MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE CHEVROLET COLORADO LTZ 2.8

1.1.Tổng quan xe Chevrolet Colorado LTZ 2,8

1.1.1.Thông số cơ bản kĩ thuật của xe

1.1.2 Động cơ sử dụng trên ô tô Chevrolet Colorado LTZ 2.8

1.1.3. Hệ thống truyền lực

1.1.4. Hệ thống phanh

1.1.5. Hệ thống lái

1.1.6. Hệ thống treo

1.1.7. Hệ thống an toàn

1.1.8. Hệ thống điều hòa

Chương 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET COLORADO LTZ 2.8

2.1. Giới thiệu chung hệ thống lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8

2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8

2.2.1. Vành tay lái

2.2.2. Trục lái và trục các đăng của hệ thống lái

2.2.3. Cơ cấu lái

2.2.4. Van phân phối

2.2.5. Nguyên lý làm việc của bánh răng - thanh răng

2.2.6. Dẫn động lái

2.2.7. Bơm trợ lực lái

2.3. Nguyên lý làm việc trợ lực lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8

2.4. Cảm giác mặt đường và tính tùy động

2.4.1. Cảm giác mặt đường

2.4.2. Tính tùy động

Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET CO LORADO LTZ 2.8

3.1. Các thông số đầu vào   

3.2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái

3.2.1. Kiểm nghiệm động học hình thang lái

3.3.2. Xác định momen cản quay vòng

3.3.3. Tính bền hệ thống lái

3.3.4. Tính bền trục lái

3.3.5. Tính bền đòn kéo ngang

3.3.6. Tính bền đòn kéo dọc

3.3.7. Tính bền thanh nối bên của dẫn động lái

3.3.8. Tính bền khớp cầu

Chương 4. HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI

4.1. Các yêu cầu chung

4.2. Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái

4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên.

4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1 (sau 6500Km).

4.2.3. Bảo dưỡng cấp 2 (sau 12500 Km).

4.3. Các hư hỏng và cách khắc phục

4.3.1. Lái nặng.

4.3.2. Hành trình tự do lớn.

4.3.3. Trợ lực lái làm việc nhưng lực trợ lực nhỏ.

4.3.4. Lực trợ lực nhỏ và không đều khi quay vòng về hai phía.

4.3.5. Mất trợ lực lái.

4.3.6. Có tiếng ồn khi bơm làm việc.

4.3.7. Có tiếng gõ trong cơ cấu lái.

4.3.8. Dầu chảy qua lỗ thông hơi của bơm.

4.3.9. Dầu nóng quá gây lọt dầu.

4.3.10. Dây đai quá căng.

4.3.11. Dây đai chùng.

4.3.12. Chay dầu ở các đệm phớt.

4.4. Một số nội dung bảo dưỡng,sữa chữa chính

4.4.1. Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái.

4.4.2. Kiểm tra đầu thanh nối.

4.4.3. Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng.

4.4.4. Điều chỉnh góc quay vô lăng.

4.4.5. Kiểm tra áp suất, độ đảo của lốp.

4.4.6. Kiểm tra góc quay bánh xe.

4.4.7. Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm.

4.4.8. Bảo dưỡng bộ phận trợ lực lái.

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI MỞ ĐẦU

  Trong chương trình đào tạo Kỹ sư ngành Cơ Khí thì đồ án tốt nghiệp là không thể thiếu, là điều kiện tất yếu rất quan trọng mà mọi sinh viên cần phải hoàn thành, để hiểu biết một cách chặt chẽ và nắm vững sâu về ô tô. Trong quá trình học tập, tích lũy kiến thức, việc bắt tay vào khảo sát một hệ thống trên xe hay tổng thể xe là việc quan trọng. Điều này củng cố kiến thức đã được học, thể hiện sự am hiểu về kiến thức cơ bản và cũng là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hợp lý nghĩa là lúc này sinh viên đã được làm việc của một cán bộ kỹ thuật.

   Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa rất mạnh mẽ, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mới ra đời còn non trẻ khi mới chỉ dừng lại ở quy mô lắp ráp, sửa chữa, chế tạo một số chi tiết nhỏ với tỷ lệ nội địa hóa tăng dần theo thời gian nhưng tương lai hứa hẹn có nhiều khởi sắc. Hiện nay các loại xe được khai thác sử dụng trong nước bao gồm nhập khẩu từ nước ngoài và một phần lắp ráp trong nước, các loại xe này có các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa hình và khí hậu Việt Nam. Do đặc thù khí hậu nước ta là nhiệt đới gió mùa ẩm, địa hình nhiều đồi núi, độ ẩm cao nên nhìn chung là điều kiện khai thác tương đối khắc nghiệt. Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá và kiểm nghiệm các hệ thống, các cụm trên xe là việc hết sức cần thiết để đảm bảo khai thác sử dụng xe có hiệu quả cao góp phần nâng cao tuổi thọ xe cũng như tính kinh tế.

