MỤC LỤC

Mục lục.........................................................................1

Mở đầu............................................................................................. 2

Chương 1. Giới thiệu chung về xe Chrysler................................... 3

1.1 Giới thiệu chung về xe Chrysler ............................................. 3

1.2 Đặc tính kỹ thuật của xe Chrysler ........................................... 4

1.3 Đặc tính các cụm hệ thống chính của xe Chrysler.................... 7

1.3.1 Động cơ............................................................................ 7

1.3.2 Hệ thống truyền lực........................................................... 7

1.3.3 Hệ thống điều khiển.......................................................... 8

1.3.4 Hệ thống vận hành............................................................ 9

1.3.5 Hệ thống điện.................................................................. 10

1.3.6 Thiết bị phụ.................................................................... 10

Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống lái xe Chrysler................ 11

2.1 Giới thiệu chung về hệ thống lái............................................ 11

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........................................................... 16

2.2.4. Trợ lực lái................................................................. 17

2.3 Nguyên lý làm việc của phând trợ lực lái............................... 23

2.3.1. Trường hợp xe đi thẳng............................................. 23

2.3.2. Trường hợp xe rẽ phải............................................... 24

2.3.3. Trường hợp xe rẽ trái................................................. 25

Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe Chrysler...... 29

3.1 Các thông số đầu vào............................................................ 29

3.2 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái...................................... 30

3.2.1. Kiểm nghiệm động học hình thang lái....................... 30

3.2.2. Xác định mô men cản quay vòng và lực tác dụng lên vành tay lái………………………….34

3.2.3. Tính bền hệ thống lái................................................ 38

Chương 4. Khai thác sử dụng hệ thống lái xe Chrysler............. 50

4.1 Đặt vấn đề............................................................................. 50

4.2 Quy trình tháo lắp hệ thống lái.............................................. 51

4.2.1. Tháo vành tay lái và trục lái....................................... 51

4.2.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái............................... 55

4.2.3. Quá trình lắp đặp...................................................... 58

4.3 Bảo dưỡng hệ thống lái......................................................... 59

4.3.1. Vành tay lái............................................................... 59

4.3.2. Cơ cấu lái.................................................................. 59

4.3.3. Hình thang lái........................................................... 60

4.3.4. Trợ lực lái................................................................. 60

4.3.5. Kiểm nghiệm điều chỉnh độ chụm bánh xe............... 61

4.3.6. Kiểm tra độ đảo vành bánh xe................................... 62

4.4 Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục............................... 62

Kết luận.......................................................................................... 65

Tài liệu tham khảo....................................................................... 66

Phụ lục.......................................................................................... 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' tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Khai thác hệ thống lái trên xe Chrysler Laser/Talon".

   Nội dung chính của đồ án bao gồm 4 chương:

- Chương 1: Giới thiệu chung về xe Chrysler Laser/Talon

- Chương 2: Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

- Chương 3: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

- Chương 4: Khai thác sử dụng hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

   Với sự hướng dẫn của thầy: TS………….. cùng các thầy giáo của bộ môn Ôtô quân sự, Khoa Động lực HVKT tôi 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, tôi 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. Tôi xin chân thành cảm ơn.

                                         Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                       Sinh viên thực hiện

                                      ……………

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE CHRYSLER

1.1  Giới thiệu chung về xe Chrysler

Tập đoàn Chrysler do Walter P. Chrysler thành lập vào năm 1925, do một nhà chế tạo máy nổi tiếng sáng lập ra. Vào những năm 1930 đã chứng kiến sự táo bạo của Chrysler khi tung ra chiếc xe Airflow “cách mạng” đầu tiên được trang bị động cơ I8, là một trong những chiếc xe được thiết kế khí động lực học, và đặc trưng bởi những đường trang trí và galăng nổi. Nhờ việc cho ra đời những kiểu mẫu mới, hiệu suất cải tiến, Chrysler ngày nay đã là nhà sản xuất hùng mạnh nhất trong nhóm Big Three.

Kiểu dáng bên ngoài xe và một số kích thước cơ bản của xe được thể hiện trên hình 1.1 và hình 1.2.

