TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG Ô TÔ HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE CAMRY 2013 Họ và tên các sinh viên trong nhóm 1 TRẦN THANH TUẤN MSV 2 NGUYỄN VĂN TUÂN MSV 3 TRẦN VĂN ĐỨC MSV 4 BÙI ĐỨC DUY MSV 5 PHẠM ĐỨC CƯỜNG MSV Phụ trách hướng dẫn TS TRƯƠNG MẠNH HÙNG Duyệt thuyết minh ngày tháng năm (ký ghi rõ họ tên) Hà Nội 2022 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH ii LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 2 1 1 Công dụng, phân loại.
Trang 1KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ
THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC
CHẨN ĐOÁN & BẢO DƯỠNG Ô TÔ
HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE CAMRY 2013
Họ và tên các sinh viên trong nhóm:
1 TRẦN THANH TUẤN MSV:
2 NGUYỄN VĂN TUÂN MSV:
5 PHẠM ĐỨC CƯỜNG MSV:
Phụ trách hướng dẫn: TS TRƯƠNG MẠNH HÙNG
Duyệt thuyết minh: ngày … tháng … năm …….
(ký ghi rõ họ tên)
Hà Nội 2022
Trang 2MỤC LỤC
Trang 3DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang 4LỜI MỞ ĐẦU
Ngành công nghiệp ôtô cũng đang trên đà phát triển với việc liên doanh, liên kết với những công ty sản xuất ô tô hàng đầu thế giới đã góp phần đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa và đi lại của người dân ngày một tăng
Là sinh viên chuyên ngành cơ khí ô tô, việc tìm hiểu, nghiên cứu về kiến thức bảo dưỡng và sửa chữa ô tô là rất thiết thực và cần thiết Trong đó học phần “Chẩn đoán và bảo dưỡng ô tô” là một phần không thể thiếu của chương trình học, nhóm em
xin được trình bày nhiệm vụ của bài tập lớn là “Chẩn đoán và bảo dưỡng hệ thống
lái trên xe camry 2013” Việc làm TKMH này đã giúp em bước đầu hiểu được quy
trình bảo dưỡng một chiếc oto là thế nào, đồng thời nó còn giúp cho em cũng cố lại kiến thức sau khi đã học các môn lý thuyết trước đó
Trong quá trình hoàn thiện bài tập lớn, nhóm em xin chân thành cảm ơn sự giúp
đỡ tận tình của thầy TS.Trương Mạnh Hùng Mặc dù đã cố gắng song không khỏi có những sai sót mong thầy góp ý để bài làm của nhóm em được hoàn chỉnh hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Trần Thanh Tuấn Nguyễn Văn Tuân Trần Văn Đức Bùi Đức Duy Phạm Đức Cường
Trang 5CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu hệ thống lái
1.1.1 Công dụng
Là một trong bảy hệ thống cơ bản, quan trọng nhất trên ô tô Trong khi động cơ
và hệ thống truyền lực truyền công suất xuống bánh xe, thì hệ thống lái dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển động theo một quỹ đạo nhất định nào đó như: quay vòng trái, quay vòng phải, đi thẳng…
- Dùng để thay đổi mô men từ động cơ tới các bánh xe chủ động khi ô tô chuyển động theo hướng xác định
- Dùng để thay đổi mô men giữa các trục vuông góc nhau khi ô tô chuyển động theo hướng xác định
- Dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển động ổn định theo hướng xác định
