấu lái trong cùng một cụm.
Loại này bố trí trên trợ lực lái của xe UAZ-3160, ZIL-130, ZIL-131, KAMAZ-5320... Sau đây, đồ án tập trung phân tích kết cấu xi lanh lực ZIL-131. Kết cấu được thể hiện ở (hình 2.3).
Xi lanh lực có kết cấu gồm một xi lanh và một pít tông trong đó:
Xi lanh (4) đồng thời là vỏ của cơ cấu lỏi, trong vỏ cú cỏc lỗ dẫn dầu tới cỏc khoang của xi lanh lực.
2.3.2. Loại xi lanh lực tách biệt với các cụm khác của trợ lực lái.
Loại này bố trí trên trợ lực lái của xe GAZ-66, BTR-60PB và URAL-375Đ, URAL-4320...
Kết cấu xi lanh lực GAZ-66 , kết cấu xi lanh lực được thể hiện ở (hình 2.5).
Xi lanh lực được cố định trờn khung xe bố trí độc lập với cỏc bộ phận khỏc của trợ lực nờn nú cú kết cấu như một xi lanh bỡnh thường bao gồm: thõn xi lanh (12), pớt tụng (13)và cỏc kết cấu bao kớn, pớt tụng tạo ra trong thõn xi lanh 2 khoang cụng tỏc. Xi lanh lực cú liờn hệ với van phõn phối nhờ cỏc ống dẫn dầu.
Bố trí liền xi lanh lực với bánh xe dẫn hướng cho phép bảo vệ được cho hệ thống lái những va đập từ mặt đường lên bánh xe. Trên xi lanh có lắp ghép với đai ốc (3) với đầu cuối là khớp nối. Việc làm kín cho cần pít tông được bảo đảm nhờ các đệm làm kín hỗn hợp gồm có các vòng làm kín, vòng chặn và vòng ép chặt. Trong sử dụng nếu có dò rỉ dầu theo dọc cần pít tông thì cần xiết chặt đai ốc (11).
2.3.3. Loại xi lanh lực và van phân phối liền nhau.
Loại xi lanh lực này bố trí trên trợ lực lái của ô tô KRAZ-255B, MAZ-525, MAZ-500... Dưới đây đồ án làm rõ hơn về trợ lực lái xe KRAZ-255B. Kết cấu của xi lanh lực cùng cụm van phân phối (hình 2.7) .
Trong xi lanh lực (4) có pít tông (26) cùng cần pít tông (2). Đầu cần pít tông có tai để kẹp chặt cần pít tông lên giá trên xà dọc khung xe. Sự kín khít của xi lanh được bảo đảm nhờ nắp trước (32) và nắp sau (6). Nắp sau (6) được ghép với vỏ khớp nối van phân phối. Van phân phối gồm con trượt (19), vỏ (21) nối ghép với vỏ (10) với các chốt cầu (11) và (13) đặt trong các đệm tỳ (9).
2.4. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái trên ô tô quân sự.
Để nắm chắc được kết cấu và nguyên lý làm việc của các chi tiết, các cụm của trợ lực lái. Đồ án tập trung đi sâu vào nghiên cứu nguyên lý làm việc của trợ lực lái ô tô có van phân phối kiểu con trượt 3 gờ (lắp trên ô tô ZIL-131) và trợ lực lái có van phân phối kiểu trụ xoay (lắp trên ô tô UAZ-3160).
4.1. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái có van phân phối kiểu con trượt ba gờ.
Nguyên lý làm việc của trợ lực lái lắp van phân phối kiểu con trượt ba gờ lắp trên ô tô ZIL-131 được thể hiện ở các trạng thái sau: Khi xe chuyển động thẳng, khi quay vòng, ngoài ra cơ cấu lái còn làm việc ở chế độ khi một bánh xe dẫn hướng nào đó bị thủng (hoặc cản mặt đường tăng), tạo cảm giác mặt đường cho người lái và khi trợ lực không làm việc.
a. Ở trạng thái xe chuyển động thẳng.
Nguyên lý làm việc của trợ lực lái thể hiện ở hình (hình 2.8).
Khi xe chuyển động thẳng, người lái giữ nguyên vành lái ở vị trí trung gian. Cản mặt đường nhỏ. Con trượt (14) ở vị trí trung gian nên hai khoang của xi lanh lực thông nhau nối thông đường dầu từ bơm dầu tới và đường dầu hồi về bầu dầu.
b. Ở trạng thái xe quay vòng.
* Khi xe quay vòng sang phải.
Trợ lực lái làm việc khi quay vòng sang phải được thể hiện ở (hình 2.9).
Người lái quay vành tay lái sang phải, sau khi triệt tiêu các khe hở của dẫn động lái, lúc đầu do sức cản mặt đường còn lớn nên bánh xe dẫn hướng, dẫn động lái đứng yên, thông qua dẫn động lái làm cho cung răng giữ thanh răng đứng yên pít tông đứng yên, đai ốc chứa bi đứng yên.
* Khi xe quay vòng sang trái.