1.2 Đặc tính kỹ thuật của xe Chrysler

Đặc tính kỹ thuật của xe Chrysles Laser/Talon thể hiện như bảng 1.1.

1.3 Đặc tính các cụm hệ thống chính của xe Chrysler

1.3.1 Động cơ

Động cơ xe Chrysler Laser/Talon là loại động cơ xăng 4 kì được bố trí đằng trước và đặt ngang xe. Nó là loại động cơ DOHC, 16 van, bao gồm 4 xilanh bố trí thẳng hàng có thứ tự làm việc là 1-3-4-2 với dung tích công tác theo nhà sản xuất là 1997cc. 

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: Xe sử dụng hệ thống phun xăng điện tử đa điểm (MPI) với các loại xăng có chỉ số octan là Ron95, 91, 87, 83. Áp suất đầu ra của bơm xăng là 335 kpa, dung tích bình xăng là 50 lít.

- Hệ thống làm mát: Hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước.

1.3. 2 Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực của xe bao gồm: ly hợp, hộp số, truyền lực chính và vi sai, các đăng.

- Ly hợp: Là loại ly hợp thường đóng 1 đĩa bị động, ma sát khô, có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp. Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng.

- Truyền lực chính và vi sai: Vì đây là loại xe thể thao động cơ và hộp số đặt ngang, cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí luôn trong cụm hộp số với phiên bản 2WD, với phiên bản 4WD thì có 3 bộ vi sai, vi sai trung tâm, vi sai cầu trước và vi sai cầu sau.

Các đăng: Xe sử dụng các đăng đồng tốc bi kiểu Rzeppa và Tripot để truyền lực cho bánh xe chủ động ở cầu trước (cầu chủ động dẫn hướng).

1.3.3 Hệ thống điều khiển

a. Hệ thống lái

Hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.

- Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái.

- Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng,  thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối.

b. Hệ thống phanh

Hệ thống phanh xe Chrysler Laser/Talon bao gồm hệ thống phanh chân và phanh dừng (phanh tay).

Hệ thống phanh chân  có dẫn dộng phanh thuỷ lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cầu trước, cơ cấu phanh đĩa ở cầu sau. Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối. Ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ trợ lực nên khi phanh lực tác dụng lên pittông xi lanh chính bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh.

1.3.5 Hệ thống điện

- Điện áp mạng: 12V

- Máy phát: 12V- 65A

- Động cơ khởi động:  công suất 1,2 kw

- Ắc quy(MF): 12V- 35(Ah)

- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)

1.3.6 Thiết bị phụ

- Các thiết bị đo đạc hiển thị như: đồng hồ nhiên liệu, đồng hồ nhiệt độ nước làm mát, đồng hồ tốc độ, đồng hồ công tơ mét...

- Trong xe có chỗ để tàn thuốc lá và để đồ uống, hộp đựng găng tay.

Chương 2

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE CHRYSLER LASER/TALON

2.1 Giới thiệu chung về hệ thống lái

Hệ thống lái là một trong các hệ thống điều khiển của xe, công dụng của hệ thống lái là dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô chuyển động theo một quỹ đạo xác định nào đó theo ý muốn người lái.

Hệ thống lái trên xe cần đảm bảo được các yêu cầu sau:

- Đảm bảo ôtô 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.

a. 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. Vành tay lái có dạng vành tròn, có nan hoa bố trí không đều quanh vành trong của vành lái. Hộp lái được bố trí trên trục lái để lắp đặt các thiết bị điều khiển như bộ điều khiển xi nhan, bộ điều khiển gạt nước, ổ khóa điện...

b. Cơ cấu lái

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 momen quay của người lái từ vành lái tới các bánh xe dẫn hướng.

c. 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 các xe con thường 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 hình thang lái có khác so với loại xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc. 