1.1.2 Phân loại
1.1.2.1 Theo cách bố trí vành tay lái.
- Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (khi chiều thuận đi đường là chiều phải)
- Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (khi chiều thuận đi đường là chiều trái)
1.1.2.2 Theo kết cấu của cơ cấ lái
- Cơ cấu lái trục vít con lăn
- Cơ cấu lái kiểu trục vít - ê - cu - bi, thanh răng - cung răng
- Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng
1.1.2.3 Theo số bánh dẫn hướng
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng cầu trước
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng cầu sau
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở hai cầu
- Hệ thống lái với các bánh xe dẫn hướng ở nhiều cầu
1.1.2.4 Theo nguyên lý làm việc của bộ phận trợ lực lái
- Loại trợ lực lái thủy lực
- Loại trợ lực lái loại khí
- Loại trợ lực lái cơ khí
- Loại trợ lực lái dùng điện
1.1.2.5 Theo kết cấu của bộ phận thủy lực
- Hệ thống lái với bộ phận chịu lực kiểu van xoay
- Hệ thống lái với bộ phận chịu lực kiểu van trượt
Trang 61.1.3 Yêu cầu
Một trong các hệ thống quyết định đến tính an toàn và ổn định chuyển động của
ô tô 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 ngoặt trong một thời gian ngắn trên một diện tích rất bé
- Lực tác động lên vành tay lái nhẹ, vành tay lái phải nằm ở vị trí tiện lợi đối với người lái để tạo cảm giác thoải mái cho người lái trong quá trình điều khiển
- Đảm bảo động học quay vòng đúng để trong quá trình quay vòng bánh xe không bị trượt lết
- Đảm bảo quan hệ tuyến tính giữa góc quay vành tay lái và góc quay vòng của các bánh xe dẫn hướng
- Cơ cấu lái phải được đặt ở phần được treo để kết cấu hệ thống treo trước không ảnh hưởng đến tính động học của cơ cấu lái
- Hệ thống lái phải được bố trí sao cho thuận tiện cho quá trình bảo dưỡng, sữa chữa
- Không đòi hỏi người lái xe một cường độ lao động quá lớn khi điều khiển ô tô
- Đặt cơ cấu lái lên phần được treo của ô tô, cấu tạo đơn giãn điều khiến nhẹ nhàng và thuận lợi
- Hệ thống trợ lực phải đảm bảo chính xác, tính chất tuỳ động đảm bảo phối hợp chặt chẽ của sự tác động của hệ thống lái và sự quay vòng của các bánh xe dẫn hướng
- Khi hệ thống trợ lực hỏng thì hệ thống lái vẫn có thể điều khiển được như hệ thống lái thông thường
1.2 Giới thiệu Toyota Camry 2013
Hình 1 1 Toyota Camry 2013
Kích thước tổng thể 4825x1825x1470 mm
Chiều rộng cơ sở 1575x 1560 mm
Trọng lượng 1480 kg (ko tải); 2000 kg (toàn tải)
Bảng 1 Thông số kỹ thuật Camry 2013
Trang 71.3 Hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Camry 2013
1.3.1 Cấu tạo
Hình 1 2 Sơ đồ bố trí hệ thống lái xe Camry 2013
1 Mặt vô lăng; 2 Vành vô lăng; 3 Cảm biến vận tốc; 4 Đèn báo ESP
5 Bộ kiểm soát tốc độ; 6 Cảm biến góc lái; 7 Dây điện; 8 Bộ cảm biến lái
9 Mô tơ điện; 10 Trục trung gian; 11 Cao su chắn bụi; 12 Đai ốc
13 Vòng siết cao su; 14 Gối đỡ; 15 Ro tuyn lái trong; 16 Khớp cầu
17 Vỏ cơ cấu lái; 18 Thanh răng.
1.3.2 Nguyên lý làm việc
+ Khi người lái quay vành tay lái sang trái hoặc sang phải lực quay vòng sẽ được truyền xuống trục lái chính
+ Trục lái quay, mô men lái thanh xoắn bị xoắn tạo ra độ lệch pha giữa vòng phát hiện thứ hai và ba Dựa trên độ lệch pha này một tín hiệu tỉ lệ với mô men được đưa vào ECU
+ Đồng thời cảm biến tốc độ ô tô cũng gửi tín hiệu đến ECU trợ lực lái Tùy thuộc vào từng tốc độ ô tô mà cần lực hỗ trợ khác nhau
Trang 8+ ECU nhận thông tin từ các cảm biến, xử lý các thông tin đã nhận Từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển tới mô tơ điện Tín hiệu điều khiển là cường độ dòng điện cung cấp cho mô tơ điện
