THÍ NGHIỆM Ô TÔ & ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN 2 THÍ NGHIỆM Ô TÔ BÀI 7 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÁI

Stt Thông số Kí hiệu Đơn vị Dụng cụ, thiết bị đo Thước đo góc quay đòn quay đứng 3 Góc quay bánh xe trái, phải ??,?? độ Mâm xoay Thước dây 5 Khoảng cách 2 đường tâm trụ đứng trong mặt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Trường Đại Học Bách Khoa

-

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

Bộ Môn Kỹ Thuật Ô Tô – Máy Động Lực

-

THÍ NGHIỆM Ô TÔ & ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

PHẦN 2: THÍ NGHIỆM Ô TÔ

BÀI 7:

KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU CƠ BẢN

CỦA HỆ THỐNG LÁI

Mục tiêu:

 Minh họa thực tế các thông số kết cấu cơ bản của hệ thống lái

 Cung cấp cho sinh viên kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

 Sinh viên có khả năng trình bày kỹ năng đo, kiểm tra các thông số kết cấu là cơ sở cho các hoạt động chẩn đoán, sửa chữa, cũng như thiết kế hệ thống lái của Ô tô

Kết quả đạt được sau bài học:

 Nhận biết được các thành phần của hệ thống lái trên Ô tô

 Thực hiện được quy trình đo, kiểm tra thông số kết cấu của hệ thống lái

 Biết và hiểu các giá trị của thông số kết cấu hệ thống lái trên Ô tô để làm cơ sở tính toán, thiết kế

 Biết và hiểu sự thay đổi các thông số kết cấu của hệ thống lái trong quá trình vận hành

Từ đó, biết cách đưa ra phương án chẩn đoán, sửa chữa phù hợp

– 2021–

MỤC LỤC

1 KIẾN THỨC SINH VIÊN CẦN CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THÍ NGHIỆM 3

2 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 4

2.1 Mô hình thí nghiệm: Mô hình xe JEEP 2 cầu chủ động 4

2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 4

2.3 Phương pháp đo, kiểm tra 6

2.3.1 Góc quay vô lăng 6

2.3.2 Góc quay đòn quay đứng 6

2.3.3 Góc quay bánh xe phải/trái 6

2.3.4 Chiều dài cơ sở, khoảng cách tâm quay trụ lái 7

2.3.5 Độ chụm bánh xe 7

2.3.6 Góc Camber, góc Caster, góc Kingpin 8

2.3.7 Tỉ số truyền hệ thống lái, cơ cấu lái, dẫn động lái 9

2.3.8 Bán kính quay vòng tối thiểu 10

2.4 Phương pháp xử lý số liệu đo 10

3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 11

3.1 Chuẩn bị thí nghiệm 11

3.2 Kiểm tra tình trạng mô hình trước khi thí nghiệm 11

3.3 Đo, kiểm tra góc quay vô lăng/góc quay đòn quay đứng/góc quay bánh xe 12

3.4 Đo kiểm tra độ chụm bánh xe dẫn hướng 12

3.5 Đo, kiểm tra các góc Camber, Caster, Kingpin 12

3.6 Sau khi thí nghiệm 13

4 CÂU HỎI KIỂM TRA SAU KHI LÀM BÀI THÍ NGHIỆM 14

5 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM 177

5.1 Góc quay vô lăng/góc quay đòn quay đứng/góc quay bánh xe 177

5.2 Độ chụm bánh xe dẫn hướng, góc Camber, góc Caster, góc Kingpin 19

5.3 Tỉ số truyền của hệ thống lái, cơ cấu lái, dẫn động lái 200

5.4 Bán kính quay vòng tối thiểu 200

1 KIẾN THỨC SINH VIÊN CẦN CHUẨN BỊ TRƯỚC KHI THÍ NGHIỆM

QUAN

TRỌNG

Chú ý:

 Sinh viên PHẢI chuẩn bị bài kỹ lưỡng trước khi thí nghiệm

 Sinh viên chuẩn bị chưa đạt yêu cầu thì KHÔNG được tham gia thí nghiệm

 Định nghĩa và nắm rõ kết cấu các thông số hệ thống lái:

 Vô lăng

 Trục lái

 Cơ cấu lái

 Dẫn động lái

 Định nghĩa và nhiệm vụ của góc đặt bánh xe và góc nghiêng trụ lái:

 Góc đặt bánh xe: Camber, Độ chụm

 Góc nghiêng trụ lái: Caster, Kingpin

 Định nghĩa và biết giới hạn các giá trị của thông số hệ thống lái:

 Độ rơ của vô lăng

 Tỉ số truyền hệ thống lái, cơ cấu lái, dẫn động lái

 Giá trị độ chụm, góc Camber, góc Caster, góc Kingpin

 Bán kính quay vòng tối thiểu

 Điều kiện quay vòng đúng

 Yêu cầu và nguyên lý làm việc của hệ thống lái

 Kỹ thuật sử dụng các dụng cụ, thiết bị đo: (1) Lưu ý an toàn - kỹ thuật; (2) thao tác tháo – lắp, (3) thao tác đo, và (4) đọc kết quả

 Thước dây

 Thước đo góc

 Thước đo độ chụm

 Thước đo góc Camber, Caster, Kingpin

 Tiêu chuẩn đánh giá hệ thống lái

 QCVN 09:2015/BGTVT

2 NỘI DUNG THÍ NGHIỆM

2.1 Mô hình thí nghiệm: Mô hình xe JEEP 2 cầu chủ động

Hình 1 Mô hình xe JEEP 2 cầu chủ động (4x4)

2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm

QUAN TRỌNG

Chú ý:

 Sinh viên tham khảo Tài liệu hướng dẫn sử dụng dụng cụ, thiết bị ở Xưởng trước khi tiến hành thí nghiệm

 LUÔN tuân thủ các quy định an toàn, và quy định kỹ thuật khi sử dụng

dụng cụ, thiết bị

 Vệ sinh, cất dọn dụng cụ, thiết bị sau khi sử dụng

 Dụng cụ và thiết bị đo sử dụng trong bài thí nghiệm được trình bày trong Bảng 1

Bảng 1 Dụng cụ, thiết bị đo sử dụng trong bài thí nghiệm

Stt Thông số Kí hiệu Đơn vị Dụng cụ, thiết bị đo

Thước đo góc quay vô lăng

Stt Thông số Kí hiệu Đơn vị Dụng cụ, thiết bị đo

Thước đo góc quay đòn quay

đứng

3 Góc quay bánh xe trái, phải 𝑏𝑝,𝑏𝑡 độ

Mâm xoay

Thước dây

5 Khoảng cách 2 đường tâm

trụ đứng trong mặt phẳng đi

qua tâm trục bánh xe và

song song với mặt đường

Thiết bị đo độ chụm bánh xe

Bộ kẹp góc nghiêng

SY-CCT601

Stt Thông số Kí hiệu Đơn vị Dụng cụ, thiết bị đo

Thước đo góc nghiêng Sukyoung SY-CCK201

2.3 Phương pháp đo, kiểm tra

2.3.1 Góc quay vô lăng

Góc quay vô lăng được đo bằng thước chia độ bố trí trên vô lăng của mô hình

2.3.2 Góc quay đòn quay đứng

Góc quay đòn quay đứng được đo bằng thước chia độ bố trí tại đòn quay đứng của hệ thống lái

2.3.3 Góc quay bánh xe phải/trái

Góc quay bánh xe phải/trái được đo bằng thước chia độ bố trí tại bánh xe dẫn hướng

GHI CHÚ

Lưu ý:

 Để đảm bảo điều kiện quay vòng đúng, các bánh xe lăn không trượt trên đường thì:

𝑐𝑜𝑡 𝛿𝑜− 𝑐𝑜𝑡 𝛿𝑖 =𝑤

𝑙

2.3.4 Chiều dài cơ sở, khoảng cách tâm quay trụ lái

Chiều dài cơ sở, khoảng cách tâm quay trụ lái được đo bằng thước dây

2.3.5 Độ chụm bánh xe

Độ chụm bánh xe được đo bằng cách sử dụng thước đo độ chụm đặt vào vị trí cố định được đánh dấu trên mô hình

Hình 2 Phương pháp đo độ chụm bánh xe

a) Vị trí lắp thước đo độ chụm phía trước bánh xe dẫn hướng;

b) Vị trí lắp thước đo độ phía sau bánh xe dẫn hướng

GHI CHÚ

Lưu ý:

 Thước đo độ chụm cần được đặt ngay ngắn đúng vị trí để đảm bảo vị trí mũi kim nằm cùng cao độ ở phía trước và sau bánh xe

 Độ chụm bánh xe là hiệu số khoảng cách giữa hai má lốp đo từ phía sau và khoảng cách giữa hai má lốp đo từ phía trước trên cùng một trục

