Đồ án khai thác hệ thống lái mitsubishi triton gls mt

Đồ án nghiên cứu khai thác hệ thống lái xe Mitsubishi Triton GLS MT phục vụ cho việc nghiên cứu tham khảo, làm đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp cho các sinh viên ngành ô tô. tài liệu bao gồm thuyết minh và bản vẽ AutoCAD 2D.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRẦN ĐẠI NGHĨA

CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ

KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI XE MITSUBISHI TRITON GLS MT

NĂM 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TRẦN ĐẠI NGHĨA

NGUYỄN TRUNG HIẾU

KHAI THÁC HỆ THỐNG LÁI XE MITSUBISHI TRITON GLS MT

Giáo viên hướng dẫn: Thạc sỹ Nguyễn Văn Toàn

NĂM 2022

TRƯỜNG ĐH TRẦN ĐẠI NGHĨA

Họ và tên: Nguyễn Trung Hiếu Lớp: 18DQS08021 Khóa: 08

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

1 Tên đề tài: Khai thác hệ thống lái xe Mitsubishi Triton GLS MT

2 Các số liệu ban đầu:

+ Tham khảo tài liệu:

1 {TS Nguyễn Phúc Hiểu và TS Nguyễn Đức Lập, Lý thuyết ô tô quân sự, Nhà xuất bản quân đội nhân dân Hà Nội, 2002.}

2 {Nguyễn Hữu Cẩn, Lý thuyết ô tô máy kéo, nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 2005.}

3 {Nguyễn Khắc Trai, Kết cấu ô tô, Nhà xuất bản bách khoa Hà Nội, 2009.}

4 {Ngô Khắc Hùng, Kết cấu và tính toán ô tô, Nhà xuất bản giao thông vận tải, 2008.}

5 {Trịnh Chất, Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy, Nhà xuất bản khao học và

kỹ thuật, 2007}

6 {Mitsibishi L200 Workshop Manual MY 2012.}

3 Nội dung bản thuyết minh:

+ Kết luận

4 Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các bản

vẽ) và các sản phẩm cụ thể (nếu có):

+ Bản vẽ kết cấu bơm trợ lực lái (1 bản A0);

+ Bản vẽ bản vẽ kết cấu cơ cấu lái (1 bản A0);

+ Bản vẽ kết cấu van phân phối (1 bản A0);

+ Bản vẽ nguyên lý trợ lực lái (1 bản A0)

5 Cán bộ hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Toàn, Khoa Ô tô, Hướng dẫn toàn bộ

Ngày giao: 27 / 6 / 2022 Ngày hoàn thành: 21/ 11 / 2022

TP.HCM, ngày tháng năm 2022

ThS Trần Đình Việt ThS Nguyễn Văn Toàn

Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày 21 tháng 11 năm 2022

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Trung Hiếu

MỤC LỤC

Trang DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG

LỜI NÓI DẦU 1

CHƯƠNG 1: KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE MITSUBISHI TRITON GLS MT 2

1.1 Lịch sử của dòng xe mitsubishi Triton 2

1.2 Thông số kỹ thuật của xe Mitsubishi Triton GLS MT 3

1.3 Phân tích kết cấu xe Mitsubishi Triton GLS MT 3

1.3.1 Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 3

1.3.1.1 Vành tay lái 5

1.3.1.2 Trục tay lái 6

a Cơ cấu điều chỉnh độ nghiêng tay lái 7

b Cơ cấu hấp thụ va đập 8

1.3.1.3 Cơ cấu lái 9

1.3.1.4 Dẫn động lái 10

1.3.1.5 Cơ cấu trợ lực lái 11

a Xy lanh lực 12

b Bơm trợ lực 13

c Van phân phối 14

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THÔNG LÁI TRÊN MITSUBISHI TRITON GLS MT 21

2.1 Nhiệm vụ tính toán kiểm nghiệm 21

2.2 Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái 21

2.2.1 Điều kiện quay vòng lý tưởng 21

2.2.2 Động học quay vòng trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 23

2.2.2.1 Trường hợp xe đi thẳng 23

2.2.2.2 Trường hợp xe quay vòng 24

2.2.3 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái lý thuyết 26

2.2.4 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái thực tế 26

2.3 Tính toán động lực hệ thống lái 28

2.3.1 Xác định mô men cản quay vòng 28

2.3.1.1 Mô men cản lăn M1 28

2.3.1.2 Mô men ma sát giữa bánh xe với mặt đường M2 29

2.3.1.3 Mô men ổn định chuyển động thẳng M3 30

2.3.2 Xác định lực tác dụng lên vành tay lái 31

2.4 Tính bền hệ thông lái 31

2.4.1 Xác định lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng xoắn – thanh răng 31

2.4.1.1 Lực vòng tác dụng lên bánh răng 31

2.4.1.2 Lực hướng tâm tác dụng lên bánh răng 31

2.4.1.3.Lực dọc tác dụng lên bánh răng 32

2.4.2 Kiểm tra bền 32

2.4.2.1 Ứng suất cho phép 32

a Ứng suất tiếp xúc cho phép 32

b Ứng suất uốn cho phép 32

2.4.2.2 Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc 33

2.4.2.3 Kiểm nghiệm răng về độ bề uốn 34

2.4.3 Tính bền trục lái 35

2.4.4 Tính bền đòn kéo ngang 36

2.4.5 Tính bền thanh nối bên 38

CHƯƠNG 3: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG LÁI XE MITSUBISHI TRITON GLS MT 40