   Hệ thống lái của ôtô là một hệ thống quan trọng dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô chuyển động theo một quỹ đạo xác định nào đó. Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng được sử dụng phổ biến trên các xe ôtô du lịch và xe tải nhỏ, xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 cũng nằm trong số đó.

   Để góp phần thực hiện công việc trên và cũng là đúc rút lại những kiến thức sau 5 năm học tập trên ghế giảng đường “Học viện Kỹ thuật Quân sự” em đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khai thác hệ thống lái trên xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8”. Nội dung đề tài gồm:

 Chương 1: Giới thiệu chung về xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8.

 Chương 2: Phân tích kết cấu hệ thống lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8.

 Chương 3:Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe Chevrolet Calorado LTZ   2.8.

 Chương 4: Hướng dẫn khai thác, sử dụng hệ thống lái.

    Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ thống lái của ôtô Chevrolet Colorado nói riêng,từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn.

   Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: TS………….. đã chỉ bảo tận tình, các thầy giáo trong bộ môn ô tô quân sự đã hết sức tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài đồ án của mình.

                             Hà nội, ngày …. tháng …. năm 20…

                     Sinh viên thực hiện

                 ………………..

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE CHEVROLET COLORADO LTZ 2.8

   Xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8  là xe bán tải hai cầu . Dòng xe bán tải (pick-up) đang được người Việt Nam ưa chuộng bởi tính đa dụng của nó, nó vừa có thể được dùng làm chiếc xe vận chuyển hàng hóa vừa có thể sử dụng như một chiếc xe du lịch bán tải khá đa dụng và tiện lợi.

   Dòng xe bán tải Colorado là kết tinh của hơn 100 năm danh tiếng của Chevrolet. Colorado ra mắt vào năm 2004 tại Mỹ và phát triển qua ba thế hệ, Chevrolet Colorado nay đã trở thành mẫu xe bán tải cho thị trường toàn cầu được ưa chuộng tại hơn 140 quốc gia. Hình dáng bên ngoài xe bán tải Chelvrolet Colorado LTZ 2.8 trên hình 1.1.

1.1.Tổng quan xe Chevrolet Colorado LTZ 2,8

1.1.1.Thông số cơ bản kĩ thuật của xe

Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 thể hiện như bảng 1.1.

1.1.2 Động cơ sử dụng trên ô tô Chevrolet Colorado LTZ 2.8

Động cơ tăng áp Duramax 2.8L trang bị cho phiên bản LTZ sản sinh công suất cực đại đạt 193 mã lực tại 3600 vòng/phút và momen xoắn cực đại đạt 500 Nm  tại 2000 vòng/phút.

Động cơ hiệu suất cao và tiết kiệm nhiên liệu này sở hữu hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp, turbo điều khiển cánh (VGT) và bộ làm mát khí nạp giúp tăng lực xoắn trong khi giảm số vòng quay. Mô-tô trợ lực được điều khiển bằng Mô đun điều khiển động cơ (ECM) nâng cao hiệu suất vận hành của xe và giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu. Do vậy, động cơ vận hành uy lực này chỉ tiêu thụ 7.5 lít dầu diesel/100km.

Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp giúp động cơ hoạt động với hiệu suất vượt trội mà lại tiết kiệm nhiên liệu hàng đầu. Turbocharger và hệ thống lọc khí thải kết hợp hiệu quả trong việc kiểm soát nhiệt độ và mật độ khí trong động cơ, giúp cải thiện kỳ nổ.

Thông số động cơ Chevrolet Colorado LTZ 2.8 thể hiện như bảng 1.2.

1.1.3. Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực của xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8  được bố trí theo kiểu FF (động cơ nằm ngang đặt ở đằng trước, cầu trước chủ động). Ô tô Chevrolet Colorado LTZ 2.8 đang khảo sát có cầu trước chủ động dẫn hướng.

Hệ thống truyền lực tích hợp vào trong một cụm gồm có phần biến mô thuỷ lực đảm nhiệm luôn vai trò 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 luôn trong đó.

Khối điều khiển điện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đặt trên xe sau đó xử lý những thông 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.    

Các tỷ số truyền của hộp số AW55-51LE thể hiện như bảng 1.3.

Biến mô thuỷ lực đóng vai trò là ly hợp, cũng có tác dụng truyền và ngắt công suất. Mô men 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.

1.1.4. Hệ thống phanh

Hệ thống phanh xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 là hệ thống phanh dẫn động thủy lực, sử dụng cơ cấu phanh đĩa cầu trước, cơ cấu phanh tang trống cầu sau. Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) kết hợp hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD (Electronic Brake Force Distribution) cùng thiết bị cảm biến tải trọng để đảm bảo tối ưu hóa trên mọi địa hình.

1.1.5. Hệ thống lái

Hệ thống lái trên xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 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. 

1.1.7. Hệ thống an toàn

a. Nhiệm vụ túi khí

Hệ thống túi khí được trang bị trên xe bảo vệ cho lái xe và người ngồi trên ghế phụ tránh những tai nạn trong quá trình xảy ra va chạm.

Bộ điều khiển túi khí (RCM) đặt ở sàn xe trong khoang cabin nằm ở phía dưới tay số. Khi va chạm xảy ra, bộ điều khiển RCM xử lý và tính toán tín hiệu vào từ những cảm biến (cảm biến va chạm lắp ở bên ngoài và cảm biến va chạm nằm bên trong bộ điều khiển RCM) để xác định lực va chạm sau đó đưa ra quyết định chính xác.

b. 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.

1.1.8. Hệ thống điều hòa

Hệ thống điều hòa trên xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 gồm có máy nén, bộ hoá  hơi, van điều khiển lưu lượng, bình chứa, bộ ngưng tụ. Để tăng hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất công tác và không khí xung quanh, người ta đặt các quạt hút không khí lưu thông qua bộ hoá hơi cũng như bộ ngưng tụ. Van điều khiển lưu lượng kiểu ống tiết lưu có tiết diện thông qua định cữ sẵn nên lưu lượng môi chất thông qua cố định do đó không thể điều chỉnh được cường độ làm lạnh theo nhiệt độ hiện thời. 

Chương 2

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET COLORADO LTZ 2.8

Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô chuyển động theo một quỹ đạo xác định nào đó. Hệ thống lái là một trong các hệ thống an toàn trên xe nên phải đảm bảo những yêu cầu sau:

-  Đảm bảo cho xe quay vòng ngoặt, trong thời gian ngắn, trên diện tích bé.

- Đảm bảo động lực học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng tránh trượt lê gây mòn lốp.

- Hệ thống lái phải có khả năng ngăn được các va đập của bánh xe dẫn hướng lên vành tay lái.

- Giữ cho xe chuyển động thẳng ổn định.

- Đặt cơ cấu lái lên phần được treo của ô tô (để kết cấu hệ thống treo không ảnh hưởng đến hệ thống lái), cấu tạo đơn giản điều khiển nhẹ nhàng và thuận lợi.

2.1. Giới thiệu chung hệ thống lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8

Hệ thống lái của xe Chevrolet Colorado LTZ  2.8 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. Được thể hiện ở (hình 2.1).

2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8

2.2.1. 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 xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 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 360 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...

2.2.2. Trục lái và trục các đăng của hệ thống lái

Trục lái là thành tố cấu thành hệ thống lái có chức năng chính là truyền momen lái từ vô lăng đến cơ cấu lái. Một trục lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái. Trục lái trên xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 có cấu tạo phức tạp hơn nó cho phép thay đổi độ nghiêng của vành tay lái hoặc cho phép trụ lái chùm ngắn lại khi người lái va đập trong trường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái.

Truyền động các đăng được là bộ phận nối tiếp giữa trục lái và cơ cấu lái. Khớp nối các đăng cho phép có độ lệch giữa trục lái và trục vít của cơ cấu lái khi 2 trục này không đồng trục với nhau và thay đổi chiều dài khoảng cách trục. 

2.2.3. Cơ cấu lái

Cơ cấu lái dùng để truyền lực lái từ vành tay lái đến dẫn động lái. Cơ cấu lái sử dụng trên xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8 là cơ cấu lái kiểu bánh răng – thanh răng. Sử dụng chủ yếu trên các xe công suất bé. Vỏ của cơ cấu lái được làm bằng gang, trong vỏ có các bộ phận làm việc của cơ cấu lái, gồm trục răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng, vỏ của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng kết hợp làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái. Kết hợp làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái.

Khi quay vành tay lái thông qua trục lái thì trục răng 3 sẽ làm dịch chuyển thanh răng 7 qua trái hoặc phải. Hai đầu thanh răng được nối với bánh xe dẫn hướng qua các khớp cầu và thanh nối sẽ làm quay bánh xe dẫn hướng tương ứng với góc đánh vành tay lái. Dẫn hướng thanh răng 5 giúp giữ thanh răng không bị quay trong vỏ cơ cấu lái.

