MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................. 1
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD FOCUS................ 3
1.1. Giới thiệu chung về xe Ford Focus.......................................... 3
1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe Ford Focus...................................... 4
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống ................................................ 6
1.3.1. Động cơ............................................................................ 6
1.3.2. Hệ thống truyền lực ......................................................... 7
1.3.3. Hệ thống điều khiển......................................................... 7
1.3.4. Phần vận hành................................................................. 9
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI...................... 11
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái............................................ 11
2.1.1. Công dụng...................................................................... 11
2.1.2. Phân loại........................................................................ 11
2.1.3. Yêu cầu.......................................................................... 12
2.1.4. Cấu tạo chung của hệ thống lái ..................................... 12
2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái .............................................. 13
2.2.1. Vành tay lái, hộp lái và trục lái...................................... 13
2.2.2. Cơ cấu lái....................................................................... 15
2.2.3. Hình thang lái................................................................. 17
2.2.4. Trợ lực lái....................................................................... 18
2.3. Nguyên lý làm việc bộ trợ lực lái........................................... 23
2.3.1. Trường hợp xe đi thẳng.................................................. 23
2.3.2. Trường hợp xe quay vòng sang phải.............................. 24
2.3.3. Trường hợp xe quay vòng sang trái............................... 25
2.3.4. Cảm giác mặt đường và tính tuỳ động.................................... 26
Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI ......... 27
3.1. Các thông số đầu vào ........................................................... 27
3.2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ..................................... 28
3.2.1.Kiểm nghiệm động học hình thang lái............................. 28
3.2.2. Xác định momen cản quay vòng .......................................... 32
3.2.3. Tính bền hệ thống lái .................................................... 35
3.2.4. Tính bền trục lái ............................................................ 39
3.2.5. Tính bền đòn kéo ngang ................................................ 40
3.2.6. Tính bền đòn kéo dọc .................................................... 42
3.2.7. Tính bền thanh nối bên của dẫn động lái ....................... 43
3.2.8. Tính bền khớp cầu ........................................................ 44
Chương 4. KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI ....................... 46
4.1. Chú ý trong quá trình sử dụng.............................................. 46
4.1.1. Yêu cầu đối với người sử dụng....................................... 46
4.1.2. Bảo dưỡng hệ thống lái.................................................. 46
4.1.3. Một số nội dung bảo dưỡng, kiểm tra chính................... 47
4.2. Hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục................................ 56
4.3. Tháo lắp hệ thống lái............................................................ 59
KẾT LUẬN..................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................... 67
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước và nó còn là sản phẩm kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kĩ thuật của đất nước đó. Từ lúc ra đời cho đến nay ôtô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch.
Sự phát triển của nền kinh tế dẫn đến yêu cầu và mục đích sử dụng ôtô cũng thay đổi, chiếc xe hiện nay không chỉ đơn thuần là một phương tiện chuyên chở mà nó phải đáp ứng các yêu cầu như tính năng an toàn, độ êm dịu thoải mái, tính tiện nghi, kinh tế và thân thiện với môi trường. Do vậy đã có rất nhiều các tiến bộ khoa học kĩ thuật được áp dụng vào công nghệ chế tạo ôtô nhằm nâng cao độ tin cậy, sự tiện nghi, giảm ô nhiễm môi trường...
Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp ôtô Việt Nam mới ra đời còn non trẻ mới dừng lại ở qui mô lắp ráp, sửa chữa và chế tạo một số chi tiết nhỏ nhưng tương lai hứa hẹn có nhiều khởi sắc. Hiện nay các loại xe được khai thác sử dụng trong nước chủ yếu là nhập khẩu nước ngoài và lắp ráp trong nước, các loại xe này có các thông số kĩ 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 kiểm nghiệm các hệ thống, các cụm trên xe là việc cần thiết để đảm bảo khai thác sử dụng xe có hiệu quả cao góp phần nâng cao tuổi thọ xe.
Để góp phần thực hiện công việc trên và cũng là đúc rút lại những kiến thức sau năm năm học tập tại mái trường “Học viện Kĩ thuật Quân sự” em đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Khai thác hệ thống lái trên xe FORD FOCUS".
Nội dung chính của đồ án bao gồm:
· Giới thiệu chung về xe Ford Focus.
· Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Ford Focus.
· Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe Ford Focus.
· Khai thác sử dụng hệ thống lái xe Ford Focus.
Với sự hướng dẫn của thầy ………………… cùng các thầy giáo của bộ môn Ôtô quân sự, Khoa Động lực HVKTQS em đã thực hiện đồ án này. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều cố gắng nhưng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót, em rất mong được sự đóng góp chỉ bảo của thầy hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án tốt nghiệp này hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
………………..
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE FORD FOCUS
Ford Focus là 1 dòng xe nổi tiếng của hãng xe Ford của Mỹ được sử dụng trong nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam. Trong chương này giới thiệu chung về xe, các hệ thống trên xe và các thông số kỹ thuật của xe Ford Focus.
1.1. Giới thiệu chung về xe Ford Focus
Ford Focus là một chiếc xe nhỏ gọn được sản xuất bởi công ty Ford Motor từ năm 1998. Xe Ford Focus là loại xe du lịch hạng nhỏ, với công thức bánh xe là 4x2. Ra đời từ năm 1998 để thay thế cho các dòng như Laser tại châu Á Thái Bình Dương và Escort tại châu Âu và châu Mỹ, Ford Focus luôn chứng tỏ là một chiếc xe tốt trong phân khúc và thường đứng trong tốp những sản phẩm thành công nhất.
Hình 1.1: Hình dáng bên ngoài của xe Ford Focus
Ford Việt Nam sau dòng sản phẩm ô tô du lịch Ford Focus đời 2007 thì vào cuối năm 2009 trên thị trường đã đưa ra loạt sản phẩm Ford Focus 2009 với 4 mẫu xe. Trong đó với mẫu xe Focus 2.0 lít TDCi là sự kết hợp hài hoà giữa sức mạnh và nét thanh lịch, sang trọng và tinh tế. Xe Ford Focus 2.0 lít TDCi hội đủ mọi tiêu chuẩn hàng đầu trong công nghệ, trang bị động cơ Duratec 2.0 lít TDCi công nghệ cao, siêu bền, với công nghệ phun trước giúp giảm thiểu tiếng ồn, mạnh mẽ và tiết kiệm được nhiên liệu 5,814 l/100Km.
1.2. Đặc tính kỹ thuật của xe Ford Focus
Bảng 1.1 : Thông số kỹ thuật của xe Ford Focus.
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
..............................................
1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống của xe Ford Focus
1.3.1. Động cơ
Ford Focus 1.6 lít Duratec 16V- Ti-VCT ‘‘hệ thống trục cam đôi với công nghệ biến thiên thời gian mở van kép” là một động cơ xăng 4 xi lanh không tăng áp, phun nhiên liệu trực tiếp vào cổ hút. Động cơ 4 xupap trên mỗi xi lanh và cả 2 trục cam nạp và xả đều được lắp với các hệ thống VCT và được dẫn động bằng dây đai răng.
......................................................................................................
Hình 1.2: Động cơ Duratec 16V- Ti-VCT
Với động cơ I4 dung tích 1.6 lít, công suất đặt được ở mức 125 mã lực và momen xoắn 159 Nm. Tỉ số nén 11, với đường kính xilanh là 79 mm, hành trình piston 81.4 mm. Loại xăng được sử dụng là xăng Petrol (Gasoline) A-95, vẫn đảm bảo hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu ở mức 8.7 lít/100km trong thành phố và 4. 9 lít/100km trên xa lộ. Vào những ngày nóng, chế độ "Eco" được khởi động chỉ bằng một nút bấm, sẽ tự động điều chỉnh công suất hệ thống điều hòa không khí trong xe để tối đa hóa khả.
1.3.2. Hệ thống truyền lực
Kiểu cơ khí có cấp lắp trên xe gồm: Ly hợp, hộp số, truyền lực chính, vi sai và trục các đăng.
1.3.2.1. Ly hợp
Đĩa ma sát đơn, điều khiển bằng thủy lực với lò xo đĩa.
1.3.2.2. Hộp số
.
Hình 1.3: Hộp số tự động 6 cấp PowerShift
1- Bộ ly hợp kép; 2- Dầu bôi trơn; 3- Trục bên trong ly hợp;
4- Trục bên ngoài ly hợp; 5- Bộ phận cơ điện tử;
6- Bộ lọc dầu ở áp lực cao; 7- Cảm biến.