3.1 Bảo dưỡng kiểm tra và điều chỉnh hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton

GLS MT 40

3.1.1 Bảo dưỡng hệ thống lái 40

3.1.1.1 Bảo dưỡng thường xuyên 40

3.1.1.2 Bảo dưỡng 1 40

3.1.1.3 Bảo dưỡng 2 40

3.1.2 Kiểm tra Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 41

3.1.2.1 Kiểm tra hành trình tự do vô lăng 41

3.1.2.2 Kiểm tra góc đánh lái 41

3.1.2.3 Điều chỉnh góc đặt bánh xe 42

a Khái quát về góc đặt bánh xe 42

b Điều chỉnh góc đặt bánh xe 46

3.1.2.4 Kiểm tra mô men khớp cầu thanh lái 48

3.1.2.5 Kiểm tra lực đánh lái tĩnh 50

3.1.2.6 Kiểm tra trả lái về vị trí trung tâm 50

3.1.2.7 Kiểm tra mức dầu 51

3.1.2.8 Kiểm tra áp suất bơm dầu 52

3.1.2.9 Kiểm tra công tắc áp suất 54

3.1.2.10 Kiểm tra cơ cấu giảm sốc cột lái 55

3.1.2.11 Kiểm tra mô men cơ cấu lái 57

3.1.2.12 Kiểm tra chụp bụi khớp cầu thanh lái 58

3.1.2.13 Thay dầu trợ lực lái 58

3.1.2.14 Xả khí hệ thống trợ lực lái 59

3.2 Tháo lắp cơ cấu lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 61

3.2.1 Tháo cụm cơ cấu lái 61

3.2.1.1 Tháo long đền chống xoay 61

3.2.1.2 Tháo thanh lái 62

3.2.1.3 Tháo nắp giá đở thanh răng 62

3.2.1.4 Tháo cụm van và phớt dầu bánh răng 63

3.2.1.5 Tháo phớt dầu dưới 63

3.2.1.6 Tháo vòng bi và vòng đệm trên 64

3.2.1.7 Tháo phe chặn 64

3.2.1.8 Tháo cụm thanh răng, phớt dầu, vòng đệm, lót thanh răng và vòng chặn thanh răng 65

3.2.1.9 Tháo vòng bi dưới 66

3.2.1.10 Tháo ô bi đũa 67

3.2.1.11 Tháo phớt dầu 67

3.2.2 Lắp cụm cơ cấu lái 68

3.2.2.1 Lắp đặt phớt dầu 68

3.2.2.2 Lắp đặt vòng bi dưới và vòng bi đũa 68

3.2.2.3 Lắp đặt cụm thanh răng 69

3.2.2.4 Lắp đặt cụm lót thanh răng, vòng đệm và phớt dầu 69

3.2.2.5 Lắp đặt phe chặn 70

3.2.2.6 Lắp đặt vòng bi và phớt dầu trên 71

3.2.2.7 Lắp đặt vòng làm kín 72

3.2.2.8 Lắp đặt phớt dầu dưới 72

3.2.2.9 Lắp đặt đầu nút 73

3.2.2.10 Lắp đai ốc khóa và nắp giá đở thanh răng 73

3.2.2.11 Điều chỉnh mô men tổng cảu bánh răng 74

3.2.2.12 Lắp thanh lái 75

3.2.2.13 Lắp long đèn chống xoay 75

3.2.2.14 Lắp chụp bụi 76

3.2.2.15 Lắp đai ốc khóa và đầu thanh lái 77

3.2.2.16 Lắp cao su cơ cấu lái 77

3.3 Bộ dụng cụ đặc biệt 78

3.4 Những hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục 80

KẾT LUẬN 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hình ảnh xe Mitsubishi triton qua các thế hệ 2

Hình 1.2 Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 4

Hình 1.3 Kết cấu vành tay lái 6

Hình 1.4 Cấu tạo trục lái 6

Hình 1.5 Cơ cấu điều chỉnh vành tay lái 7

Hình 1.6 Cơ cấu hấp thụ va chạm tác động đầu tiên 8

Hình 1.7 Cơ cấu hấp thụ va chạm tác động thứ 2 9

Hình 1.8 Cấu tạo của cơ cấu lái bánh răng thanh răng 10

Hình 1.9 Sơ đồ dẫn động lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 11

Hình 1.10 Kết cấu xy lanh lực 12

Hình 1.11 Nguyên lý hoặt động của bơm trợ lực lái 13

Hình 1.12 Kết cấu cảu van phân phối 15

Hình 1.13 Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái khi xe đi thẳng van phân phối ở vị trí trung gian 17

Hình 1.14 Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái khi xe quay vòng sang phải 18

Hình 1.15 Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái khi xe quay vòng sang trái 19

Hình 2.1 Sự quay vòng của ô tô 22

Hình 2.2 Sơ đồ dẫn động lái trường hợp xe đi thẳng 23

Hình 2.3 Sơ đồ dẫn động lái trường hợp xe quay vòng 24

Hình 2.4 Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối quan hệ giữa các góc quay vòng của hai bánh xe dẫn hướng 27