2.3.6 Góc Camber, góc Caster, góc Kingpin

Các góc Camber, Caster, Kingpin được đo bằng cách kết hợp bộ kẹp góc nghiêng SY-CCT601 và thước đo góc nghiêng Sukyoung SY-CCK201

GHI CHÚ

Lưu ý:

 Góc Camber là góc tạo bởi mặt phẳng bánh xe và trục thẳng đứng của mặt đường khi nhìn từ phía trước hoặc sau Camber có thể (+) hoặc (-)

 Kingpin là góc nghiêng của trụ lái so với phương thẳng đứng của mặt đường khi nhìn từ phía trước

 Caster là góc nghiêng của trụ lái so với phương thẳng đứng của mặt đường khi nhìn từ phía trước Caster có thể (+) hoặc (-)

2.3.7 Tỉ số truyền hệ thống lái, cơ cấu lái, dẫn động lái

Tỉ số truyền hệ thống lái, cơ cấu lái, dẫn động lái được xác định dựa trên mối quan hệ giữa góc quay

vô lăng, góc quay đòn quay đứng và góc quay bánh xe phải/trái

GHI CHÚ

Lưu ý:

 Tỉ số truyền hệ thống lái là tỉ số giữa góc quay vô lăng và góc quay bánh xe dẫn hướng:

𝑖ℎ𝑡 = ∝𝑣𝑙

∝𝑏𝑥

 Tỉ số truyền cơ cấu lái là tỉ số giữa góc quay vô lăng và góc quay đòn quay đứng:

𝑖𝑐𝑐 = ∝𝑣𝑙

∝đ𝑞đ

 Tỉ số truyền dẫn động lái là tỉ số giữa góc quay đòn quay đứng và góc quay bánh xe dẫn hướng:

𝑖𝑐𝑐 = ∝đ𝑞đ

∝𝑏𝑥

2.3.8 Bán kính quay vòng

Bán kính quay vòng được xác định dựa trên mối quan hệ giữa chiều dài cơ sở và góc quay của bánh

xe dẫn hướng

GHI CHÚ

Lưu ý:

 m: Khoảng cách tâm 2 trụ đứng

 k: Khoảng cách từ tâm trụ đứng đến tâm bánh xe trước

 L: chiều dài cơ sở tính toán

 B: Bề rộng cơ sở bánh xe trước (vệt bánh trước)

 : Góc quay lớn nhất bánh xe dẫn hướng

 Bán kính quay vòng nhỏ nhất tính đến tâm đối xứng dọc ô tô:

Rmin= L/tg() – m/2

 Bán kính quay vòng nhỏ nhất theo vệt bánh xe trước phía ngoài:

Rqmin= L/sin + k

2.4 Phương pháp xử lý số liệu đo

Phép đo thông số kết cấu được thực hiện 2 lần cho mỗi chi tiết Kết quả báo cáo là giá trị trung bình của 2 lần đo

3 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM

3.1 Chuẩn bị thí nghiệm

 Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải sạch sẽ, gọn gàng

 Kiểm tra khu vực thí nghiệm phải thoáng khí, bổ sung quạt làm mát nếu cần thiết

 Kiểm tra trang phục khi thí nghiệm phải gọn gàng

 Phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên trong nhóm

 Kiểm tra số lượng và tình trạng của các dụng cụ, thiết bị

 Nhận biết từng thành phần của hệ thống lái trên mô hình thí nghiệm: xác định từng cụm chi tiết, chi tiết của hệ thống lái trên mô hình thí nghiệm

Bảng 1 Thống kê dụng cụ, thiết bị thí nghiệm và tình trạng hiện tại

* Lưu ý tầm đo của dụng cụ, thiết bị đo

3.2 Kiểm tra tình trạng mô hình trước khi thí nghiệm

Bảng 2 Nội dung kiểm tra tình trạng mô hình trước khi tiến hành thí nghiệm

Stt Nội dung kiểm tra Số lượng

Tình trạng Đạt Không đạt

5 Tấm phẳng gá đặt thước đo độ chụm 01

3.3 Đo, kiểm tra góc quay vô lăng/góc quay đòn quay đứng/góc quay bánh xe

 Bước 1: Đánh vô lăng sang phải một góc 30o

 Bước 2: Đọc và ghi kết quả góc quay ở đòn quay đứng và góc quay bánh xe phải/trái tương