Hệ thống truyền động với hộp số AT 5 cấp. Ngoài ra, hộp số tự động 5 cấp của Focus mới được tích hợp mô đun kiểm soát thông minh TCM (Transmission Control Module). TCM có thể tự phát hiện và nhảy số một cách nhanh chóng theo vòng tua động cơ và điều kiện lái. Hơn nữa, TCM sẽ giữ hệ thống truyền động luôn luôn ở trạng thái ít tổn hao năng lượng nhất khiến xe hoạt động hiệu quả, giảm mức nhiên liệu trên đường trường cũng như trong thành phố.
1.3.2.3. Truyền lực chính và vi sai
Xe Ford Focus sử dụng truyền lực chính một cấp bánh răng trụ răng nghiêng vi sai thường.
1.3.2.4. Các đăng
Xe sử dụng các đăng đồng tốc bi kiểu Rơ xép pơ và Tripot để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu trước (cầu dẫn hướng).
1.3.3. Hệ thống điều khiển
1.3.3.1. Hệ thống lái
.
Hình 1.4: Bố trí chung hệ thống lái xe Ford Focus.
1- Vành tay lái; 2- ống trục lái; 3- Trục trung gian; 4- Hộp cơ cấu lái; 5- Đòn kéo bên; 6- Cam quay.
Hệ thống lái xe Ford Focus bao gồm cơ cấu lái trục vít - thanh răng, dẫn động lái và trợ lực lái. Cơ cấu lái loại bố trí trên thanh lái ngang. Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam đơn và các khớp nối.
Cơ cấu lái trục vít - thanh răng xuất hiện và rất nhanh được sử dụng phổ biến trên các xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV. Nó là một cơ cấu cơ khí khá đơn giản. Một bánh răng được nối với một ống kim loại, một thanh răng được gắn trên một ống kim loại. Một thanh nối (tie rod) nối với hai đầu mút của thanh răng.
1.3.3.2. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Ford Focus 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 trọng để đảm bảo tối ưu hóa trên mọi địa hình.
1.3.4. Phần vận hành
Hệ thống treo trên xe:
+ Trước: Hệ thống treo độc lập bằng thanh xoắn kép và ống giảm chấn.
.
Hình 1.5: Hệ thống treo trước kiểu Macpherson
1- Thanh ngang; 2- Trục điều khiển lái; 3- Lò xo giảm sóc;
4- Thanh giằng.
- Hệ thống treo MacPherson có kết cấu khung xe liên khối ngày càng sử dụng rộng hơn. Giảm xóc kiểu mới bỏ thanh đòn trên thay bằng lò xo cùng ống nhún, gắn với khung xe qua đệm cao su. Lò xo được đặt lệch đi so với ống nhún và nghiêng vào phía trong, còn những cao su giảm chấn ở khớp tiếp xúc với khung được giữ nguyên. Những thay đổi này làm giảm đáng kể ma sát và độ mài mòn trong ống. Trên xe Ford Focus TDCi có hệ thống khung gầm chắc chắn kết hợp hệ thống treo phía trước kiểu MacPherson gồm các thanh giằng, bộ giảm chấn gas kích thước lớn với bộ lò xo giảm xóc. Các tay giằng cân bằng phía trước được kết nối với khung phụ bởi hai ống lót ngang được lắp cẩn thận để tăng độ cân bằng khi phanh.
+ Sau: Loại nhíp với ống giảm chấn.
.
Hình 1.6: Hệ thống treo sau xe.
1- Thanh giảm chấn; 2- Lò xo; 3- Thanh điều khiển hướng.
Lốp xe gồm 4 lốp và 1 lốp dự phòng. Vành (mâm) đúc hợp kim, cỡ lốp/áp suất lốp( kg/cm3): 245/70R16.
Phần chịu lực là khung xe.
Chương 2
ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE FORD FOCUS
Trên xe ô tô du lịch hiện nay thường sử dụng hệ thống lái có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ. Dưới đây là hệ thống lái sử dụng trên xe Ford Focus nói riêng và trên các loại ôtô du lịch hiện nay nói chung.
2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái xe Ford Focus
2.1.1. Công dụng
Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của xe, công dụng của hệ thống lái là dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển động theo một quỹ đạo xác định nào đó.
2.1.2. Phân loại
Hệ thống lái được chia thành các loại sau:
2.1.2.1. Theo cách bố trí vành lái
+ Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ô tô) được dùng trên ô tô của các nước có luật đi đường bên phải như ở Việt Nam và một số các nước khác.
+ Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động của ô tô) được dùng trên ô tô của các nước có luật đi đường bên trái như ở Anh, Hong Kong, Nhật Bản . . .
2.1.2.2. Theo số lượng cầu dẫn hướng
+ Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước.
+ Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau.
+ Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu.
2.1.2.3. Theo kết cấu của cơ cấu lái
+ Cơ cấu lái loại trục vít – bánh vít.
+ Cơ cấu lái loại trục vít – cung răng.
+ Cơ cấu lái loại trục vít – con lăn.
+ Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay.
+ Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng).
+ Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng.
2.1.2.4. Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực
+ Hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực.
+ Hệ thống lái có trợ lực khí nén.
+ Hệ thống lái có trợ lực liên hợp.
2.1.3. Yêu cầu
Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo ô tô có thể quay vòng nhanh và ngoặt trong một thời gian ngắn trên một diện tích hẹp, tức là bán kính quay vòng nhỏ.
+ Lực tác động lên vành lái nhẹ, vành lái nằm ở vị trí tiện lợi đối với người lái.
+ Đảm bảo được động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt khi quay vòng.
+ Ô tô chuyển động thẳng phải ổn định.
+ Người lái đủ cảm giác để quay vành tay lái và tránh được va đập do tác dụng của mặt đường lên vành tay lái.
+ Các bộ phận trong hệ thống lái phải đảm bảo độ bền, độ tin cậy cao. Hệ thống lái phải bố trí sao cho thuận tiện trong việc bảo dưỡng và sửa chữa.
2.1.4. Cấu tạo chung của hệ thống lái xe Ford Focus
Hệ thống lái xe Ford Focus được bố trí ở cầu trước phía sau tâm trục bánh xe. Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính là vành tay lái, hộp lái và trục lái, cơ cấu lái, hình thang lái và trợ lực lái.
2.1.4.1. Vành lái, hộp lái và trục lái
Vành lái cùng với trục lái có nhiệm vụ truyền lực quay vòng của người lái từ vành lái đến bánh răng của cơ cấu lái.
Trục lái trên xe Ford Focus là loại có thể thay đổi góc nghiêng.
2.1.4.2. Cơ cấu lái
Cơ cấu lái của xe Ford Focus là cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng, bánh răng trụ răng xoắn được chế tạo liền với trục. Cơ cấu lái đóng vai trò là hộp giảm tốc biến chuyển động quay tròn của vành tay lái thành chuyển động tịnh tiến qua lại của thanh lái ngang đồng thời đảm bảo truyền và tăng mô men quay của người lái từ vành lái tới các bánh xe dẫn hướng.
2.1.4.3. Hình thang lái
Nhiệm vụ của hình thang lái là truyền động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng và đảm bảo quan hệ quay của các bánh xe dẫn hướng để không xảy ra hiện tượng trượt bên ở tất cả các bánh xe khi xe quay vòng giúp điều khiển ô tô nhẹ nhàng và lốp xe ít mài mòn. Trên xe Ford Focus sử dụng hệ thống treo độc lập, các bánh xe dẫn hướng bên trái hoặc bên phải có thể dao động độc lập với nhau nên cấu tạo của dẫn động lái và hình thang lái có khác so với loại xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc. Đó là thanh lái ngang của hình thang lái không thể làm liền mà phải cắt rời thành nhiều đoạn và liên kết với nhau bằng các khớp cầu nhằm đảm bảo các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển độc lập, nhưng vẫn đảm bảo quan hệ hình học của cơ cấu hình thang lái. Chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái do thanh răng của cơ cấu lái cùng với thanh kéo bên của dẫn động lái đảm nhiệm.
