MỤC LỤC
MỤC LỤC...
LỜI NÓI ĐẦU...
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZDA CX-5...
1.1 Các thông số kỹ thuật của xe Mazda CX-5...
1.1.1 Thông số về kích thước - trọng lượng...
1.1.2 Thông số về động cơ - hộp số...
1.1.3 Thông số khung gầm...
1.1.4 Thông số về nội thất...
1.1.5 Thông số về ngoại thất...
1.1.6 Thông số về An toàn...
1.2 Các hệ thống chính trên xe Mazda CX5...
1.2.1 Động cơ....
1.2.2 Hệ thống truyền lực....
1.2.3 Hệ thống điều khiển....
1.1.3.1 Hệ thống lái...
1.1.3.2. Hệ thống phanh...
1.2.4 Hệ thống treo...
1.2.5 Hệ thống điện...
1.3.6 Thiết bị phụ...
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE MAZDA CX5...
2.1. Tổng quan hệ thống lái...
2.1.1. Khái niệm...
2.1.2. Yêu cầu....
2.1.3. Phân loại hệ thống lái....
2.1.4. Cấu trúc cơ bản và nguyên lý làm việc hệ thống lái thông thường....
2.1.4.1. Cấu trúc cơ bản....
2.1.4.2. Cách bố trí hệ thống lái trên xe....
2.1.4.3. Nguyên lý hoạt động hệ thống lái cơ bản....
2.2. Hệ thống lái có trợ lực....
2.2.1. Khái niệm hệ thống lái có trợ lực....
2.2.2. Yêu cầu....
2.2.3. Thành phần cấu tạo....
2.2.4. Hệ thống lái trợ lực thủy lực....
2.2.4.1. Các bộ phận chính....
2.2.4.2. Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực thủy lực....
2.2.5. Hệ thống lái trợ lực điên....
2.2.5.1. Sơ đồ...
2.2.5.2. Các bộ phận chính....
2.2.5.3 Ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điện so với hệ thống lái trợ lực thủy lực....
2.2.6 Các phần tử cơ bản của trợ lực lái điện...
2.2.7. Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống trợ lực lái điện....
2.2.7.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của EPS...
2.2.7.2 Các cảm biến trong hệ thống lái trợ lực điện...
2.3. Hệ thống lái trợ lực điện trên xe Mazda CX5....
2.3.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống lái trên xe Mazda CX5....
2.3.2. Các bộ phận chính....
2.3.2.1. Cụm vô lăng....
2.3.2.2. Cụm trục lái....
2.3.2.3. Thước lái....
2.3.2.4. Cơ cấu trợ lực lái....
2.3.3. Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực trên xe Mada CX5....
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE MAZDA CX5...
3.1. Các thông số đầu vào...
3.2. Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng...
3.3. Tính trục lái...
3.4. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái....
3.5. Tính toán kiểm tra hình thang lái...
3.5.1. Cơ sở lý thuyết...
3.5.2. Tính toán kiểm tra động học quay vòng....
CHƯƠNG 4. SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI MAZDA CX5...
4.1. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục....
4.1.1. Nặng lái...
4.1.2. Xe bị nhao lái....
4.1.3. Khi quay lái sang trái và sang phải hiệu quả khác nhau....
4.1.4. Khi chuyển động lực lái không thay đổi theo vận tốc hoặc vành lái không trả về vị trí trung gian....
4.1.5. Không có độ rơ hay độ rơ quá lớn....
4.2. Bảo dưỡng hệ thống lái....
4.2.1. Cụm trục lái....
4.2.2. Tháo cơ cấu lái....
KẾT LUẬN...
TÀI LIỆU THAM KHẢO...
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành ô tô giữ một vị trí quan trọng trong sự phát triển của xã hội. Ô tô được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân ở nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vận tải, quốc phòng an ninh …
Một trong những hệ thống đặc biệt quan trọng của ô tô là hệ thống lái. Hệ thống này có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô, nó đảm bảo tính năng ổn định chuyển động thẳng cũng như quay vòng của bánh xe dẫn hướng.Trong quá trình chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn chuyển động và quỹ đạo chuyển động của ô tô, đặc biệt đối với xe có tốc độ cao.