+ Mô tơ điện được điều khiển lực hỗ trợ bằng ECU, mô tơ hỗ trợ 1 lực quay vòng trục lái thông qua hộp số truyền
+ Trục lái được nối và truyền mô men đến trục lái trung gian Trục lái trung gian có các khớp các đăng để đảm bảo mô men quay khi thay đổi vị trí trục lái, vành tay lái + Trục lái trung gian truyền momen đến cơ cấu lái Ở cơ cấu lái chuyển động quay của bánh răng được biến đổi thành chuyển động ngang của thanh răng
+ Chuyển động ngang của thanh răng được dẫn đến các bánh xe dẫn hướng nhờ dẫn động lái Bánh dẫn hướng sẽ quay sang hướng mong muốn của người lái với lực hỗ trợ được ECU tính toán và điều khiển mô tơ điện
Hình 1 3 Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực điện
CHƯƠNG 2: CÁC HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA
CAMRY 2013
Việc bảo quản, bảo dưỡng xe là việc nên làm thường xuyên, liên tục của người lái xe, thợ sửa chữa hay chủ xe Như vậy mới phát hiện sớm các hư hỏng và sửa chữa đảm bảo xe vận hành tốt, an toàn
Hệ thống lái trên xe luôn có thể xảy ra hư hỏng làm mất khả năng điều khiển xe, do
đó có thể gây ra những tai nạn Chính vì vậy cần thường xuyên kiểm tra hệ thống lái
là việc làm cần thiết đảm bảo an toàn khi điều khiển xe Hệ thống lái là một trong các
hệ thống bị mòn nhiều vì vậy cần bảo dưỡng bôi trơn các khớp, thay thế sửa chữa đúng quy định
Để xác định những hư hỏng của hệ thống lái cần biết được những biểu hiện hư hỏng
và từ đó khoanh vùng hư hỏng để kiểm tra xử lý Việc kiểm tra trước hết là kiểm tra các cơ cấu quan sát, sau đó kiểm tra bằng tay, kiểm tra bằng máy Lái thử để cảm nhận những hư hỏng
Trang 9T Hư hỏnng
Nguyên nhân có
thể Kiểm tra, xử lý
1 Nặng tay lái
Áp suất lốp, lốp mòn không đều
- Kiểm tra áp suất lốp và bổ xung theo tiêu chuẩn lốp
- Đảo lốp
- Đo chiều cao hoa lốp
Góc đặt bánh xe không đúng
- Kiểm tra góc dặt bánh xe Đánh dấu điểm khi bánh xe thẳng lái và thực hiện đánh dấu điểm khi đánh hết lái sang trái
và phải
- Đối với xe không tải:
Bánh xe bên trong: 38o11’ 2o Bánh xe bên ngoài: 32o49’
Khớp cầu treo trước
rơ - Kiểm tra và thay thế.
Mô tơ trợ lực hỏng - Thay thế mô tơ trợ lực Nguồn điện cung
cấp cho hệ thống trợ lực không đủ
- Kiểm tra máy phát
- Kiểm tra ắc quy
ECU trợ lực hỏng - Kiểm tra và thay thế ECU
Cao su che bụi bị hở - Kiểm tra cao su che bụi có bị hở haykhông và thay thế.
Ma sát lớn trong cơ cấu lái, các khớp cầu
- Bôi trơn, điều chỉnh hoặc sửa chữa
Trang 10Xe bị nhao
lái (bị mất
lái đột ngột)
Các bánh xe không cân xứng hoặc áp suất bánh xe không đều
- Kiểm tra và bổ xung đều áp suất lốp
- Cân bằng động lại lốp, cân chỉnh các góc đặt bánh xe
+ Góc camber (góc nghiên bánh xe so với trục dọc)
+ Góc toe (độ chụm bánh xe) + Góc caster (góc trục bánh lái nhìn từ hông xe)
Thước lái bị lệch - Kiểm tra và điều chỉnh đầu thanh nối(rô tuyn lái ngoài)
Bánh dẫn hướng bị dơ
- Lắc ngang và dọc để kiểm tra độ rơ của bánh dẫn hướng
Rơ ngang: Do rô tuyn lái ngoài
Rơ dọc: Do rô tuyn cân bằng hoặc hệ thống treo
3
Hiệu quả
quay lái
sang trái và
sang phải
khác nhau
Vị trí chính giữa của vành tay lái không đúng
- Điều chỉnh lại vị trí vành lái:
Quay vành lái cho bánh xe về vị trí thẳng
Tháo vành lái và lắp lại vị trí chính giữa
Rô tuyn lái 2 bên kô chính xác - Điều chỉnh lại rô tuyn lái trong 2 bên. Cảm biến momen
trog trục lái bị hỏng - Thay thế cảm biến momen.
ECU trợ lực hỏng - Thay thế ECU
Trục lái trung gian lắp không đúng
- Khi tháo lắp trục lái trung gian cần đánh dấu vị trí
- Lắp lại trục lái trung gian cần đúng theo dấu đã được đánh khi tháo
Khớp cầu treo trước
rơ - Kiểm tra, thay thế.