2.1.4.4. Trợ lực lái
Xe sử dụng trợ lực lái thủy lực với van phân phối kiểu van xoay. Van phân phối được bố trí kết hợp với cơ cấu lái cùng với trục bánh răng trụ xoắn, xi lanh lực được bố trí kết hợp với thanh răng có nghĩa là kết hợp nằm trên thanh lái ngang. Bơm dầu trợ lực lái là bơm kiểu cánh gạt dẫn động bằng đai từ trục khuỷu động cơ.
2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Ford Focus
2.2.1. Vành tay lái, hộp lái và trục lái
Vành tay lái và trục lái được đặt trong buồng lái.
Trục lái bao gồm trục lái chính truyền chuyển động quay của vô lăng tới cơ cấu lái và ống đỡ trục lái để cố định trục lái chính vào thân xe. Đầu phía trên của trục lái chính được làm thon và xẻ hình răng cưa, vô lăng được xiết vào trục lái bằng một đai ốc.
.
Hình 2.1: Trục lái.
1-Trục lái chính(phía trên); 2-Giá đỡ; 3-Giá đỡ thấp;
4-Ống trục lái; 5-trục lái chính (phía dưới).
Trục lái của xe Ford Focus dạng ống lồng liên kết với cơ cấu lái nhờ khớp các đăng.
+ Lực trên vành tay lái khi trên đường xấu không quá 20 KG.
+ Hành trình tự do của vành lái 300.
Trên xe Ford Focus trang bị hệ thống lái có khả năng thay đổi góc nghiêng của tay lái. Cấu tạo của hệ thống này như hình 2. 2 dưới đây.
Cấu tạo cơ bản của cơ cấu này bao gồm một cặp cữ chặn nghiêng, bulông khoá nghiêng, giá đỡ kiểu dễ vỡ, cần nghiêng v. v. . . Các cữ chặn nghiêng xoay đồng thời với cần nghiêng. Khi cần nghiêng ở vị trí khoá, đỉnh của các cữ chặn nghiêng được nâng lên và đẩy sát vào giá đỡ dễ vỡ và gá nghiêng, khoá chặt giá đỡ dễ vỡ và bộ gá nghiêng. Mặt khác, khi cần gạt nghiêng được chuyển sang vị trí tự do thì sẽ loại bỏ sự chệnh lệch độ cao của các cữ chặn nghiêng và có thể điều chỉnh trục lái theo hướng thẳng đứng.
.
Hình 2.2: Bố trí trục lái loại điểm tựa dưới.
2.2.2. Cơ cấu lái
Cơ cấu lái sử dụng trên xe Ford Focus là loại bánh răng trụ - thanh răng. Cơ cấu lái bánh răng trụ - 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 trụ - thanh răng kết hợp làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái.
Trục răng được chế tạo bằng thép, trục răng quay trơn nhờ 2 ổ bi đặt trong vỏ của cơ cấu lái. Điều chỉnh các ổ này dùng một êcu lớn ép chặt các ổ bi, trên vỏ êcu có phớt che bụi. Để đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng thanh răng có cấu tạo răng nghiêng, phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía trái, phần thanh còn lại có tiết diện tròn. Khi vô lăng quay, trục răng quay làm thanh răng chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái trên hai bạc trượt. Sự dịch chuyển của thanh răng được truyền xuống thanh cam quay qua các đầu thanh răng và đầu thanh lái. Cơ cấu lái đặt trên vỏ xe, để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng thì trục răng đặt nghiêng ngược chiều nghiêng của thanh răng, nhờ vậy sự ăn khớp của bộ truyền lớn, làm việc êm.
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. Bạc lệch tâm 1 để điều chỉnh ăn khớp giữa trục vít và thanh răng, còn vít điều chỉnh 4 để điều chỉnh khoảng hở mặt bên.
Hình 2.3: Cơ cấu lái bánh răng trụ- thanh răng.
1- Bạc lệch tâm; 2-Ổ bi đỡ; 3-Trục răng; 4-Vít điều chỉnh; 5- Dẫn hướng thanh răng; 6-Lò xo nén; 7-Thanh răng; 8-Vỏ thanh răng; 9-Kẹp; 10-Bạc lót; 11-Cao su chắn bụi; 12-Đầu thanh răng; 13-Thanh nối.
Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng có các ưu điểm và nhược điểm so với các cơ cấu lái khác như sau:
*Ưu điểm
+ Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ do cơ cấu lái nhỏ và bản thân thanh răng
có tác dụng như thanh dẫn động lái nên không cần các thanh ngang như ở các cơ cấu lái khác.
+ Ăn khớp răng trực tiếp nên độ nhạy cao.
+ Ma sát trượt và lăn nhỏ kết hợp với sự truyền mô men tốt nên lực điều khiển trên vành lái nhẹ.
+ Cơ cấu lái được bao kín hoàn toàn nên ít phải bảo dưỡng.
* Nhược điểm
+ Chế tạo phức tạp nên giá thành cao.
+ Sử dụng cho xe có tải trọng bé.
Cơ cấu lái kiểu này thì tỉ số truyền có thể thay đổi được. Bước răng (khoảng cách giữa các răng) giảm từ từ về hai phía đầu của thanh răng và độ sâu bước ăn khớp mà tại đó răng của trục răng ăn khớp với răng của thanh răng trở nên lớn hơn. Vì vậy đường kính ăn khớp thực tế của trục răng giảm khi nó tiến gần tới hai đầu của thanh răng. Điều đó có nghĩa là, cùng với một góc quay của vô lăng như nhau, ở phần giữa của thanh răng, nó sẽ di chuyển thoải mái hơn so với hai đầu của thanh răng.
Như vậy, nếu so sánh tỷ số truyền không đổi tức lực lái tăng khi quay vô lăng thì kiểu có tỷ số truyền thay đổi, có lực lái thay đổi rất ít nên điều khiển lái rất nhẹ nhàng.
2.2.3. Hình thang lái
Hình thang lái được bố trí phía sau đường tâm trục cầu trước. Sơ đồ bố trí hình thang lái được thể hiện trên hình 2. 4. Hình thang lái truyền động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng với tỉ số truyền là 0,984. Bộ phận chính của hình thang lái là cơ cấu hình thang lái, đó là cơ cấu 6 khâu bao gồm: hai thanh kéo bên, thanh răng, hai đòn quay bên (cam quay) và dầm cầu là đường thẳng tưởng tượng nằm trên đường tâm trục cầu trước vì hệ thống treo trước của xe là hệ thống treo độc lập.
Các thanh kéo bên nối với thanh răng qua các khớp cầu, ở đầu thanh kéo bên có ren để nối với đầu thanh lái, trên đầu thanh lái có khớp cầu để nối với cam quay. Các thanh kéo bên có độ dài như nhau, chúng có cơ cấu điều chỉnh chiều dài để thay đổi độ chụm của hai bánh xe dẫn hướng, cơ cấu điều chỉnh chiều dài thanh kéo bên thường dùng ống ren, có đai ốc hãm. Đặc điểm của khớp cầu trên đầu thanh lái là loại khớp cầu chỉ bôi trơn một lần, trong quá trình sử dụng không cần phải bảo dưỡng .
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí hình thang lái xe Ford Focus.
1- Khớp cầu; 2- Thanh răng; 3- Thanh kéo bên; 4- Cam quay.
Khi quay vành tay lái, thanh răng dịch chuyển kéo hai thanh kéo bên tác động đến các cam quay làm cam quay quay xung quanh đường tâm của trụ đứng và xoay hai bánh xe dẫn hướng.
2.2.4. Trợ lực lái
Xe sử dụng trợ lực lái thủy lực với van phân phối kiểu van xoay. Van phân phối được bố trí kết hợp với cơ cấu lái cùng với trục bánh răng trụ xoắn, xi lanh lực được bố trí kết hợp với thanh răng có nghĩa là kết hợp nằm trên thanh lái ngang. Việc bố trí chung một khối các bộ phận như trên có các ưu điểm sau:
+ Do xi lanh lực và van phân phối đặt trong cơ cấu lái nên kết cấu của bộ trợ lực lái rất nhỏ gọn làm tăng không gian bố trí các bộ phận khác trên xe rất phù hợp với xe có cầu trước chủ động dẫn hướng, động cơ đặt trước.
+ Do xi lanh lực đồng thời cũng chính là vỏ thanh răng, pít tông được lắp kết hợp luôn với thanh răng, van phân phối kết hợp trên trục bánh răng trụ răng xoắn nên khối lượng công việc thiết kế các chi tiết này sẽ giảm đi nhiều.
+ Đặt các chi tiết trong cùng một khối như vậy sẽ đảm bảo hệ thống trợ lực lái tác động nhanh tức thì do pít tông, xi lanh đặt trực tiếp trên cơ cấu lái và giảm quãng đường dịch chuyển của dầu cao áp tránh tổn hao áp suất dầu.
Các bộ phận chính của trợ lực lái bao gồm có xi lanh lực, bơm thủy lực và van phân phối.
2.2.4.1. Xi lanh lực
Cụm xi lanh lực được bố trí kết hợp với thanh răng, nó biến đổi năng lượng chất lỏng thành năng lượng cơ khí được tiêu hao cho việc giảm nhẹ quay vòng bánh xe.
Hình 2.5: Đặc điểm kết cấu của xi lanh lực.
1, 3- Phớt làm kín; 2- Pít tông; 4- Trục van điều khiển.
Xi lanh lực đồng thời cũng chính là vỏ thanh răng, trên xi lanh có khoan các lỗ để bắt với các đường ống cao áp từ van phân phối xuống. Pít tông được đặt trên thanh răng, và thanh răng dịch chuyển do áp suất dầu tạo ra từ bơm trợ lực lái tác động lên pít tông theo cả hai hướng. Một phớt dầu đặt trên pít tông có tác dụng như vòng găng để ngăn dầu khỏi lọt giữa hai bên của khoan công tác làm giảm hiệu suất của trợ lực lái. Ngoài ra, ở hai đầu xi lanh có lắp thêm 2 phớt làm kín (1), (3) để ngăn không cho dầu rò rỉ ra ngoài.
2.2.4.2. Bơm thủy lực
a. Cấu tạo
Bơm dầu trợ lực lái là bơm kiểu cánh gạt dẫn động bằng đai từ trục khuỷu động cơ. Bơm thủy lực là nguồn cung cấp năng lượng cho bộ phận trợ lực lái. Trên xe sử dụng bơm thuỷ lực là loại bơm kiểu rôto cánh gạt và được dẫn động bằng dây đai từ puly trục khuỷu (Hình 2. 6).
Hình 2.6: Đặc điểm kết cấu bơm trợ lực.
1- Cánh gạt; 2- Rô to; 3- Trục bơm; 4- Stato;
5- Van điều chỉnh lưu lượng.
Bình chứa dầu lắp tách biệt với bơm được nối với bơm bằng hai ống mềm, một đường ống cung cấp dầu cho bơm, một đường ống dầu hồi về bình chứa. Trên thành bình có ghi các vạch giới hạn mức dầu, nếu mức dầu trong bình chứa giảm dưới mức chuẩn thì bơm sẽ hút không khí vào gây ra lỗi trong vận hành. Vì vậy phải định kỳ kiểm tra mức dầu trợ lực lái, nếu thấp hơn mức cho phép phải bổ xung ngay bằng loại dầu thích hợp.
Van điều chỉnh lưu lượng điều chỉnh lượng dòng chảy dầu từ bơm tới van phân phối, duy trì lưu lượng dầu không đổi cung cấp cho van phân phối mà không phụ thuộc tốc độ bơm (v/ph). Bởi vì lưu lượng của bơm tỷ lệ với tốc độ động cơ, khi tốc độ bơm tăng thì lưu lượng dầu tăng lên, cấp nhiều trợ lực hơn cho cơ cấu lái và người lái cần tác động ít lực đánh lái hơn và ngược lại. Hay nói cách khác, lực đánh lái thay đổi theo sự thay đổi tốc độ, khi lái ta có cảm giác không đều tay khi quay vô lăng. Do vậy, việc duy trì lưu lượng dầu từ bơm không đổi và không phụ thuộc tốc độ xe là một yêu cầu cần thiết và van điều chỉnh lưu lượng đảm nhiệm yêu cầu này.
b. Nguyên lý làm việc của bơm trợ lực
Khi động cơ làm việc, trục bơm được dẫn động và kéo rô to cùng các cánh gạt quay. Lực ly tâm tác động cho các cánh gạt văng ra tỳ sát vào bề mặt của stato. Cánh gạt quay làm thể tích của khoang chứa dầu thay đổi. Khi thể tích tăng tạo ra sức hút dầu nạp vào khoang, khi thể tích giảm dầu bị ép đẩy ra ngoài. Mỗi vòng quay của rôto cánh gạt có hai lần nạp và hai lần ép do bơm dầu có hai cửa cùng tác dụng là hai cửa bơm và hai cửa.
2.2.4.3. 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. a 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. c 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. b 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. Trên trục van điều khiển cũng có lỗ xuyên tâm để dẫn dầu ra cửa hồi (10) về bình chứa. Ngoài ra trên trục van điều khiển và van quay còn có các vòng găng cao su để ngăn cách dầu giữa các cửa.
Hình 2.7: Đặc điểm kết cấu van phân phối.
1- Thanh xoắn; 2- Trục van điều khiển; 3- Vỏ van điều khiển; 4- Van quay; 5- Cửa đến buồng phải xi lanh(cửa B); 6- Cửa đến buồng trái xi lanh(cửa C); 7- Trục bánh răng trụ răng xoắn; 8- Chốt cố định; 9- Cửa dầu vào(cửa A) ; 10- Cửa dầu hồi (cửa D);11- Miếng hãm (trục bánh răng trụ răng xoắn).
Van điều khiển kiểu quay trong cơ cấu lái quyết định dầu từ bơm sẽ đi đến buồng nào của xy lanh lực. Thanh xoắn có tiết diện nhỏ và dài nên đóng vai trò phần tử đàn hồi. Khi quay vành tay lái, sức cản quay vòng của bánh xe làm thanh xoắn biến dạng, trục van điều khiển xoay tương đối so với van quay gây ra sự trùng các mặt vát của trục van điều khiển với các lỗ hướng tâm của van quay để đóng mở các đường dầu.
2.3. Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực lái
Nguyên lý làm việc của bộ trợ lực lái xe Ford Focus được chia làm 3 trường hợp: trường hợp xe đi thẳng; trường hợp xe quay vòng phải; trường hợp xe quay vòng trái.
2.3.1. Trường hợp xe đi thẳng
Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động van phân phối ở vị trí trung gian.
Cửa A - cửa dầu vào; Cửa B - cửa dẫn đến buồng phải của xilanh lực; Cửa C - cửa dẫn đến buồng trái của xilanh lực; Cửa D - cửa dầu hồi;
Khi xe đi thẳng thì trục van phân phối sẽ không quay mà nó sẽ nằm ở vị trí trung gian so với van quay. Dầu do bơm cung cấp quay trở lại bình chứa qua cổng "D" và buồng "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.
2.3.2. Trường hợp xe quay vòng sang phải
Sơ đồ nguyên lí thể hiện trên hình 2.9.
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 điều khiển và van quay.
Hình 2.9: Nguyên lý hoạt động van phân phối ở vị trí
quay vòng sang phải.
Cửa A - cửa dầu vào; Cửa B - cửa dẫn đến buồng phải của xilanh lực; Cửa C - cửa dẫn đến buồng trái của xilanh lực; Cửa D - cửa dầu hồi;
Lúc này các đường dầu cấp từ cửa vào 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. Dầu từ bơm đi qua cửa A vào cửa C đến buồng xi lanh bên trái làm pittông gắn liền với thanh răng dịch chuyển sang bên phải tạo ra trợ lực lái làm quay bánh xe dẫn hướng. Đồng thời dầu ở buồng xi lanh bên phải qua cửa B tới cửa D để hồi về bình chứa.
2.3.3. Trường hợp xe quay vòng sang trái
Nếu không có áp suất dầu, thanh xoắn sẽ bị xoắn hết cỡ, nhờ miếng hãm giữa trục van điều khiển và bánh răng trụ răng xoắn và chốt cố định (8) nên momen sẽ truyền trực tiếp đến trục bánh răng trụ răng xoắn, nhờ vậy khi bộ trợ lực hỏng ta vẫn có thể lái cơ khí bình thường.
Hình 2.10: Nguyên lý hoạt động van phân phối ở vị trí
quay vòng sang trái.