2.2.4. Van phân phối

Đặc điểm kết cấu của van phân phối thể hiện trên hình 2.7 Van phân phối được bố trí trong cơ cấu lái cùng với trục bánh răng trụ răng xoắn, trên hình 2.7 cho thấy trục van phân phối (trục van điều khiển) và trục bánh răng trụ răng xoắn được nối với nhau bằng một thanh xoắn. Vỏ van phân phối (van quay) được nối với trục bánh răng trụ răng xoắn bằng một chốt cố định, có nghĩa là van quay và trục bánh răng trụ răng xoắn luôn chuyển động cùng với nhau.

Qua hình 2.7 cho thấy trục van phân phối và trục bánh răng trụ răng xoắn ngoài việc ghép bằng thanh xoắn còn được khớp với nhau bởi miếng hãm nhưng có khe hở.

Trên hình 2.7 cho ta thấy kết cấu và vị trí tương đối giữa các cửa van được tạo bởi trục van điều khiển và van quay. Trên trục van điều khiển có mặt vát, trên mặt vát có lỗ xuyên tâm để dẫn dầu vào lõi trục van điều khiển, dầu từ cửa vào qua các lỗ hướng tâm trên van quay thông với lõi trục van điều khiển qua các mặt vát này. 

2.2.5. 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 .

2.2.6. Dẫn động lái

Dẫn động lái trên ôtô Chevrolet Colorado LTZ 2.8 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. 

2.2.7. Bơm trợ lực lái

Bơm trợ lực lái lắp trên xe ô tô Chevrolet Colorado LTZ  2.8 là loại bơm cánh gạt tác dụng kép,  nghĩa là trong một vòng quay bơm thực hiện hai lần hút và hai lần đẩy, số cánh gạt là 10 cánh. 

Nguyên lý hoạt động của bơm trợ lực thủy lực:

Khi roto quay, dưới tác dụng của lực ly tâm các cánh gạt này bị văng ra và tì sát vào một không gian kín hình ô van. Dầu thủy lực bị hút từ đường ống có áp suất thấp và bị nén tới một đầu ra có áp suất cao. Lượng dầu được cung cấp phụ thuộc vào tốc độ của động cơ. 

2.3. Nguyên lý làm việc trợ lực lái xe Chevrolet Colorado LTZ 2.8

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 2.8. 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. 

b. Khi xe quay sang vòng sang trái

+ Khi xe quay vòng sang trái, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.9. 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.

+ Khi dừng quay vành tay lái ở một vị trí nào đó, thân van trong đứng yên, nhưng dầu vẫn tiếp tục đi vào khoang I, 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.

c. Khi xe quay vòng sang phải

+ Khi xe quay vòng sang phải, cụm van xoay nằm ở vị trí như hình 2.10. 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.

2.4. Cảm giác mặt đường và tính tùy động

2.4.1. Cảm giác mặt đường

Trong quá trình quay vòng, áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực tăng tỉ lệ với momen cản quay vòng bánh xe và sự dịch chuyển tương đối giữa trục van điều khiển và van quay, hay nói cách khác là độ biến dạng của thanh xoắn. 

2.4.2. Tính tùy động

Khi đang đánh tay lái, người lái xe dừng lại (không quay tiếp tục) xu hướng của momen cản đang gia tăng sẽ tác động lên pít tông của cụm xi lanh lực theo chiều ngược lại với chiều điều khiển của người lái. Đồng thời khi người lái không đánh tay lái nữa cũng có nghĩa là áp suất dầu trong khoang xi lanh lực sẽ không tăng lên nữa và thanh xoắn được giữ ở một góc xoắn nhất định.

Chương 3

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET CO LORADO LTZ 2.8

3.1. Các thông số đầu vào   

 Thông số vào cho tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái bao gồm các thông số kích thước, tải trọng phân lên cầu dẫn hướng, điều kiện đường , các thông số của bộ truyền cơ cấu lái.... Các thông số này được trình bày trong Bảng 3.1

3.2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái

3.2.1. Kiểm nghiệm động học hình thang lái

3.2.1.1. Điều kiện quay vòng đúng

Ta có:

a_i: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong (độ).

β_i: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài (độ).

B: là khoảng cách giữa hai đường tâm trụ đứng (mm).

L : là chiều dài cơ sở của ôtô (mm).

Như vậy, ta có thể thấy để đảm bảo cho các bánh xe dẫn hướng lăn không trượt khi vào đường cong thì hiệu cotg các góc quay vòng bánh xe dẫn hướng bên trong và bên ngoài phải luôn luôn bằng một hằng số B₀/L.

Thay số vào ta được: 0,437

3.3.1.2. Động học hình thang lái 6 khâu

Khi bánh xe bên trái quay đi một góc a và bên phải quay đi một góc b, lúc này đòn bên của bánh xe bên phải hợp với phương ngang một góc (q-b) và bánh xe bên trái là (q +a).

Trình tự kiểm tra như sau:

+ Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị b_i khác nhau.