Trợ lực lái làm việc khi quay vòng bên trái được thể hiện ở (hình 2.10).
Nguyên lý làm việc của trợ lực khi xe quay vòng sang trái giống quay vòng sang bên phải nhưng lúc này trục vít vừa quay vừa tịnh tiến đi xuống.
* Tính tuỳ động.
Khi người lái muốn giữ nguyên góc quay vòng với bán kính quay vòng không đổi của xe, người lái ngừng đánh tay lái và giữ nguyên lực tác dụng lên vành tay lái, lúc này con trượt 3 gờ của van phân phối vẫn có vị trí mở để cung cấp dầu cao áp cho một khoang của xi lanh lực nào đó và đóng dầu thấp áp ở khoang còn lại, do dầu ở 2 khoang công tác vẫn chênh lệch nên tiếp tục đẩy pít tông của xi lanh lực chuyển động cùng lúc này trục vít lại đứng yên do người lái giữ nguyên vành lái.
* Cảm giác mặt đường.
Khi ô tô quay vòng, con trượt van phân phối dịch chuyển khỏi vị trí trung gian và gạt một hàng trụ phản lực (13) dịch chuyển theo, các lò xo trụ của cơ cấu phản xạ được nén lại. Trong quá trình quay vòng áp lực trong khoang làm việc của xi lanh lực tăng tỷ lệ với mô men cản quay vòng của bánh xe. Khi mô men cản quay vòng của bánh xe dẫn hướng càng tăng thì áp lực chất lỏng công tác ở các khoang phản lực giữa các thanh trụ càng tăng. Lực làm cho con trượt có xu hướng trở về vị trí trung gian cũng tăng.
d. Khi trợ lực không làm việc.
Trợ lực lái bị hỏng xe sẽ làm việc như hệ thống lái không có trợ lực, lúc này van bi (12) ở van phân phối sẽ đảm bảo cho dầu chảy từ khoang này sang khoang kia của xi lanh lực làm cho quá trình quay bánh xe dẫn hướng dễ dàng hơn. Nhưng khi bộ trợ lực của hệ thống lái bị hỏng mà ta vẫn tiếp tục sử dụng thì phụ tải sẽ tác dụng lên toàn bộ cơ cấu lái và các chi tiết khác, vì vậy khi khai thác lâu dài với hệ thống lái có trợ lực không làm việc sẽ xuất hiện sự mòn trước thời hạn và sứt mẻ các chi tiết.
2.4.2. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái có van phân phối kiểu trụ xoay.
Nguyên lý làm việc của trợ lực lái loại này được thể hiện trên xe UAZ-3160 và về cơ bản nguyên lý làm việc cũng có các trạng thái như của trợ lực lái có van phân phối kiểu con trượt ba gờ trên xe ZIL-131. Chỉ khác ở nguyên lý làm việc của van phân phối kiểu trụ xoay. Dưới đây đồ án chỉ tập trung nêu ra những điểm khác so với nguyên lý làm việc của van phân phối kiểu con trượt 3 gờ trên xe ZIL-131.
a. Ở trạng thái xe chuyển động thẳng.
Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái được thể hiện trên (hình 2.11).
Khi xe chuyển động thẳng, người lái giữ nguyên vành lái ở vị trí trung gian. Cản mặt đường nhỏ. Trục van phân phối không quay nó sẽ nằm ở vị trí trung gian so với van xoay. Dầu do bơm cung cấp vào cửa A quay trở lại bình chứa qua cửa D và khoang D. Các buồng trái và phải của xi lanh bị nén nhẹ nhưng do không có sự chênh lệch áp suất nên không có lực trợ lái.
b. Ở trạng thái xe quay vòng.
* Khi xe quay vòng sang phải.
Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái được thể hiện trên (hình 2.12).
Người lái quay vành tay lái sang phải, mômen xoắn được truyền đến cơ cấu lái thông qua trục lái và bộ bánh răng côn. Do trục vít bị cản lại bởi sức cản của mô men cản quay vòng nên trục vít tạm đứng yên. Mặt khác trục vít nối với trục van bằng thanh xoắn và mô men cản quay vòng trên trục vít lớn hơn mô men chống xoắn của thanh xoắn nên thanh xoắn bị biến dạng và xoay sang phải. Do đó có sự chuyển động tương đối giữa trục van và van xoay.
* Khi xe quay vòng sang trái.
Nguyên lý hoạt động được thể hiện trên (hình 2.14).
Nguyên lý hoạt động khi xe quay vòng trái tương tự như khi ô tô quay vòng phải, khi quay vòng trái thanh xoắn bị biến dạng góc và xoay sang trái do đó có sự chuyển động tương đối giữa trục van và van quay. Lúc này các đường dầu cấp từ cửa A đến cửa B, và cửa D sẽ bị đóng lại, đồng thời các đường dầu từ cửa B dẫn vào lõi trục van điều khiển và các đường dầu từ cửa A dẫn đến cửa C được nối thông.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM TRỢ LỰC LÁI TRÊN XE Ô TÔ QUÂN SỰ
3.1. Mở đầu.
3.1.1. Mục đích, nội dung.
Tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái bao gồm: kiểm tra đánh giá các thông số cơ bản của trợ lực lái như: lực của trợ lực, hiệu quả tác dụng của trợ lực lái, năng suất bơm trợ lực, công suất của bơm… và kiểm bền các chi tiết của trợ lực lái trên xe ô tô.