2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Chrysler Laser/Lalon

Hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon được bố trí ở cầu trước phía sau tâm trục bánh xe, sơ đồ bố trí chung của hệ thống lái được thể hiện trên hình 2.1

2.2.1. Vành tay lái, hộp lái  và trục lái

Vành tay lái và trục lái được đặt trong buồng lái, đường kính vành tay lái là 372 mm, hành trình tự do của vành tay lái là 020 mm. Trên vành tay lái còn bố trí nút điều khiển còi. Để cố định vành tay lái vào trục lái dùng đai ốc vành lái kết hợp với đệm khóa đai ốc

Bộ điều khiển đèn sinhan, bộ điều khiển gạt nước được lắp vào hộp điều khiển trên các bộ điều khiển này có các cần gạt và núm xoay để thực hiện chức năng khởi động các đèn tín hiệu và phun nước rửa kính chắn gió.

Khi xảy ra va chạm người lái có xu hướng lao người về phía trước do lực quán tính lớn và cơ thể người xô vào vành lái, lúc đó liên kết giữa ống trục lái và đệm sẽ bị phá vỡ tác động lên khớp mềm làm ống trục lái co lại. Bi định vị đóng vai trò như một khớp mềm lúc này sẽ bị đẩy xuống phía dưới đồng thời đẩy luôn trục lái chính xuống, do các trục không đồng tâm lại liên kết bằng khớp các đăng nên sẽ không tác động lực trở lại vành lái. Như vậy cả vành tay lái và trục lái đều dịch chuyển về phía trước đảm bảo an toàn cho người lái.

2.2.2 Cơ cấu lái

Cơ cấu lái của xe có tỉ số truyền là 15,7, đặc điểm kết cấu của cơ cấu lái được thể hiện trên hình 2.3.

Cấu tạo của cơ cấu lái gồm có bánh răng trụ răng xoắn (3) ăn khớp với thanh răng (7), đầu dưới và đầu trên của trục bánh răng trụ răng xoắn được lắp trên các ổ bi, trên trục bánh răng trụ răng xoắn bố trí cụm van phân phối (2) của trợ lực lái và có nắp che bụi (1) đảm bảo trục bánh răng trụ răng xoắn quay nhẹ nhàng. Bánh răng trụ có cấu tạo răng xoắn, thanh răng có cấu tạo răng nghiêng, đầu trục bánh răng trụ răng xoắn có then hoa để lắp với trục trung gian của trục lái qua khớp các đăng, thanh răng liên kết với thanh kéo bên (9) của hình thang lái  qua khớp cầu.

Khi vô lăng quay, bánh răng trụ răng xoắn quay làm thanh răng chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái trên bạc trượt. Sự dịch chuyển của thanh răng được truyền xuống cam quay qua các thanh kéo bên và đầu thanh lái, nhờ vậy mà xoay các bánh xe dẫn hướng theo ý muốn của người lái.

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.

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

Bộ trợ lực lái thủy lực trên xe là hệ thống tự điều khiển khép kín bao gồm bơm thủy lực, van phân phối và xy lanh lực. Ngoài ra các bộ phận như van phân phối, xy lanh lực và cơ cấu lái cũng được bố trí chung trong một khối, việc bố trí như vậy 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.

a. 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. Đặc điểm kết cấu của cụm xi lanh lực thể hiện trên hình 2.5.

b. Bơm thủy lực

 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).

Bình chứa dầu được dập bằng thép, là nơi chứa dầu chịu áp suất cao cung cấp cho bơm làm việc, bình chứa dầu có thể được lắp trực tiếp vào thân bơm hay lắp rời và được nối với bơm bằng hai ống mềm, thông thường trên lắp bình có một thước đo mức để kiểm tra mức dầu. 

Khi bơm dầu hoạt động ở tốc độ thấp (700 – 1000 RPM).

Áp  suất xả P1 của bơm tác động lên phía phải của van điều tiết lưu lượng và P2 tác động lên phía trái sau khi đi qua các lỗ tiết lưu. Khi tốc độ động cơ tăng lên thì sự chênh lệch giữa P1 và P2 cũng tăng theo, đến một giá trị nào đó sự chênh lệch này thắng được sức căng của lò xo van điều khiển thì van này sẽ dịch chuyển sang trái mở đường mở đường dầu chảy sang phía cửa hút. Do đó lưu lượng dầu được bơm đến van phân phối sẽ được ổn định theo cách này.

c. Van phân phối

Đặc điểm kết cấu của van phân phối thể hiện trên hình 2.12.