Việc nắm vững những vấn đề về lý thuyết và kết cấu của xe, của từng hệ thống trên xe để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao, đáp ứng yêu cầu “ Giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm ” là một yêu cầu cần thiết đối với các cán bộ kỹ thuật nghành xe.
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của tôi là “Khai thác hệ thống lái xe Mazda CX5”
Đồ án đã được thực hiện nhờ sự hướng dẫn, giúp đỡ của thầy: ThS…………., sự giúp đỡ của các cấp và của đồng chí đồng đội cũng như sự nỗ lực tìm tòi, học hỏi, sự phát huy và tổng hợp kiến thức của bản thân tôi. Nhưng chắc chắn đồ án sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót do hạn chế về mặt kiến thức và thời gian. Vì vậy, tôi rất kính mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo, sự góp ý của đồng chí đồng đội để trong những lần nghiên cứu sau đạt được kết quả tốt hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TPHCM, ngày… tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………….
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE MAZDA CX-5
1.1 Các thông số kỹ thuật của xe Mazda CX-5
1.1.1 Thông số về kích thước - trọng lượng
Thông số về kích thước - trọng lượng như bảng 1.1.
Mazda CX-5 có chiều dài cơ sở giống hệt so với phiên bản mà nó thay thế nhưng lại dài hơn 5mm về chiều dài tổng thể. Điều này rất khó để nhận ra, tuy nhiên, chiều cao mái thấp hơn 30mm so với trước đây là khác biệt rõ ràng nhất. Xét về mặt thẩm mỹ, việc hạ chiều cao xuống đã làm cho tổng thể xe trông hiện đại, thể thao và thu hút hơn.
1.1.2 Thông số về động cơ - hộp số
Động cơ sử dụng hộp số tự động 6 cấp, tích hợp chế độ lái thể thao. Hộp số này mang lại cảm giác tốt hơn về độ vọt khi nhấn ga thay vì sử dụng hộp số vô cấp như một số nhà sản xuất khác đến từ Nhật. Vô-lăng cung cấp những phản hồi chân thực từ phía mặt đường và đem lại cảm giác cầm lái thể thao với hệ thống lái được đã tinh chỉnh tiệm cận với mức hoàn hảo.
1.1.3 Thông số khung gầm
Được trang bị hệ thống dẫn động FWD, tay lái trợ lực điện cùng hệ thống McPherson (hệ thống treo trước), tích hợp chế độ lái thể thao mang đến phản hồi vô-lăng và phản ứng bướm ga chân thật hơn.
1.1.5 Thông số về ngoại thất
Mazda đặc biệt chú trọng tích hợp vẻ đẹp của ngôn ngữ thiết kế KODO với phong cách mạnh mẽ, thể thao của các mẫu xe SUV, xe được nâng tầm theo hướng sang trọng và đẳng cấp, tinh tế hơn trong cách thể hiện tinh hoa thiết kế theo từng mẫu xe.
1.2 Các hệ thống chính trên xe Mazda CX5
1.1.2 Động cơ
"Trái tim" của Mazda CX-5 là khối động cơ Skyactiv-G với 2 tùy chọn dung tích 2.0L và 2.5L cho công suất tối đa 154 và 188 hp/6000 rpm, mô-men xoắn tối đa 200 và 252 Nm/4000 rpm.
Cụ thể, các công nghệ SkyActiv do Mazda phát triển được áp dụng cho động cơ, hộp số, thân vỏ và khung gầm xe ô tô. Có thể điểm qua một số giải pháp công nghệ SkyActiv bao gồm:
- SkyActiv G: dành cho động cơ xăng
- SkyActiv D: dành cho động cơ Diesel
- SkyActiv Drive và MT: dành cho hệ thống truyền lực
- SkyActiv-Body và Chassis: dành cho thân vỏ và khung gầm xe
1.3.2 Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực của xe bao gồm: ly hợp, hộp số, các đăng, vi sai.