+ Bằng phương pháp đồ thị (hình vẽ) xác định các góc quay α_i tương ứng của bánh xe bên ngoài.

+ Xác định các giá trị của hệ số d_i tương ứng với từng cặp góc (a_i, b_i) khác nhau theo công thức (3.16).

+ Các giá trị d_i càng gần bằng 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 không đáng kể.

+ Kết quả tính toán cụ thể theo công thức (3.16) được lập thành bảng 3.2.

Đối với các ôtô hiện đang sử dụng hệ số dao động d_i trong khoảng d = 0,9 ÷ 1,07. Như vậy dựa theo kết quả tính toán có thể thấy hình thang lái của xe FE đảm bảo điều kiện quay vòng không xảy ra trượt bên.

3.3.2. Xác định momen cản quay vòng

3.3.2.1. Xác định momen cản quay vòng

Trạng thái nặng nề nhất khi quay vòng xe là khi xe đứng yên tại chỗ. Lúc đó momen cản quay vòng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng được tính theo công thức: sẽ bằng tổng momen cản lăn của bánh xe dẫn hướng M₁, momen cản do bánh xe trượt lết trên đường M₂, và momen do tính ổn định chuyển động thẳng M₃.

a/ Momen cản lăn M₁

Ta có:

G₁: là tải trọng tác dụng lên cầu trước dẫn hướng;

Thay số vào ta được: G_bx = 4517 (N). 

a: là cánh tay đòn của bánh xe dẫn hướng a = 0,03 (m).

f: là hệ số cản lăn ta xét trong trường hợp ôtô chạy trên đường nhựa và khô, chọn f = 0,015.

Thay số vào (3.18) ta được: M₁=2,03 (Nm)

b/ Momen cản lăn do bánh xe trượt lết trên đường M₂

Khi có lực ngang Y tác dụng lên bánh xe thì bề mặt tiếp xúc giữa lốp và đường sẽ bị lệch đi đối với trục bánh xe. Nguyên nhân lệch này là do sự đàn hồi bên của lốp. Điểm đặt của lực Y sẽ nằm cách hình chiếu của trục bánh xe một đoạn x về phía sau (hình 3.4). 

Ta có:

H- là chiều cao của lốp: H=255.0.65=165.7 [mm]

Với bánh xe có cỡ lốp là 255/65R17 ta được : r= 381,6(mm)

Ta thừa nhận: r_bx = 0,96.r = 0,96. 381.6= 228,9 (mm)

c/ Momen do tính ổn định chuyển động thẳng M₃­­­­­­­­

Giá trị của M₃ thường rất nhỏ lấy M₃ = 0.

3.3.2.2. Xác định lực tác dụng lên vành tay lái

Khi đánh lái trong trường hợp ôtô đứng yên tại chỗ thì lực đặt lên vành tay lái để thắng được lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng là lớn nhất. 

Ta có:

M_S: là mômen cản quay vòng.  M­_c = 474.65  (Nm).

R: là bán kính vành lái. R = 0.18 (m).

i_w: là tỷ số truyền cơ cấu lái . i_w = 18.

h_th: là hiệu suất thuận của cơ cấu lái, đối với cơ cấu lái bánh răng - thanh răng hiệu suất thuận, h_th = 0,75.

i_d: là tỷ số truyền của truyền dẫn động lái, i_d  = 0,984.

Vậy thay vào công thức (3.23): 198,50 (N).

3.3.4. Tính bền trục lái

Trục lái làm bằng thép 20 có ứng suất cho phép 80 [MN/m²]. Trục lái chế tạo đặc có đường kính d = 20 mm.

Ta có:

P­_vl: lực cực đại tác dụng lên vành tay lái. P­_vl = 198,50 (N).

R: bán kính vành tay lái. R = 180 (mm).

W_x: mô đun chống xoắn: 1600(mm³)

Thay số vào công thức (3.12): 22,24 (N/mm²)                     

3.3.5. Tính bền đòn kéo ngang

Trong quá trình làm việc đòn kéo ngang chỉ chịu kéo nén theo phương dọc trục. Do vậy khi tính bền ta chỉ cần tính kéo, nén và lực tác dụng từ bánh xe. Tính bền đòn kéo ngang theo chế độ phanh cực đại.

Ta có:

G₁:  tải trọng  trong trạng thái tĩnh. G₁ = 9034 (N).

M_1p: hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu trước khi phanh, M_1p= 1,4.

j : hệ số bám giữa lốp và mặt đường. j = 0,8.

Thay vào công thức (3.14) ta được: 10118,9 (N)

Đòn kéo ngang được chế tạo bằng thép ống CT20 có đường kính trong và ngoài lần lượt là: D = 20 mm; d = 10mm.

