Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe Hyundai Elantra 2010

Hệ thống lái là một hệ thống quan trọng đảm bảo tính năng dẫn hướng khi xe chuyển động trên đường, giúp người vận hành điều khiển xe theo ý muốn. Vì vậy để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi hệ thống lái trên ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao. Việc quay vòng hay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác.Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa. Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu và nguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái.Đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Hyundai Elantra 2010 mong muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó. Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau: Khảo sát hệ thống lái. + Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái. + Liên hệ giữa hệ thống lái và hệ thống treo. Tính toán nghiệm + Xác định mômen cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướng. + Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng. + Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái. + Tính toán kiểm tra hình thang lái Chẩn đoán, bảo dưỡng sửa chữa.Các nội dung trên được trình bày theo các mục, nhằm mục đích nghiên cứu kết cấu và nguyên lí làm việc cũng như công dụng, phân loại, yêu cầu chung của các chi tiết cũng như từng cụm chi tiết. Sự ảnh hưởng của các chi tiết hay từng cụm chi tiết đến quá trình làm việc cũng như các thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho ôtô vận hành an toàn trên đường. Ngoài ra đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng sửa chữa một số hiện tượng hư hỏng thường xuyên xảy ra của hệ thống lái.Đề tài này còn có thể giúp các cơ sở hình thành các tài liệu giảng dạy, đào tạo nghề và giúp cho bạn đọc hiểu biết thêm về hệ thống lái của ôtô. Đặc biệt là ô tô Hyundai ElantraChương 1. TỔNG QUAN1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI1.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu1.1.1.1. Công dụng Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để:Giữ cho ôtô chuyển động theo một hướng xác định nào đó Thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu cơ động của xe.Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau: Vô lăng, trục lái và cơ cấu lái: dùng để tăng và truyền mômen do người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái. Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng. Cường hóa lái: Thường sử dụng trên các xe tải trọng lớn và vừa. Nó dùng để giảm nhẹ lực quay vòng cho người lái bằng nguồn năng lượng bên ngoài. Trên các xe cỡ nhỏ có thể không có.1.1.1.2. Phân loại Theo vị trí bố trí vô lăng, chia ra:+ Vô lăng bố trí bên trái (tính theo chiều chuyển động) dùng cho những nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ,...+ Vô lăng bố trí bên phải: dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái như: Anh, Thụy Điển ...Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan sát của người lái, đặt biệt là khi vượt xe.Theo kết cấu cơ cấu lái, chia ra:+ Trục vít Cung răng;+ Trục vít Chốt quay;+ Trục vít Con lăn;+ Bánh răng Thanh răng;+ Thanh răng liên hợp (Trục vít Liên hợp êcu bi Thanh răng Cung răng). Theo số lượng bánh xe chuyển hướng, chia ra:+ Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu;+ Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu; Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ trợ lực lái, chia ra:+ Loại trợ lực thủy thuỷ lực.+ Loại trợ lực khí (khi nén hoặc chân không).+ Loại trợ lực điện.+ Loại trợ lực cơ khí . Ngoài ra còn có thể phân loại theo: Số lượng các bánh xe dẫn hướng (các bánh dẫn hướng chỉ ở cầu trước, ở cả hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí cường hóa lái.1.1.1.3. Yêu cầuHệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau: Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định:+ Để đảm bảo yêu cầu này thì hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệ thống lái khi vô lăng ở vị trí trung gian (giữa) tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (không lớn hơn 15 độ khi có trợ lực và không lớn hơn 5 độ khi không có trợ lực).+ Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt.+ Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điềukiện làm việc và mọi chế độ chuyển động. Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt trong một khoảng thời gian rất ngắn trên một diện tích thật bé. Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe. Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc chướng ngại vật. Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành:+ Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150  200 N;+ Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N.+ Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa góc quay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng.1.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI ĐƯỢC DÙNG TRÊN Ô TÔ1.2.1. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập Hình 11: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.1Vô lăng; 2Trục lái; 3 Cơ cấu lái; 4Trục ra của cơ cấu lái; 5 Đòn quay đứng; 6 Bộ phận hướng của hệ thống treo; 7 Đòn kéo bên; 8 Đòn lắc ; 9 Bánh xe.1.2.2. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc Hình 12: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc.1 Vô lăng; 2 Trục lái; 3 cơ cấu lái; 4 Trục ra của cơ cấu lái; 5 Đòn quay đứng; 6 Đòn kéo dọc; 7 Đòn quay ngang; 8 Cam quay; 9 Cạnh bên của hình thang lái; 10 Đòn kéo ngang; 11 Bánh xe; 12 Bộ phận phân phối ; 13 Xi lanh lực.1.2.3. Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái1.2.3.1. Vô lăng Vô lăng hay còn gọi là bánh lái thường có dạng tròn với các nan hoa, dùng để tạo và truyền mô men quay do người lái tác dụng lên trục lái. Các nan hoa có thể bố trí đối xứng hoặc không, đều hay không đều tuỳ theo sự thuận tiện khi lái.Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chổ ngồi của người lái, dao động từ 190 mm (đối với xe du lịch cở nhỏ) đến 275 mm (đối với xe tải và xe khách cở lớn ).1.2.3.2.Trục láiTrục lái là một đòn dài có thể đặc hoặc rỗng, có nhiệm vụ truyền mô men từ vô lăng xuống cơ cấu lái. Độ nghiêng của trục lái sẽ quyết định góc nghiêng của vô lăng, nghĩa là ảnh hưởng đến sự thoải mái của người lái khi điều khiển.1.2.3.3. Cơ cấu láiCơ cấu lái thực chất là một hộp giảm tốc, có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn của vô lăng thành chuyển động góc (lắc) của đòn quay đứng và bảo đảm tăng mô men theo tỷ số truyền yêu cầu. Các thông số đánh giá cơ bản+ Tỷ số truyền động học Hình 13: Các quy luật đặc trưng cho sự thay đổi tỷ số truyền động học 7.Tỷ số truyền động học: (11) Ở đây:,  Các góc quay tương ứng của trục vào (vô lăng) và trục ra (đòn quay đứng).0, 0: Các vận tốc góc tương ứng.Tỷ số truyền động học i được chọn xuất phát từ điều kiện là: đảm bảo cho góc quay cần thiết của vô lăng để quay các bánh xe dẫn hướng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên không lớn hơn 1,8 vòng đối với ô tô du lịch và không lớn hơn 3 vòng đối với ô tô tải và ô tô khách, nhằm đảm bảo yêu cầu cơ động cao và thuận tiện điều khiển khi xe quay vòng.Giá trị của i phụ thuộc vào loại và cở xe, thường nằm trong giới hạn 1322 đối với ôt tô du lịch và 2025 đối với ô tô tải và khách, trong một số trường hợp có thể tới 40.Tỷ số truyền động học i có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo góc quay của vô lăng. Cơ cấu lái có i thay đổi thường được dùng trong hệ thống lái không có cường hoá. Mặc dù kết cấu không phức tạp nhưng tính công nghệ kém hơn nên đắt hơn so với loại cơ cấu lái có i không đổi.Qui luật thay đổ i có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và tính năng của xe. Đối với các xe thông thường: Qui luật thay đổi i có dạng như trên hình 33 đường 4 là hợp lý nhất.Trong phạm vi góc quay  9001200, tỷ số truyền i cần phải lớn để tăng độ chính xác điều khiển và giảm lực cần tác dụng lên vô lăng. Khi xe chạy trên đường thẳng với tốc độ lớn, theo số liệu thống kê thì đa số thời gian hệ thống lái làm việc với góc quay nhỏ của vô lăng quanh vị trí trung gian. Ngoài ra i tăng còn làm giảm được các va đập từ mặt đường.Ở các góc quay > 900 1200 tỷ số iω cần giảm để tăng tốc độ quay vòng, tăng tính cơ động của xe. Đối với các xe tốc độ thấp và trọng tải toàn bộ lớn, quy luật thay đổi iω được làm theo đường 2, để khi quay vòng không ngoặt tương đối thường xuyên thì lực cần tác dụng nhỏ.Trên các xe tốc độ rất lớn: thường sử dụng qui luật như đường 1. Khi đó, trong thời gian chuyển động thẳng với tốc độ rất lớn điều khiển ô tô được nhạy, còn khi quay vòng ngoặt với tốc độ vừa phải thì giảm được lực tác dụng.Đối với các xe có cường hoá lái: thì i được làm không đổi (đường 3) vì lúc này vấn đề cần giảm nhẹ điều khiển đã có cường hoá giải quyết.b Tỷ số truyền lực (12)Ở đây:iF Tỷ số truyền lực.Mr¬¬ Mô men ra khỏi cơ cấu lái (hay trên đòn quay đứng).Mv Mô men vào cơ cấu lái (hay trên vô lăng).c Hiệu suấtHiệu suất của cơ cấu lái có thể xác định theo công thức sau: = = (13)Ở đây:Mr¬¬, Mv Các mô men đo ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái; , Các tốc độ góc tương ứng ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái;iF Tỷ số truyền lực;i Tỷ số truyền động học.Do hiệu suất của cơ cấu lái có giá trị khác nhau tuỳ theo chiều truyền lực từ trên trục lái xuống hay từ dưới bánh xe dẫn hướng lên, nên người ta phân biệt: Hiệu suất thuận th: là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ trên trục lái xuống các bánh xe dẫn hướng. Hiệu suất nghịch ng: là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ dưới bánh xedẫn hướng lên vô lăng.Hiệu suất thuận của cơ cấu lái cần phải lớn để giảm tổn thất lực và giảm nhẹ lực điều khiển. Trong khi đó hiệu suất nghịch cần phải nhỏ để giảm các va đập truyền từ hệ thống chuyển động lên vô lăng. Tuy vậy hiệu suất nghịch không được không được quá thấp vì sẽ làm mất tác dụng của mô men ổn định và bánh dẫn hướng sẽ không tự trở về được vị trí trung gian khi bị lệch khỏi vị trí đó do va đập và người lái bị mất cảm giác đường.