- Ly hợp: Là biến mô thủy lực có chức năng để truyền mô men từ động cơ đến hộp số. Cấu tạo gồm có: bánh bơm, cánh tua bin, cánh dẫn hướng và vỏ biến mô.
- Hộp số: Hộp số tự động 6 cấp dẫn động 2 bánh cho phép tăng giảm số linh hoạt và êm ái đồng thời giúp người lái chủ động trong việc sử dụng phanh bằng động cơ.
1.3.3 Hệ thống điều khiển
1.3.3.1 Hệ thống lái
- Mazda CX5 sử dụng hệ thống lái trợ lực bằng điện. Cấu tạo của hệ thống gồm các bộ phận chính: Vành tay lái, trục lái, bộ trợ lực điện, cơ cấu lái, dẫn động lái.
- Bộ trợ lực được đặt trên trục lái gồm: ECU, mô tơ điện, các cảm biến và dây dẫn.
1.3.3.2. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Mazda CX5 bao gồm hệ thống phanh chân và phanh dừng (phanh tay).
- Hệ thống phanh chân có dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước và cầu sau. Bộ trợ lực phanh và xy - lanh chính được ghép với nhau thành một khối. Ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pit - tông trong xy - lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ trợ lực nên khi phanh lực tác dụng lên pit - tông xy - lanh chính bao gồm cả lực của người lái và của bộ trợ lực phanh.
- Hệ thống phanh dừng phanh tay điện tử, nó được điều khiển hoàn toàn tự động, nhằm mục đích ngăn ngừa hậu quả do việc quên kéo và nhả phanh tay của lái xe. Bảo đảm an toàn tính mạng và tài sản cho người lái.
1.3.5 Hệ thống điện
- Hệ thống điện gồm có:
- Điện áp mạng
- Máy phát: 12V- 65A
- Ắc quy (MF): 12V- 35(Ah)
1.3.6 Thiết bị phụ
Các thiết bị đo đạc hiển thị như: đồng hồ nhiên liệu, đồng hồ đo nhiệt độ nước làm mát, đồng hồ tốc độ, đèn báo…
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE MAZDA CX5
2.1. Tổng quan hệ thống lái
2.1.1. Khái niệm
- Hệ thống lái là hệ thống giữ vai trò điều khiển hướng chuyển động của ô tô đi thẳng, quay vòng hoặc rẽ trái, rẽ phải theo tác động của người lái lên vô lăng.
- Hệ thống lái tham gia cùng các hệ thống khác thực hiện điều khiển điều khiển oto và đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông khi oto chuyển động.
2.1.2. Yêu cầu.
Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu chính sau.
- Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định, không bị nhao lái sang hai bên khi đang chuyển động thẳng:
+ Các bánh xe dẫn hướng phải đảm bảo về áp suất, độ mòn và ổn định.
+ Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều kiện làm việc, mọi chế độ chuyển động.
- Đảm bảo tính cơ động cao: tức là xe có khả năng quay vòng tốt, bán kính quay vòng nhỏ thuận tiện trên diện tích nhỏ.
2.1.4. Cấu trúc cơ bản và nguyên lý làm việc hệ thống lái thông thường.
2.1.4.1. Cấu trúc cơ bản.
Mặc dù hệ thống lái ô tô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về nguyên lý cũng như về kết cấu, từ hệ thống lái của xe con, xe tải, loại xe sử dụng treo độc lập hay phụ thuộc về cơ bản chúng đều có 4 bộ phận chính sau: Vành lái, trục lái, cơ cấu lái, dẫn động lái.
2.1.4.2. Cách bố trí hệ thống lái trên xe.
Các bộ phận chính của hệ thống lái.
- Vành lái:
+ Là bộ phận đặt trên buồng lái có nhiệm vụ tiếp nhận momen quay của người lái và truyền cho trục lái.
+ Vành lái phải đảm bảo vững chắc và tính thẩm mỹ với nội thất xe.
- Trục lái:
+ Bao gồm trục lái chính làm nhiệm vụ truyền momen từ vành lái đến cơ cấu lái. Đầu trên của trục lái chính được làm thon và xẻ răng cưa, vành lái được siết chặt vào trục lái bằng đai ốc.
