Khảo sát hệ thống lái xe hyundai

cường hoá, có thể là:Bơm dầu, máy nén + bình chứa hoặc ắc quy + máy phát. Bộ phận phân phối. Bộ phận phân phối dùng để phân phối đều chỉnh năng lượng cung cấp cho cơ cấu chấp hành và đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay của vô lăng và góc quay của các bánh xe dẫn hướng. Bộ phận phân phối thực chất là các van thuỷ lực, khí nén hay các công tắc và mạch điện. Cơ cấu chấp hành: Cơ cấu chấp hành dùng để tạo và truyền lực trợ lưc lên truyền động lái. Tuỳ theo loại cường hoá mà nó có thể là xi lanh thuỷ lực, xi lanh khí nén hay động cơ điện Các bộ phận trên có thể được bố trí theo 4 sơ đồ sau: Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung thành một cụm như trên hình 3.17. Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung như trên hình 3.18. Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xi lanh lực bố trí riêng như trên hình 3.19. 1 2 3 Xi lanh lực bố trí riêng, cơ cấu lái và bộ phận phân phối bố trí chung như trên hình 3.20. Hçnh 3.17. Cå cáúu laïi, bäü pháûn phán phäúi vaì xi lanh læûc bäú trê chung thaình mäüt cuûm. 1- cå cáúu laïi; 2- Bäü pháûn phán phäúi; 3 - xi lanh læûc. 1 2 3 Hçnh 3.18. Cå cáúu laïi bäú trê riãng, bäü pháûn phán phäúi vaì xilanh læûc bäú trê chung. 1 - Cå cáúu laïi; 2 - bäü pháûn phán phäúi; 3 - xilanh læûc. 1 2 3 Hçnh 3.19. Cå cáúu laïi, bäü pháûn phán phäúi vaì xilanh læûc bäú trê riãng. 1 - Cå cáúu laïi, 2 - bäü pháûn phán phäúi; 3 - xi lanh læûc. 1 2 3 Hçnh 3.20. Så âäö bäú trê xilanh læûc riãng, cå cáúu phán phäúi vaì cå cáúu laïi bäú trê chung. 1 - cå cáúu laïi; 2 - bäü pháûn phán phäúi; 3 - xi lanh læûc. Ưu nhược điểm của từng sơ đồ: -Theo các sơ đồ hình 3.18; 3.19; 3.20. Ưu điểm: Dễ bố trí, tăng tính thống nhất của sản phẩm, giảm tải tác dụng lên các chi tiết hệ thống lái. Nhược điểm: Kết cấu kém cứng vững hơn, chiều dài các đường ống lớn, dẫn đến tăng khả năng dao động các bánh xe dẫn hướng. Theo sơ đồ hình 3.17. Ưu điểm: Kết cấu gọn hơn, vững chắt hơn, chiều dài các đường ống nối ngắn, giảm hiện tượng dao động của bánh xe dẫn hướng. Nhược điểm: Tất cả các chi tiết của hệ thốïng lái điều chịu tải lớn, là tổng lực do người lái và cơ cấu chấp hành tác dụng. Vì vậy trên các xe tải trọng lớn người ta không dùng sơ đồ bố trí này. 3.5. ĐỘNG LỰC QUAY VÒNG CỦA CÁC BÁNH XE. 3.5.1. Động học quay vòng lý thuyết xe một cầu dẫn hướng. Hình 3.21. Sơ đồ động học quay vòng của ô tô có hai bánh xe dẫn hướng. Khi xe vào đường vòng để đảm bảo các bánh xe dẫn hướng không bị trược lết hoặc bị trược quay thì đường vuông góc với các véctơ vận tốc chuyển động của taut cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm, điểm đó chính là tâm quay vòng tức thời của xe. Từ hình vẽ sơ đồ ta rút ra được biểu thức về mối quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng để đảm bảo chúng không bị trượt khi xe vào đường vòng. Cotga1-Cotga2 = (3.15) Ở đây: a1, a2: Góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng bên ngoài và bên trong so với tâm quay vòng của xe. B - Khoảng cách giữa hai đường tâm trụ quay đứng. L - Chiều dài cơ sở của xe. 3.5.2. Động học quay vòng lý thuyết xe hai cầu dẫn hướng. Hình 3.22. Sơ đồ quay vòng của ô tô hai cầu dẫn hướng. Quan hệ động học quay vòng của hai bánh xe hai cầu dẫn hướng xác định trong mặt phẳng bằng (mặt phẳng chứa các trục các cầu ). Từ sơ đồ động học quay vòng ta có quan hệ động học quay vòng của các bánh xe hai cầu dẫn hướng xác định trong mặt phẳng bằng như sau: Đối với bánh xe trên cầu dẫn hướng thứ nhất: (3.16) Trong đó: C1- Khoảng cách hai tâm bánh xe của cầu dẫn hướng thứ nhất L01- Chiều dài cơ sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục của bánh xe với dầm cầu chủ động). α1- Góc quay của bánh xe trong của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. β1- Góc quay của bánh xe ngoài của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. Đối với bánh xe trên cầu dẫn hướng thứ hai: (3.17) Trong đó: C2- Khoảng cách hai tâm quay bánh xe của cầu dẫn hướng thứ hai L01- Chiều dài cơ sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục của bánh xe với dầm cầu chủ động). L12- Khoảng cách giữa hai dầm cầu dẫn hướng. α2- Góc quay của bánh xe trong của dầm cầu dẫn hướng thứ hai. β2- Góc quay của bánh xe ngoài của dầm cầu dẫn hướng thứ hai. Đối với hai bánh xe dẫn hướng cùng quay trong α1, α2. (3.18) Đặc biệt: C1= C2: (3.19) Đối với hai bánh xe dẫn hướng cùng quay ngoài β1, β2: (3. 20) Đặc biệt: C1= C2 (3. 21) 3.6. GÓC ĐẶT TRỤ QUAY ĐỨNG VÀ GÓC ĐẶT BÁNH XE DẪN HƯỚNG. Độ ổn định của bánh xe dẫn hướng tốt hay xấu là do cách đặt trục đứng cam quay và bánh xe dẫn hướng để cho khi ô tô chuyển động thì bánh không bị lệch sang một bên do vấp phải đá đường mấp mô,..v..v... Như vậy người lái không phải quay vô lăng để đưa bánh xe về vị trí chuyển động ổn định và như vậy đỡ mệt cho người lái. Tính ổn định của bánh xe dẫn hướng giúp cho bánh xe tự quay về vị trí trung tâm khi quay vòng xong. Tính ổn định tốt giúp cho giảm dao động bánh xe dẫn hướng và giảm tải trọng tác dung lên tay lái. Tính ổn định bánh dẫn hướng tốt là khả năng giữ cho bánh xe ở vị trí trung tâm nếu bánh xe lệch ra khỏi vị trí đó. Tính ổn định chủ yếu dựa vào các phản lực khác nhau của đất tác dung lên bánh xe để tạo ra các mô men ổn định, đối với trục quay đứng của bánh xe dẫn hướng vì thế bánh xe dẫn hướng người ta đặt có các góc độ khác nhau. 3.6.1. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng ngang. Trên hình (3.23.) trình bày các góc đặt bánh xe dẫn hướng. Góc nghiêng ngang làm cho bánh xe dẫn hướng quay quanh trục đứng đặt nghiêng đi một góc mà trục đứng không đặt đứng thẳng góc với mặt phẳng của đường. Hình 3.23. góc nghiêng của trục quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe. Góc β dao động trong giới hạn từ 50 ÷ 80 có trường hợp đặt biệt lấy tới 100 tuỳ thuộc vào kết cấu và bố trí trục đứng. Đặt trục đứng có độ nghiêng sẽ làm cho khoảng cách a nhỏ nghĩa là giảm cánh tay đòn và như vậy sẽ giảm mô men cần thiết để quay vòng bánh xe dẫn hướng làm cho người lái điều khiển ô tô nhẹ nhàng. Ngoài ra khi có góc nghiêng này thì phần lực pháp tuyến tác dụng lên trục trước Z1 có tác dụng làm ổn định bánh xe dẫn hướng. Khi quay vòng bánh xe dẫn hướng quay quanh trục đứng, nhưng vì trục đứng đặt nghiêng nên điểm tiếp xúc của lốp với mặt đường sẽ phải dịch chuyển trong mặt phẳng b-b vuông góc với đường tâm của trục quay điều này có thể xảy ra hoặc là bánh xe bị lún xuống hoặc trục đứng của bánh xe bị nâng lên. Để thấy rỏ ta phân Z1 là phản lực của đất tác dụng lên bánh xe ra hai thành phần Z1.cosβ song song với trục đứng và Z1.sinθ vuông góc với trục đứng Nếu gọi βlà góc quay của bánh xe dẫn hướng thì ta lại có Z1.sinβ.cosθ nằm trong mặt phẳng đi qua trục quay và vuông góc với bánh xe, Z1.sinβ.sinθ nằm trong mặt phẳng giữa của bánh xe. Như vậy ta sẽ có mô men ổn định do tác dụng của phản lực pháp tuyến của đặt lên bánh xe và góc đặt của trục là: M=Z1.sinb.sinq.bn (3.22.) Trong đó: bn - Khoảng cách từ tâm mặt phẳng tựa của bánh xe đến trục của trục quay Qua biểu thức trên ta lấy mô men ổn định M tăng lên khi tăng góc của bánh xe dẫn hướng. Mô men này có ý nghĩa chủ yếu là khi quay vòng, bánh xe dẫn hướng tự quay về vị trí cũ. Khi quay bánh xe thi mô men ổn định M sẽ trở thành mô men cản cho nên đòi hỏi phải tăng lực đặt vào lái. Nếu tăng góc β thì mô men ổn định tăng nhưng mô men cản cũng tăng vì thế góc (thường lấy từ 50 ¸80.) 3.6.2. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc. Khi ô tô máy kéo chuyển động trên đường lúc quay vòng sẽ có lực ly tâm tác dụng, hoặc khi chuyển động có gió thổi ngang, hay đi trên mặt đường nghiêng có thành phần trọng lựơng của xe sẽ gây nên phản lực ngang. Phản lực ngang Py tác dụng lên bánh xe khi trục quay đứng đặt nghiêng trong mặt phẳng dọc củng ảnh hưởng đến sự ổn định của bánh xe dẫn hướng. Mô men ổn định được xác định như sau (hình 3.24.): M’=Py.C’ (3.23.) Trong đó: Py - Phản lực ngang đặt tại điểm O. Hình 3.24. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc của xe. Góc nghiêng dọc α thường đối với ô tô và máy kéo bánh bơm thường nằm trong khoảng 10 ÷ 30. Mô men ổn định tăng lên khi tăng độ biến dạng của lốp.ap suất của lốp càng nhỏ và chiều rộng của lốp càng lớn thì mô men ổn định càng cao nhưng lực tác dụng của người lái khi quay vòng lại lớn. Vì thế góc này thường lấy nhỏ. 3.6.3. Góc doãng của bánh xe dẫn hướng . Góc doãng của bánh xe được xác định bởi góc α tạo nên bởi mặt phẳng quay của bánh xe với mặt phẳng thẳng góc đi qua trục dọc của ôtô. Khi đó thì khoảng cách giữa các bánh xe dẫn hướng ở dưới nhỏ hơn ở phía trên. Hình 3.25. Góc doãng của bánh xe dẫn hướng phía trước. Góc doãng nằm trong trong giới hạn từ 00 ÷ 20 trong máy kéo bánh bơm giới hạn này rộng hơn 00 ÷ 50 .Khi có góc doãng α phản lực của đường tác dụng lên bánh xe truyền chủ yếu lên ổ bi trong của mayơ bánh xe vì thế ổ bi trong thường có kích thước lớn hơn ổ bi ngoài. Ngoài ra góc doãng α ngăn ngừa khả năng nghiêng của bánh xe vào trong vì dưới tác dụng của trọng lượng, do biến dạng và độ hở trong những chi tiết của trục trước và hệ thống treo trước, bánh xe dẫn hướng sẽ nghiêng vào trong và tạo ra lực hướng trục cân bằng với lực Z1sinβcosθ giữ bánh xe đứng trên trục quay. Trong điều kiện sử dụng trị số góc doãng của bánh xe có thể thay đổi do độ uốn của dầm cầu trước do độ mòn của trục đứng, cam quay, do độ mòn và tình trạng lắp ghép của ổ bi kém. Tất cả các nguyên nhân trên có thể phá huỷ độ ổn định của ô tô máy kéo khi chuyền động dẫn đến độ mòn của lốp xe trước không đều. 3.6.4. Góc chụm của bánh xe dẫn hướng: Góc chụm được xác định bằng hiệu số khoảng cách A và B là khoảng cách giữa phía trước và phía sau của bánh xe dẫn hướng A-B. Khoảng cách này đối với ô tô nằm trong khoảng 1¸3 mm đối với máy kéo thì lớn hơn từ 1¸12 mm. Góc này có tác dụng để khắc phục những nhược điểm do góc doãng gây ra, chủ yếu là giảm lực ngang tác dụng vào điểm tiếp xúc của bánh xe với mặt đường. Khi chọn đúng góc chụm và góc doãng thì hiện tượng trược ngang sẽ không còn nữa Điều chỉnh độ chụm của bánh xe dẫn hướng với dầm cầu liền thường được thay đổi bởi chiều dài của đòn kéo ngang trong cơ cấu hình thang lái, tuỳ theo loại xe. Hình 3.25. Độ chụm của bánh xe dẫn hướng 4. HỆ THỐNG LÁI CỦA XE HYUNDAI-HD370. 4.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI. Hệ thống lái của ô tô Hyundai-HD370 là hệ thống lái có trợ lực thủy lực. cấu tạo của hệ thống lái bao gồm: vô lăng lái, trục lái, các đăng truyền động, cơ cấu lái, bơm dầu trợ lực lái, dẫn động lái, các ống dẫn cao áp, thấp áp, cơ cấu lái và bộ trợ lực lái bố trí chung thành một cụm. Bộ trợ lực lái thủy lực giúp làm giảm bớt lực điều khiển của người lái, làm giảm các lực va đập sinh ra do đường xấu truyền lên vô lăng. Tăng tính an toàn khi bánh dẫn hướng bị nỗ. Vì lúc đó người lái đủ sức giữ tay lái cho xe chuyển động thẳng và vừa thực hiện phanh ngặt. Bơm trợ lực lái thủy lực là bơm cánh gạt tác dụng kép - trong một vòng quay bơm thực hiện hai chu trình hút và hai chu trình đẩy. Cơ cấu lái là loại trục vít - êcu bi- thanh răng - cung răng. Loại này thay thế ma sát trượt thành ma sát lăng giữa bi và êcu và giữa bi và trục vít, vì vậy cơ cấu lái loại này có hiệu suất cao và có thể đảm bảo tỷ số truyền lớn. Cơ cấu lái được bắt chặt trên khung xe và nối với trục lái bằng khớp các đăng. Trục các đăng có mối ghép then hoa, đảm bảo cho khoảng cách giữa các khớp có thể thay đổi khi buồng lái dao động so với khung xe. Hình thang lái được bố trí phía sau cầu dẫn hướng. 4.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI HYUNDAI BEN-HD370. Dưới đây là bảng thông số kỹ thuật chính của các chi tiết trong hệ thống lái ôtô HYUNDAI BEN - HD370. Bảng 4.1. Các thông số kỹ thuật chính của các chi tiết trong hệ thống lái ôtô HYUNDAI- HD370. STT Tên gọi Kí hiệu Giá trị Đơn vị (1) (2) (3) (4) (5) Cơ cấu lái - Trợ lực lái 1 Đường kính trục vít d1 45 mm 2 Chiều dài trục vít lt 125 mm 3 Bước của rãnh vít 15 mm 4 Chiều dài êcu le 70 mm Đường kính của bi 8 mm 5 Đường kính đầu trục đòn quay đứng 55 mm 6 Đường kính xy lanh trợ lực lái D2 60 mm 7 Đường kính cần xy lanh trợ lực lái d2 30 mm 8 Đường kính piston D1 117 mm Các thông số ăn khớp của thanh răng-cung răng 9 Số răng của thanh răng Zt 2 10 Số răng của cung răng Zc 3 11 Bước răng của thanh răng p0t 26 mm 12 Bước răng của cung răng p0t 26 mm 13 Chiều cao răng của thanh răng h0t 15 mm 14 Chiều cao răng của cung răng h0c 15 mm 15 Bán kính đòn quay Rdq 280 mm 16 Bán kính cung răng Rcr 50 mm 4.3. KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: 4.3.1. Sơ đồ hệ thống lái. Hình 4.1. Sơ đồ hệ thống lái. 1.Vô lăng; 2. Giá đỡ trục tay lái;3. Cơ cấu lái ;4. Thanh kéo dọc trung gian; 5. Giảm chấn; 6.Giá đỡ đòn quay đứng trung gian; 7. Thanh kéo dọc cầu 2; 8. Xilanh trợ lực lái; 9. Giá bắt xilanh; 10. Giảm chấn cầu 2; 11.Hệ thống treo cầu 2; 12. Dầm cầu dẫn hướng 2; 13. Đòn quay đứng bị động; 14. Dầm cầu dẫn hướng 1; 15. Hệ thống treo cầu 1; 16. Thanh kéo cầu 1; 17.