ứng vào Bảng 3 và 4

 Bước 3: Lặp lại bước 1 theo bước 30o

Lưu ý: Lặp lại cho đến khi vô lăng đạt giá trị góc quay tới hạn

 Lặp lại các Bước 1-3 tương ứng với vô lăng được xoay sang bên trái

 Sau khi thực hiện xong trả mô hình hệ thống lái về hiện trạng ban đầu

GHI CHÚ

Lưu ý:

 Các thước đo độ cần được xem xét cân chỉnh về 0 trước khi tiến hành đo

 Tại các mâm xoay có các khóa cố định Cần tháo khóa cố định trước khi xoay vô lăng và lắp lại khi thực hiện xong thí nghiệm

3.4 Đo kiểm tra độ chụm bánh xe dẫn hướng

 Bước 1: Lắp thước đo độ chụm vào vị trí lắp thước phía trước bánh xe dẫn hướng

 Bước 2: Điều chỉnh thước về vị trí 0 sao cho 2 đầu mũi kim trùng với vị trí tâm bánh xe

dẫn hướng bằng cách mở khóa điều chỉnh chiều dài thước

 Bước 3: Lắp thước đo độ chụm vào vị trí lắp thước phía sau bánh xe dẫn hướng

 Bước 4: Thực hiện phép đo độ chụm bằng cách tinh chỉnh núm vặn thước sao cho mũi kim

trùng với vị trí tâm bánh xe

 Bước 5: Đọc kết quả và ghi vào Bảng 5

3.5 Đo, kiểm tra các góc Camber, Caster, Kingpin

 Bước 1: Lắp bộ kẹp góc nghiêng vào mâm bánh xe bên phải

Lưu ý: vị trí lắp cần phải đạt được trạng thái ổn định, tránh làm rơi, vỡ dụng

cụ

 Bước 2: Lắp thước đo góc nghiêng vào bộ kẹp góc nghiêng

Lưu ý: tháo nắp bảo vệ đầu định tâm của thước đo góc nghiêng

 Bước 3: Hiệu chỉnh vị trí thước đo góc nghiêng sao cho bọt khí ở thang giữa trở về vị trí cân

bằng

 Bước 4: Đọc và ghi kết quả đo góc Camber trên thang Camber của thước vào Bảng 5

 Bước 5: Xoay vô lăng để quay bánh xe bên phải ra ngoài 20o

 Bước 6: Hiệu chỉnh bọt khí ở thang Caster và Kingpin về vị trí 0 bằng cách sử dụng các núm

điều chỉnh bên dưới mỗi thang

 Bước 7: Xoay vô lăng để quay bánh xe bên phải vào trong 40o (lệch vào trong 20o so với vị

trí 0 ở mâm xoay)

 Bước 8: Đọc và ghi kết quả đo góc Caster và Kingpin trên thang Caster và Kingpin tương ứng

của thước vào Bảng 5

Lặp lại các Bước 5-8 tương ứng với bánh xe bên trái

Lưu ý: thực hiện việc xoay vô lăng tương ứng với bên của bánh xe đó

3.6 Sau khi thí nghiệm

CẨN THẬN Lưu ý:

 Các đầu kim định tâm của dụng cụ rất dễ bị hỏng khi bị va đập

 Vệ sinh, thu dọn dụng cụ, thiết bị thí nghiệm

 Vệ sinh, thu dọn dụng cụ tháo, lắp

 Vệ sinh khu vực thí nghiệm

 Làm báo cáo thí nghiệm

4 CÂU HỎI KIỂM TRA SAU KHI LÀM BÀI THÍ NGHIỆM

Kiến thức/Kỹ năng: Góc quay vô lăng/góc quay đòn quay đứng/góc quay bánh xe

CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC

BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)

định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…

HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…

ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích,

tính toán…

1 Góc quay vô lăng giới hạn?

2 Những thành phần cơ bản của hệ thống lái?

3 Độ rơ của vô lăng là gì?

1 Quay vòng thiếu, quay vòng thừa là gì?

2 Sự khác biệt giữa góc quay bánh xe trái và phải?

1 Giải thích điều kiện quay vòng đúng

2 Giải thích công thức Ackerman

Kiến thức/Kỹ năng: Độ chụm bánh xe/góc Camber/góc Caster/góc Kingpin

CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC

BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)

định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…

HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…

ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích,

tính toán…

1 Độ chụm bánh xe là gì?

2 Góc Camber là gì?

3 Góc Caster, Kingpin là gì?

1 Ảnh hưởng của độ chụm bánh xe?

