MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE CHEVROLET CAPTIVA.............................................................................................. 4
1.1.Tổng quan xe ô tô Chevrolet Captive..................................................................................................................................... 4
1.2. Động cơ sử dụng trên ô tô Chevronet Captiva.................................................................................................................... 5
1.3. Hệ thống truyền lực ................................................................................................................................................................7
1.4. Hệ thống phanh...................................................................................................................................................................... 11
1.5. Hệ thống lái............................................................................................................................................................................ 12
1.6. Hệ thống treo ..........................................................................................................................................................................13
1.6.1. Hệ thống treo trước................................................................................................................................................................13
1.6.2. Hệ thống treo sau...................................................................................................................................................................14
1.7. Hệ thống an toàn ....................................................................................................................................................................15
1.8. Hệ thống điều khiển dây đây an toàn....................................................................................................................................15
1.9. Hệ thống điều hòa...................................................................................................................................................................16
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU, TÍNH BỀN VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET CAPTIVA....................17
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái xe Chevrolet captive........................................................................................................17
2.2. Các thông số kỹ thuật chính của hệ thống lái......................................................................................................................19
2.3. Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống lái...................................................................................................................20
2.3.1. Vành tay lái.............................................................................................................................................................................21
2.3.2. Trục lái và trục các đăng của hệ thống lái..............................................................................................................................22
2.3.3. Cơ cấu lái...............................................................................................................................................................................23
2.3.4. Nguyên lý làm việc trong hệ thống lái.................................................................................................................................... 24
2.3.4.1. Nguyên lý làm việc của bánh răng - thanh răng................................................................................................................. 25
2.3.4.2. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái....................................................................................................................................... 26
2.3.5. Dẫn động lái........................................................................................................................................................................... 27
2.3.6. Bơm trợ lực lái....................................................................................................................................................................... 28
2.4. Tính bền và kiểm nghiệm hệ thống lái.................................................................................................................................. 29
2.4.1. Các thông số chính của hệ thống lái...................................................................................................................................... 29
2.4.2. Xác định mô men quay vòng của bánh xe dẫn hướng.......................................................................................................... 30
2.4.3. Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng........................................................................................................................... 33
2.4.4. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái............................................................................................................................... 34
2.4.4.1. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái khi ô tô quay vòng tại chỗ…................................................................................34
2.4.4.2. Tính bền đòn quay đứng..................................................................................................................................................... 35
2.4.4.3. Tính bền thanh kéo bên...................................................................................................................................................... 37
2.4.5. Tính toán kiểm nghiệm dẫn động lái khi phanh với cường độ cao........................................................................................ 38
2.4.6. Tính toán kiểm nghiệm hình thang lái.................................................................................................................................... 39
2.5. Mô phỏng cấu tạo hệ thống lái bằng soliwork..................................................................................................................... 45
CHƯƠNG 3: HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI........................................................................................... 49
3.1 Những hư hỏng và biện pháp khắc phục.............................................................................................................................. 50
3.1.1 Độ rơ vành tay lái.................................................................................................................................................................... 51
3.1.2. Lực trên vành tay lái gia tăng hay không đều........................................................................................................................ 52
3.1.3. Áp suất của cường hóa lái thuỷ lực hệ thống lái không ổn định........................................................................................... 53
3.2. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái........................................................................................................................................ 54
3.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái............................................................................................................................................ 54
3.2.2. Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái................................................................................................................................ 55
3.2.3. Trình tự thay dầu trợ lực lái................................................................................................................................................... 56
KẾT LUẬN....................................................................................................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................................................................... 58
LỜI NÓI ĐẦU
Trong hệ thống giao thông vận tải của chúng ta ngành giao thông đường bộ đóng vai trò chủ đạo và phần lớn lượng hàng và người được vận chuyển trong nội địa bằng ô tô.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nghành ô tô ngày càng phát triển hơn. Khởi đầu từ những chiếc ô tô thô sơ hiện nay nghành công nghiệp ô tô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu cầu của con người. Những chiếc ô tô ngày càng trở nên đẹp hơn, nhanh hơn, an toàn tiện nghi hơn… để theo kịp với xu thế thời đại.
Để đảm bảo an toàn khi ôtô 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 người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao. Mà hệ thống lái là một bộ phận quan trọng đảm bảo tính năng đó. Việc quay vòng 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 cần phải nắm vững kết cấu và nguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái.
Đề tài: “Khai thác hệ thống lái trên xe Chevrolet Captiva” mong muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó. Nội dung chính của đề tài gồm:
Chương 1: Giới thiệu chung về xe Chevrolet Captiva.
Chương 2: Phân tích kết cấu, tính bền và kiểm nghiệm hệ thống lái xe Chevrolet Captiva.
Chương 3: Hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống lái.
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE CHEVROLET CAPTIVA
1.1. Tổng quan xe Ô Tô Chevrolet Captive
Ôtô Chevrolet là hãng xe được phát triển rộng ở thị trường Việt Nam từ năm 1993. Xe Chevrolet Captiva là loại xe du lịch 7 chỗ ngồi, được trang bị động cơ 2.4 DOHC Ecotec , hộp số 5 cấp. Khung gầm xe cứng cáp cho hiệu quả lái xe ổn định. Khả năng giảm xóc và chống rung tốt tạo cảm giác thoải mái và êm ả cho mọi hành khách trong xe trên mọi nẻo đường.
Tthông số kỹ thuật cơ bản xe Chevrolet Captiva như bảng 1.1.
1.2. Động cơ sử dụng trên xe Chevrolet Captiva
Xe Chevrolet Captiva được trang bị động cơ FAM II 2.4D. Động cơ DOHC 16V 2.4 lít, 136 mã lực tại 5.000 vòng/ phút và mô 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.
Thông số động cơ Chevrolet Captiva như bảng 1.2.
1.4. Hệ thống phanh
Thông số kỹ thuật của hệ thống phanh như bảng 1.4.
1.5. Hệ thống lái
Hệ thống lái trên ô tô Chevrolet captive là hệ thống lái kiểu bánh răng- thanh răng, có bộ trợ lực lái bằng thuỷ lực nên giúp giảm nhẹ lao động cho người lái và tăng tính an toàn lao động. Hệ thống trợ lực lái gồm 3 tổng thành: bơm trợ lực lái, bình dầu và cơ cấu lái. Bơm trợ lực lái là kiểu bơm cánh gạt, cơ cấu lái có các van điều khiển dòng dầu trợ lực vào các piston của thanh răng.
Hệ thống lái xe Chevrolet captiva gồm các thông số sau:
+ Đường kính ngoài của vô lăng có túi khí: 390 [mm]
+ Số vòng quay tối đa: 3,4 [mm]
+ Cột lái có thể điều chỉnh được, có cơ cấu giảm chấn và chỉnh nghiêng
1.6. Hệ thống treo
1.6.1. Hệ thống treo phía trước
Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắc chắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn.
1.6.2. Hệ thống treo sau
Là loại hệ thống treo đa liên kết, sử dụng lò xo trụ, Giảm chấn thuỷ lực, xi lanh tác động kép, Giảm chấn sử dụng trên hệ thống treo sau là loại giảm chấn thuỷ lực, tác động kép.
1.8. Hệ thống điều khiển dây đai an toàn
Dây đai an toàn là biện pháp chính để bảo vệ hành khách. Việc đeo dây an toàn tránh cho hành khách khỏi văng ra khỏi xe khi có tai nạn, hạn chế chấn thương, đồng thời giảm phát sinh va đập thứ cấp trong cabin.
Chương trình điều khiển ổn định bằng điện tử (ESP). ESP cảm nhận sự bất ổn trong suốt quá trình gia tốc, phanh rẽ hoặc quay vòng và tác động lên các bánh xe khi gặp sự cố giúp xe luôn vận hành ổn định.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU, TÍNH BỀN VÀ KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET CAPTIVA
2.1. Giới thiệu tổng quát về hệ thống lái Ô Tô Chevrolet Captiva
Hệ thống lái của ôtô Chevrolet Captiva là hệ thống lái có trợ lực. Cấu tạo của hệ thống lái bao gồm: vành tay lái, trục lái, các đăng truyền động, cơ cấu lái, bộ trợ lực thuỷ lực và dẫn động lái.
Bộ trợ lực thuỷ lực có nhiệm vụ làm giảm bớt lực điều khiển của người lái, làm giảm bớt các lực va đập sinh ra do đường xấu truyền lên vô lăng. Bộ trợ lực còn làm tăng tính an toàn khi có một bánh xe dẫn hướng bị nổ. Vì lúc đó người lái đủ sức giữ tay lái cho xe chuyển động thẳng và vừa thực hiện phanh ngặt.
Bơm trợ lực lái là loại bơm cánh gạt, được đặt trên thân động cơ và được dẫn động bằng đai dẫn động của xe.
Cơ cấu lái là loại bánh răng - thanh răng. Loại này có kết cấu nhỏ gọn, tỷ số truyền nhỏ, độ nhạy cao, chế tạo đơn giản và hiệu suất cao.
