Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô mazda cx 7 2007

Bên cạnh đó còn đề cập thêm một số kết cấu của các bộ phận chính trong hệ thống lái như cơ cấu lái, dẫn động lái, cường hóa lái…thường được sử dụng nhất.. Nội dung phần này đi sâu khai t

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM

HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX – 7 2007

Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG SƠN TRÀ

Đà Nẵng – Năm 2018

TÓM TẮT

Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7

2007

Sinh viên thực hiện: Trương Sơn Trà

Nội dung toàn bộ của đồ án bao gồm có 6 chương với nội dung của mỗi chương khác nhau xoay quanh việc giới thiệu chung về hệ thống lái đến trình bày chuyên sâu

về hệ thống lái trên xe Mazda CX-7 2007 từ đó tạo nên sự liên kết chặt chẽ giữa chúng

để tạo thành một bản tổng thể hoàn chỉnh Dưới đây là phần tóm tắt nội dung của từng chương và được trình bày theo trình tự như sau:

- Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô Nội dung của chương này chủ yếu khái quát lên công dụng chính cũng như một số yêu cầu và các loại hệ thống lái khác nhau

sử dụng phổ biến trên ô tô Bên cạnh đó còn đề cập thêm một số kết cấu của các bộ phận chính trong hệ thống lái như cơ cấu lái, dẫn động lái, cường hóa lái…thường được sử dụng nhất

- Chương 2: Giới thiệu về xe ô tô Mazda CX-7 2007 Trong chương này phần nào làm

rõ được các thông số kỹ thuật chính của xe, các kiểu loại hệ thống như hệ thống phanh, treo, truyền lực và hệ thống lái mà xe trang bị Qua đó giúp ta có thể hiểu rõ hơn về loại xe này

- Chương 3: Khảo sát hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7 2007 Nội dung phần này đi sâu khai thác các thông số kỹ thuật chính và đồng thời làm rõ được nguyên lý làm việc cũng như kết cấu của các bộ phận trong hệ thống lái sử dụng trên xe ô tô Mazda CX-7

2007

- Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô Mazda CX-7 2007 Chương này đi vào tính toán xác định các thông số chính như giá trị mô men cản quay vòng, lực tác dụng lên vô lăng để làm cơ sở tính toán kiểm nghiệm bền các chi tiết chính cũng như các thông số chính liên quan đến bộ trợ lực lái Ngoài ra nội dung còn có thêm tính toán kiểm tra động học của hình thang lái trên ô tô Mazda CX-7 2007

- Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục Nội dung chương này chủ yếu trình bày một số nguyên nhân gây ra các hư hỏng thường gặp trong hệ thống lái và phương pháp khắc phục chúng

- Chương 6: Bảo dưỡng và cách sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái Chương cuối cùng này giới thiệu một số phương thức bảo dưỡng hệ thống lái và cách sửa chữa các chi tiết chính khi chúng bị hư hỏng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7 2007

2 Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

Các thông số kỹ thuật chính của xe và của các bộ phận trong hệ thống lái trên xe ô

tô Mazda CX-7 từ tài liệu do nhà chế tạo cung cấp

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô

Chương 2: Giới thiệu về xe ô tô Mazda CX-7

Chương 3: Khảo sát hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7

Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7

Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục

Chương 6: Bảo dưỡng và cách sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái

4 Các bản vẽ, đồ thị:

lượng/Loại

1 Bản vẽ hình dáng tổng thể của xe ô tô Mazda CX-7 1/A3

2 Bản vẽ kết cấu các đòn kéo bên của xe ô tô Mazda CX-7 1/A3

3 Bản vẽ sơ đồ nguyên lý của bộ trợ lực lái trên xe ô tô Mazda CX-7 2/A3

4 Bản vẽ kết cấu cơ cấu lái của xe ô tô Mazda CX-7 1/A3

5 Bản vẽ kết cấu van phân phối trợ lực lái của xe ô tô Mazda CX-7 1/A3

6 Đồ thị kiểm tra động học quay vòng đúng của xe ô tô Mazda CX-7 1/A3

7 Bản vẽ sơ đồ tổng thể của hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7 1/A3

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung:

TS Nguyễn Hoàng Việt Toàn bộ nội dung bản thuyết minh, tính toán

và các bản vẽ

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 29/01/2018

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, nền công nghiệp ô tô đã phát triển vượt bậc với những thành tựu to lớn Không thể phủ nhận sự phát triển mạnh mẽ về nhu cầu sử dụng ô tô của người dân, cùng với đó Quốc hội đã thông qua việc giảm thuế nhập khẩu

ô tô về 0% báo hiệu những khởi sắc về thị trường ô tô ở Việt Nam

Là một sinh viên kỹ thuật cơ khí chuyên ngành động lực em luôn tự trau dồi, tích lũy kiến thức để nắm vững những kiến thức chuyên ngành từ đó biết vận dụng lý thuyết vào thực tế sao cho hiệu quả nhất

Trong tập đồ án tốt nghiệp này em chọn và thực hiện đề tài “Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX 7 2007” Đây là một trong những hệ thống đòi hỏi tính kỹ thuật và độ chính xác cao để đảm bảo vấn đề an toàn

và tính cơ động của ô tô Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ thống lái của ôtô Mazda CX 7 2007 nói riêng từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn

Để có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Việt đã dành những phần thời gian quý báu để chỉ bảo tận tình, giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đồ án Và em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, cô đang giảng dạy trong khoa cơ khí giao thông trường đại học bách khoa Đà Nẵng đã truyền đạt lại những kiến thức quý báu từ cơ bản đến chuyên môn để em có thể vận dụng và hoàn thành được đồ án này

Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp, chưa tiếp xúc được nhiều với thực tiễn cũng như các tài liệu tham khảo còn quá ít trong khi đó thời gian thực hiện cũng có hạn nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những lời chỉ dẫn thêm từ các thầy

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018

Sinh viên thực hiện

Trương Sơn Trà

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án này là do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS Nguyễn Hoàng Việt Các nội dung, kết quả trong

đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây

Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi

rõ trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu i

Cam đoan ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng và hình vẽ vi

Trang MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI 3

1.1.Công dụng, yêu cầu, phân loại 3

1.1.1 Công dụng 3

1.1.2 Yêu cầu 3

1.1.3 Phân loại 4

1.2.Các sơ đồ hệ thống lái 5

1.2.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc 5

1.2.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 5

1.2.3 Các sơ đồ dẫn động lái 6

1.2.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa 6

1.3.Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái trên ô tô 7

1.3.1 Vô lăng 7

1.3.2 Trục lái 7

1.3.3 Cơ cấu lái 7

1.3.4 Dẫn động lái 17

1.4 Cường hoá lái 18

1.4.1 Công dụng 18

1.4.2 Phân loại 19

1.4.3 Yêu cầu 19

1.4.4 Các thông số đánh giá cơ bản 19

1.4.5 Thành phần cấu tạo 20

Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ MAZDA CX-7 21

2.1.Các thông số kỹ thuật của xe Mazda CX-7 23

2.2.1 Hệ thống lái 24

2.2.2 Hệ thống phanh 25

2.2.3 Hệ thống treo 26

2.2.4 Hệ thống truyền lực 26

Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-7 29

3.1.Thông số kỹ thuật của các bộ phận trong hệ thống lái trên xe ô tô 29

Mazda CX-7 29

3.2.Kết cấu và cách hoạt động của các bộ phận chính trong hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7 29

3.2.1 Vô lăng 29

3.2.2 Trục lái 30

3.2.3 Cơ cấu lái 31

3.2.4 Dẫn động lái 32

3.2.5 Van phân phối trợ lực lái 33

3.2.6 Bơm trợ lực lái 37

3.2.7 Xi lanh trợ lực lái 39

3.2.8 Van điều khiển lưu lượng dầu trợ lực lái 40

3.3.Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7 45

Chương 4: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-7 48

4.1.Các thông số chính của hệ thống lái trên ô tô Mazda CX-7 48

4.2.Xác định mô men cản quay vòng 48

4.3.Xác định lực cần thiết tác dụng lên vô lăng 53

4.4.Tính toán kiểm tra động học hình thang lái 54

4.4.1 Cơ sở lý thuyết 54

4.4.2 Tính toán kiểm nghiệm động học hình thang lái trên ô tô Mazda CX-7 57

4.5.Tính toán kiểm nghiệm sức bền các chi tiết chính 60

4.5.1 Tính kiểm nghiệm sức bền của trục lái 60

4.5.2 Tính kiểm nghiệm sức bền của dẫn động lái 61

4.5.2.1.Tính kiểm nghiệm sức bền của thanh kéo bên 61

4.6.Tính toán kiểm nghiệm các thông số liên quan đến bộ trợ lực lái 65

4.6.1 Tính kiểm nghiệm lực tác dụng lên vô lăng lái khi có trợ lực 65

4.6.2 Kiểm tra hiệu quả của bộ trợ lực 70

4.6.3 Kiểm tra chỉ số phản lực của bộ trợ lực lên vành tay lái 70

4.6.4 Kiểm tra độ nhạy của bộ trợ lực lái 72

Chương 5: CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI VÀ BIỆN

PHÁP KHẮC PHỤC 73

5.1.Vành tay lái bị rơ mạnh 73

5.2.Vành tay lái nặng 75

5.3.Áp suất của bộ trợ lực lái không ổn định 76

5.4.Bơm trợ lực lái làm việc ồn và rò rĩ dầu 76

5.5.Tay lái trả về chậm 77

Chương 6: BẢO DƯỠNG VÀ CÁCH SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 79

6.1.Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái 79

6.2.Sửa chữa các chi tiết trong hệ thống lái 79

KẾT LUẬN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

HÌNH 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc

HÌNH 1.2 Hệ thống lái với hệ thống treo độc lập

HÌNH 1.3 Các sơ đồ dẫn động lái

HÌNH 1.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa

HÌNH 1.5 Quy luật thay đổi thay đổi tỷ số truyền động học của cơ cấu lái

HÌNH 1.6 Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu lái

HÌNH 1.7 Cơ cấu lái trục vít – cung răng đặt giữa

HÌNH 1.8 Cơ cấu loại trục vít hình trụ - cung răng đặt bên

HÌNH 1.9 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành

HÌNH 1.14 Cơ cấu lại loại trục vít – đai ốc quay

BẢNG 2.1 Các thông số kỹ thuật của xe ô tô Mazda CX-7

BẢNG 2.2 Các thông số, kiểu loại của một số thiết bị và hệ thống trên xe ô tô Mazda CX-7

HÌNH 2.1 Hình ảnh thực tế của xe ô tô Mazda CX-7

HÌNH 2.3 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái trên ô tô Mazda CX-7

BẢNG 3.1 Thông số kỹ thuật của các bộ phận trong hệ thống lái trên ô tô Mazda CX-7

HÌNH 3.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lái và vị trí của van phân phối khi xe chuyển động thẳng

HÌNH 3.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lái và vị trí của van phân phối khi xe quay vòng trái

HÌNH 3.3 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lái và vị trí của van phân phối khi xe quay vòng sang phải

HÌNH 3.4 Kết cấu của vô lăng trên xe ô tô Mazda CX-7

HÌNH 3.5 Kết cấu của trục lái trên xe ô tô Mazda CX-7

HÌNH 3.6 Kết cấu cơ cấu lái trên xe ô tô Mazda CX-7

HÌNH 3.7 Kết cấu của thanh kéo bên

HÌNH 3.8 Kết cấu của van phân phối

HÌNH 3.9 Vị trí của van phân phối khi xe chuyển động thẳng

HÌNH 3.10 Vị trí của van phân phối khi xe quay sang phải

HÌNH 3.11 Vị trí của van phân phối khi xe quay sang trái

HÌNH 3.12 Kết cấu của bơm trợ lực lái trên xe ô tô Mazda CX-7

HÌNH 3.13 Các giai đoạn làm việc của bơm

HÌNH 3.14 Kết cấu của xi lanh trợ lực

HÌNH 3.15 Kết cấu của van điều khiển lưu lượng phụ (a) và chính (b)

HÌNH 3.16 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van điều khiển lưu lượng ở tốc độ thấp

HÌNH 3.17 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van điều khiển lưu lượng ở tốc độ trung bình

HÌNH 3.18 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van điều khiển lưu lượng ở tốc độ cao

HÌNH 3.19 Sơ đồ nguyên lý làm việc của van điều khiển lưu lượng ở tốc độ cực đại

HÌNH 3.20 Quan hệ giữa lưu lượng dầu trợ lực lái với số vòng quay động cơ

BẢNG 4.1 Các thông số chính của hệ thống lái trên xe ô tô Mazda CX-7

BẢNG 4.2 Kết quả tính được của βlt và βtt tương ứng với các góc α và mức độ sai lệch

HÌNH 4.1 Sơ đồ tính toán mô men cản quay vòng do lực cản lăn tác dụng ở bánh xe dẫn hướng

HÌNH 4.2 Sơ đồ xác định mô men cản quay gây ra do lực ngang

HÌNH 4.3 Sơ đồ bánh xe đàn hồi lăn khi có và không có lực ngang tác dụng

HÌNH 4.4 Động học quay vòng lý tưởng (a) và thực tế (b) khi dùng hình thang lái

HÌNH 4.5 Sơ đồ hình thang lái (a) và quan hệ hình học của các thông số trong hình thang lái (b)

HÌNH 4.7 Sơ đồ biễu diễn sự thay đổi góc lệch giữa phương của lực cản quay với phương của thanh kéo bên

HÌNH 4.8 Sơ đồ lực tác dụng lên thanh kéo bên khi phanh lúc xe đang chuyển động thẳng

HÌNH 4.9 Sơ đồ lực tác dụng lên hệ thống lái khi xe quay vòng tại chỗ để chuyển hướng qua trái

HÌNH 4.10 Sơ đồ biểu diễn các lực sinh ra (a) và sự lăn lệch của lốp do biến dạng (b) khi ô tô quay vòng lúc đang chuyển động

HÌNH 5.1 Đo độ rơ vành tay lái có kết hợp lực kế

HÌNH 5.2 Sơ đồ kết nối dụng cụ kiểm tra bơm trợ lực lái

Trong quá trình sử dụng lâu dài chất lượng của hệ thống lái sẽ giảm sút do có sự hao mòn giữa các chi tiết làm cho hệ thống không hoạt động chuẩn xác như ban đầu Vậy làm thế nào để hệ thống hoạt động hiệu quả và lâu dài? Nó phụ thuộc nhiều vào

sự hiểu biết của người dùng cũng như quy trình bảo dưỡng và sửa chữa xe định kỳ Vì vậy để làm tốt công việc này thì người kỹ thuật phải hiểu rõ nguyên lý làm việc cũng như kết cấu bên trong của các chi tiết hay bộ phận của hệ thống lái, có như vậy mới biết được các hư hỏng của nó để sửa chữa rút ngắn thời gian và mang lại hiệu quả kinh

tế, hoặc phần nào nắm rõ để giúp công việc bảo dưỡng một cách thuận lợi

Đề tài khảo sát và tính kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe Mazda CX-7 với mục đích chính là phần nào làm rõ được các thông số kỹ thuật, kết cấu của các chi tiết hoặc

bộ phận cũng như nguyên lý làm việc và cách bảo dưỡng của hệ thống lái nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra ở trên Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau:

- Tổng quan về hệ thống lái sử dụng trên ô tô: nội dung trong phần này chủ yếu khái quát các công dụng cũng như phân loại và một số yêu cầu chính của hệ thống lái sử dụng trên ô tô Ngoài ra thì nội dung còn trình bày thêm một số sơ

đồ cùng với các chi tiết và bộ phận chính sử dụng trong hệ thống lái thông dụng

sử dụng phổ biến trên ô tô

- Giới thiệu sơ lược về xe ô tô Mazda CX-7

- Khảo sát hệ thống lái: trong phần này nêu rõ kết cấu các chi tiết, bộ phận chính trong hệ thống lái lắp trên xe Mazda CX-7 như vô lăng, trục lái, cơ cấu lái, trợ lực lái….cũng như nguyên lý làm việc của cả hệ thống và của từng bộ phận

- Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái: trong phần này chỉ phần nào tính toán các trị số chính như mô men cản quay vòng, lực cần thiết tác dụng lên vô lăng, tính

toán kiểm tra động học hình thang lái, tính toán kiểm tra sức bền của các chi tiết

chính (trục lái và dẫn động lái)

- Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái

Ngoài các mục đích chính đã được nêu ở trên, thì đề tài còn giúp bạn đọc hiểu

rõ hơn hệ thống lái trên ô tô, đặc biệt là hệ thống lái có trợ lực thủy lực trên ô tô Mazda CX-7

Đà nẵng, ngày 24 tháng 5 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Trương Sơn Trà

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI

1.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại

1.1.1 Công dụng

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

- Giữ cho ôtô máy kéo chuyển động theo một hướng xác định nào đấy;

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

Hệ thống lái nói chung 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

1.1.2 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 tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ (không lớn hơn 150 khi có trợ lực và không lớn hơn 50 khi không có trợ lực);

- 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

1.1.3 Phân loại

Hệ thống lái trên ô tô được phân loại dựa trên các yếu tố sau:

- 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, hệ thống lái được chia ra các loại:

+ 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 cường hoá lái, chia ra:

+ Cường hoá thuỷ lực;

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

+ Cường hoá điện;

+ Cường hoá 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

1.2 Các sơ đồ hệ thống lái

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

Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc [1]

1- Vô lăng; 2- Cạnh bên hình thang lái; 3- Đòn kéo ngang; 4- Cam quay; 5- Đòn quay ngang; 6- Đòn kéo dọc; 7- Đòn quay đứng;

8- Trục vít-cung răng của cơ cấu lái; 9- Trục lái

Trên hình 1.1 là sơ đồ kết cấu chung nhất của hệ thống lái dùng cho hệ thống treo phụ thuộc, nó bao gồm các chi tiết và bộ phận chính sau:

+ Vô lăng 1, trục lái 9, cơ cấu lái 8, đòn quay đứng 7, đòn kéo dọc 6, đòn quay

ngang 5, cam quay 4, cạnh bên hình thang lái 2 và đòn kéo ngang 3

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

Hình 1.2 Hệ thống lái với hệ thống treo độc lập [1]

1- Các đòn quay; 2- Đòn kéo bên; 3- Đòn quay trên trục ra cơ cấu lái; 4- Đòn kéo

ngang giữa; 5- Đòn lắc

Trên hình 1.2 là sơ đồ kết cấu chung nhất của hệ thống lái dùng cho hệ thống treo độc lập, so với sơ đồ hình 1.1 thì lúc này đòn quay ngang không thể làm ở dạng thanh liền nữa nên có thêm đòn lắc 5 và thanh kéo bên 2

1.2.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa [1]

1- Bộ phận phân phối; 2- Xi lanh lực; 3- Cơ cấu lái

Trên hình 1.4 là một sơ đồ hệ thống lái có cường hóa điển hình, với phương án

1.3 Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái trên ô tô

1.3.1 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 chỗ ngồi của người lái, dao động từ 190 mm (đối với xe du lịch cỡ nhỏ) đến 275 mm (đối với xe tải

và xe khách cỡ lớn)

1.3.2 Trục lái

Trục 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

1.3.3 Cơ cấu lái

Cơ 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

a Các thông số đánh giá cơ bản

Giá trị của iω phụ thuộc vào loại và cỡ xe, thường nằm trong giới hạn 13÷ 22 đối với ô tô du lịch và 20÷ 25 đối với ô tô tải và khách, trong một số trường hợp có thể tới 40

Tỷ số truyền động học iω có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo góc quay của vô lăng Cơ cấu lái có iω 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 iω không đổi

Quy luật thay đổ iω có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và tính năng của xe Đối với các xe thông thường: quy luật thay đổi iωcó dạng như đường

4 trên hình 1.5 là hợp lý nhất

Hình 1.5 Quy luật thay đổi thay đổi tỷ số truyền động học của cơ cấu lái [1] Trong phạm vi góc quay |θ| 900÷1200, tỷ số truyền iωcần 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 iω tăng còn làm giảm được các va đập từ mặt đường

Ở các góc quay |θ|> 900÷ 1200 tỷ số iωcần 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 trên hình 1.5, 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 quy luật như đường 1 trên hình 1.5 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: iω được làm không đổi (đường 3 trên hình 1.5)

vì lúc này vấn đề cần giảm nhẹ điều khiển đã có cường hoá giải quyết

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

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

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

ωv, ωr - 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 tắt những va đập truyền từ bánh xe lên vô lăng

b Khe hở trong cơ cấu lái

Khe hở trong cơ cấu lái cần phải nhỏ ở vị trí trung gian của vô lăng ứng với chuyển động thẳng của xe Ở vị trí này, bề mặt làm việc các chi tiết của cơ cấu lái làm việc nhiều nên cường độ mài mòn lớn và khe hở tăng nhanh hơn ở các vị trí khác Do vậy, để khi điều chỉnh khe hở không xảy ra kẹt ở các vị trí biên, khe hở ở các vị trí này được 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

Hình 1.6 Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu lái [1]

1- Cơ cấu lái còn mới; 2- Cơ cấu lái đã sử dụng; 3- Sau khi đã điều chỉnh khe hở

trung gian

c Các cơ cấu lái thông dụng

c1 Cơ cấu lái loại trục vít – cung răng:

Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững Tuy vậy có nhược điểm là hiệu suất thấp, cụ thể là hiệu suất thuận ηth= 0,5÷0,7 và hiệu suất nghịch

ηng= 0,4÷0,55 và đồng thời điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp nếu 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 1.7) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 1.8) Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộ chiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đó tuổi 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 ăn khớp 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 1.7 Cơ cấu lái trục vít – cung răng đặt giữa [1]

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

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công thức:

c2 Loại trục vít – con lăn:

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.9) 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: ηth= 0,77 ÷ 0,82;

+ Hiệu suất nghịch: ηng = 0,6;

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

Hình 1.9 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành [1]

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

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn đươc bố trí lệch với 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 trục giữa con lăn và trục vít sẽ thay đổi

Do đó khe hở ăn khớp cũng thay đổi theo

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng cách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít

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

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

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

không thay đổi

c3 Loại trục vít – chốt quay:

+ Ưu điểm:

- Có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờ cách cắt trục vít khác nhau Vì thế cơ cấu lái này dùng nhiều ở hệ thống lái không có cường hóa và chủ yếu trên ô tô tải và khách;

- Hiệu suất thuận và nghịch của cơ cấu lái loại này vào khoảng 0,7

+ Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

Kết cấu cơ cấu lái loại này như trên hình 1.11 Bánh răng có thể có răng thẳng hoặc nghiêng Thanh răng trượt trong các ống dẫn hướng để đảm bảo ăn khớp không khe hở, thanh răng được ép đến bánh răng bằng lò xo

+ Ưu điểm:

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

- Hiệu suất cao;

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo;

+ Nhược điểm:

- Lực điều khiển lớn (do iω nhỏ);

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

- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng

Sơ đồ lắp đặt của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng được thể hiện như trên hình 1.10

Hình 1.10 Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng [1]

1- Khớp nối; 2- Thanh răng

c5 Loại liên hợp:

+ Trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng:

Trên hình 1.13 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 rãnh ren của trục vít, nhờ

đó ma sát trượt được thay bằng ma sát lăn Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (4)

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

t - Bước răng trục vít

+ Ưu điểm:

- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận ηth= 0,7 ÷ 0,85, hiệu suất nghịch ηng= 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 nhược điểm hiệu suất nghịch lớn không quan trọng,

do cường hóa có tác dụng làm giảm bớt lực va đập truyền từ bánh xe lên vô lăng;

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

+ Nhược điểm: Kết cấu phức tạp và giá thành đắt

Hình 1.11 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng [1]

1- Êcu; 2- Các ống dẫn hướng bi; 3- Trục vít

+ Loại trục vít – đai ốc – đòn quay:

Loại này có tỷ số truyền thay đổi, tăng lên khi đai ốc dịch chuyển từ vị trí giữa

1

Hình 1.12 Cơ cấu lái loại trục vít – đai ốc – đòn quay [1]

1- Trục vít; 2- Đòn quay; 3- Đai ốc; 4- Đòn quay đứng

Trên hình 1.12 là kết cấu của loại cơ cấu lái trục vít – đai ốc – đòn quay Khe hở

ăn khớp trong tất cả các cơ cấu lái loại này được làm không đổi và không điều chỉnh được trong quá trình sử dụng Trong trường hợp cặp trục vít – đai ốc bị mòn đến độ mòn giới hạn thì được thay mới

Hiệu suất của cơ cấu lái loại này thấp do có ma sát trượt ở phần tiếp xúc giữa trục vít – đai ốc và giữa đai ốc - đòn quay Giá trị hiệu suất có thể xác định theo công thức tổng quát sau:

ηth= tanγ1

tan(γ1+ρ) và ηng=tan(γ1- ρ)

tanγ1 (1.9)

Ở đây:

γ1 - Góc nâng của đường ren trục vít

+ Loại trục vít lắc – đai ốc: kết cấu của nó được thể hiện như hình 1.13 dưới đây Loại này có một ổ đỡ ở phía trên Khi quay vô lăng, đai ốc cùng với chốt khuỷu dịch chuyển theo bán kính R nên trục vít phải lắc lư để đảm bảo động học chung

Hình 1.3 Cơ cấu lái loại trục vít lắc - đai ốc [1]

1- Trục đòn quay đứng; 2- Đai ốc; 3- Các-te; 4- Trục lái; 5- Ống bao; 6- Ổ bi

Tỷ số truyền của cơ cấu lái này giảm khi đai ốc dịch chuyển từ vị trí giữa ra các

vị trí biên và phụ thuộc vào chiều quay của vô lăng:

iω=2πR

t

sin(γ+φ)sinγ±cosγsinφ (1.10)

Ở đây: γ, φ - Tương ứng là góc nâng của đường ren trục vít và góc quay của đòn quay đứng Dấu (+) trong công thức ứng với vô lăng quay sang phải và dấu (-) ứng với vô lăng quay sang trái

Cơ cấu lái loại này không khác gì nhiều so với loại trục vít- êcu- đòn, chỉ khác

ở chỗ kích thước trục lái cần lớn hơn do phải chuyển động lắc lúc làm việc

Do có nhiều nhược điểm nên cơ cấu lái loại này hiện nay không được sử dụng nữa

+ Loại trục vít – đai ốc quay:

Cơ cấu lái loại này có kích thước và khối lượng khá nhỏ nên thường được sử dụng trên xe du lịch đặc biệt là loại có công suất lít bé

Khe hở ăn khớp giữa trục vít và đai ốc không điều chỉnh được Hiệu suất thấp, tuy nhiên nhược điểm này không quan trọng khi sử dụng cơ cấu lái trên các xe du lịch

cỡ nhỏ

Hình 1.10 Cơ cấu lại loại trục vít – đai ốc quay [1]

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

θtr, θph - Các góc quay tương ứng của cam quay trái và phải;

φ - Góc quay của đòn quay đứng

a2 Tỷ số truyền lực:

iddF= MΣ

Mdq (1.13)

Ở đây:

M - Mômen tổng tác dụng lên cam quay của các bánh xe dẫn hướng;

Mdq - Mômen tác dụng lên đòn quay đứng

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

a3 Hiệu suất:

ηdd=iddF

iddω (1.14) Hiệu suất của hệ thống lái:

Hình 1.15 Một số sơ đồ hình thang lái [1]

1, 2- Đòn kéo ngang trái và phải; 3, 4- Các khớp cầu; 5- Đòn kéo dọc

Hình thang lái có nhiều dạng kết cấu khác nhau như trên hình 1.17 Đòn ngang

có thể cắt rời hay liền tuỳ theo hệ thống treo là độc lập hay phụ thuộc Nhưng dù trường hợp nào thì kết cấu của hình thang lái cũng phải phù hợp với động học bộ phận hướng của hệ thống treo, để dao động thẳng đứng của các bánh xe không ảnh hưởng đến động học của dẫn động lái, gây ra dao động của bánh xe dẫn hướng quanh trục quay

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

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

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

1.4.2 Phân loại

Theo nguồn năng lượng, chia ra:

+ 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 việc khá tin cậy

Theo sơ đồ bố trí phân ra làm 4 dạng:

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

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

1.4.3 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 lái nặng 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 cũng tăng theo, tuy vậy không được vượt quá 100 ÷ 150 N;

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

1.4.4 Các thông số đánh giá cơ bản

Để đánh giá tính năng làm việc của cường hoá lái, người ta dùng các thông số

Ở đây:

Pl, Pc - Lực cần tác dụng lên vô lăng để quay bánh xe dẫn hướng khi không có

và có cường hoá;

Pch - Lực do cường hoá đảm nhận quy về vô lăng

Đối với các kết cấu hiện nay: Khq=1 ÷ 15

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

Chỉ số này đặc trưng cho khả năng đảm bảo cảm giác đường của cường hoá ρ=dPc

Mcq (1.16) Trong đó:

dPc - Số gia lực tác dụng lên vô lăng khi có trợ lực;

Mcq - Mô men cản quay vòng các bánh xe dẫn hướng

c Độ nhạy

Độ nhạy của cường hoá lái đặc trưng bằng giá trị của lực tác dụng lên vô lăng

và góc quay của vành tay lái cần thiết để đưa cường hoá vào làm việc

1.4.5 Thành phần cấu tạo

a Nguồn năng lượng

Nguồn năng lượng dùng để cung cấp năng lượng cho cường hoá, có thể là: bơm dầu, máy nén + bình chứa hoặc ắc quy + máy phát

b Bộ phận phân phối

Bộ phận phân phối dùng để phân phối điều chỉnh năng lượng cung cấp cho cơ cấu chấp hành và đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay của vô lăng và góc quay của các bánh xe dẫn hướng Bộ phận phân phối thực chất là các van thuỷ lực, khí nén hay các công tắc và mạch điện

c Cơ cấu chấp hành

Cơ cấu chấp hành dùng để tạo và truyền lực trợ lực lên truyền động lái Tuỳ theo loại cường hoá mà nó có thể là xi lanh thuỷ lực, xi lanh khí nén hay động cơ điện

Chương 2: GIỚI THIỆU VỀ XE Ô TÔ MAZDA CX-7 2007

Mazda CX-7 thuộc dòng Crossover – SUV hạng trung 5 cửa, 5 chỗ ngồi Chiếc CX-7 đã được công khai lần đầu tiên tại Triển lãm ô tô Los Angeles năm 2006 vào tháng Giêng Sản xuất chính thức bắt đầu vào ngày 20 tháng 2 năm 2006, tại nhà máy Mazda Ujina số 2 tại Hiroshima CX-7 đã được bán ra vào tháng 4 năm 2006 như là một mô hình cho năm 2007, và đã bị ngưng trong tháng 8 năm 2012 và nhường chổ cho chiếc Mazda CX-5 mới Đây cũng là chiếc SUV cỡ trung đầu tiên của Mazda

Mazda CX-7 thực sự là một mẫu xe nhỏ nhắn thú vị Một trong những điểm hấp dẫn nhất của CX-7 là hình thức ngoại thất độc đáo khác lạ, với kiểu cản trước đặc trưng của Mazda, kính chắn gió trước ngả thấp, và nóc xe thấp - điểm cao nhất ở ngay phía sau người lái rồi sau đó vuốt cong về phía đuôi xe Phiên bản thấp nhất, CX-7 Sport, với hệ dẫn động cầu trước, có nhiều trang bị tiêu chuẩn điều khiển điện, điều hoà nhiệt độ, hệ thống kiểm soát hành trình, phanh chống bó cứng ABS, 6 túi khí, hệ thống ổn định xe và kiểm soát độ bám đường Đắt tiền hơn là bản Touring, có thêm vật liệu da ốp nội thất, ghế lái điều chỉnh điện, sưởi cho ghế trước Phiên bản Grand Touring đắt nhất và cũng nhiều trang bị nhất Cũng như các xe Mazda khác, một trong những điểm xuất sắc nhất của CX-7 là phong cách thể thao, với hệ thống treo cứng hơn so với CR-V và Rav4 Động cơ tăng áp hoạt động khá tốc CX-7 là một chiếc xe nhạy bén, nhưng không phải là “hung thần” tốc độ Thời gian tăng tốc từ 0 lên 100 km/h là khoảng 8,5 giây Giống như ngoại thất, nội thất của Mazda CX-7 mang nét độc đáo nhưng không phô trương Các tiện ích và hệ thống giải trí thân thiện với người

sử dụng Dàn âm thanh cho chất lượng âm thanh bao trùm “Chìa khóa” mỏng, chỉ lớn hơn tấm thẻ tín dụng một chút, có nút bấm điều khiển từ xa, để người dùng có thể mở cửa và khởi động xe mà không cần dùng chìa Tính năng này thoạt nghe có vẻ không

ấn tượng lắm, nhưng hãy thử nghĩ đến tình huống bạn vừa đi mua sắm trong siêu thị

ra, tay xách nách mang, lại phải bế con nhỏ, nếu có thể mở cửa xe mà không cần chìa

sẽ tiện thế nào!

Hàng ghế sau của CX-7 được thiết kế khá hợp lý Bạn có thể gập ghế xuống bằng cách kéo tay nắm nhỏ bên hông xe, không cần chỉnh hoặc tháo phần dựa đầu

Dù có kiểu dáng vuốt dài nhưng CX-7 không khiến người ngồi trên xe, ở cả ghế trước

và ghế sau, cảm thấy chật chội, gò bó ở phía trên đầu Chỗ để chân ở hàng ghế sau khá rộng rãi, ngay cả với người cao Ưu điểm nổi bậc, thiết kế ưa nhìn và có những tiện ích thật ấn tượng Đây sẽ sự lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng thông thái

Tuy đã dừng sản xuất trong thời gian dài, nhưng với những ưu điểm nổi bậc trên chiếc Mazda CX-7 chắc chắn sẽ được xuất hiện trong tương lai gần và sẽ là đối thủ cạnh tranh đáng gờm của những dòng xe SUV Dưới đây là hình ảnh thực tế của chiếc Mazda CX-7:

Hình 2.1 Hình ảnh thực tế của xe ô tô Mazda CX-7 Hình vẽ tổng thể của xe Mazda CX-7 được thể hiện dưới đây:

2.1 Các thông số kỹ thuật của xe Mazda CX-7

Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật của xe Mazda CX-7 [8]

17 Số vòng quay tại mô men cực đại nM 2500 vòng/phút

Ngoài ra, các thông số hay kiểu loại của một số thiết bị và hệ thống được giới thiệu như bảng 2.2 dưới đây:

Bảng 2.2 Các thông số, kiểu loại của một số thiết bị và hệ thống trên Mazda CX-7 [8]

STT Tên thiết bị và hệ thống Thông số hoặc kiểu loại

2.2 Giới thiệu về một số hệ thống chính trên ô tô Mazda CX-7

2.2.1 Hệ thống lái

Kết cấu tổng thể của hệ thống lái trên ô tô Mazda CX-7 bao gồm các bộ phận chính: vô lăng, trục lái, các đăng truyền động, dẫn động lái, bộ trợ lực thủy lực và cơ cấu lái

Cơ cấu lái được sử dụng ở đây là loại cơ cấu bánh răng thanh răng, hoạt động theo nguyên lý lăn không trượt nên hiệu suất truyền động cao, việc chế tạo nó cũng đơn giản vì thế giá thành tương đối rẻ Mặc dù vậy nó cũng có nhược điểm là lực điều khiển cần phải lớn và nhạy cảm với va đập Chính vì thế mà trên hệ thống lái của ô tô

đã trang bị thêm hệ thống trợ lực bằng thủy lực nhằm giảm nhẹ lực điều khiển cho người lái, giảm bớt các lực va đập sinh ra do đường xấu truyền lên vô lăng Ngoài ra còn làm tăng tính an toàn chuyển động vì khi nếu có một bánh xe dẫn hướng bị nổ thì lúc đó nó đảm bảo cho người lái đủ sức giữ tay lái cho xe chuyển động thẳng và vừa thực hiện phanh ngặt

thanh răng Với kiểu bố trí này nhằm đem lại kết cấu gọn, tăng độ vững chắc Mazda CX-7 giúp làm giảm khuynh hướng tự dao động bánh xe dẫn hướng, do chiều dài các ống dẫn ngắn nhất nên độ nhạy cao

Bơm dầu trợ lực sử dụng trong hệ thống là loại bơm cánh gạt tác dụng kép với khả năng tạo ra được áp suất dầu ở tốc độ trung bình vào khoảng từ 1031÷ 1080kPa [2] Kết cấu của bơm tương đối nhỏ gọn, được bố trí ngay trên thân động cơ và được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ bằng bộ truyền đai răng

Hình 2.2 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái trên ô tô Mazda CX-7 [2]

1- Bình chứa dầu trợ lực; 2- Vô lăng lái; 3- Trục lái; 4- Bánh răng-thanh răng; 5- Bơm

bánh xe được làm liền luôn trong má kẹp, má kép có thiết kế với khoảng trống đủ để chứa hai má phanh với chiều dày của mỗi má phanh khi mới là 10,5 ÷ 11,5mm và đĩa phanh với chiều dày là 15,9 ÷ 16,1mm

Cơ cấu phanh sau sử dụng loại phanh tang trống, hệ thống má phanh được gắn

ở phía trong của trống phanh, cùng với những hệ thống lò xo dẫn động và truyền lực tạo thành một mâm phanh hoàn chỉnh Khi phanh, má phanh sẽ được mở căng ra và ép vào trống phanh từ phía trong, tạo lực hãm để phanh xe

Bên cạnh đó nhằm giảm được khả năng các bánh xe bị trượt và làm tăng được hiệu quả khi phanh nên trong hệ thống phanh của Mazda CX-7 đã được tích hợp hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh ABS (Anti-Lock Braking System) nhờ đó làm tăng được tính an toàn của xe khi hoạt động ở tốc độ cao hay trên các đường xấu

Hệ thống treo phía sau là hệ thống treo nhíp lá, tạo ra khoảng sáng gầm xe cao

và thoáng, nâng cao được tính cơ động của động cơ Có cấu tạo đơn giản và độ cứng vững cao

2.2.4 Hệ thống truyền lực

a Ly hợp

Ly hợp là một bộ phận có nhiệm vụ truyền và ngắt mô men xoắn từ trục khuỷu động cơ tới hệ thống truyền lực, đồng thời nó đóng vai trò như là một bộ phận an toàn cho động cơ và hệ thống truyền lực khi quá tải

Trên ô tô Mazda CX-7 được trang bị loại ly hợp ma sát với một đĩa bị động,

và sử dụng lò xo đĩa để tạo lực ép Với kết cấu như vậy mang lại sự đơn giản, nhỏ gọn

và giảm được giá thành Trên đĩa bị động, các tấm ma sát được liên kết với xương đĩa bằng mối ghép đinh tán với tổng chiều dày của đĩa bao gồm cả xương đĩa khi còn mới dao động trong khoảng từ 8,4 ÷ 9mm và khi mòn đến giới hạn cho phép là 6mm

Dẫn động đóng mở ly hợp cũng được thực hiện bằng thủy lực nhờ vậy mà hiệu suất dẫn động cao, dễ dàng bố trí đồng thời tăng được độ nhạy và độ tin cậy trong quá trình làm việc Dẫn động ly hợp trên Mazda CX-7 không có trợ lực bởi vì xe có tải

b Hộp số

Trên ô tô Mazda CX-7 được trang bị hộp số sàn với 6 cấp, có khả năng tiết kiệm nhiên liệu càng cao Độ tăng tốc và vận hành xe cũng mượt nà hơn, giúp xe mạnh mẽ và mô men sinh ra lớn để xe vận tốt

Hộp số có kết cấu dạng hai trục cho phép bố trí nằm ngang cùng phương với trục khuỷu động cơ ở khoang phía trước giúp thuận tiện cho việc lắp đặt và làm giảm được không gian bố trí chung cho cả động cơ và hộp số

c Các đăng

Bởi vì trong quá trình ô tô chuyển động sẽ có sự dịch chuyển tương đối giữa cầu xe với thân xe do vậy bộ phận truyền lực từ hộp số tới bánh xe chủ động cũng cần

phải đảm bảo được các dịch chuyển tương ứng này

Trên ô tô Mazda CX-7 để truyền mô men xoắn từ trục ra hộp số tới các bán trục người ta sử dụng một khớp các đăng kiểu Tripot với kết cầu gồm trục chủ động nối với chạng ba bằng mối ghép then hoa mà trên có gắn bacon lăn một phần có dạng hình cầu được bố trí lệch nhau 1200, giữa chạng ba và trục chủ động còn được định vị thêm bởi vòng khóa nhằm hạn chế chạng ba dịch chuyển dọc trục chủ động Tất cả chúng được đặt trong vỏ các đăng nối liền với trục bị động sao cho trục chủ động và bị động có thể quay được theo các phương trong không gian và đồng thời dịch chuyển dọc trong các rãnh theo chiều dài của vỏ các đăng Như vậy mô men xoắn sẽ được truyền từ trục chủ động qua con lăn để đến trục bị động và đưa tới bánh xe

d Vi sai và truyền lực chính

Nhằm đảm bảo sự khác nhau về tốc độ của các bánh xe ở hai phía khi quay vòng tránh hiện tượng trượt lê bánh xe trên mặt đường, đồng thời giảm được bán kính quay vòng tăng được tính cơ động của xe ô tô Vì thế trên các cầu xe chủ động cần phải có bộ vi sai

Trên ô tô Mazda CX-7 được trang bị bộ vi sai có dạng bánh răng côn với 2 bánh răng hành tinh được nối với trục mà trục này được gắn liền với bánh răng thứ cấp của truyền lực chính, hai bánh răng hành tinh này được ghép ăn khớp với hai bánh răng côn có gắn các bán trục về hai phía để dẫn động bánh xe Khi có cơ cấu vi sai này, nếu khi xe thực hiện quay vòng bằng cách cho phép bánh răng hành tinh của bộ vi sai lăn không trượt trên các cặp bánh răng nối với các bán trục để tạo ra sự sai khác về tốc độ giữa hai bánh xe ở hai phía trên cùng một cầu xe, như vậy sẽ đảm bảo cho xe quay vòng được dễ dàng hơn

Bộ vi sai của ô tô Mazda CX-7 được bố trí luôn trong vỏ của hộp số ở vị trí sao cho bánh răng thứ cấp của truyền lực chính (bánh răng mang trục của các bánh răng hành tinh) luôn ăn khớp tốt với bánh răng sơ cấp được lắp chặt trên trục ra của hộp số

Truyền lực chính được sử dụng là loại truyền lực chính đơn với kết cấu là một cặp bánh răng trụ răng nghiêng nhằm tạo độ êm dịu khi ăn khớp và làm tăng được độ bền của bánh răng Bánh răng thứ cấpđược thiết kế có đường kính lớn hơn bánh răng

sơ cấp nhằm tạo ra tỷ số truyền giảm tốc để giảm tốc độ và tăng mô men xoắn trước khi đưa đến bánh xe chủ động

Chương 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ MAZDA CX-7

3.1 Thông số kỹ thuật của các bộ phận trong hệ thống lái trên xe ô tô

3 Tổng chiều dài của thanh răng

7 Góc nghiêng răng của thanh

8 Đường kính trục vào cơ cấu

12 Đường kính vỏ ngoài của