Đề tài Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái Ôtô Chevrolet captiva

MỤC LỤC 1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 2 2. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 2 2.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 2 2.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI 12 2.3. CƯỜNG HOÁ LÁI 13 2.4. TÍNH Ổ ĐỊNH CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG 18 3. GIỚI THIỆU Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 22 3.1. SƠ ĐỒ TỔNG THỂ Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 22 3.2. ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 22 3.3. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 24 3.4. HỆ THỐNG PHANH 27 3.5. HỆ THỐNG LÁI 27 3.6. HỆ THỐNG TREO 29 3.7. HỆ THỐNG AN TOÀN 30 3.8. HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA 31 4. HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 32 4.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 32 4.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH CỦA CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 33 4.3. KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 34 5. TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA 43 5.1. CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÁI 43 5.2. XÁC ĐỊNH MÔMEN QUAY VÒNG CỦA CÁC BÁNH XE DẪN HƯỚNG 43 5.3. XÁC ĐỊNH LỰC CẦN THIẾT TÁC DỤNG LÊN VÔ LĂNG 47 5.4. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỀN DẪN ĐỘNG LÁI 48 5.5. Tính toán kiểm tra hình thang lái 52 6. CHẨN ĐOÁN NHỮNG HƯ HỎNG CỦA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 56 6.1. ĐỘ RƠ VÀNH TAY LÁI 56 6.2. LỰC TRÊN VÀNH TAY LÁI GIA TĂNG HAY KHÔNG ĐIỀU 57 6.3. ÁP SUẤT CỦA CƯỜNG HÓA LÁI THỦY LỰC HỆ THỐNG LÁI KHÔNG ỔN ĐỊNH 57 7. BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI ÔTÔ CHEVROLET CAPTIVA 59 7.1. BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI 59 7.2. SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG LÁI 59 8. KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao. Mà hệ thống lái là một bộ phận quan trọng đảm bảo tính năng đó. Việc quay vòng hay chuyển hướng của ôtô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác. Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa. Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu và nguyên lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái. Đề tài: Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Chevrolet Captiva mong muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó. Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau: - Khảo sát hệ thống lái. - Tính toán kiểm tra. - Bảo dưỡng sửa chữa. Các nội dung trên được trình bày theo các mục, nhằm mục đích nghiên cứu kết cấu và nguyên lí làm việc cũng như công dụng, phân loại, yêu cầu chung của các chi tiết cũng như từng cụm chi tiết. Sự ảnh hưởng của các chi tiết hay từng cụm chi tiết đến quá trình làm việc cũng như các thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho ôtô vận hành an toàn trên đường. Ngoài ra đề tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng sửa chữa một số hiện tượng hư hỏng thường xuyên xảy ra của hệ thống lái. 2. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI 2.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 2.1.1. Công dụng Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô chuyển động theo một hướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo yêu cầu cơ động của xe. Hệ thống lái bao gồm các bộ phận chính sau: - Cơ cấu lái, vô lăng và trục 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 đúng. - Cường hoá lái: Cường hoá lái có thể có hoặc không. Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng của người lái bằng nguồn năng lượng từ bên ngoài. Nó thường được sử dụng trong các xe có tải trọng vừa và lớn 2.1.2. 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). + 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 khoảng thời gian ngắn, trên một diện tích bé. - Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe. - Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc gặp chướng ngại vật. - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: Lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vô lăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành: + Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150 ( 200 N; + Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N. - Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xe dẫn hướng (để đảm bảo cảm giác đường) cũng như sự tương ứng động học giữa góc quay của vô lăng và của bánh xe dẫn hướng. 2.1.3. Phân loại 2.1.3.1. Theo vị trí bố trí vô lăng: a. Vô lăng bố trí bên trái: ( tính theo chiều chuyển động ) dùng cho những nước xã hội chủ nghĩa trước đây, Pháp, Mỹ ... b. 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 là khi vượt xe. 2.1.3.2. Theo kết cấu cơ cấu lái chia ra: a. 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 (th= 0,5….0,7; (ng=0,4….0,55), 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 2.1) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 2.2). 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 2.1. Trục vít lăn - cung răng đặt giữa 1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ.
