MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
LỜI MỞ ĐẦU.. 3
Chương I. TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI. 4
1.1. Mô tả chung hệ thống lái. 4
1.1.1. Công dụng hệ thống lái 4
1.1.2. Các trạng thái quay vòng của xe. 4
1.1.3. Phân loại hệ thống lái. 5
1.1.4. Yêu cầu của hệ thống lái ôtô. 6
1.2. Các bộ phận hợp thành hệ thống lái ô tô. 6
1.2.1. Vành lái. 6
1.2.2. Trục lái. 7
1.2.3. Cơ cấu lái. 7
1.2.4. Dẫn động lái. 13
1.2.5. Các góc đặt bánh xe. 15
1.2.6. Hệ thống lái có trợ lực. 18
Chương II: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI DỰA TRÊN XE THAM KHẢO.. 25
2.1. Giới thiệu xe tham khảo- Ô tô Chevrolet Cruze 2019. 25
2.1.1. Tổng thể ô tô Chevrolet Cruze 2019. 25
2.1.2. Động cơ sử dụng trên xe Chevrolet Cruze 2019. 26
2.1.3. Hệ thống lái 27
2.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế. 31
2.2.1. Phương án lựa chọn dẫn động lái 31
2.2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu lái 32
2.2.3. Phương án lựa chọn trợ lực lái 33
2.3. Xác định tỉ số truyền của hệ thống lái 38
2.3.1. Xác định momen quay vòng của các bánh xe dẫn hướng. 39
2.3.2. Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng. 42
2.3.3. Tính toán kiểm bền dẫn động lái 43
2.3.4. Tính toán kiểm bền dẫn động lái khi ô tô phanh với cường độ cao. 45
2.4. Tính toán hệ thống lái 46
2.4.1. Cơ sở lý thuyết 46
2.4.2. Quy trình kiểm tra. 48
2.4.3. Xác định thông số cơ bản của trợ lực lái 51
2.4.4. Mômen cản mà trợ lực cần phải khắc phục. 51
2.4.5. Chỉ số hiệu quả tác dụng của trợ lực. 52
2.4.6. Xây dựng đặc tính trợ lực lái. 52
2.5. Thiết kế trợ lực lái 53
2.5.1. Xác định đường kính trong của xilanh lực. 53
2.5.2. Chọn đường kính ngoài và kiểm tra bền xilanh lực. 54
2.5.3. Xác định năng suất của bơm. 54
CHƯƠNG III: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET CRUZE 2019. 56
3.1 Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa các hư hỏng trên hệ thống lái 56
3.1.1 Quy trình tháo hệ thống lái 56
3.1.1.1 Tháo vành tay lái và trục lái 56
3.1.1.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái 59
3.1.2 Quy trình lắp hệ thống lái 62
3.1.3 Bảo dưỡng hệ thống lái 63
3.1.3.1 Vành tay lái 63
3.1.3.2 Cơ cấu lái 63
3.1.3.3 Hình thang lái 64
3.1.3.4 Trợ lực lái 64
3.1.3.5 Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm bánh xe. 65
3.1.3.6 Kiểm tra độ đảo vành bánh xe. 65
3.1.4 Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái 65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 69
LỜI MỞ ĐẦU
Ngành ôtô hiện nay đang giữ một vị trí quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội. Ôtô là một phương tiện được sử dụng phổ biến và đang phát triển ở nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thông vẫn tải, quốc phòng an ninh...
Trên nền tảng đất nước đang trên đà phát triển lớn mạnh về kinh tế, ngành công nghiệp ôtô ở nước ta ngày càng được chú trọng và phát triển. Nhiều nhà máy, công ty liên doanh lắp ráp ô tô giữa nước ta với nước ngoài được thành lập với các thương hiệu lớn như: HONDA, TOYOTA, HYUNDAI, KIA... Một vấn đề lớn đặt ra đó là việc nắm vững lý thuyết, kết cấu của các loại xe hiện đại, 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 khai thác, an toàn, tiết kiệm.
Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống lái. Hệ thống lái có chức năng điều khiển hướng chuyển động của ô tô, đảm bảo tính năng ổn định chuyển động thẳng cũng như quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến tính an toàn chuyển động và quỹ đạo chuyển động của ô tô, đặc biệt đối với xe có tốc độ cao. Do đó người ta không ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó.
Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã chọn và thực hiện nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống lái trên xe Chevrolet Cruze 2019’’
Chương I
TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI
1.1. Mô tả chung hệ thống lái.
1.1.1. Công dụng hệ thống lái
Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô nhờ quay vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong của ô tô khi cần thiết .
1.1.2. Các trạng thái quay vòng của xe.
Sự chuyển động và thay đổi hướng chuyển động của xe trên đường là quá trình phức tạp. Khi xe chuyển động trên đường vòng với tốc độ thấp thì ứng với mỗi vị trí góc quay của vành tay lái nhất định qvl xe sẽ quay vòng với một bán kính quay vòng R0 tương ứng. Đây có thể coi là trạng thái quay vòng tĩnh (quay vòng đủ).
1.1.3. Phân loại hệ thống lái.
Có nhiều cách để phân loại hệ thống lái ôtô:
1.1.3.1. Phân loại theo phương pháp chuyển hướng.
+ Chuyển hướng hai bánh xe ở cầu trước (2WS).
+ Chuyển hướng tất cả các bánh xe (4WS).
1.1.3.3. Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái.
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít glôbôit - con lăn.
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít - răng rẻ quạt và trục vít - êcu bi
1.1.4. Yêu cầu của hệ thống lái ôtô.
Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của ôtô là hệ thống lái. Theo đó hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu sau:
Đảm bảo tính năng vận hành cao của ôtô có nghĩa là khả năng quay vòng nhanh và ngặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé.
1.2. Các bộ phận hợp thành hệ thống lái ô tô.
1.2.1. Vành lái.
Vành lái có dạng vành tròn. Lực của người lái tác dụng lên vành lái tạo ra mô men quay để hệ thống lái làm việc. Mô men tạo ra trên vành lái là tích số của lực người lái trên vành tay lái với bán kính của vành lái.
Mvl=Pl.rvl.
1.2.2. Trục lái.
Trục lái có nhiệm truyền mômen lái xuống cơ cấu lái. Trục lái gồm có trục lái chính có thể chuyển động truyền chuyển động quay của vô lăng xuống cơ cấu lái và ống truc lái để cố định trục lái vào thân xe. Trục lái kết hợp với một cơ cấu hấp thụ va đập. Cơ cấu này hấp thụ lực dọc trục tác dụng lên người lái khi có va đập mạnh hoặc khi tai nạn xảy ra.
1.2.4. Dẫn động lái.
Dẫn động lái gồm những chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của bánh xe. Dẫn động lái phải đảm bảo các chức năng sau:
Nhận chuyển động từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng.
Đảm bảo quay vòng của các bánh xe dẫn hướng sao cho không xảy ra hiện tượng trượt bên lớn ở tất cả các bánh xe, đồng thời tạo liên kết giữa các bánh xe dẫn hướng.
Dầm cầu đứng đóng vai trò là một khâu cố định, hai đòn bên dẫn động các bánh xe, đòn ngang liên kết với các đòn bên bằng những khớp cầu (rotuyl lái). Các đòn bên quay quanh đường tâm trụ đứng (hình 1.8)
1.2.5. Các góc đặt bánh xe.
Để tránh trường hợp người lái vẫn phải tác động liên tục lên vô lăng để giữ xe ở trạng thái chạy thẳng, hoặc người lái phải tác dụng một lực lớn để quay vòng xe, các bánh xe được lắp vào thân xe với các góc nhất. Những góc này được gọi chung là góc đặt bánh xe. Nếu các góc đặt bánh xe không đúng thì có thể dẫn đến các hiện tượng sau:
+ Khó lái.
+ Trả lái trên đường vòng kém.