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 phần trợ lực lái xe Chrysler Laser/Talon

Nguyên lý làm việc của phần trợ lực lái xe Chrysler Laser/Talon được chia ra làm các trường hợp: trường hợp xe đi thẳng, trường hợp xe rẽ phải, trường hợp xe rẽ trái, cảm giác mặt đường và tính tùy động.

2.3.1. Trường hợp xe đi thẳng

Sơ đồ nguyên lí thể hiện trên hình 2.8. Khi ôtô chuyển động thẳng vành lái ở vị trí trung gian nên trục van điều khiển cũng ở vị trí trung gian so với van quay, dầu thủy lực từ cổng a đi ra cả hai cổng b và c đến hai khoang của piston làm cho cân bằng áp suất. Piston không chuyển động. Phần dầu thừa đia qua cổng d đến khoang A và quay trở lại bình dầu thủy lực.

2.3.2 Trường hợp xe rẽ phải

Sơ đồ nguyên lí thể hiện trên hình 2.9. Khi quay vòng phải, vành lái được đánh sang phải, do thanh xoắn biến dạng nên ống trong sẽ chuyển vị một khoảng nhỏ nhanh hơn so với ống ngoài dầu thủy lực sẽ đi từ cổng a qua cổng b đến khoang bên trái xi lanh tạo áp lực đẩy thanh răng sang phải. 

2.3.4. Cảm giác mặt đường và tính tùy động (tuỳ động động học)

a. 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.

b. Tính tùy động (tuỳ động động học)

 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 CHRYSLER LASER/TALON

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 xe Chrysler Laser/Talon

Nội dung của 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

a. Điều kiện quay vòng lý tưởng

Ta có:

a_i :là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên ngoài.

β_i :là góc quay của bánh xe dẫn hướng bên trong.

B₀ :là khoảng cách giữa hai đường tâm trụ đứng.

L :là chiều dài cơ sở của ôtô.

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.

b. Động học hình thang lái 6 khâu

- Khi xe đi thẳng

Các đòn bên tạo với phương ngang một góc q.

- 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).

c. Kiểm nghiệm động học hình thang lái bằng phương pháp đại số

Nếu các giá trị của hệ số δi bằng 1 hoặc 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 song không đáng kể. Như vậy chứng tỏ các thông số hình học của hình thang lái đã chọn là hợp lí.

Đối với các ôtô hiện đang sử dụng, hệ số δi dao động trong khoảng: δ_i = 0,90 - 1,07

Trình tự tiến hành:

- Cho các góc quay của bánh xe bên trong những giá trị β_i khác nhau.

- Thay giá trị góc β_i vào các công thức (3.18) lấy giá trị tìm được thay tiếp vào (3.17) xác định các góc quay a_i tương ứng của bánh xe.

- Xác định các giá trị của hệ số d_i tương ứng với từng cặp a_i và b_i theo công thức (3.16).

- Các giá trị d_i  càng gần 1 thì khi ôtô quay vòng với các bán kính khác nhau các bánh xe dẫn  hướng không bị trượt bên hoặc có trượt bên song không đáng kể.        

Kết quả tính toán thể hiện như bảng 3.2.

Từ kết quả kiểm nghiệm bằng phương pháp đại số ta thấy góc di đảm bảo yêu cầu đặt ra là nằm trong khoảng 0,90 - 1,07 hay động học hình thang lái được đảm bảo.

3.2.2. Xác định mô men cản quay vòng và lực tác dụng lên vành tay lái

- Xác định mô men cản quay vòng

Trạng thái nặng nề nhất khi quay vòng xe là khi xe quay vòng tại chỗ. Lúc đó mô men cản quay vòng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng được tính theo công thức(3.19). Nó bao gồm ba thành phần là mô men cản lăn của bánh xe dẫn hướng M₁, mô men cản do bánh xe trượt lết trên đường M₂ và mô men ổn định chuyển động thẳng M₃ .

Ta có:

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

Thay số vào ta được: G_bx = 4650 [N].