4
Không có độ
rơ hay độ rơ
quá lớn
Lắp ghép vành tay lái và trục lái lỏng
- Xiết chặt, sửa chữa or that thế các bộ phận bị mòn
Cơ cấu và dẫn động lái mòn, lỏng, ăn khớp không đúng
- Điều chỉnh, xiết chặt, sửa chữa, thay thế các chi tiết bị mòn quá giới hạn
Khớp cầu mòn - Thay thế
Trang 115 Bánh xe bịrung lắc
Lốp mòn, áp suất thấp, không đều, bánh xe không cân bằng
- Thay thế
- Bổ xung, đều áp suất
Vành tay lái quá rơ - Điều chỉnh or thay chi tiết bị mòn Vòng bi mayơ bánh
xe, khớp cầu và trục xoay lỏng
- Điều chỉnh, thay thế
Các đòn treo, giảm chấn, các nhíp hỏng - Thay thế Góc đặt bánh xe dẫn
hướng sai - Điều chỉnh
6
Xe có xu
hướng bị
kéo về một
phía
Áp suất lốp không đều, cỡ lốp không đúng
- Điều chỉnh áp lực cho thích hợp, thay lốp đúng cỡ
Bó phanh - Kiểm tra sửa chữa hệ thống phanh Khớp cầu và trục
xoay lỏng, kẹt - Bôi trơn or thay thế Vòng bi may ơ bánh
xe kẹt - Điều chỉnh, bôi trơn or thay thế Bạc, chốt HT treo
mòn, kẹt - Thay thế Giảm chấn hỏng - Thay thế Chiều dài, rộng cơ
sở sai - Điều chỉnh, sửa chữa Góc đặt các bánh xe
dẫn hướng sai - Điều chỉnh
Trang 12Khi chuyển
động, lực lái
không thay
đổi theo vận
tốc or vành
lái không trả
về vị trí
trung gian
Cảm biến tốc độ hỏng - Kiểm tra và thay thế cảm biến tốc độ. Cảm biến momen
hỏng - Kiểm tra thay thế cảm biến momen.
Trục lái trục trặc - Kiểm tra trục lái
Mô tơ trợ lực hỏng - Thay thế mô tơ trợ lực
Ma sát lớn trong hệ thống treo, hệ thống lái
- Bôi trơn, điều chỉnh hoặc sửa chữa
Trang 13CHƯƠNG 3: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI
Bảo dưỡng hệ thống lái cần làm thường xuyên và đúng tiêu chuẩn Có các cấp kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái như sau:
- Kiểm tra bảo dưỡng hằng ngày: Người lái xe có thể thực hiện kiểm tra bằng cách đánh lái khi khởi động và không khởi động Cảm nhận hệ thống lái bị rơ, bị nhao lái, trợ lực lái không đủ, nặng lái trong quá trình lái xe
- Kiểm tra cơ cấu lái và dẫn động lái: Các kĩ thuật việc, thợ sửa chữa thực hiện kiểm tra
+ Kiểm tra cao su chắn bụi, nếu bị hở thay thế ngay
+ Kiểm tra rô tuyn lái trong và ngoài Nếu bị rơ, hư hỏng cần thay thế
+ Kiểm tra áp suất lốp và bổ xung
+ Kiểm tra cân bằng động 4 lốp
+ Cân chỉnh độ chụm bằng hệ thống chuyên dụng
- Kiểm tra hệ thống trợ lực: Các kĩ thuật việc, thợ sửa chữa thực hiện
+ Kiểm tra các cảm biến của hệ thống lái, nếu hư hỏng thì thay thế
+ Kiểm tra ECU trợ lực
+ Kiểm tra mô tơ trợ lực
+ Kiểm tra các giắc nối điện và đường dây điện
Để tháo hệ thống lái để kiểm tra bảo dưỡng cũng như thay thế ta cần thực hiện đúng theo các bước tháo lắp và chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ cần dùng để tháo
Trang 143.1 Bảo dưỡng cơ cấu lái
Các bước tháo Thực hiện Vị trí chi tiết
Tháo nắp che 2 bên
phía dưới vô lăng
- Dùng một tô vít có bọc băng dính ở đầu, nhả khớp vấu hãm để tháo nắp che phía dưới vô lăng số
Tháo mặt vô lăng
- Dùng chìa vặn hoa khế T30, nới lỏng 2 vít cho đến khi rãnh dọc theo chu vi của vít khớp vào vỏ vít
- Kéo mặt vô lăng ra khỏi cụm vô lăng và
đỡ mặt vô lăng bằng một tay