Tính toán kiểm nghiệm đòi hỏi cần nhiều thông số cho trước. Kết cấu trợ lực lái trên ô tô quân sự rất đa dạng nên việc tính toán kiểm nghiệm rất phức tạp, mất rất nhiều thời gian. Để đảm bảo nội dung được trong tâm, đồ án chỉ tập trung đi sâu vào tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái đặt trên ô tô ZIL-131.
3.1.2. Các thông số đầu vào khi tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái.
Các thông số đầu vào dùng cho tính toán trợ lực lái thể hiện như bảng 3.1.
3.2. Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái.
3.2.1. Điều kiện quay vòng lý tưởng.
Theo lý thuyết thì để đảm bảo điều kiện trên cần phải có một cơ cấu 18 khâu nhưng trong thực tế trên các xe hiện nay sử dụng cơ cấu 4 khâu trong dẫn động lái. Do vậy cần phải kiểm tra đánh giá việc đáp ứng yêu cầu trên.
3.2.2 Phương pháp kiểm nghiệm động học hình thang lái.
Để kiểm tra động học hình thang lái có hai phương pháp là đại số và hình học. Sau đây ta lần lượt tiến hành kiểm nghiệm theo các phương pháp:
a. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp hình học.
* Cơ sở kiểm nghiệm.
Nối điểm E là giao điểm của trục bánh xe ngoài (bánh xe xa tâm quay vòng) kéo dài với đoạn GC với điểm B (là tâm quay vòng của bánh xe trong ) ta sẽ chứng minh góc GBE = a. Muốn vậy ta hạ EF vuông góc với AB.
So sánh công thức [3.1] và [3.3] ta thấy GBE = a.
Như vậy qua cách chứng minh theo phương pháp hình học trên cho phép ta kiểm tra động lực học hình thang lái của các hình thang lái có sẵn. Nếu ứng với các cặp ai và bi của công thức [3.1] ta đặt chúng vào vị trí như (hình 3.1) thì các giao điểm Ei sẽ phải nằm trên đường GC thì động học hình thang lái đã sẵn có bảo đảm cho xe quay vòng mà các bánh xe 2 bên không bị trượt bên.
Thực tế các giá trị ai do cơ cấu hình thang lái tạo ra không đảm bảo công thức [3.1] nên các bánh xe sẽ bị trượt ngang. Mức độ trượt ngang càng ít khi các giao điểm Ei càng gần đường GC.
* Trình tự tiến hành kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học.
- Vẽ trên giấy kẻ ly các kích thước cơ bản L, BO, m, n theo đúng tỷ lệ xích.
- Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị ai khác nhau. Bằng phương pháp hình học xác định các góc quay bi tương ứng của bánh xe bên ngoài (hình. 3.2).
- Dựng các góc bi và ai.
- Kéo dài các cạnh của 2 góc cho chúng cắt nhau tại các điểm Ei (hình 3.3).
* Kết quả kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp hình học.
Sau quá trình tiến hành ta thấy các góc quay của bánh xe dẫn hướng là các giao điểm của 2 góc quay bánh xe trong và bánh xe ngoài ( E1, E2, E3, E4, E5 ).
b. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số.
* Trình tự tiến hành kiểm nghiệm.
- Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị ai khác nhau.
- Bằng phương pháp hình học các định các góc quay bi tương ứng các bánh xe ngoài khi cho trước các góc ai .
- Xác định các giá trị của hệ số di tương ứng với từng cặp aI và bi theo công thức [3.4].
- Các giá trị di càng gần 1 thì khi ôtô quay vòng với các bán kính khác nhau các bánh xe dẫn hướng không bị trượt bên hoặc có trượt bên song không đáng kể.
* Kết quả tính toán.
Theo công thức [3.1] và [3.4] ta có:
- Khi a1 = 50 ta có b1 = 4,830
Vậy d1 = 0,964
- Khi a2 = 100 ta có b2 = 9,40
Vậy d2 = 1,056
- Khi a3 = 150 ta có b3 = 13,60
Vậy d3 = 0,971
- Khi a4 = 200 ta có b4 = 17,60
Vậy d4 =0,96
- Khi a5 = 250 ta có b5 = 21,50
Vậy d5 = 0,989
- Khi a6 = 300 ta có b6 = 25,50
Vậy d6 = 1,069
Kết luận: Qua kiểm tra động học hình thang lái ôtô ZIL-131 bằng hai phương pháp ta thấy khi ôtô quay vòng các bánh xe dẫn hướng vẫn bị trượt bên nhưng sự trượt bên của bánh xe là nhỏ như vậy vẫn cho phép sử dụng xe với kết cấu hình thang lái đã có.