Hình 2.5 Mô men cản lăn 28

Hình 2.6 Mô men ma sát giữa bánh xe với mặt đường 29

Hình 2.7 Sơ đồ phân tích lực của cơ cấu dẫn động lái 37

Hình 3.1 Thước đo bán kính quay vòng 41

Hình 3.2 Điều chỉnh góc toe 42

Hình 3.3 Góc camber 43

Hình 3.4 Góc caster 44

Hình 3.5 Góc kinbin 45

Hình 3.6 Độ chụm của bánh xe dẫn hướng 46

Hình 3.7 Đo góc đặt bánh xe 47

Hình 3.8 Điều chỉnh góc camber và caster 47

Hình 3.9 Lắp đặt dụng cụ tháo khớp cầu 48

Hình 3.10 Lắp đặt dụng cụ tháo khớp cầu 48

Hình 3.11 Kiểm tra mô men khớp cầu 49

Hình 3.12 Kiểm tra mô men lái 50

Hình 3.13 Kiểm tra trả thẳng lái 51

Hình 3.14 Kiểm tra mức dầu 52

Hình 3.15 Kiểm tra áp suất dầu 53

Hình 3.16 Kiểm tra công tắc áp suất 55

Hình 3.17 Kiểm tra cột lái 56

Hình 3.18 Kiểm tra mô men cơ cấu lái 57

Hình 3.19 Thay dầu trợ lực lái 58

Hình 3.20 Ngắt kết nối cảm biến góc quay 59

Hình 3.21 Kiểm mức dầu 60

Hình 3.22 Tháo long đèn chông xoay 61

Hình 3.23 Tháo thanh lái 62

Hình 3.24 Tháo thanh lái 62

Hình 3.25 Tháo nắp đở thanh lái 63

Hình 3.26 Tháo cụm van phân phối 63

Hình 3.27 Cắt bỏ phớt dầu cũ 64

Hình 3.28 Tháo vòng bi và phớt dầu trên 64

Hình 3.29 Tháo phe chặn 65

Hình 3.30 Tháo cụm thanh răng 65

Hình 3.31 Tháo phe chặn và lót thanh răng 66

Hình 3.32 Tháo vòng vi dưới 66

Hình 3.33 Tháo vòng bi 67

Hình 3.34 Tháo phớt dầu 67

Hình 3.35 Lắp đặt phớt dầu 68

Hình 3.36 Lắp đặt vòng bi, phớt dầu 68

Hình 3.37 Lắp đặt thanh răng 69

Hình 3.38 Lăp đặt phớt dầu 70

Hình 3.39 Lắp đặt lót thanh răng 70

Hình 3.40 Lắp đặt phe chặn 71

Hình 3.41 Lắp đặt phớt dầu và vòng bi trên 71

Hình 3.42 Lắp đặt vòng làm kín 72

Hình 3.43 Lắp đặt phớt dầu dưới 72

Hình 3.44 Lắp đặt đầu nút 73

Hình 3.45 Lắp đặt nắp đở thanh răng 73

Hình 3.46 Điều chỉnh mô men cơ cấu lái 74

Hình 3.47 Lắp đặt thanh lái 75

Hình 3.48 Lắp đặt long đền chống xoay 76

Hình 3.49 Lắp đặt chụp bị thước lái 76

Hình 3.50 Lắp đặt đầu thanh lái 77

Hình 3.51 Lắp đặt cao su thanh lái 78

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.a Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mitsubishi triton GLS MT 3

Bảng 2.a Sự thay đỗi của  theo  theo lý thuyết 26

Bảng 2.b Các thông số dầu vào 26

Bảng 2.c Sự thay đỗi của  theo  theo thực tế 27

Bảng 3.a Giá trị tiêu chuẩn của góc camber, caster và kingbin 46

Bảng 3.b Bảng tham khảo mối liên hệ giữa sự biến đỗi góc caster và camber 48

Bảng 3.d Các công cụ đặc biệt 78

Bảng 3.e Bảng tổng hợp những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục 80

1

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghiệp ô tô được coi là một trong những ngành quan trọng trong nền kinh tế nó kéo theo sự phát triển của những ngành kinh tế khác Với sự phát triển của

xã hội hiện nay, nhu cầu sử dụng ô tô phục vụ cho mục đích cá nhân hay mục đích vận tải cũng đều có xu hướng tăng lên Theo thống kê của cục đăng kiểm Việt Nam vào tháng 11 năm 2021 cả nước có hơn 4,5 triệu xe ô tô đang lưu hành đến từ các hãng trong và ngoài nước và con số đang không ngừng tăng lên Với mật độ giao thông đông đúc, để đảm bảo an toàn cho người điều khiển ô tô củng như các phương tiện khác khi tham gia giao thông thì các hệ thống giúp người lái kiểm soát được chiếc xe phải hoạt động hiệu quả và tin cậy

Hệ thống thống lái là một trong số đó, nó giúp người lái điều khiển hướng chuyển động của xe, góp phần tạo nên cảm giác lái cho tài xế đồng thời phải đảm bảo sự êm ái

và an toàn trong quá trình khai thác Vì lý do đó em đã được phân công đề tài: Khai thác hệ thống lái trên Mitsubishi Triton LGS MT làm đồ án tốt nghiệp

Đồ án được thực hiện gồm có những nội dung như sau:

+ Mở đầu

+ Chương I: Kết cấu hệ thống lái xe Mitshubishi Triton GLS MT

+ Chương II: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái xe Mitshubishi Triton GLS MT + Chương III: Khai thác và sử dụng hệ thống lái xe Mitshubishi Triton GLS MT + Kết luận

Với sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.s Nguyễn Văn Toàn cùng các thầy bộ môn khoa ô tô thì em cũng đã hoàn thành được đồ án này Tuy nhiên do trình độ và thời gian thực hiện đồ án còn nhiều hạn chế nên trong quá trình thực hiện đồ án có thể có sai sót, kính mong được sự góp ý từ các thầy để đề tài trở nên hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

2

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE MITSUBISHI TRITON GLS MT 1.1 Lịch sử của dòng xe Mitsubishi Triton

Hình 1.1: Hình ảnh xe Mitsubishi Triton qua các thế hệ

Mitsubishi Triton là dòng xe bán tải do công ty ô tô Mitsubishi sản xuất ra mắt lần đầu tiên tại thị trường Nhật Bản từ tháng 9 năm 1978 với tên gọi là Forte cho đến cuối năm 1986 dòng xe nay bị khai tử trong vòng 5 năm cho đến năm 1991 dòng xe này quay trở lại và mang cái tên Strada Dòng xe này cũng đã nhập vào thị trường Hoa Kỳ năm 1979 với 2 phiên bản được bán bởi Chrysler Corporation với cái tên Dodge Ram

3

50 và Plymouth Arrouw Truck Năm 1982 Mitsubishi đã nhập khẩu trực tiếp sang Mỹ phiên bản mới có tên Mitsubishi Mighty Max và ngừng cung cấp Plymouth Arrouw Truck

Dòng xe Triton cũng được du nhập vào nhiều thị trường khác với những cái tên như: Rodeo, Colt Bakkie, Storm, Magnum Ở thị trường Châu Âu người ta thường gọi

nó với cái tên phổ biến là L200 để tạo mối liên kết với các xe tải L300 tại đó

Tại Việt Nam dòng xe này được ra mắt lần đầu là thuộc thế hệ thứ tư vào tháng

12 năm 2008 được nhập khẩu từ Thái Lan làm đối trọng với các dòng xe hiện có trong nước như Ford Ranger và Isuzu D-max Mitsubishi Triton GLS MT là một trong các phiên bản được mắt vào thị trường Việt trong năm 2010 gồm có 4 phiên bản là: Mitsubishi Triton GL, Mitsubishi Triton GLX, Mitsubishi Triton GLS AT và Mitsubishi Triton GLS MT Trong đó phiên bản GLS và GL được trang bị hệ thống dẫn động 2 cầu bán thời gian (4WD), trong khi phiên bản GLX chỉ được trang bị hệ dẫn động một cầu sau chủ động (2WD) Tất cả các phiên bản trên đều sử dụng hộp số sàn 5 cấp riêng phiên bản GLX cao cấp nhất có thêm tùy chọn hộp số tự động 4 cấp hiện đại hơn Vòng đời của các phiên bản này khá lâu cho đến tận 2015 Mitsubishi mới

ra mắt thế hệ thứ 5 thay thế cho thế hệ này

1.2 Thông số kỹ thuật của xe Mitsubishi Triton GLS MT

Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mitsubishi Triton GLS MT được thể hiện trong bảng 1.a

Bảng 1.a: Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mitshubishi Triton GLS MT

Động cơ

Hệ thống nhiên liệu Phun nhiên liệu trực tiếp

điều khiển điện tử

vòng/phút

Hệ thống treo

Hệ thống treo trước Hệ thống treo độc lập, cơ

cấu tay đòn đôi và thanh

cân bằng

cơ cấu trục cố định

Bộ phận đàn hồi phía trước Lò xo trụ xoắn

Bộ phận đàn hồi phía sau Lò xo loại nhíp lá

5

1.3 Phân tích kết cấu hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT

1.3.1 Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT

Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thủy lực, vành tay lái bố trí bên trái, sơ đồ cấu tạo của hệ thống được thể hiện ở hình 2.1 Cấu tạo của hệ thống bao gồm: Vành tay lái, trục tay lái, cơ cấu lái, dẫn động lái

và cơ cấu trợ lực lái

1.3.1.1 Vành tay lái

Vành tay lái được gắn với trục tay lái có nhiệm vụ tạo ra mô men lái cần thiết khi

có lực tác dụng Vành tay lái có dạng hình tròn, bốn chấu, đường kính ngoài là 375 mm

và được gắn với moay ơ bằng then hoa Bên trong có khoang rỗng để chứa các thiết bị điện tử như cụm mô đun túi khí cho người lái, công tắc còi Vật liệu hợp kim Magiê

đã được dùng để chế tạo vô lăng nhằm giảm độ rung và giảm trọng lượng

Hình 1.2: Hệ thống lái trên Mitsubishi Triton GLS MT

1 Bình dầu trợ lực; 2 Đường ống áp suất; 3 Bơm dầu; 4 Cụm cơ cấu lái; 5 Đường ống hút;

6 Khung đở cột lái; 7 Cụm trục tay lái; vành tay lái; 9 ống dầu hồi; 10 Thanh dầm treo

Hình 1.3: Kết cấu vành tay lái

Hình 1.4: Cấu tạo trục lái

1 Giá đỡ nghiêng B; 2 Giá đỡ nghiêng A; 3 Viên nang một chiều; 4 Trục lái; 5 Trục

trung gian; 6 Cần gạt nghiêng

7

có tư thế ngồi phù hợp Ngoài ra trên trục trung gian còn có cơ cấu giảm chấn động khi

va chạm giúp giảm lực va đập người lái vào vô lang khi xảy ra va chạm

a Cơ cấu điều chỉnh độ nghiêng tay lái

Trục tay lái được thiết kết gồm nhiều phần nối với nhau bằng khớp các đăng chữ thập cho phép cơ cấu có thể điều chỉnh độ nghiêng tay lái, lựa chọn vị trí vô lăng (theo hướng thẳng đứng) để thích hợp với vị trí ngồi lái của người lái