2 Nhiệm vụ của góc Camber?

3 Nhiệm vụ của góc Caster, Kingpin?

Kiến thức/Kỹ năng: Tỉ số truyền hệ thống lái/Cơ cấu lái/Dẫn động lái

CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC

BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)

định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…

HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…

ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích,

tính toán…

1 Tỉ số truyền hệ thống lái là gì?

2 Tỉ số truyền cơ cấu lái gì?

3 Tỉ số truyền dẫn động lái là gì?

1 Nhiệm vụ của tỉ số truyền dẫn động lái?

2 Nhiệm vụ của tỉ số truyền cơ cấu lái?

3 Nhiệm vụ của tỉ số truyền hệ thống lái?

1 Tỉ số truyền hệ thống lái phụ thuộc yếu tố nào?

Kiến thức/Kỹ năng: Bán kính quay vòng tối thiểu

CÂU HỎI VÀ CÁC MỨC NHẬN THỨC BIẾT VÀ NHỚ (không biết là KHÔNG đạt)

định nghĩa, xác định, trình bày, mô tả…

HIỂU (mức đạt: KHÁ, GIỎI) giải thích, phân biệt, so sánh, tóm tắt…

ỨNG DỤNG (mức đạt: GIỎI) vận dụng, chứng minh, phân tích, tính toán…

1 Bán kính quay vòng tối thiểu? 1 Bán kính quay vòng ảnh hưởng như thế nào

đến khả năng cơ động của ô tô? 1 Bán kính quay vòng tối thiếu của xe nhiều cầu dẫn hướng so với một cầu dẫn hướng?

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Trường Đại học Bách khoa -

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG Bộ môn Kỹ thuật Ô tô – Máy động lực -

THÍ NGHIỆM Ô TÔ & ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN 2: THÍ NGHIỆM Ô TÔ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BÀI 7: KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÁI GVHD: ………

Sinh viên thực hiện: Họ và tên: ………

MSSV: ………

Lớp: ………

Nhóm: ………

TP HCM, tháng ……/20…

5 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

5.1 Góc quay vô lăng/góc quay đòn quay đứng/góc quay bánh xe

Bảng 3 Kết quả các thông số động học của hệ thống lái (khi đánh lái sang phải)

10 300

12 330

13 360

14 390

15 420

16 450

Bảng 4 Kết quả các thông số động học của hệ thống lái (khi đánh lái sang trái)

10 300

12 330

13 340

14 390

15 420

16 450

Nhận xét:

 So sánh đồ thị mối quan hệ giữa các quay vòng của 2 bánh xe dẫn hướng trên lý thuyết và thực tế

0

5

10

15

20

25

30

35

40

i

Mối quan hệ giữa các góc quay vòng

của 2 bánh xe dẫn hướng

Lý thuyết

GHI CHÚ

Lưu ý:

 Với chiều dài cơ sở l và khoảng cách giữa 2 trụ lái w mỗi δ o sẽ ứng với δ i

để đảm bảo điều kiện quay vòng đúng trên lý thuyết như trên đồ thị

 So sánh biến thiên góc quay tại mâm xoay của bánh phải và bánh trái

5.2 Độ chụm bánh xe dẫn hướng, góc Camber, góc Caster, góc Kingpin Bảng 5 Kết quả đo các góc Camber, Caster, Kingpin Đại lượng Đơn vị Bên trái Bên phải 𝑙 mm  độ  độ 𝜃 độ Nhận xét:  So sánh độ chụm, góc Camber, góc Caster, góc Kingpin giữa bánh phải và bánh trái:

 Các thông số nào ảnh hưởng đến độ mòn lốp xe

5.3 Tỉ số truyền của hệ thống lái, cơ cấu lái, dẫn động lái

Bảng 6 Kết quả tính tỉ số truyền của hệ thống lái Đại lượng Bên trái Bên phải

𝑖𝑐𝑐

𝑖ℎ𝑡

𝑖𝑑đ

Nhận xét:

 So sánh tỉ số truyền của hệ thống lái khi quay vòng phải và trái:

5.4 Bán kính quay vòng tối thiểu tại tâm đối xứng dọc ô tô Bảng 7 Kết quả tính bán kính quay vòng tối thiểu tại tâm đối xứng dọc ô tô Đại lượng Đơn vị Bên trái Bên phải w mm l mm R l m δ o độ Nhận xét:  So sánh bán kính quay vòng tối thiểu tính đến tâm đối xứng dọc ô tô khi quay vòng phải và trái Giải thích khi có khác biệt