+ a :là cánh tay đòn của bánh xe dẫn hướng a = 0,046 [m];

+ f :là hệ số cản lăn f = 0,015;

Thay số vào (3.20) ta được: M₁=3,2085 [Nm].

- Mô men cản 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 3.3). 

H :là chiều cao lốp;

d :là đường kính vành;

Với bánh xe có cỡ lốp là 205/55VR16 ta được: r =315,95[mm]

Vậy thay số ta được: x =44.2[mm]=0,0442[m].

φ : là hệ số bám φ = 0,7

Vậy thay số ta được: M₂  = 143,87 [Nm]

- Mô men ổn định chuyển động thẳng M₃

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

- Hiệu suất dẫn động động của trụ đứng và hình thang lái

Ta có:

h_k : Là hiệu suất của các khớp thanh kéo h_k = 0,8;

h_t : Là hiệu suất của trụ đứng h_t = 0,9;

Thay số ta được: u = 0,72

Thay các giá trị M₁, M₂, M₃ và h vào công thức (3.19) ta được: M_c1 = 148,48 [N]

Mô men cản quay vòng tác dụng lên cả 2 bánh xe dẫn hướng là: M_c=2.M_c1= 296,97 [N]

b. 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. 

Ta có:

+ M_c :là mômen cản quay vòng M­_c = 296,97 [Nm];

+ R :là bán kính vành lái. R = 0,186 [m];

+ i_w :là tỷ số truyền cơ cấu lái . i_w = 15,7;

+ h_th :là hiệu suất thuận của cơ cấu lái, đối với cơ cấu lái bánh rang – thanh răng hiệu suất thuận.  h_th = 0,7.

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

Vậy thay vào công thức (3.26): P_vl =147,64 [N].

3.2.3. Tính bền hệ thống lái

a. Tính bền cơ cấu lái bánh răng xoắn- thanh răng.

Đối với loại truyền động bánh răng - thanh răng phải đảm bảo cho các răng có độ bền cao.

- Xác định lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng - thanh răng.

* Lực vòng tác dụng lên bánh răng: 

Thay số ta được: P_v = 2317,9 [N]

* Lực hướng tâm tác dụng lên bánh răng theo công thức:

Ta có:

+ a :là góc ăn khớp của bánh răng, a = 20⁰;

+ β :là góc ăn khớp của bánh rang, β = 14⁰;

+ P_r :là lực hướng tâm tác dụng lên bánh răng;

Thay số vào ta được: P_r = 869,47 [N]

* Lực dọc tác dụng lên bánh răng:

Thay số ta được: P_a = 577,91 [N]

- 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.

Và độ cứng HB = 260 - 280.

+ Ứng suất tiếp xúc cho phép:

Ta có:

S_H :là hệ số an toàn khi tính tiếp xúc, lấy S_H = 1,1;

Z_R :là hệ số xét ảnh hưởng của độ nhám, Z_R = 0,95;

Z_V :là hệ số xét ảnh hưởng của vận tốc vòng, Z_V = 1,1;

K_XH :là hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng tới độ bền tiếp xúc, K_XH = 1;

K_HL là hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của thời hạn phục vụ của bộ truyền, K_HL = 1;

Thay các thông số vào công thức(3.31) ta được: [σ_H]=560,5 [MPa]

+ Ứng suất uốn cho phép :

Ta có:

K_FL :là hệ số tuổi thọ xét đến ảnh hưởng của chế độ tải trọng,  K_FL = 1;

K_{FC :}là hệ số xét đến ảnh hưởng đặt tải với bộ truyền quay hai chiều ta chọn, K_FC = 0,7;

Y_R  :là hệ số xét đến ảnh hưởng của độ nhám mặt lượn chân răng, Y_R = 1;

K_XF  :là hệ số xét đến kích thước bánh răng ảnh hưởng đến độ bền uốn, K_XF = 1.

S_F  :là hệ số an toàn khi tính uốn, lấy S_F = 1,7.

Y_S :là hệ số xét tới độ nhậy của vật liệu đối với tập trung ứng suất ta chọn, Y_S = 1,03 [mm];

Thay số vào ta được: [σ_F] = 198,48[MPa] 

b. Tính bền trục lái  

Trục lái làm  bằng thép 30 có ứng xuất cho phép t = 80MN/mm² . Trục lái chế tạo đặc có đường kính D = 15[mm]

Ta có:

P­_vl :là lực tác dụng lên vành tay lái P­_vl = 147,64 [N].