Đòn quay đứng chủ động; 18. Trục lái; 19. Cơ cấu lái; 20. Dầm dọc; 21. Thanh kéo ngang; 22. Cạnh bên hình thang lái; 23. Đòn quay ngang; 24. Đòn quay đứng bị động; 25. Ngõng trục; 26. Trụ quay đứng. 4.3.2. Vô lăng lái (hay vành tay lái ). Hình 4.2. Vô lăng lái 1.Vä làng; 2.Nàõp chàõn buûi; 3.Bulong; 4.Voìng chàûn; 5. ÄÚng boüc; 6. ÄØ bi; 7. Nàõp dæåïi; 8. Truûc laïi; 9. Then hçnh chæî nháût. Vô lăng lái có dạng hình tròn với hai nan hoa, một đầu nối với tâm vô lăng đầu kia nối với vành bánh lái. Toàn bộ vô lăng đúc thành một khối thép, ở ngoài bọc nhựa cứng. Ở phía dưới bánh lái có lượng sóng đều nhau tránh tình trạng người lái tuột tay khi quay vòng . Ở tâm của bánh lái có lỗ tròn dùng để bắt chặt bánh lái với trụ lái. Mặt trên có khoảng trống để lắp còi. Vô lăng lái dùng để truyền mô men do người lái tác dụng lên trục lái. Đường kính ngoài của vô lăng là 500 mm. 4.3.3. Trục lái. Hình 4.3. Kết cấu trục lái. 1. Vô lăng; 2. Trục lái; 3. Trục các đăng. Trục lái gồm trục lái chính dùng để truyền chuyển động quay của vô lăng xuống cơ cấu lái, dùng ống trục lái để cố định trục lái vào thân xe. Đầu phía trên của trục lái chính được gia công then và then hoa để gắn vô lăng lên đó và giữ chặt nhờ một đai ốc . 4.3.4 Trục các đăng: Trục các đăng được dùng để nối hai trục hai trục lệch tâm của cơ cấu lái và trục lái. Một đầu trục các đăng nối với trục lái, đầu còn lại nối với trục của cơ cấu lái. Hai khớp nối các đăng dùng kiểu chữ thập (2). Bên trong trục chữ thập có lắp ổ bi kim, vòng làm kín và vòng hãm.Trục các đăng có thể thay đổi được chiều dài nhờ vào trục then hoa và ống bọc then hoa. Để làm kín khi bôi trơn then hoa người ta lắp vòng cao su, phớt làm kín. Hình 4.4. Kết cấu trục các đăng. 1. Nạng nối với trục lái; 2. Khớp chữ thập; 3. Nạng của cần then hoa; 4.Nạng cùng ống bọc then hoa; 6. Nạng lắpvới trục lái. 4.3.5. cơ cấu lái. Trên ô tô HYUNDAI - HD370 người ta lắp cơ cấu lái liên hợp kết hợp trợ lực trực tiếp loại trục vít - ê cu- bi - cung răng. Cơ cấu lái loại này được sử dụng rộng rãi vì có hiệu suất cao. Trong cơ cấu lái liên hợp ma sát trược được thay bằng ma sát lăn (giữa bi và êcu ,giữa bi và trục vít ), vì vậy nên hiệu suất của cơ cấu lái loại này lớn. Hiệu suất của cơ cấu lái loại này lớn hơn tất cả các loại khác ht = 0,7¸0,80, hn = 0,85. Khi quay vòng người lái quay vô lăng qua trục lái, qua khớp các đăng truyền động đến cơ cấu lái làm trục vít quay nên các viên bi tuần hoàn trong rãnh giữa trục vít và êcu bi làm cho êcu bi (thanh răng) tịnh tiến còn cung răng quay làm cho trục đòn quay đứng chuyển động lắc. Thông qua dẫn động hình thang lái và các đòn dẫn động làm cho xe quay vòng. Cơ cấu lái dùng trên xe HYUNDAI - HD370 gồm có (hình 4.5):Trục vít (10), đai ốc bi tuần hoàn (4)có rãnh tuần hoàn bi (5),đai ốc (4) ghép với píttông - thanh răng (8). Khi trục vít quay làm cho đai ốc tịnh tiến theo, dẫn đến cung răng chuyển động lắc. Trục vít của cơ cấu lái được đỡ bằng bi cầu (14) và mặt trược của píttông tất cả các chi tiết được bố trí trong vỏ hộp lái (3) và được làm kín bằng phớt chắn dầu (16) và vòng làm kín. Hình 4.5. Kết cấu của cơ cấu lái. 1- Đai ốc hãm;2- Nắp sau; 3- Vỏ hộp lái; 4- Đai ốc bi tuần hoàn; 5- Rãnh tuần hoàn bi; 6- Biên lái; 7- Xy lanh trợ lực; 8- Piston trợ lực; 9- Thanh xoắn; 10- Trục vít; 11- Lỗ dẫn dầu; 12- Rãnh then hạn chế hành trình; 13- Chốt hãm bạc van xoay; 14- Bi cầu vỏ hai nửa; 15- Nắp hãm; 16- Vòng bít; 17- Trục lái; 18- Bi cầu; 19- Van xoay; 20- Đầu nối ống dẫn hướng; 21- Trục bánh răng rẽ quạt; 22- Bi đũa; 23- Bộ điều chỉnh ăn khớp; 24- Lò xo đĩa côn. Cơ cấu lái của ôtô Hyundai-HD370 có bộ trợ lực lái kết hợp chung trong vỏ cơ cấu lái được trình bày cụ thể trong phần trợ lực lái. 4.3.6. Dẫn động lái. 4.3.6.1. Đòn quay đứng chủ động. Đòn quay đứng chủ động thực hiện chức năng vừa dẫn động thanh kéo dọc cho cầu dẫn hướng nhất vừa dẫn động cho thanh kéo dọc trung gian để dẫn động cho đòn quay đứng bị động của cầu dẫn hướng thứ hai. Do đó ta có thể chế tạo lại đòn quay đứng chủ động mới hoặc cải tạo lại đòn quay đúng cỡ (bằng cách gia công thêm lỗ để bắt khớp bản lề với đòn kéo trung gian. Mô hình thiết kế dùng phuơng án cải tạo. Khớp quay cố định của đòn quay quay chính là trục ra của cơ cấu lái . Vì vậy đòn quay đứng được nối cứng với trục ra cơ cấu lái bằng then hoa và hãm bằng đai ốc (6b ) Hình 4.4. kết cấu đòn quay đứng chủ động 4.3.6.2. Thanh kéo trung gian. Thanh kéo dọc trung gian có nhiệm vụ liên kết giữa đòn quay đứng chủ động và đòn quay đứng bị động. Nhận truyền động từ đòn quay đứng chủ động và truyền động cho đòn quay đứng bị động. Kết cấu thanh kéo dọc trung gian của mô hình được chỉ ra trên hình 4.4 Hình 4.5: Kết cấu thanh kéo dọc trung gian. 4.3.6.3.. Thanh kéo dọc cầu dẫn hướng thứ nhất. Thanh kéo dọc nối với đòn ngang nhờ khớp cầu. Trong kết cấu thanh kéo dọc hai đầu thanh có gia công ren trong nối với trục ren ngoài của khớp cầu nhằm cho phép điều chỉnh góc quay giới hạn. Thanh kéo dọc dùng để truyền động từ đòn quay đứng (7) cơ cấu lái đến đòn quay ngang của cầu dẫn hướng thứ nhất. Thanh kéo dọc nối với đòn quay ngang nhờ khớp cầu. Trong kết cấu thanh kéo dọc hai đầu thanh có gia công ren trong nối với trục ren ngoài của khớp cầu nhằm cho phép điều chỉnh góc quay giới hạn của các bánh xe dẫn hướng . Hình 4.6 Kết cấu thanh kéo dọc cầu dẫn hương thư nhất 4.3.6.4. Đòn quay ngang và dầm cầu dẫn hướng. Đòn quay ngang có nhiệm vụ nhận và truyền chuyển động từ thanh kéo dọc đến trụ quay đứng của hệ hình thang lái. Do trụ quay đứng của dầm dẫn hướng đặt không vuông góc với mặt phẳng nằm ngang, nên đòn quay ngang sẽ chuyển động trong mặt phẳng nghiêng, vuông góc với trục quay đứng. Vì vậy đòn quay ngang nối với thanh kéo dọc bằng khớp cầu tự điều chỉnh khe hở. 4.3.6.5. Đòn quay đứng trung