2.2. Các thông số kỹ thuật chính của các chi tiết của hệ thống lái Ô Tô Chevrolet Captiva
Thông số kỹ thuật của hệ thống lái như bảng 2.1.
2.3. Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống lái Ô Tô Chevrolet Captiva
2.3.1. Vành tay lái
+ Chức năng: có chức năng tiếp nhận mômen quay từ người lái rồi truyền cho trục lái.
+ Cấu tạo: vành tay lái ô tô Chevrolet Captiva có dạng hình tròn, có nan hoa được bố trí xung quanh vành trong của vành tay lái. Bán kính ngoài của vành tay lái là 195 mm.
Vành tay lái còn là nơi bố trí một số bộ phận khác của ô tô như: nút điều khiển còi, túi khí an toàn...
2.3.3. Cơ cấu lái
Trên ô tô Chevrolet Captiva người ta lắp cơ cấu lái kiểu Bánh răng-Thanh răng kết hợp dùng trợ lực thủy lực trực tiếp.
Cơ cấu lái loại này có ưu điểm là tỷ số truyền nhỏ, kết cấu đơn giản, hiệu suất cao nên được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và ô tô tải nhỏ.
2.3.4. Nguyên lý làm việc trong hệ thống lái
2.3.4.1. Nguyên lý làm việc của bánh răng - thanh răng
Cơ cấu bánh răng - thanh răng có nhiệm vụ xoay các van điều khiển để điều khiển dòng dầu thủy lực từ bơm vào 2 phía của piston thanh răng. Các piston thanh răng sẽ chuyển đổi áp lực dầu thành chuyển động tịnh tiến để dịch chuyển thanh răng sang phải hoặc trái. Chuyển động này thông qua các thanh rô tuyn và rô tuyn tới khuỷu lái rồi làm quay các bánh xe dẫn hướng.
Khi không có sự hổ trợ của hệ thống trợ lực lái, cơ cấu bánh răng - thanh răng sẽ được điều khiển bằng tay nhưng với lực nặng hơn. Chuyển động quay từ vô lăng sẽ truyền xuống bánh răng, bánh răng ăn khớp với thanh răng và biến chuyển đông quay của bánh răng thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng làm thanh răng dịch chuyển sang 2 phía.
2.3.4.2. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái
a. Khi xe đi thẳng:
+ Khi xe đi thẳng, vành tay lái ở vị trí trung gian, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.6. Chất lỏng từ bơm đến chạy vào trong lõi và trở về bình dầu, áp suất chất lỏng ở khoang bên trái (khoang II) và khoang bên phải (khoang I) của xylanh lực là như nhau, do đó piston không dịch chuyển. Thanh răng giữ nguyên vị trí với xe đi thẳng. Trong trường hợp này các va đập truyền từ bánh xe được giảm bớt nhờ chất lỏng ở áp suất cao.
b. Khi xe quay sang vòng sang trái:
+ Khi xe quay vòng sang trái, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.7. Thân van trong xoay sang trái mở đường dầu đi từ bơm tới vào khoang I của xylanh và mở đường dầu ở khoang II thông với đường dầu hồi về bình chứa, làm cho thanh răng dịch về bên trái đẩy bánh xe quay sang trái, thực hiện quay vòng sang trái.
c. Khi xe quay vòng sang phải:
+ Khi xe quay vòng sang phải, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.8. Thân van trong xoay sang phải mở đường dầu đi từ bơm tới vào khoang II của xylanh và mở đường dầu ở khoang I thông với đường dầu hồi về bình chứa, làm cho thanh răng dịch về bên phải đẩy bánh xe quay sang phải, thực hiện quay vòng sang phải.
+ Khi dừng quay vành tay lái ở một vị trí nào đó, thân van trong đứng yên, nhưng dầu vẫn tiếp tục đi vào buồng II, đẩy bánh răng ngược chiều làm thanh xoắn trả lại, các cửa van mở ở một trạng thái nhất định, tạo nên sự chênh áp suất ổn định giữa hai khoang I và II ở một giá trị nhất định đảm bảo ô tô không quay tiếp.
+ Kết cấu van xoay cho phép khả năng tạo nên góc mở thông các đường dầu bé, do vậy độ nhạy của cơ cấu cao.
