Phương pháp quay vòng bằng cách kết hợpquay bánh dẫn hướng và thay đổi momen kéo các bánh chủ động đôi khi được sửdụng cho loại xe chăm sóc cây trồng với yêu cầu quay vòng trên một di
Trang 1CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG LÁI, CẦU TRƯỚC
DẪN HƯỚNG
Giáo viên hướng dẫn :
- -
Trang 2CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
I ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI, CẦU DẪN HƯỚNG: 3
1 Nhiệm vụ: 3
2 Cấu tạo cầu dẫn hướng: 4
3 Các thành phần của hệ thống lái: 8
4 Các dạng cơ cấu lái: 21
5 Dẫn động lái: 30
6 Phân loại hệ thống lái: 34
II HƯ HỎNG TRONG HỆ THỐNG LÁI: 47
1 Cơ cấu lái: 47
2 Dẫn động lái: 49
III MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CƠ BẢN TRONG KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI: 52 1 Tiêu chuẩn Châu Âu: 52
2 Tiêu chuẩn Việt Nam: 53
IV PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ CHẨN ĐOÁN: 54
1 Đo độ rơ và lực lớn nhất đặt trên vành lái: 54
2 Chẩn đoán hệ thống lái liên quan tới các hệ thống khác trên xe: 57
3 Kiểm tra góc đặt bánh xe dẫn hướng: 58
4 Chẩn đoán cơ cấu lái: 69
5 Chẩn đoán hệ thống lái có trợ lực: 72
Trang 3thực hiện bằng các phương pháp sau đây:
bên trái và bên phải
Các phương pháp quay vòng xe
nhất hiện nay Phương pháp thay đổi hướng momen ở các bánh xe chủ độngthường áp dụng cho các loại xe cơ giới bánh xích Đối với xe bánh xích, có thể kếthợp việc truyền momen khác nhau đến các bánh chủ động ở hai bên của xe vớiviệc hãm các bánh xe phía gần tâm quay vòng để quay vòng trên diện tích rất nhỏ,thậm chí có thể quay vòng xe tại chỗ Phương pháp quay vòng bằng cách kết hợpquay bánh dẫn hướng và thay đổi momen kéo các bánh chủ động đôi khi được sửdụng cho loại xe chăm sóc cây trồng với yêu cầu quay vòng trên một diện tích rấtnhỏ
Trang 4CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
chính xác hướng chuyển động
hộp số, khung xe Nối các bánh dẫn hướng với khung Chịu các lực tác động giữamặt đường và khung xe
thuộc
truyền moment quay cho bánh
ngang
2 Cấu tạo cầu dẫn hướng:
a Cầu dẫn hướng không chủ động:
Trang 5đăng đồng tốc.
cầu bởi trục đứng, do đó bánh xe được lái đi một góc Các đăng đồng tốc có tácdụng bảo đảm cho bán trục quay với tốc độ góc đều, khi bánh xe quay đi một gócbất kỳ
Vị trí lắp đặt của bánh xe dẫn hướng:
thẳng cũng như quay vòng, đồng thời điều khiển lái được nhẹ nhàng, tăng thời gian
sử dụng lốp, do bánh xe dẫn hướng được đặt ở các góc độ sau:
Góc nghiêng ngoài α (góc Camber):góc Camber):
trong (khi nhìn thẳng vào các bánh xe từ phía trước)
đứng Khi phía trên bánh xe nghiêng ra ngoài thì gọi là Camber dương Ngược lại,khi bánh xe nghiêng vào trong thì gọi là Camber âm
thẳng đứng
bánh xe
Trang 6CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
của lốp
Độ chụm của bánh xe δ (góc Camber):Toe in, Toe out):
là độ chụm, sự bố trí ngược lại gọi là độ choãi (độ mở)
tâm của nó khi chuyển động sẽ đi ra xa ngoài phương chuyển động của ô tô Hiệntượng này sẽ gây ra sự hao mòn lốp xe và hư hỏng các cụm bánh xe dẫn hướng Đểkhắc phục nhược điểm này các bánh xe dẫn hướng đặt độ chụm nhất định
điều chỉnh nhờ đai ốc hiệu chỉnh ở giữa đòn ngang của hình thang lái và phụ thuộcvào góc nghiêng ngoài α
Góc nghiêng trong và trục đứng β (góc Camber):góc Kingpin):
Trang 7đích làm giảm khoảng cách cánh tay đòn a, do đó người lái điều khiển lái được nhẹnhàng.
Nghĩa là hai bánh xe dẫn hướng tự động trả về vị trí hướng thẳng sau khi quẹoxong
Góc nghiêng sau của trục đứng γ (góc Camber):góc Caster):
nhìn từ bên trong bánh xe) Góc này được quy định trong phạm vi cho phép
γ = 0o ÷ 7o
thẳng, hay nói cách khác là bánh xe dẫn hướng không xảy ra hiện tượng lệch taylái đột ngột khi chuyển động trên đường không bằng phẳng và giúp cho lốp xe bámđường tốt
Trang 8CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
3 Các thành phần của hệ thống lái:
a Vô lăng (volant), bánh lái - Steering wheel :
- Chức năng: tiếp nhận moment quay của người lái rồi
truyền cho trục lái
- Cấu tạo: Vành tay lái có cấu tạo tương đối giống
nhau ở tấc cả các loại ôtô Nó bao gồm một vành
hình tròn và một vài nan hoa được bố trí quanh vành
trong của vành tay lái Ngoài chức năng chính là tạo
momen lái, vành tay lái còn là nơi bố trí một số bộ
phận khác của ôtô như: nút điều khiển còi, vô lum
(+,-), nút điện thoại, túi khí an toàn …
trên vành tay lái Nút nhấn còi hoạt động tương tự như một công tắc điện kiểuthường mở Khi lái xe nhấn nút còi , mạch điện sẽ kín và làm còi kêu
chính diện Các ôtô hiện nay thường được trang bị hệ thống an toàn Hai loại thiết
bị an toàn được sử dụng phổ biến hiện nay là dây an toàn và túi khí an toàn
của lái xe cũng như hành khách trên xe khi xảy ra va chạm Túi ngày nay đã trởthành một trang bị an toàn trên hầu hết các mẫu xe hơi hiện đại
Trang 9khiển nhận được tín hiệu gia tốc giảm dần đủ lớn (bị va chạm) sẽ cung cấp dòngđiện kích nổ túi khí tương ứng Tốc độ nổ túi khí là rất nhanh (khoảng từ 10 đến 40phần nghìn giây) nên sẽ tạo ra một túi đệm khí tránh cho phần đầu và ngực cửahành khách va đập trực tiếp vào các phần cứng của xe Sau khi đã đỡ được hànhkhách khỏi va chạm, túi khí sẽ tự động xả hơi nhanh chóng để không làm kẹt vànghẹt thở hành khách trong xe.
Hệ thống túi khí chưa kích hoạt (góc Camber):trái) và được kích hoạt (góc Camber):phải)
(G: gia tốc trọng trường) hoặc lực va đập tối thiểu tương đương với trường hợp xeđạt tốc độ khoảng 25 Km/h va chạm trực diện vào bức tường bê tông cố định
Trang 10CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
b Trụ lái (Steering column):
Trụ lái của xe hiện đại
- Chức năng: là thành phần kết nối vô lăng với bánh răng lái Trụ lái là thành tố cấu
thành hệ thống lái có chức năng chính là truyền momen lái từ volant đến hộp số lái.Một trụ lái đơn giản chỉ bao gồm trục lái và các bộ phận bao che trục lái Trụ láicủa những ôtô hiện đại có cấu tạo phức tạp hơn nó cho phép thay đổi độ nghiêngcủa vành tay lái hoặc cho phép trụ lái chùn ngắn lại khi người lái va đập trongtrường hợp xảy ra tai nạn để hạn chế tác hại đối với người lái Ngoài ra trụ lái cònlà nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác của ôtô như: cần điều khiển hệ thống đèn, cầnđiều khiển gạt nước, cần điều khiển hộp số, hệ thống dây điện và các đầu nốiđiện,
- Cấu tạo: Trục lái là bộ phận đặt bên trong vỏ trụ lái có chức năng truyền chuyển
động quay của vành tay lái đến hộp số lái Đầu trên của trục lái thường có ren vàthen hoa để liên kết và cố định vành tay lái trên trục lái , đầu dưới của trục lái liênkết với trục đầu vào của hộp số lái Trục lái có thể chỉ gồm một đoạn trục hoặcgồm nhiều đoạn trục liên kết với nhau và trục lái liên kết với trục đầu vào của hộp
số bằng khớp nối kiểu các đăng, khớp nối mềm, đôi khi bằng khớp nối kiểu chốt
Trang 11- Trục lái cần phải đảm bảo đủ cứng để truyền moment điều khiển nhưng lại phảiđảm bảo giảm rung động trong hệ thống lái, không gây rung, ồn trong buồng điềukhiển cơ cấu điều khiển hệ thống lái cần có kết cấu gọn, bố trí hợp lí, đồng thời cókhả năng đàn hồi tốt theo phương dọc xe để hạn chế tổn thương có thể xảy ra khigặp tai nạn Hiện nay kết cấu trục lái rất đa dạng, đa số các xe sử dụng loại trụcgãy được cấu tạo từ các trục có các khớp các đăng nối trục.
Trang 12CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Kết cấu một số kiểu trục lái 1-khớp nối các đăng; 2-trục trung gian co khớp nối dài; 3-trục lái
chính; 4-vỏ trục lái; 5-vỏ cao su chắn bụi.
truyền lên vành lái Trên các loại xe có hệ thống treo phụ thuộc cơ cấu lái được lắp
cố định trên trên dầm cầu, khi xe chuyển động trên đường không bằng phẳng dầmcầu sẽ rung động làm cho khoảng cách từ cơ cấu lái tới vành lái bị thay đổi, khớpthen sẽ khắc phục được những thay đổi này đảm bảo cho quá trình truyền mô mentừ vành lái xuống cơ cấu lái một cách liên tục
co ngắn lại làm giảm thương tích mà vành lái gây ra cho người lái Then ngoài củanạng bị động ăn khớp với then trong của nạng chủ động, khi cơ cấu lái dịch chuyểnnạng bị động sẽ dịch chuyển lên trên bảo đảm cho trục lái chính không bị ảnhhưởng
Trang 13Kết cấu của khớp then trên trục trung gian 1-nạng chủ động; 2-then trong; 3-then ngoài; 4- nạng bị động
truyền động lái sử dụng loại các đăng kép bao gồm hai các đăng đơn Các đăngđơn có cấu tạo khá đơn giản bao gồm hai nạng liên kết với nhau bằng một trục chữthập, sử dụng bạc lót hay ổ bi kim bôi trơn bằng mỡ, nhờ trục các đăng có thể thiết
kế trục lái có hình dàng phù hợp với không gian và các bộ phận xung quanh
mềm Khớp nối mềm được làm bằng vật liệu cao xu nhờ đó đường tâm của trục láivà trục đầu vào cơ cấu lái có lệch nhau một góc nhất định Cao xu trong khớp cóchức năng hấp thụ một phần rung động và giữ cho vành lái ít bị rung
Trang 14CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Kết cấu trục chữ thập
1-trục chủ động; 2-trục chữ thập; 3-bạc lót; 4-trục bị động
Cơ cấu hấp thụ va đập của trục lái:
người lái khi xe bị tai nạn Khi xe bị đâm cơ cấu này giúp người lái tránh đượcthương tích do trục lái chính gây ra bằng cách gẫy tại thời điểm bị đâm và giảm vađập thứ cấp tác động lên cơ thể người lái khi cơ thể người lái bị xô vào vành lái doquán tính
đảm bảo được tính an toàn cho người lái
Trang 15Cấu tạo và cách bố trí cơ cấu hấp thụ va đập kiểu giá đỡ uốn cong.
gian và tấm hấp thụ va đập Trục lái được lắp với thanh tăng cứng bảng điều khiểnthông qua giá đỡ phía dưới và giá đỡ dễ vỡ Trục lái được nối với cơ cấu lái thôngqua trục trung gian và khớp các đăng
Khi hộp cơ cấu lái chuyển dịch tức là khi xảy ra va đập thì trục trung gian
co lại do đó làm giảm khả năng trục lái và vành lái nhô lên trong buồng lái Khimột lực va đập được chuyền vào vành lái trong sự cố đâm xe thì cơ cấu hấp thụ
va đập và túi khí giúp hấp thụ va đập của người lái Trong khi đó giá đỡ dễ vỡvà giá đỡ phía dưới tách ra làm cho toàn bộ trục lái đổ về phía trước Lúc nàytấm hấp thụ va đập bị biến dạng để hấp thụ tác động của va đập thứ cấp
Trang 16CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chống va đập.
Cơ cấu khoá tay lái:
Sơ đồ cấu tạo của cơ cấu khoá tay lái loại ấn.
Trang 17Vị trí chìa khoá tại ACC hoặc ON.
sẽ đập vào mép trái của rãnh trong cữ chặn khoá thì cần nhả khoá sẽ đập vào méptrong của cữ chặn khoá ngăn cữ chặn khoá và thanh khoa dịch chuyển sang trái và
do đó ngăn việc khoá vành lái
Vị trí chìa khoá chuyển từ ON sang ACC.
Trang 18CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
xo phản hồi của rô to ổ khoá đẩy ra ngoài Do đó tấm chặn nhô ra ngoài và chạmvào thân khóa ngăn rô to và chìa khoá điện xoay về phía khoá
Vị trí chìa khoá tại ACC.
trong Phần trên của tấm chặn sẽ nhô lên vách chéo của rãnh trong tấm đẩy và phầnthấp hơn của tấm đẩy chuyển động vào trong trục cam Khi đó chìa khoá điện, tấmđẩy và trục cam sẽ tự do xoay theo một khối thống nhất từ vị trí ACC tới vị tríLOCK
Trang 19Trạng thái khi ấn chìa khoá vào trong.
và thanh khoá không thể dịch chuyển sang trái Cho tới khi rút chìa khoá điện rakhỏi ổ khoá cần nhả khoá tách ra khỏi cữ chặn khoá và thanh khoá chui vào rãnhtrục lái chính và khoá trục lái chính lại
Trạng thái khoá vành lái
Cơ cấu trượt, nghiêng tay lái điều khiển điện:
người lái lựa chọn vị trí vành lái để thích hợp với vị trí ngồi của người lái xe Điềunày rất quan trọng vì trong quá trình lái xe thời gian dài người lái sẽ rất mệt mỏi,một cơ cấu lái tạo cho người lái sự thoải mái sẽ làm giảm bớt sự mệt mỏi và làmgiảm nguy cơ xẩy ra tai nạn trên đường
Trang 20CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Cơ cấu nghiêng, trượt tay lái.
trượt
Cấu tạo cơ cấu trượt tay lái.
Trang 21Cấu tạo cơ cấu nghiêng tay lái
4 Các dạng cơ cấu lái:
thẳng dẫn đến các đòn kéo dẫn hướng
thực hiện tốt được chức năng trên thì chúng phải đảm bảo được các yêu cầusau:
chỉnh
- Hiện nay cơ cấu lái sử dụng trên các loại ô tô được chia làm các loại như sau:
+ Thanh răng liên kết với đòn ngang qua ổ bắt bu lông
+ Thanh răng liên kết với đòn ngang bên ở hai đầu thanh răng
Trang 22CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
+ Trục vít - cung răng
+ Trục vít - con lăn
+ Trục vít - ê cu bi thanh răng bánh răng
+ Trục vít - đòn quay
a Cơ cấu lái kiểu bánh răng - thanh răng:
- Cơ cấu lái kiểu bánh răng thanh răng có kết cấu đơn giản nên được sử dụng khárộng rãi trên các loại xe ô tô hiện nay Nó bao gồm một bánh răng nghiêng thôngthường được chế tạo liền với trục lái và ăn khớp với một thanh răng nghiêng, haiđầu của thanh răng có thể liên kết với trực tiếp với các đòn dẫn động lái bằng khớptrụ hoặc thông qua hai thanh dẫn động khác bằng được bắt bu lông
- Cơ cấu lái kiểu này có kết cấu gọn tuy nhiên tỉ số truyền nhỏ thích hợp bố trí trêncác loại xe nhỏ Độ rơ tay lái nhỏ do được dẫn động trực tiếp hơn so với các loại
cơ cấu lái khác
- Trong cơ cấu lái kiểu này bánh răng có cấu tạo răng nghiêng, đầu dưới lắp ổ thanhlăn kim, đầu trên lắp ổ lăn cầu Thanh răng nằm dưới bánh răng có cấu tạo răngnghiêng, phần gia công thanh răng nằm ở phía trong phần còn lại có tiết diện cầu.Thanh răng chuyển động tịnh tiến qua lại trên bạc trượt (13) và nửa bạc trượt (8),nửa bạc trượt có lò xo trụ tỳ chặt để khắc phục khe hở giữa bánh răng và thanhrăng thông qua êcu điều chỉnh (10) Bộ truyền cơ cấu lái được bôi trơn bằng mỡ,
vỏ cơ cấu lái được bắt với thân xe bằng hai ụ cao su đặt ở hai đầu cơ cấu lái
Trang 23D
cl vl
Cấu tạo cơ cấu lái kiểu bánh răng thanh răng.
1 - Êcu hãm; 2 - Phớt che bụi; 3 - Êcu điều chỉnh; 4 - Ổ bi trên
5 - Trục bánh răng; 6 - Ổ bi dưới; 7 - Ốc điều chỉnh; 8 - Bạc tỳ thanh răng;
9 - Lò xo tỳ; 10,17 - Êcu khoá; 11 - Thanh răng; 12 - Vỏ cơ cấu lái;
13 - Bạc vành khăn; 14 - Đòn ngang bên; 15 - Đai giữa; 16 - Bọc cao su;
18 - Lò xo kẹp; 19 - Khớp nối.
- Tỉ số truyền động của cơ cấu lái kiểu bánh răng thanh răng được xác định bằngcông thức sau:
D vl : Đường kính của vành lái.
d cl : Đường kính vòng chia của bánh răng.
- Tỉ số truyền này không thay đổi trong quá trình thanh răng chuyển động tịnh tiếnqua lại
Trang 24CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
- Điều bất lợi trong cơ cấu này là tỉ số truyền thuận và nghịch bằng nhău do đó ít hạnchế được các dao động từ bánh xe truyền lên vành lái
Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng thanh răng trên ô tô
b Cơ cấu lái kiểu trục vít - con lăn:
- Kiểu cơ cấu lái này sử dụng cặp ăn khớp trục vít, con lăn để thực hiện quá trìnhđiều khiển xe chuyển hướng hay quay vòng
Trang 25Cấu tạo cơ cấu lái kiểu trục vít - con lăn
1- Trục chủ động; 2 - Vỏ cơ cấu lái; 3, 13 - Trục vít lõm; 4- Đệm điều chỉnh;
5 - Nắp dưới; 6 - Trục con; 7 - Con lăn; 8, 10 - Trục bị động; 9 - Bạc trục bị
động; 11 - Ốc đổ dầu lăn; 12 - Nắp; 14 - Đòn quay.
- Khi trục chủ động (1) quay làm trục vít lõm (3) quay theo Do trục vít lõm (3) ănkhớp với con lăn (7) nên làm nó quay theo làm toàn bộ nạng (8) quay về hai phíatuỳ theo chiều quay của trục lái (1) Trục bị động (8) quay làm làm đòn quay đứng(14) quay theo và tác động vào cơ cấu dẫn động lái
Trang 26CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Các chi tiết tháo rời của cơ cấu lái kiểu trục vít con lăn.
- Ưu điểm của cơ cấu này là có kết cấu gọn, bền và có khả năng chống mòn cao,hiệu suất lớn Có thể điều chỉnh khe hở giữa trục vít và con lăn nhiều lần Cơ cấulái này thường được sử dụng trên các loại xe có tải trọng trung bình
c Cơ cấu lái kiểu trục vít - êcu bi thanh răng bánh răng:
Trang 27Cấu tạo cơ cấu lái kiểu trục vít - êcu bi thanh răng bánh răng.
1 - Đòn quay đứng; 2 - Trục và cung răng; 3 - Vỏ cơ cấu lái; 4 - Ốc điều chỉnh; 5 - Êcu khoá; 6 - Trục bị động; 7 - Ổ bi của trục vít; 8 – Êcu;
9 – Bi; 10 - Trục vít; 11 - Ổ bi trục vít; 12 - Ổ thanh lăn kim
- Cấu tạo cơ cấu lái kiểu trục vít êcu bi thanh răng bánh răng: trục vít (10) được nốivới trục lái qua khớp các đăng, êcu (8) ôm ngoài trục vít và ăn khớp với trục vítthông qua các viên bi (9), một bên phía ngoài êcu được gia công răng tạo thànhmột thanh răng Cung răng (2) ăn khớp với thanh răng, trục cung răng có liên kếtcứng với đòn quay đứng (1) Cung răng (2) gia công liền trục được gia công răngthẳng, côn nhờ vậy có thể điều chỉnh khe hở giữa cung răng và thanh răng Đầungoài của trục bọ động (6) có then tam giác dạng côn để lắp với đòn quay đứngdẫn động lái Trục vít đóng vai trò chủ động, khi trục vít quay làm các viên bi ănkhớp trong rãnh chuyển động làm cho êcu thanh răng chuyển động lên xuống, cácviên bi này chuyển động trong vòng kín của các rãnh dẫn bi, các rãnh này được tạolên nhờ một nữa rãnh nằm trên trục vít và một nửa nằm trên êcu Êcu thanh răngchuyển động lên xuống làm cho cung răng (2) và đòn quay đứng (1) quay vàtruyền chuyển động điều khiển đến cơ cấu dẫn động lái
- Toàn bộ cơ cấu này được bôi trơn bằng dầu nên độ bền cao Cơ cấu lái này thường
sử dụng trên các loại xe lớn có thể có trợ lực hoặc không có trợ lực
Trang 28CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Bố trí hệ thống lái với cơ cấu lái kiểu trục vít - êcu bi thanh răng bánh răng
1 - đòn quay ngang; 2 - Thanh kéo dọc; 3 - Đòn quay đứng; 4 - Đòn bên
hình thang lái; 5 - Thanh kéo ngang.
d Cơ cấu lái kiểu trục vít – đòn quay:
- Cơ cấu lái kiểu trục vít - đòn quay có trục quay của nó hoạt động tương tự như mộttrục vít nhưng có mặt cắt ngang giống một trục cam do các rãnh có độ sâu thay đổitheo chu vi, bởi vậy hộp số lái kiểu này còn gọi là kiểu cam đòn lắc Trên trục lắccủa cơ cấu lái có gắn chi tiết gọi là đòn lắc, trên đòn lắc có các chốt Trục quay vàtrục lắc liên kết với nhau thông qua các chốt Khi trục vít quay theo trục lái, cácchốt sẽ trượt lên, xuống trong rãnh của trục vít và làm cho đòn lắc xoay trái, phải
Cơ cấu lái kiểu trục vít - đòn quay cho phép dễ dàng thay đổi tỷ số truyền theo yêucầu, nhưng có hiệu suất thấp và các chốt của kiểu cơ cấu lái này thường mònnhanh Kiểu cơ cấu lái này ngày càng ít được sử dụng trên các loại ôtô đời mới
Trang 29Các chi tiết lắp ráp cơ cấu lái trục vít - đòn quay.
1 - Trục đòn quay đứng; 2 - Chốt khớp; 3 - Trục lái; 4 - Đòn quay đứng;
5 - Vòng bi; 6 - Trục vít; 7 - Shims điều chỉnh.
- Trục đòn quay đứng (1) được lắp ghép vuông góc với trục vít (6), trục đòn (1) có ghép cứng đòn quay có chốt (2), chốt này luông ăn khớp vào rãnh của trục vít (6) Hai đầu của trục vít quay trên vòng bi (5), độ rơ lỏng của cơ cấu được điểu chỉnh bằng shims (7) Cơ cấu này hoạt động như sau: khi trục vít (3) quay làm cho trục vít (6) quay theo, chốt khớp ăn khớp với trục vít sẽ chuyển động qua lại tuỳ thuộc vào chiều quay của vành lái làm, cho trục đòn quay đứng (1) quay và làm cho đòn quay (4) quay theo và tác động đến cơ cấu dẫn động lái Hộp cơ cấu lái chứa dầu bôi trơn cho hệ thống nhờ vầy giảm thiểu được hao mòn, tăng độ bền cho cơ cấu lái
- Trong cơ cấu lái này tuỳ theo cách chế tạo trục vít ta có cơ cấu lái với tỉ số truyền không đổi và cơ cấu lái có tỉ số truyền thay đổi khi quay vành tay lái ra khỏi vị trí trung gian
Trang 30CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
e Cơ cấu lái kiểu trục vít – cung răng:
Kết cấu cơ cấu lái kiểu trục vít – cung răng
5 Dẫn động lái:
- Dẫn động lái là phần liên kết từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng
- Trên hệ thống treo phụ thuộc thường dùng cơ cấu bốn khâu: dầm cầu, hai đòn bênvà đòn ngang Thường thấy kết cấu này trên ôtô tải và xe buýt, các loại ô tô con cókhả năng cơ động cao
- Trên hệ thống treo độc lập là dẫn động nhiều khâu, kết cấu của nó rất đa dạng vàphụ thuộc vào không gian bố trí Dẫn động nhiều khâu thường gặp trên ôtô con
- Cơ cấu dẫn động lái có chức năng truyền chuyển động điều khiển từ hộp cơ cấu láiđến hai ngõng quay của hai bánh xe Bảo đảm mối quan hệ cần thiết về góc quaycủa các bánh xe dẫn hướng có động học đúng khi thực hiện quay vòng Mối quan
hệ cần thiết về góc quay của các bánh xe dẫn hướng được đảm bảo bằng kết cấucủa hình thang lái
Trang 31Cấu tạo hình thang lái điển hình 1,4-đòn lắc chuyển hướng; 2-thanh nối giữa; 3-thanh nối bên; 5-đòn lắc
phụ; 6-khớp cầu; 7-vú mỡ; 8-vòng đệm.
Đòn lắc chuyển hướng: là chi tiết liên kết với trục lắc của hộp số lái và truyền
chuyển động của trục lắc đến phần còn lại của dẫn động lái Thông thường một đầu
Trang 32CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
của đòn lắc chuyển hướng của liên kết với trục lắc của hộp số lái bằng then hoa,đầu còn lại liên kết với một đầu của thanh nối giữa bằng khớp cầu
Đòn lắc phụ: cũng có một đầu liên kết với một đầu của thanh nối giữa bằng khớp
nối cầu, đầu còn lại được lắp trên khung ôtô thông qua trục Đòn lắc phụ cũng thựchiện chuyển động lắc hoàn toàn giống chuyển động của đòn lắc chuyển hướngnhưng không truyền chuyển động đó cho bất cứ bộ phận nào Nó có chức năng đỡthanh nối giữa ở độ cao như tại đòn lắc chuyển hướng để đảm bảo động học của hệthống lái
Thanh nối giữa: có chức năng liên kết tấc cả các bộ phận khác của dẫn động lái với
nhau Hai đầu của thanh nối giữa là hai ổ đỡ chốt cầu để liên kết với đòn lắcchuyển hướng và đòn lắc phụ Phía giữa thanh nối giữa có hai lỗ để liên kết với haithanh nối bên bằng các khớp cầu
Thanh nối bên: là bộ phận trực tiếp truyền chuyển động cho đònchuyển hướng
trên ngỗng quay của bánh xe dẫn hướng Thông thường mỗi cơcấu dẫn động lái cóhai thanh nối bên, mỗi thanh nối bên được cấu thành từ bađoạn được gọi là đầutrong , đầu ngoài, và đoạn điều chỉnh Đầu ngoài liên kếtvới đòn chuyển hướngtrên ngỗng quay Đầu trong liên kết với thanh nối giữa, thanh răng hoặc một bộphận khác của ôtô tuỳ thuộc vào kiểu dẫn động lái.Đoạn điều chỉnh dùng để thayđổi chiều dài toàn bộ của thanh nối bên để điều chỉnh hình học lái trong quá trìnhkiểm tra, bảo trì gầm ôtô mà không cần phải tháo rời dẫn động lái
Trang 33Một số dạng bố trí đòn dẫn động lái
- Cơ cấu dẫn động lái bao gồm các thanh dẫn động và các khớp liên kết Tuỳ theocấu trúc khung gầm của từng xe người ta bố trí các loại cơ cấu dẫn động lái khácnhau
- Các đòn dẫn động lái phải có độ cứng thích hợp, trị số độ cứng này phải được xácđịnh trong trong quá trình thiết kế hệ thống lái đảm bảo cho các đòn không bị conghay dãn trong quá trình làm việc Nếu các đòn bị cong hay dãn trong quá trình làmviệc sẽ làm thay đổi mối tương quan về góc quay của các bánh xe dẫn hướng điềunày làm tăng sự mòn lốp và làm giảm tuổi thọ của các chi tiết khác trong hệ thốnglái
- Một số đòn dẫn động lái có thêm cơ cấu cho phép thay đổi độ dài của đòn để phùhợp khi các chi tiết bị mòn trong quá trình làm việc
Trang 34
CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
Kết cấu một số dạng đòn dẫn động và khớp liên kết trong cơ cấu dần động lái.
6 Phân loại hệ thống lái:
a Hệ thống lái cơ học không có trợ lực:
H ệ thống lái cơ học loại trục vít – bánh vít :
Hệ thống lái cơ học loại trục vít – bánh vít 1-Vô lăng hay vàn tay lái; 2-Trục lái; 3-Trục vít;
4-Bánh vít dạng hình quạt; 5-Đòn quay đứng; 6-Thanh kéo dọc;
7-Đòn quay ngang; 8-Mặt bích; 9-Thanh nối; 10-Thanh ngang
11-Cầu trước hay dầm đỡ; 12-Trục (góc Camber):trụ) đứng;
13-Trục hay ngỗng trục của bánh xe dẫn hướng.
- Nguyên lý làm việc: khi thay đổi hướng chuyển động của ôtô, giả sử quay vòng
sang bên phải, người lái phải quay vô lăng hay vành tay lái 1 theo chiều kim đồnghồ,qua cơ cấu lái (trục vít 3 và bánh răng hình quạt 4), đòn quay 5, thanh kéo dọc
6, đòn quay ngang 7, làm cho mặt bích 8 và trục của bánh xe 13 ở bên trái quayquanh trục đứng 12 theo chiều quay của vô lăng,đồng thời qua thanh nối 9 vàthanh ngang hay đòn đẩy 10, làm cho mặt bích và trục của bánh xe dẫn hướng bên
Trang 35Hệ thống lái cơ học loại thanh răng – bánh răng 1- Vô lăng, 2- Trục lái, 3- Cơ cấu lái, 4- Thanh kéo, 5- Tay đòn
6- Trục (góc Camber): trụ) đứng, 7- Trục hay ngỗng trục, 8- Bánh xe dẫn hướng
- Nguyên lý hoạt động: khi thay đổi hướng chuyển động của ôtô, giả sử quay vòng
sang bên trái, người lái phải quay vành tay lái hay vô lăng 1 theo chiều mũi tên hayngược chiều kim đồng hồ, qua cơ cấu lái 3, thanh kéo 4 và tay đòn 5, làm cho trục
7 của bánh xe dẫn hướng 8 ở bên trái quay xung quanh trục đứng 6 theo chiều quaycủa vô lăng, đồng thời qua thanh keó 4 phẩy, tay đòn 5 phẩy làm cho trục 7 phẩycủa bánh xe dẫn hướng bên phải 8 phẩy cũng quay xung quanh trục dứng 6 phẩytheo chiều quay của vô lăng hay bánh xe dẫn hướng bên trái 8
- Các hệ thống lái cơ học loại thường (không có trợ lực) đã đáp ứng được phần lớncác yêu cầu của hệ thống lái nhưng vẫn chưa được hoàn thiện lắm ở chỗ khi quay
xe người lái phải sử dụng lực tương đối lớn tác dụng lên vành tay lái để làm quaybánh dẫn hướng gây ra mệt mỏi cho người lái chính vì thế mà hệ thống lái có trợlực đã đáp ứng được các yêu cầu trên
b Hệ thống lái cơ học có trợ lực:
- Hệ thống lái ôtô có trợ lực là hệ thống lái có sử dụng một phần công suất của động
cơ hay từ một nguốn khác (ví dụ: động cơ điện, …) để dẫn động quá trình xoay cácbánh xe dẫn hướng để chuyển hướng ôtô
Trang 36CĐÔTÔ 07A NHÓM 7
- Do nhu cầu vận tải bằng đường bộ lớn nên ôtô ngày càng được chế tạo lớn hơn,càng nặng, công suất của động cơ ngày càng mạnh thêm và để đảm bảo an toàncho người lái hầu hết trên các xe ô tô hiện đại ngày nay được thiết kế lốp rộng và
áp suất lốp thấp để tăng khả năng bám đường vì vậy đòi hỏi lực đánh tay lái sẽ lớn
Để đảm bảo cường độ làm việc của người lái hầu hết trên các xe đều được trang bị
hệ thống trợ lực lái vì nếu tăng tỉ số truyền của cơ cấu lái thì có thể giảm được lựcđánh tay lái tuy nhiên điều này sẽ khiến người lái phải quay vành tay lái nhiều hơnkhi quay vòng và không thể quay góc ngoặt gấp được Ngoài ra bộ trợ lực lái còn
có ý nghía như một cơ cấu giảm chấn lái, hấp thụ va đập từ bánh xe truyền lênvành lái và đảm bảo an toàn khi xảy ra sự cố ở lốp xe như nổ lốp…
- Bộ trợ lực lái có nhiều loại kết cấu khác nhau tuy nhiên chúng đều có các bộ phận
cơ bản như sau:
điện từ bình ắc quy
- Trong các kiểu trợ lực nói trên thì kiểu trợ lực thuỷ lực được sử dụng rộng rãi hơn
cả vì những ưu điểm của nó như: khả năng tác động nhanh, chính xác, kết cấu nhỏgọn, dễ lắp đặt trên các xe loại nhỏ
Hệ thống lái trợ lực thuỷ lực:
- Bộ trợ lực thuỷ lực là bộ trợ lực sử dụng một phần công suất của động cơ để tạo ra
áp suất dầu thuỷ lực hỗ trợ cho quá trình xoay các bánh xe dẫn hướng để chuyểnhướng chuyển động của ôtô
- So với các bộ trợ lực khác như trợ lực khí nén, trợ lực điện, trợ lực điện thủy lực
Trang 37Sơ đồ hệ thống lái trợ lực thuỷ lực
Các bộ phận cơ bản của bộ trợ lực thuỷ lực.
- Bơm thuỷ lực và các thiết bị phụ trợ.
- Bơm thuỷ lực là bộ phận cấu thành bộ trợ lực thuỷ lực Được dẫn động bởi động
cơ bằng đai và puli, nó có chức năng tạo ra áp suất dầu đủ lớn để cung cấp cho vanphân phối dẫn đến các ngả của xylanh lực hỗ trợ cho quá trình xoay các bánh xedẫn hướng
- Đây là bộ phận phức tạp và chịu tải trọng lớn nhất của bộ trợ lực, bơm làm việcvới tốc độ cao (bằng với tốc độ của động cơ), do sự thay đổi về cường độ làm việc