gian (dẫn động cho cầu dẫn hướng thứ hai). Đòn quay đứng trung gian (10) làm nhiệm vụ truyền chuyển động từ thanh kéo dọc trung gian (2) giữa hai cầu, đến thanh kéo dọc( 4 )của dầm cấu dẫn hướng thứ hai (xem hinh 3.2). Cũng giống như thanh kéo dọc trung gian (2) kích thước cơ bản của đòn quay đứng trung gian quyết đinh quan hệ động học quay vòng của các bánh xe giữa hai cầu dẫn hướng. Đòn quay đứng trung gian chỉ quay trong mặt phẵng thẳng đứng nên khớp quay cố định là khớp bảnlề. Để loại bỏ khe hở do mòn, khớp bản lề dùng hai ổ đỡ côn điều chỉnh được. Kết cấu được chỉ ra trên hình 4.6. Khớp nối của đòn quay đứng trung gian với thanh kéo dọc trung gian cũng là khớp bản lề, nhưng để đơn giản tận dụng vật tư có sẵn ta dùng khớp cầu điều chỉnh được, vì vậy lỗ để lắp khớp cầu là lỗ hình côn để tránh khe hở bên của mối ghép trục. Để nối với thanh kéo dọc dẫn động cầu dẫn hướng thứ hai khớp nối bắt buộc là khớp cầu, vì vậy lỗ lắp khớp cầu này cũng được gia công lỗ hình côn. Kích thước và kết cấu của đòn quay đứng trung gian chỉ ra trên hình 3-8. Hình 4.7 Kết cấu đòn quay đứng bị động 4.3.6.6. Thanh kéo dọc cầu dẫn hướng thứ hai. Cũng giống như thanh kéo dọc cầu dẫn hướng thứ nhất, thanh kéo dọc cầu dẫn hướng thứ hai dùng để truyền động từ đòn quay đứng trung gian (10) đến đòn quay ngang cầu dẫn hướng hai. Kích thước và kết cấu hoàn toàn giống thanh kéo dọc cầu dẫn hướng thứ nhất. Tuy vậy do đặc điểm vị trí bố trí hai dầm cầu trên xe khác nhau, kết cấu và kích thước đòn quay đứng của cơ cấu lái (7) và đòn quay đứng trung gian (10) có khác nhau, nên chiều dài của thanh kéo dọc cầu dẫn hướng thứ hai có thể sai khác chút ít so với thanh kéo dọc của dâìm cầu dẫn hướng thứ nhất. Kết cấu và kích thước thanh kéo dọc trung gian giữa hai cầu được chỉ ra trên hình 4.8. Hình 4.8. Kết cấu thanh kéo dọc cầu dẫn hương thứ hai. 4.3.6.7. Đòn quay ngang và dầm cầu dẫn hướng thứ hai. Đòn quay ngang của dầm cầu dẫn hướng thứ hai giống như dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. 4.3.7. trợ lực lái. Trợ lực lái dùng để tạo thêm lực hỗ trợ cho lái xe khi quay vòng. Trợ lục lái không chỉ dùng trên xe tải trung bình và lớn mà ngày nay dùng trên xe con, nhằm giảm nhẹ điều kiện làm việc cho người lái xe. Đối với xe tải lớn và rất lớn, trợ lực lái được xem như bộ phận hợp thành không thể thiếu của hệ thống lái. Trợ lực lái bao gồm ba bộ phận chính: Bơm dầu: để cung cấp lượng dầu vừa đủ và áp suất cao cho xy lanh trợ lực. Van phân phối: để cung cấp dầu cho xi lanh làm việc hai chiều. Xy lanh trợ lực để tạo trợ lực cho lái xe. 4.3.7.1. Bơm trợ lực: Bơm trợ lực lái HYUNDAI-HD370 là bơm cánh gạt tác dụng kép; nghĩa là trong một vòng quay bơm thực hiện hai lần hút và hai lần đẩy, số cánh của bơm là mười cánh vì vậy lưu lượng bơm khá đều. Bơm cánh gạt duy trì áp suất lớn nhất và lưu lượng cần thiết nhờ van tiết lưu một chiều đặt giữa khoang đẩy và khoang hút. Lưu lượng cung cấp của bơm luôn luôn lớn hơn lưu lượng cần thiết của trợ lực lái; nhất là khi tốc độ động cơ cao, lưu lượng thừa càng lớn. Vì vậy giữa đường đẩy và đường hút phải đặt một van tiết lưu ngược chiều. Phần lưu lượng thừa so với yêu cầu của xylanh trợ lực, sẽ mở van để trích lưu lượng thừa từ đường đẩy trở về buồng hút của bơm. Van mở ứng với áp suất định mức nhất định nhằm bảo đảm lực trợ lực cần thiết của xylanh trợ lực. Hình 4.10. Cấu tạo của bơm. 1.Ống hút; 2.Bu lông; 3.Ống dẫn dầu cao áp; 4,5,13.Bu lông lắp bơm; 6,8,15,16,20,21.Vòng chắn dầu; 7. Đầu nối ống; 9,10,11,12. Van bảo vệ; 14.Nắp bơm;17.Roto và stato; 18.Đĩa ép; 19.Chốt trụ; 22.Bu lông hãm; 23.Vòng chặn; 24.Then bán nguyệt; 25.Trục bơm; 26.Vòng chặn; 27.Ổ bi; 28.Trục bơm; 29.Miếng đệm; 30.Phớt chắn dầu; 31.Vỏ bơm. 4.3.7.2 Van phân phối. a. Cấu tạo của van phân phối kiểu xoay. Hình 4.11. Cấu tạo van phân phối và xi lanh trợ lực. Van phân phối của trợ lực lái HUYNDAI được chế tạo theo kiểu van xoay, đặt trực tiếp cùng với xylanh trợ lực trong cơ cấu lái. Cấu tạo của van phân phối được chỉ ra trên hình 4.11, bao gồm: Ống van xoay (20) nối với trục vào(18) của cơ cấu lái nhờ chốt (13). Thân van được chế tạo liền trục với trục vít (10). Chuyển động tương đối giữa ống van xoay (20) và thân van nhờ sự đàn hồi xoắn của thanh xoắn (9) nối đàn hồi ống van xoay (20) với trục vít (10). Tất cả các lỗ cấp (b’) thông với ngăn cấp (b), lỗ thoát (c’) thông với ngăn thoát(c), cũng như các lỗ dẫn dầu L1, L2 đến ngăn trên (I) và ngăn dướI (II) của xylanh trợ lực- đều được gia công bằng phương pháp khoan trên thân van. Hai bề mặt tiếp xúc giữa thân van và ống van xoay đều có các rãnh thông xen kẽ tương ứng là x, y nhằm bảo đảm thông dầu từ đường đẩy của bơm, qua van, đến các ngăn của xylanh, và trở về bình chứa. Võ hộp lái (07)- cũng chính là xylanh trợ lực, Pistông của xylanh trợ lực (08)- chế tạo liền với êcu- thanh răng của cơ cấu lái. Thanh xoắn (09)- làm nhiệm vụ nối đàn hồi ống van xoay (20) với thân van- chế tạo liền với trục vít cơ cấu lái(10) - đồng thời là thân van phân phối. Ống dẫn dầu (11) dẫn dầu đến ngăn II của xylanh trợ lực.Then hoa (12)- hạn chế hành trình van xoay (20) Chốt (13) nối van xoay (20) với trục lái (18). Vòng ngoài hai nữa (14) của ổ bi đỡ trục vít, Nắp chặn (15), Phớt làm kín(16), Chốt (17) nối thanh xoắn (9) với trục vào cơ cấu lái (18), trên trục lái có lắp ổ bi cầu (19) đỡ trục lái. Ống van xoay của hộp phân phối (20) có nhiệm vụ phân phối dầu trợ lực lái đến các ngăn của xi lanh trợ lực. b. Nguyên lý làm việc của van phân phối kiểu xoay: Van phân phối có ba trạng thái làm việc: Vị trí trung gian: ( xem hình 4.12) Khi xe chuyển động thẳng hoặc sau khi đã đạt góc quay vòng không đổi; tức là khi không tác dụng lực lên vô lăng lái hay khi lực tác dụng đủ nhỏ: Ống van xoay (20) không xoay hoặc xoay một góc nhỏ để các rãnh X ( trên van xoay) và các rãnh Y trên thân van thông nhau. Lúc này dầu từ bơm cung cấp đến ngăn (b)theo 3 lỗ cấp (b’) vào rãnh X trên van xoay, tiếp tục vào các rãnh Y bên phải và bên trái của mỗi rãnh X, để thông với các lỗ L1( thông ngăn I của xy lanh trợ lực) và thông với lỗ L2 ( ngăn dưới II của xylanh trợ lực). Đồng thời rãnh X kề cạnh của van xoay lại thông với cửa về(c’), nên dầu theo cửa (c’) ra ngăn (c) để thoát về bình chứa. Do cả hai ngăn I và II của xylanh trợ lực đều thông với đường dầu về, nên không có sự chênh lệch áp suất giữa chúng( hoặc chênh lệch không đáng kể). Vì vậy không có lực trợ lực. Khi quay vôlăng với lực đủ lớn, làm thanh xoắn (9) bị biến dạng xoay, ống van xoay (20) xoay tương đối theo chiều kim đồng hồ (theo hướng nhìn từ vành tay lái) so với thân van (10), làm cách ly dòng dầu đến rãnh Y- rãnh có chứa lỗ L2 thông với ngăn dưới (II) của xylanh. Có nghĩa là, bơm không cấp dầu cho ngăn II của xylanh trợ lực Hình 4.12. Van phân phối ở vị trí trung gian. Vị trí quay phải: (xem hình 4.13) Hình 4.13. Van phân phối ở vị trí quay phải. Mặt khác, dầu lúc này sẽ theo lỗ L1 để đến ngăn trên ( I) của xylanh trợ lực(xem hình 4.14). Hình 4.14.Van phân phối ở vị trí sang phải dầu cấp đén ngăn I qua lổ L1. Ngược lại, dầu ở ngăn dưới (II) của xylanh trợ lực, sẽ theo lỗ L2 qua các rãnh Y, X, qua lỗ xã (c’) thoát về bình chứa (xem hình 3.15). Vậy ngăn trên (I) của xylanh thông với buồng đẩy của bơm; còn ngăn dưới(II) thông với đường thoát về bình chứa dầu, nên hai ngăn của xylanh có sự chênh lệch áp suất gây ra lực tác dụng lên píttông (08) một lực trợ lực cùng chiều với lực tác dụng lên thanh răng do lái xe tạo ra. Hình 4.15. Van xoay quay phải, dầu từ ngăn II về theo lổ L2. Vị trí quay trái:(hình 4.16) Hình 4.16. Van xoay ở vị trí quay trái . Tương tự như vòng quay phải, khi quay vô lăng với lực đủ lớn sang trái, thanh xoắn (9) bị biến dạng xoay theo chiều ngược lại với thân van (10), cách li dòng dầu đến rãnh Y có chứa lỗ L1 thông với ngăn I của xi lanh. Dầu lúc này theo lỗ L2 đến ngăn II của xi lanh trợ lực ( hình 4.17). Lúc này dầu trong ngăn I của xi lanh trợ lực theo lỗ L1, qua các rãnh X,Y theo lỗ xã C’ thoát về bình chứa . ( hình 4.17). Hình 4.17. Van xoay quay trái , dầu từ ngăn I về theo lổ L1. Như vậy, ngăn dưới II của xi lanh thông với buồng đẩy của bơm ,còn ngăn trên I thông với buồng thoát về bình chứa. Hai ngăn của xi lanh có sự chênh lệch áp suất sinh ra lực tác dụng lên xi lanh (8) một trợ lực cùng chiều với lực tác dụng lên thanh răng do lái xe tạo ra. 5. TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ HYUNDAI - HD370: 5.1. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÁI: Dưới đây là bảng các thông số chính của hệ thống lái HYUNDAI - HD370. Bảng 5.1. Các thông số chính của hệ thống lái [ 6 ] . STT Tên gọi Ký hiệu Giái trị Đơn vị 1 Chiều dài cam quay Lc 180 mm 2 Tải trọng pháp tuyến tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng Gbx 2823 Kg 3 Góc doảng bánh xe dẫn hướng a 1 Độ 4 Độ chụm bánh xe dẫn hướng b 2,5 Độ 5 Hệ số cản lăn f 0,015¸0,018 6 Bán kính vô lăng Rvl 250 mm 7 Tỷ số truyền của cơ cấu lái iw 22,76 8 Hiệu suất thuận 0,7¸0,85 9 Hiệu suất nghịch 0,85 5.2. XÁC ĐỊNH MÔMEN CẢN QUAY VÒNG CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG: Mômen cản quay vòng lớn nhất là khi quay vòng tại chổ . Nếu gọi Mcq là mômen cản quay vòng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng thì gồm có 3 thành phần: Mcq = M1 + M2 + M3 ( 5 - 1 ) Ở đây: M1 = f . Gbx . a ( 5 - 2 ) Trong đó: M1 - Gọi là mômen cản quay vòng tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng. Gbx - Tải trọng pháp tuyến tác dụng lên một bánh xe dẫn hướng. Gbx=2823 (kg) = 27693,6 (N). f - Hệ số cản lăn , f = 0,015 - 0,018 [ 3 ]. Chọn f = 0,016. a - Cánh tay đòn của lực cản lăn. Như hình (5.1). 5.2.1. Sơ đồ bố trí bánh xe dẫn hướng. 1 2 3 a r bx l c b a Hình 5.1. Sơ đồ bố trí bánh xe dẫn hướng. 1- Bánh xe dẫn hướng; 2- Cam quay; 3- Cầu dẫn hướng. Xác định a theo công thức gần đúng sau [ 4 ]. a » [lc -] ( 5 - 3 ) Với : r0 - Bán kính tự do của bánh xe dẫn hướng. r0 = 610 (mm). lc - Chiều dài cam quay, lc = 180 (mm). Thay số vào công thức (5-3) ta được: a = [180 -] = 142,7 (mm ) = 0.1427 (m). Thay các giá trị trên vào ( 5-2 ) ta được: M1 = 0,016 .27693,6 . 0,1427 = 63,17 (N.m). Xác định mômen cản quay vòng do lực ngang ở vết tiếp xúc gây ra M2: M2 = jn . gbx . X »Y.X (5 - 4) Trong đó: jn - Hệ số bám ngang , jn = 0,85 ÷0,9. Ta chọn jn = 0,85 X - Cánh tay đòn lực ngang đối với tâm vết tiếp xúc khi quay vòng Y - Lực ngang. 5.2.2. Sơ đồ bánh xe dẩn hướng tiếp xúc với mặt đường. Xác định X theo công thức sau [ 4 ]. X = (5.5) Trong đó: r0 - Bán kính tự do của bánh xe dẫn hướng, r0=0,610 (m). rbx - Bán kính làm việc của bánh xe. Nếu thừa nhận rbx= 0,96 r0 thì ta có: X » 0,14r0 Và M2 = jn . Gbx . X ≈ 0,14.r0.jn .Gbx (5.6). Thay số vào ( 5-6 ) ta được: M2 = 0,14.0,61.0,85. 27693,6 = 2010,85 (N.m) M3 - Mômen cản quay vòng do tác dụng của mômen ổn định của các bánh xe. M3 rất nhỏ so vời M1, M2 nên ta có thể bỏ qua. A B G bx r o r bx x y Hình 5.2. Sơ đồ bánh xe dẫn hướng tiếp xúc với mặt đường. Như vậy mômen cản tổng cộng: MScq = 4Mcq = 4(M1 + M2) ( 5 - 7 ) Thay số vào ( 5 - 7) ta được: MScq = 4.( 63,17 + 2010,85 ) = 8293,04 (N.m) 5.3. XÁC ĐỊNH LỰC CẦN THIẾT TÁC DỤNG LÊN VÔ LĂNG. 5.3.1. Lực cần thiết tác dụng lên vô lăng khi xe quay phải. Ta có phương trình cân bằng mômen: (5.8) Trong đó: Plp - Lực cần thiết tác dụng lên vô lăng khi xe quay phải. Rvl - Bán kính vô lăng , Rvl = 250 (mm ) = 0,25 (m) - Mô men cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướng. = 8293,04.1,07 = 8876,806 (N.m). Rcr - Bán kính cung răng của trục lái Rcr = 50 (mm) = 0,05 (m). ηth- Hiệu suất thuận cơ cấu lái ηth = 0,7 ÷ 0,80 .Chọn ηth = 0,8. iω - Tỷ số truyền cơ cấu lái; iω = 22,76. D1 – Đường kính piston của cơ cấu lái D1 = 117 (mm) = 0,117 (m) d1 – Đường kính cần piston của cơ cấu lái d1 = 45 (mm) = 0,045 (m) D2 - Đường kính xy lanh trợ lực trợ lực D2 = 60 (mm) = 0,06 (mm) d2 - Đường kính cần píttông trợ lực ; d2 = 30 (mm) = 0,03 (m). pd - Áp suất dầu trong xi lanh trợ lực; pd =120 kg/cm2 =11772000 (N/m2 ) id1 - Tỷ số truyền dẫn động chung từ trợ lực của cơ cấu lái đến các bánh xe, id1 = 1,1. ηd1- Hiệu suất dẫn động chung từ trợ lực của cơ cấu lái đến các bánh xe. Chọn ηd1 = 0,8. id2 - Tỷ số truyền dẫn động chung từ xy lanh trợ lực đến các bánh xe, id2 = 1,1. ηd2- Hiệu suất dẫn động chung từ xy lanh trợ lực đến các bánh xe. Chọn ηd2 = 0,8. η- Hiệu suất chung của xy lanh trợ lực. Chọn ηd2 = 0,75. Thay số vào( 5 .8) ta được: =++ + = 154,8253 (N) 5.3.2. Lực cần thiết tác dụng lên vô lăng khi xe quay vòng sang trái: Tương tự ta có phương trình cân bằng mômen: (5.9) Suy ra phương trình xác định lực cần tác dụng lên vô lăng khi xe quay trái: (5.9b) =++ + = 93,78765 (N) Như vậy ta thấy lực cần thiết tác dụng lên vô lăng khi xe quay vòng sang trái, sang phải đều nhỏ hơn giá trị cho phép [Plmax]=500 (N). 