+ Tính ổn định lái kém.
+ Tuổi thọ lốp giảm (mòn nhanh).
1.2.6. Hệ thống lái có trợ lực.
1.2.6.1. Công dụng, yêu cầu và sự cần thiết của hệ thống trợ lực lái.
Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ cường độ lao động của người lái. Trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nâng cao tính an toàn chuyển động khi xe có sự cố ở bánh xe và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái.
1.2.6.2. Phân loại hệ thống trợ lực lái.
Dựa vào kết cấu và nguyên lý của van phân phối:
Hệ thống lái trợ lực kiểu van trụ tịnh tiến
Hệ thống lái trợ lực kiểu van cánh
Dựa vào vị trí của van phân phối và xi lanh lực:
1.2.6.4. Van phân phối, xilanh lực đặt chung trong cơ cấu lái.
Với phương án bố trí này, xilanh lực và van phân phối đều nằm trong cơ cấu lái tạo thành một cụm bao gồm: xilanh lực - van phân phối - cơ cấu lái.
Ưu điểm của phương án này là bố trí gọn gàng, tốn ít đường ống, độ chậm tác dụng nhỏ, giảm được va đập truyền từ bánh xe lên vành lái. Tránh được khả năng phát sinh dao động của các bánh xe dẫn hướng do sự không ổn định động lực của cường hoá gây nên
1.2.6.5. Van phân phối, xilanh lực đặt thành một cụm, tách biệt với cơ cấu lái.
Trong phương án này van phân phối và xilanh lực được bố trí chung thành một cụm trên thanh kéo dọc. Kiểu bố trí như thế này cho phép ta ta có thể sử dụng nhiều cơ cấu lái khác nhau. Tuy nhiên khuynh hướng gây nên sự dao động của các bánh xe dẫn hướng sẽ cao hơn so với kiểu bố trí cơ cấu lái, van phân phối và xilanh lực thành một cụm và các đường ống dẫn có chiều dài lớn.
1.2.6.6. Van phân phối, cơ cấu lái đặt thành một cụm tách biệt với xilanh lực
Ở phương án này, van phân phối được bố trí chung trong cơ cấu lái, còn xilanh lực nằm riêng rẽ. Trong kiểu bố trí này đòi hỏi các đường ống dẫn phải dài nhưng ưu điểm chính của nó lại là cơ cấu lái và dẫn động lái được giảm tải khỏi tác động của cường hoá lái, công suất của cường hoá lái dễ dàng thay đổi do xilanh lực có thể thay đổi tự do cách bố trí.
1.2.6.9. Vị trí trung gian (khi xe chuyển động thẳng).
Dầu từ bơm được đẩy lên van điều khiển. Nếu van ở vị trí trung gian, tất cả dầu sẽ chảy qua van vào cửa xả và hồi về bơm. Vì áp suất dầu bên trái và bên phải piston là như nhau nên piston không chuyển động về hướng nào.
1.2.6.10. Khi quay vòng.
Khi trục lái chính quay theo bất kỳ hướng nào, giả sử quay sang phải thì van điều khiển cung di chuyển làm đóng một phần cửa dầu, còn cửa kia mở rộng hơn. Vì vậy làm thay đổi lượng dầu vào các cửa, cùng lúc đó áp suất dầu được tạo ra.
Chương II: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI DỰA TRÊN XE THAM KHẢO
2.1. Giới thiệu xe tham khảo - Ô tô Chevrolet Cruze 2019
2.1.1. Tổng thể ô tô Chevrolet Cruze 2019
Thông số kỹ thuật cơ bản xe Chevrolet Cruze 2019 như bảng 2.1.
2.1.2. Động cơ sử dụng trên xe Chevrolet Cruze 2019
Có thể nói, trong những mẫu xe ô tô cỡ nhỏ của thương hiệu Chevrolet thì Cruze là một cái tên để lại ấn tượng mạnh nhất trong lòng người tiêu dùng. Mẫu xe này tuy chỉ mới xuất hiện một thời gian nhưng đã nhanh chóng lấy được cảm tình của khách hàng.