R :là bán kính vành tay lái R = 186 [mm].  

W_x :là môđun chống xoắn.

Thay số ta được: t _x= 40,69MN/mm²

Với vật liệu chế tạo các đăng là thép nhiệt luyện có ứng suất xoắn cho phép là:  t = 80MN/mm²

c. Tính bền thanh kéo ngang (thanh răng)

Trong quá trình làm việc thanh 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 :là tải trọng đặt lên cầu trước G₁ = 9300 [N]

m_1p :là hệ số phân bố lại tải trọng lên cầu trước khi phanh, m_1p = 1,4.

j  :là hệ số bám giữa lốp và mặt đường, j = 0,7.   

Thay vào biểu thức (3.45) ta được: P_pmax = 9114[N]       

a :là cánh tay đòn bánh xe dẫn hướng, a=46[mm]

m :là chiều dài cam quay, m=150[mm]                       

Vậy thay số ta được: Q=2794,96(N).

Thay số vào ( 3.48): s_n=6,32 < 46,67=[s_b].

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

d. Tính bền đòn bên hình thang lái

Để đảm bảo an toàn và tính ổn định trong quá trình làm việc, đòn bên được làm bằng thép 40X. 

f. Tính bền khớp cầu

Vật liệu chế tạo khớp cầu là thép 40X.

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:

Như phần tính bền thanh kéo ngang lực tác dụng lên khớp cầu cũng chính là lực phanh cực đại P_PMax.

F - là diện tích tiếp xúc giữa mặt cầu và đệm rotuyl. Trong thực tế diện tích làm việc chiếm 2/3 diện tích bề mặt của khớp cầu. Nên mặt chịu lực tiếp xúc chiếm 1/2 . 2/3 = 1/3 bề mặt khớp cầu.  

Ta có:

D: là đường kính khớp cầu, D = 30 [mm]

Thay số vào (3.54) ta có: F= 2,9 [mm²]

Vậy ta có σ_u = 2,9 [N/mm²]

Hệ số an toàn: n = 8,98

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

Chương 4

KHAI THÁC SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI XE CHRYSLER LASER/TALON

4.1 Đặt vấn đề

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 , đảm bảo cho xe có thể hoạt động luôn tốt trong mọi điều kiện đồng thời nâng cao tính năng kinh tế, khả năng đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa, phương tiện. 

Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra những hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe. Do đó có thể gây ra nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng tài sản của mọi người. Chính vì vậy mà việc thường xuyên kiểm tra phát hiện những hư hỏng của hệ thống lái là một việc rất cần thiết, bảo đảm tính an toàn khi sử dụng xe.

4.2. Quy trình tháo lắp hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

4.2.1. Tháo vành tay lái và trục lái

a. Bước 1: Tháo các đầu cực của ăc quy ra để đảm bảo an toàn

b. Bước 2: Tháo vành tay lái (thể hiện trên hình 4.1)

Tháo nắp còi trên vành tay lái sau đó uốn thẳng các vấu đệm khóa rồi tháo đai ốc và đệm khóa vành tay lái, để việc lắp đặt vành tay lái và trục lái chính được chính xác thì trước khi tháo vành tay lái phải lấy dấu tại vị trí ghép trên trục lái chính và vành tay lái (2).

Sử dụng dụng cụ kéo vô lăng (1) kết hợp với búa để tháo vô lăng , trong quá trình tháo chú ý không để xảy ra va đập giữa đỉnh của trục lái chính với búa. Sau đó ta tháo các tấm vỏ của trục lái.

d. Bước 4: Tháo bộ điều khiển đánh lửa (thể hiện trên hình 4.4)

Trước tiên ta ngắt kết nối của bộ điều khiển với đầu nối điện (1), sau đó tháo vít (2) rồi tháo bộ điều khiển đánh lửa.

e. Bước 5: Tháo ổ khóa điện (thể hiện trên hình 4.5)