2.3.5. Dẫn động lái
Dẫn động lái trên ôtô Chevrolet Captiva bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của các bánh xe. Bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của dẫn động lái là hình thang lái, được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang, và các cạnh bên. Nó có nhiệm vụ đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe không bị trượt lê khi quay vòng. Do đó làm giảm mài mòn lốp, giảm tổn hao công suất và tăng tính ổn định khi quay vòng.
2.4. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái Ôtô Chevrolet Captiva
2.4.1. Các thông số chính của hệ thống lái
Các thông số chính của hệ thống lái ô tô Chevrolet Captiva như bảng 2.2.
2.4.2. Xác định mômen quay vòng của các bánh xe dẫn hướng
Mômen cản quay vòng có giá trị lớn nhất khi quay vòng ô tô tại chỗ. Mô men cản quay vòng trong trường hợp này bao gồm: mômen sinh ra do lực cản lăn M1, mômen cản của các phản lực ngang ở vết tiếp xúc M2 và mômen ổn định các bánh xe dẫn hướng M3, tức là đối với một bánh xe dẫn hướng:
Mcq = M1 + M2 + M3 (2.1)
Trong đó:
M1 » f.Gbx.a (2.2)
Ở đây:
Gbx- Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng;
Gbx = 0,5G1 (2.3)
G1 - Trọng lượng phân bố lên cầu trước. G1 = 1100 [KG].
G1 = 1100.9,81 = 10791 [N]
Thế vào (2.3) ta được: Gbx = 0,5.10791 = 5395,5 [N]
Theo ký hiệu lốp 215/70R16
Ta được: r0 =418,2 [mm]
rbx = 0,95.418,2 = 397,29 [mm]
α - Góc doãng của bánh xe; α = 20.
Thế các giá trị trên vào (2.4) ta được: α = 0,03166 [m]
M2 = jnGbx.x = Y.x (2.6)
Ở đây:
Y - Lực ngang tổng hợp;
x - Độ dịch về phía sau của điểm đặt lực ngang tổng hợp so với tâm diện tích tiếp xúc giữa lốp với mặt đường do sự đàn hồi bên của lốp gây ra (hình 5.2).
Trên (hình 2.13) là sơ đồ mô tả sự lăn của bánh xe đàn hồi khi không có và khi có lực ngang tác dụng. Do độ đàn hồi bên của lốp mà khi bánh xe đàn hồi lăn dưới tác dụng của lực ngang nó sẽ lăn lệch và vết tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường sẽ quay tương đối đối với mặt phẳng bánh xe (hình 2.13b). Biến dạng ngang của lốp tăng dần từ phía trước ra phía sau vết tiếp xúc làm cho điểm đặt lực ngang tổng hợp Y dịch về phía sau so với tâm một lượng x (hình 2.13c).
Thế vào (2.7) ta được: M∑=709,979[N.m]
2.4.4. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái
2.4.4.1. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái khi ô tô quay vòng tại chỗ
Khi ô tô quay vòng tại chỗ sẽ sinh ra mômen cản tổng M∑ gồm: mômen cản lăn, mômen cản do phản lực ngang và mômen ổn định từ bánh xe dẫn hướng tạo ra quy dẫn về trục của trụ quay đứng.
M2 lớn nhất khi ta đánh vô lăng về bên trái hoặc bên phải hết cỡ; nghĩa là khi ta đánh vô lăng về bên trái (hoặc bên phải) 1,8 vòng thì bánh xe dẫn hướng bên trái (hoặc bên phải) quay tương ứng một góc 400 khi đó mômen cản quay vòng M2 là lớn nhất.
2.4.4.2. Tính bền đòn quay đứng
Thực tế trên ô tô Chevrolet Captiva các đòn quay đứng, thanh kéo bên và thanh kéo ngang được bố trí trong không gian không đồng phẳng nhưng các mặt phẳng chứa các thanh đó lệch nhau theo phương ngang (phương song song với mặt đường) một góc rất nhỏ. Do đó ta có thể xét các thanh trên chuyển động trong cùng một mặt phẳng song song với mặt đường.
Tại z = 0,=> Mx = 0 [N.m]
Tại z = l => Mx = -Q.l = -6544,46.0,168 = -1000,301[N.m]
Thông thường đòn quay đứng của hệ thống lái trên ô tô thường làm bằng thép C35.
Vì không có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy cơ tính của thép C35 để kiểm nghiệm độ bền của đòn quay đứng.
Ứng suất lớn nhất tại mặt cắt ngang có mômen uốn lớn nhất: σ = 18755,46 [N/cm2] = 1875,546[KG/cm2]
σ = [σ]u = 2600 [KG/cm2].
Kết luận: Vậy thanh đủ bền.
2.4.4.3. Tính bền thanh kéo bên
Xét thanh BC cân bằng.
Trường hợp thanh BC chịu nén:
Dùng mặt cắt 1-1 và xét phần bên trái.
∑X=0 <=> N = Fi = 5895,425[N]
Thông thường thanh kéo bên của hệ thống lái trên ô tô thường làm bằng thép C35.
Vì không có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy cơ tính của thép C35 để kiểm nghiệm độ bền của thanh kéo bên.
Tra sổ tay cơ khí, thép C35 có ứng suất nén cho phép [σ] = 2100 [KG/cm2]
Ứng suất nén trên mặt cắt ngang:
σn = 17506,271 [N/cm2] = 750,6271 KG/cm2]
σ = [σ]n = 2600 [KG/cm2].
Trường hợp thanh BC chịu kéo ta tính tương tự.
σk = σn= 496,012[KG/cm2] < 2100 [KG/cm2].
Kết luận: Vậy thanh BC đủ bền.
2.4.6. Tính toán kiểm tra hình thang lái
2.4.6.1. Cơ sở lý thuyết
Khi ta tính toán kiểm tra động học hình thang lái, người ta xác định quan hệ thực tế của các góc quay các bánh dẫn hướng đối với một ôtô cụ thể và so sánh nó với quan hệ lý thuyết (không kể đến độ biến dạng của lốp).
Muốn cho ôtô quay vòng không bị trượt thì điều kiện cần và đủ là các bánh xe phải cùng quay một tâm quay O.Với ôtô hai cầu (cầu trước dẫn hướng) tâm quay O nằm ngoài ôtô như trên hình 2.8 và liên hệ với nhau theo biểu thức:
Cotgβ-Cotgα = m/L (2.9)
Trong đó:
α - Góc quay của bánh dẫn hướng phía trong;
b - Góc quay của bánh dẫn hướng phía ngoài;
m - Khoảng cách giữa hai tâm trụ quay đứng (khi thiết kế bỏ qua các góc nghiêng, coi trụ quay là thẳng đứng);
L - Chiều dài cơ sở của xe.
Muốn đảm bảo chính xác hoàn toàn quan hệ trên giữa a và b, thì phải dùng một cơ cấu rất phức tạp, cồng kềnh tới 18 khâu. Trong thực tế, có thể dùng một số cơ cấu đơn giản hơn, đảm bảo được gần đúng quan hệ trên như: đĩa hình sao elíp, truyền động culít, truyền động xích và cơ cấu hình thang với các khớp nối. Ba cơ cấu đầu không được dùng vì phức tạp và làm việc không ổn định. Hiện nay dùng phổ biến nhất là cơ cấu hình thang gọi là hình thang lái Đan Tô. Phương trình (2.9) chưa kể đến độ biến dạng bên của các bánh xe. Để khi ôtô quay vòng với các bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa aLT và bLTvẫn giữ được như công thức (2.10) thì dạng hình thang lái Đantô phải hoàn toàn xác định. Hình thang lái Đantô không thế hoàn toàn thoả mãn quan hệ trong công thức (2.9) nhưng có thể chọn một quan hệ cơ cấu hình thang lái cho ta sai lệch với quan hệ lý thuyết một ít.
Xác định kích thước của hình thang lái gồm có xác định góc q, chiều dài l và n của các đòn bên và đòn ngang.
Từ sơ đồ trên ta tìm được quan hệ hình học giữa b, q và a
Với : q1= 900 - q
Trong thực tế phương pháp đặt hình thang lái theo góc q không thuận tiện lắm vì khó đo chính xác q nên để tiện lợi hơn người ta cho độ dài của giao điểm hai cánh tay đòn kéo dài đến cầu trước (đoạn xL).
Sử dụng phương trình (2.11) và đồ thị (Hình 2.19) có thể xác định các giá trị của θ
2.4.6.2. Quy trình kiểm tra
* Các thông đã biết:
+ Bề rộng 2 trụ xoay: m = 1445 [mm] = 1,445 [m]
+ Chiều dài cơ sở của xe: L = 2705 [mm] = 2,705 [m]
+ Chiều dài thanh kéo : n = 1360 [mm] = 1,360 [m]
+ Chiều dài đòn quay đứng: l = 168 [mm] = 0,168 [m]
+ q1= 210
Cho góc quay của bánh dẫn hướng phía trong α = 10 ÷ 400.
Điều kiện ε < 5%
Lập bảng tính ta được như bảng 2.3.