Để đạt được thành công và ấn tượng đẹp đối với khách hàng như Chevrolet Cruze 2019 đã làm, không phải là một điều đơn giản. Bởi trong phân khúc sedan, có vô số những cái tên nổi bật, từ những mẫu xe hạng sang cho đến bình dân.
Thông số động cơ LTZ 1.8L như bảng 2,2,
2.1.3. Hệ thống lái
Hệ thống lái của ôtô Chevrolet Cruze 2019 là hệ thống lái có trợ lực. Cấu tạo của hệ thống lái bao gồm: vành tay lái, trục lái, các đăng truyền động, cơ cấu lái, bộ trợ lực thuỷ lực và dẫn động lái.
2.1.3.1. Vành tay lái
+ Chức năng: có chức năng tiếp nhận mômen quay từ người lái rồi truyền cho trục lái.
+ Cấu tạo: vành tay lái ô Chevrolet Cruze 2019 có dạng hình tròn, Bán kính ngoài của vành tay lái là 200 mm.
Vành tay lái còn là nơi bố trí một số bộ phận khác của ô tô như: nút điều khiển còi, túi khí an toàn...
2.1.3.2. Trục lái và trục các đăng
- Trục lái có chức năng chính là truyền momen lái từ vô lăng đến cơ cấu lái. Một trục lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái. Trục lái trên xe Toyota Camry có cấu tạo phức tạp hơn nó cho phép thay đổi độ nghiêng của vành tay lái hoặc cho phép trụ lái chùm ngắn lại khi người lái va đập trong trường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái.
- 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. Khớp chữ thập cho phép có độ lệch giữa trục lái và trục vít của cơ cấu lái khi hai trục này không đồng trục với nhau.
2.1.3.3. Dẫn động lái
Dẫn động lái trên ôtô Chevrolet Cruze 2019 bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của các bánh xe. Bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của dẫn động lái là hình thang lái, được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang, và các cạnh bên.
2.1.3.5. Cơ cấu lái
Trên ô tô Chevrolet Cruze 2019 người ta lắp cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng kết hợp dùng trợ lực thủy lực trực tiếp.
Cơ cấu lái loại này có ưu điểm là tỷ số truyền nhỏ, kết cấu đơn giản, hiệu suất cao nên được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và ô tô tải nhỏ.
2.2. Phân tích lựa chọn phương án thiết kế
2.2.1. Phương án lựa chọn dẫn động lái
Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của tất cả các bánh xe dẫn hướng khi quay vòng.
Phần tử cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái, nó được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang và các đòn bên. Sự quay vòng của ô tô rất phức tạp, để đảm bảo đúng mối quan hệ động học của các bánh xe phía trong và phía ngoài khi quay vòng là một điều khó thực hiện vì phải cần đến dẫn động lái 18 khâu.
2.2.2. Phương án lựa chọn cơ cấu lái
Dựa vào đặc điểm kết cấu và ưu nhược điểm của từng loại cơ cấu lái đã giới thiệu ở trên, em lựa chọn phương án thiết kế hệ thống lái với cơ cấu lái đơn giản là cơ cấu bánh răng - thanh răng, với cơ cấu này thanh răng được lấy luôn là 1 khâu của hình thang lái. Đồng thời ta có thể bố trí thêm trợ lực lái nếu muốn có được tỉ số truyền thay đổi.
2.2.3. Phương án lựa chọn trợ lực lái
Trên các xe ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách hay máy kéo hiện đại thường có trang bị trợ lực lái để:
- Giảm nhẹ lao động cho người lái;
- Tăng an toàn cho chuyển động khi xe có sự cố ở bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập truyền từ bánh xe lên vành tay lái;
=> Với đề tài “Thiết kế hệ thống lái cho xe Chevrolet Cruze 2019”, em chọn phương án thiết kế hệ thống lái có trợ lực thủy lực với cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng và dẫn động lái 6 khâu.