- Cơ cấu dẫn động lái
Cơ cấu dẫn động lái có chức năng truyền chuyển động điều khiển từ hộp cơ cấu lái đến hai ngõng quay của hai bánh xe. Bảo đảm mối quan hệ cần thiết về góc quay của các bánh xe dẫn hướng có động học đúng khi thực hiện quay vòng. Mối quan hệ cần thiết về góc quay của các bánh xe dẫn hướng được đảm bảo bằng kết cấu của hình thang lái.
2.1.4.3. Nguyên lý hoạt động hệ thống lái cơ bản.
- Khi muốn đánh lái sang phải hoặc sang trái người lái quay vành tay lái theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược lại. Tùy thuộc vào đánh lái nhiều hay ít mà người lái quay nhiều vòng hoặc ít.
- Vành tay lái quay truyền chuyển động đến trục lái.
- Đầu cuối trục lái được liên kết với cơ cấu lái bằng khớp các đăng.
2.2. Hệ thống lái có trợ lực.
2.2.1. Khái niệm hệ thống lái có trợ lực.
- Hệ thống lái có trợ lực là hệ thống lái có khẳ năng tạo 1 lực phụ hỗ trợ lái xe quay vòng tay lái. Việc trang bị hệ thống trợ lực sẽ mang lại những lợi ích sau:
+ Giảm nhẹ cường độ lao động của người lái: Khi xe có tải trọng lớn hay ở tốc độ cao việc quay vòng tay lái sẽ rất khó khăn. Hệ thống sẽ hỗ trợ 1 phần lực để quay vòng tay lái nhẹ nhàng.
+ Nâng cao tính an toàn cho xe nhờ sự chính xác và dễ dàng trong lái xe.
2.2.3. Thành phần cấu tạo.
- Bất kì trợ lực lái nào cũng có 3 bộ phận chính sau: Nguồn năng lượng, bộ phận phân phối và cơ cấu chấp hành.
+ Nguồn năng lượng: Cấp năng lượng cho trợ lực có thể là bơm dầu + bình chứa ( đối với loại thủy lực ), ác quy hoặc máy phát ( đối với loại điện ).
+ Bộ phận phân phối: dùng để phân phối năng lượng cung cấp cho cơ cấu chấp hành và đảm bảo tỷ lệ giữa góc quay của vô lăng và góc quay của bánh xe.
2.2.5. Hệ thống lái trợ lực điên.
- Do đòi hỏi tốc độ ngày một cao hơn, chất lượng tốt hơn và yêu cầu giảm năng lượng tiêu thụ ở phương tiện ngày một gia tăng. Để đáp ứng cho các đòi hỏi này, việc nghiên cứu và phát triển theo xu hướng cải thiện hệ thống điều khiển điện điện tử nhằm mục đích nâng cao hơn nữa các chức năng và đặc tính của nó.
- Ta có 2 kiểu bố trí mô tơ điện:
+ Bố trí trên trục lái
+ Bố trí trên cơ cấu lái.
2.2.6 Các phần tử cơ bản của trợ lực lái điện
Các phần tử chính cua trợ lực lái điện gồm có: Mô tơ điện một chiều; Các cảm biến; Bộ điều khiển trung tâm (ECU); Hộp giảm tốc.
- Mô tơ:
Mô tơ điện của trợ lực lái là một mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu, gắn với bộ truyền động của trợ lực lái. Mô tơ chấp hành của trợ lực lái điện có nhiệm vụ tạo ra mô men trợ lực dưới điều khiển của ECU và phải đáp ứng các yêu cầu:
+ Mô tơ phải đưa ra được mô men xoắn và lực xoắn mà không làm quay vô lăng.
+ Mô tơ phải có cơ cấu đảo chiều quay khi có sự cố xảy ra.
+ Những dao động của mô tơ và mô men xoắn, lực xoắn phải trực tiếp chuyển đổi thông qua vành lái tới tay người lái phải được cân nhắc.
- Bộ điều khiển trung tâm (ECU)
Bộ điều khiển trung tâm (ECU) nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý thông tin để điều khiển mô tơ.