[s_b] = 350 (kg/cm²) = 35 (MN/m²)

Với hệ số dự trữ bền ổn định n = 2 ta có:

[s_b] = 17,5 (MN/m²)

Thay số vào công thức (3.16): 6,62 (N/mm²)

Vậy đòn kéo ngang đảm bảo độ bền và độ ổn định.

3.3.6. Tính bền đòn kéo dọc

Để đảm bảo an toàn và tính ổn định trong quá trình làm việc, đòn bên được làm bằng thép 20X. Đòn bên của dẫn động lái chủ yếu chịu ứng suất uốn. Do vậy ta tính bền theo điều kiện uốn:

Mu=AB×Q2=160×1560.61=249697,6 (Nm)

Kiểm tra ứng suất uốn tại vị trí nguy hiểm nhất tại chỗ giao nhau giữa hai tiết diện.

Thay số ta được: 124,84 [N/mm²]

So sanh điều kiện, thấy Nên thoả mãn điệu kiện bền uốn.

3.3.8. Tính bền khớp cầu

Khớp cầu được bố trí trên đòn kéo dọc, đòn ngang hệ thống lái. Chúng là khâu quan trọng của dẫn động lái. Khớp cầu có lò xo nén đặt hướng kính.

Với điều kiện là khớp làm việc ở chế độ tải trọng động và chịu va đập. Khớp cầu được kiểm nghiệm độ bền theo ứng suất chèn dập tại vị trí làm việc và kiểm tra độ bền cắt tại vị trí có tiết diện nguy hiểm.

 Kiểm tra bền khớp cầu:

+ Lực tác dụng lên khớp cầu cũng chính là lực phanh cực đại P_pmax: Ppmax=Q=1580,95

3.3.8.1. Tính ứng suất chèn dập tại bề mặt làm việc của khớp cầu

Ta có:

F: là diện tích tiếp xúc giữa mặt cầu và đệm rô tuyn: 418,7 (N)

d: là đường kính khớp cầu. D = 20 (mm).

=> Hệ số an toàn: n = 7,9

Như vậy khớp cầu thoả mãn điều kiện chèn dập tại bề mặt làm việc. 

3.3.8.2.Kiểm tra khớp cầu theo điều kiện cắt

=> Hệ số an toàn: n=3,45

Như vậy khớp cầu thoả mãn điều kiện cắt tại tiết diện nguy hiểm.

Chương 4

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI

   Việc bảo quản, bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và nhất là đối với chủ xe, có như vậy mới đảm bảo giữ tốt, dùng bền, an toàn tiết kiệm.

   Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra hư hỏng làm mất khả năng điều khiển xe, do đó có thể gây nên những tai nạn bất ngờ. Chính vì vậy việc thường xuyên kiểm tra hệ thống lái là một việc làm cần thiết đảm bảo tính an toàn sử dụng cho xe. Mặt khác hệ thống lái nằm trong nhóm các hệ thống có tỷ lệ hư hỏng do mòn cao nên ta phải chú ý bảo dưỡng sủa chữa bôi trơn đúng chế độ. Bảo quản thay thế và bổ sung dầu kịp thời đúng quy định.

4.1. Các yêu cầu chung

Trên cơ sở nắm vững đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống lái, trong quá trình sử dụng bảo dưỡng sửa chữa ta phải tuân thủ một số yêu cầu sau đây:

- Phải thường xuyên kiểm tra mức dầu trong khí 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 cơ cấu lái, van phân phối hay bơm trợ lực. Khi tháo lắp các chi tiết của các bộ phận này phải đảm bảo thợ có tay nghề cao và đảm bảo bảo vệ sinh công nghiệp.

4.2. Các chế độ bảo dưỡng hệ thống lái

4.2.1. Bảo dưỡng thường xuyên.

Thường xuyên kiểm tra các chỗ nối, các ổ có bị lỏng ra không và còn chốt chẻ không. Kiểm tra độ rơ vành tay lái và xem có bị kẹt không.

4.2.2. Bảo dưỡng cấp 1

Kiểm tra và xiết lại ổ, các khớp nối, kiểm tra các chốt chẻ. Kiểm tra độ rơ vành tay lái và của các khớp thanh lái ngang. 

4.2.3. Bảo dưỡng cấp 2

Kiểm tra dầu trợ lực lái, nếu cần thiết thì thay dầu, kiểm tra điều chỉnh độ rơ ở các khớp cầu của thanh lái dọc, ngang. Bơm mỡ đầy đủ vào các vú mỡ.

Thông rửa các phần tử lọc của bơm dầu, kiểm tra áp suất trong hệ thống trợ lực, điều chỉnh độ căng dây đai. Kiểm tra siết chặt vỏ của cơ cấu lái với khung xe, trục lái với giá đỡ trong buồng lái, kiểm tra độ rơ và lực quay vành tay lái.