- Cấu tạo:

Hình 1.5: Cơ cấu điều chỉnh vành tay lái

8

Cơ cấu nghiêng tay lái bao gồm một cặp cữ chặn nghiêng, bulông khoá nghiêng,

giá đỡ kiểu dễ vỡ, cần nghiêng v.v

- Nguyên lý hoạt động:

Các cữ chặn nghiêng xoay đồng thời với cần nghiêng Khi cần nghiên ở vị trí khóa đỉnh của các cữ chặn nghiên được nâng lên và đẩy sát vào giá đỡ dể vỡ và gá nghiêng, khóa chặn giá đỡ dễ vỡ và bộ gá nghiêng

Mặt khác, khi cần gạt nghiêng được di chuyễn về vị trí tự do sẽ loại bỏ sự chênh lệch độ cao của các cữ chặng nghiêng và có thể điều chỉnh trục lái theo hướng thẳng

đứng

b Cơ cấu hấp thụ va đập

Cơ cấu hấp thụ va đập hoạt động gồm 2 quá trình:

Đầu tiên, khi xe xảy ra va chạm sẻ có một lực tác động lên cụm trục lái từ cơ cấu lái, trục trung giam sẽ bị co lại để hấp thụ tải trọng tác động Điều này ngăn không cho cột lái duy chuyển ngược lại trong quá trình va chạm

Tác động thứ 2: Khi cơ thể người lái rơi vào túi khí đã được triển khai, giá đỡ nghiêng A di chuyễn về phía trước, bằng cách nghiền viên nang một chiều làm cho cụm cột lái di chuyễn vào khoang động cơ

Hình 1.6: Cơ cấu hấp thụ va chạm tác động đầu tiên

Trục trung

gian

Trục trung gian

Trước va

chạm

9

Trong các bộ phận lắp ráp của trục lái và ống các mãnh nhựa polyacetal của ống

ép lên trục lái bị vỡ và tải trọng tác động được hấp thụ khi ống trượt

1.3.1.3 Cơ cấu lái

Cơ cấu lái có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn của vành tay lái thành chuyển động tịnh tiến trong mặt phẳng ngang, tác động lên các tay đòn bánh xe giúp thay đổi hướng chuyển động

Cơ cấu lái được sử dụng trên Mitsubishi Triton GLS MT là loại thanh răng bánh răng Loại này có ưu điểm là có kết cấu khá đơn giản, nhỏ gọn, động tác quay vành tay lái được dẫn động trực tiếp Thường thấy trên những mẫu xe con, đảm bảo không gian

bố trí cũng như là lực đánh lái cần thiết

Trục răng được bắt với trục lái bằng then hoa, đặt trong vỏ cơ cấu lái được chế tạo bằng hợp kim gang trục răng được cố định trong cơ cấu lái bằng cặp ổ bi đỡ Răng trên trục răng có dạng răng xoắn ăn khớp trục tiếp trên thanh răng điều này đảm bảo cho bộ truyền êm dịu mượt mà, độ rơ nhỏ

Thanh răng được chế tạo bằng thép được đặt trong ống bọc xy lanh trợ lực Thanh răng còn đóng vai trò như thanh lái ngang trong dẫn động lái, thanh răng ăn khớp trực tiếp với trục răng và được ép liên tục về phía trục răng bở lò xo của cơ cấu dẫn hướng

10

thanh răng điều này giúp cho các bánh răng lun sát vào nhau tránh độ rơ cho cơ cấu

Nguyên lý hoặt động:

Khi người lái điều quay vành tay lái, mô men được truyền xuống trục răng thông qua cột lái, trục răng quay ăn khớp với thanh răng làm cho thanh răng chuyển động sang ngang Thanh răng chuyển động kéo cơ cấu tay đòn bánh xe làm quay trụ lái đứng giúp cho xe chuyễn hướng

1.3.1.4 Dẫn động lái

Dẫn động lái có nhiệm vụ truyền mô men lái từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng với tỉ số truyền cần thiết, đồng thời đảm bảo động học quay vòng đúng của ô tô

1 2

Hình 1.8: Cấu tạo của cơ cấu lái bánh răng, thanh răng

1 Đai ốc chỉnh; 2 Ô bi; 3 Trục răng; 4 Vít chỉnh; 5 Dẫn hướng thanh răng; 6

Lò xo nén; 7 Thanh răng; 8 Vỏ thanh răng; 9 Cổ dê; 10 Bạc lót; 11 Cao su chắn

bụi; 12 Đầu thanh răng; 13 Thanh nối

11

Trên xe Mitshubishi Triton GLS MT sử dụng hệ thống treo trước là treo động lập cầu cắt nên hệ thống lái phải cho phép các bánh xe giao động lên xuống mà vẫn không ảnh hưởng đến sự hoặt động của hệ thống Để làm được điều đó các nhà sản xuât

đã bố trí dẫn động lái theo sơ đồ như hình 1.9

Cơ cấu bao gồm 6 khâu gồm: 2 đòn quay bánh xe, 2 đòn kéo bên, 1 thanh răng và dầm cầu gắn với khung xe 8 khớp cầu bao gồm 2 rô tuyn lái ngoài, 2 rô tuyn lái trong,

4 rô tuyn trụ lái đứng và 1 khớp trượt giữa thanh răng và vỏ ống xy lanh Các thanh liên kết được lắp với các khớp cầu bằng trục ren và lổ ren Các khớp cầu đều là loại khớp bôi trơn một lần, trong quá trình sử dụng nếu có hao mòn thì thay mới không cần bảo dưỡng

1.3.1.5 Cơ cấu trợ lực lái

Hình 1.9: Sơ đồ dẫn động lái trên Mitsubishi Triton GLS MT

1 Khớp cầu; 2 Thanh răng; 3 Thanh kéo bên; 4 Đòn quay bánh xe

12

Cơ cấu trợ lực lái của xe Mitsubishi Triton GLS MT là loại trợ lực bằng thủy lực, van phân phối kiểu van xoay được đặt trong cụm cơ cấu lái, xy lanh lực được bố trí kết hợp với thanh răng có nghĩa là thanh răng là pít tông nằm trong xy lanh, xy lanh đồng thời cũng là đòn ngang giữa của hình thang lái

Buồng

trái

Đến bình chứa

Đến bơm cánh gạt

4

13

lực lái tác động lên pít tông theo cả hai hướng Một phớt dầu đặt trên pít tông có tắc dụng ngăn dầu khỏi lọt giữa hai bên khoang công tác làm giảm hiệu suất trợ lực lái, ngoài ra ở hai đầu xy lanh có thêm hai phớt để ngăn dầu chảy ra ngoài

b Bơm trợ lực lái

Bơm dầu trợ lực lái là kiểu bơm cánh gạt dẫn động bơm từ dây đai trục khuỷu, bơm trợ lực là nguồn cung cấp năng lượng cho bộ phận trợ lực lái Kết cấu bơm trợ lực được thể hiện trên hình 2.10 Bình chứa dầu được làm bằng nhựa trong, cho phép thấy được mức dầu chứa trong bình thuận tiện cho việc kiểm tra

Bình dầu được lắp tách biệt với bơm và được kết nối với bơm bằng hai ống mềm, một ống cung cấp cho bơm, một ống cho dầu hồi chảy về

Van điều chỉnh lưu lượng điều chỉnh lưu lượng từ bơm đến van phân phối, duy trì lưu lượng dầu không đỗi cung cấp cho van phân phối mà không phụ thuộc vào tốc độ của bơm Bởi vì lưu lượng bơm tỉ lên thuận với tốc độ động cơ, khi tốc độ bơm tăng thì lưu lượng dầu củng tăng lên cấp nhiều trợ lực hơn cho cơ cấu lái và người lái cần tác

Hình 1.11: Nguyên lý hoặt động của bơm trợ lực lái

1 Cánh gạt; 2 Rotor; 3 Trục bơm; 4 Stator; 5 Van điều chỉnh lưu lượng

Cửa

bơm

2

Cửa bơm

5 Cửa hút

Từ bình chứa

14

động ít lực đánh lái hơn Hay nói cách khác lực đánh lái thay đổi theo tốc độ khi lái ta

có cảm giác không đều tay khi quay vô lăng Do vậy việc duy trì lưu lượng dầu từ bơm không đổi và không phụ thuộc và tốc độ xe là một yêu cầu cần thiết và van điều chỉnh lưu lượng đảm nhiệm yêu cầu này

Nguyên lý bơm trợ lực lái

Khi động cơ làm việc, trục bơm được dẫn động và kéo rotor cùng các cánh gạt quay Lực ly tâm tác động làm văng các cánh gạt tỳ sát vào bề mặt ô van của stator Cánh gạt quay làm thể tích của khoang chứa dầu thay đổi Khi thể tích tăng tạo sức hút dầu và khoang Khi thể tích giảm dầu bị ép ra ngoài Mỗi lần quay của rotor cánh gạt

có hai lần nạp và hai lần ép do bơn dầu có hai cửa cùng tác dụng và hai của bơm và hai của hút

c Van phân phối

Đặc điểm kết cấu của van phân phối được thể hiện như hình 2.11 Van phân phối được bố trí trong cơ cấu lái cùng với trục bánh răng trụ răng xoắn, trên hình cho thấy trục van phân phối (trụ van điều khiển) và trục bánh răng trụ răng xoắn được nối với nhau bằng một thanh xoắn Vỏ van phân phối (van quay) được nối với trục bánh răng trụ răng xoắn bằng một trục cố định có nghĩa là van quay và trục bánh răng trụ răng xoắn luôn chuyển động cùng với nhau

Trục van phân phối và trục bánh răng trụ răng xoắn ngoài ngoài việc ghép bằng thanh xoắn còn được khớp nối với nhau bởi một miếng hãm nhưng có khe hở Kết cấu

và vị trí tương đối giữa các cửa van được tạo bởi trục van điều khiển và van quay Trên trục van điều khiển có mặt vát, trên mặt vác có lổ xuyên tâm để dẫn dầu vào lõi trục van điều khiển, dầu từ cửa vào qua các lỗ hướng tâm trên van quay thông với lõi trục van điều khiển qua các mặt vác này Trên trục van điều khiển cuảng có lỗ xuyên tâm

để dẫn dầu ra cửa hồi (10) ra bình chứa Ngoài ra trên trục van điều khiển và van quay còn có các vòng găng cao su để ngăn cách dầu giữa các cửa

Van điều khiển trong cơ cấu lái quyết định dầu từ bơm sẽ tiến đến buồn nào của

xy lanh lực Thanh xoắn có tiết diện nhỏ và dài nên đóng vai trò là phần tử đàn hồi Khi