Từ bảng 2.3 ta thấy sai số tương đối giữa góc quay thực tế so với góc quay lý thuyết e luôn nhỏ hơn 5%. Vậy ta kết luận hình thang lái của ô tô Chevrolet Captiva có chất lượng tốt, nghĩa là các bánh xe dẫn hướng ít bị trượt khi quay vòng.
2.5. Mô phỏng tháo lắp, phân rã hệ thống lái bằng phần mềm Soliwork
2.5.1. Mô phỏng vô lăng trục lái 3d bằng Soliwork Chevrolet Captiva
Mô phỏng vô lăng trục lái bằng soliwork như bảng 2.21.
2.5.3. Mô phỏng bơm trợ lực lái 3d bằng Soliwork
Mô phỏng bơm trợ lực lái trong soliwork như bảng 2.23.
2.5.4. Biểu diễn hệ thống trợ lực thủy tực tằng Soliwork.
Mô phỏng trợ lực thủy lực bằng soliwork như hình 2.24.
2.5.6. Phân rã các chi tiết hệ thống lái chevrolet captiva bằng phần mềm Soliwork
Mô phỏng lắp ráp hệ thống lái trong soliwork như hình 2.26.
2.5.7. Thực hiện phân rã, lắp ráp các chi tiết, cụm chi tiết, mô phỏng hoạt động hệ thống lái trong môi trường Animation và xuất video.
Mô phỏng cấu tạo và hoạt động trong môi trường animation như hình 2.27.
CHƯƠNG 3
HƯỚNG DẪN KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI
3.1. Chẩn đoán những hư hỏng của hệ thống lái Ôtô Chevrolet Captiva và biện pháp khắc phục
Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy đúng hướng mong muốn, ở bất kỳ điều kiện đường xá nào và bất kỳ tốc độ nào của ôtô. Người lái không phải mất nhiều công sức để điều khiển vành tay lái, khi xe chạy thẳng cũng như khi thao tác lái. Trong quá trình vận hành sử dụng xe, các chi tiết của hệ thống lái thường xuyên làm việc. Các chi tiết chịu ma sát sẽ bị mòn, dẫn đến rơ lỏng do đó làm sai lệch động học quay vòng, lốp sẽ bị mòn nhanh và có thể dẫn đến không an toàn trong chuyển động.Vì vậy, phải thường xuyên theo dõi, kiểm tra nhằm kịp thời phát hiện, sửa chữa, điều chỉnh để phục hồi trạng thái kỹ thuật, điều kiện làm việc bình thường cho hệ thống lái, nhằm đảm bảo an toàn chuyển động cho xe.
3.1.1. Độ rơ vành tay lái
Độ rơ vành tay lái lớn nhất cho phép là 30 [mm], nếu lớn hơn có thể do các nguyên nhân sau:
- Vòng bi trục bánh xe bị mòn;
- Các khớp cầu (rô tuyn) bị mòn;
- Ổ bi trong cơ cấu lái bị mòn;
3.1.3. Áp suất của cường hóa lái thủy lực hệ thống lái không ổn định
+ Van lưu thông của bơm bị bẩn:
- Van lưu thông hạn chế việc nạp dầu vào bộ cường hoá khi số vòng quay của động cơ tăng lên. Van bị bẩn sẽ làm cho bộ cường hoá làm việc không bình thường . Áp suất trở nên không điều.
- Chỉ được phép đổ vào hệ thống cường hoá loại dầu sạch và đúng tiêu chuẩn, khi đổ phải dùng phểu lọc sạch. Trong thùng dầu trên đường dầu về phải có lưới lọc. Dùng dầu bẩn sẽ làm cho các chi tiết của bơm và bộ cường hoá thuỷ lực bị mòn nhanh chóng.
+ Bơm dầu không làm việc hoặc làm việc không ổn định:
- Kiểm tra dây đai xem có bị chùng hay hỏng không, nếu bị hỏng phải thay dây đai mới. Lưu ý: Dùng dưỡng do độ căng dây đai dẫn động; đai mới: 45-55 kg, đai cũ: 25-35 kg. Nếu độ căng đai không như tiêu chuẩn hãy thay nó.
+ Không khí lọt vào hệ thống cường hóa lái:
- Không khí có thể lọt vào bộ cường hoá thuỷ lực khi thay thế dầu. Điều đó sẽ làm cho áp suất bộ cường hoá thuỷ lực không đồng điều.