Vặn khoá khởi động quay về vị trí số I (1), tháo ổ khoá điện bằng cách ấn vào định vị lò xo bằng clê lỗ 6 cạnh loại 2,5 mm (2) hoặc công cụ thích hợp khác, và kéo ổ khoá ra khỏi ống hộp điều khiển.

h. Bước 8: Tháo trục lái chính từ ống trục lái (thể hiện trên hình 4.9)

Sau khi tháo trục lái ra khỏi vỏ xe ta tháo trục lái chính từ ống trục lái. Theo thứ tự ta tháo vòng hãm (1), long đen (2), lò xo (3), long đen (4), cuối cùng tháo bi định vị (5) và rút trục lái chính xuống.

4.2.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái

a. Bước 1: Tháo hai bánh xe của cầu trước (cầu dẫn hướng), rồi tháo mối ghép giữa đầu trục bánh răng trụ răng xoắn với trục trung gian.

b. Bước 2: Tháo các liên kết của cụm cơ cấu lái (thể hiện trên hình 4.10, 4.11, 4.12, 4.13).      

d. Bước 4: Tháo trục bánh răng trụ răng xoắn (thể hiện trên hình 4.15, 4.16, 4.17).

Tháo nắp che bụi (1), vòng hãm (2) (hình 4.15), nắp che dưới trục răng (3) và đai ốc khóa trục bánh răng trụ răng xoắn (4) (hình 4.16). Chú ý khi tháo đai ốc khóa cần giữ trục răng nếu không có thể làm hỏng răng của bánh răng trụ răng xoắn.

4.2.3. Quá trình lắp đặt

Quá trình lắp đặt ngược lại với quá trình tháo nhưng cần chú ý những điểm sau:

a. Trước khi lắp đặt cần kiểm tra hư hỏng và sửa chữa hoặc thay thế nếu cần sau đó làm sạch tất cả các chi tiết và bôi trơn đầy đủ.

b. Đối với những mối ghép có ren cần chú ý đến momen siết phù hợp tránh làm hỏng mối ghép.

4.3. Bảo dưỡng hệ thống lái xe Chrysler laser/talon

Thường xuyên kiểm tra siết chặt các bu lông, đai ốc ghép giữa các bộ phận của hệ thống lái với vỏ xe cũng như trong hệ thống lái và quan sát xem có sự rò rỉ dầu trợ lực lái sau mỗi lần xe vận hành.

4.3.1 Vành tay lái

Kiểm tra hành trình tự do và lực cần thiết để làm quay hệ thống lái, độ bắt chặt vành lái trên trục. Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái bằng cách xoay vành tay lái về bên phải và bên trái đến khi bánh xe bắt đầu xoay đi, hành trình tự do cho phép là 0 - 20 mm. 

4.3.2. Cơ cấu lái

Kiểm tra khe hở ăn khớp giữa trục răng và thanh răng và độ dơ dọc trục của trục bánh răng. Nếu khe hở ăn khớp không đảm bảo cần điều chỉnh lại bằng đai ốc chỉnh, còn độ dơ dọc trục điều chỉnh lại bằng thay đổi chiều dày đệm kín (7) phía trước ổ bi trên (hình 4.17).

Khi tháo các chi tiết của cơ cấu lái ra thì:

a. Quan sát các phớt làm kín của cụm xi lanh lực xem có bị rách biến cứng và hư hỏng không.

b. Dùng panme đo, kiểm tra độ mòn của xi lanh, piston, van phân phối.

c. Kiểm tra khe hở miệng của vòng găng tương tự như kiểm tra vòng găng ở động cơ chính.

d. Kiểm tra mòn, nứt, tróc rỗ các vòng bi.

e. Dùng dưỡng kiểm tra độ mòn của các thanh răng, bánh răng.