2.3. Xác định tỉ số truyền của hệ thống lái
+ Tỷ số truyền động học:
+ Tỷ số truyền lực: iF = 18,5.0,99= 18,31
2.3.1. Xác định momen quay vòng của các bánh xe dẫn hướng
Mômen cản quay vòng có giá trị lớn nhất khi quay vòng ô tô tại chỗ. Mô men cản quay vòng trong trường hợp này bao gồm: mômen sinh ra do lực cản lăn M1, mômen cản của các phản lực ngang ở vết tiếp xúc M2 và mômen ổn định các bánh xe dẫn hướng M3, tức là đối với một bánh xe dẫn hướng:
Mcq = M1 + M2 + M3 (3.1)
M1 » f.Gbx.a (3.2)
Thế vào (3.3) ta được: Gbx = 0,5.10791 = 5395,5 [N]
B- Bề rộng của lốp ; B=215 (mm);
d- Đường kính vành bánh xe. d=17 (inch).
Ta được: r0 = 430,9[mm];
rbx=0,95.430,9=409,355 [mm];
M2 = jnGbx.x = Y.x (3.6)
Trên (hình 2.19) là sơ đồ mô tả sự lăn của bánh xe đàn hồi khi không có và khi có lực ngang tác dụng. Do độ đàn hồi bên của lốp mà khi bánh xe đàn hồi lăn dưới tác dụng của lực ngang nó sẽ lăn lệch và vết tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường sẽ quay tương đối đối với mặt phẳng bánh xe (hình 2.14b).
hdđ- Hiệu suất của dẫn động lái; hdđ= 1
idd - Tỷ số truyền của dẫn động lái; idd = 0,98
KM3- Hệ số tính đến ảnh hưởng của mô men ổn định các bánh xe dẫn hướng M3; Khi tính toán có thể chọn KM3 = 1,15.
Thế vào (3.7) ta được: M = 732,891 [N.m]
2.3.2. Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng
Ta có:
R- Bán kính vô lăng; R = 200 [mm] = 0,2 [m]
ηt- Hiệu suất thuận cơ cấu lái; ηt = 0,99.
Thế vào (3.8) ta được: Plvmax = 19,879 [KG]
Vậy lực tác dụng lên vành tay lái khi đã có cường hoá: Pc=198,79- 107,2838=91,5(N)
2.3.3. Tính toán kiểm bền dẫn động lái
2.3.3.1. Tính toán kiểm bền dẫn động lái khi ô tô quay vòng tại chỗ
Khi ô tô quay vòng tại chỗ sẽ sinh ra mômen cản tổng M∑ gồm: mômen cản lăn, mômen cản do phản lực ngang và mômen ổn định từ bánh xe dẫn hướng tạo ra quy dẫn về trục của trụ quay đứng.
2.3.3.2. Tính bền đòn quay đứng
Thực tế trên ô tô các đòn quay đứng, thanh kéo bên và thanh kéo ngang được bố trí trong không gian không đồng phẳng nhưng các mặt phẳng chứa các thanh đó lệch nhau theo phương ngang (phương song song với mặt đường) một góc rất nhỏ.
Vì không có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy cơ tính của thép C35 để kiểm nghiệm độ bền của đòn quay đứng.
Tra sổ tay cơ khí, thép C35 có ứng suất uốn cho phép eu = 2600 [KG/cm2]
Ứng suất lớn nhất tại mặt cắt ngang có mômen uốn lớn nhất: e =1875,546[KG/cm2]
Vậy thanh đủ bền.
2.3.3.3. Tính bền thanh kéo bên
Xét thanh BC cân bằng.
Thông thường thanh kéo bên của hệ thống lái trên ô tô thường làm bằng thép C35.
Vì không có số liệu cụ thể nên ta tạm thời lấy cơ tính của thép C35 để kiểm nghiệm độ bền của thanh kéo bên.