Cửa A - cửa dầu vào; Cửa B - cửa dẫn đến buồng phải của xilanh lực; Cửa C - cửa dẫn đến buồng trái của xilanh lực; Cửa D - cửa dầu hồi;
Khi xe quay vòng sang trái thanh xoắn bị xoắn và trục van phân phối cũng quay sang trái. Các lỗ X' và Y' hạn chế dầu từ bơm để chặn dòng chảy dầu vào các cổng "B" và"C". Do vậy, dầu chảy từ cổng "C" tới ống nối "C" và sau đó tới buồng xi lanh trái làm thanh răng dịch chuyển sang phải và tạo lực trợ lái. Lúc này, dầu trong buồng xi lanh phải chảy về bình chứa qua ống nối "B"→ cổng " B"→ cổng "D"→ buồng "D".
2.3.4. Cảm giác mặt đường và tính tùy động (tuỳ động động học)
2.3.4.1. Cảm giác mặt đường
Trong quá trình quay vòng, áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực tăng tỉ lệ với mô men 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. Khi mô men cản quay vòng tăng đòi hỏi áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực cũng phải tăng và độ biến dạng của thanh xoắn ngày càng lớn. Chính độ biến dạng của thanh xoắn sẽ tác động lên vành tay lái của người điều khiển tạo cảm giác cho người lái.
2.3.4.2. Tính tùy động (tuỳ động động học)
Khi đang đánh tay lái, người lái xe dừng lại (không quay tiếp tục) xu hướng của mô men 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. Khi đó lực do mô men cản sinh ra sẽ cân bằng với lực do áp suất dầu sinh ra làm cho pit tông được giữ ở một vị trí cố định theo góc quay của người lái đồng thời độ biến dạng của thanh xoắn sẽ tạo cảm giác cho người lái là phải giữ một lực nào đó khi đang quay vòng.
Trong trường hợp một bánh dẫn hướng bị nổ lốp, lúc này có sự dịch chuyển lệch bên của bánh xe về phía bánh bị nổ lốp. Sự chuyển động lệch bên nguy hiểm của ô tô sẽ tránh được nếu người lái không buông lỏng vành tay lái.
Chương 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE FORD FOCUS
Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái bao gồm tính toán kiểm tra động học của dẫn dộng lái và tính toán kiểm bền cho các chi tiết cơ bản của hệ thống lái.Tính toán kiểm tra động học của dẫn động lái nhằm kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của các bánh xe dẫn hướng khi ô tô quay vòng
3.1. Các thông số đầu vào
Bảng 3.1. Các thông số đầu vào tính toán kiểm nghiệm
Thông số đầu vào | Giá trị | Đơn vị |
Chiều dài cơ sở xe(L). | 2860 | mm |
Khoảng cách giữa hai đường tâm trụ đứng(B). | 1270 | mm |
Tải trọng phân bố lên cầu trước dẫn hướng(G1). | 921 | kg |
Tỉ số truyền của cơ cấu lái(iw). | 18 | |
Tỉ số truyền của dẫn động lái(id). | 0.984 | |
Kích thước lốp xe. | 265/70R15 | |
Đường kính vành tay lái. | 360 | mm |
Chiều dài thanh kéo bên(m). | 250 | mm |
Chiều dài đòn bên(cam quay)(p). | 170 | mm |
Góc hợp bởi đòn bên hình thang lái và đường tâm cầu trước(q). | 16 | độ |
3.2. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái
Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái bao gồm:
+ Kiểm nghiệm động học hình thang lái, và tính toán kiểm tra bền các chi tiết của hệ thống lái.
+ Tính toán động học hình thang lái nhằm kiểm tra động học hình thang lái theo điều kiện trượt bên của bánh xe dẫn hướng khi xe quay vòng.
+ Tính toán kiểm tra bền các chi tiết của hệ thống lái gồm: Kiểm tra bền cơ cấu lái bánh răng trụ xoắn-thanh răng, tính bền trục lái, khớp cầu...
3.2.1. Kiểm nghiệm động học hình thang lái
3.2.1.1. Điều kiện quay vòng đúng
Hình 3.1: Sự quay vòng ôtô.
Để ô tô quay vòng mà không bị trượt bên điều kiện quay vòng lý tưởng là:
.......................................... (3.1)
Trong đó:
ai: là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong (độ).
βi: 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:
3.2.1.2. Động học hình thang lái 6 khâu
a. Khi xe đi thẳng
Hình 3.2: Sơ đồ hình thang lái khi xe chạy thẳng.
Từ sơ đồ dẫn động lái trên hình 3.2 ta có thể tính được mối quan hệ giữa các thông số theo các biểu thức sau:
(3.2)
Trong đó:
(3.3)
Mặt khác:
(3.4)
Thay (3.4) vào (3.2) ta được:
(3.5)
Các đòn bên tạo với phương ngang một góc q.
b. Khi xe quay vòng
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).
Hình 3.3: Sơ đồ hình thang lái khi xe quay vòng.
Từ sơ đồ dẫn động trên hình 3.2 ta có mối quan hệ của các thông số theo quan hệ sau:
(3.6)
(3.7)
Từ quan hệ hình học trong tam giác ACD ta có:
(3.8)
(3.9)
Thay(3.8) vào biểu thức (3.9) ta suy ra:
(3.10)
Từ mối quan hệ hình học trong tam giác ACD ta có:
(3.11)
Mặt khác:
(3.12)
(3.13)
Từ (3.10) và (3.11) thay vào (3.13) ta rút ra được biểu thức liên hệ giữa b và a như sau:
(3.14)
Trong đó:
(3.15)
3.2.1.3. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số
Phương pháp đại số đánh giá mức độ trượt bên thông qua hệ số di được xác định theo công thức sau:
di=
(3.16)
Trình tự kiểm tra như sau:
+ Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị bi khác nhau.
+ Bằng phương pháp đồ thị (hình vẽ) xác định các góc quay αi tương ứng của bánh xe bên ngoài.
+ Xác định các giá trị của hệ số di tương ứng với từng cặp góc (ai, bi) khác nhau theo công thức (3.16).
+ Các giá trị di càng gần bằng 1 thì khi ô tô quay vòng với các bán kính khác nhau, các bánh xe dẫn hướng không bị trượt bên hoặc có trượt bên là không đáng kể.
+ Kết quả tính toán cụ thể theo công thức (3.16) được lập thành bảng:
Bảng 3.2. Kết quả tính toán góc δ
bi(độ) | ai (độ) | di |
5 | 4,75 | 0,98 |
10 | 9,07 | 0,94 |
15 | 13,03 | 0,98 |
20 | 16,69 | 0,99 |
25 | 20,1 | 0,99 |
30 | 23,31 | 0,95 |
35 | 26,38 | 0,97 |
40 | 29,33 | 0,98 |
Đối với các ô tô hiện đang sử dụng hệ số dao động di trong khoảng d = 0,9 ÷ 1,07. Như vậy dựa theo kết quả tính toán có thể thấy hình thang lái của xe Ford Focus đảm bảo điều kiện quay vòng không xảy ra trượt bên.
Hình 3.4: Các vị trí của hình thang lái.
3.2.2. Xác định mô men cản quay vòng và lực tác dụng lên vành tay lái
3.2.2.1. Xác định mô men cản quay vòng
Trạng thái nặng nề nhất khi quay vòng xe là khi xe đứng yên tại một chỗ. Lúc đó mô men cản quay vòng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng được tính theo công thức sau : sẽ bằng tổng mô men cản lăn của bánh xe dẫn hướng M1, mô men cản do bánh xe trượt lết trên đường M2, và mô men do tính ổn định chuyển động thẳng M3 .
(3.17)
a. Mô men cản lăn M1
Mô men cản lăn được xác định theo công thức:
(3.18)
Trong đó:
Gbx: là tải trọng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng.
(3.19)
Trong đó:
G1: là tải trọng tác dụng lên cầu trước dẫn hướng;
Thay số vào ta được:
Gbx = 4605 (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 ô tô chạy trên đường nhựa và khô, chọn f = 0,015.
Thay số vào (3.18) ta được:
(Nm)
b. Mô men cản lăn do bánh xe trượt lết trên đường M2
Hình 3.5: Sơ đồ lực ngang tác dụng khi bánh xe quay vòng.
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).
Đoạn x được thừa nhận bằng nửa khoảng cách của tâm diện tích tiếp xúc đến rìa ngoài của nó theo công thức
(3.22)
Trong đó:
R: là bán kính của bánh xe:
Với bánh xe có cỡ lốp là 265/70R15 ta được :
(mm)
rbx: là bán kính làm việc của bánh xe.