4.3.4. Trợ lực lái

a. Kiểm tra mức dầu

Kiểm tra mức dầu khi động cơ đã tắt, mức dầu phải nằm giữa vạch MIN và vạch MAX in trên bình dầu, nếu mức dầu xuống thấp dưới vạch MIN thì đổ thêm dầu và cứ sau 10000 km hoặc 6 tháng thì kiểm tra một lần và thay thế nếu cần thiết. Sau đó cho động cơ khởi động và khi tắt máy dầu không có bọt và đục là được, nếu có bọt và đục là trong dầu có khí (air).

c. Kiểm tra , điều chỉnh độ căng dây đai

- Dùng tay ấn với lực 50 - 80N yêu cầu độ võng xuống của dây đai là  7 - 9 mm.

- Nếu không đúng (quá căng hoặc quá trùng ) cần điều chỉnh lại bằng cách xê dịch máy bơm trợ lực. 

b. Kiểm tra bơm trợ lực

Dùng đồng hồ so và pan me đo đường kính cổ trục bơm, bạc đỡ, và xác định khe hở lắp ghép có đúng với kích thước tiêu chuẩn.

4.3.6. Kiểm tra độ đảo vành bánh xe

Dùng đồng hồ so để kiểm tra độ đảo: Gá chân đồng hồ so vuông góc với phía ngoài vành bánh xe, xoay bánh xe một vòng, số vạch kim đồng hồ dao động cho ta độ đảo vành bánh xe. Độ đảo cho phép < 1,2 mm.

4.4. Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra những hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe. Do đó có thể gây ra nhiều tai nạn bất ngờ gây thiệt hại đến tính mạng tài sản của mọi người. Chính vì vậy mà việc thường xuyên kiểm tra phát hiện những hư hỏng của hệ thống lái là một việc rất cần thiết, bảo đảm tính an toàn khi sử dụng xe. Sau đây là một số hư hỏng va biện pháp khắc phục được thể hiện trong bảng 4.1.

KẾT LUẬN

   Qua một thời gian nghiên cứu tìm hiểu với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: TS. ………….. cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ô tô quân sự tôi đã hoàn thành đúng thời hạn đồ án tốt nghiệp của mình. Với nhiệm vụ được giao trong đồ án tôi đã thực hiện được các công việc sau:

- Chương 1: tìm hiểu đặc tính kỹ thuật xe Chrysler Laser/Talon

- Chương 2: tìm hiểu đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

- Chương 3:  tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon

- Chương 4: tìm hiểu quy trình tháo lắp hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon, các nội dung chính trong bảo dưỡng kĩ thuật hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon, một số hư hỏng thông thường của hệ thống lái xe Chrysler Laser/Talon  và  biện pháp khắc phục.

   Mặc dù còn nhiều vấn đề chưa giải quyết được trong đồ án này do hạn chế về thời gian, nhưng đồ án này đã trang bị cho bản thân tôi không những là các kiến thức sâu sắc về chuyên ngành mà còn là nhận thức về phương pháp giải quyết một số vấn đề kỹ thuật nảy sinh từ thực tế. Đồ án không thể tránh được những chỗ còn thiếu sót, tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn để đồ án hoàn thiện hơn.

   Một lần nữa tôi xin cảm ơn thầy giáo: TS. ………….. cùng các thầy giáo trong Bộ môn Ôtô quân sự, khoa Động lực đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm đồ án này.

  Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hướng dẫn đồ án môn học ô tô ‘’ Lý thuyết kết cấu và tính toán ô tô quân sự ’’. (Tập IV)

Trường Đại học kỹ thuật quân sự – 1977

[2]. Hướng dẫn sửa chữa và bảo dưỡng xe Chrysler Laser/Talon 1990

[3]. Nguyễn Hữu Cẩn , Dư Quốc Thịnh

Thiết kế tính toán ôtô máy kéo

NXB  Khoa học và Kỹ thuật. - 2005

[4]. Nguyễn Phúc Hiểu, Võ Văn Hường.

Lý thuyết ôtô quân sự

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1983

[6]. Phạm Đình Vi, Vũ Đức Lập.

Cấu tạo ôtô quân sự tập 1, 2

Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự -1995

[7]. Phạm Vỵ - Dương Ngọc Khánh

Bài giảng cấu tạo ôtô

Đại Học Bách Khoa Hà Nội -2004

[8]. Vũ Đức Lập

Ứng dụng máy tính trong tính toán xe quân sự.

NXBQĐND 2001

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"