Bài Giảng Hệ Thống Lái Ô Tô _ www.bit.ly/taiho123

Quan hệ hình học ArkermanQuan hệ hình học của Arkerman biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn hớng quanh trục trụ đứng, với giả thiết tâm quay vòng của xe nằm trên đờng kéo dài củ

Mã bài Tên bài Thời gian

Mục Tiêu bài học:

Học xong bài này người học cú khả năng:

- Phỏt biểu đỳng yờu cầu, nhiệm vụ và phõn loại hệ thống lỏi

- Giải thớch được cấu tạo, nguyờn tắc hoạt động và phương phỏp kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lỏi

- Thỏo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng cỏc bộ phận của hệ thống lỏi đỳng yờu cầu kỹ thuật

Nội dung bài học

I Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống lái.

1 Nhiệm vụ:

Hệ thống lái dùng để thay đổi hớng di chuyển của xe ôtô bằng các bánh dẫn ớng Bởi vậy chức năng của hệ thống lái là giữ nguyên hay thay đổi hớng chuyển động của xe theo ý muốn của ngời điều khiển

h-2 Yêu cầu:

Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Kết cấu đơn giản, điều khiển dễ dàng, nhanh nhạy, chính xác và an toàn

Đảm bảo tính động học quay vòng cho các bánh xe khi chuyển động

3 Phân loại:

+ Theo phơng pháp chuyển hớng

Chuyển hớng hai bánh xe cầu trớc

Chuyển hớng tất cả các bánh xe (4WS)

+ Theo đặc điểm truyền lực

Hệ thống lái cơ khí (hệ thống lái thờng)

Hệ thống lái có trợ lực

+ Theo kết cấu cơ cấu lái

Cơ cấu lái kiểu trục vít - con lăn

Cơ cấu lái kiểu trục vít - êcu - cung răng

Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng.

+ Theo cách bố trí vành tay lái

Vành tay lái bên trái

Vành tay lái bên phải

II Cấu tạo và hoạt động của hệ thống lái

1 Kết cấu của hệ thống lái

1.1 Cơ cấu lái

a Công dụng

Cơ cấu lái biến đổi chuyển động quay của vành tay lái thành chuyển động xoay

và tịnh tiến của các chi tiết dẫn động lái

Cơ cấu lái hoạt động nh một hộp giảm tốc để tăng mômen tác động của ngời lái

đến bánh xe dẫn hớng

b Yêu cầu

Có thể quay cả hai chiều để đảm bảo chuyển động ổn định

Có hiệu suất cao để lái nhẹ nhàng, trong đó hiệu suất chiều thuận lớn hơn hiệu suất theo chiều ngợc để các va đập từ mặt đờng đợc giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái

Hình 1-1 Sơ đồ hệ thống lái.

1 Vành lái 4 Đòn quay dẫn động 7 Đòn bên.

2 Trục lái 5 Đòn kéo dọc 8 Khớp cầu.

3 Bánh xe dẫn hớng 6 Trụ đứng 9 Cơ cấu lái.

10 Đòn ngang liên kết.

Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, tuổi thọ cao.

Dễ tháo lắp, điều chỉnh

c Phân loại

+ Nhóm cơ cấu lái dùng trục vít lõm

Trục vít - bánh vít

Trục vít - con lăn

Trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

+ Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng, cơ cấu này đợc sử dụng rộng rãi với hiệu suất làm việc cao

+ Cơ cấu lái trục vít - con lăn

Hình 1-2 Cơ cấu lái trục vít - con lăn.

1 Trục chủ động 2 Vỏ cơ cấu lái 3 Đệm tựa ổ bi.

4 Vòng ngoài ổ bi 5 Trục vít lõm 6 Vòng ngoài ổ bi dới

7 Đệm điều chỉnh ổ bi 8 Nắp dới 9 Trục con lăn.

Con lăn luôn ăn khớp với trục vít và quay trơn trên chốt nhờ ổ bi Chốt con lăn

đặt trên nạng đồng thời là trục con lăn Trục con lăn đặt trên bạc tựa dài và đợc hạn chế dọc trục nhờ ốc giữ và điều chỉnh Đầu ngoài trục con lăn dạng hình côn

then hoa tam giác để lắp đòn quay đứng dẫn động hệ thống lái Để giữ chặt đòn

đứng với trục con lăn dùng đệm vênh và êcu Vỏ cơ cấu lái có các lỗ để bắt trên khung xe, trên lắp còn có lỗ đổ dầu và xác định mức dầu trong cơ cấu lái

+ Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

Hình 1-4 Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

Bánh răng có cấu tạo răng nghiêng, đầu dới lắp trên ổ bi kim, đầu trên lắp trên ổ

bi cầu Để điều chỉnh các ổ này, dùng một êcu lớn ép chặt ổ cầu trên vỏ Êcu rỗng trong đó có phớt che bụi đảm bảo bánh răng quay nhẹ nhàng Vì bánh răng

có kích thớc nhỏ nên đợc chế tạo liền trục

Hình 5.32 Cơ cấu lái trục vít - êcubi - thanh răng - bánh răng.

1 Êcubi và bi 5 Phớt 9 Vỏ cơ cấu lái 13 Đệm làm kín

2 ổ bi 6 Trục vít 10 Bánh răng rẻ quạt 14 Nắp

3 ốc điều chỉnh 7 ổ bi 11 ốc tựa điều chỉnh 15 Bi

4 Ê cu khóa 8 Phớt 12 Ê cu khóa

Thanh răng nằm dới bánh răng có cấu tạo răng nghiêng Phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía trái, phần thanh còn lại có dạng tròn, thanh răng chuyển động tịnh tiến trên hai bạc trợt Cụm bạc trợt có tiết diện dạng vành khăn nằm bên phải, cụm bạc trợt nửa vành khăn nằm phía dới bánh răng Bạc trợt nửa vành khăn có lò xo trụ tỳ chặt và đợc điều chỉnh thờng xuyên trong sử dụng thông qua các êcu điều chỉnh Giữa bạc trợt và êcu điều chỉnh luôn tồn tại khe hở để đảm bảo tác dụng của lò xo tỳ Trên êcu điều chỉnh có ốc khóa chặt để tránh tự nới lỏng ốc điều chỉnh Cơ cấu lái đặt trên vỏ xe để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền bánh răng nghiêng

Cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

Trục vít quay xung quanh tâm, êcu ôm ngoài trục vít thông qua các viên bi ăn khớp tạo nên bộ truyền trục vít - êcu, bên ngoài êcu có các răng dạng thanh răng Các răng của bánh răng ăn khớp với thanh răng tạo nên bộ truyền thanh răng - cung răng Khi trục vít quay, êcu thanh răng chuyển động tịnh tiến, cung răng chuyển động lắc

1.2 Dẫn động lái

Quan hệ hình học của Arkerman (Sơ đồ động học quay vòng của ôtô có hai bánh

xe dẫn hớng phía trớc)

Hình 1-6 Quan hệ hình học Arkerman

Quan hệ hình học của Arkerman biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn hớng quanh trục trụ đứng, với giả thiết tâm quay vòng của xe nằm trên đờng kéo dài của tâm trục cầu sau

Để thoả mãn điều kiện không bị trợt bánh xe sau thì tâm quay vòng phải nằm trên đờng kéo dài của tâm cầu sau, mặt khác các bánh xe dẫn hớng phải quay theo các góc α (với bánh xe ngoài), góc β (với bánh xe trong)

Quan hệ hình học đợc xác định theo công thức: cotgα = cotgβ = B/L

Trong đó:

B là chiều rộng cơ sở đờng trụ đứng trong mặt phẳng đi qua tâm trục bánh xe và song song với mặt đờng

L là chiều dài cơ sở của xe

Để đảm bảo điều kiện này, trên xe có sử dụng cơ cấu 4 khâu có tên là hình thang lái Đantô Hình thang lái Đantô chỉ đáp ứng gần đúng nhng do kết cấu đơn giản nên chúng có mặt ở hầu hết các xe con

a Hình thang lái

Hình 1-7 Cơ cấu 4 khâu có dầm cầu liền.

a Đòn ngang liên kết nằm sau dầm cầu.

b Đòn ngang liên kết nằm trớc dầm cầu.

Cơ cấu 4 khâu đặt trên cầu trớc có dầm cầu liền, cấu tạo gồm: Dầm cầu cứng đóng vai trò một khâu cố định, hai đòn bên dẫn động các bánh xe, đòn ngang liên kết hai

đòn bên bằng khớp cầu Các đòn bên quay quanh đờng tâm trụ đứng

Trên hệ thống treo độc lập, số lợng đòn và khớp tăng lên nhằm đảm bảo các bánh xe dịch chuyển độc lập Số lợng đòn tăng lên tùy thuộc vào kết cấu cơ cấu lái, vị trí bố trí cơ cấu lái, không gian cho phép bố trí đòn, khớp, độ cứng vững của kết cấu Nhng vẫn đảm bảo quan hệ hình học của Arkerman, tức là gần

đúng với cơ cấu Đantô

Hình 1-8 Cơ cấu đòn ngang nối liên kết trên hệ thống treo độc lập

a Đòn ngang nối nằm sau dầm cầu

b Đòn ngang nối năm trớc dầm cầu

Trạng thái quay vòng của xe, nếu thực hiện quan hệ hình học Arkerman đợc gọi

là quay vòng "đủ", tức là chỉ có khi lốp là tuyệt đối cứng, vận tốc quay vòng nhỏ, góc quay bánh xe dẫn hớng nhỏ Trong thực tế, bánh xe đàn hồi chịu lực bên (lực ly tâm, gió bên, đờng nghiêng ), vận tốc lớn, góc quay vòng thờng xuyên

thay đổi Nên quan hệ hình học thờng xuyên biến động gây nên trạng thái quay vòng "thừa" hoặc "thiếu".

Hình 1-9 Dẫn động lái của cơ cấu lái xe Vônga.

Dẫn động lái ở hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1-10 Dẫn động cơ cấu lái xe Gat 53

Hệ thống treo trớc phụ thuộc thờng sử dụng ở xe tải, cơ cấu lái chủ yếu là trục vít

- con lăn hay trục vít vô tận - êcu bi - cung răng - thanh răng Hai cơ cấu này đều

sử dụng đòn quay

Cơ cấu lái đặt phía trớc dầm cầu Dẫn động lái gồm các đòn quay và thanh kéo dọc, thanh kéo ngang Các đòn quay và thanh kéo nối với nhau qua khớp cầu Cơ cấu hình thang lái đặt phía sau cầu xe, chiều dài thanh kéo ngang có thể thay đổi

đợc để điều chỉnh hai bánh xe dẫn hớng

Khi quay vành tay lái, dầm cầu chuyển hớng xoay trong mặt phẳng thẳng đứng, tác động cho cần kéo dọc dịch chuyển thông qua cần quay trên làm xoay bánh

xe dẫn hớng bên trái Cơ cấu hình thang lái có tác dụng làm bánh xe dẫn hớng bên phải xoay theo với góc độ phù hợp

Các chi tiết của dẫn động lái

đó điều chỉnh độ chụm hai bánh xe dẫn hớng Cơ cấu điều chỉnh chiều dài thanh kéo ngang thờng dùng ống ren có bulông hãm

c Khớp cầu

Hình 1-12 Khớp cầu

a Bạc kim loại b.Bạc nhựa c Bạc cao su

Khớp cầu dùng để nối giữa các đòn quay và đòn kéo Với yêu cầu là không có khoảng hở và giảm các lực va đập lên dẫn động lái và vành tay lái

Khớp cầu dùng cho hệ thống lái có hai loại: Khớp cầu bôi trơn thờng xuyên và khớp cầu bôi trơn một lần Khớp cầu bôi trơn thờng xuyên có vú mỡ để thờng xuyên bơm mỡ bôi trơn, khớp này thờng dùng cho xe tải, xe dùng trong điều

kiện địa hình xấu Các loại khớp cầu dùng cho xe con ngày nay là loại không cần bảo dỡng, có thể có các loại khớp cầu bôi trơn "vĩnh cửu".

d Vành tay lái và trục tay lái

Vành tay lái và trục lái đợc đặt trong buồng lái, là bộ phận cần thiết để điều khiển chuyển động của xe Vành tay lái và trục lái truyền lực điều khiển đến cơ cấu lái Trục lái đảm bảo độ cứng để truyền mô men nhng lại phải giảm rung

Hình 1-13 Trục lái và vành tay lái.

1 Vành lái 4 Vỏ trục lái.

2 Cụm điều khiển gạt ma 5 Khớp các đăng.

3 Cụm khóa điện 6 Trục các đăng.

7 Khớp cao su.

1.3 Các góc lắp đặt bánh xe dẫn hớng

Cách bố trí bánh xe dẫn hớng liên quan trực tiếp đến tính năng điều khiển, tính

ổn định chuyển động Các góc lắp đặt bánh xe dẫn hớng bao gồm:

Góc doãng của bánh xe

Góc chụm của bánh xe

Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hớng.

Góc nghiêng dọc của chốt chuyển hớng

a Góc doãng của bánh xe dẫn hớng (γ)

Hình 1-14 Góc doãng của bánh xe dẫn hớng

Góc doãng của bánh xe là góc nghiêng của bánh xe về bên phải hay bên trái so với mặt phẳng vuông góc với mặt đờng Nếu đầu trên bánh xe nghiêng ra ngoài ta có góc doãng dơng Nếu đầu trên bánh xe nghiêng vào trong ta có góc doãng âm

Góc doãng bánh xe đợc tính theo độ và nhỏ hơn 10 Đa số xe bố trí góc doãng

d-ơng, với xe du lịch góc doãng nằm trong khoảng 5' ữ 10', với xe tải có giá trị lớn hơn

ra ngoài, bánh xe ngoài nghiêng vào trong có góc doãng âm, bánh xe trong nghiêng ra ngoài tạo góc doãng âm Khi góc doãng của hai bánh xe bị sai lệch sẽ làm nặng tay lái, không ổn định

ở các xe cao tốc thờng bố trí góc doãng âm, góc doãng bánh xe do nhà chế tạo quy

định Đa số các xe có hệ thống treo độc lập đều có khả năng điều chỉnh góc doãng bánh xe

b Độ chụm của bánh xe dẫn hớng

Hình 1-15 Độ chụm bánh xe dẫn hớng

Độ chụm của bánh xe dẫn hớng thờng đợc tính bằng mm, xác định hiệu (B - A), trong đó A và B là kích thớc đo hai mép lốp phía trớc và phía sau ở hai vị trí xe chuyển động thẳng Độ chụm âm khi hai bánh xe đặt chụm về phía trớc, độ chụm dơng khi hai bánh xe đặt chụm về phía sau

Độ chụm có ảnh hởng lớn đến sự mài mòn lốp và ổn định hệ thống lái Để sự mài mòn lốp xảy ra ít nhất trong quá trình hoạt động của hai bánh xe cần phải lăn song song với nhau

ở cầu trớc chủ động dẫn hớng, lực kéo cùng chiều chuyển động nên ép hai bánh

xe dẫn hớng về phía trớc, do đó độ chụm có giá trị âm

Trên xe con, độ chụm có giá trị từ 2 ữ 3 mm

Trên xe tải, độ chụm có giá trị từ 3 ữ 8 mm

Độ chụm bánh xe dẫn hớng điều chỉnh đợc bằng cách thay đổi chiều dài đòn kéo ngang của cơ cấu hình thang lái Trên một số xe hai bánh sau cũng đặt góc chụm

c Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hớng

Hình 1-16 Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hớng

Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hớng còn gọi là góc nghiêng trong, đó là góc giữa đờng tâm của chốt chuyển hớng với mặt phẳng đứng dọc theo thân xe Chốt chuyển hớng có góc nghiêng ngang nhằm tác dụng sau

Giảm cánh tay đòn của bánh xe dẫn hớng nên giảm lực quay vành tay lái, điều khiển xe nhẹ nhàng hơn

Trên các xe có hệ thống treo độc lập, góc nghiêng trong của chốt chuyển hớng

có thể điều chỉnh đợc bằng đệm điều chỉnh ở hệ thống treo độc lập hai đòn ngang, tổng các góc doãng bánh xe và góc nghiêng trong của chốt chuyển hớng

là đại lợng không đổi Bởi vậy nếu điều chỉnh góc doãng đúng thì góc nghiêng trong của chốt chuyển hớng cũng đúng và ngợc lại

d Góc nghiêng dọc của chốt chuyển hớng

Hình 1-17 Góc nghiêng dọc của chốt chuyển hớng

Góc nghiêng dọc của chốt chuyển hớng là góc giữa đờng tâm chốt chuyển hớng với mặt phẳng thẳng đứng theo chiều ngang thân xe Góc nghiêng dọc dơng khi

chốt chuyển hớng nghiêng về phía sau, góc nghiêng dọc âm khi chốt chuyển ớng nghiêng về phía trớc.

h-Góc nghiêng dọc của chốt chuyển hớng trên xe du lịch thông thờng điều chỉnh

đợc, phơng pháp điều chỉnh tùy thuộc vào kết cấu hệ thống treo Trên xe thờng

Trờng hợp muốn xe quay vòng sang trái, ngời lái tác dụng một lực quay vành tay lái theo chiều ngợc chiều kim đồng hồ Các quá trình xảy ra tơng tự nh trờng hợp quay vòng sang phải, nhng với chiều ngợc lại

III bảo dỡng các bộ phận bên ngoài của hệ thống lái.

1 Công tác chuẩn bị:

+ Chuẩn bị phòng học, xởng thực hành:

-Phòng học, xưởng thực hành phải đợc sắp đặt hợp lý, khoa học

+ Chuẩn bị dụng cụ và trang thiết bị:

- Các hệ thống lái ô tô

- Bộ dụng cụ cầm tay nghề sửa chữa ô tô

- Các thiết bị kiểm tra, sửa chữa gầm ô tô

+ Chuẩn bị vật liệu:

- Giẻ sạch, dầu, mỡ bôi trơn, dầu điêzel

- Xe ôtô

2 quy trình tháo, lắp, kiểm tra bên ngoài các bộ phận

- Tháo vành tay lái, trục tay lái

- Tháo đòn quay đứng, đòn lái dọc

- Tháo cơ cấu lái

- Tháo bơm trợ lực

- Tháo lốp ra khỏi cầu xe

- Tháo hình thang lái

2 2 Vệ sinh làm sạch chi tiết :

- Thấm dầu điêzen vào các chi tiết, sau đó dùng nớc cao áp xối cho sạch dầu mỡ

và dùng khí nén giẻ khô, xì khô, lau sạch các chi tiết

- Đối với các chi tiết dính nhiều đất cát phải rửa riêng Trớc khi rửa nên cạo sạch

đất cát, dầu mỡ bám bên ngoài chi tiết, dùng khí nén thổi sạch bụi bẩn

2.3 Bảo dỡng:

Sau khi kiểm tra làm sạch các cụm thì tiến hành bảo dỡng, diều chỉnh và lắp ráp

hệ thống lái Quy trình lắp ráp ngợc lại với quy trình tháo.

- Khi lắp đòn quay đứng vào hộp tay lái phải chia tay lái, thứ tự làm nh sau: + Để các bánh xe dẫn hớng ở trạng thái đi thẳng

+ Chia đôi hành trình vành tay lái.(quay hết tay lái về một phía, đếm số vòng, sau đó quay ngợc trả lại 1/2 số vòng vừa đếm)

+ Lắp đòn quay đứng vào hộp tay lái là xong

Điều chỉnh hệ thống lái

- Điều chỉnh khe hở ăn khớp cơ cấu lái bằng cách nới lỏng đai ốc hãm, vặn vít

điều chỉnh vào hoặc ra bao giờ không có độ rơ, quay lái nhẹ là đợc

- Điều chỉnh độ chụm bánh xe: kích nổi cầu dẫn hớng, nới lỏng bu lon hãm hai

đầu đòn lái ngang, lắp thớc đo độ chụm vào vị trí dùng kìm chết xoay đòn lái ngang bao giờ đạt kích thớc là đợc Xe con độ chụm là : 1,5 – 3 mm

Xe tải 5 – 8 mm.

- Điều chỉnh bán kính quay vòng nhỏ nhất bằng cách nới lỏng đai ốc hãm, vặn

bu lon điều chỉnh ra hoặc vào sao cho bán kính quay vòng hai bên phải bằng nhau ( đờng đồi núi bán kính nhỏ, đờng đồng bằng bán kính lớn )

mã bài Tên bài Thời gian

Mục tiêu bài học

Học xong bài này người học cú khả năng:

- Phỏt biểu đỳng yờu cầu, nhiệm vụ và phõn loại cơ cấu lỏi

- Giải thớch được cấu tạo và nguyờn tắc hoạt động của cơ cấu lỏi

- Thỏo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa được cơ cấu lỏi đỳng yờu cầu kỹ thuật

Nội dung bài học

I nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại cơ cấu lái.

Có thể quay cả hai chiều để đảm bảo chuyển động ổn định

Có hiệu suất cao để lái nhẹ nhàng, trong đó hiệu suất chiều thuận lớn hơn hiệu suất theo chiều ngợc để các va đập từ mặt đờng đợc giữ lại phần lớn ở cơ cấu lái

Đảm bảo tỷ số truyền hợp lý

Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, tuổi thọ cao

Dễ tháo lắp, điều chỉnh

+ Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng, cơ cấu này đợc sử dụng rộng rãi với hiệu suất làm việc cao.

II cấu tạo và hoạt động của cơ cấu lái.

1 Cấu tạo

1.1.Cơ cấu lái trục vít - con lăn

Hình 2-1 Cơ cấu lái trục vít - con lăn.

1 Trục chủ động 2 Vỏ cơ cấu lái 3 Đệm tựa ổ bi.

4 Vòng ngoài ổ bi 5 Trục vít lõm 6 Vòng ngoài ổ bi dới

7 Đệm điều chỉnh ổ bi 8 Nắp dới 9 Trục con lăn.

Con lăn luôn ăn khớp với trục vít và quay trơn trên chốt nhờ ổ bi Chốt con lăn

đặt trên nạng đồng thời là trục con lăn Trục con lăn đặt trên bạc tựa dài và đợc hạn chế dọc trục nhờ ốc giữ và điều chỉnh Đầu ngoài trục con lăn dạng hình côn then hoa tam giác để lắp đòn quay đứng dẫn động hệ thống lái Để giữ chặt đòn

đứng với trục con lăn dùng đệm vênh và êcu Vỏ cơ cấu lái có các lỗ để bắt trên khung xe, trên lắp còn có lỗ đổ dầu và xác định mức dầu trong cơ cấu lái

1.2 Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

Hình 2-2 Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

Bánh răng có cấu tạo răng nghiêng, đầu dới lắp trên ổ bi kim, đầu trên lắp trên ổ

bi cầu Để điều chỉnh các ổ này, dùng một êcu lớn ép chặt ổ cầu trên vỏ Êcu rỗng trong đó có phớt che bụi đảm bảo bánh răng quay nhẹ nhàng Vì bánh răng

có kích thớc nhỏ nên đợc chế tạo liền trục

Thanh răng nằm dới bánh răng có cấu tạo răng nghiêng Phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía trái, phần thanh còn lại có dạng tròn, thanh răng chuyển động tịnh tiến trên hai bạc trợt Cụm bạc trợt có tiết diện dạng vành khăn nằm bên phải, cụm bạc trợt nửa vành khăn nằm phía dới bánh răng Bạc trợt nửa vành khăn có lò xo trụ tỳ chặt và đợc điều chỉnh thờng xuyên trong sử dụng thông qua

các êcu điều chỉnh Giữa bạc trợt và êcu điều chỉnh luôn tồn tại khe hở để đảm bảo tác dụng của lò xo tỳ Trên êcu điều chỉnh có ốc khóa chặt để tránh tự nới lỏng ốc điều chỉnh Cơ cấu lái đặt trên vỏ xe để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền bánh răng nghiêng.

1.3 Cơ cấu lái trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

Hình 2-3 Cơ cấu lái trục vít - êcubi - thanh răng - bánh răng.

1 Êcubi và bi 5 Phớt 9 Vỏ cơ cấu lái 13 Đệm làm kín

2 ổ bi 6 Trục vít 10 Bánh răng rẻ quạt 14 Nắp

3 ốc điều chỉnh 7 ổ bi 11 ốc tựa điều chỉnh 15 Bi

4 Ê cu khóa 8 Phớt 12 Ê cu khóa

Trục vít quay xung quanh tâm, êcu ôm ngoài trục vít thông qua các viên bi ăn khớp tạo nên bộ truyền trục vít - êcu, bên ngoài êcu có các răng dạng thanh răng Các răng của bánh răng ăn khớp với thanh răng tạo nên bộ truyền thanh răng - cung răng Khi trục vít quay, êcu thanh răng chuyển động tịnh tiến, cung răng chuyển động lắc

2 Nguyên tắc hoạt động chung:

Vành tay lái có nhiệm vụ tạo ra mômen quay cần thiết khi ngời lái tác dụng vào Trục lái truyền mômen quay xuống cơ cấu lái

Khi muốn thay đổi hớng chuyển động của xe, ngời lái tác dụng một lực để quay vành tay lái Giả sử muốn xe quay vòng sang phải, ngời lái quay vành tay lái theo chiều kim đồng hồ Mômen quay đợc trục lái truyền tới cơ cấu lái làm trục vít quay, bánh vít quay theo và đòn quay đứng xoay một góc về phía sau trong mặt phẳng thẳng đứng Thanh kéo dọc tác động vào đòn quay ngang làm cam quay bánh xe xoay một góc về phía phải Qua cơ cấu hình thang lái, bánh xe bên phải cũng xoay về phía phải một góc nhất định, hớng chuyển động của xe quay vòng sang phải Muốn xe chuyển động thẳng, ngời lái cần phải quay vành tay lái theo chiều ngợc lại.

Trờng hợp muốn xe quay vòng sang trái, ngời lái tác dụng một lực quay vành tay lái theo chiều ngợc chiều kim đồng hồ Các quá trình xảy ra tơng tự nh trờng hợp quay vòng sang phải, nhng với chiều ngợc lại

III hiện tợng, nguyên nhân h hỏng và phơng pháp kiểm tra, bảo dỡng, sửa chữa cơ cấu lái.

- Có sự mòn khuyết các khớp nối cầu của cơ cấu dẫn động lái

Điều khiển lái không chính xác

- Mất an toàn

2 Tay lái nặng - Điều chỉnh cơ cấu lái quá chặt hoặc do

thiếu dầu

- Dẫn động lái bị chặt (khe hở các khớp quá nhỏ , thiếu mỡ bôi trơn)

- Bánh xe trớc không đủ - Khó điều khiển

- Gây mệt mỏi cho ngời lái.áp suất

- Trợ lực lái bị hỏng

- Điều chỉnh sai độ chụm

3 Chạy Sai quỹ

Khó chạy thẳng

- Gây ảnh ởng xấu đến một số bộ phận

- Có thể không điều khiển đợc

5 Có tiếng ồn

khi làm việc

- Hệ thống mòn hỏng

- Cơ cấu lái bị mòn , dơ lỏng

- Các khớp , ổ đỡ dơ hoặc thiếu dầu

- Điều chỉnh dây đai của trợ lực lái quá căng

- Gây mòn hỏng nhanh

- Điều khiển lái mất chính xác

2 Phơng pháp kiểm tra và bảo dỡng sửa chữa cơ cấu lái không trợ lực bánh răng, thanh răng (TOYOTA- COROLLA).

2.1 Kiểm tra

Dùng mắt quan sát: Răng sứt, lò xo gẫy, vỏ hộp lái bị

nứt

Dùng dụng cụ đo để đo độ mòn của cac chi tiết:

+ Dùng đồng hồ so: Để đo độ cong thanh răng.- Gá

thanh răng lên khối chữ V (đợc đặt trên bàn mác)

- Gá đồng hồ so lên giá: Tỳ đầu đo của đồng hồ sát vào

đầu thanh răng Sau đó dịch chuyển đồng hồ ra vị trí giữa của thanh răng (tránh

tỳ đầu đồng hồ vào răng) Độ dao động của kim tại vị trí đầu và vị trí giữa và độ cong của thanh răng

Độ cong cho phép là ≤ 0,3 mm

Kiểm tra độ rơ dọc trục lái Gá đồng hồ lên giá Kẹp hộp tay lái lên êtô.Tỳ đầu

đo của đồng hồ vào trục tay lái (trục con lăn) Dùng lơ via bẩy cho trục lái hết bên phải hoặc bên trái, đọc độ dao động của kim đồng hồ, cho ta độ rơ dọc trục của cơ cấu lái

Độ dơ cho phép 0,3ữ 0,5 mm

Hình 2-4

+ Dùng tay kiểm tra độ rơ của vòng bi, lắc vòng bi cùng trục chính nếu thấy tiếng kêu chứng tỏ vòng bi bị rơ.

+ Kiểm tra độ rơ ngang vành tay lái: xe đợc đỗ trên nền xởng gá một thớc lên vành tay lái, sau đó quay vành tay lái sang phải đến khi thấy nặng thì dừng lại

đánh dấu lên vành tay lái và thớc sao cho hai dấu trùng nhau Quay vành tay lái ngợc lại khi nào thấy nặng thì dừng lại và đánh một dấu vào thớc sao cho trùng với dấu trên vành lái Đo khoảng dịch chuển ta đợc độ rơ vành lái

Độ rơ cho phép: 150 (76 mm)

+ Kiểm tra mòn bạc, bi So sánh với bạc mới

2.2 Sửa chữa

- Chụp cao su, đệm làm kín,phớt chắn dầu bị biến cứng rách thì thay mới

- Lò xo yếu,gãy thì thay mới hoặc tăng thêm một lò xo đan chéo

- Vòng bi bị dơ, chóc rỗ thì thay mới

- Phần răng của trục bị sứt, mẻ, mòn quá giới hạn cho phép thì thay mới

- Nếu độ dơ ngang của trục chính lớn hơn 150 thì điều chỉnh lại bằng cách thay bạc tỳ hoặc lò xo hay vặn đai ốc điều chỉnh vào

IV bảo dỡng và sửa chữa cơ cấu lái

1 Công tác chuẩn bị:

+ Chuẩn bị phòng học, xởng thực hành:

-Phòng học, xưởng thực hành phải đợc sắp đặt hợp lý, khoa học

+ Chuẩn bị dụng cụ và trang thiết bị:

- Các cơ cấu lái ô tô

- Bộ dụng cụ cầm tay nghề sửa chữa ô tô

- Các thiết bị kiểm tra, sửa chữa gầm ô tô

+ Chuẩn bị vật liệu:

- Giẻ sạch, dầu, mỡ bôi trơn, dầu điêzel

- Xe ôtô

2 Quy trình tháo lắp, bảo dỡng và sửa chữa cơ cấu lái

Qui trình tháo cơ cấu lái không trợ lực bánh răng, thanh răng

Kh«ng kÑp chÆt qu¸.

Kh«ng lµm r¸ch bäc cao su

5

42, kÑp chuyªn dïng.

42, k×m nhän

Lôc l¨ng 24, kÑp chuyªn dïng

Tr¸nh xíc b¹c, cong

lß xo

vµ biÕn d¹ng

Cong trôc

- Tháo vành, trục tay lái.

- Tháo đòn quay đứng, đòn lái dọc

- Tháo cơ cấu lái

- Tháo bơm trợ lực

- Tháo lốp ra khỏi cầu xe

- Tháo bán trục, moay ơ

- Tháo cơ cấu phanh

- Tháo hình thang lái

- Tháo trụ đứng

- Tháo rời các cụm : bơm trợ lực, xi lanh lực, cơ cấu lái

2 2 Vệ sinh làm sạch chi tiết :

- Thấm dầu điêzen vào các chi tiết, sau đó dùng nớc cao áp xối cho sạch dầu mỡ

và dùng khí nén giẻ khô, xì khô, lau sạch các chi tiết

- Đối với các chi tiết dính nhiều đất cát phải rửa riêng Trớc khi rửa nên cạo sạch

đất cát, dầu mỡ bám bên ngoài chi tiết, dùng khí nén thổi sạch bụi bẩn

2.3 Kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của hệ thống lái:

a Kiểm tra sửa chữa cơ cấu lái:

- Vỏ cơ cấu lái nếu bị nứt vỡ ở những chỗ không chịu lực có thể hàn lại, các lỗ ren mòn hỏng quá ba vòng ren thì ta rô lại, các lỗ lắp vòng bi không đợc mòn rộng, lắp vòng bi phải xít trợt Nếu không đảm bảo các yêu cầu trên thì thay thế

vỏ mới

- Trục vít, con lăn, cung răng, thanh răng nếu bị mòn gờ, bậc hoặc rỗ nhiều thì thay thế các chi tiết mới Các cổ lắp vòng bi, phớt phải chặt, không mòn quá giới hạn cho phép Nếu không có thể hàn đắp rồi gia công lại trên máy tiện

- Các vòng bi nếu mòn, rơ rão nhiều thì thay vòng bi mới

- Kiểm tra đai ốc bi nếu rơ rão quá thì thay thế nhóm bi khác, ( có 14 nhóm bi, kích thớc đờng kính chênh nhau 0,002 mm )

b Kiểm tra sửa chữa xi lanh lực.

- Kiểm tra sự mòn rộng của xi lanh, piston bằng thớc cặp, pan me Nếu mòn quá tiêu chuẩn cho phép thì thay mới

- Mặt gơng xi lanh phải đảm bảo độ bóng ∇10, nếu không phải đánh bóng lại bằng máy đánh bóng(máy mài khôn)

c Kiểm tra sửa chữa van phân phối

- Van phân phối đợc chế tạo rất chính xác, ( khe hở lắp ghép = 0,006 – 0,012

mm ) chỉ khi cần thiết mới tháo rời con trợt khỏi vỏ van và khi đó phải ngâm ngay vào trong dầu diezel sạch

-Các viên bi phản xạ nếu mòn thì thay bi mới, lò xo phản xạ gẫy, giảm đàn tính cũng thay thế lò xo mới

d Điều chỉnh cơ cấu lái.

- Điều chỉnh khe hở ăn khớp cơ cấu lái bằng cách nới lỏng đai ốc hãm, vặn vít

điều chỉnh vào hoặc ra bao giờ không có độ rơ, quay lái nhẹ là đợc

Quy trình sửa chữa hộp tay lái trợ lực thuỷ lực(zil-130).

Phanh, mỏ lết khay

đựng, rửa, pan me, thớc cặp, búa, chổi rửa, chêm

II Tháo, vệ sinh chi

2 Tháo cụm van phân

phối Clê 32, mỏ lết, clê, tuýp 14, búa, chêm

Thao tác nhẹ nhàng, đúng thứ tự Ngâm cụm van phân phối vào dầu điêzen

3 Tháo cụm piston đai

ốc bi Búa, chêm, tô vít đóng

Thao tác nhẹ nhàng, đúng thứ tự

4 Tháo rời các chi tiết

của cụm trục vít, đai

Không làm gẫy các vòng găng

Kiểm tra, sửa chữa

1 Kiểm tra, sửa chữa

trục rẻ quạt, (vị trí

lắp phớt của trục rẻ

quạt)

Pan me, thớc cặp Độ mòn ≤ 0,05mm

2 Kiểm tra, sửa chữa

vỏ hộp tay lái, Trực quan, thực nghiệm

Vỏ không nứt vỡ, mặt xi lanh không gờ, xớc, lỗ ren không hỏng, chờn

cụm van phân phối phép, không lắp lẫn con trợt với vỏ van phân phối.

4 Kiểm tra sửa chữa

trục vít, đai ốc Thiết bị chuyên dùng Điều chỉnh thay thế đúng nhóm bi phù hợp

5 Kiểm tra sửa chữa

Mã bài Tên bài Thời gian

Mục tiêu bài học.

Học xong bài này người học cú khả năng:

- Phỏt biểu đỳng yờu cầu, nhiệm vụ của dẫn động lỏi

- Giải thớch được cấu tạo và nguyờn tắc hoạt động của dẫn động lỏi

- Thỏo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa được dẫn động lỏi đỳng yờu cầu kỹ thuật

Nội dung bài học.

I nhiệm vụ, yêu cầu của dẫn động lái

1 Nhiệm vụ:

Dẫn động lái có nhiệm vụ nhận và truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hớng

2 Yêu cầu của dẫn động lái:

Hệ thống lái ảnh hởng trực tiếp đến vấn đề an toàn, vì vậy nên yêu cầu hệ thống lái nói chung và dẫn động lái nói riêng phải có độ tin cậy cao, đủ bền để đảm bảo an toàn đồng thời phải đảm bảo tính quay vòng đúng cho xe, tạo điều kiện cho ngời lái xe điều khiển xe nhẹ nhàng, thoải mái

II Cấu tạo và hoạt động của dẫn động lái.

1 Cấu tạo:

Quan hệ hình học của Arkerman (Sơ đồ động học quay vòng của ôtô có hai

bánh xe dẫn hớng phía trớc)

Hình 3-1 Quan hệ hình học Arkerman

Quan hệ hình học của Arkerman biểu thị quan hệ góc quay của các bánh xe dẫn hớng quanh trục trụ đứng, với giả thiết tâm quay vòng của xe nằm trên đờng kéo dài của tâm trục cầu sau

Để thoả mãn điều kiện không bị trợt bánh xe sau thì tâm quay vòng phải nằm trên đờng kéo dài của tâm cầu sau, mặt khác các bánh xe dẫn hớng phải quay theo các góc α (với bánh xe ngoài), góc β (với bánh xe trong)

Quan hệ hình học đợc xác định theo công thức: cotgα = cotgβ = B/L

Trong đó:

B là chiều rộng cơ sở đờng trụ đứng trong mặt phẳng đi qua tâm trục bánh xe và song song với mặt đờng

L là chiều dài cơ sở của xe

Để đảm bảo điều kiện này, trên xe có sử dụng cơ cấu 4 khâu có tên là hình thang lái Đantô Hình thang lái Đantô chỉ đáp ứng gần đúng nhng do kết cấu đơn giản nên chúng có mặt ở hầu hết các xe con

1.1 Hình thang lái

Hình 3-2 Cơ cấu 4 khâu có dầm cầu liền.

a Đòn ngang liên kết nằm sau dầm cầu.

b Đòn ngang liên kết nằm trớc dầm cầu.

Cơ cấu 4 khâu đặt trên cầu trớc có dầm cầu liền, cấu tạo gồm: Dầm cầu cứng đóng vai trò một khâu cố định, hai đòn bên dẫn động các bánh xe, đòn ngang liên kết hai

đòn bên bằng khớp cầu Các đòn bên quay quanh đờng tâm trụ đứng

a b

Hình 3-3 Cơ cấu đòn ngang nối liên kết trên hệ thống treo độc lập

a Đòn ngang nối nằm sau dầm cầu

b Đòn ngang nối năm trớc dầm cầuTrên hệ thống treo độc lập, số lợng đòn và khớp tăng lên nhằm đảm bảo các bánh xe dịch chuyển độc lập Số lợng đòn tăng lên tùy thuộc vào kết cấu cơ cấu lái, vị trí bố trí cơ cấu lái, không gian cho phép bố trí đòn, khớp, độ cứng vững của kết cấu Nhng vẫn đảm bảo quan hệ hình học của Arkerman, tức là gần đúng với cơ cấu Đantô

Trạng thái quay vòng của xe, nếu thực hiện quan hệ hình học Arkerman

đ-ợc gọi là quay vòng "đủ", tức là chỉ có khi lốp là tuyệt đối cứng, vận tốc quay vòng nhỏ, góc quay bánh xe dẫn hớng nhỏ Trong thực tế, bánh xe đàn hồi chịu lực bên (lực ly tâm, gió bên, đờng nghiêng ), vận tốc lớn, góc quay vòng thờng