Ta thừa nhận:
rbx = 0,96.r = 0,96.418,2 = 401,5 (mm)
Nên:
x = 0,14.418,2=58,5 [mm]= 0,0585 (m)
Do đó mô men cản do bánh xe trượt lết là:
Với j là hệ số bám. Ta chọn j = 0,7
(Nm)
c. Mô men do tính ổn định chuyển động thẳng M3
Giá trị của M3 thường rất nhỏ lấy M3 = 0.
d. Hiệu suất dẫn động động của trụ đứng và hình thang lái
Trong đó:
hk : Là hiệu suất của các khớp thanh kéo. Chọn hk = 0.8.
ht : Là hiệu suất của trụ đứng. Chọn ht = 0.9.
Þ 
Thay các giá trị M1, M2, M3 và h vào công thức (3.17) ta được:
(Nm)
Vậy mô men cản quay vòng của cả hai bánh xe là MS = 2.Mc = 975.2 (Nm).
3.2.2.2. Xác định lực tác dụng lên vành tay lái
Khi đánh lái trong trường hợp ô tô 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. Lực lớn nhất đặt lên vành tay lái được xác định theo công thức:
(3.23)
Trong đó:
Mc: là mô men cản quay vòng. Mc = 975.2 (Nm).
R: là bán kính vành lái. R = 0.18 (m).
iw: là tỷ số truyền cơ cấu lái . iw = 18.
hth: là hiệu suất thuận của cơ cấu lái, đối với cơ cấu lái bánh răng - thanh răng hiệu suất thuận, hth = 0,75.
id: là tỷ số truyền của truyền dẫn động lái, id = 0,984.
Vậy thay vào công thức (3.23):
(N).
3.2.3. Tính bền hệ thống lái
3.2.3.1. Xác định lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng thanh răng
a. Lực vòng tác dụng lên bánh răng:
(N)
b. Lực hướng tâm tác dụng lên bánh răng theo công thức:
Trong đó:
a: góc ăn khớp của bánh răng (a = 200).
β: góc ăn khớp của thanh răng (β = 140).
Pr: lực hướng tâm tác dụng lên bánh răng.
Thay số vào ta được:
(N)
c. Lực dọc tác dụng lên bánh răng:
(N)
3.2.3.2. Kiểm tra bền
Trong quá trình làm việc bánh răng, thanh răng chịu ứng suất uốn, ứng suất tiếp xúc và chịu tải trọng va đập từ mặt đường. Vì vậy thường gây ra hiện tượng rạn nứt chân răng. Do đó ảnh hưởng lớn tới sự tin cậy và tuổi thọ của cơ cấu lái. Để đảm bảo được những yêu cầu làm việc của cơ cấu lái thì vật liệu chế tạo bánh răng - thanh răng được dùng là thép 40X được tôi cải thiện và phải đạt yêu cầu là:
Có: 
HB = 260 ¸ 290.
a. Ứng suất cho phép:
* Ứng suất tiếp xúc cho phép:
+ Giới hạn bền tiếp xúc của bánh răng:
+ Ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh răng:
(3.24)
Trong đó:
SH: là hệ số an toàn , lấy SH = 1,1.
ZR: hệ số xét ảnh hưởng của độ nhám, ZR = 0,95.
ZV: hệ số xét ảnh hưởng của vận tốc vòng, ZV = 1,1.
KXH: hệ số xét ảnh hưởng của kích thước bánh răng, KXH = 1.
KF: hệ số xét ảnh hưởng của độ độ bôi trơn, KF = 1.
Thay các thông số vào công thức(3.24) ta được:
* Ứng suất uốn cho phép :
+ Giới hạn bền uốn của bánh răng:
Chọn KFL = 1, Với bộ truyền quay hai chiều ta chọn KFC = 0,7
Þ
+ Ứng suất uốn cho phép:
Trong đó:
YR = 1, KXF = 1.
SF: Là hệ số an toàn, lấy SF = 1,7.
YS: Là hệ số xét tới ảnh hưởng của mô đun với m = 2,5,
ta chọn YS = 1,03.
Þ 
b. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:
Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc được tính theo công thức :
(3.25)
Trong đó:
ZM = 175 MPa (Đối với bánh răng bằng thép).
Trong đó:
ea: là hệ số trùng khớp ngang, ea được tính theo công thức sau : 
Z1: Số răng bánh răng trụ (Z1=6).
Z2: Số răng thanh răng (Z2=27).
Trong đó:
gH = 1,1; bw = jd . dw = 0,6.24 = 14,4
KHa=1 ; KHβ=1,1
Þ 
Thay các thông số vào công thức (3.25) ta được:
(Mpa)
Vậy: 
Do đó răng thoả mãn điều kiện bền tiếp xúc.
c. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn:
Ứng suất uốn được tính theo công thức:
(3.26)
Với: YF1, YF2 là hệ số dạng răng.
Theo tài liệu chi tiết máy với hệ số dịch chỉnh x = 0,65 và số răng tương đương:
Chọn Ztđ1=7
Chọn Ztđ2=22 
KFβ = 1,25 (Tra theo tài liệu chi tiết máy).
KFγ: Tính theo công thức:
Với
Thay các thông số vào công thức (3.26) ta được:
Vậy điều kiện được thoả mãn Þ Bộ truyền bánh răng - thanh răng đảm bảo đủ bền trong quá trình làm việc.
3.2.4. Tính bền trục lái
Trục lái làm bằng thép 20 có ứng suất cho phép 
. Trục lái chế tạo đặc có đường kính d = 20 mm.
Ứng suất xoắn gây nên tại tiết diện nguy hiểm xác định bằng công thức:
(3.27)
Trong đó:
Pvl: lực cực đại tác dụng lên vành tay lái. Pvl = 197,7 (N).
R: bán kính vành tay lái. R = 180 (mm).
Wx: mô đun chống xoắn:
(mm3)
Thay số vào công thức (3.12)
(N/mm2)
Với vật liệu chế tạo trục lái là thép nhiệt luyện có ứng suất xoắn cho phép là:
N/mm2 .
Vậy 
, trục lái đủ bền.
Trong quá trình làm việc trục lái chịu ứng suất xoắn truyền từ vô lăng xuống. Tính trục lái theo góc xoắn, góc xoắn của trục được tính theo công thức:
(3.28)
Trong đó:
L: chiều dài trục lái. L = 400 mm = 0,4 m.
G: mô đun đàn hồi dịch chuyển. G = 8
104 N/mm2.
Thay các giá trị vào công thức (3.28):
Góc xoắn tương đối không vượt quá (5,5° ¸ 7,5°)/m
Suy ra: 
, vậy trục lái đảm bảo góc xoắn tương đối. Như vậy trục lái đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
3.2.5. 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.
(3.29)
Trong đó:
G1: tải trọng trong trạng thái tĩnh. G1 = 14950 (N).
M1p: hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu trước khi phanh, M1p= 1,4.
j : hệ số bám giữa lốp và mặt đường. j = 0,8.
Thay vào công thức (3.14) ta được:
(N)
Hình 3.6: Sơ đồ phân bố lực phanh.
Qua sơ đồ phân tích lực trên ta có:
(N) (3.30)
Trong đó:
C: là kích thước trên hình 3.6.
(mm)
M: chiều dài thanh bên hình thang lái; m = 160 (mm).
Ta lại có:
(N)
(N)
Ứng suất nén dọc của thanh ngang liên kết được xác định theo công thức:
(3.31)
Trong đó:
P: lực tác dụng theo phương của đòn ngang. P = Q2 = 2485,4 (N).
Ft: tiết diện của thanh.
Đòn kéo ngang được chế tạo bằng thép ống CT20 có đường kính trong và ngoài lần lượt là: D = 20 mm; d = 10mm.
[sb] = 350 (kg/cm2) = 35 (MN/m2)
Với hệ số dự trữ bền ổn định n = 2 ta có:
[sb] = 17,5 (MN/m2)
Thay số vào công thức (3.16)
(N/mm2)
Vậy đòn kéo ngang đảm bảo độ bền và độ ổn định.
3.2.6. 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:
Kiểm tra ứng suất uốn tại vị trí nguy hiểm nhất tại chỗ giao nhau giữa hai tiết diện.
(3.32)
Trong đó:
Với b = 30 mm; h = 20 mm .