2.2.7. Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống trợ lực lái điện.
Trợ lực lái được điều khiển theo các bản đồ được lưu trữ sẵn trong bộ nhớ của ECU. EPS ECU có thể lưu trũ 16 bản đồ, các bản đồ này được kích hoạt ở nhà máy phụ thuộc vào các yêu cầu cho trước (ví dụ trọng lượng của ô tô).
2.2.7.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của EPS
Tùy thuộc vào vị trí đặt hộp giảm tốc có 2 kiểu trợ lực điện: Kiểu thứ nhất, hộp giảm tốc đặt trực tiếp trên trục lái ngay dưới vành lái. Kiểu thứ hai, hộp giảm tốc được tích hợp vào cơ cấu lái (trong trường hợp này cơ cấu lái thường là loại bánh răng – thanh răng và đặt trực tiếp trên thanh lái ngang).
2.2.7.2 Các cảm biến trong hệ thống lái trợ lực điện
Trong trợ lực lái điện, có một phần tử rất quan trọng không thể thiếu đó là các cảm biến. Các cảm biến này có nhiệm vụ truyền thông tin đến ECU để ECU sử lý thông tin và quyết định vòng quay của môtơ trợ lực.
2.3. Hệ thống lái trợ lực điện trên xe Mazda CX5
2.3.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống lái trên xe Mazda CX5.
- Mazda CX5 sử dụng hệ thống lái trợ lực bằng điện. Cấu tạo của hệ thống gồm các bộ phận chính: Vành tay lái, trục lái, bộ trợ lực điện, cơ cấu lái, dẫn động lái.
- Bộ trợ lực được đặt trên trục lái gồm: ECU, mô tơ điện, các cảm biến và dây dẫn.
2.3.2. Các bộ phận chính.
2.3.2.1. Cụm vô lăng.
- Chức năng: có chức năng tiếp nhận mômen quay từ người lái rồi truyền cho trục lái.
- Vô lăng loại 4 chấu hình tròn bên trong bằng thép bọc nhựa bên ngoài. Gồm các chi tiết:
+ Nắp che số .
+ Mặt vô lăng : Là nơi bố trí công tắc còi và túi khí lái xe.
2.3.2.2. Cụm trục lái.
Kết cấu trục 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 các đăng là bộ phận nối chuyển tiếp giữa trục lái và cơ cấu lái. Trên trục các đăng có khớp nối chữ thập.
2.3.2.3. Thước lái.
- Cơ cấu lái là loại thanh răng bánh răng:
+ Chức năng biến chuyển động quay từ trục lái thành chuyển động ngang của
thanh răng từ đó chuyền ra các bánh dẫn hướng.
+ Được truyền chuyển động từ trục lái thông qua trục lái trung gian. Trục lái trung gian gồm 2 khớp nối các đăng 2 đầu.
2.3.3. Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực trên xe Mada CX5
- Nguyên lý làm việc.
+ Khi quay người lái quay vành tay lái sang trái hoặc sang phải lực quay vòng sẽ được truyền xuống trục lái chính.
+ Trục lái quay, mô men lái thanh xoắn bị xoắn tạo ra độ lệch pha giữa vòng phát hiện thứ hai và ba. Dựa trên độ lệch pha này một tín hiệu tỉ lệ với mô men được đưa vào ECU.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI XE MAZDA CX5
3.1. Các thông số đầu vào
Một số thông số đầu vào tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe MAZDA CX5 như bảng 3.1.
Lực tác dụng lên vành lái được xác định cho trường hợp ôtô quay vòng tại chỗ vì lúc này lực cản quay vòng đạt giá trị cực đại. Lúc đó mômen cản quay vòng trên bánh xe dẫn hướng Mc sẽ bằng tổng số của mômen cản lăn M1, mômen ma sát giữa bánh xe và mặt đường M2 và mômen ổn định dẫn hướng M3 gây nên bởi các góc đặt của các bánh xe và trụ đứng.