4.3. Các hư hỏng và cách khắc phục

4.3.1. Lái nặng.

 * Nguyên nhân

- Lốp trước không đủ căng hay mòn không đều.

- Góc đặt bánh trước không đúng.

* Khắc phục

- Kiểm tra áp suất lốp.

- Điều chỉnh lại góc đặt bánh xe.

4.3.2. Hành trình tự do lớn.

 * Nguyên nhân

- Khe hở ăn khớp trong cơ cấu lái và độ rơ của các chi tiết trong dẫn động lái quá lớn.

- Có khe hở trong ổ bi đỡ trục răng.

* Khắc phục

Điều chỉnh lại khe hở ăn khớp , độ căng của ổ bi trong cơ cấu lái và độ rơ của khớp cầu trong  dẫn động lái.

4.3.4. Lực trợ lực nhỏ và không đều khi quay vòng về hai phía.

 * Nguyên nhân

- Thiếu dầu

- Có không khí và nước trong hệ thống

- Hỏng bơm

* Khắc phục

- Bổ sung dầu

- Thay dầu và xả khí

- Tháo bơm kiểm tra sửa chữa

4.3.6. Có tiếng ồn khi bơm làm việc.

 * Nguyên nhân

- Thiếu dầu trong bình dầu

- Tắc và hỏng lưới lọc

 * Khắc phục

- Bổ sung dầu

- Rửa lưới lọc và kiểm tra

4.3.9. Dầu nóng quá gây lọt dầu.

 * Nguyên nhân

- Do ma sát làm nóng dầu

- Do chất lượng dầu không đảm bảo

- Do quá trình làm việc độ nhớt của dầu giảm

 * Khắc phục

- Thay thế toàn bộ dầu bằng loại dầu đúng tiêu chuẩn

4.3.10. Dây đai quá căng.

 * Nguyên nhân 

- Khi lắp bơm không kiểm tra điều chỉnh

 * Khắc phục

- Điều chỉnh đệm bánh đai để căng dây lại đúng tiêu chuẩn

4.3.12. Chay dầu ở các đệm phớt.

 * Nguyên nhân

- Các đệm bị lão hóa

- Do chuyển động của các chi tiết bị cọ sát

 * Khắc phục

Thay thế các phớt đệm mới

4.4. Một số nội dung bảo dưỡng,sữa chữa chính

4.4.1. Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái.

Độ an toàn chuyển động của xe phụ thuộc vào hành trình tự do của vành tay lái. Hành trình tự do của vành tay lái được kiểm tra bằng thước khi động cơ làm việc ở chế độ không tải và bánh trước ở vị trí thẳng.

* Các bước tiến hành để đo hành trình tự do

- Kẹp thước đo hành trình tự do vành tay lái vào vỏ trục lái

- Đánh tay lái sang trái cho đến khi bánh trước của xe bắt đầu dịch chuyển thì dừng lại, đánh dấu vị trí lên thước.

4.4.2. Kiểm tra đầu thanh nối.

 * Các bước kiểm tra

- Bắt chặt cụm thanh nối lên êtô (Không được siết quá êtô chặt).

- Lắp đai ốc vào vít cấy.

Lắc khớp cầu ra trước và sau 5 lần hay hơn

4.4.3. Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng.

- Kiểm tra xem vô lăng có bị lệch tâm hay không.

- Dán băng dính che lên tâm bên trên của vô lăng và nắp trên của trục lái.

- Lái xe theo đường thẳng trong 100m với tốc độ không đổi 56 km/h, giữ vô lăng để duy trì hướng chạy.

4.4.4. Điều chỉnh góc quay vô lăng.

- Vẽ một đường thẳng trân thanh nối và đầu thanh răng ở chỗ có thể nhìn thấy dễ dàng.

- Dùng thước dây, đo khoảng cách giữa đầu thanh nối và ren đầu thanh răng.

4.4.7. Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm.

Kiểm tra độ chụm tiêu chuẩn theo bảng 4-2. Nếu độ chụm không như tiêu chuẩn, phải điều chỉnh các đầu thanh nối.

* Điều chỉnh độ chụm

- Đo các độ dài ren của các đầu thanh răng bên phải và bên trái. Tiêu chuẩn chiều dài ren chênh lệch 1.5 mm hay nhỏ hơn.

- Tháo các kẹp bắt cao su chắn bụi thước lái.

- Nới lỏng các đai ốc hãm đầu thanh nối.

4.4.8. Bảo dưỡng bộ phận trợ lực lái.

 a. Kiểm tra điều chỉnh độ võng dây đai của bơm dầu trợ lực lái

Kiểm tra bằng cách dùng một ngón tay ấn một lực từ 3- 3.5 KG vào dây đai (khoảng cách độ võng phải đạt tới 8-13 mm). Nếu không đúng điều chỉnh lại bằng cách thay đổi vị trí bơm hoặc vành căng dây đai.

 b. Kiểm tra dầu trợ lực.