MỞ ĐẦU

Hệ thống lái là một hệ thống quan trọng đảm bảo tính năng dẫn hướng khi xe chuyển động trên đường, giúp người vận hành điều khiển xe theo ý muốn Vì vậy để thuận tiệncho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi hệ thống lái trên ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao Việc quay vòng hay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác

Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửachữa Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu vànguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái

Đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Hyundai Elantra

2010 mong muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó Nội dung của đề tài đề cập đếncác vấn đề sau:

- Khảo sát hệ thống lái

+ Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái

+ Liên hệ giữa hệ thống lái và hệ thống treo

- Tính toán nghiệm

+ Xác định mômen cản quay vòng của các bánh xe dẫn hướng

+ Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng

+ Tính toán kiểm nghiệm bền dẫn động lái

+ Tính toán kiểm tra hình thang lái

- Chẩn đoán, bảo dưỡng sửa chữa

Các nội dung trên được trình bày theo các mục, nhằm mục đích nghiên cứu kếtcấu và nguyên lí làm việc cũng như công dụng, phân loại, yêu cầu chung của các chitiết cũng như từng cụm chi tiết Sự ảnh hưởng của các chi tiết hay từng cụm chi tiếtđến quá trình làm việc cũng như các thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho ôtô vận hành

an toàn trên đường Ngoài ra đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng sửa chữa một

số hiện tượng hư hỏng thường xuyên xảy ra của hệ thống lái

Đề tài này còn có thể giúp các cơ sở hình thành các tài liệu giảng dạy, đào tạonghề và giúp cho bạn đọc hiểu biết thêm về hệ thống lái của ôtô Đặc biệt là ô tôHyundai Elantra

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI

1.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu

1.1.1.1 Công dụng

Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để:

- Giữ cho ôtô chuyển động theo một hướng xác định nào đó

- Thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu cơ động của xe

Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:

- Vô lăng, trục lái và cơ cấu lái: dùng để tăng và truyền mômen do người lái tácdụng lên vô lăng đến dẫn động lái

- Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫnhướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng

- Cường hóa lái: Thường sử dụng trên các xe tải trọng lớn và vừa Nó dùng đểgiảm nhẹ lực quay vòng cho người lái bằng nguồn năng lượng bên ngoài Trên các xe

cỡ nhỏ có thể không có

1.1.1.2 Phân loại

Theo vị trí bố trí vô lăng, chia ra:

+ Vô lăng bố trí bên trái (tính theo chiều chuyển động) dùng cho những nước xãhội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ,

+ Vô lăng bố trí bên phải: dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên tráinhư: Anh, Thụy Điển

Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan sát của người lái, đặt biệt làkhi vượt xe

-Theo kết cấu cơ cấu lái, chia ra:

+ Trục vít - Cung răng;

+ Trục vít - Chốt quay;

+ Trục vít - Con lăn;

+ Bánh răng - Thanh răng;

+ Thanh răng liên hợp (Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng)

- Theo số lượng bánh xe chuyển hướng, chia ra:

+ Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu;

+ Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu;

- Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ trợ lực lái, chia ra:

+ Loại trợ lực thủy thuỷ lực.

+ Loại trợ lực khí (khi nén hoặc chân không)

+ Loại trợ lực điện

+ Loại trợ lực cơ khí

- Ngoài ra còn có thể phân loại theo: Số lượng các bánh xe dẫn hướng (các bánhdẫn hướng chỉ ở cầu trước, ở cả hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí cườnghóa lái

1.1.1.3 Yêu cầu

Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:

- Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định:

+ Để đảm bảo yêu cầu này thì hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong

hệ thống lái khi vô lăng ở vị trí trung gian (giữa) tương ứng với chuyển động thẳngphải nhỏ (không lớn hơn 15 độ khi có trợ lực và không lớn hơn 5 độ khi không có trợlực)

+ Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt

+ Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều

kiện làm việc và mọi chế độ chuyển động

- Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt trong mộtkhoảng thời gian rất ngắn trên một diện tích thật bé

- Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mònlốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe

- Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặcchướng ngại vật

- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vôlăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành:

+ Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150  200 N;+ Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N

+ Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xedẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa gócquay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng

1.2 CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI ĐƯỢC DÙNG TRÊN Ô TÔ

1.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập

Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.1-Vô lăng; 2-Trục lái; 3- Cơ cấu lái; 4-Trục ra của cơ cấu lái; 5- Đòn quayđứng; 6- Bộ phận hướng của hệ thống treo; 7- Đòn kéo bên; 8- Đòn lắc ; 9- Bánh xe

1.2.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc.

1- Vô lăng; 2- Trục lái; 3- cơ cấu lái; 4- Trục ra của cơ cấu lái; 5- Đònquay đứng; 6- Đòn kéo dọc; 7- Đòn quay ngang; 8- Cam quay; 9- Cạnh bên của hìnhthang lái; 10- Đòn kéo ngang; 11- Bánh xe; 12- Bộ phận phân phối ; 13- Xi lanh lực

1.2.3 Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái

1.2.3.1 Vô lăng

Vô lăng hay còn gọi là bánh lái thường có dạng tròn với các nan hoa, dùng để tạo và truyền mô men quay do người lái tác dụng lên trục lái Các nan hoa có thể bố tríđối xứng hoặc không, đều hay không đều tuỳ theo sự thuận tiện khi lái

Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chổ ngồi của ngườilái, dao động từ 190 mm (đối với xe du lịch cở nhỏ) đến 275 mm (đối với xe tải và xekhách cở lớn )

1.2.3.2.Trục lái

Trục lái là một đòn dài có thể đặc hoặc rỗng, có nhiệm vụ truyền mô men từ vôlăng xuống cơ cấu lái Độ nghiêng của trục lái sẽ quyết định góc nghiêng của vô lăng,nghĩa là ảnh hưởng đến sự thoải mái của người lái khi điều khiển

1.2.3.3 Cơ cấu lái

Cơ cấu lái thực chất là một hộp giảm tốc, có nhiệm vụ biến chuyển động quaytròn của vô lăng thành chuyển động góc (lắc) của đòn quay đứng và bảo đảm tăng mômen theo tỷ số truyền yêu cầu

- Các thông số đánh giá cơ bản

+ Tỷ số truyền động học

Hình 1-3: Các quy luật đặc trưng cho sự thay đổi tỷ số truyền động học [7]

Giá trị của i phụ thuộc vào loại và cở xe, thường nằm trong giới hạn 13-22 đốivới ôt tô du lịch và 20-25 đối với ô tô tải và khách, trong một số trường hợp có thể tới40.

Tỷ số truyền động học i có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo gócquay của vô lăng Cơ cấu lái có i thay đổi thường được dùng trong hệ thống lái không

có cường hoá Mặc dù kết cấu không phức tạp nhưng tính công nghệ kém hơn nên đắthơn so với loại cơ cấu lái có i không đổi

Qui luật thay đổ i có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và tínhnăng của xe Đối với các xe thông thường: Qui luật thay đổi i có dạng như trên hình3-3 đường 4 là hợp lý nhất

Trong phạm vi góc quay  9001200, tỷ số truyền i cần phải lớn để tăng

độ chính xác điều khiển và giảm lực cần tác dụng lên vô lăng Khi xe chạy trên đườngthẳng với tốc độ lớn, theo số liệu thống kê thì đa số thời gian hệ thống lái làm việc vớigóc quay nhỏ của vô lăng quanh vị trí trung gian Ngoài ra i tăng còn làm giảm đượccác va đập từ mặt đường

Ở các góc quay > 900 - 1200 tỷ số iω cần giảm để tăng tốc độ quay vòng,tăng tính cơ động của xe

Đối với các xe tốc độ thấp và trọng tải toàn bộ lớn, quy luật thay đổi iω đượclàm theo đường 2, để khi quay vòng không ngoặt tương đối thường xuyên thì lực cầntác dụng nhỏ

Trên các xe tốc độ rất lớn: thường sử dụng qui luật như đường 1 Khi đó, trongthời gian chuyển động thẳng với tốc độ rất lớn điều khiển ô tô được nhạy, còn khi quayvòng ngoặt với tốc độ vừa phải thì giảm được lực tác dụng.

Đối với các xe có cường hoá lái: thì i được làm không đổi (đường 3) vì lúc nàyvấn đề cần giảm nhẹ điều khiển đã có cường hoá giải quyết

b- Tỷ số truyền lực

(1-2)

Ở đây:

iF- Tỷ số truyền lực

Mr- Mô men ra khỏi cơ cấu lái (hay trên đòn quay đứng)

Mv- Mô men vào cơ cấu lái (hay trên vô lăng)

c- Hiệu suất

Hiệu suất của cơ cấu lái có thể xác định theo công thức sau:

= = (1-3)

Ở đây:

Mr, Mv - Các mô men đo ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái;

, - Các tốc độ góc tương ứng ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái;

Khi sử dụng cường hoá thì yêu cầu đặt ra với các giá trị hiệu suất giảm đi nhiều.

Do lúc này cường hoá vừa đảm bảo lái nhẹ vừa dập tắc những va đập truyền từ bánh

xe lên vô lăng

d- Khe hở trong cơ cấu lái

Khe hở trong cơ cấu lái cần phải nhỏ ở vị trí trung gian của vô lăng ứng vớichuyển động thẳng của xe Ở vị trí này, bề mặt làm việc các chi tiết của cơ cấu lái làmviệc nhiều nên cường độ mài mòn lớn và khe hở tang nhanh hơn ở các vị trí khác Dovậy, để khi điều chỉnh khe hở không xảy ra kẹt ở các vị trí biên, khe hở ở các vị trí nàyđược làm tăng lên bằng các biện pháp kết cấu và công nghệ Trong quá trình sử dụng,chênh lệch giá trị khe hở sẽ giảm dần

1 2

3

Hình 1-4: Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu lái [7]

1- cơ cấu lái còn mới; 2- cơ cấu lái đả sử dụng;

3- Sau khi đã điều chỉnh khe hở trung gian

1.2.3.4 Các loại cơ cấu lái thông dụng

a Loại trục vít - Cung răng

Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững Tuy vậy có nhượcđiểm là hiệu suất thấp th= 0,5-0,7; ng=0,4-0,55, điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạpnếu bố trí cung răng ở mặt phẳng đi qua trục trục vít

Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít

(hình 1-5) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 1-6) Cung răng đặt bên có ưu điểm là đườngtiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộchiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đótuổi thọ và khả năng tải tăng Cơ cấu lái loại này thích hợp cho các xe tải cỡ lớn Trục

vít có thể có dạng trụ tròn hay glôbôít (lõm) Khi trục vít có dạng glôbôit thì số răng ănkhớp tăng nên giảm được ứng suất tiếp xúc và mài mòn.

Ngoài ra còn cho phép tăng góc quay của cung răng mà không cần tăng chiều dài của trục vít

Hình 1-5: Trục vít lăn - cung răng đặt giữa[7]

1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ

R0 - Bán kính vòng lăn của cung răng;

t - Bước trục vít;

Z1 - Số mối ren trục vít

Góc nâng của đường ren vít thường từ 80 ÷ 120 Khe hở ăn khớp khi quay đònquay đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên, thay đổi từ 0,03  0,5 mm Sự thayđổi khe hở được đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít và vòng tròn cơ sở của cung răng cóbán kính khác

b Loại trục vít - con lăn

x

0 0

1 2

R0 R1

2

3

4

7 8

5

6

A-A

Hình 1-7 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành[7]

1- Trục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều chỉnh; 5- Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục con lăn

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1-7) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô

tô do có ưu điểm:

+ Kết cấu gọn nhẹ;

+ Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;

+ Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;

+ Hiệu suất ngịch: ηn = 0,6;

+ Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn đươc bố trí lệchvới đường trục của trục vít một khoảng 5-7 mm Khi dịch chuyển con lăn dọc theo trục

quay của đòn quay đứng thì khoảng cách A sẽ thay đổi Do đó khe hở ăn khớp cũngthay đổi.

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằngcách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vítO1 một lượng x =2,5-5 mm

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức sau:

R0- Bán kính vòng chia của bánh răng cắt trục vít;

i0- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít

Theo công thức trên ta thấy iω thay đổi theo góc quay trục vít Tuy vậy sự thayđổi này không lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí giữa ra vị trí biên) Nên có thể coi như iω

= const

c Loại trục vít - chốt quay

3

1 2

Hình 1-8: Cơ cấu lái trục vít - chốt quay[7]

1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Đòn quay

Trên hình 1-8 là kết cấu của cơ cấu lái trục vít - chốt quay.

Ưu điểm: có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờ cáchchế tạo bước răng trục vít khác nhau

Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

d Loại bánh răng - thanh răng

Hình 1-9: Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm; 5- Đai ốc điều chỉnh khe hở

bánh răng thanh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng

1 2 1

Hình 1-10: Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng [7]

1- Khớp nối; 2- Thanh răng

Bánh răng có thể răng thẳng hay răng nghiêng Thanh răng trượt trong các ốngdẩn hướng Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh răngbằng lò xo

+ Ưu điểm:

- Có tỷ số truyền nhỏ, iω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao Vì vậy được sử dụng rộng rãitrên các xe đua, du lịch, thể thao

- Hiệu suất cao

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo

+ Nhược điểm:

- Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ)

- Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc

- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng

e Loại liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

Trên hình 1-11 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng cung răng.Êcu (5) lắp lên trục vít (6) qua các viên bi nằm theo rảnh ren của trục vít cho phép thayđổi ma sát trượt thành ma sát lăn Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanhrăng ăn khớp với cung răng trên trục (4)

lỗ rót ầu; 24- Ổ đỡ chặn; 25– Vòng chặn dầu; 26– Then bán nguyệt; 27– Cung răng.

Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo côngthức :

Ở đây: R2 - Là bán kính chia cung răng;

t - Bước răng trục vít

+ Ưu điểm:

- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch = 0,85

Do hiệu suất nghịch lớn nên khi lái trên đường xấu sẽ vất vả nhưng ôtô có tính

ổn định về hướng cao khi chuyển động thẳng

- Khi sử dụng với cường hoá thì nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn không quantrọng

- Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cở lớn

1.2.3.5 Dẫn động lái

Bao gồm tất cả các chi tiết làm nhiệm vụ truyền lực từ cơ cấu lái đến các bánh

xe dẫn hướng và đảm bảo cho các bánh xe có động học quay vòng đúng

, :Các góc quay tương ứng của cam quay trái và phải

: Góc quay của đòn quay đứng

+ Tỷ số truyền lực:

(1-9)Trong đó:

Mtong - Mômen tổng tác dụng lên cam quay của các bánh xe dẫn hướng Mdq - Mômen trên đòn quay đứng

Tỷ số truyền của dẫn động lái nói chung thay đổi, do sự thay đổi cánh tay đòn của các thanh đòn Ngoài ra do sự bất đối xứng của dẫn động, tỷ số truyền còn có thể khác nhau khi xe quay trái hoặc phải

Động học quay vòng đúng của các bánh xe dẫn hướng được đảm bảo nhờ việcchọn các thông số kỹ thuật của hình thang lái và không có khe hở trong dẫn động nhờ

+ Tác dụng của góc doãng dương:

Giảm tải theo phương thẳng đứng: Nếu góc doãng bằng không tải trọng tácdụng lên trục sẽ đặt vào giao điểm giữa đường tâm lốp và trục Nó dễ làm trục haycam quay bị cong Việc đặt góc doãng dương sẽ làm tải tác dụng vào phía trong củatrục, ký hiệu F, giảm lực tác dụng lên trục và cam quay

Ngăn ngừa sự tụt bánh xe: Phản lực F có độ lớn bằng tải trọng xe, tác dụng lênbánh xe theo phương vuông góc với mặt đường F được phân tích thành F1 vuông gócvới đường tâm trục và F2 song song với đường tâm trục Lực F2 đẩy bánh xe vào trongngăn cản bánh xe tụt khỏi trục Vì vậy ổ bi trong làm lớn hơn ổ bi ngoài để chịu tảitrọng này

Ngăn cản góc doãng âm ngoài ý muốn do tải trọng gây ra: khi chất đầy tải lên

xe, phía trên các bánh xe có xu hướng nghiêng vào trong do sự biến dạng của chi tiếtcủa hệ thống treo và các bạc tương ứng Góc doãng dương giúp chống lại hiện tượngnày

Giảm lực đánh tay lái: Khi bánh mômen lớn quanh trục quay đứng do sự cảnlăn của lốp, vì vậy làm tăng lực đánh tay lái Do đó khi khoảng cách này nhỏ thì giảmlực đánh tay lái

+ Tác dụng của góc doãng âm:

Khi tải thẳng đứng tác dụng lên lốp có đặt góc doãng, lốp có xu hướng lúnxuống Tuy nhiên do bị chặn bởi mặt đường nên gai lốp sẽ bị biến dạng lúc đó tínhđàn hồi của lốp sẽ chống lại sự biến dạng này và vì vậy tác dụng lên mặt đường theohướng A Kết quả là đường sinh ra phản lực B gọi là lực camber Lực camber tăngcùng với sự tăng góc nghiêng với mặt đường cũng như khi tăng tải

Khi quay vòng lực ở bánh xe phía ngoài có tác dụng giảm lực quay vòng dotăng góc doãng dương Lực ly tâm làm nghiêng xe đang chạy vòng do tác động củacác lò xo của hệ thống treo, dẫn đến thay đổi góc doãng Ở một số xe đã tạo một chútgóc doãng âm do xe khi chuyển động thẳng do đó sẽ giảm được góc doãng dương khiquay vòng, giảm lực camber và đạt lực quay vòng tối ưu

Góc doãng cũng có thể bằng không Lý do chính để đặt góc doãng bằng không

là để ngăn cản sự mòn không đều của lốp Cả góc doãng dương hay âm đều làm mònlốp nhanh Điều này dễ hiểu khi lốp đặt nghiêng trên đường, tải trọng sẽ tập trung mộtbên lốp

-Góc nghiêng dọc của trụ xoay đứng: là sự nghiêng về phía trước hoặc phía sau của trục xoay so với đường thẳng góc với mặt đường Nếu đầu trên trục xoay nghiêng ra phía sau bánh xe ta có độ nghiêng dọc dương Nếu đầu trên trục xoay nghiêng ra phía trước bánh xe ta có độ nghiêng dọc âm.

+ Tác dụng của góc nghiêng dọc của trụ xoay đứng: Làm tăng hiệu quả trở về

vị trí chuyển động thẳng của bánh xe dẫn hướng

- Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng

Là góc đo giữa trục xoay và đường thẳng góc với mặt đường khi ta nhìn từ đầu

xe

+ Tác dụng góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng:

Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng có tác dụng làm giảm mômen cản quayvòng, tức là giảm khoảng cách từ tâm trụ xoay đứng đến điểm tiếp xúc của bánh xe vớimặt đường

Ô tô có khả năng tự ổn định trở về vị trạng thái chuyển động thẳng

Khi ô tô quay vòng với góc quay vành tay lái lớn (bán kính quay vòng càngnhỏ), lực tác động lên vành tay lái càng lớn, tức tạo điều kiện cảm nhận được mức độquay vòng của ô tô trên vành tay lái và khả năng trả về chuyển động thẳng càng lớn

Độ chụm đầu

Khi phía trước của hai bánh xe gần nhau hơn phía sau của hai bánh xe khi nhìn từ trênxuống thì gọi là độ chụm đầu (sự bố trí ngược lại gọi là độ mở) Độ chụm được xácđịnh bằng hiệu số của hai khoảng cách giữa các đầu nút sau (B) và trước (A) của vànhbánh xe nằm ở chiều cao tâm bánh xe

1.2.4 Cường hoá lái

1.2.4.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu

a- Công dụng

Trên các xe ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách hiện đạithường có trang bị cường hoá lái để:

+ Giảm nhẹ lao động cho người lái

+ Tăng an toàn cho chuyển động

Khi xe đang chạy một tốc độ lớn mà một bên lốp bị thủng, cường hoá lái đảmbảo cho người lái đủ sức điều khiển, giữ được ô tô trên đường mà không bị lao sangmột bên

Sử dụng cường hoá lái có nhược điểm là lốp mòn nhanh hơn (do lạm dụngcường hoá để quay vòng tại chỗ), kết cấu hệ thống lái phức tạp hơn và tăng khối lượngcông việc bảo dưỡng

b- Phân loại

Theo nguồn năng lượng:

+ Cường hoá thuỷ lực;

+ Cường hoá khí (khí nén hoặc chân không);

+ Cường hoá điện;

+ Cường hoá cơ khí;

Cường hoá thuỷ lực được dùng phổ biến nhất vì có kết cấu nhỏ gọn và làm việckhá tin cậy

Theo sơ đồ bố trí phân ra làm 4 dạng:

+ Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xylanh lực được bố trí chung thành một cụm;+ Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung;

+ Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xy lanh lực bố trí riêng;

+ Xy lanh lực bố trí riêng, bộ phận phân phối và cơ cấu lái bố trí chung

c Yêu cầu

Cường hoá lái phải đảm bảo các yêu cầu chính sau:

+ Khi cường hoá lái hỏng thì hệ thống lái vẫn làm việc bình thường cho dù láinặng hơn

+ Thời gian chậm tác dụng nhỏ

+ Đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay vô lăng và góc quay bánh xe dẫn hướng.+ Khi sức cản quay vòng tăng lên thì lực yêu cầu tác dụng lên vô lăng cũngtăng theo, tuy vậy không được vượt quá 100  150 N

+ Không xảy ra hiện tượng tự cường hoá khi xe đi qua chổ lồi lỏm, rung xóc.Phải có tác dụng như thế nào để khi một bánh xe dẫn hướng bị hỏng, bị nổ thìngười lái có thể vừa phanh ngặt vừa giữ được hướng chuyển động cần thiết của xe

Pl - lực tác dụng lên vành tay lái khi không có cường hoá;

Pc- lực tác dụng lên vành tay lái khi đã có cường hoá trong những điều kiệnquay vòng như trên;

- Lực do bộ cường hoá đảm nhận qui về vành tay lái

b Chỉ số phản lực của cường hoá lên vành tay lái:

 = (1-12)

Ở đây: dPc - số gia lực tác dụng lên vành tay lái đã có trợ lực;

dMc – mô men cản quay vòng của các bánh dẫn hướng

Chỉ số này đặt trưng cho khả năng đảm bảo cảm giác đường của cường hóa.Đối với cường hóa hiện nay  = 0,02- 0,05 [N/Nm]

c Độ nhạy:

Độ nhạy của cường hóa đặt trưng bằng giá trị lực tác dụng lên vành tay lái vàgóc quay của vành tay lái cần thiết để đưa cường hóa vào làm việc

1.2.4.3 Thành phần cấu tạo và sờ đồ bố trí

Bất kỳ cường hoá lái nào cũng có ba bộ phận sau:

- Nguồn lăng lượng:Nguồn năng lượng để cung cấp năng lượng cho cường hóa

có thể là bơm dầu, máy nén + bình chứa hoặc ắc quy

- Bộ phận phân phối: dùng để phân phối đều chỉnh năng lượng cung cấp cho bộphận chấp hành Đảm bảo sự tỷ lệ giữa các góc quay của vô lăng và góc quay bánh xedẩn hướng.Bộ phận phân phối thực chất là các van thủy lực khí nén hay các công tắc

và mạch điện

- Cơ cấu chấp hành: dùng để tạo và truyền lực (trợ lực) lên cơ cấu lái và dẫnđộng lái.Tùy theo loại cường hóa nó có thể là xi lanh thủy lực, xilanh khí nén hoặc cóthể là động cơ điện

Các bộ phận trên có thể được bố trí theo 4 sơ đồ sau:

+ Cơ cấu lái, bộ phạn phân phối và xilanh lực bố trí chung thành một cụm nhưtrên hình 1-20

+ Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung như trênhình 1-21

+ Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xi lanh lực bố trí riêng như trên hình 3-22.+Xi lanh lực bố trí riêng, cơ cấu lái và bộ phận phân phối bố trí chung như trênhình vẽ

Hình 1-13: Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung thành một cụm

1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xilanh lực

Hình 1-14: Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung

1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xilanh lực

Hình 1-15: Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí riêng.

1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xi lanh lực

Hình 1-16: Sơ đồ bố trí xilanh lực riêng, cơ cấu phân phối và cơ cấu lái bố trí chung

1 - cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - cơ cấu lái

Ưu nhược điểm của từng sơ đồ:

+ Nhược điểm: tất cả các chi tiết của hệ thống lái điều chịu tải lớn, là tổng lực

do người lái và cơ cấu chấp hành tác dụng Vì vậy trên các xe tải trọng lớn người takhông dùng sơ đồ bố trí này

1.3 GIỚI THIỆU XE HYUNDAI ELANTRA 2010

1.3.1 Sơ đồ và thông số kỹ thuật

1.3.2 Thông số kỹ thuật xe Hyundai Elantra 2010

Bảng 1-1: Thông số kỷ thuật của xe Hyundai Elantra [9]

-1.3.2 Các hệ thống trên xe Hyundai Elantra 2010

1.3.2.1 Động cơ

Bảng 1-2: Thông số kỷ thuật của động cơ dùng trên xe Hyundai Elantra [8]

2 3 4

8

9

9

Hình 1-18: Động cơ dùng trên xe Hyundai Elantra

1-Xupap; 2-Con độ thủy lực; 3-Cò mổ; 4-Cam; 5-Vòi phun; 6-Môtơ bước

7-Que thăm dầu; 8-Ống nạp

Xe Hyundai elantra 2010 sử dụng động cơ xăng của hãng Hyundai Động cơ

sử dụng hệ thống phân phối khí DOHC, gồm 16 xu páp DOHC (Double Overhead Camshaft) chỉ loại động cơ sử dụng 2 trục cam bố trí trên đỉnh mỗi xi-lanh Phương án

bố trí 4 van cho mỗi xi-lanh tương đối dễ dàng Động cơ có thể đạt tốc độ vòng quay lớn Đồng thời cho phép đặt xu-páp ở các vị trí tối ưu tăng khả năng vận hành Tuy nhiên nhược điểm là trong lượng hệ thống phân phối khí tăng, kết cấu phức tạp, tốn nhiều công suất quay trục cam và giá thành cao

Hệ thống làm mát: Sử dụng phương pháp làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ để làm mát, nước sau khi làm mát

động cơ sẽ đi trở lại két nước Két nước làm mát được đặt trước đầu xe để tận dụng

lượng gió qua két để làm mát nước

1.3.2.2 Hệ thống phanh

Hình 1-19: Sơ đồ hệ thống phanh dùng trên xe Hyundai Elantra

1-Bầu trợ lực; 2- Phanh dừng3-Cáp phanh dừng; 4-Xi lanh; 5-Hệ thống phanh sau; 6- Tang trống

7-Đường dẫn phanh sau; 8- Bàn đạp phanh; 9- Phanh trước

Hệ thống phanh là một hệ thống đặt biệt quan trọng nó đảm bảo cho ô tô chuyển động

an toàn ở mọi chế độ làm việc, nhờ đó mới có thể phát huy hết khả năng động lực nâng

cao tốc độ và năng suất vân chuyển của xe.

Hệ thống phanh được sử dụng trên xe Hyundai Elantra 2010:

- Phanh trước sử dụng phanh đĩa thông gió 274mm, có hổ trợ các hệ thống phân bố lựcphanh điện tử EBD và hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hỗ trợ phanh BA

- Phanh sau sử dụng phanh tang trống đĩa đặt 261mm và gồm có các hệ thống phân bốlực phanh đện tử EBD hệ thống chống bó cứng phanh ABS và hỗ trợ Phanh BA

- Đây là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử để nhận biết một hoặc nhiều bánh

bị bó cứng trong quá trình phanh của xe Hệ thống này giám sát tốc độ của các bánhkhi phanh Khi một hoặc nhiều lốp có hiện tượng bó cứng, hệ thống này sẽ điều chỉnh

áp lực phanh đến từng bánh, loại bỏ khả năng lốp trượt - duy trì khả năng điều khiển

xe Thông thường hệ thống máy tính trên xe có trang bị ABS sẽ thay đổi áp lực phanhkhoảng 30 lần/giây, từ mức áp lực tối đa lên một bánh xe đến áp lực bằng 0 Các thiết

bị chống bó cứng phanh ABS hiện đại gồm một máy tính, 4 cảm biến tốc độ trên từngbánh và các van thủy lực Khi CPU nhận thấy một hay nhiều bánh có tốc độ quaychậm hơn mức quy định nào đó so với các bánh còn lại, nó sẽ tự động giảm áp suất tácđộng lên phanh Tương tự, nếu một trong các bánh quay quá nhanh, Chíp điện tử cũng

tự động tác động lực trở lại, đồng thời tạo độ rung giật ở bàn đạp phanh để báo chongười lái biết ABS đang hoạt động Khi hoạt động, ABS nhả - nhấn piston khoảng 15lần mỗi giây Nhờ đó khi xảy ra các tình huống khẩn cấp hệ thống ABS sẽ giúp ngườilái có thể khiểm soát chu trình chuyển động trong suốt quá trình phanh

1.3.2.3 Hệ thống treo

Hình 1-20: Hệ thống treo dùng trên xe Hyundai Elantra

1-Giảm chấn; 2- Đế lò xo; 3-Đệm 4- Lò Xo; 5- Dầm xoắn; 6- Khớp bản lề nối khung

xe; 7- Bu lông trụ gá giảm chấn; 8- Bạc lót; 9- Đệm cao su; 10- Ê cu;

11- Ngưỡng trục; 12- Ê cu

Hệ thống treo là tập hợp các cơ cấu dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô vớicác cơ cấu hay hệ thống truyền động Hệ thống treo dùng trên xe Hyundai elantra gồm

Hệ thống treo trước kiểu McPherson gồm lò xo, giảm chấn và ngõng thanh giằng đượctích hợp thành một khối Loại mới sử dụng lò xo chịu tải bên làm giảm lực ma sát vớithành bên tác động lên pitông thanh giảm chấn, nhờ đó hoạt động êm hơn Thanh ổnđịnh nối thanh giằng McPherson ở bên trái và bên phải Điều chỉnh độ chụm có thểthực hiện được thông qua đầu thanh lái ngang được nối với thanh lái ngang thông quamối nối ren.

Hệ thống treo sau được sử dụng là hệ thống treo đa liên kết, giảm sóc bằng khí với thanh ổn định

1.3.2.4 Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực bao gồm hộp số , biến mô thủy lực và các bộ phận khác có nhiệm

vụ truyền và biến đổi mô men xoắn của động cơ đến bánh xe chủ động sao cho phùhợp giữa chế độ làm việc của động cơ và mô men sinh ra trong quá trình ô tô chuyểnđộng Cắt dòng công suất trong thời gian ngắn hoặc dài, thực hiện đổi chiều chuyểnđộng của ô tô giúp ô tô chuyển động lùi, tạo khả năng chuyển động êm diệu và thayđổi tốc độ cần thiết trên đường

a Hộp sô: Xe Hyundai Elantra 2010 được trang bị hộp số tự động 4 cấp và 1 cấp số lùi Sử dụng loại bơm parachoid

Để đảm bảo an toàn và tránh các tác động vô tình, cần sang số không thể di chuyển từ vị trí này đến một vị trí khác trừ khi bạn phải thực hiện một thao tác được chỉ định khác Đối với xe Hyundai Elantra, phải đưa cần sang số sang một bên mới có thể di chuyển từ số P đến các số khác

Chức năng các vị trí số:

+ Vị trí P: Dùng khi đỗ xe, trục ra của hộp số được khóa bằng khóa cơ khí Xe không di chuyển và có thể khởi động

+ Vị trí R: Dùng để lùi xe, không khởi động được và bật công tắc đèn lùi

+ Vị trí N: Dùng khi xe dừng tạm thời, xe không thể tự động di chuyển được, trục ra không bị khóa, có thể khởi động được

+ Vị trí D: Dùng khi lái xe ở chế độ chạy và điều kiện đường xá thông thường Việc sang số được thực hiện hoàn toàn tự động Không thể khởi động động cơ ở vị trí này Nếu không đạp phanh dù không đạp ga thì xe cũng có xu thế tiến từ từ về phía trước

Đối với xe trang bị hộp số tự động, không có li hợp để ngắt động cơ và hộp số Thay vào đó, người ta sử dụng một thiết bị gọi là biến mô thủy lực Bộ biến mô vừa

truyền vừa khuyếch đại mô men từ động cơ vào hộp số (Bộ truyền bánh răng hành tinh) bằng việc sử dụng dầu hộp số tự động (ATF) như một môi chất.

Bảng 1-3: Thông số của hộp số tự đông A4CF2 dùng trên xe Hyundai Elantra [8]

Hình 1-21 Hộp số tự động dùng trên xe Hyundai elantra

1-Đĩa ly hợp; 2-Trục ra ly hợp; 3-Võ; 4-Phanh; 5-Phanh; 6-Trục ra; 7-Bộ vi sai

8-Bộ giảm chấn; 9-Trục vào; 10-Bơm dầu; 11-Bộ biến mô

5 6

7 9

12

13 14

Hình 1-22: Sơ đồ hệ thống lái dùng trên xe Hyundai Elantra

1-Đai ốc hãm; 2-Thanh kéo bên; 3-Chụp cao su; 4-Thanh lái; 5-Khớp cầu; 6-Đòn quayđứng;7-Bánh xe; 8-Khớp các đăng; 9-Trục các đăng; 10-Cớ cấu lái; 11-Động cơ

điện;12-Hộp điều khiển lái;13-Vô lăng;14-Trục lái

Chương 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE HYUNDAI ELANTRA

7 9

12 13 14

Hình 2-1: Sơ đồ hệ thống lái dùng trên xe Hyundai Elantra

1-Đai ốc hãm; 2-Thanh kéo bên; 3-Chụp cao su; 4-Thanh lái; 5-Khớp cầu; 6-Đòn quayđứng;7-Bánh xe; 8-Khớp các đăng; 9-Trục các đăng; 10-Cớ cấu lái; 11-Động cơ

điện;12-Hộp điều khiển lái;13-Vô lăng;14-Trục lái

2.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe Hyundai elantra

2.1.2.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe Hyundai elantra

Hệ thống lái trên xe Hyundai Elantra 2010 gồm có vành tay lái được lắp vớitrục lái, trục lái liên kết với cơ cấu lái thông qua trục các đăng Khi muốn điều khiển

xe hướng sang trái hoặc phải thì người lái xoay vành tay lái qua trái hoặc phải, lúc đó

lực ở vành tay lái sẽ truyền qua trục lái đến khớp các đăng và đi đến cơ cấu lái Cơ cấulái trên xe Hyundai Elantra 2010 là kiểu bánh răng thanh răng Lực xoay của vành taylái được truyền đến làm xoay bánh răng và biến chuyển động xoay tròn của bánh răngthành chuyển động tịnh tiến của thanh răng, thanh răng sẽ truyền chuyển động đếnrotyun lái làm bánh xe chuyển động sang trái hoặc phải.

Môn men quay từ trục lái truyền tới cơ cấu bánh răng thanh răng thành chuyển động tịnh tiến để dịch chuyển thanh răng sang phải hoặc trái Chuyển động này thông qua hình thang lái làm quay các bánh xe dẫn hướng

Khi không có sự hổ trợ của hệ thống trợ lực lái, cơ cấu bánh răng – thanh răng sẽđược điều khiển bằng tay nhưng với lực nặng hơn Chuyển động quay từ vô lăng sẽtruyền xuống bánh răng, bánh răng ăn khớp với thanh răng và biến chuyển đông quaycủa bánh răng thành chuyển động tịnh tiến của thanh răng làm thanh răng dịch chuyểnsang 2 phía

2.1.2.1 Sơ đồ khối nguyên lý của hệ thống trợ lực lái điện

Trợ lực lái được điều khiển theo các bản đồ được lưu trũ sẵn trong bộ nhớ củaECU EPS ECU có thể lưu trũ 16 bản đồ, các bản đồ này được kích hoạt ở nhà máyphụ thuộc vào các yêu cầu cho trước

12 11

10 5

9 8

4

3

7 2

Hình 2-2: Sơ đồ khối nguyên lý trợ lực lái điện trên xe hyundai elantra

1- Dòng cấp mô tơ; 2- Tốc độ mô tơ; 3- Vận tốc mô tơ; 4- Mô men xoắn

;5- Bù pha 6- Điều khiển dòng tối đa cho mô tơ; 7- Điều khiển bù rung

động; 8- Điều khiển phục hồi; 9- Điều khiển bù; 10- Điều khiển chính; Dòng đích; 12- Hạn chế dòng cấp áp tối đa ra mô tơ; 13- Điều khiển dòng

11-cấp ra mô tơ; 14- Dòng 11-cấp cho mô tơ