3.3. Tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái.
3.3.1. Đánh giá các thông số cơ bản của trợ lực lái.
a. Lực của trợ lực lái.
Lực trợ lực cho người lái được tính theo lực cực đại tác dụng lên vành tay lái và có kể đến lực mà người lái phải tác dụng lên vành tay lái khi quay các bánh xe dẫn hướng tại chỗ. Được tính theo công thức:
Ptl = Pmax – Pvl [3.5]
- Ptl - lực của trợ lực quy dẫn về vành tay lái;
- Pmax - lực lớn nhất tác dụng lên vành tay lái khi không có trợ lực đối với từng dòng xe được quy định bởi nhà sản xuất;
Đối với xe ZIL-131: Pmax = 450 (N)
- Pvl - lực đặt lên vành tay lái khi quay bánh xe dẫn hướng tại chỗ.
Khi quay thường xuyên bánh xe dẫn hướng tại chỗ, lốp sẽ mòn nhanh cho nên để quay vòng tại chỗ khi xe có trang bị trợ lực lái thì lực Pvl không được quá nhỏ.
+ Ô tô con chỉ huy: Pvl = 40 ÷ 70 (N)
+ Ô tô tải nhỏ, vừa : Pvl = 150 ÷ 200 (N)
+ Ô tô tải lớn, xe bọc thép bánh hơi: Pvl = 300 ÷ 400 (N).
Đối với xe ZIL-131 ta lấy Pvl = 300 (N)
Thay số vào ta được: Ptl = Pmax - Pvl = 450 - 300 = 150 (N)
b. Hiệu quả tác dụng của trợ lực lái.
Hiệu quả tác dụng của trợ lực lái (K) được tính theo công thức: K = 2
Theo lý thuyết K = (2 ÷ 5). Vì vậy hiệu quả tác dụng của trợ lực lái trên xe ZIL-131 đảm bảo theo quy định.
d. Công suất dùng để dẫn động bơm dầu trợ lực.
Ta có: Nb = 2,15 [KW]
Công suất dùng để dẫn động bơm dầu trợ lực (Nb) thường chiếm khoảng (2 ÷ 4) % công suất của động cơ. Với ZIL-131 công suất động cơ là: 110 [KW]. Vì vậy kết quả trên là phù hợp với tính toán thiết kế.
3.3.2. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền trục vít - đai ốc bi.
Kinh nghiệm sử dụng cơ cấu lái loại trục vít đai ốc - thanh răng cung răng cho thấy rãnh ren và các viên bi bị mòn nhiều nhất. Ngoài ra còn quan sát thấy nhiều trường hợp các viên bi hoặc rãnh ren bị tróc, rỗ do hiện tượng mỏi của vật liệu.
Ta có:
dtx - ứng suất tiếp xúc giữa viên bi và bề mặt rãnh ren;
K - hệ số phụ thuộc vào bán kính cong của các bề mặt tiếp xúc;
i - số lượng viên bi cùng chịu tải;
db - đường kính viên bi;
dr - đường kính rãnh ren;
lV - góc dẫn ren của trục vít;
d - góc tiếp xúc của viên bi;
E - mô đun đàn hồi;
Thay các giá trị vào [3.9] ta có: stx = 41364,8 [KG/cm2].
Vậy ta thấy stx < [stx] = 35.000 - 50.000 [KG]
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền.
3.3.3. Tính toán kiểm nghiệm bộ truyền thanh răng - cung răng.
Răng của cung răng được kiểm bền theo ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc:
a. Ứng suất uốn.
Ta có:
y - hệ số dạng răng;
bc - chiều dài răng của cung răng;
tc - bước răng của cung răng;
Pc - lực vòng tác dụng lên cung răng.
q - áp suất trong xi lanh trợ lực;
Dx - đường kính xi lanh lực;
Rc - bán kính vòng chia của cung răng;
iw - tỷ số truyền của cơ cấu lái.
Thay số vào [3.12] ta có: Pc = 7456,1 [KG]
Thay cá giá trị vào [3.11] ta được: su = 1312 [KG/cm2]
Vậy ta thấy su< [su]= 3000 - 4000 [KG/cm2]
b. Ứng suất tiếp xúc giữa răng của cung răng và răng của thanh răng.
Ta có:
a - góc ăn khớp của răng cung răng: a = 200 ;
stx - ứng suất tiếp xúc cho phép: [stx] = 15000 [KG/cm2]
Thay số vào ta có: stx = 1086,3 [KG/cm2]
Vậy ta thấy stx < [stx] = 15000 [KG/cm2]
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo bền.
Qua kết quả tính toán kiểm nghiểm trợ lực lái trên ô tô quân sự, củ thể đối với trợ lực lái ô tô ZIL-131 ta có thể kết luận như sau:
- Cho phép sử dụng với kết cấu hình thang lái đã có vì khi ô tô quay vòng các bánh xe dẫn hướng vẫn bị trượt bên nhưng sự trượt bên của bánh xe là nhỏ nên không ảnh hưởng lớn đến quá trình quay vòng của xe.