Hình 2.2. Cơ cấu loại trục vít hình trụ - cung răng đặt bên 1- Ổ bi ; 2 - Trục vít; 3- Cung răng ; 4- Vỏ. Tỷ số truyền cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công thức:
(2.1) Ở đây: R0 - Bán kính vòng lăn của cung răng. . t - Bước trục vít. Zt - Số mối ren trục vít. Góc nâng của đường ren vít thường từ 8 ÷ 120. Khe hở ăn khớp khi quay đòn quay đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên thay đổi từ 0,03 ÷ 0,05 mm. Sự thay đổi khe hở này được đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít và vòng tròn cơ sở của cung răng có bán kính khác nhau. b. Trục vít – con lăn
Hình 2.3. 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- Trục con lăn. Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 2.3) 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 được 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. 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 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:
(2.2) Ở đây : t- Bước của mối răng trục vít; Z1- Số đường ren trục vít; Rk- Bán kính vòng (tiếp xúc) giữa con lăn và trục vít (khoảng cách từ điểm tiếp xúc đến tâm đường quay đứng); R0- Bán kính vòng chia của bánh răng cắt trục vít; i0- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít. Theo công thức trên ta thấy iω thay đổi theo góc quay trục vít. Tuy vậy sự thay đổi này không lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí giữa ra vị trí biên). Nên có thể coi như iω = const. c. Trục vít - Chốt quay Trên hình 2.4 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 cách chế tạo bước răng trục vít khác nhau. Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức: i
=
.cos( (2.3) Ở đây : ( - Góc quay của đòn quay đứng; R2 - Bán kính đòn dặt chốt. Hiệu suất thuận và hiệu suất nghịch của cơ cấu loại này vào khoảng 0,7. Cơ cấu lái này dùng nhiều ở hệ thống lái không có cường hoá và chủ yếu trên các ôtô tải và khách. Tuy vậy do chế tạo phức tạp và tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.
Hình 2.4. Cơ cấu lái trục vít - chốt quay 1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Đòn quay. d. Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung răng Trên hình 2.5 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng. Êcu (20) lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rảnh ren của trục vít cho phép thay đổi ma sát trượt thành ma sát lăn. Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanh răng ăn khớp với cung răng trên trục (2).

Hình 2.5. 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 ổ bi; 18 – Nắp dưới cơ cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20 – Êcu; 21 – Ống dẫn hướng bi; 22 – Bi; 23 – Vít đậy lỗ rót dầu; 24 - Ổ đỡ chặn; 25 – Vòng chặn dầu; 26 – Then bán nguyệt; 27 – Cung răng. Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo công thức : i
=
(2.4) Ở đây: R2 - Là bán kính chia cung răng t - Bước răng trục vít. + Ưu điểm: - Hiệu suất cao: hiệu suất thuận
= 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch
= 0,85. Do hiệu suất nghịch lớn nên khi lái trên đường xấu sẽ vất vả nhưng ôtô có tính ổn định về hướng cao khi chuyển động thẳng. - Khi sử dụng với cường hoá thì nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn không quan trọng. - Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cở lớn. d. Bánh răng – thanh răng
Hình 2.6. Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng 1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm; 5- Đai ốc điều chỉnh khe hở bánh răng thanh răng; 6- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng
Hình 2.7. Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng 1- Khớp nối; 2- Thanh răng. Trên hình 2.6. 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 ống dẩn hướng. Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh 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 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. 2.1.3.3. Theo số lượng bánh xe chuyển hướng chia ra : a. Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cả hai cầu b. Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu 2.1.3.4. Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của bộ cường hoá lái chia ra: a. Cường hoá thuỷ lực b. Cường hoá khí (khi nén hoặc chân không) c. Cường hoá điện d. Cường hoá cơ khí 2.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI 2.2.1. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc : Trên hình 2.8. Trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc:
Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc. 1 - Vô lăng; 2 - Trục lái; 3- cơ cấu lái; 4 - Trục ra của cơ cấu lái; 5 - Đòn quay đứng; 6 - Đòn kéo dọc; 7 - Đòn quay ngang; 8 - Cam quay; 9 - Cạnh bên của hình thang lái; 10 - Đòn kéo ngang; 11-Bánh xe; 12-Bộ phận phân phối; 13 - Xi lanh lực. 2.2.2. Sơ đỒ hỆ thống lái với hệ thỐng treo đỘc lẬp Trên hình 2.9. trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.