5.4. TÍNH TOÁN KIỂM TRA HÌNH THANG LÁI. 5.4.1. Cơ sở lý thuyết. Hình 5.3. Sơ đồ quay vòng của ô tô hai cầu dẫn hướng. Quan hệ động học quay vòng của hai bánh xe hai cầu dẫn hướng xác định trong mặt phẳng bằng (mặt phẳng chứa các trục các cầu ). Từ sơ đồ động học quay vòng ta có quan hệ động học quay vòng của các bánh xe hai cầu dẫn hướng xác định trong mặt phẳng bằng như sau: Đối với bánh xe trên cầu dẫn hướng thứ nhất: (5.10) Trong đó: C1- Khoảng cách hai tâm quay bánh xe của cầu dẫn hướng thứ nhất L01- Chiều dài cơ sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục của bánh xe với dầm cầu chủ động). α1- Góc quay của bánh xe trong của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. β1- Góc quay của bánh xe ngoài của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. Đối với bánh xe trên cầu dẫn hướng thứ hai: (5.11) Trong đó: C2- Khoảng cách hai tâm quay bánh xe của cầu dẫn hướng thứ hai L01- Chiều dài cơ sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục của bánh xe dầm cầu chủ động). L12- Khoảng cách giữa hai dầm cầu dẫn hướng . α2- Góc quay của bánh xe trong của dầm cầu dẫn hướng thứ hai. β2- Góc quay của bánh xe ngoài của dầm cầu dẫn hướng thứ hai. Đối với hai bánh xe dẫn hướng cùng quay trong α1, α 2. (5.12) Đặt biệt: C1= C2 (5.13) Đối với hai bánh xe dẫn hướng cùng quay ngoài β1, β2: (5.14) Đặt biệt: C1= C2 (5.15) 5.4.2. Tính toán kiểm tra động học quay vòng. 5.4.2.1. Tính toán kiểm tra động học quay vòng các bánh xe cầu dẫn hướng thứ nhất. Phương trình quan hệ lý thuyết các góc quay trong và góc quay ngoài của các bánh xe: (hình 5.3) (5.16) Trong đó : Khoảng cách hai tâm bánh xe của cầu dẫn hướng thứ nhất C1=1738 (mm) L01- Chiều dài cơ sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục của bánh xe với dầm cầu chủ động). L01=5250 (mm) α1- Góc quay của bánh xe trong của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. β1- Góc quay của bánh xe ngoài của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất. Cho trước các giá trị của α1 = 100, 150,200….450. Thay vào công thức (5.16) ta tính được các giá trị góc quay lý thuyết β1lt. Quan hệ của các góc quay thực của các bánh xe (1th sẽ được tính theo công thức (5.17) Góc φj được xác định theo công thức: (5.18) Trong đó: φj - Góc của đòn nghiêng bên khi ô tô chạy thẳng. θ = 760. m - Chiều dài đòn bên. m = 228 (mm). n - Chiều dài đòn ngang. n = 1627 (mm). Trình tự xác định góc quay thực β1th và tính toán như sau: Thay các giá trị góc quay lý thuyết β1lt tính được theo công thức (5.16) vào công thức (5.18) tìm được giá trị sin φj và sau khi biết được φj thay giá trị φj vào công thức (5.17) ta tìm được giá trị góc quay ngoài thực β1th So sánh các giá trị β1lt và β1th ta biết được sai lệch hình thang lái thực so với hình thang lái lý thuyết . Sai lệch cho phép của góc quay thực tế nhỏ hơn 5% so với góc quay lý thuyết . Thay số vào các công thức (5.16) - (5.18), ta có bảng quan hệ các góc quay : Bảng 5.1: Bảng giá trị các góc α1 , β1lt,, β1th α1 β1lt β1th SS<5% 10 9.46 9.57 1.16 15 13.83 14.01 1.3 20 18 18.22 1.22 25 22 22.19 0.86 30 25.86 25.9 0.15 35 29.62 29.32 1.01 40 33.29 32.43 2.58 45 36.92 35.19 4.69 Từ bảng 5.1 ta thấy sai số của β1lt , β1th luôn luôn nhỏ hơn 5% . Vậy ta kết luận hình thang lái của cầu dẫn hướng thứ nhất ôtô HYUNDAI -HD370 có chất lượng tốt. Nghĩa là các bánh xe của cầu dẫn hướng thứ nhất ít bị trượt khi quay vòng. Hình 5.4. Đồ thị biểu diễn quan hệ góc quay ngoài lý thuyết và thực tế. 5.4.2.1. Kiểm tra động học quay vòng các bánh xe cầu dẫn hướng thứ hai. Xác định góc quay ngoài lý thuyết β2lt: Phương trình quan hệ góc quay trong bánh xe cầu dẫn hướng thứ nhất và thứ hai: (5.19) Trong đó: L01= 5250 (mm). L12- Khoảng cách giữa hai dầm cầu dẫn hướng .L12= 1700(mm) α1- Góc quay của bánh xe trong của dầm cầu dẫn hướng thứ nhất Cho trước các giá trị của α1 = 100, 150,200…450. Thay số vào công thức (5.13) ta tính được các giá trị góc quay trong α2. Có được β2 thay vào phương trình: (5.20) Ta tính được các giá trị của βlt . Bảng 5.2. Giá trị của α1 , α2lt , β2lt . Bảng 5.3. Giá trị các góc quay thực tế và lý thuyết α1 α2 β2lt 10 6.8 6.43 15 10.27 9.45 20 13.83 12.39 25 17.5 15.28 30 21.33 18.15 35 25.34 21.03 40 29.57 23.94 45 34.07 26.93 α2lt β2lt β2tt ss < 5% 6.8 6.43 6.42 0.16 10.27 9.45 9.35 1.06 13.83 12.39 12.23 1.29 17.5 15.28 14.91 2.42 21.33 18.15 17.59 3.09 25.34 21.03 20.22 3.85 29.57 23.94 22.97 4.05 34.07 26.93 25.56 5.09 Xác định góc quay ngoài thực tế β2th: Có được α2, thay các giá trị α2, m, n, vào công thức (5.17), (5.18) ta xác định được β2th (trình tự tính tương tự như ở cầu dẫn hướng thứ nhất) . Các giá trị của các góc quay thể hiện ở bảng 5.3 Hình 5.5. Đồ thị quan hệ β2lt, β2th, α2 . Như vậy qua tính toán kiểm tra hình thang lái của hai cầu dẫn hướng ta thấy sai lệch các góc quay thực tế so với lý thuyết của các bánh xe dẫn hướng đều nhỏ hơn 5% chứng tỏ các bánh xe của các cầu dẫn hướng ít bị trượt khi quay vòng. 6. CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ HYUNDAIHD370 VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẮC PHỤC: Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy đúng hướng mong muốn, ở bất kỳ điều kiện đường xá nào và bất kỳ tốc độ nào của ôtô. Người lái không phải mất nhiều công sức để điều khiển cơ cấu lái, khi xe chạy thẳng củng như khi thao tác lái. Trong quá trình vận hành sử dụng xe, các chi tiết của hệ thống lái thường xuyên làm việc .Các chi tiết chịu ma sát sẽ bị mòn, dẫn đến rơ lỏng do đó làm sai lệch động học quay vòng ,lốp sẽ bị mòn nhanh và có thể dẫn đến không an toàn trong chuyển động.Vì vậy, phải thường xuyên theo dỏi, kiểm tra nhằm kịp thời phát hiện,sửa chữa, điều chỉnh để phục hồi trạng thái kỹ thuật, điều kiện làm việc bình thường cho hệ thống lái, nhằm đảm bảo an toàn chuyển động cho xe . Những hư hỏng chủ yếu có thể có những hư hỏng chủ yếu sau : 6.1. HÀNH TRÌNH TỰ DO VÔ LĂNG LÁI LỚN . 6.1.1. Khe hở của ổ trục lớn . Khe hở của ổ trục lớn là do mòn tự nhiên . 