- Các thông số cơ bản của trợ lực lái đảm bảo trợ lưc lái làm việc tốt và giúp giảm nhẹ cho người lái khi quay vòng cũng như bảo đảm ổn định, an toàn cho xe ô tô.
Chương 4
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, SỬA CHỮA TRỢ LỰC LÁI TRÊN XE Ô TÔ QUÂN SỰ
4.1. Khai thác sử dụng trợ lực lái trên ô tô.
Việc bảo quản bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên, liên tục của người lái xe và thợ, nhất là người sử dụng xe đó. Có bảo quản, bảo dưỡng xe thường xuyên mới kịp thời phát hiện và khắc phục được những hư hỏng của xe đồng thời bảo đảm tốt các yêu cầu làm việc của các chi tiết, cụm chi tiết trên xe. Bảo đảm cho xe hoạt động luôn tốt trong mọi điều kiện, đồng thời nâng cao tính kinh tế, khả năng đảm bảo an toàn cho người và hàng hoá, phương tiện.
Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe. Trợ lực lái hư hỏng làm mất khả năng trợ lực cho lái xe và cũng làm giảm tính an toàn chuyển động của xe khi xe ở tốc độ cao cung như gặp các sự cố trên đường. Do đó có thể gây ra nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng và tài sản của mọi người.
4.1.1. Yêu cầu chung.
Trên cơ sở lắm vững đặc điểm, cấu tạo, nguyên lý làm việc của trợ lực lái trên từng xe trong quá trình khai thác sử dụng, khi bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa cần tuân thủ một số yêu cầu sau đây:
- Trong quá trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra mức dầu trong trợ lực, thông rửa các phần tử lọc của bơm, thường xuyên kiểm tra độ kín khít của các mối ghép và đường ống trong trợ lực.
- Không tự ý tháo các bộ phận chính như van phân phối, bơm dầu, cơ cấu lái, vì các chi tiết của các bộ phận này được chế tạo rất chính xác (1/1000 mm) cho nên nếu chỉ cần một chút cát bụi lọt vào hay một vết xước nhỏ là có thể dẫn đến hư hỏng cả bộ phận đó. Vì vậy khi tháo lắp các chi tiết của các bộ phận này phải đảm bảo vệ sinh công nghiệp một cách sạch sẽ và đòi hỏi tay nghề thợ cao.
4.1.2. Bảo dưỡng trợ lực lái.
a. Chế độ bảo dưỡng.
Mục đích bảo dưỡng là giữ gìn bề ngoài của hệ thống, làm giảm sự hao mòn nhanh chóng của các chi tiết, phòng ngừa các hư hỏng có thể xảy ra do đó có thể kéo dài thời gian phục vụ của ô tô nói chung, trợ lực lái nói riêng. Các công việc bảo dưỡng được thực hiện theo định kỳ, theo một biểu đồ kế hoạch đã lập trước.
* Bảo dưỡng rà trơn.
Là bảo dưỡng xe sau khi mới xuất xưởng xe vừa sửa chữa lớn về. Hoặc sau khi thay thế các cụm hư hỏng của trợ lực lái bằng các cụm mới.
* Bảo dưỡng thường xuyên.
Hàng ngày trước khi đi công tác, hoặc khi dừng, nghỉ dọc đường hoặc sau mỗi chuyến công tác về phải làm một số công việc sau:
- Kiểm tra mức dầu trợ lực lái, dầu cơ cấu lái, nếu thiếu phải bổ sung (mức dầu trong bầu chứa phải thấp hơn mức dưới của lỗ nạp)
- Kiểm tra sự rò rỉ dầu ở các đường ống và chỗ nối, xung quanh bơm dầu trợ lực, cơ cấu lái, xem các ốc có lỏng ra không và có còn chốt chẻ.
* Bảo dưỡng định kỳ cấp 2.
Làm đầy đủ các nội dung của bảo dưỡng định kỳ cấp 1 và làm thêm một số nội dung sau:
- Kiểm tra sự làm việc của bơm dầu trợ lực lái.
- Kiểm tra dầu và nếu cần thiết thì thay dầu trong hệ thống trợ lực và cơ cấu lái.
- Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ các khớp cầu của các thanh lái và bơm mỡ đầy đủ vào các khớp (bơm vào cho đến khi thấy mỡ phòi ra khỏi các lỗ bơm).
Khi bảo định kỳ cấp 1 cũng như bảo dưỡng 2 cần chú ý một số quy định sau:
- Tháo lắp đúng quy trình.
- Làm đúng, làm hết nội dung trong bảo dưỡng sửa chữa.
- Giữ vệ sinh công nghiệp sạch sẽ, các chi tiết khi lắp ráp phải đảm bảo sạch sẽ.
- Chống làm bừa làm ẩu.
b. Yêu cầu kỹ thuật sau khi bảo dưỡng trợ lực lái của ôtô.
Sau bảo dưỡng, tiến hành thử xe và kết hợp kiểm tra tình trạng kỹ thuật của trợ lực lái và phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Toàn bộ hệ thống phải sạch sẽ, các bộ phận các cụm chi tiết phải đồng bộ, lắp ghép chắc chắn, phải có đủ ốc hãm, chốt hãm.