Hình 2.9. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập. 1-Vô lăng; 2- Trục lái; 3-Cơ cấu lái; 4-Trục ra; 5-Đòn quay đứng; 6-Bộ phận hướng của hệ thống treo; 7-Đòn kéo bên; 8-Đòn lắc; 9-Bánh xe. 2.2.3. Sơ đồ hệ thống lái hai cầu dẫn hướng Trên hình 2.10. là sơ đồ hệ thống lái hai cầu dẫn hướng.
Hình 2.10. sơ đỒ hỆ thỐng lái hai cẦu dẪn hưỚng 1 - Vô lăng; 2 - Trục lái; 3 - cơ cấu lái; 4 - Trục ra của cơ cấu lái; 5 - Đòn nghiêng bên; 6- Thanh kéo trung gian; 7 - Thanh kéo ngang. 2.3. CƯỜNG HOÁ LÁI 2.3.1. Công dụng Trên các xe ô tô tải trọng lớn, xe du lịch cao cấp và các xe khách hay máy kéo bánh bơm hiện đại thường 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 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 chổ ), kết cấu hệ thống lái phức tạp hơn và tăng khối lượng công việc bão dưỡng. 2.3.2. 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 củng tăng theo, tuy vậy không được vượt quá 100 ( 150 N. - Không xảy ra hiện tượng tự cường hoá khi xe đi qua chổ lồi lỏm, rung xóc. - Phải có tác dụng như thế nào để khi một bánh xe dẫn hướng bị hỏng, bị nổ thì người lái có thể vừa phanh ngặt vừa giữ được hướng chuyển động cần thiết của xe. 2.3.3. Phân loại Theo nguồn năng lượng: - Cường hoá thuỷ lực - Cường hoá khí ( khí nén hoặc chân không ) - Cường hoá điện. - Cường hoá cơ khí. Cường hoá thuỷ lực được dùng phổ biến nhất vì có kết cấu nhỏ gọn và làm việc khá tin cậy. Theo sơ đồ bố trí phân ra làm 4 dạng: - Cơ cấu lái, bộ phận phân phối,xylanh lực được bố trí chung thành một cụm. - Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xi lanh lực bố trí chung. - Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xy lanh lực bố trí riêng. - Xy lanh lực bố trí riêng, bộ phận phân phối và cơ cấu lái bố trí chung. 2.3.4. Các thông số đánh giá cơ bản Để đánh giá tính năng làm việc của cường hoá lái, người ta dùng các thông số cơ bản sau: 2.3.4.1.Hệ số hiệu quả: Khq =
(2.5) 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. 2.3.4.2.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 . ( =
(2.6) 2.3.4.3. Độ nhạy: Độ nhạy của cường hoá lái đặc trưng bằng lực tác dụng lên vôlăng và góc quay của vành tay lái cần thiết để đưa cường hoá vào làm việc. Với các kết cấu hiện nay (0 = 10O...15O; Pl0 = 20...50N. 2.3.5. Thành phần cấu tạo và sơ đồ bố trí 2.3.5.1. Nguồn lăng 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. 2.3.5.2. Bộ phận phân phối: Bộ phận phân phối dùng để phân phối đều 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. 2.3.5.3. Bộ phận chấp hành: Bộ phận 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. Các bộ phận trên có thể được bố trí theo 4 sơ đồ sau: Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung thành một cụm như trên hình 2.11. Cơ cấu lái bố trí riêng, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí chung như trên hình 2.12. Cơ cấu lái, bộ phận phân phối, xi lanh lực bố trí riêng như trên hình 2.13. Xi lanh lực bố trí riêng, cơ cấu lái và bộ phận phân phối bố trí chung như trên hình 2.14.


Hình 2.13. Cơ cấu lái, bộ phận phân phối và xilanh lực bố trí riêng 1 - Cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - xi lanh lực.
Hình 2.14. Sơ đồ bố trí xilanh lực riêng, cơ cấu phân phối và cơ cấu lái bố trí chung 1 - cơ cấu lái; 2 - bộ phận phân phối; 3 - cơ cấu lái. Ưu nhược điểm của từng sơ đồ: -Theo các sơ đồ hình 2.12; 2.13; 2.14. Ưu điểm: Dễ bố trí, tăng tính thống nhất của sản phẩm, giảm tải tác dụng lên các chi tiết hệ thống lái. Nhược điểm: Kết cấu kém cứng vững hơn, chiều dài các đường ống lớn, dẫn đến tăng khả năng dao động các bánh xe dẫn hướng. Theo sơ đồ hình 1.11. Ưu điểm: Kết cấu gọn hơn, vững chắt hơn, chiều dài các đường ống nối ngắn, giảm hiện tượng dao động của bánh xe dẫn hướng. Nhược điểm: Tất cả các chi tiết của hệ thống lái điều chịu tải lớn, là tổng lực do người lái và cơ cấu chấp hành tác dụng. Vì vậy trên các xe tải trọng lớn người ta không dùng sơ đồ bố trí này. 2.4. TÍNH Ổ ĐỊNH CỦA BÁNH XE DẪN HƯỚNG Tính ổn định của bánh xe dẫn hướng được hiểu là khả năng của chúng giữ được vị trí ban đầu ứng với khi xe chuyển động thẳng và tự quay về vị trí này sau khi bị lệch. Nhờ tính ổn định mà khả năng dao động của các bánh xe dẫn hướng và tải trọng tác dụng lên hệ thống lái được giảm đáng kể. Tính ổ định của bánh xe dẫn hướng được duy trì dưới tác dụng của các thành phần phản lực: Thẳng đứng, bên và tiếp tuyến tác dụng lên chúng khi xe chuyển động. 2.4.1. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe Khi trụ quay đứng được đặt nghiêng ngang thì phản lực thẳng đứng của đất tác dụng lên trục trước của xe sẽ được sử dụng để đảm báo tính ổn định của bánh xe dẫn hướng, bởi vì trên mặt đường cứng khi các bánh xe dẫn hướng bị lệch khỏi vị trí trung gian của chúng thì trục trước của xe sẽ được nâng lên. Trên hình 2.15a là sơ đồ của bánh xe dẫn hướng có trụ quay đứng đặt nghiêng ngang một góc Nếu xem như bánh xe không có góc doãng thì ta có thể phân phản lực thẳng đứng của mặt đất Z1 làm 2 thành phần: Z1.cosβ song song với tâm trục quay đứng và Z1.sinβ vuông góc với nó. Trên hình 2.15b biểu thị bánh xe của các lực tác dụng lên nó trong mặt phẳng đường giả sử bánh xe quay đi 1 góc khi đó Z1.sinβ có thể phân thành 2 thành phần lực: Z1.sinβ.cosθ nằm trong mặt phẳng đi qua dường tâm của cam quay và Z1.sinβ.sinθ nằm trong mặt phẳng giữa của bánh xe. Từ hình 2.14b ta tìm được momem ổn định tạo nên bởi tác dụng của phản lực thẳng đứng của đất lên bánh xe và độ nghiêng bên của trụ đứng: M
=Z1.sin(.sin(.bn (2.7) Trong đó: bn - Khoảng cách từ tâm mặt phẳng tựa của bánh xe đến trục của trục quay Qua biểu thức trên ta lấy mô men ổn định M tăng lên khi tăng góc của bánh xe dẫn hướng. Mômen này có ý nghĩa chủ yếu là làm cho các bánh xe dẫn hướng tự động quay về vị trí trung gian sau khi thực hiện quay vòng. Khi quay vòng bánh xe dẫn hướng, moomen ổn định M
sẽ chống lại sự quay vòng, vì vậy phải tăng thêm lực tác dụng lên vành tay lái. Mặc khác, nhờ độ nghiêng ngang của trụ đứng mà mômen do phản lực tiếp tuyến của đất tác dụng lên bánh xe sẽ giảm xuống, vì cánh tay đòn của nó giảm đi. Trị số của góc nghiêng ngang của trụ đứng ở các ô tô hiện nay thường dao động trong giới hạn từ 0 đến 80.
Hình 2.15. góc nghiêng của trục quay đứng trong mặt phẳng ngang của xe. 2.4.2. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc Khi ô tô chuyển động trên đường lúc quay vòng sẽ có lực ly tâm tác dụng, hoặc khi chuyển động có gió thổi ngang, hay thành phần bên của trọng lực khi xe khi xe chạy trên mặt đường nghiêng, ở khu vực tiếp xúc của bánh xe với mặt đường sẽ xuất hiện phản lực bên Py. Khi trụ quay đúng đặt nghiêng về phía sau 1 góc so với chiều tiến của xe thì phản lực bên Py sẽ tạo với tâm tiếp xúc o một mô men ổn định như sau (hình 2.16): M
=Py.C (2.8) Trong đó: Py - Phản lực ngang đặt tại điểm O. Mô men này có xu hướng làm quay bánh xe trở về vị trí trung gian khi nó lệch khỏi vị trí này. Vì C= rb.sinnên mômen ổn định có thể viết dưới dạng như sau: M
=Py. rb.sin (2.9)
Hình 2.16. Góc nghiêng trụ quay đứng trong mặt phẳng dọc của xe. Khi quay vòng, người lái người lái phải tạo ra 1 lực để khắc phục mômen này , vì vậy góc thường không lớn. Trị số của góc đối với ô tô hiện nay là 0 ( 30. Mômen ổn định M
không phụ thuộc vào góc quay của bánh xe dẫn hướng. 2.4.3. Góc doãng của bánh xe dẫn hướng 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 2.17. Góc doãng của bánh xe dẫn hướng phía trước. + Góc này có công dụng như sau: - Ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới tác dụng của trọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trước và hệ thống treo trước. - Tạo nên thành phần chiều trục từ trọng lượng xe chống lại lực Z1sinβcosθ và giữ cho bánh xe trên trục của cam quay. - Giảm cánh tay đòn C của phản lực tiếp tuyến đối với trục trụ đứng, để làm giảm tải trọng tác dụng lên dẫn động lái và giảm lực lên vành tay lái. 2.4.4. Độ chụm của bánh xe dẫn hướng 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 chụm được 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. + Góc này có công dụng như sau: - Ngăn ngừa khả năng gây ra độ chụm âm do tác động của lực cản lăn khi xuất hiện những khe hở và đàn hồi trong hệ thống trục trước và dẫn động lái. - Làm giảm ứng suất trong vùng tiếp xúc của bánh xe với mặt đường cho góc doãng của bánh xe dẫn hướng gây nên.
Hình 2.18. Độ chụm của bánh xe dẫn hướng 3. GIỚI THIỆU Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA 3.1. SƠ ĐỒ TỔNG THỂ Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA
Hình 3.1. Sơ đồ tổng thể xe Chevrolet Captiva Bảng 1-1 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe Chevrolet Captiva TT  Thông Số  Ký hiệu  Đơn vị  Giá trị   1  Trọng lượng bản thân xe  G0  Kg  1750   2  Trọng lượng toàn bộ  Gt  Kg  2200   3  Chiều cao toàn bộ  Ha  mm  1480   4  Chiều rộng tổng thể  Ba  mm  1850   5  Chiều dài tổng thể  La  mm  4635   6  Chiều dài cơ sở  L  mm  2705   7  Khoảng sáng gầm xe  -  mm  200   8  Số chỗ ngồi (kể cả người lái)  -  Người  07   9  Vết bánh xe Trước Sau  - -  mm mm  1562 1572   3.2. ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ CHEVROLET CAPTIVA Xe Chevrolet Captiva được trang bị động cơ FAM II 2.4D. Động cơ DOHC 16V 2.4 lít, 136 sức ngựa tại 5.000 vòng/ phút và mô men xoắn cực đại 220N.m tại 2.200 vòng/ phút trục cam kép (DOHC). Một trục cam điều khiển các xupap nạp, còn trục cam kia điều khiển xupap xả. Trục cam được nằm ở trên các cổ trục trên nắp máy và được giữ bởi các nắp cổ trục cam. Trên các cổ trục cam có các lỗ để dẫn dầu bôi trơn cho các cổ trục. Dầu bôi trơn hồi về các te thông qua các đường hồi về nắp máy và than máy. Biên dạng cam dùng để mở các xupap nạp và xả một cách chính xác về thời điểm. Các biên dạng cam được bôi trơn bằng dầu từ các con đội thủy lực. Hộp số tự động với 5 tốc độ và được điều khiển bằng điện tử. Các bộ phận chính của hộp số là bộ chuyển đổi mô men, cụm bánh răng hành tinh, hệ thống điều khiển thủy lực và điện tử. Hộp số tự động chuyển số nhẹ nhàng, ít bị rung giật. Khả năng vận hành của động cơ này khá tốt, cả trên đường đô thị hay đường trường. Chevrolet Captiva đều rất linh hoạt với khả năng lấy lại tốc độ nhanh chóng