6.1.2. Khe hở giữa thanh răng và cung răng lớn . Khe hở giữa thanh răng và cung răng lớn là do các chi tiết này mòn tự nhiên. Kiểm tra sự ăn khớp đúng giữa thanh răng và cung răng có thể tiến hành theo hành trìng tự do (độ rơ ) của bánh lái bằng dụng cụ đo độ rơ như trên hình 6.1. Hình 6.1. Kiểm tra độ rơ của bánh lái. Ta để cho các bánh dẫn hướng ở vị trí chạy thẳng . Mủi tên của dụng cụ đo độ rơ đặc nằm ở vị trí đối diện với độ chia “ 0 “ trên thang chia của dụng cụ đo . Quay bánh lái về phía trái có thể lựa được hành trình tự do. Sau đó lại quay bánh lái về phía phải cho đến hết hành trình tự do. Theo sự dịch chuyển của mủi tên chúng ta xác định được độ rơ của bánh lái tính theo độ . Độ rơ của bánh lái không được vượt quá 250 . Nếu quá giá trị này thì phải điều chỉnh lại sự ăn khớp của cơ cấu lái. 6.1.3. Bulông bắt vỏ của cơ cấu lái bị hỏng. Trong thời gian làm việc vỏ của cơ cấu lái phải được bắt chặt. Nếu không sẽ sinh ra độ rơ của cơ cấu lái. Muốn triệt tiêu độ rơ phải bắt chặt vỏ lại. 6.1.4. Các chi tiết của dẫn động lái bị mòn. Dẫn động lái để truyền động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng. Khi các đòn dẫn động lái bị mòn sẽ làm tăng đáng kể hành trình tự do của bánh lái. Khi các khớp của các đòn lái mòn ít thì có thể điều chỉnh. Còn nếu mòn nhiều thì phải thay thế. 6.1.5. Khe hở ở các ổ bi của mayơ các bánh xe trước quá lớn. Khe hở lớn ở các ổ bi của mayơ các bánh xe trước sẽ dẫn đến độ rơ lớn của bánh lái. Vì vậy phải điều chỉnh độ rơ của các ổ bi của mayơ bánh xe trước. 6.2. BÁNH LÁI QUAY NẶNG TAY. Bánh lái quay nặng tay là do các nguyên nhân sau đây : 6.2.1.Điều chỉnh không đúng sự ăn khớp của cung răng vớiì thanh răng. Điều chỉnh đúng sự ăn khớp của cung răng với thanh răng sẽ đảm bảo cho lực tác dung vào bánh lái nằm trong phạm vi 160 ( 250 N. Nếu ăn khớp quá sâu lực này sẽ tăng lên nhiều, làm cho bánh lái quá chặt (quay nặng tay). Để đảm bảo lái nhẹ nhàng cần điều chỉnh lại sự ăn khớp của cung răng và thanh răng . 6.2.2. Ổ tỳ của cam quay bị rơ. Ổ tỳ đặt ở cam quay để giảm nhẹ việc điều khiển, nó phải chịu những tải trọng lớn và tải trọng này tăng dần khi ổ mòn. Ổ tỳ đã mòn, phải kịp thời thay mới, nếu không có sẽ rơ và làm cho bánh lái quay khó . Ngoài ra khi bánh lái quay nặng tay còn do nguyên nhân trợ lực lái không làm việc. Lúc này người lái quay bánh dẫn hướng là chính do lực người lái tác dụng lên bánh lái nên rất nặng . 6.2.3. Áp suất lốp thấp và không đều : Áp suất lốp thấp và không đều làm tăng lực tác dụng của người lái vào vô lăng khi điều khiển xe. 6.3. ÁP SUẤT CỦA BỘ CƯỜNG HOÁ LÁI THUỶ LỰC HỆ THỐNG LÁI KHÔNG ĐỒNG BỘ. 6.3.1. Van lưu thông của bơm bị bẩn. Van lưu thông hạn chế việc nạp dầu vào bộ cường hoá khi số vòng quay của động cơ tăng lên. Van bị bẩn sẽ làm cho bộ cường hoá làm việc không bình thường . Aïp suất trở nên không điều . Chỉ được phép đổ vào hệ thống cường hoá loại dầu sạch và đã lọc, khi đổ phải dùng phểu lọc sạch. Trong thùng dầu trên đường dầu về phải có lưới lọc. Dùng dầu bẩn sẽ làm cho các chi tiết của bơm và bộ cường hoá thuỷ lực bị mòn nhanh chóng . 6.3.2. Ống dẫn dầu của bơm bị vỡ. Áp suất dầu không đồng đều của bộ cường hoá thuỷ lực hệ thống lại phát sinh do dầu bị chảy rò mạnh qua những đoạn ống dẫn hỏng . Khi thay thế những ống dẫn dầu và hồi dầu cần chú ý: ống dẫn dầu từ bơm của bộ cường hoá phải là loại ống có cấu tạo như sau : vỏ bọc an toàn là loại cao su chịu dầu, làm việc được từ 1000C tới -450C; ống dẩn dầu là loại cao su - vải chịu dầu, chịu áp suất cao, làm việc được thường xuyên vơi áp suất 7,6 MN/m2 và chịu lạnh tới -500C; đầu cuối ống thép có đầu nối đặc biệt . Khi lắp ráp phải thử ống dẫn dưới áp suất 14 MN/m2, ống hồi dầu về là loại cao su - vải chịu dầu, được tính toán để làm việc được ở áp suất 0,5 MN/cm2 và ở nhiệt độ từ +1300 đến - 500C. 6.3.3. Bơm dầu không làm việc. Bơm làm việc tốt phải có áp suất không thấp hơn 6,5MN/m2. Nếu thấp hơn phải tháo bơm ra kiểm tra lại . 6.3.4. Không khí lọt vào hệ thống cường hóa lái. Không khí có thể lọt vào bộ cường hoá thuỷ lực khi thay thế dầu. Điều đó sẽ làm cho áp suất bộ cường hoá thuỷ lực không đồng điều . 6.3.5. Mức dầu của bơm trong bình dầu không đủ. Mức dầu đúng quy định trong bình dầu phải lên tới mức đánh dấu . Mức dầu thấp làm cho khí lọt vào hệ thống. Do vậy phải luôn luôn kiểm tra mức dầu trên bình dầu . 6.3.6. Đế van an toàn của bơm không siết chặt. Van an toàn giới hạn áp suất dầu trong hệ thống cường hoá lái. Nó phải được làm việc khi áp suất tới 12,7 MN/m2 . Nhưng cũng có trường hợp bơm bắt đầu làm việt không điều, ảnh hưởng xấu tới việc điều khiển. Thông thường hiện tượng này là do đế van an toàn của bơm bị lỏng. Điều này có thể do siết đế van không chặt trong quá trình lắp ráp . Để phục hồi lại áp suất qui định của bơm, cần thiết phải siết lại đế van an toàn. 6.3.7. Lưới lọc của bơm bị bẩn. Trong bầu lọc có đặc hai lưới lọc. Lưới thứ nhất là để lọc sạch dầu khi đổ vào hệ thống, lưới thứ hai lọc tất cả dầu đi từ bộ cường hoá về bơm. Trường hợp các lưới lọc bị bẩn, bộ cuờng hoá thuỷ lực sẽ không làm việc được. 6.4. VÔ LĂNG BỊ RUNG. Vô lăng bị rung là do áp suất lốp không đều, bánh xe không cân xứng bị đảo. Sai lệch độ chụm lớn. Các khớp cầu trong cơ cấu lái bị rơ. Cơ cấu lái bị rơ. Do vậy để đảm bảo cho xe có tính dẫn hướng tốt ta phải bơm và đo lại áp suất lốp của các bánh xe nếu bánh xe bị đảo mà không điều chỉnh được thì phải thay thế điều chỉnh lại độ chụm, điều chỉnh độ rơ của các khớp cầu trong dẫn động lái đúng theo tiêu chuẩn cho phép, điều chỉnh lại độ lơ của cơ cấu lái. 6.5. XE CÓ XU HƯỚNG CHUYỂN ĐỘNG LỆCH. Xe có xu hướng chuyển động lệch là do áp suất lốp không đều, độ nghiêng tới hoặc độ nghiêng ngang của quay bánh xe dẫn hướng không cân bằng (do mòn không đều ), dầm cầu bị lệch (do bị biến dạng), các bộ nhíp xe không đều, chùng gãy hoặc lỏng. Để khắc phục hiện tượng này cần kiểm tra lại độ nghiêng, phục hồi lại bạc trục của trục quay bánh xe dẫn hướng, nếu không phục hồi được thì phải thay thế .Uốn và đo chỉnh lại dầm cầu nếu không được thì phải thay thế. Thay các lá nhíp bị gãy và chọn lựa để sắp lại để cho các nhíp phải đều nhau. 6.6. TAY LÁI BỊ RUNG NHANH VÀ MẠNH, DỘI NGƯỢC LẠI KHI BÁNH XE PHÍA TRƯỚC CHẠM PHẢI CHƯỚNG NGẠI VẬT. Tay lái bị rung nhanh và mạnh, dội ngược lại khi bánh xe phía trước