Đánh tay lái nhẹ nhàng, linh hoạt, vành tay lái phải tự động trả về vị trí xe đi thẳng sau khi không còn tác động lực trên vành tay lái.
4.2. Một số nội dung kiểm tra, điều chỉnh.
Độ an toàn chuyển động của ô tô và khả năng làm việc hiệu quả của trợ lực lái phụ thuộc vào nhiều hành trình tự do của vành tay lái. Việc kiểm tra trợ lực lái được bắt đầu từ việc xác định áp suất dầu trong trợ lực và hành trình tự do vành tay lái sau đó kiểm tra và điều chỉnh cơ cấu lái.
4.2.1. Kiểm tra độ rơ tổng hợp trên vành tay lái.
Độ rơ tổng cộng trên vành tay lái là góc quay (hay độ dài cung quay tự do) của vành tay lái từ vị trí tác động làm bánh xe bắt đầu chuyển hướng về một phía đến vị trí tác động làm bánh xe chuyển hướng về phía ngược lại. Độ rơ vành tay lái lớn là do hiện tượng mòn hoặc chỉnh sai cơ cấu lái và các thanh, đòn dẫn động lái. Do đó cần kiểm tra và điều chỉnh lại các bộ phận này.
a. Phương pháp kiểm tra.
Để đo độ rơ tổng hợp trên vành tay lái cần chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ, dụng cụ kê kích cùng với bộ thước đo chuyên dùng. Trị số độ rơ vành tay lái được xác định bằng dụng cụ đo chuyên dùng khi các bánh xe dẫn hướng ở vị trí xe chuyển động thẳng.
b. Trình tự tiến hành.
- Kiểm tra và điều chỉnh đúng độ căng dây đai dẫn động bơm trợ lực và mức dầu trong bầu dầu trợ lực
- Kích cho hai bánh xe dẫn hướng lên khỏi mặt đất kê chèn ôtô chắc chắn.
4.2.2. Kiểm tra và điều chỉnh khớp cầu thanh lái dọc.
a. Phương pháp kiểm tra.
Đỗ xe trên nền cứng, kéo chặt phanh tay, đánh tay lái để hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ôtô. Người kiểm tra tay phải cầm chắc đầu thanh lái dọc, khẩu độ tay tiếp giáp đầu dưới của tay quay đứng (hình 4.2).
b. Điều chỉnh.
Qua kiểm tra nếu khớp cầu thanh lái dọc có độ rơ thì tiến hành điều chỉnh như sau: Dùng kìm tháo chốt chẻ, dùng cờ lê chữ Z vặn ốc điều chỉnh vào đến chặt, sau đó nới ra từ 1/8, 1/4 đến 1/2 vòng ren đối với từng loại xe. Kiểm tra lại độ rơ nếu đã đạt yêu cầu thì lắp chốt chẻ. Các khớp cầu còn lại điều chỉnh tương tự (hình 4.3).
4.2.3. Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ dọc cơ cấu lái.
a. Phương pháp kiểm tra.
Có 2 phương pháp kiểm tra độ rơ dọc của cơ cấu lái.
* Phương pháp thứ nhất: Kiểm tra theo kinh nghiệm (phương pháp kiểm tra đơn giản). Được tiến hành như sau: Đỗ xe trên nền cứng, tương đối bằng phẳng. Đánh tay lái để hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ôtô, người lái ngồi trên ghế lái trong tư thế lái xe (2/3 lưng tựa vào đệm).
* Phương pháp thứ hai: Kiểm tra bằng cách cố định vành tay lái bằng dây buộc như (hình 4.4b). Tiến hành như sau: Đỗ xe trên nền cứng, tương đối bằng phẳng, chèn chắc bánh xe sau. Kích hai bánh xe trước lên cao cách mặt đất 40-50 mm, quay vành tay lái một vòng về phía trái (so với vị trí trung gian). Dùng dây ni lông buộc chặt vành tay lái vào trụ của cửa thông gió.
b. Điều chỉnh.
- Một số loại ô tô không cho phép cơ cấu lái có độ dơ dọc như ZIL-130,131, KRAZ-257, IFA-W50... Qua kiểm tra nếu có độ rơ dọc thì phải dùng dụng cụ chuyên dùng vặn chặt đai ốc bắt trục lái phía thành trước của ca bin. Chú ý sau khi vặn chặt đai ốc, phải được hãm bằng đệm hãm phong hỏng.
- Đối với các loại ô tô lắp cơ cấu lái cơ khí như GAZ-53, GAZ-66, UAZ-469, CA-30... Qua kiểm tra nếu thấy độ rơ dọc quá lớn là do hai ổ bi côn của trục vít quá mòn. Điều chỉnh bằng cách giảm số đệm đặt giữa vỏ và nắp dưới của hộp cơ cấu lái.
4.2.4. Điều chỉnh độ chụm của bánh xe dẫn hướng.