Theo tài liệu [3], lấy hệ số an toàn n = 1,5 và với thép 20X thì ta có:
Þ 
Vậy: 
Nên thoả mãn điệu kiện bền uốn.
3.2.7. Tính bền thanh nối bên của dẫn động lái
Thanh nối của dẫn động lái 6 khâu do ở hai đầu là khớp nên chỉ chịu kéo nén đúng tâm. Ta tính thanh nối trong trường hợp chịu lực phanh cực đại:
+ Thanh uốn chịu lực nén: Q1 = 2249,9 (N).
+ Ứng suất uốn của thanh nối:
(3.33)
Trong đó:
Þ 
Thanh nối được làm bằng vật liệu thép 20X có: 
.
Vậy: 
. Do đó đòn nối bên của dẫn động lái đủ bền trong quá trình làm việc.
3.2.8. 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.Vật liệu chế tạo khớp cầu là thép 20XH có cơ tính:
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 Ppmax.
(N)
3.2.8.1. Tính ứng suất chèn dập tại bề mặt làm việc của khớp cầu
(3.34)
F: là diện tích tiếp xúc giữa mặt cầu và đệm rô tuyn.
(N)
Trong đó:
d: là đường kính khớp cầu. D = 20 (mm).
Þ Hệ số an toàn: 
Như vậy khớp cầu thoả mãn điều kiện chèn dập tại bề mặt làm việc.
3.2.8.2. Kiểm tra khớp cầu theo điều kiện cắt
Kiểm tra độ bền cắt khớp cầu tại tiết diện nguy hiểm nhất. Ứng suất cắt được tính theo công thức:
(3.35)
Trong đó:
Fc: là tiết diện của rô tuyn tại vị trí có tiết diện nguy hiểm nhất .
d: là đường kính tại chỗ thắt của rôtuyn. d = 12 (mm).
Þ Hệ số an toàn: 
Như vậy khớp cầu thoả mãn điều kiện cắt tại tiết diện nguy hiểm.
CHƯƠNG 4
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI XE FORD FOCUS
Việc bảo quản bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và thợ sửa chữa, nhất là đối với người sử dụng xe đó. Có bảo quản bảo dưỡng xe thường xuyên mới kịp thời phát hiện khắc phục những hư hỏng của xe đồng thời bảo đảm tốt các yêu cầu làm việc của các chi tiết, cụm chi tiết trên xe. Trong phần này đề cập đến một số vấn đề về yêu cầu chung và các nội dung cụ thể trong việc chăm sóc, bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa từng cụm của hệ thống lái, một số hư hỏng thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục.
4.1. Chú ý trong quá trình sử dụng
4.1.1. Yêu cầu đối với người sử dụng
Hệ thống lái đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn nhưng rất hay gặp trục trặc trong quá trình sử dụng, do đó người lái xe cần chú ý
+ Tuân thủ lịch trình bảo dưỡng và thay thế hoặc sửa chữa định kỳ của nhà sản xuất.
+ Thường xuyên kiểm tra bằng mắt hoặc kiểm tra hoạt động các chức năng của hệ thống lái để kịp thời phát hiện hư hỏng.
+ Luôn kiểm tra hệ thống lái trước khi lái xe: Hành trình tự do của vành tay lái, trạng thái làm việc của bộ trợ lực tay lái, hình thang lái.
+ Thay thế dây cua-roa và dầu trợ lực lái theo định kỳ của nhà sản xuất.
4.1.2. Bảo dưỡng hệ thống lái
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.
2. Bảo dưỡng 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.
+ Kiểm tra và bổ xung dầu trợ lực lái, bơm mỡ các khớp.
+ Kiểm tra độ căng dây đai bơm dầu.
3. Bảo dưỡng 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 xiết 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. Kiểm tra điều chỉnh khe hở ăn khớp trong cơ cấu lái bánh răng trụ thanh răng.
* Khi bảo dưỡng sửa chữa phải tuân thủ một số quy định sau:
+ Tháo lắp đúng thứ tự.
+ Làm đúng, làm hết nội dung bảo dưỡng sửa chữa.
+ Không làm bừa làm ẩu.
+ Đảm bảo vệ sinh công nghiệp, các chi tiết tháo lắp phải được để đúng nơi quy định.
4.1.3. Một số nội dung bảo dưỡng, kiểm tra chính
4.1.3.1. 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.
+ Quay vành tay lái theo hướng ngược lại cho đến khi bánh xe dịch chuyển.
+ Góc quay của kim sẽ tương ứng với hành trình tự do của vành tay lái lúc này nếu xe không nổ máy thì hành trình tự do vành tay lái phải nhỏ hơn 30 mm.
Nếu hành trình tự do quá lớn thì phải điều chỉnh khớp của thanh nối, cơ cấu lái, điều chỉnh độ rơ trục các đăng lái, siết chặt đai ốc bắt trục các đăng, điều chỉnh moay ơ bánh xe.
Hình 4.1: Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái.
4.1.3.2. Kiểm tra đầu thanh nối
* Các bước tiến hành kiểm tra
Hình 4.2: Kiểm tra đầu thanh nối.
+ Bắt chặt cụm thanh nối lên êtô (Không được xiết êtô quá chặt).
+ Lắp đai ốc vào vít cấy.
+ Lắc khớp cầu ra trước và sau 5 lần hay hơn.
+ Đặt cân lực vào đai ốc, quay khớp cầu liên tục với tốc độ từ 3 đến 5 giây cho một vòng quay, và kiểm tra mômen quay ở vòng quay thứ 5.
+ Mô men quay tiêu chuẩn: 0,29 đến 1,96 Nm.
Nếu mô men quay không nằm trong giá trị tiêu chuẩn, phải thay đầu thanh nối bằng chiếc mới.
4.1.3.3. Hiệu chỉnh lệch tâm vô lăng
Hình 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 100 m với tốc độ không đổi 56 km/h, giữ vô lăng để duy trì hướng chạy.
+ Vẽ một đường thẳng trên băng dính che, như được chỉ ra trong hình 4.3.
+ Quay vô lăng đến vị trí thẳng.
+ Vẽ một đường thẳng khác lên băng dính che dán trên vô lăng, như trên hình 4.3.
+ Đo khoảng cách giữa hai đường thẳng trên băng dính ở trên vô lăng.
+ Chuyển khoảng cách đo được thành góc đánh lái. Khoảng cách là 1mm = khoảng 1 độ góc lái.
4.1.3.4. Điều chỉnh góc quay vô lăng
+ Vẽ một đường thẳng trên 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.
+ Tháo 2 kẹp cao su chắn bụi bên trái và bên phải ra khỏi thanh răng.
+ Nới lỏng các đai ốc hãm bên trái và bên phải.
+ Quay đầu thanh răng phải và trái với một lượng như nhau (nhưng ngược chiều nhau) theo góc lái.
+ Lắp các kẹp cao su chắn bụi bên trái và bên phải.
Hình 4.4: Điều chỉnh góc quay vô lăng.
4.1.3.5. Kiểm tra áp suất, độ đảo của lốp
+ Kiểm tra các lốp xem có bị mòn hay áp suất lốp chính xác chưa.
+ Áp suất lốp lúc nguội:
- Phía trước 220 kPa.
- Phía sau 210 kPa.
+ Dùng đồng hồ so, kiểm tra độ đảo của lốp.
- Độ đảo lốp: 1,4 mm (0,055 inch) hay nhỏ hơn.
Hình 4.5: Kiểm tra áp suất lốp.
4.1.3.6. Kiểm tra góc quay bánh xe
+ Quay vô lăng hoàn toàn sang trái và phải, và đo góc quay.
+ Góc quay bánh xe:
- Bánh Bên Trong 41°01’ +/- 2°.
- Bánh xe bên ngoài 35°21’.
Hình 4.6: Kiểm tra góc quay bánh xe.
+ Nếu các góc bánh xe phía trong bên phải và bên trái khác với giá trị tiêu chuẩn, phải kiểm tra chiều dài đầu thanh răng bên trái và bên phải.
4.1.3.7. Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin
Hình 4.7: Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin.
+ Để bánh trước trên tâm của dụng cụ đo góc đặt bánh xe.
+ Tháo ốp bánh xe.
+ Đặt dụng cụ đo góc camber-caster-king pin và gắn nó vào tâm của moayơ cầu xe hoặc bán trục.
+ Kiểm tra camber, caster và góc kingpin.
+ Tiến hành kiểm tra trong khi xe trống (không có lốp dự phòng hay dụng cụ trên xe).
+ Dung sai cho sự chênh lệch giữa bánh xe trái và phải là 0 độ 30 phút hay nhỏ hơn cho cả hai góc camber và caster.
+ Tháo đồng hồ đo các góc camber-caster và kingpin và miếng gá.
+ Lắp ốp moay ơ bánh xe.
Nếu góc caster và góc kingpin không nằm trong vùng tiêu chuẩn sau khi đã điều chỉnh đúng góc camber, phải kiểm tra lại các chi tiết của hệ thống treo xem có bị hỏng và hoặc mòn không.
4.1.3.8. Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm bánh xe
Bảng 4.2. Độ chụm tiêu chuẩn.
Kích Thước Lốp | A+B
(Tham khảo) | C-D |
175/65R14 | 0°10'
(0.17°) | 1.5 +/- 2.0 mm
(0.05 +/- 0.08 in.) |
185/60R15 | 0°4'
(0.07°) | 1.6 +/- 2.0 mm
(0.06 +/- 0.08 in.) |
· 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.
+ Điều chỉnh các đầu thanh răng nếu sự chênh lệch về chiều dài ren giữa các đầu thanh răng bên phải và bên trái không nằm trong phạm vi tiêu chuẩn.
Hình 4.8: Kiểm tra độ chụm.
+ Thu ngắn đầu thanh răng dài hơn nếu độ chụm đo được hướng vào trong.
+ Vặn các đầu thanh răng bên phải và bên trái một lượng bằng nhau để điều chỉnh độ chụm.
+ Xiết chặt đai ốc hãm đầu thanh nối đến mômen xiết tiêu chuẩn: 75 Nm.
4.1.3.9. 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 dầu một cách định kỳ theo chỉ dẫn. Việc kiểm tra thường xuyên đảm bảo hệ thống trợ lực làm việc tốt.
* Các bước tiến hành:
+ Đỗ xe ở nơi bằng phẳng.
+ Tắt máy kiểm tra mức dầu trong bình chứa.
+ Kiểm tra mức dầu nằm trong vùng HOT LEVEL trên vỏ bình chứa. Nếu dầu nguội thì kiểm tra mức dầu nằm trong vùng COLD LEVEL.
+ Khởi động động cơ và để động cơ chạy không tải.
+ Đánh tay lái hết cỡ từ bên này sang bên kia để làm nóng dầu. Nhiệt độ dầu 75÷800 C.
+ Kiểm tra xem có bọt hoặc vẩn đục không.
+ Để động cơ chạy không tải, đo mức dầu trong bình chứa.
+ Tắt máy, chờ vài phút và đo mức dầu trong bình chứa.
+ Khi động cơ làm việc ở chế độ không tải mức dầu cần thấp hơn mặt trên của bầu dầu 5 mm.
c. Thay dầu trợ lực lái
Tiến hành thay dầu trợ lực lái: việc thay 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.
+ Tắt máy, đổ dầu sạch vào bình (dầu ATF DEXRON© I hoặc II).
+ Nổ máy và chạy ở 1000 v/p. Sau 1÷2 (s) thì tắt máy.
+ Lắp ống dầu hồi vào bình dầu.
+ Xả khí khỏi hệ thống trợ lực lái.
d. Kiểm tra áp suất dầu trợ lực lái
+ Tháo ống cấp dầu cao áp ra khỏi hộp cơ cấu lái.
+ Xả khí hệ thống trợ lực lái.
+ Khởi động động cơ và để hệ thống chạy không tải.
+ Đánh tay lái hết cỡ từ bên này sang bên kia vài lần để làm nóng dầu.
+ Áp suất dầu nhỏ nhất: 60 kgf/cm2.
e. 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.
+ Đo lực lái ở cả hai phía.
+ Lực lái: 60 kgf.cm hay nhỏ hơn.
f. Kiểm tra sự làm việc của bơm
Để kiểm tra cần tháo bơm ra khỏi xe, xả dầu, làm sạch bên ngoài. Bơm làm việc tốt khi áp suất lớn hơn 60 KG/cm2 ở số vòng quay 800 ÷ 1000 v/p.
+ Tiến hành kiểm tra bơm trên giá thử động cơ có dẫn động băng dây đai, có bộ phận trợ lực đồng hồ áp lực van bi để đóng tức thời đường nén của bơm, khi đóng hoàn toàn van bi nếu bơm làm việc tốt phải đạt 65 KG/cm2.
+ Nhiệt độ dầu khi thử nghiệm nếu hệ thống trợ lực làm việc tốt thì nhiệt độ trong khoảng 75÷800 C.
g. Kiểm tra rô to bơm
+ Dùng pan me đo chiều cao độ dày và chiều dài cánh gạt.
- Độ dày nhỏ nhất: 1,77 mm.
- Độ cao nhỏ nhất: 8,00 mm.
- Độ dài nhỏ nhất: 14,97 mm.
+ Dùng thước lá đo khe hở giữa mặt bên của rãnh rôto và cánh gạt của bơm.
- Khe hở lớn nhất: 0,03 mm.
h. Kiểm tra van điều khiển lưu lượng
+ Bôi dầu trợ lực lên van điều khiển lưu lượng và kiểm tra rằng nó rơi vào lỗ lắp van một cách êm dịu bằng chính trọng lượng của nó.
+ Kiểm tra rò rỉ của van bằng cách bịt 1 trong các lỗ và cấp khí nén khoảng 4÷5 kgf/cm vào lỗ phía đối diện và chắc chắn rằng khí không lọt ra khỏi các lỗ ở đầu van.
i. Đo khe hở gữa trục và bạc của bơm
+ Dùng panme và đồng hồ đo lỗ, đo khe hở đầu giữa trục và bạc.
- Khe hở tiêu chuẩn: 0,01÷ 0,03 mm.
- Khe hở cực đại: 0,07 mm.
+ Nếu khe hở lớn hơn giá trị cực đại, thay cả cụm bơm.
4.3. Tháo lắp hệ thống lái
* Dụng cụ cần thiết:
+ Kìm tháo phanh.
+ Đế từ của đồng hồ đo.
+ Panme ngoài 25 – 50 mm.
+ Đồng hồ đo đường kính xi lanh.
+ Bộ dụng cụ tháo vít.
* Dụng cụ đo:
+ Cờ lê lực 200 kgf.cm (20 Nm).
+ Cờ kê lực loại nhỏ 8 – 13 kgf.cm (0,8 – 1,3 Nm).
KẾT LUẬN
Sau một thời gian tập trung nghiên cứu tài liệu, khảo sát, tính toán, tìm hiểu thực tế tại xe, với sự chủ động, nỗ lực cố gắng của bản thân, cộng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy trong Bộ môn ô tô quân sự, em đã hoàn thành bản đồ án: “Khai thác hệ thống lái trên xe FORD FOCUS”, đủ khối lượng, đúng tiến độ và thời gian.
Trong quá trình thực hiện đồ án đã đi sâu vào những nội dung chính sau:
Chương 1: Giới thiệu khái quát về xe Ford Focus, 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 Ford Focus, phân tích đặc điểm cấu tạo của cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống trợ lực lái của xe Ford Focus.
Chương 3: Tiến hành tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái của xe Ford Focus, với các bước kiểm nghiệm động học hình thang lái, tính bền cho một số chi tiết chính của cơ cấu lái.
Chương 4: Với nội dung hướng dẫn sử dụng hệ thống lái của xe Ford Focus, 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 có hạn, trình độ và kinh nghiệm, cho nên chất lượng đồ án còn hạn chế, còn nhiều thiếu sót trong phần tính toán và kết cấu có thể chưa hợp lý. Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập, Lý thuyết ôtô quân sự (Giáo trình và Phụ lục giáo trình), Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, Hà Nội 2002.
[2]. Hướng dẫn khai thác xe Ford Focus. Ford, Hà Nội 2009.
[3]. Vũ Đức Lập (1998), Hướng dẫn thiết kế môn học “Kết cấu tính toán ô tô quân sự”, Học viện kỹ thuật quân sự.
[4]. Phạm Đình Vy – Vũ Đức Lập, Cấu tạo ôtô quân sự (tập 2), Học viện Kỹ thuật quân sự, Hà Nội 1995.
[5]. Nguyễn Trường Sinh, Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí, Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, Hà Nội 2001.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"