+ Mức dầu của bơm trong bình dầu không đủ hoặc có bọt:
- Mức dầu đúng quy định trong bình dầu phải lên tới mức đánh dấu. Mức dầu thấp làm cho khí lọt vào hệ thống. Do vậy phải luôn luôn kiểm tra mức dầu trên bình dầu. Kiểm tra xem có bọt hoặc vẩn đục không, nếu có bọt hoặc vẩn đục thì xả khí hệ thống lái.
+ Vành tay lái bị rung:
- Vô lăng bị rung là do áp suất lốp không đều, bánh xe không cân xứng bị đảo. Sai lệch độ chụm lớn. Các khớp cầu trong cơ cấu lái bị rơ. Cụm cơ cấu lái bị rơ.
- Do vậy để đảm bảo cho xe có tính dẫn hướng tốt ta phải bơm và đo lại áp suất lốp của các bánh xe nếu bánh xe bị đảo mà không điều chỉnh được thì phải thay thế điều chỉnh lại độ chụm, điều chỉnh độ rơ của các khớp cầu trong dẫn động lái đúng theo tiêu chuẩn cho phép, điều chỉnh lại độ lơ của cơ cấu lái.
+ Vành tay lái không trả về vị trí cân bằng:
- Sai góc đặt bánh xe: góc nghiêng ngang và dọc của trụ đứng, do mòn gây giảm hiệu ứng nghịch từ bánh xe lên vành tay lái.
3.2. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái ôtô Chevrolet Captiva
3.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái
Trong bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên, kiểm tra khoảng chạy tự do của tay lái và cả tác động của hệ thống lái đối với đường đi của ôtô. Cần xem tình trạng bên ngoài các tấm đệm khít của cácte cơ cấu lái để ngăn ngừa tình trạng rò rỉ dầu.
Trong bảo dưỡng định kỳ 20.000 km, kiểm tra độ kín khít của những mối ghép nối của bộ trợ lực lái, vặn chặt các đai ốc bắt chặt cơ cấu lái vào khung xe, các chốt cầu của đòn lái.
3.2.2. Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái
Để xác định mức độ mài mòn và tính chất sửa chữa, phải tháo rời các chi tiết trong hệ thống lái. Khi tháo tay lái và đòn quay đứng phải dùng van tháo. Những hư hỏng chính của các chi tiết hệ thống lái là: mòn thanh răng - bánh răng, ống lót, vòng bi và ổ lắp vòng bi. Mặt bích bắt chặt cacte bị sứt mẻ và nứt, mòn bạc ở cácte dành cho ổ bi kim đở ổ trục của đòn quay đứng và các chi tiết của khớp cầu thanh chuyển hướng, thanh chuyển hướng bị cong.
Để xác định mức độ mài mòn và tính chất sửa chữa, phải tháo rời các chi tiết trong hệ thống lái.
Khi tháo tay lái và đòn quay đứng phải dùng van tháo. Những hư hỏng chính của các chi tiết hệ thống lái là: mòn thanh răng – bánh răng, ống lót, vòng bi và ổ lắp vòng bi. Mặt bích bắt chặt cacte bị sứt mẻ và nứt, mòn bạc ở cácte dành cho ổ bi kim đở ổ trục của đòn quay đứng và các chi tiết của khớp cầu thanh chuyển hướng, thanh chuyển hướng bị cong.
Lỗ trên cácte dành cho ổ bi kim đở trục tròn quay đứng niếu bị mòn thì doa lại theo kích thước sửa chữa.
Trong cơ cấu dẫn động lái, chốt cầu và máng lót thanh chuyển hướng ngang bị mòn nhanh hơn, còn các đầu thì mòn ít hơn. Ngoài ra còn có những hư hỏng khác là do mòn lổ ở mút thanh, cháy ren, lò xo ép các máng đệm vào chốt cầu bị gãy hoặc yếu.
Tuỳ theo tính chất mài mòn mà xác định khả năng tiếp tục sử dụng của nắp thanh chuyển hướng ngang hay từng chi tiết. Nếu cần thiết thì tháo rời khớp của nắp. Muốn vậy, tháo chốt chẻ của nút ren, vặn nút ra khỏi lổ rồi tháo chi tiết ra. Chốt cầu bị mòn, bị sứt mẻ hay có vết xước, cần thay mới. Đồng thời lắp máng lót mới của chốt cầu. Thay mới các lò xo mòn hoặc gãy.
* Một số hiện hiện tượng hư hỏng nguyên nhân và cách khắc phục.
Một số hiện hiện tượng hư hỏng nguyên nhân và cách khắc phục thể hiện như bảng 3.1.
* Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ vành tay lái:
Độ rơ vành tay lái là độ dài cung quay tự do của vành tay lái từ vị trí tác độnglàm 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 được kiểm tra khi bánh xe dẫn hướng ở vị trí đi thẳng trên đường bằng.