Tra sổ tay cơ khí, thép C35 có ứng suất nén cho phép [e] = 2100 [KG/cm2]
Trường hợp thanh BC chịu kéo ta tính tương tự: ek < en = 496,012[KG/cm2]
2.3.4. Tính toán kiểm bền dẫn động lái khi ô tô phanh với cường độ cao
Xét sự ảnh hưởng của mômen phanh đến dẫn động lái trong trường hợp ô tô phanh gấp với cường độ phanh cao (vô lăng ở vị trí ô tô đi thẳng).
Kd- hệ số phân bố tải trọng động.
Lực phanh lớn nhất được xác định theo biểu thức:ppmax =7014,15.0,85=5962,028[N]
Mômen phanh quy dẫn về trục của trụ quay đứng: M’p = 1885,0996 [N.m]
Ta nhận thấy Mp và M’p đều nhỏ hơn M∑ = 709,979 [N.m] nên ta không cần tính bền trên các đòn quay đứng, thanh kéo bên trong trường hợp khi phanh.
2.4. Tính toán hệ thống lái
2.4.1. Cơ sở lý thuyết
Khi ta tính toán 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, thì phải dùng một cơ cấu rất phức tạp. 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.
2.4.2. Quy trình kiểm tra
Các thông đã biết:
+ Bề rộng 2 trụ xoay: m = 1445 [mm] = 1,445 [m]
+ Chiều dài cơ sở của xe: L = 2775 [mm] = 2,775 [m]
+ Chiều dài thanh kéo n = 1360 [mm] = 1,360 [m]
+ Chiều dài đòn quay đứng l = 168 [mm] = 0,168 [m]
Lập bảng tính ta được như bảng 3.2.
2.4.4. Mômen cản mà trợ lực cần phải khắc phục.
Đối với ôtô du lịch ngày nay giá trị này thường nằm trong khoảng từ (20N ¸ 40N). Đối với xe thiết kế ta chọn Po = 30N. Từ đó ta tính được mômen cần thiết để mở cường lái hóa (tại vành tay lái) là :
Mo= 6N.m (3.13)
Vậy mômen cần thiết để bắt đầu mở trợ lực là : MO = MQ = 6N.m.
Ở thời điểm bắt đầu cường hóa thì mômen do mặt đường truyền lên là: M' = 89,5N.m
2.4.6. Xây dựng đặc tính trợ lực lái.
+ Mối quan hệ giữa lực mà người lái đặt lên vành tay lái Pl và mômen cản quay vòng của các bánh dẫn hướng Mc
+ Khi hệ thống lái được lắp trợ lực đường đặc tính của nó biểu thị mối quan hệ giữa lực tác dụng lên vành tay lái và mômen cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướng. Đây cũng là mối quan hệ bậc nhất.
Khi con trượt của van phân phối ở vị trí trung gian thì lực cường hóa quy dẫn lên vành tay lái Pc = 0 nên mômen cản quay vòng Mc = 0.
Đồ thị các đường đặc tính khi chưa có trợ lực Pl = f(Mc), khi có trợ lực Pc=f(Mc)
Ta thấy rằng :
- Đoạn OA : Pl = Pc=f(Mc). Lực do người lái hoàn toàn điểm nhận.
- Đoạn AC : Pc=f(Mc). Biểu thị lực mà người lái cảm nhận về chất lượng mặt đường. Điểm C (1126; 90).
- Từ C trở đi : Pc=f(Mc) song song với đường Pl=f(Mc).
Nếu chọn Pc lớn thì quay riêng các bánh xe dẫn hướng tại chỗ sẽ nặng hơn, còn nếu chọn Pc qua nhỏ thì người lái sẽ không đủ cảm giác về chất lượng mặt đường
2.5. Thiết kế trợ lực lái
2.5.1. Xác định đường kính trong của xilanh lực.
Ta có:
- Dxl: Đường kính trong của xilanh.
- Pmax: Áp suất cực đại trong hệ thống cường hóa.(Pmax < 300 KG/cm2). Với xe tham khảo lấy Pmax = 120 KG/cm2
- d : Đường kính cần đẩy piston. Nó chính là đường kính của thanh răng, chọn d = 30mm.