15

Hình 1.12: Kết cấu của van phân phối

1 Thanh xoắn; 2 Trục van điều khiển; 3 Vỏ van điều khiển; 4 Van quay; 5 Cửa đén buồn phải xy lanh (Cửa B); 6 Cửa đến buồn trái xy lanh (Cửa C); 7 Trục bánh răng trụ răng xoắn;

8 Chốt cố định; 9 Cửa dầu vào (Cửa A); 10 Cửa dầu hồi (Cửa D); 11 Miếng hãm (Trục

bánh răng trụ răng xoắn)

16

quay vành tay lái, sức cản quay vòng của bánh xelàm thanh xoắn biến dạng, trục van điều khiển xoay tương đối so với van quay gây ra sự trùng các mặt vác của trục van điều khiển với các lỗ hướng tâm của van quay để đóng mở các đường dầu

Trục van phân phối và trục bánh răng trụ răng xoắn ngoài ngoài việc ghép bằng thanh xoắn còn được khớp nối với nhau bởi một miếng hãm nhưng có khe hở Kết cấu

và vị trí tương đối giữa các cửa van được tạo bởi trục van điều khiển và van quay Trên trục van điều khiển có mặt vát, trên mặt vát có lổ xuyên tâm để dẫn dầu vào lõi trục van điều khiển, dầu từ cửa vào qua các lỗ hướng tâm trên van quay thông với lõi trục van điều khiển qua các mặt vác này Trên trục van điều khiển cuảng có lỗ xuyên tâm để dẫn dầu ra cửa hồi (10) ra bình chứa Ngoài ra trên trục van điều khiển và van quay còn có các vòng găng cao su để ngăn cách dầu giữa các cửa

Van điều khiển trong cơ cấu lái quyết định dầu từ bơm sẽ tiến đến buồn nào của

xy lanh lực Thanh xoắn có tiết diện nhỏ và dài nên đóng vai trò là phần tử đàn hồi Khi quay vành tay lái, sức cản quay vòng của bánh xelàm thanh xoắn biến dạng, trục van điều khiển xoay tương đối so với van quay gây ra sự trùng các mặt vác của trục van điều khiển với các lỗ hướng tâm của van quay để đóng mở các đường dầu

Nguyên lý làm việc của trợ lực lái

- Trường hợp xe đi thẳng:

Khi ô tô chuyển động thẳng, vành tay lái ở vị trí trung gian nên trục van phân phối

sẽ không quay mà nằm ở vị trí trung gian so với van quay Dầu do bơm cung cấp đến cổng “A” của van phân phối được thông với các khoang của xy lanh lực Dầu sẻ trở lại bình chứa qua cổng “D” và buồng “D” Các buồng trái và phải của xy lanh bi nén nhẹ nên do ko có sự chênh lệch áp suất nên không có trợ lực lái

17

- Trường hợp xe rẽ phải:

Khi xe quay vòng sang phải, van xoắn bị xoắn và trục van phân phối theo đó quay sang phải Các lỗ X Y hạn chế dầu từ bơm để ngăn dòng chảy vào các cổng “C và “D” Kết quả là dầu chảy từ cổng “B” tới ống nối “B” và sau đó tới buồng xy lanh phải làm thanh răng dịch chuyển sang phải và tạo lực trơ lái Lúc này dầy trong buồng xy lanh trái chảy về bình chứa qua ống nối “C” tới cổng “C” tới cổng “D” tới buồng “D”

Hình 1.13: Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái khi xe đi thẳng van phân

phối ở vị trí trung gian

Tới bình chứa Từ bơm trợ lực

lái

Buồng “D”

Ống nối “A” Cổng “A”

Cổng “C”

Cổng “B” Buồng

“D” Cổng “A”

Cổng “D”

Cổng “A” Cổng “B”

Cổng “C”

Buồng “C”

Từ bơm trợ lực

lái Tới bình chứa của bơm

19

- Cảm giác mặt đường:

Trong quá trình quay vòng, áp suất trong khoang làm việc của xy lanh lực tỉ lệ với

mô men cản quay vòng bánh xe và sự dịch chuyển tương đối giữa trục van điều khiển

và van quay, hay nói cách khác là độ biến dạng của thanh xoắn Khi mô mem cản quay vòng tăng đòi hỏi áp suất trong khoang làm việc của xy lanh củng tăng và độ biến dạn của thanh xoắn ngày càng lớn chính độ biến dạng của thanh xoắn sẽ tác động lên vành tay lái của người điều khiển tạo cảm giác cho người lái

- Tính tùy động:

Khi đang đánh lái, người lái giữ nguyên vành tay lái, van phân phối đang mở cung cấp áp suất dầu cho xy lanh lực đẩy xi lanh lực theo hướng quay vòng ban đầu Do do van điều khiển kết nối với trục lái lúc này giữ yên Thông qua cơ cấu lái sẻ đẩy van

Tới bình chứa của bơm Từ bơm trợ lực

lái

Cổng “C” Cổng “A” Cổng “B”

Buồng “D”

X

Y Buồng “D”

Hình 1.15: Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái khi xe quay vòng sang trái

20

xoay, xoay cùng chiều với hướng quay vòng Điều này dẫn đến vị trí tương đối của trục van điều khiển và van quay xoay dần về ở vị trí trung gian sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang trong xy lanh lực củng giảm dần cho đến khi cân bằng với mô men cản của mặt đường tác động lên hệ thống lái

Trong trường hợp một bánh dẫn hướng bị nổ lốp, lúc này có sự dịch chuyển lệch bên về phía bánh bị nổ lốp Sự chuyển động lệch bên của ô tô sẽ tránh được nếu người lái không buông lõng tay lái Vì sự lệch bên ban đầu tác dụng lên van phân phối tạo nên

sự dịch chuyển tương đối giữa van điều khiển và van xoay Van sẽ hướng dầu chảy vào bên xy lanh lực mà ở đó áp suất thủy lực tạo nên sẻ tác dụng lên pít tông chống lại sự lệch bên của bánh xe

21

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN MITSUBISHI

TRITON GLS MT

2.1 Nhiệm vụ tính toán kiểm nghiệm

Để đánh giá điều kiện làm việc, độ tin cậy, độ bền của hệ thống lái, trong chương này đồ án tập trung và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái với các nội dung: Tính toán kiểm nghiệm hình thang lái, tính toán kiểm nghiệm bền cho một số chi tiết cơ bản trong

hệ thông lái

Mục đích:

Để đảm bảo độ tin cậy khi làm việc và tuổi thọ của hệ thống lái thì việc tính toán kiểm nghiệm các cơ cấu là rất quan trọng Dựa vào kết quả tính toán kiểm nghiệm có thể xác định được tình trạng kỹ thuật của các cụm, các chi tiết Từ đó có thể tiến hành công tác bảo dưỡng sửa chữa một cách hợp lý Vì vậy, có thể nâng cao tuổi thọ của các cụm, các chi tiết và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng

- Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái;

- Tính lực tác động lên vành tay lái;

- Tính toán bền cho một số chi tiết cơ bản của hệ thông lái

2.2 Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái

Kiểm tra động học của hình thang lái nhằm mục đích kiểm tra dẫn động lái theo điều kiện trượt bên của bánh xe dẫn hướng khi ô tô quay vòng

2.2.1 Điều kiện quay vòng lý tưởng

Động học quay vòng đúng của ô tô khi xe quay vòng là khi xe vào đường vòng các bánh xe không bị trượt lết hoặc trượt quay, khi đó đường vương góc với các vét tơ

- i là góc quay của bánh xe dẫn hướng ngoài (độ)

- i là góc quay của bánh xe dẫn hướng trong (độ)

- B o là khoảng cách giữa hai trụ xoay đứng (mm)

Hình 2.1 Sự quay vòng của ô tô

23

- L là chiều dài cơ sở của xe (mm)

Với xe Mitsubishi Triton GLS MT ta có:

Theo đó để đảm bảo bảo điều kiện trên cần phải có một cơ cấu 15 khâu, trên thực thế trên các xe hiện nay sử dụng cơ cấu 4 hoặc 6 khâu trong dẫn động lái Do vậy cần phải kiểm tra đánh giá việc đáp ứng yêu cầu trên

2.2.2 Động học quay vòng trên xe Mitsubishi Triton GLS MT

Hình 2.2 Sơ đồ dẫn động lái trường hợp xe đi thẳng

x

Các đòn bên tạo với phương dọc một góc 

Khi ô tô quay vòng với bán kính quay vòng khác nhau mà quan hệ giữa  và vẫn được giữ nguyên theo công thức trên thì hình thang Đan tô không thể thỏa mãn hoàn toàn được

Tuy nhiên ta có thể chọn một cơ cấu lái hình thang cho sai lệch với quan hệ lý thuyết trong giới hạn cho phép túc là độ sai lệch giữa góc quay vòng thực tế và lý thuyết cho phép lớn nhất ở những góc quay lớn nhưng củng không được vượt quá 1,5o

2.2.3 Xây dựng đường cong đặc tính hình thang lái lý thuyết

Trên hệ trục tọa độ O  ta xác định được đường cong đặc tính lý thuyết qua công thức



 

    Ứng với các giá trị của từng góc  từ 0o, 5o, , 40o ta lần lượt có các giá trị tương ứng của góc  Các giá trị này được lập trong bảng dưới đây

Bảng 2.a Sự thay đổi của theo  theo lý thuyết

 0o 5o 10o 15o 20o 25o 30o 35o 40o

 0o 4,82o 9,3o 13,49o 17,43o 21,18o 24,75o 28,2o 31o

2.2.4 Xây dụng đường cong đặc tính hình thang lái thực tế

Để xây dừng đường cong hình thang lái thực tế ta phải xây dựng được đường cong biểu thị được hàm số



 

nào đó ứng với một giá trị của góc  thì ta có một giá trị của góc  Mối quan hệ giữa ,

  và theo công thức (2.16) và (2.17)

Các thông số liên quan:

Bảng 2.b Các thông số đầu vào

1 Góc quay của trục bánh xe dẫn hướng bên ngoài 

2 Góc quay của trục bánh xe dẫn hướng bên ngoài 

27

5 Góc tạo bởi đòn bên hình thang lái theo phương

ngang

 70 Độ

Dựa vào công thức (2.16) và (2.17) ta xây dựng đường đặc tính hình thang lái thực

tế, sau đó ta so sánh với đường lý thuyết, sự chênh lệch không được vợt quá 1,5 độ Kết quả được thể hiện trong bản dưới dây:

Bảng 2.c Sự thay đổi của theo  theo thực tế

 0o 5o 10o 15o 20o 25o 30o 35o 40o

 0o 4,9o 9,6o 14o 18,2o 21,9o 25,1o 27,6o 29,6o

Hình 2.4 Đồ thị lý thuyết và thực tế về mối quan hệ giữa các góc quay vòng của 2

bánh xe dẫn hướng