- Việc kiểm tra độ rơ vành tay lái được thực hiện như sau:
+ Bước 1. Kiểm tra và điều chỉnh đúng độ căng dây đai dẫn động bơm dầu và mức dầu trong bình chứa của bơm dầu.
+ Bước 2. Khởi động động cơ và đặt hai bánh xe trước ở vị trí đi thẳng.
+ Bước 3. Xoay vành tay lái từ từ cho đến khi hai bánh xe trước bắt đầu dịch
chuyển rồi đánh một điểm dấu bằng phấn trên vành tay lái thẳng với một điểm dấu trên thước cố định.
+ Bước 5. Khoảng cách giữa hai dấu trên thước đo chính là độ rơ vành tay lái cần kiểm tra. Nếu số đo này vượt quá quy định thì cần kiểm tra và điều chỉnh các bộ phận liên quan.
3.2.3. Trình tự thay dầu trợ lực lái
+ Bước 1: Dùng kích (jack) nâng đầu xe lên, rồi kê con đội vào, giữ cho đầu xe nâng cao.
+ Bước 2: Rút ống dẫn dầu về bình (Return Hose, thường là ống nhỏ, nếu có 2 ống). Gắn một cái ống Plastic trong (có thể mua tại cửa hàng phụ tùng) thay vào chỗ đó. Rồi nâng đầu kia của ống plastic lên cao hơn miệng bình. Mục đích: Ðể dầu khỏi chảy từ trong bình ra ngoài.
+ Bước 4: Mở máy trở lại, lắc trọn vòng tay lái từ bên này qua bên kia và ngược lại vài lần, để “ợ” bọt khí khỏi hệ thống.
+ Bước 6: Kiểm tra mức dầu. Nếu chưa đủ thì châm thêm cho đúng mức.
+ Bước 7: Ðóng nắp bình dầu. Chạy vài vòng để kiểm tra.
KẾT LUẬN
Sau thời gian hơn 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp với đề tài “Khai thác hệ thống lái trên xe Chevrolet Captiva” em đã cơ bản hoàn thành đề tài với sự giúp đỡ tận tình của Thầy giáo hướng dẫn : ThS…………… và các thầy trong Khoa.
Trong đề tài này em đi sâu tìm hiểu tính năng hoạt động của hệ thống lái, nguyên lý làm việc của các bộ phận đến các chi tiết chính trong hệ thống lái. Phần đầu đồ án em giới thiệu chung về hệ thống lái Chevrolet Captiva. Tiếp theo em phân tích kết cấu, tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái và vẽ Mô phỏng 3D bằng phần mềm Soliwork trên xe Chevrolet Captiva. Cuối cùng em hướng dẫn khai thác sử dụng hệ thống lái Tìm hiểu các hư hỏng của hệ thống lái thường gặp và bảo dưỡng .
Tuy nhiên do thời gian hạn chế nhiều phần chưa được trang bị trong thời gian học tập tại trường, tài liệu tham khảo hạn chế và chưa cập nhật đầy đủ các tài liệu về xe nên không tránh khỏi những thiếu sót mong các thầy chỉ dẫn thêm. Qua đề tài này đã bổ sung cho em thêm nhiều kiến thức chuyên ngành về các hệ thống ôtô và đặc biệt là hệ thống lái. Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em cũng nâng cao được những kiến thức về công nghệ thông tin: Soliwork,Word, Excel, AutoCAD… phục vụ cho công việc sau này. Đồng thời qua đó bản thân em cần phải cố gắng học hỏi hơn nữa để đáp ứng yêu cầu của Thầy hướng dẫn và Khoa Ô Tô đề ra. Em rất mong các Thầy Cô góp ý để đồ án tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh , Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài , Lê Thị Vàng (1998). Lý thuyết ô tô, máy kéo. NXB khoa học và kỹ thuật. Hà Nội.
[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1985), Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo (tập 2,3), NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.
[3]. Nguyễn Hoàng Việt (1998). Kết cấu và tính toán ô tô. Tài liệu lưu hành nội bộ của khoa cơ khí Giao Thông- Đại Học Đà Nẵng.
[4]. Trần Thanh Hải Tùng, Nguyễn Lê Châu Thành (2005). Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ô tô. Đà Nẵng: Đại học Bách Khoa.
[5]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (2004).Thiết kế chi tiết máy. Hà Nội: NXB Giáo dục.
[6]. https://www.chevrolet.com.vn
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"