- Ngắt giắc còi ra khỏi mặt vô lăng
- Dùng một tô vít có bọc băng dính ở đầu, ngắt giắc nối của túi khí và tháo mặt vô lăng
- Tháo đai ốc bắt vô lăng
- Đánh các dấu ghi nhớ lên cụm vô lăng
và trục lái chính
- Tháo các giắc nối ra khỏi cáp xoắn
Trang 15Tháo cụm công tắc xi
nhan có cáp xoắn
- Ngắt các giắc nổi ra khỏi cụm công tắc xi nhan cùng với cáp xoắn
- Dùng kìm giữ kẹp
và nâng vấu hãm lên bằng tô vít Tháo cụm công tắc xi nhan cùng với cáp xoắn ra khỏi cụm trục lái
Tháo tấm cách âm
Lật thảm trải sàn lên
và tháo 2 kẹp rồi tháo tấm cách âm nắp lỗ trục lái
Tháo cụm trục lái
- Nhả khớp kẹp dây điện ra khỏi cụm ECU trợ lực lái
- Ngắt 2 giắc nối ra khỏi ECU trợ lực lái
- Ngắt các giắc nối và nhả khớp các kẹp dây điện ra khỏi cụm trực lái
- Tháo bulong, 2 đai
ốc và cụm trục lái
* CHÚ Ý:
Không được làm rơi hay đập lên cụm trục lái Nếu cụm trục lái
bị rơi or bị va đập, thì hãy thay mới nó
Trang 16Tháo cụm trục lái
trung gian
- Tháo bulông Đánh các dấu ghi nhớ trên cụm trục lái trung gian số 2 và cụm trục lái
- Tháo cụm trục lái trung gian số 2 ra khỏi cụm trục lái
3.2 Tháo cơ cấu lái
Các bước tháo Thực hiện Vị trí chi tiết
Tháo cụm thước lái
- Tháo 4 bu lông và cụm thước lái ra khỏi dầm ngang hệ thống treo trước
Tháo đầu thanh nối
(Rô tuyn lái ngoài)
- Đánh các dấu ghi nhớ trên đầu thanh nối và thước lái
- Tháo thanh nối bên
và đai ốc hãm
Tháo cao su chắn bụi
- Dùng to vít 2 cạnh tháo 2 kẹp ở 2 đầu cao su chắn bụi
- Tháo cao su chắn bụi
* Chú ý khi tháo lắp hệ thống lái:
- Khi gặp trục trặc hay có cảm giác lái không bình thường người lái xe không nên tự ý sửa chữa hay tháo lắp mà phải mang vào cơ sở sửa chữa để các kĩ thuật viên và thợ sửa chữa với kĩ năng và đầy đủ dụng cụ máy móc kiểm tra và sửa chữa
Trang 17- Tháo hay thay thế cụm vô lăng, trục lái, trục lái trung gian và dẫn động lái cần đánh dấu vị trí ban đầu để khi lắp lại hệ thống lái hoạt động bình thường không phải căn chỉnh lại
- Tháo lắp hệ thống lái cần thực hiện chính xác đảm bảo chắc chắn Kiểm tra và siết lại các bu lông đai ốc
CHƯƠNG 4: CÁC MÃ LỖI TRÊN MÁY CHẨN ĐOÁN 4.1 Mã lỗi trên trợ lực lái
1 C1511 Lỗi cảm biến mômen 1
2 C1512 Lỗi trong cảm biến mômen số 2
3 C1513 Sai lệch cảm biến mômen quá lớn
4 C1514 Điện áp nguồn cấp cho cảm biến mômen bị lỗi
5 C1521 Ngắn mạch trong mạch môtơ
6 C1531 ECU bị lỗi
7 C1532 ECU bị lỗi
8 C1533 Mạch cảm biến nhiệt độ (Thấp hoặc Cao)
9 C1534 Lỗi EEPROM
10 C1524 Mạch điện của môtơ bị lỗi
11 C1555 Motor Relay Welding Failure
12 C1552 Lỗi điện áp nguồn cấp PIG
13 C1554 Lỗi rơle nguồn cấp
4.2 Lỗi hệ thống trục lái nghiêng và trượt bằng điện
T
T
1 B2603 Lỗi mạch công tắc điều khiển nghiêng và trượt tay lái thường
2 B2611 Lỗi cảm biến vị trí hoặc mạch môtơ trượt vô lăng
3 B2620 Lỗi mạch nguồn cấp của ECU
4 B2624 Lỗi tín hiệu tốc độ xe
5 U0142 Mất kết nối với ECU thân xe chính
6 U0208 Mất liên lạc với "Môđun điều khiển ghế A
4.3 Hệ thống khóa tay lái
1 B2781 Hở / Ngắn mạch trong ECU khoá tay lái
2 B2782 Hỏng ECU điều khiển nguồn cấp
3 B2788 Lỗi tín hiệu IG 2