Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước tiến vô cùng mạnh mẽ.Có rất nhiều thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng dãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải. Trong nền công nghiệp chế tạo ô tô thế giới hiện nay đã có sự phát triển rất lớn và đang tạo đà cho khả năng phát triển nhanh chóng trong tương lai tới đây.Cùng với sự phát triển của khoa học, ngành công nghiệp ô tô cũng không ngừng đưa đến cho người sử dụng những công nghệ mới. Nó khiến cho xe ô tô những trở nên tiện nghi, an toàn hơn mà còn thân thiện với con người và môi trường. Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đã đưa vào sử dụng các công nghệ hết sức tiên tiến để chế tạo và lắp đặt ô tô như các loại cảm biến, các thiết bị điều khiển điện, điện tử,… Ở nước ta ngành công nghiệp ô tô đa phần là lắp ráp và sử dụng.Tuy nhiên cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đã dần đưa các công nghệ tiên tiến, hiện đại ứng dụng vào lắp đặt, chế tạo ô tô. Trong đó hệ thống lái là một phần rất quan trọng, nó quyết định tới độ an toàn cho người sử dụng khi tham gia giao thông. Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Land Cruiser và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm”.Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy ThS. Đồng Minh Tuấn và Ths. Lê Anh Vũ cùng các thầy cô khác trong bộ môn công nghệ và kỹ thuật ô tô. Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới, rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao, là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những bước cải tiến mới để thúc đẩy kinh tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhà nước chú trọng, quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các nghành công nghiệp mới,với mục đích đưa nước ta sớm thoát khỏi một quốc gia có nền nông nghiệp kém phát triển thành một nước có nền công nghiệp phát triển, trong các nghành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư phát triển, thì nghành công nghiệp ô tô ngày càng cao, các yêu cầu ngày càng đa dạng.Các loại ô tô chủ yếu sử dụng trong công nghiệp, giao thông vận tải.Trong những năm gần đây ô tô có những bước rõ rệt. Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông dụng. Cho nên các trang thiết bị, các bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn nhằm bảo vệ độ tin cậy, an toàn và tiện dụng cho người sử dụng . Tốc độ ô tô ngày càng cao, hệ thống giao thông lại phức tạp do đó hệ thống lái ngày càng được chú trọng hơn để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Với sự phát triển đa dạng của các hãng ô tô nên hệ thống lái có rất nhiều loại như hệ thống lai trợ lực bằng cơ khí,thủy lực, hệ thống lái điện, hệ thống lái điện tử. Việc thiết kế này nhằm gia tăng tối đa sự an toàn cho người sử dụng khi điều khiển, vận hành ô tô tham gia giao thông. Tuy nhiên, cùng với sự hiện đại ngày càng tăng đó thì vấn đề cần đặt ra đó là tay nghề của người thợ trong quá trình sửa chữa bảo dưỡng hệ thống. Để đáp ứng được nhu cầu đó người công nhân phải được đào tạo một cách có khoa học đáp ứng được yêu cầu xã hội hiện nay. Do đó nhiệm vụ của các trường kỹ thuật là phải đào tạo học sinh, sinh viên có trình độ và tay nghề cao để đáp ứng nhu cầu công nghiệp ô tô hiện nay. Trên thực tế trong các trường đại học cao đẳng kỹ thuật nước ta hiện nay thiết bị giảng dạy cho sinh viên, học sinh thực hành vẫn còn thiếu rất nhiều, các thiết bị hiện đại vẫn chưa được áp dụng trong việc giảng dạy đặc biệt là cho sinh viên.Các kiến thức mới có tính khoa học kỹ thuật còn chưa cao để đưa vào giảng dạy, các phần mềm ứng dụng giúp tính toán kiểm để đạt kết quả cao và chính xác tuy đã được đưa vào giảng dạy nhưng việc áp dụng một cách triệt để vào chuyên ngành được đào tạo lại chưa cao. Chính vì lý do đó, đề tài “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Land Cruiser và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm” có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc hướng dẫn cho sinh viên chúng em vừa hiểu được kết cấu, nguyên lý của hệ thống lái, đồng thời biết cách sử dụng phần mềm hỗ trỡ, giúp cho công việc tính toán, kiểm nghiệm nhanh và chính xác hơn. 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới hệ thống lái đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu và ngày càng được cải tiến đa dạng về chủng loại. Các hãng ô tô luôn chú trọng phát triển hệ thống lái nhằm đem lại sự thoải mái cho người sử dụng và quan trong hơn cả là đảm bảo an toàn khi điều khiển xe tham gia giao thông Hệ thống lái hiện nay được phát triển với rất nhiều chủng loại để mang đến hiệu quả cao nhất trong quá trình điều khiển phương tiện.Các nhà chế tạo đã lắp thêm cho hệ thống lái các thiết bị phụ trợ gọi là hệ thống lái có trợ lực lái, tiêu biểu là hệ thống lái trợ lực thủy lực, hệ thống lái trợ lực điện, hệ thống lái trợ lực thủy lực điện. Tiêu biểu trong đó như: Điện tử hóa hệ thống lái trên ô tô: Hệ thống lái điện tử Drive By Wire của Nissan cho phép điều khiển dẫn hướng bánh xe bằng các tín hiệu điện tử và truyền động thủy lực. Công nghệ này được Nissan đưa vào các xe thương mại và 1 số mẫu xe Infiniti 2013. Hãng BMW nghiên cứu và đưa vào 1 số dòng xe của mình các đột biến mới rất hiện đại cho hệ thống lái: Hệ thống lái chủ động (Active steering), hệ thống kiểm soát tốc độ (Active Cruise Control), hệ thống kiểm soát chế độ dừng và đi (Active Cruise Control Stop and Go), hệ thống lái linh hoạt (Dynamic Drive), hệ thống lái thông minh (iDrive), hệ thống trợ lực điện từ Servotronic. Hệ thống lái thông minh trên xe Mercedes: Hệ thống lái thông minh (Intelligent Drive System) thiết kế nhằm tránh hoặc giảm tổn thất khi tai nạn xảy ra bằng hệ thống cảm biến và máy tính hỗ trợ quá trình lái và phanh. Với hệ thống hