Đồ án hệ thống lái trên xe Vios 2010

- Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫnhướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng.. Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan

Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau:

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

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

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

cỡ nhỏ có thể không có

1.1.2 Phân loại.

-Theo vị trí bố trí vô lăng, chia ra:

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

+ Vô lăng bố trí bên phải: dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái

như: Anh, Thuỵ Điển

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

-Theo kết cấu cơ cấu lái, chia ra:

+ Trục vít - Cung răng

+ Trục vít - Chốt quay

+ Trục vít - Con lăn

+ Bánh răng - Thanh răng

+ Thanh răng liên hợp (Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng).Theo số lượng bánh xe chuyển hướng, chia ra:

+ Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu

+ Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu

- Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ 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 bánhdẫn hướng chỉ ở cầu trước, ở cả hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí cườnghóa lái

1.1.3 Yêu cầu.

Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau

Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định:

- Để đảm bảo yêu cầu này thì hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệthống 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).

- Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt

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

kiện làm việc và mọi chế độ chuyển động

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

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

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

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

- Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150  200 N

- Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N

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

Với hệ thống lái có trợ lực: Khi hệ thống trợ lực có sự cố hư hỏng vẫn có thểđiều khiển được xe Đảm bảo an toàn bị động của xe, không gây nên tổn thương chongười sử dụng khi bị đâm chính diện.

Với hệ thống lái không có trợ lực,số vòng quay toàn bộ của vành tay lái khôngđựợc quá 5 vòng, tương ứng với góc quay của bánh xe dẫn hướng phía trong về cảhai phía kể từ vị trí trung gian là 35° Ở vị trí biên phải có vấu tỳ hạn chế quay củabánh xe

1.2 CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI.

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

Với hệ thống treo phụ thuộc, cả hai bánh xe được đỡ bằng một hộp cầu xe hoặcdầm cầu xe, vì thế cả hai bánh xe sẽ cùng dao động với nhau khi gặp chướng ngại vật

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc

7- Đòn quay ngang

Trên hình 1.1 Trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc:

Loại hệ thống treo này có những đặc tính sau:

+ Cấu tạo đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ bảo dưỡng

+ Có độ cứng vững cao nên có thể chịu được tải nặng

+ Vì có độ cứng vững cao nên khi xe đivào đường vòng, thân xe ít bị nghiêng + Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng, nhờthế mà các bánh xe ít bị mòn

+ Vì có khối lượng không được treo lớn nên tính êm dịu của xe khi sử dụng hệthống treo phụ thuộc kém

+ Do chuyển động của bánh xe bên trái và bên phải có ảnh hưởng lẫn nhaunên dễ xuất hiện dao động và rung động

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

Hệ thống treo độc lập là một phần nằm trong kết cấu chung của hệ thống treo nó

sẽ làm các nhiệm vụ :

- Tiếp nhận và dập tắt các dao động của mặt đường với ô tô

- Truyền lực dẫn động và truyền lực phanh

- Đỡ thân xe và duy trì mối quan hệ hình học giữa thân xe và bánh xe trong mọiđiều kiện chuyển động

Và phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo tính êm dịu

- Dập tắt nhanh các dao động

- Đảm bảo tính ổn định khi xe chuyển động

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập

treo

5- Đòn quay đứng

1.3 TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA CÁC BÁNH XE DẪN HƯỚNG

Tính ổn định của các bánh xe dẩn hướng được hiểu là khả năng của chúng giửđược vị trí ban đầu ứng với khi xe chuyển dộng thẳng và tự quay trở về với vị trí nàykhi bị lệch

Nhờ tính ổn định mà khả năng dao động của các bánh xe dẩn hướng mà tải trọngtác dụng lên hệ thống lái được giảm đáng kể

Tính ổn định của các bánh xe dẫn hướng được duy trì dưới tác dụng của cácthành phần phản lực:thẳng đứng,bên tiếp tuyến tác dụng lên chúng khi xe chuyểnđộng

Ba nhân tố kết cấu sau đây đảm bảo tính ổn định của các bánh xe dẫn hướng 1.Độ nghiêng ngang của trụ đứng cam quay

2.Độ nghiêng dọc của trụ đứng cam quay

3.Độ đàn hồ của lốp theo hướng ngang

Khi trụ đứng được đặt nghiêng ngang thì phản lực thẳng đứng của đất tác dụnglên trục trước của xe sẽ được sử dụng để đảm bảo tính ổn định của các bánh xe dẩnhướng,bởi vì trên mặt đường cứng khi các bánh xe dẩn hướng bị lệch khỏi vị trí trunggian của chúng thì trục trước của xe sẽ được nâng lên

CHƯƠNG 2.

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG XE TOYOYA

VIOS 2.1 Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái.

2.1.1 Vô lăng.

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

Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chổ ngồi củangười lái, dao động từ 190 mm (đối với xe du lịch cở nhỏ) đến 275 mm (đối với xetải và xe khách cở lớn ).

2.1.2 Trục lái.

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

2.1.3 Cơ cấu lái.

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

2.1.3.1 Các thông số đánh giá cơ bản.

a Tỷ số truyền động học.

Hình 2.1 Các quy luật đặc trưng cho sự thay đổi tỷ số truyền động học

Tỷ số truyền động học:

Giá trị của i phụ thuộc vào loại và cở xe, thường nằm trong giới hạn 13-22 đối với

ôt 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 i có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo gócquay của vô lăng Cơ cấu lái có i thay đổi thường được dùng trong hệ thống láikhông có cường hoá Mặc dù kết cấu không phức tạp nhưng tính công nghệ kém hơnnên đắt hơn so với loại cơ cấu lái có i không đổi

Qui luật thay đổ i có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và tínhnăng của xe Đối với các xe thông thường: Qui luật thay đổi i có dạng như trên hình2-3 đường 4 là hợp lý nhất

Trong phạm vi góc quay  9001200, tỷ số truyền i cần phải lớn để tăng độchính xác điều khiển và giảm lực cần tác dụng lên vô lăng Khi xe chạy trên đườngthẳng với tốc độ lớn, theo số liệu thống kê thì đa số thời gian hệ thống lái làm việcvới góc quay nhỏ của vô lăng quanh vị trí trung gian Ngoài ra i tăng còn làm giảmđược các va đập từ mặt đường

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

Đối với các xe tốc độ thấp và trọng tải toàn bộ lớn, quy luật thay đổi iω được làmtheo đường 2, để khi quay vòng không ngoặt tương đối thường xuyên thì lực cần tácdụng nhỏ.

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

Đối với các xe có cường hoá lái: thì i được làm không đổi (đường 3) vì lúc nàyvấn 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

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

iF - Tỷ số truyền lực

i - Tỷ số truyền động học

Do hiệu suất của cơ cấu lái có giá trị khác nhau tuỳ theo chiều truyền lực từ trêntrục lái xuống hay từ dưới bánh xe dẫn hướng lên, nên người ta phân biệt:

- Hiệu suất thuận th: là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ trên trục láixuống các bánh xe dẫn hướng.

- Hiệu suất nghịch ng: là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ dưới bánh xedẫn hướng lên vô lăng

Hiệu suất thuận của cơ cấu lái cần phải lớn để giảm tổn thất lực và giảm nhẹ lựcđiều khiển Trong khi đó hiệu suất nghịch cần phải nhỏ để giảm các va đập truyền từ hệthống chuyển động lên vô lăng Tuy vậy hiệu suất nghịch không được quá thấp vì sẽlàm mất tác dụng của mô men ổn định và bánh dẫn hướng sẽ không tự trở về được vị trítrung gian khi bị lệch khỏi vị trí đó do va đập và người lái bị mất cảm giác đường

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

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

xe lên vô lăng

d Khe hở trong cơ cấu lái.

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

Hình 2.2 Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu lái

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

3- Sau khi đã điều chỉnh khe hở trung gian

2.1.4 Các loại cơ cấu lái thông dụng.

2.1.4.1 Loại trục vít - Cung răng.

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

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

(hình 2-5) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 2-6) Cung răng đặt bên có ưu điểm làđường tiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trêntoàn 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 cỡlớn 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 chiềudài của trục vít

Hình 2.3 Trục vít lăn - cung răng đặt giữa

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 côngthức:

có bán kính khác

2.1.4.2 Loại trục vít - con lăn.

7 8

Hình 2.5 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành

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- 5-Trục con lăn

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 2-7) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô

tô do có ưu điểm:

+ Kết cấu gọn nhẹ;

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

+ Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;

+ Hiệu suất ngịch: ηn = 0,6;

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

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn đươc bố trí lệchvới đường trục của trục vít một khoảng 5-7 mm Khi dịch chuyển con lăn dọc theotrục quay của đòn quay đứng thì khoảng cách A sẽ thay đổi Do đó khe hở ăn khớpcũng thay đổi

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằngcách dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trụcvít O1 một lượng x =2,5-5 mm

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

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

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

iω = const

2.1.4.3 Trục vít - chốt quay.

Trên hình 2-8 là kết cấu của cơ cấu lái trục vít - chốt quay

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

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

3

12

Hình 2.6 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay

Hình 2.7 Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm; 5- Đai ốc điều chỉnhkhe hở bánh răng thanh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng

Hình 2.8 Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Khớp nối; 2- Thanh răng

Trên hình 2-8 là kết cấu của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

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

+ Ưu điểm:

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

- Hiệu suất cao

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo

+ Nhược điểm:

- Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ)

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

- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng

2.1.4.5 Loại liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng.

Trên hình 2-9 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng cung răng.Êcu (5) lắp lên trục vít (6) qua các viên bi nằm theo rảnh ren của trục vít chophép thay đổi ma sát trượt thành ma sát lăn Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạothành thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (4)

21

10 11 12

Hình 2.9 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

1– Đai ốc hãm đòn quay đứng; 2– Trục tròn quay đứng; 3– Vòng chặn dầu; 4, 6- Ổ

bi kim; 5– Vỏ cơ cấu lái; 7– Tấm đệm; 8- Đai ốc điều chỉnh; 9– Vít điều chỉnh ăn khớp;10– Đai ốc hãm; 11– Vòng làm kín; 12– Mặt bích bên cơ cấu lái; 13– Đai ốc tháo dầu;14– Vòng làm kín; 15– Chốt định vị; 16– Tấm chặn; 17– Đai ốc điều chỉnh độ rơ của ổbi; 18– Nắp dưới cơ cấu lái;19- Ổ đỡ chặn; 20– Êcu; 21– Ống dẫn hướng bi; 22– Bi; 23–Vít đậy lỗ rót ầu; 24- Ổ đỡ chặn; 25– Vòng chặn dầu; 26– Then bán nguyệt; 27– Cung

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

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

ổn định về hướng cao khi chuyển động thẳng

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

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

2.1.5 Dẫn động lái.

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

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

Các thông số cơ bản:

+ Tỷ số truyền động học:

Gọi i là tỷ số truyền động học của hệ thống lái Xác định i theo công thức:

i ω=ϕ vl

ϕ bx=

640

36 =17 , 5 (2-8)Trong đó:

ϕvl - là các góc quay của vô lăng, ϕvl phải đảm bảo cho góc quay cần thiết của

vô lăng để quay các bánh dẫn hướng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên không lớnhơn 1,8 vòng (tương ứng với 6400), ϕvl = 1,8 vòng;

ϕbx - là góc quay của bánh xe dẫn hướng, ϕbx = 360

+ Tỷ số truyền của cơ cấu lái:

Gọi ic là tỷ số truyền của cơ cấu lái thống lái Xác định ic theo công thức:

iω - là tỷ số truyền của hệ thống lái, iω = 17,5

idθdθ - là tỷ số truyền của dẫn động lái, idθdθ = 1

Mr (Mdq) - Mômen trên trục ra (hay trên đòn quay đứng);

Mv (Mvl) - Mômen trên trục vào (hay trên vô lăng)

+ Hiệu suất:

- Hiệu suất thuận ( ηth ): tính theo chiều truyền lực từ trên trục lái xuống.

- Hiệu suất nghịch ( ηng ): tính theo chiều truyền lực từ bánh xe lên.

- Với cơ cấu bánh răng-thanh răng ta có:

ηth = ηng = 0,99 s (2 - 10)

2.1.6 Hình thang lái.

Là bộ phận quan trọng nhất của dẫn động lái Hình thang lái có nhiệm vụ đảmbảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng Mục đích làm cho cácbánh xe khỏi trượt lê khi quay vòng, dẫn đến giảm sự mài mòn lốp, giảm tổn haocông suất và tăng tính ổn định

Hình thang lái có nhiều dạng kết cấu khác nhau Đòn ngang có thể cắt rời hayliền tuỳ theo hệ thống treo là độc lập hay phụ thuộc Nhưng dù trường hợp nào thì kếtcấu của hình thang lái củng phải phù hợp với động học bộ phận hướng của hệ thốngtreo, để dao động thẳng đứng của các bánh xe không ảnh hưởng đến động học củadẫn động, gây ra dao động của bánh xe dẩn hướng quanh trục quay

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

Góc doãng: là góc tạo bởi mặt phẳng quay bánh xe và mặt phẳng thẳng đứng,chiều dương ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ đầu xe.

Hình 2.11 Góc doãng

+ Tác dụng của góc doãng dương:

- Giảm tải trọng thẳng đứng :Nếu góc doãng bằng không tải trọng tác dụng lêntrục sẽ đặt vào giao điểm giữa đường tâm lốp và trục (F’ trên hình 2-12 b ) Nó dễlàm trục hay cam quay bị cong Việc đặt góc doãng dương sẽ làm tải tác dụng vàophía trong của trục, ký hiệu F, giảm lực tác dụng lên trục và cam quay

- Ngăn ngừa sự tụt bánh xe: Phản lực F (trên hình 2-12 a) có độ lớn bằng tảitrọng xe, tác dụng lên bánh xe theo phương vuông góc với mặt đường F được phântích thành F1 vuông góc với đường tâm trục và F2 song song với đường tâm trục LựcF2 đẩy bánh xe vào trong ngăn cản bánh xe tụt khỏi trục Vì vậy ổ bi trong làm lớnhơn ổ bi ngoài để chịu tải trọng này

- Ngăn cản góc doãng âm ngoài ý muốn do tải trọng gây ra: khi chất đầy tải lên xe,phía trên các bánh xe có xu hướng nghiêng vào trong do sự biến dạng của chi tiết của hệthống treo và các bạc tương ứng Góc doãng dương giúp chống lại hiện tượng này

- Giảm lực đánh tay lái: Khi bánh xe quay sang phải hay trái quanh trục quayđứng với khoảng lệch là bán kính Khoảng lệch lớn sẽ sinh ra mômen lớn quanh trụcquay đứng do sự cản lăn của lốp, vì vậy làm tăng lực đánh tay lái Do đó khi khoảngcách này nhỏ thì giảm lực đánh tay lái

a b.

Hình 2.12.Tác dụng của góc doãng dương

+ Tác dụng của góc doãng âm, [8]:

- Ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới tác dụngcủa trọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trước và

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

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

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

Hình 2.13 Tác dụng của góc doãng âm

2.1.7.2 Góc nghiêng dọc của trụ xoay đứng.

Góc nghiêng dọc của trụ xoay đứng: là sự nghiêng về phía trước hoặc phía saucủa trục xoay so với đường thẳng góc với mặt đường Nếu đầu trên trục xoay nghiêng

ra phía sau bánh xe ta có độ nghiêng dọc dương Nếu đầu trên trục xoay nghiêng raphía trước bánh xe ta có độ nghiêng dọc âm

Hình 2.14 Góc nghiêng dọc dương của trụ xoay đứng

1- Đường tim trục xoay; 2- Góc nghiêng dọc caster dương;

3- Đường thẳng góc mặt đất; 4-Khớp hình cầu; 5- Phía trước xe

Hình 2.15 Góc nghiêng dọc

a- Góc nghiêng dọc dương; b- Góc nghiêng dọc âm

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

trí chuyển động thẳng của bánh xe dẫn hướng

2.1.7.3 Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng.

Là góc đo giữa trục xoay và đường thẳng góc với mặt đường khi ta nhìn từ đầu xe + Tác dụng góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng:

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

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

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

Hình 2.16 Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hướng

2.1.7.4 Độ chụm đầu.

Khi phía trước của hai bánh xe gần nhau hơn phía sau của hai bánh xe khi nhìn

từ trên xuống thì gọi là độ chụm đầu (sự bố trí ngược lại gọi là độ mở) Độ chụmđược xác định bằng hiệu số của hai khoảng cách giữa các đầu nút sau (B) và trước(A) của vành bánh xe nằm ở chiều cao tâm bánh xe

2.2 CƯỜNG HOÁ LÁI.

2.2.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu.

2.2.1.1 Công dụng.

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

+ Giảm nhẹ lao động cho người lái

+ Tăng an toàn cho chuyển động

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