Với: Mc: là hiệu suất tính đến tổn hao ma sát tại cam quay và các khớp trong dẫn động lái Mc = 0,5 – 0,7 chọn Mc = 0,7.
a. Mô men cản M1:
M1 = f.Gbx.a (3.2)
Gbx: Trọng lượng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng;
Gbx = 0,5G1 (3.3)
G1: Trọng lượng phân bố lên cầu trước.
G1 = 905.9,81 = 8878,05 [N]
Thay vào (3.3) ta được: Gbx = 0,5. 8878,05 = 4439,025 [N]
Vậy M1 = 4439,025.0,015.0,06 = 3,995 [Nm]
b. Mômen cản M2 do sự trượt bên của bánh xe lên mặt đường :
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.
Vậy M2 = 4439,025.0,85.46,76.10-3 = 176,433 [Nm]
Ta có M3 mô men gây bởi các góc đặt của bánh xe và trụ đứng,việc tính toán momen này phức tạp nên có thể thay thế M3 bằng 1 hệ số i khi đó mô men cản quay vòng tại 1 bánh xe dẫn hướng được tính như sau :
M=(M1 + M2 ).i
M = (3,995 + 176,433 ) .1,1 = 198,47 [Nm]
Vậy mô men cản quay vòng là : Mc = 567,057 [Nm]
3.2. Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng
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 Plmax tính được không vượt quá giá trị cho phép là: 120 ÷ 200 [N]. Tuy nhiên để điều khiển nhẹ nhàng người ta dùng trợ lực lái.
Thế vào công thức (3.9) ta được
Ptl = 99,237 [N]
Lực tác dụng của người lái lên vô lăng khi có trợ lực
Pnl = Plmax - Ptl = 161,554 – 99,237 = 62,317 [N]
3.3. Tính trục lái
Trục lái làm bằng thép rỗng được tính theo ứng suất xoắn do lực tác dụng lên vành lái.
Chọn sơ sộ kích thước của trục lái: D= 15 mm, d= 8 mm
Thay vào công thức (2.16) ta có: t = 68 [N/mm2 ] = 68 [MN/m2]
t = 68 [MN/m2]Thỏa mãn điều kiện cho phép, vậy ta chọn kích thước sơ bộ làm kích thước thực tế.
3.4. Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái.
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 Mc 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.
Lực Q là lực tác dụng lên chốt cầu dưới đòn quay đứng.
Vì vậy khi tính đòn quay đứng ta sẽ lấy lực Q nào lớn hơn trong hai lực tác dụng dưới đây.
Q1= 0,5.G1 = 0,5.905 = 452,5 [N]
Q2= 3375,3 [N]
Vậy ta chọn Q = 3375,3 (N) khi tính bền đòn quay đứng. Khi tính bền ta tính tại những tiết diện nguy hiểm. Chọn vật liệu chế tạo đòn quay đứng là thép 40X.
Dựa vào số liệu thực tế đo được ta chọn kích thước sơ bộ tại mặt cắt I-I: a=75 mm, b=25 mm
3.5. Tính toán kiểm tra hình thang lái
3.5.1. 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 đảm bảo chính xác hoàn toàn quan hệ trên giữa a và b. 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.
3.5.2. Tính toán kiểm tra động học quay vòng.
Các thông số đã biết:
- Bề rộng 2 trụ xoay: m = 1075 [mm] = 1,075 [m]
- Chiều dài cơ sở của xe: L = 3530 [mm] = 3,53 [m]
- Chiều dài thanh kéo : n = 1470 [mm] = 1,470 [m]
- Chiều dài đòn quay đứng: l = 168 [mm] = 0,168 [m]
Lập bảng tính ta được nội dung thể hiện trên bảng (3.2)
Kết luận: Ta thấy sai số giữa góc quay thực tế so với góc quay lí thyết ε luôn nhỏ hơn 5%. Vậy ta kết luận hình lái của xe MAZDA CX5 có chất lượng tốt; nghĩa là các bánh xe dẫn hướng ít bị trượt khi quay vòng.
CHƯƠNG 4
SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI MAZDA CX5
4.1. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục.