Độ chụm là hiệu số giữa khoảng cánh (δ= A-B) đo được giữa hai má lốp (hoặc hai vành sắt) đo ở phía sau và phía trước trục cầu trước trong cùng một mặt phẳng nằm ngang chứa đường tâm của trục cầu trước khi hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng (hình 4.5).
Ký hiệu độ chụm: δ = A - B
δ: Độ chụm bánh xe dẫn hướng (mm);
A: Khoảng cách giữa hai má lốp (hoặc vành sắt) đo ở phía sau;
B: Khoảng cách giữa hai má lốp (hoặc vành sắt) đo ở phía trước.
a. Điều kiện để kiểm tra và điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng.
- Ôtô đỗ trên nền đất cứng, bằng phẳng, hai bánh xe dẫn hướng ở vị trí xe đi thẳng và đã được kích khỏi mặt đất (30 ¸ 40 mm).
- Moay ơ của bánh xe dẫn hướng đã được điều chỉnh đúng độ rơ.
b. Phương pháp kiểm tra độ chụm bánh xe dẫn hướng.
- Đánh dấu vị trí đo trên hai má lốp hoặc hai vành sắt (chú ý tránh vị trí khuyết tật, vị trí có chữ, số, có dấu ở trên lốp).
- Đặt thước chuyên dùng đo khoảng cách giữa hai má lốp (hoặc hai vành sắt) phía sau trục cầu trước. Đọc trị số trên thước.
- Quay hai bánh xe 1800 để điểm đo nằm về phía trước cầu trước, đặt thước đo và đọc trị số trên thước.
c. Điều chỉnh độ chụm bánh xe dẫn hướng.
Tùy kết cấu cụ thể của cơ cấu hình thang lái, người ta có các cách khác nhau để điều chỉnh độ chụm. Song cơ bản việc điều chỉnh độ chụm xe ZIL-131 được thực hiện bằng cách thay đổi chiều dài thanh lái ngang, muốn điều chỉnh độ chụm ta dùng dụng cụ nới ốc hãm (3) đầu thanh lái ngang phía có bước ren lớn rồi tháo ốc hãm khớp cầu, đưa đầu thanh lái ra khỏi càng quay.
4.2.5. Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ ngang cơ cấu lái.
Độ rơ ngang cơ cấu lái là khe hở bên giữa răng trục vít và rãnh con lăn (với cơ cấu lái trục vít - con lăn) hoặc giữa răng của thanh răng với rãnh răng của cung răng (với cơ cấu lái kiểu trục vít đai ốc - thanh răng cung răng). Trong quá trình làm việc vị trí tiếp xúc, ăn khớp của các chi tiết với nhau bị thay đổi do mòn, dẫn tới làm khe hở giữa chúng tăng lên và làm cho độ rơ vành tay lái, hệ thống lái không nhậy.
b. Kiểm tra điều chỉnh cơ cấu lái trục vít - con lăn.
* Kiểm tra: Độ rơ ngang của cơ cấu lái loại này có thể kiểm tra theo hai phương pháp:
- Phương pháp thứ nhất: Đo cung dịch chuyển của đầu dưới đòn quay đứng. Tiến hành như sau: Đỗ ô tô trên nền cứng, tương đối bằng phẳng, đánh tay lái đưa hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ôtô. Tháo thanh lái dọc khỏi đòn quay đứng.
- Phương pháp thứ hai: Kiểm tra bằng lực kế, tiến hành như sau: Đỗ xe trên nền cứng, tương đối bằng phẳng, đánh tay lái đưa hai bánh xe dẫn hướng về vị trí tương ứng chuyển động thẳng của ô tô. Tháo thanh lái dọc khỏi đầu đòn quay đứng. Móc lực kế vào vành tay lái, kéo theo phương tiếp tuyến.
4.2.6. Kiểm tra và thay dầu trợ lực.
Khi kiểm tra mức dầu trong trợ lực thì xe phải đặt ở vị trí chuyển động thẳng trên đường bằng. Khi tháo nút xả dầu của bầu dầu phải cọ rửa nắp bằng xăng, nếu lưới lọc bị lắng cặn bẩn phải dùng thêm chất hoà tan để rửa.
- Nâng cầu trước xe cho tới khi bánh dẫn hướng không tiếp đất.
- Đặt dưới đất thùng đựng dầu để hứng dầu xả.
- Khởi động động cơ và cho chạy ở chế độ không tải.
- Để đổ dầu mới cần thực hiện các bước sau:
+ Vặn chặt nút xả dầu.
+ Lắp ráp bầu dầu và tháo nắp đổ dầu.
+ Tháo nắp chụp cao su van thông hơi.
4.2.8. Kiểm tra hiện tượng tay lái nặng.
Hiện tượng tay lái nặng liên quan đến hệ thống lái chủ yếu là do ma sát lớn trong các bộ phận của hệ thống lái. Có thể tìm nguyên nhân theo phương pháp kiểm tra phân đoạn như sau:
- Kích đầu xe để nâng bánh xe trước lên rồi xoay vành tay lái qua lại để kiểm tra độ nặng của nó.