Để nâng cao độ tin cậy của hệ thống lái, trong quá trình sử dụng phải thường xuyên kiểm tra mức dầu trong bình một cách định kì theo chỉ dẫn.

Việc kiểm tra thường xuyên đảm bảo hệ thống trợ lực làm việc tốt.

c. Thay dầu trợ lực lái

Tiến hành thay dầu trợ lực lái: việc thya dầu trợ lực lái có thể tiến hành 2 lần 1 năm nếu xe hoạt động liên tục.

* Các bước tiến hành

- Khi thay dầu phải kích bánh trước của xe lên và đỡ bằng giá để xe không chạm đất.

- Tháo ống dầu hồi ra khỏi bình chứa rồi xả dầu vào khay.

- Cho động cơ chạy không tải, đánh lái hết cỡ sang hai bên trong khi đang xả dầu bẩn.

 f. Kiểm tra lực lái

- Để vô lăng ở vị trí trung tâm.

- Tháo cụm nút nhấn còi.

- Khởi động động cơ và để động cơ chạy không tải.

 h. Kiểm tra rô to bơm

- Dùng pan me đo chiều cao độ dày và dài cánh gạt

- Độ dày nhỏ nhất: 1,77 mm.

- Độ cao nhỏ nhất: 8,00 mm.

4.5. Tháo lắp cơ cấu lái.

* Dụng cụ cần thiết

- Kìm tháo phanh.

- Để từ của đồng hồ đo.

- Panme ngoài 25- 50 mm.

* Bôi trơn và keo làm kín

- Dầu trợ lực lái, keo có mã số 08833- 00080, THREE BOND 1344, LOCTITE 242 hay loại tương đương.

Tháo cơ cấu lái thể hiện như bàng 4.3.

KẾT LUẬN

   Sau một thời gian tập trung nghiên cứu, tham khảo tài liệu, tính toán, tìm hiểu thực tế cũng như kết hợp với kiến thức thu nhận được qua 5 năm. Cùng với sự chủ động, nỗ lực cố gắng của bản thân đó còn là sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy: TS.................. cũng như tập thể các thầy giáo trong Bộ môn ôtô quân sự cùng các bạn đồng môn, em đã hoàn thành đồ án: “ Khai thác hệ thống lái trên xe Chevrolet colorado LTZ 2.8 ” đủ khối lượng, đúng tiến độ và thời gian.

   Trong quá trình thực hiện đồ án em đã đi sâu vào 4 nội dung chính, tương ứng với 4 chương thuyết minh:

Chương 1 giới thiệu khái quát về xe Chevrolet colorado LTZ 2.8 trình bày tóm tắt các hệ thống trên xe, tính năng kỹ thuật của xe.

Chương 2 đồ án đi vào giới thiệu về hệ thống lái của xe Chevrolet colorado LTZ 2.8, phân tích đặc điểm cấu tạo của cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống trợ lực lái của xe Chevrolet colorado LTZ 2.8.

Chương 3 tiến hành tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái của xe Chevrolet colorado LTZ 2.8, với các bước kiểm nghiệm động học hình thang lái, tính bền cho một số chi tiết chính của cơ cấu lái.

Chương 4 đi sâu vào các vấn đề liên quan tới nâng cao độ tin cậy của hệ thống lái của xe Chevrolet colorado LTZ 2.8 , hướng dẫn bảo dưỡng, một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục. Tháo lắp một số cơ cấu chính của hệ thống lái.

   Vì điều kiện thời gian làm đồ án tốt nghiệp có hạn, trình độ và kinh nghiệm chưa thật nhiều cho nên chất lượng đồ án còn chứa đựng hạn chế, còn nhiều thiếu sót trong phần tính toán và phân tích kết cấu có thể chưa hoàn thiện. Vậy em kính mong có được sự đóng góp ý kiến của các thầy để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn chỉnh hơn.

   Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Lý thuyết ô tô máy kéo, NXB KHKT, 1996.

[2]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, NXB ĐH&THCN, 1971.

[3]. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy (tập 1,2), NXB GD, 2006.

[4]. Vũ Đức Lập, Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ô tô, HVKTQS, 2004.

[5]. Nguyễn Khắc Trai, Cấu tạo gầm ô tô tải, ô tô buýt, NXB Giao thông vận tải, 2007.

[6]. Hướng dẫn đồ án môn học: Kết cấu tính toán ô tô quân sự Tập 4, Phần hệ thống lái. Trường ĐHKTQS, Vĩnh Yên, 1977.

[7]. Catalog xe Chevrolet corolado LTZ 2.8.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"