Để xác định những hư hỏng của hệ thống lái cần biết được những biểu hiện hư hỏng và từ đó khoanh vùng hư hỏng để kiểm tra xử lý. Việc kiểm tra trước hết là kiểm tra các cơ cấu quan sát, sau đó kiểm tra bằng tay, kiểm tra bằng máy. Lái thử để cảm nhận những hư hỏng.
Một số hư hỏng của hệ thống lái:
4.1.1. Nặng lái
Nguyên nhân hư hỏng khi bị nặng lái như bảng 4.1.
4.1.2. Xe bị nhao lái.
Nguyên nhân hư hỏng khi xe bị nhao lái như bảng 4.2.
4.1.4. Khi chuyển động lực lái không thay đổi theo vận tốc hoặc vành lái không trả về vị trí trung gian.
Nguyên nhân hư hỏng khi chuyển động lái không thay đổi theo vận tốc như bảng 4.3.
4.2. Bảo dưỡng hệ thống lái.
Bảo dưỡng hệ thống lái cần làm thường xuyên và đúng tiêu chuẩn. Có các cấp kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái như sau:
- Kiểm tra bảo dưỡng hằng ngày: Người lái xe có thể thực hiện kiểm tra bằng cách đánh lái khi khởi động và không khởi động. Cảm nhận hệ thống lái bị dơ, bị nhao lái, trợ lực lái không đủ, nặng lái trong quá trình lái xe. Kiểm tra và bổ xung áp suất lốp.
- Kiểm tra cơ cấu lái và dẫn động lái: Các kĩ thuật việc, thợ sửa chữa thực hiện kiểm tra.
Chú ý khi tháo lắp hệ thống lái:
- Khi gặp trục trặc hay có cảm giác lái không bình thường người lái xe không nên tự ý sửa chữa hay tháo lắp mà phải mang vào cơ sở sửa chữa để các kĩ thuật viên và thợ sửa chữa với kĩ năng và đầy đủ dụng cụ máy móc kiểm tra và sửa chữa.
- Tháo hay thay thế cụm vô lăng, trục lái, trục lái trung gian và dẫn động lái cần đánh dấu vị trí ban đầu để khi lắp lại hệ thống lái hoạt động bình thường không phải căn chỉnh lại.
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 thầy: ThS…………., tôi đã hoàn thành bản đồ án: “Khai thác hệ thống lái trên xe Mazda CX5”, đủ khối lượng, đúng tiến độ và thời gian.
Trong quá trình thực hiện đồ án tôi đã đi sâu vào bốn nội dung chính, tương ứng với bốn chương thuyết minh:
- Chương 1: Giới thiệu khái quát về xe Mazda CX5, trình bày tóm tắt các hệ thống trên xe, tính năng kỹ thuật của xe.
- Chương 2: Giới thiệu về hệ thống lái của xe Mazda CX5, phân tích đặc điểm cấu tạo của cơ cấu lái, dẫn động lái và hệ thống trợ lực lái điện của xe Mazda CX5.
- Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái của xe Mazda CX5, với các bước kiểm nghiệm động học hình thang lái, tính bền cho một số chi tiết chính của cơ cấu lái.
- Chương 4: Khai thác hệ thống lái của xe Mazda CX5, hướng dẫn chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa một số hư hỏng thường gặp. Tháo lắp một số cơ cấu chính của hệ thống lái.
Vì điều kiện thời gian có hạn, trình độ và kinh nghiệm còn bị hạn chế, 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 tôi được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Vũ Đức Lập, Phạm Đình Vi,“Cấu tạo ô tô quân sự”, Học viện KTQS, Hà Nội, 1995.
[2].Vũ Đức Lập. Hướng dẫn thiết kế môn học “kết cấu tính toán ôtô quân sự” (tập IV: Hệ thống lái). Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội 1998.
[3]. Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên,“Thiết kế và tính toán ôtô máy kéo, tập 3”, NXB đại học và THCN, Hà Nội, 1985.
[4]. Nguyễn Khắc Chanh, “Lý thuyết - Kết cấu ô tô”, Trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự, TP.HCM 2010.
[5]. Tài liệu hướng dẫn khai thác xe Mazda CX5
[6]. Trang wed: http://mazdamotors.vn/, https://www.oto-hui.com/forum/.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"