→ Px = 108,79.20,4.0,9 = 887,76 (N)
Thay vào biểu thức (3.18) ta được: Dxl = 3,97 cm. Lấy Dxl = 4(cm)
2.5.3. Xác định năng suất của bơm.
Lưu lượng bơm xác định từ điều kiện làm thế nào để xilanh của trợ lực phải kịp làm quay các bánh xe dẫn hướng nhanh hơn sự quay vòng của vành tay lái do người lái gây ra, nếu không trợ lực sẽ không có tác dụng.
Thực tế thì lưu lượng bơm còn phải lớn hơn như vậy để bù vào sự rò rỉ của van phân phối. Lưu lượng rò rỉ là AQ = (0,05 - 0,1).Q. Chọn AQ = 0,08.Q.
→ Qtt = Q + AQ = 47.357 + 47.357.0,08 = 51.145 (cm3/s)
CHƯƠNG III: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI XE CHEVROLET CRUZE 2019
3.1 Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa các hư hỏng trên hệ thống lái
3.1.1 Quy trình tháo hệ thống lái
3.1.1.1 Tháo vành tay lái và trục lái
* Bước 1: Tháo các đầu cực của ăc quy ra để đảm bảo an toàn
* Bước 2: Tháo vành tay lái
* Bước 5: Tháo ổ khóa điện
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.
* Bước 6: Tháo hộp điều khiển
Tháo đầu nối điện của còi (1), tháo các vít giữ hộp điều khiển (2) rồi tháo hộp điều khiển.
* Bước 8: Tháo trục lái chính từ ống trục lái
3.1.1.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái
* 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.
* Bước 2:Tháo các liên kết của cụm cơ cấu lái
* Bước 5: Tháo thanh răng (hình 4.18)
3.1.2 Quy trình lắp hệ thống lái
Quy trình lắp đặt ngược lại với quá trình tháo nhưng cần chú ý những điểm sau:
- 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.
- Đối với những mối ghép có ren cần chú ý đến momen siết phù hợp tránh làm hỏng mối ghép.
3.1.3 Bảo dưỡng hệ thống lái
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.
3.1.4 Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra những hư hỏng làm mất khả năng điều khiển của xe.
Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục được thể hiện trong bảng 3.3
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau quãng thời gian gần 3 tháng thực hiện đồ án với đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống lái cho xe Chervolet Cruze 2019 ”, đến nay đồ án của em đã cơ bản hoàn thành.
Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu cũng như dưới sự hướng dẫn của thầy : TS………..…, em nhận thấy kiến thức cơ bản của em đã được cải thiện hơn đặc biệt là về kết cấu của hệ thống lái, đó là một phần quan trọng trong nền tảng kiến thức chuyên nghành của một kỹ sư cơ khí ô tô.
Để hoàn thành được đồ án này trước hết em xin cảm ơn toàn thể các thầy giáo trong khoa Cơ khí trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải đã chỉ bảo và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quãng thời gian qua. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Giảng viên: TS……………, thầy đã tạo điều kiện cũng như tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực tiễn cho nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý để đồ án của em được hoàn thiện hơn và có thể phát triển thành một tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật ô tô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Minh Tài (1998). Lý thuyết ô tô, máy kéo. NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội
[2]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (2004). Thiết kế chi tiết máy. NXB Giáo dục Hà Nội
[3]. PGS.TS Nguyễn Trọng Hoan (2007). Tập bài giảng Thiết kế tính toán ô tô. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
[4]. PGS.TS Nguyễn Khắc Trai (2006). Cơ sở thiết kế ô tô. NXB Giao thông vận tải
[5]. Nguyễn Hoàng Việt (1998). Kết cấu và tính toán ô tô. Khoa cơ khí giao thông -Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
[6]. Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Huy Hường, Nguyễn Văn Chưởng, Trịnh Minh Hoàng (2009). Kết cấu ô tô. NXB Bách khoa Hà Nội
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"