- Tháo đòn kéo dọc khỏi đòn quay đứng rồi xoay vành tay lái kiểm tra lại độ nặng, nếu thấy nhẹ hơn nhiều thì chứng tỏ nguyên nhân là ở các khớp cầu của các thanh kéo trong cơ cấu dẫn động lái. Ngược lại, nếu vành tay lái vẫn nặng thì nguyên nhân là ở cơ cấu lái.
4.3. Sửa chữa trợ lực lái ô tô.
4.3.1. Một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.
Bất kỳ hư hỏng nào của trợ lực lái cũng làm cho xe khó đi thẳng hay quay vòng, điều khiển xe khó khăn và đó là nguyên nhân có thể gây tai nạn, khi trợ lực lái có sự hư hỏng thì người lái chóng mệt mỏi, làm việc trong điều kiện lái xe căng thẳng dễ gây mất an toàn.
Dưới đây là một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục đối với trợ lực lái trên ô tô.
4.3.2. Kiểm tra, phân loại, sửa chữa các cụm của trợ lực lái.
Việc kiểm tra, chẩn đoán xác định hư hỏng của trợ lực lái được thực hiện bằng cách cho ô tô chuyển động, kết hợp nghe và quan sát. Nếu việc kiểm tra, điều chỉnh, khắc phục hư hỏng của trợ lực lái thực hiện ở trên ô tô không được, hoặc ô tô vào sửa chữa lớn phải tiến hành tháo từng cơ cấu của hệ thống lái từ trên ô tô xuống, tháo rời từng cụm chi tiết, làm sạch tiến hành kiểm tra, phân loại và sửa chữa chi tiết.
Khi tháo lắp, kiểm tra sửa chữa phần trợ lực, phải chú ý và thực hiện chính xác các qui định đề ra.
4.3.3. Yêu cầu kỹ thuật sau sửa chữa.
Các chi tiết của trợ lực lái sau sửa chữa phải đồng bộ, chất lượng tốt. Khi lắp các cơ cấu của hệ thống lái lên ô tô phải chắc chắn, đảm bảo an toàn. Khi kiểm thử trợ lực lái trên thiết bị kiểm định, các thông số tiêu chuẩn phải đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật đối với từng nhãn hiệu ô tô. Hệ thống lái khi làm việc phải linh hoạt, nhẹ nhàng, không có tiếng kêu khi làm việc, không dò chảy dầu.
KẾT LUẬN
Qua một thời gian thu thập số liệu, tài liệu, cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân. Sự chỉ bảo giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn: TS ……………… và các thầy giáo trong bộ môn Ô tô quân sự - Khoa động lực, cùng với sự giúp đỡ của các cơ quan đơn vị, bạn bè cùng lớp, tôi đã hoàn thành đồ án. Trong đồ án này tôi đã thể hiện đầy đủ chặt chẽ các nội dung cơ bản như giới thiệu về trợ lực lái trên xe ô tô quân sự, phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc và tính toán kiểm nghiệm trợ lực lái nhằm đánh giá khả năng làm việc của nó trong các điều kiện và trong hoạt động tác chiến có đảm bảo hay không. Đồng thời đưa ra các quy định về bảo dưỡng, sửa chữa sát với điều kiện sử dụng ở đơn vị. Nhằm mục đích nâng cao hiệu quả sử dụng, nâng cao tuổi thọ và độ tin cậy khi sử dụng của trợ lực lái nói riêng và hệ thống lái nói chung.
Qua quá trình thực hiện đồ án “Khai thác trợ lực lái trên ô tô quân sự” bản thân nhận thấy: Trợ lực lái là một bộ phận rất quan trọng. Nhờ có trợ lực lái trong hệ thống lái đã làm giảm đi cường độ lao động của người lái và đảm bảo an toàn cho xe khi hoạt động trên đường, đồng thời nâng cao tính cơ động trong tác chiến, góp phần hoàn thành nhiệm vụ chung của đơn vị.
Do thời gian còn hạn chế, tài liệu tham khảo bằng tiếng việt còn ít, kiến thức của bản thân một số mặt còn chưa hoàn thiện, vì vậy trong đồ án không tránh khỏi các thiếu sót. Rất mong sự quan tâm đóng góp chỉ bảo chân tình của các thầy giáo, các bạn đồng nghiệp đối với đồ án của tôi.
Xin chân thành cảm ơn!
..........., ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
………………..
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Hữu Cẩn; Phạm Đình Kiên: Thiết kế tính toán ô tô máy kéo. NXB ĐH và THCN - 1972.
2. Ngô Hắc Hùng: Kết cấu và tính toán ô tô. NXB GTVT - 2008.
3. Nguyễn Phúc Hiểu; Vũ Đức Lập: Lý thuyết ô tô quân sự. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - 2002.
4. Phạm Đình Vi; Vũ Đức Lập: Cấu tạo ô tô quân sự - Tập 2. Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự - 1995
5. Hướng dẫn đồ án môn học "Lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô quân sự". Tập 4: Phần hệ thống lái.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"