chạm phải chướng ngại vật là do áp suất lốp quá căng .Giảm chấn bị hỏng. Khe hở tự do dẫn động lái quá nhỏ .Giảm chấn của trục lái hỏng. Do vậy cần phải đo lại áp suất của lốp, phục hồi hoặc thay thế giảm chấn của trục lái và giảm chấn của hệ thống treo, đều chỉnh lại khe hở của dẫn động lái và cơ cấu lái. 6.7. KHẢ NĂNG TRỞ VỀ VỊ TRÍ LÁI THẲNG KÉM: Là do ma sát trong hệ thống lái lớn, hai trụ quay đứng mòn không đều, hệ thống trợ lực lái làm việc không bình thường . Để cho khả năng trở về vị trí lái thẳng được cao thì phải tháo ra kiểm tra và làm sạch bôi trơn dầu để giảm ma sát trong hệ thống lái, phục hồi hoặc thay thế hai trụ quay đứng, kiểm tra lại bề mặt xi lanh trợ lực và các lỗ dầu ở khoang trợ lực có bị bẩn hoặc bị mòn quá thì phải thay thế, kiểm tra bơm dầu trợ lực (stato và roto ), các cánh gạt có mòn quá nhiều không nếu không khắc phục được thì phải thay thế. 6.8. KHI CUA CÓ TIẾNG RÍT Ở LỐP VÀ BỊ LẮC KHI CUA VÒNG: Do áp suất lốp không đều, lốp xe mòn không đều, sai lệch độ chụm, các bánh xe không thẳng hàng (hệ thống treo bị lệch), dẫn động hai cầu không đúng, mayơ bị rơ, trụ quay đứng bị rơ. Cần phải bơm lại và đo lại áp suất của lốp, nếu lốp mòn khỏi giới hạn thì phải thay thế, điều chỉnh lại hệ thống treo, đều chỉnh lại các thanh dẫn động hai cầu, kiểm tra các ổ bi ở may ơ để đều chỉnh lại, kiểm tra phục hồi bạc, trục trụ quay đứng. 6.9. BƠM LÀM VIỆC CÓ TIẾNG ỒN VÀ RÒ RỈ DẦU. Do dầu trong bình không đủ, khí lọt vào hệ thống thuỷ lực, trục bơm bị cong hoặc roăng đệm cổ bơm bị hư hỏng, các đệm và roăng của cơ cấu lái bị mòn hoặc hỏng, các đường ống cao áp hoặc thấp áp bị hỏng, các đầu nối bị lỏng. Cần đổ dầu đúng mức quy định xả khí, nắn thẳng lại trục bơm, thay thế các đệm roăng làm kín, thay thế các đường ống cao áp và thấp áp bị hỏng, siết chặc các đầu nối. 7. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ HYUNDAI. 7.1. BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI. Trong bảo dưỡng kỹ thuật hàng ngày, kiểm tra khoảng chạy tự do của tay lái và cả tác động của hệ thống lái đối với đường đi của ôtô. Cần xem tình trạng bên ngoài các tấm đệm khít của cácte cơ cấu lái để ngăn ngừa tình trạng rò rỉ dầu. Trong bảo dưởng kỹ thuật cấp một, kiểm tra độ kín khít của những mối ghép nối của bộ trợ lực lái, vặn chặt các đai ốc bắt chặt cơ cấu lái vào khung xe, các chốt cầu của đòn lái. Bảo dưởng kỹ thuật cấp hai gồm những việc sau đây: cọ rửa bầu lọc của bơm trợ lực, kiểm tra độ bắt chặt của đòn quay đứng vào trục và chốt cầu vào đòn quay đứng kiểm tra khe hở trong cơ cấu lái và nếu khe hỏ vượt quá giới hạn quy định thì điều chỉnh lại . 7.2. SỬA CHỬA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI: Để xác định mức độ mài mòn và tính chất sửa chữa, phải tháo rời các chi tiết trong hệ thống lái. Khi tháo tay lái và đòn quay đứng phải dùng vam tháo . Những hư hỏng chính của các chi tiết hệ thống lái là: mòn thanh răng - cung răng, êcu - trục vít ống lót, vòng bi và ổ lắp vòng bi. Mặt bích bắt chặt cacte bị sứt mẻ và nứt, mòn bạc ở cácte dành cho ổ bi kim đở ổ trục của đòn quay đứng và các chi tiết của khớp cầu thanh chuyển hướng, thanh chuyển hướng bị cong. Phải thay thanh răng của cơ cấu lái nếu bề mặt làm việc của thanh răng mòn rỏ rệt hay lớp tôi bị tróc ra. Thải bỏ cung răng nếu bề mặt có khe nứt hay vết lõm. Cổ trục của đòn quay đứng, nếu mòn thì phải phục hồi bằng cách mạ crôm rồi mài theo kích thước danh nghĩa. Cổ trục có thể phục hồi bằng cách lắp vào cacte những ống lót bằng đồng thanh đã được mài theo kích thước sửa chữa. Đầu có ren của đầu trục đòn quay đứng nếu bị cháy thì phục hồi bằng cách hàn đắp bằng hồ quang điện rung. Trước hết phải tiện hết ren củ trên máy tiện rồi hàn đắp kim loại, tiện trên kích thước danh nghĩa định và cắt ren mới. Trục của đòn quay đứng nếu bị xoắn thì phải loại bỏ . Các ổ lắp vòng bi cơ cấu lái, nếu bị mòn thì phục hồi bằng cách lắp thêm chi tiết phụ. Muốn vậy phải khoan rộng lổ, lắp ép vào đó một ống lót và gia công đường kính trong của nó theo kích thước của vòng bi. Những chổ sứt mẻ và khe nứt trên mặt bích cacte khắt phục bằng phương pháp hàn. Thường dùng hàn khí, có nung nóng toàn bộ chi tiết trước khi hàn. Lổ trên cácte dành cho ổ bi kim đở trục tròn quay đứng niếu bị mòn thì doa lại theo kích thước sửa chữa. Trong cơ cấu dẫn động lái, chốt cầu và máng lót thanh chuyển hướng ngang bị mòn nhanh hơn, còn các đầu thì mòn ít hơn. Ngoài ra còn có những hư hỏng khác là do mòn lổ ở mút thanh, cháy ren, lò xo ép các máng đệm vào chốt cầu bị gãy hoặc yếu. Tuỳ theo tính chất mài mòn mà xác định khả năng tiếp tục sử dụng của nắp thanh chuyển hướng ngang hay từng chi tiết. Nếu cần thiết thì tháo rời khớp của nắp. Muốn vậy, tháo chốt chẻ của nút ren, vặn nút ra khỏi lổ rồi tháo chi tiết ra. Chốt cầu bị mòn, bị sứt mẻ hay có vết xước, cần thay mới. Đồng thời lắp máng lót mới của chốt cầu. Thay mới các lò xo mòn hoặc gãy. Những hư hỏng đặc trưng của bộ trợ lực lái là không có lực tác dụng ở bất kỳ tần số quay nào của động cơ, lực không đủ lớn và không đồng điều khi quay tay lái sang bên này hay bên kia. Để khắc phục hư hỏng trên hay tháo rời bơm ra, xả hết dầu nhờn, cọ rửa cẩn thận các chi tiết. Khi tháo lắp và sửa chữa bơm, không được tách riêng cụm chi tiết nắp bơm và van chuyển, stato, rôto và cánh bơm. Việc tháo lắp bơm tiết nắp bơm và van chuyển, stato, rôto và cánh bơm. . TÀI LIỆU THAM KHẢO. [1]. Cục Cảnh Sát Giao Thông Đường Bộ - Đường Sắt, Cục Đăng Kiểm Việt Nam . THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỘT SỐ LOẠI XE Ô TÔ . Tập 2 . [2]. Nguyễn Hửu Cẩn; Trần Đình Kiên. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN ÔTÔ MÁY KÉO . Tập 3. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp. HÀ NỘI, 1985. [3]. Nguyển Hửu Cẩn; Nguyển Văn Tài; Phạm Minh Thái ; Dư Quốc Trịnh; Lê Thị Vàng. LÝ THUYẾT ÔTÔ MÁY KÉO. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2000. [4]. T.S. Nguyễn Hoàng Việt. GIÁO TRÌNH KẾT CẤU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ÔTÔ. Phần Hệ Thống Lái. Khoa Cơ Khí Giao Thông. ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG. [5]. HYUNDAI - D6A , D8A TRUCK ENGINE . [6]. HYUNDAI - HEAVY DUTY TRUCKS CHASSIS . [7]. HYUNDAI - TRACTOR ( COUPLER ) , DUMP ( 15 TON , 23 TON ) , MIXER ( 6 M3 , 9 M 3 ) .