1. Trang chủ
  2. » Tất cả

Thiết kế mô hình hệ thống treo và lái phục vụ giảng dạy ngành công nghệ kỹ thuật ô tô

111 25 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế mô hình hệ thống treo và lái phục vụ giảng dạy ngành công nghệ kỹ thuật ô tô
Trường học Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin Và Truyền Thông, Đại Học Thái Nguyên
Chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô
Thể loại đề tài tốt nghiệp
Năm xuất bản 2023
Thành phố Thái Nguyên
Định dạng
Số trang 111
Dung lượng 5,48 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI (11)
    • 1.1 Tính cấp thiết của đề tài (11)
    • 1.2 Mục đích nghiên cứu (13)
    • 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu (13)
    • 1.4 Phương pháp nghiên cứu (13)
    • 1.5 Kết quả dự kiến (14)
    • 1.6 Bố cục đồ án (14)
  • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI (14)
    • 2.1 Cơ sở lý thuyết hệ thống treo xe Subaru WRX STI 2019 (15)
      • 2.1.1. Giới thiệu, thông số kỹ thuật xe Subaru WRX STI 2019 (15)
      • 2.1.2 Cấu tạo của hệ thống treo… Subaru WRX STI 2019 (0)
      • 2.1.3 Kết cấu các chi tiết và bộ…treo xe Subaru WRX STI 2019 (0)
    • 2.2 Cơ sở lý thuyết hệ thống lái xe Subaru WRX STI 2019 (36)
      • 2.2.1 Cấu tạo hệ thống lái trên xe Subaru WRX STI 2019 (36)
      • 2.2.2 Kết cấu các chi tiết…thống lái xe Subaru WRX STI 2019 (0)
    • 2.3 Canh chỉnh bánh xe trước xe Subaru WRX STI 2019 (49)
      • 2.3.1 Góc camber (53)
      • 2.3.2 Độ chụm đầu bánh xe (61)
      • 2.3.3 Góc caster (68)
      • 2.3.4 Góc nghiêng của trụ quay lái (kingpin) (75)
  • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO VÀ LÁI (14)
    • 3.1 Thông số kỹ thuật của mô hình cần thiết kế (78)
    • 3.2 Lựa chọn phương pháp mô hình cần thiết kế (78)
    • 3.3 Tính toán thiết kế giá đỡ của mô hình (79)
    • 3.4 Tính toán, khảo sát và lựa chọn các bộ phận chi tiết của mô hình (81)
    • 3.5 Thi công và lắp ráp mô hình (83)
    • 3.6 Hướng dẫn mô hình (104)
    • 3.7 Thử nghiệm và đánh giá mô hình (105)
    • 3.8 Ý nghĩa của mô hình (106)
  • CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN (14)
    • 4.1 Kết luận (107)
    • 4.2 Hướng phát triển đề tài (0)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (109)
  • PHỤ LỤC (110)

Nội dung

Do đó xuất phát từ yêu cầu thực tế của Trường đại học Công nghệ TP.HCM HUTECH, và được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, chúng tôi đã tiến đến thiết kế mô hình hệ thống treo và lái để p

Trang 2

MỤC LỤC

Lời cam đoan I Lời cảm ơn II Tóm tắt III Abstract IV Mục lục V Danh mục hình ảnh VII Danh mục bảng XI Danh mục các từ viết tắt XII Lời mở đầu XIII

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 3

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu 3

1.5 Kết quả dự kiến 4

1.6 Bố cục đồ án 4

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 5

2.1 Cơ sở lý thuyết hệ thống treo xe Subaru WRX STI 2019 5

2.1.1 Giới thiệu, thông số kỹ thuật xe Subaru WRX STI 2019 5

2.1.2 Cấu tạo của hệ thống treo… Subaru WRX STI 2019 7

2.1.3 Kết cấu các chi tiết và bộ…treo xe Subaru WRX STI 2019 13

2.2 Cơ sở lý thuyết hệ thống lái xe Subaru WRX STI 2019 26

2.2.1 Cấu tạo hệ thống lái trên xe Subaru WRX STI 2019 26

2.2.2 Kết cấu các chi tiết…thống lái xe Subaru WRX STI 2019 33

2.3 Canh chỉnh bánh xe trước xe Subaru WRX STI 2019 39

2.3.1 Góc camber 43

2.3.2 Độ chụm đầu bánh xe 51

Trang 3

2.3.3 Góc caster 58

2.3.4 Góc nghiêng của trụ quay lái (kingpin) 65

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO VÀ LÁI 68

3.1 Thông số kỹ thuật của mô hình cần thiết kế 68

3.2 Lựa chọn phương pháp mô hình cần thiết kế 68

3.3 Tính toán thiết kế giá đỡ của mô hình 69

3.4 Tính toán, khảo sát và lựa chọn các bộ phận chi tiết của mô hình 71

3.5 Thi công và lắp ráp mô hình 73

3.6 Hướng dẫn mô hình 94

3.7 Thử nghiệm và đánh giá mô hình 95

3.8 Ý nghĩa của mô hình 96

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 97

4.1 Kết luận 97

4.2 Hướng phát triển đề tài 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

PHỤ LỤC 100

Trang 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Subaru WRX STI 2019 5

Hình 2.2: Hầu hết các tay đòn dùng…sở của xe (hình B) 7

Hình 2.3: Hệ thống treo trụ đỡ…một thanh kéo 8

Hình 2.4: Nhiều trụ đỡ có bệ…lại khuynh hướng này 9

Hình 2.5: Trụ đỡ phải thay…theo hình cung 10

Hình 2.6: Hình mô tả vị…đỡ trên 11

Hình 2.7: Hệ thống treo…trên xe Subaru WRX STI 2019 12

Hình 2.8: Hệ thống treo trước của xe Subaru WRX STI 13

Hình 2.9: Trụ giảm chấn xe Subaru WRX STI 14

Hình 2.10: Đánh dấu…cảm biến tốc độ bánh xe 15

Hình 2.11: Tháo ba bu lông giữ cụm thanh chống 16

Hình 2.12: Lắp đặt vam tháo lò xo giảm chấn 16

Hình 2.13: Chiều lắp đặt lò xo 17

Hình 2.14: Đặt lò xo cuộn vào đúng vị trí 17

Hình 2.15: Định vị bệ gắn lò xo 18

Hình 2.16: Siết đai ốc bát trụ đỡ 18

Hình 2.17: Tháo cụm tay đòn 19

Hình 2.18: Kiểm tra độ rơ ngang của rotuyn trụ 21

Hình 2.19: Kiểm tra độ rơ dọc của rotuyn trụ 21

Hình 2.20: Tháo kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng 22

Hình 2.21: Tháo rotuyn trụ 22

Hình 2.22: Lắp rotuyn trụ 23

Hình 2.23: Định vị kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng 24

Hình 2.24: Tay đòn chữ A Subaru WRX STI 24

Hình 2.25: Tháo kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng 25

Hình 2.26: Hệ thống lái tiêu chuẩn…dùng cơ cấu lái tiếp sức cùng khối 26

Hình 2.27: Hệ thống lái thanh răng…có thanh răng lực 27

Trang 5

Hình 2.28: Tỷ số truyền động…20 lần 30 độ hoặc 60 độ 27

Hình 2.29: Hình cắt ngang các…nhanh hơn ngoài phạm vi đó 28

Hình 2.30: Hình cắt ngang cơ…đậu xe 29

Hình 2.31: Cơ cấu dẫn động đòn…độc lập khác nhau 30

Hình 2.32: Cơ cấu lái thanh răng – bánh răng với các thanh kéo và trục lái 31

Hình 2.33: Một đầu của bộ giảm…với cơ cấu dẫn động 31

Hình 2.34: Hình tháo rời cơ…của bánh răng 32

Hình 2.35: Cơ cấu thanh răng – bánh…trái như thế nào 33

Hình 2.36: Thước lái…Subaru WRX STI STI 35

Hình 2.37: Xả dầu trợ lực lái 36

Hình 2.38: Tháo cụm bu lông giữ thước lái 37

Hình 2.39: Kết nối rotuyn lái ngoài 37

Hình 2.40: Rotuyn lái Subaru WRX STI 38

Hình 2.41: Năm góc canh chỉnh bánh xe trước khác nhau 41

Hình 2.42: Trục quay lái…và qua chốt xoay ở xà loại 1 khối (C) 40

Hình 2.43: Nếu chúng…thức được cho bên trên 41

Hình 2.44: Đỉnh lốp xe với…camber âm 44

Hình 2.45: Góc camber…xe này có góc camber +1° 44

Hình 2.46: Khoảng cách giữa…dương (hình bên phải) 45

Hình 2.47: Tình trạng lốp xe của…xoay vào (B) 46

Hình 2.48: Góc camber…gai bị mòn vẹt một bên 47

Hình 2.49: Góc camber quá…mỗi vòng lốp xe 48

Hình 2.50: Lốp xe bị góc camber…là đáy của hình nón 49

Hình 2.51: Thiết bị đo kiểm góc bánh xe 49

Hình 2.52: Canh chỉnh góc camber 50

Hình 2.53: Độ chụm đầu chỉ…gọi là độ bẹt đầu 52

Hình 2.54: Đối với các ô tô…chuyển tới phía trước 54

Hình 2.55: Độ chụm đầu của các…sang phải 55

Hình 2.56: Lốp xe có độ chụm đầu…dặm khi xe chạy 55

Trang 6

Hình 2.57: Sự thay đổi độ …tính hình học của thanh kéo 56

Hình 2.58: Độ chụm Subaru WRX STI 57

Hình 2.59: Đo độ chụm bánh xe 57

Hình 2.60: Đai ốc rotuyn lái 58

Hình 2.61: Góc caster…góc này là âm 59

Hình 2.62: Sự tác động của góc caster…trục quay đứng 60

Hình 2.63: Vì góc caster dương…tới phía trước 61

Hình 2.64: Vì góc của trục…góc camber thay đổi khi bẻ cua 62

Hình 2.65: Góc caster đặt tải…thì sẽ không có lực xoay 63

Hình 2.66: Nếu góc từ đầu tới…hoặc giảm bớt 64

Hình 2.67: Độ nghiêng của trục…FWD có bán kính lái âm 66

Hình 2.58: Vì góc kingpin, xe được nâng…bánh xe chạy thẳng tới 67

Hình 2.69: Khi bẻ lái vào…chạy thẳng tới 67

Hình 3.1: Bản vẽ kích thước giá đỡ mô hình hệ thống treo và lái 70

Hình 3.2: Các đầu khẩu vặn bu lông và của máy vặn bu lông 73

Hình 3.3: Các cờ lê bình thường và cờ lê tự động 73

Hình 3.4: Búa, kềm, vòi xịt hơi…vòi xịt rửa xe áp suất cao 74

Hình 3.5: Tháo các chi tiết bằng cách sử dụng các dụng cụ phù hợp 75

Hình 3.6: Thước lái không có trợ lực 75

Hình 3.7: Thanh cân bằng 75

Hình 3.8: Càng chữ I 76

Hình 3.9: Thanh chịu lực càng chữ I 76

Hình 3.10: Giảm chấn và lò xo trụ đỡ 76

Hình 3.11: Bệ đỡ hệ thống treo và lái 76

Hình 3.12: Mâm và vỏ xe 77

Hình 3.13: Sử dụng máy chà nhám vệ sinh chi tiết 77

Hình 3.14: Sử dụng chai sơn xịt hiệu ATM Spray A210 77

Hình 3.15: Phơi khô chi tiết 78

Hình 3.16: Sơn lớp đầu tiên của chi tiết 79

Trang 7

Hình 3.17: Sơn lớp sơn thứ 2 79

Hình 3.18: Các chi tiết của mô hình treo và lái sau khi vệ sinh và sơn đen 80

Hình 3.19: Mặt nạ hàn và găng tay hàn 80

Hình 3.20: Máy cắt kim loại 82

Hình 3.21: Sử dụng máy cắt kim loại cắt…kích thước đã thiết kế 84

Hình 3.22: Máy hàn và que hàn điện đường kính 2.5mm 84

Hình 3.23: Sử dụng máy hàn điện để hàn thanh thép 85

Hình 3.24: Sử dụng máy khoan mũi khoan…khoan lỗ bắt bu lông 85

Hình 3.25: Hàn khung hình hộp chữ…bánh xe mô hình 86

Hình 3.26: Hàn chữ U để bắt trụ giảm chấn và đỡ trụ quay lái 86

Hình 3.27: Bắt bu lông giữ trục quay lái 87

Hình 3.28: Giá đỡ khi hoàn thành 88

Hình 3.29: Lắp càng chữ I vào dầm ngang 89

Hình 3.30: Lắp thanh cân bằng 89

Hình 3.31: Lắp rotuyn lái trong, chụp bụi vào thước lái 89

Hình 3.32: Lắp rotuyn lái ngoài vào rotuyn lái trong 90

Hình 3.33: Lắp thước lái vào dầm ngang 90

Hình 3.34: Lắp đầu rotuyn lái ngoài và đầu rotuyn của càng chữ I 91

Hình 3.35: Lắp trụ giảm chấn 91

Hình 3.36: Lắp vô lăng 92

Hình 3.37: Giá đỡ mô hình hệ thống treo và lái 93

Hình 3.38: Lắp bánh xe vào moay ơ mô hình 93

Hình 3.39: Sử dụng cơ lê để canh chỉnh độ chụm 94

Hình 3.40: Độ chụm A = B 94

Hình 3.41: Mô hình hệ thống treo và lái khi hoàn thành 95

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật hệ thống lái Subaru WRX STI 2019 34

Bảng 2.2: Đặc điểm kỹ thuật các góc bánh xe 42

Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật góc bánh xe Subaru WRX STI 2019 43

Bảng 2.4: Thông số góc camber Subaru WRX STI 2019 50

Bảng 2.5: Thông số góc caster Subaru WRX STI 2019 65

Bảng 3.1: Khảo sát phụ tùng mô hình và giá đỡ 71

Trang 9

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

FWD Dẫn động cầu trước (Front Wheel Đrive)

KPI/KPA Góc hoặc độ nghiêng của trục quay lái

Trang 10

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp ô tô chiếm một ví trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nói chung và giao thông vận tải nói riêng Nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triển kinh tế của một quốc gia Ngày nay, trên ô tô đã áp dụng nhưng công nghệ tiên tiến như công nghệ điện tử, điều khiển tự động, vật liệu mới, … Làm cho ô

tô ngày càng trở nên đa dạng và có những tiến bộ vượt bậc về công nghệ

Tuy nhiên, dù ở giai đoạn nào của sự phát triển, khi kỹ thuật ngày càng hoàn thiện thì sự êm dịu và vận hành xe dễ dàng vẫn được đặt lên hàng đầu nhằm đảm bảo độ thoải mái cho hành khách Và đây cũng chính là nhiệm vụ và yêu cầu mà hệ thống treo và lái trên ô tô cần thực hiện được

Trong quá trình sử dụng, việc nghiên cứu hệ thống treo và lái của ô tô để nắm được kết cấu và nguyên lý làm việc của chúng là một việc rất cần thiết nhằm đảm bảo cho ô tô luôn hoạt động tốt và kéo dài tuổi thọ góp phần tăng hiệu quả sử dụng của ô

Trong các hệ thống của ô tô, hệ thống treo và lái là một hệ thống có vai trò rất quan trọng trong quá trình vận hành Nhờ có hệ thống treo và lái mà người lái có thể vận hành xe một cách êm dịu và hiệu quả Do yêu cầu người dùng về tính êm dịu cũng như vận hành của xe ngày càng cao cho nên việc đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện hệ thống treo nhằm tăng độ em dịu và vận hành dễ dàng của ô tô ngày càng cấp thiết

Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, nhóm chúng tôi đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế mô hình hệ thống treo và lái phục vụ giảng dạy ngành công nghệ kỹ thuật ô tô” Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở số liệu của xe Subaru WRX STI 2019, cùng với các tài liệu tham khảo Mặc dù đã rất cố gắng và được sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn thầy Nguyễn Văn Nhanh Nhưng trong quá trình thực hiện nhóm vẫn còn nhiều thiếu sót nhất định Nhóm mong rằng với sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các Thầy cô giáo bộ môn sẽ giúp nhóm chúng tôi vững vàng hơn trên con đường công tác sau này

Trang 11

Chương 1

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Đặt vấn đề

Trong đời sống kinh tế xã hội hiện nay, nhu cầu về chuyên chở hàng hóa và hành khách là rất lớn Có nhiều phương tiện giao thông cùng tham gia giải quyết vấn đề này, một trong những phương tiện không thể thiếu được đó là ô tô Ở Việt Nam những năm gần đây số lượng ô tô lưu thông càng lớn, chủng loại càng phong phú và đa dạng:

xe tải, xe khách, xe con Chính vì vậy mà đòi hỏi chúng ta những kỹ sư ô tô trong tương lai phải nhanh chóng nắm bắt được những công nghệ về ô tô để từ đó cải tiến chất lượng của từng bộ phận của xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người, và tiến tới nội địa hóa và đẩy mạnh nền công nghiệp ô tô của đất nước

Trên ô tô, hệ thống treo và lái có vai trò hết sức quan trọng, nó quyết định đến ổn định chuyển động của bánh xe cũng như hướng di chuyển của ô tô trên đường theo mong muốn của người lái Đối với xe con thì vấn đề này càng quan trọng hơn, vì xe con chạy ở vận tốc cao hơn nên đòi hỏi về ổn định chuyển động cao, điều khiển dễ dàng và đặc biệt là đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người đó là sự tiện nghi, thoải mái, dễ sửa chữa, bảo dưỡng và phải phù hợp với phần lớn đối tượng sử dụng khi vận hành xe

Trang 12

Ý nghĩa của đề tài

Nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của hệ thống treo và lái, tìm hiểu, khảo sát

về cấu tạo của từng bộ phận của hệ thống như: giảm chấn, lò xo, thước lái…

Kết quả nguyên cứu chỉ ra những hư hỏng thường gặp của hệ thống treo và lái

Và đề suất cách khắc phục sửa chữa

Cho người thực hành hệ thống có cái nhìn tổng quan về hệ thống treo và lái Nhanh chóng nắm bắt được hệ thống treo và lái để từ đó cải tiến chất lượng của từng

bộ phận của xe

Lý do chọn đề tài

Việc đào tạo, giảng dạy các môn học có công nghệ hiện đại như: Thực hành động

cơ đốt trong, thực hành điện, điện tử ô tô, thực hành khung gầm ô tô, thực hành chẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa ô tô… Đòi hỏi các trường phải đầu tư ban đầu rất lớn và tốn kém, do đó việc tiếp cận nhất là được thực tập với các hệ thống mang tính hiện đại đối với sinh viên tại những trường là điều khó khăn

Việc thực tập các môn học trong chương trình ngành công nghệ kỹ thuật ô tô: thực hành động cơ đốt trong, thực hành điện, điện tử ô tô, thực hành khung gầm ô tô, thực hành chẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa ô tô… Còn thiếu hoặc chưa hoàn thiện các mô hình, thiết bị thực hành để sinh viên có cơ hội được học hỏi và nâng cao hiểu biết

Đặc biệt là trong môn học thực hành khung gầm ô tô Sinh viên Trường đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH) chưa có nhiều mô hình để hoàn thiện công tác giảng dạy và thực tập cho sinh viên

Do đó xuất phát từ yêu cầu thực tế của Trường đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH), và được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, chúng tôi đã tiến đến thiết

kế mô hình hệ thống treo và lái để phục vụ cho công tác giảng dạy những môn học trong hệ thống các môn học của ngành công nghệ kỹ thuật ô tô của trường như: Thực hành động cơ đốt trong, thực hành điện, điện tử ô tô, thực hành khung gầm ô tô, thực hành chẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa ô tô… Nhóm đã chọn đề tài “Thiết kế mô hình hệ thống treo và lái phục vụ giảng dạy ngành công nghệ kỹ thuật ô tô”

Trang 13

1.2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài giải quyết vấn đề:

Mô hình hệ thống treo và lái được thiết kế là mô hình phục vụ công tác giảng dạy các môn chuyên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô như: Thực hành động cơ đốt trong, thực hành điện, điện tử ô tô, thực hành khung gầm ô tô, thực hành chẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa ô tô…Bổ sung thêm mô hình thực hành còn khiêm tốn về cơ sở vật chất của trường

Hướng đến kết quả:

Giúp sinh viên và giáo viên thực tập có điều kiện thực hành trên hệ thống, tiếp cận được các thiết bị, linh kiện trên hệ thống treo và lái một cách tổng quát nhất

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu, khảo sát hệ thống treo Macpherson

- Tìm hiểu, khảo sát hệ thống lái thanh răng – bánh răng

- Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống treo và hệ thống lái

- Tính toán thiết kế hệ thống treo và hệ thống lái

- Tính toán thiết kế giá đỡ mô hình

- Khảo sát các chi tiết bộ phận của hệ thống treo và lái trên ô tô

- Xây dựng quy trình lắp ráp mô hình

- Thi công lắp ráp mô hình

- Viết báo cáo đồ án tốt nghiệp

- Thiết kế powerpoint và poster bảo vệ

1.4 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Trên cơ sở về kiến thức hệ thống treo và lái đã được học tại trường đại học công nghệ TP.HCM (HUTECH) Việc tham khảo, quan sát, tìm hiểu các tài liệu có liên quan đến hệ thống treo và lái

 Phương pháp thiết kế mô phỏng

Nhóm thực hiện đề tài đã thiết kế, xây dựng và thi công hoàn thành hệ thống dựa trên phần mềm hỗ trợ Solidworks

Trang 14

 Phương pháp thực nghiệm

Xuất phát từ thực tế tham quan, quan sát các mô hình treo và lái khác tại trường đại học công nghệ TP.HCM (HUTECH)

1.5 Kết quả dự kiến

Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp

Poster trình bày đồ án tốt nghiệp

Mô hình hệ thống treo Macpherson và hệ thống lái trục vít – thanh răng

Bản vẽ thiết kế

1.6 Bố cục đồ án

Trong đề tài này bao gồm 4 chương có nội dung như sau:

Chương 1: Giới thiệu đề tài

Chương này trình bày các phần: đặt vấn đề, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung thực hiện, kết quả dự kiến và bố cục của đồ án

Chương 2: Cơ sở lý thuyết của đề tài

Chương này trình bày lý thuyết về hệ thống treo và lái xe Subaru WRX STI 2019

Để từ đó dựa vào cơ sở lý thuyết để thiết kế, chế tạo mô hình treo và lái

Trình bày về lý thuyết về hệ thống treo và lái, nguyên tắc hoạt động, quy trình kiểm tra, tháo lắp từng bộ phận hệ thống treo và lái Subaru WRX STI 2019

Trình bày lý thuyết và các góc canh chỉnh bánh xe Subaru WRX STI 2019

Chương 3: Thiết kế mô hình hệ thống treo và lái

Trong chương này trình bày các phương án thiết kế, đo đạc tính toán các thông

số và từ đó tiến hành thiết kế giá đỡ mô hình trên phần mềm Solidworks

Trình bày quá trình thực hiện thi công vệ sinh, lắp ráp mô hình và giá đỡ Sau đó lắp ráp một hệ thống mô hình treo và lái hoàn chỉnh đã xây dựng trước đó

Sau khi có được mô hình, tiến hành cho hệ thống hoạt động, tìm lỗi và khắc phục chỉnh sửa lỗi nếu có

Chương 4: Kết luận và hướng phát triển đề tài

Trình bày tóm tắt những việc làm được và chưa làm được của cả mô hình Nêu hướng phát triển của sản phẩm trong tương lai

Trang 15

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Cơ sở lý thuyết hệ thống treo xe Subaru WRX STI STI 2019

2.1.1 Giới thiệu, thông số kỹ thuật xe Subaru WRX STI STI 2019

 Giới thiệu chung về xe Subaru WRX STI

Subaru Impreza là một chiếc xe nhỏ gọn được sản xuất bởi nhà sản xuất ô tô Nhật Bản Subaru từ năm 1992 Subaru Impreza được giới thiệu như một sự thay thế cho Leone , với động cơ dòng EA của người tiền nhiệm được thay thế bằng động

cơ loạt EJ mới Subaru Impreza hiện đã ở thế hệ thứ năm Subaru đã sản xuất các biến thể sedan 4 cửa và 5 cửa từ năm 1992 Công ty cũng sản xuất một chiếc coupe từ năm 1995 đến năm 2001 và một chiếc wagon 5 cửa từ khi Impreza giới thiệu - loại

xe này đã được thay thế bằng một chiếc hatchback với thế hệ thứ ba Các phiên bản

ở dòng chính được trang bị động cơ 4 xi lanh đối đỉnh thẳng hàng nằm ngang có dung tích từ 1,5 đến 2,5 lít, với các mẫu Impreza WRX STI và WRX STI hướng đến hiệu suất cao nên được nâng cấp với việc bổ sung bộ tăng áp

Trang 16

4 Hệ thống treo đã được chỉnh sửa để tạo sự thoải mái tốt hơn Xe dài và rộng hơn đời cũ, trục cơ sở dài hơn Phần lớn sự gia tăng chiều dài cơ sở được sử dụng để cải thiện chỗ để chân cho hàng ghế trước và sau

 Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Subaru WRX STI 2019

Kích thước:

- Kích thước (D x R x C) (mm): 4,595 x 1,795 x 1,475

- Chiều dài cơ sở (mm): 2650

- Khoảng sáng gầm xe (mm): 125

- Khối lượng bản thân (Kg): 1534

- Dung tích bình nhiên liệu (Lít): 60

Khung gầm và hệ thống treo:

- Hệ thống treo phía trước: Kiểu thanh chống Macpherson

- Hệ thống treo phía sau: Kiểu xương đòn kép

- Phanh trước: Hệ thống phanh Brembo hiệu suất cao, kẹp phanh 6 piston với đĩa thông gió

- Phanh sau: Hệ thống phanh Brembo hiệu suất cao, kẹp phanh 2 piston với đĩa thông gió

- Loại dẫn động: 4 bánh toàn thời gian (Driver's Control Centre Differential type AWD System)

Trang 17

Không thay lọc nhớt: 4,0

- Dung tích xy lanh: 2457cc

- Tỉ số nén: 8.2

- Thứ tự đánh lửa: 1 – 3 – 2 – 4

- Tốc độ ga cầm chừng khi đứng yên hoặc ở số N (r/min): 700 ± 100

- Công suất cực đại (kW (HP)/(r/min): 231(310)/6000

- Mô men xoắn cực đại (N.m)/(r/min): 393/4000-5200

- Đường kính (lòng xi lanh) x Hành trình (piston) (mm): 99.5 x 79.0

- Loại nhiên liệu: Xăng

2.1.2 Cấu tạo của hệ thống treo trước của xe Subaru WRX STI 2019

 Tổng quan hệ thống treo trụ đỡ (Macpherson)

Hệ thống treo trụ đỡ (strut supspention), thường được gọi là trụ đỡ Macpherson, không có tay đòn trên hoặc khớp cầu trên Ngõng chuyển hướng nối cụm lò xo và bộ giảm chấn bằng thanh giằng Đầu trên của cụm này nối với thân xe qua một bộ giảm chấn xoay Dùng tay đòn dưới, nó đáp ứng mục đích giống như tay đòn dưới của hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone) (hình 2.2)

Hình 2.2: Hầu hết các tay đòn dùng hai bạc lót trong để cả chiều dài cơ sở của xe

và bề rộng cơ sở của xe có thể duy trì (hình A) Một số tay đòn dử dụng một bạc lót trong và một thanh chống để duy trì chiều dài cơ sở của xe (hình B) [2]

Nhiều hệ thống treo trụ đỡ sử dụng tay đòn với trụ xoay bên trong cùng với một thanh chống Một số hệ thống treo thanh giằng gắn đòn cân bằng để đầu của đòn cân bằng có thế đáp ứng như thanh chống (hình 2.3)

Trang 18

Hình 2.3: Hệ thống treo trụ đỡ này dùng tay đòn với một bạc lót bên trong và kiểm

soát vị trí chiều rộng cơ sở của lốp xe Vị trí của chiều dài cơ sở được kiểm soát bởi

các đầu thanh cân bằng, cũng đáp ứng như một thanh kéo [2]

Về cơ bản, trụ đỡ là một bộ giảm chấn bằng lò xo cuộn hoặc bộ giảm chấn với lò

xo xoắn được gắn xung quanh nó Trụ đỡ thu ngắn lại khi lốp xe di chuyển lên xuống

mô đường và dài ra nếu lốp xe bị sụp ổ gà Cần dùng bộ giảm chấn có thanh piston lớn để chịu được các lực bẻ sang một bên Các trọng tải dọc lên lốp và vành bánh xe dẫn đến các tải trọng đổ sang một bên trụ đỡ Tải trọng đổ sang bên cạnh này cũng

có chiều hướng bó kẹt lệch tâm để cố giảm tình tạng bó kẹt thanh chống (hình 2.4)

Trang 19

Hình 2.4: Nhiều trụ đỡ có bệ gắn lò xo ở vị trí lệch tâm để tăng trọ tải đổ sang một

bên lên thanh piston trụ đỡ và bạc lót Tải trọng lên xe có khuynh hướng bẻ trụ đỡ sang một bên; khả năng chịu tải của lò xo giúp bù lại khuynh hướng này [2] Khi lốp và vành bánh xe chuyển động lên xuống, khớp cầu ở tay đòn dưới sẽ chuyển động thành hình cung Khi điều này xảy ra, đầu dưới của trụ đỡ phải di chuyển

ra vào cân xứng với xe; chuyển động này làm thay đổi vị trí dọc của trụ đỡ, do đó góc camber cũng thay đổi Sự thay đổi góc camber được tạo ra bởi khả năng linh hoạt của thiết kế cụm gắn trụ đỡ trên hoặc cụm trụ đỡ giảm xóc Bộ giảm chấn này cũng được gọi là bộ hãm xung (hình 2.5)

Trang 20

Hình 2.5: Trụ đỡ phải thay đổi theo chiều dài khi chuyển động theo hệ thống treo

Đầu ngoài của tay đòn phải di động theo hình cung [2]

Cụm gắn trụ đỡ trên (upper strut mount) hoặc cụm gắn bộ giảm chấn (damber) đáp ứng nhiều mục đích sau:

- Khả năng linh hoạt của cụm gắn trụ đỡ này để cho góc trụ đỡ thay đổi theo chuyển động của khớp cầu dưới

- Bạc lót cao su ở cụm gắn trụ đỡ sẽ giảm xóc hoặc giảm rung khi xe chạy trên đường, vì vậy tình trạng rung, xóc không truyền lên thân xe

- Bạc đạn được gắn vào cụm gắn trụ đỡ đáp ứng như đầu trên trụ xoay

Khi các bánh xe trước vào cua toàn bộ cụm trụ đỡ, từ bạc đạn trụ tới khớp cầu, các trụ xoay cũng đều quay theo, Cụm gắn trụ đỡ trên cũng truyền trọng tải của góc

Trang 21

nghiêng xe đó vào trụ đỡ và lò xo (hình 2.6) Ở hầu hết các xe tay đòn dưới không chịu tải, mà dùng 1 khớp cầu chịu ma sát

Hình 2.6: Hình mô tả vị trí của các bộ phận bên trong liên quan với nhau của cụm

gắn trụ đỡ trên [2]

Một số trụ đỡ được chế tạo để chúng bắt bu lông vào ngõng chuyển hướng Ở một số xe này, có sự điều chỉnh dự phòng góc camber tại chỗ nối này Các trụ đỡ khác được hàn trực tiếp và ngõng chuyển hướng

 Các ưu điểm của trụ đỡ

Trong sự so sánh hệ thống treo trụ đỡ với hệ thống treo tay đòn kép, hệ thống treo trụ đỡ cấu tạo đơn giản hơn, nhẹ nhàng hơn và đỡ tốn kém hơn Vì không có tay đòn trên, nên hệ thống treo này có nhiều khoảng trống ở khoang động cơ để gắn động

cơ nằm ngang cộng với hộp số và các bán trục của ô tô FWD (font wheel drive) Vùng gầm đầu của ô tô FWD, động cơ nằm ngang rất chật Không có đủ chỗ cho tay đòn

Trang 22

trên của hệ thống treo tay đòn kép Ngoài ra, các trụ đỡ có mức độ thay đổi góc camber rất ít khi chạy trên đường xóc

 Các nhân tố gây mòn trụ đỡ

Các hệ thống treo trụ đỡ cũng chịu sự tác động của độ chùng lò xo và tình trạng bạc lót bị mòn Nhiều hệ thống trụ đỡ không bị giới hạn hoặc rất ít bị giới hạn về điều kiện dự phòng cho việc chỉnh góc camber và caster để giảm bớt độ mòn Vì vậy có thể điều chỉnh lại cho độ canh chỉnh hơi lệch do lò xo bị giãn hoặc bạc lót bị mòn Nếu bộ giảm chấn bị mòn ở hệ thống treo trụ đỡ thì trụ đỡ phải tháo ra sửa chữa Tùy vào mức độ của trụ đỡ hoặc các bộ phận của nó còn có thể dùng được, có thể phục hồi bộ giảm chấn ấy, phải thay vỏ bộ giảm chấn hoặc thay toàn bộ trụ đỡ

 Hệ thống treo trụ đỡ trên xe Subaru WRX STI 2019

Hình 2.7: Hệ thống treo trước kiểu trụ đỡ Macpherson trên xe Subaru WRX STI

2019 [6]

Trang 23

Hình 2.8: Hệ thống treo trước xe Subaru WRX STI [1]

(13) Bát gắn càng chữ A (14) Trụ giảm chấn (15) Bu lông

(16) Moay ơ (17) Lông đền (18) Rotuyn trụ (19) Chụp bụi rotuyn (20) Lông đền

(21) Bu lông giữ rotuyn trụ

(22) Chốt gài Lực siết (N.m) T1: 25; T2: 39 T3: 50; T4: 60 T5: 95; T6: 100 T7: 140; T8: 150 T9: 155

2.1.3 Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống treo xe Subaru WRX STI 2019

Trang 24

 Trụ giảm chấn

Khi xe bị xóc do mặt đường gồ ghề, các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thụ các chấn động đó Tuy nhiên, vì lò xo có đặc tính cộng hưởng dao động và vì phải sau một thời gian dài thì dao động này mới tắt nên xe chạy không êm Nhiệm vụ của bộ giảm chấn là hấp thụ dao động này Bộ giảm chấn không những cải thiện độ chạy êm của xe mà còn giúp cho lốp xe bám đường tốt hơn và điều khiển xe ổn định hơn Đảm bảo dao động của phần không treo nhỏ nhất, sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong chuyển động Sơ đồ bố trí lắp đặt giảm chấn trên hệ treo trước Subaru WRX STI 2019 như hình bên dưới

Hình 2.9: Trụ giảm chấn xe Subaru WRX STI [1]

(10) Chụp bụi che bên trong (giảm chấn thẳng đứng)

(11) Trụ giảm chấn (giảm chấn thẳng đứng)

(12) Trụ giảm chấn (giảm chấn đảo ngược)

Lực siết (Nm) T1: 20

T2: 55

Trang 25

 Ưu điểm của giảm chấn thủy lực

Ưu điểm cơ bản của giảm chấn ống thủy lực là kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều

so với các loại giảm chấn khác (ví dụ giảm chấn đòn) nhưng vẫn đảm bảo được tính

êm dịu chuyển động cho xe Có độ bền cao, giá thành thấp và làm việc tin cậy ở cả hai hành trình

Làm việc trong điều kiện được bao kín nên tuổi thọ cao

 Nhược điểm của giảm chấn thủy lực

So với loại một lớp vỏ: Điều khiện tỏa nhiệt kém hơn, nếu cùng kích thước thì piston sẽ nhỏ hơn hoặc thể tích dầu làm việc nhỏ hơn

 Quy trình tháo trụ giảm chấn khỏi hệ thống treo trước

Bước 1: Nâng xe lên, sau đó tháo bánh trước

Bước 2: Tháo cụm trụ giảm chấn

- Đặt một dấu căn chỉnh (a) trên bu lông điều chỉnh và thanh giảm giảm chấn

- Tháo giá đỡ ống phanh

- Tháo kẹp dây cảm biến tốc độ bánh xe

- Tháo các bu lông điều chỉnh và bu lông mặt bích của cụm thanh chống

Hình 2.10: Đánh dấu bu lông canh chỉnh góc bánh xe – tháo ống dầu phanh – tháo

kẹp dây cảm biến tốc độ bánh xe [1]

Trang 26

Hình 2.11: Tháo ba bu lông giữ cụm thanh chống [1]

 Quy trình lắp trụ giảm chấn vào hệ thống treo trước

Bước 1: Lắp bát giữ cụm thanh chống vào khung xe - phía trước ở phía trên của trụ giảm chấn vào thân xe (lực siết 20 Nm)

Bước 2: Căn chỉnh các dấu căn chỉnh trên bu lông điều chỉnh khung và cụm giảm chấn, và lắp trụ giảm chấn vào moay ơ (lực siết 155 Nm)

Bước 3: Cố định giá đỡ cảm biến tốc độ bánh xe vào thanh chống

Bước 4: Lắp giá đỡ ống dầu phanh (lực siết 33 Nm)

Bước 5: Lắp bánh xe trước (lực siết 120 Nm)

Bước 6: Kiểm tra góc đặt của bánh xe bằng máy chuyên dụng và điều chỉnh nếu cần

 Quy trình tháo rời lò xo và trụ giảm chấn

Bước 1: Sử dụng dụng cụ tháo lò xo giảm xóc, nén lò xo cuộn

Bước 2: Sử dụng cờ lê lục giác để ngăn trụ giảm chấn quay, tháo đai ốc của bát giữ thanh chống

Hình 2.12: Lắp đặt dụng cụ tháo lò xo giảm chấn [1]

Trang 27

Bước 3: Tháo bát giữ thanh chống, miếng đệm, chụp bụi

Hình 2.14: Đặt lò xo cuộn vào đúng vị trí [1]

Trang 28

Bước 3: Lắp miếng đệm, chụp bụi

Bước 4: Kéo cần piston lên hoàn toàn và lắp bệ gắn lò xo Định vị bệ gắn lò xo như trong hình

Trang 29

Bước 7: Nới lỏng cẩn thận vam tháo lò xo giảm xóc

 Quy trình tháo tay đòn

Bước 1: Nâng xe, tháo bánh xe trước bên phải và bên trái

Bước 2: Tháo chắn bùn gầm xe

Bước 3: Tháo tay đòn

- Tháo bu lông, và sau đó tháo thanh đỡ phía trước

- Tháo các bu lông và đai ốc, sau đó tháo tấm phía sau của tay đòn trước

- Tháo đai ốc và ngắt kết nối thanh ổn định

- Tháo bu lông khỏi moay ơ

- Hạ cụm tay đòn phía trước và tháo rotuyn trụ khỏi moay ơ

- Tháo các đai ốc, kéo bu lông mặt bích và tháo cụm tay đòn trước

Hình 2.17: Tháo cụm tay đòn [1]

Trang 30

- Kiểm tra bằng mắt chụp bụi trên rotuyn trụ xem có bị hư hỏng không

Bước 2: Sử dụng đai ốc và bu lông mặt bích mới, tạm thời siết chặt cụm tay đòn trước vào dầm ngang

Bước 3: Gắn rotuyn trụ với moay ơ (lực siết bu lông giữ rotuyn trụ 50 Nm) Bước 4: Kết nối với thanh cân bằng (lực siết đai ốc 60 Nm)

Bước 5: Lắp chắn bùn gầm xe

Bước 6: Lắp bánh trước (lực siết 120 Nm)

 Rotuyn trụ hệ thống treo trước

Rotuyn trụ là khớp linh hoạt cho phép các thành phần của hệ thống treo di chuyển lên xuống, cũng như sang hai bên, thường là xoay 360 độ

Rotuyn trụ là các ổ trục hình cầu nối các tay điều khiển với các khớp đánh lái, bao gồm một viên bi và trục khớp được bao bọc trong một chụp bụi (ball joint boot)- tất cả được làm bằng thép chịu lực cường độ cao Rotuyn trụ có nhiệm vụ liên kết trụ lái và càng chữ A của xe và chịu lực tác động của bánh xe lên hệ thống gầm theo phương thẳng đứng, từ đó giảm thiểu những rung động của xe khi chạy thẳng hoặc khi xe đánh lái vào cua

Khi hỏng hóc, xe có thể gặp các vấn đề từ tiếng ồn nhỏ và rung lắc trong hệ thống treo, đến hỏng hóc hoàn toàn khiến xe không thể điều khiển được

 Các bước kiểm tra rotuyn trụ

Bước 1: Nâng xe lên cho đến khi bánh xe rời khỏi mặt đất

Trang 31

Bước 2: Nắm chặt phần đáy lốp xe và lắc nó vào và ra dọc theo trục thẳng đứng của bánh xe Nếu quan sát thấy chuyển động (B) giữa bề mặt đĩa phanh (A) và phần tay đòn trước (D), rotuyn trụ (C) có thể bị mòn quá mức

Hình 2.18: Kiểm tra độ rơ ngang của rotuyn trụ [1]

Bước 3: Tiếp theo, nắm chặt phần tay đòn (C) và di chuyển nó lên và xuống Nếu quan sát thấy sự chuyển động (A) giữa cùm bánh xe (D) và tay đòn (C), rotuyn trụ (B) có thể bị quá mòn

Hình 2.19: Kiểm tra độ rơ dọc của rotuyn trụ [1]

Bước 4: Nếu có sự chuyển động của 2 bước trên, tháo và kiểm tra khớp nối cầu Nếu độ rơ của rotuyn trụ vượt quá giá trị tiêu chuẩn cho phép, tiến hành thay thế rotuyn trụ

Bước 5: Hư hỏng phốt chắn bụi

Quan sát bằng mắt phốt chắn bụi của rotuyn trụ, thay thế nó nếu rotuyn trụ bị hư hỏng

Trang 32

 Các bước thay thế rotuyn trụ

Bước 1: Nâng xe lên khỏi mặt đất, tháo bánh xe trước

Bước 2: Tháo chắn bùn gầm xe

Bước 3: Tháo kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng ở bên trái và bên phải

Hình 2.20: Tháo kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng [1]

Bước 4: Tháo rotuyn trụ

- Rút chốt gài (a), tháo bu lông giữ rotuyn trụ

- Tháo bu lông khóa của vỏ trục trước

- Kéo tay đòn trước xuống và tháo rotuyn trụ

Hình 2.21: Tháo rotuyn trụ [1]

Trang 33

Lưu ý: Khi siết bu lông giữ rotuyn trụ, trước tiên hãy siết chặt bu lông giữ rotuyn trụ đến mômen xoắn đã chỉ định, sau đó siết chặt hơn nữa nhưng trong phạm vi 60° cho đến khi lỗ trên bu lông cầu thẳng hàng với một rãnh trong bu lông giữ rotuyn trụ (lực siết 39 Nm)

Bước 7: Chèn một chốt gài mới

Bước 8: Lắp kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng

Lưu ý: Lắp kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng với dấu mũi tên hướng về phía trước xe (lực siết 25 Nm) (hình 2.23)

Bước 9: Lắp chắn bùn gầm xe

Bước 10: Lắp bánh xe

Trang 34

Hình 2.23: Định vị kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng [1]

 Ống lót tay đòn hệ thống treo trước

Tạo áp lực bằng cây nại vỏ xe và kiểm tra ống lót xem có bị mòn hoặc hư hỏng quá mức hay không Nếu bị hư hỏng, hãy thay thế ống lót treo mới

Hình 2.24: Tay đòn chữ A Subaru WRX STI [1]

Trang 35

 Thanh cân bằng

Ngoài ra trong hệ treo này để giảm bớt biến dạng ở một phía và để tăng khả năng chống lật của xe người ta còn dùng thêm thanh ổn định Đây là một thanh xoắn có hình chữ U, phần giữa thường được bắt lỏng vào khung xe, hai đầu được nối mềm với thanh giằng của hệ treo hai bên bánh xe Khi một bên treo bị nén thì thanh xoắn biến dạng, làm tăng độ cứng của hệ treo và sang bớt tải trọng tác dụng sang bên kia

 Quy trình tháo thanh cân bằng

Bước 1: Nâng xe, tháo bánh xe trước bên phải và bên trái

Bước 2: Tháo chắn bùn gầm xe

Bước 3: Tháo dầm ngang hỗ trợ

Bước 4: Tháo thanh cân bằng

- Loại bỏ các liên kết thanh cân bằng bên trái và bên phải

- Tháo kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng ở bên trái và bên phải

Hình 2.25: Tháo kẹp (đai) - ống lót thanh cân bằng [1]

 Quy trình lắp thanh cân bằng

Bước 1: Trước khi lắp đặt, hãy kiểm tra các mục sau và thay thế bất kỳ bộ phận nào bị lỗi bằng bộ phận mới

Trang 36

- Kiểm tra ống lót – thanh cân bằng xem có bị nứt, mòn hoặc hư hỏng bất thường không

- Kiểm tra thanh cân bằng xem có bị hư hỏng không

Bước 2: Lắp thanh cân bằng, lắp kẹp - ống lót thanh cân bằng với dấu mũi tên hướng về phía trước xe (lực siết liên kết thanh cân bằng 60 Nm và lực siết kẹp - ống lót thanh cân bằng 25 Nm)

Bước 3: Lắp dầm ngang hỗ trợ

Bước 4: Lắp chắn bùn gầm xe

Bước 5: Hạ xe và lắp bánh trước (lực siết đai ốc bánh xe 120 Nm)

2.2 Cơ sở lý thuyết hệ thống lái xe Subaru WRX STI 2019

2.2.1 Cấu tạo hệ thống lái trên xe Subaru WRX STI 2019

 Tổng quan hệ thống lái

Hệ thống lái bắt đầu ở vô lăng, nơi tài xế quyết định hướng xe sẽ đi Các chuyển động lái được truyền xuống trục lái và trục quay lái qua một hoặc nhiều khớp nối mềm (flexible coupling) tới cơ cấu lái Hai loại cơ cấu lái được dùng là thường/tiêu chuẩn (conventional/standard) và thanh răng - bánh răng (rack and pinion) Cơ cấu lái từ đó sẽ nối với các thanh kéo Hệ thống lái truyền các chuyển động lái từ vô lăng tới cần dẫn hướng (hình 2.26)

Hình 2.26: Hệ thống lái tiêu chuẩn, hệ thống đặc biệt này dùng cơ cấu lái tiếp sức

cùng khối [2]

Trang 37

Hình 2.27: Hệ thống lái thanh răng - bánh răng, hệ thống này có thanh răng lực [2]

Cả hai loại cơ cấu lái đều có chức năng đổi chuyển động quay của vô lăng thành chuyển động tịnh tiến, chuyển động tới lui ở các thanh kéo (hình 2.27) Chúng cũng tạo ra sự giảm bớt tốc độ truyền động dẫn hướng, hoạt động lái không phải cố sức và làm cho hoạt động lái chính xác hơn Các hệ thống lái ô tô đáp ứng tỷ số truyền động (steering ratio) khoảng 1/10 tới 1/25 Tỷ số truyền động 1/20 có nghĩa là chuyển động của vô lăng 20 độ thì các lốp trước sẽ quay 1 độ (hình 2.28)

Hình 2.28: Tỷ số truyền động 1/20 cho chúng ta biết cần phải quay vô lăng 20 độ

để tạo ra góc lái 1 độ; góc lái 30 độ sẽ đòi hỏi vô lăng phải chuyển động 20 lần 30

độ hoặc 60 độ [2]

Trang 38

Các tỷ số truyền động thường khác nhau tùy theo khối lượng của xe và sử dụng

cơ cấu lái trợ lực hay cơ cấu lái thông thường Các loại xe hạng nhẹ hơn hoặc các loại

ô tô dùng cơ cấu lái trợ lực thường có tỷ số truyền động nhanh hơn (1/10) tạo cho cơ cấu lái nhanh hơn; các loại xe hạng nặng, các ô tô dùng cơ cấu lái thông thường có tỷ

số truyền động chậm hơn (tới 1/25) tạo cho cơ cấu lái dễ dàng hơn Một số cơ cấu lái trợ lực tạo ra tỷ số truyền động thay đổi (variable ratio) Các tỷ số truyền động thay đổi thường chậm hơn ở vị trí trung tâm để tạo cho cơ cấu lái chính xác khi chạy đường thẳng và nhanh hơn ở các đầu để tạo cho cơ cấu lái nhanh hơn khi điều khiển vô lăng cua quẹo và đậu xe (hình 2.29 và 2.30)

Hình 2.29: Hình cắt ngang các răng của cơ cấu lái ở bên phải tạo ra tỷ số truyền

động thay đổi Kiểu thiết kế này tạo được tỷ số truyền động chậm hơn đối với một vòng quay rưỡi chính tâm để có cơ cấu lái chính xác và tỷ số truyền động nhanh

hơn ngoài phạm vi đó [2]

Các tỷ số truyền động đối với người điều khiển xe được xem như số vòng quay

vô lăng hết lái (lock to lock), một thuật ngữ chỉ số vòng quay từ phải đi từ điểm dừng lái này tới điểm dừng lái ngược lại Các tỷ số truyền động nhanh hơn có số vòng hết lái khoảng 3 vòng; các tỷ số truyền động chậm hơn là 4 hoặc 5 vòng

Trang 39

Hình 2.30: Hình cắt ngang cơ cấu thanh răng – bánh răng ở đáy tạo ra các tỷ số

truyền động khác nhau Kiểu thiết kế này tạo ra tỷ số truyền động nhanh hơn ở tâm

để cơ cấu lái đáp ứng nhanh chạy trên xa lộ và tỷ số truyền động chậm hơn ở các

đầu để dễ cua quẹo và đậu xe [2]

Các tỷ số truyền động tổng quát bị chi phối bởi tỷ số của cơ cấu lái cộng với chiều dài của các cần dẫn hướng và đòn quay đứng Các cần dẫn hướng dài hơn hoặc đòn quay đứng và thanh đỡ ngắn hơn sẽ tạo ra các tỷ số truyền động chậm hơn

Các cơ cấu lái được nối với cần đẫn hướng bằng cơ cấu đẫn động Ở các xe dùng

cơ cấu thanh răng - bánh răng, cơ cấu dẫn động gồm 2 thanh kéo Nhiều kiểu cơ cấu dẫn động khác nhau được dùng với các cơ cấu lái tiêu chuẩn; kiểu hình bình hành (parallelogram) là phổ biến nhất

Nhiều cơ cấu dẫn động được dùng với các xe tải và các xe hạng nhẹ; kiểu cơ cấu lái chính xác tùy theo loại cầu/ hệ thống treo được sử dụng (hình 2.31)

Trang 40

Hình 2.31: Cơ cấu dẫn động đòn kéo ngang được dùng với các cầu xe loại một

khối; cơ cấu dẫn động Haltenberger được dùng với cầu xe tay đòn di động và cơ cấu dẫn động đòn kéo giữa được dùng với nhiều hệ thống treo độc lập khác nhau [2]

 Các cơ cấu lái thanh răng bánh răng

Các hệ thống lái thanh răng – bánh răng đơn giản và nhẹ hơn các hệ thống lái tiêu chuẩn nhiều người cho rằng các hệ thống lái thanh răng – bánh răng dễ điều khiển

và tạo cho tài xế cảm giác đường tốt hơn, điều này thường do tỷ số truyền động nhanh hơn Theo truyền thống, các cơ cấu lái thanh răng - bánh răng theo đáp ứng phù hợp với các xe hạng nhẹ, nhỏ hơn và ngược lại các cơ cấu lái tiêu chuẩn đáp ứng phù hợp với các xe hạng nặng, lớn hơn, các xe tải không mui, ô tô chở khách loại nhỏ và các

xe tải (hình 2.32)

Ngày đăng: 09/03/2023, 17:52

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] 2019 WRX STI Service Manual G1720BE_V1_Index Sách, tạp chí
Tiêu đề: WRX STI Service Manual G1720BE_V1_Index
Năm: 2019
[2] Lê Minh Trí. Kỹ thuật sửa chữa hệ thống lái và hệ thống treo ô tô khung gầm ô tô hiện đại, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật sửa chữa hệ thống lái và hệ thống treo ô tô khung gầm ô tô hiện đại
Tác giả: Lê Minh Trí
Năm: 2010
[3] Nguyễn Oanh. Kỹ thuật sửa chữa ô tô và động cơ nổ hiện đại, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật sửa chữa ô tô và động cơ nổ hiện đại
Tác giả: Nguyễn Oanh
Năm: 2007
[5] Vũ Thị Trang. Hướng dẫn sử dụng máy cắt sắt an toàn và hiệu quả. Internet: https://meta.vn/huong-dan/tu-van/huong-dan-su-dung-may-cat-sat-an-toan-va-hieu-qua-1053 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng dẫn sử dụng máy cắt sắt an toàn và hiệu quả
Tác giả: Vũ Thị Trang
[7] Ngô Khắc Hùng. Kết cấu và tính toán ô tô. Nhà xuất bản Giao thông vận tải, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kết cấu và tính toán ô tô
Tác giả: Ngô Khắc Hùng
Nhà XB: Nhà xuất bản Giao thông vận tải
Năm: 2007
[8] Nguyễn Khắc Trai và các tác giả. Kết cấu ô tô. Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội, 2010 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kết cấu ô tô
Tác giả: Nguyễn Khắc Trai, các tác giả
Nhà XB: Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội
Năm: 2010
[9] Trương Hoàng Tuấn và Bùi Thế Phong. Chế tạo mô hình hệ thống treo, lái tích hợp trên ô tô. Tạp chí khoa học đại học Cửu Long, 2020 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Chế tạo mô hình hệ thống treo, lái tích hợp trên ô tô
Tác giả: Trương Hoàng Tuấn, Bùi Thế Phong
Nhà XB: Tạp chí khoa học đại học Cửu Long
Năm: 2020
[10] Vũ Quang Huy và các tác giả. Giáo trình hệ thống lái – treo. Trường cao đẳng nghề công nghệ Hà Nội, 2016 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình hệ thống lái – treo
Tác giả: Vũ Quang Huy, các tác giả
Nhà XB: Trường cao đẳng nghề công nghệ Hà Nội
Năm: 2016
[4] Kết nối tiêu dùng. Hướng dẫn sử dụng máy hàn que điện tử hiệu quả nhất. Internet: https://www.ketnoitieudung.vn/ket-noi-tu-van/2527-huong-dan-cach-su-dung-may-han-que-dien-tu-hieu-qua-nhat.html Link
[6] Subaru Việt Nam. Internet: https://subaruvietnam.vn/san-pham/wrx Link

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm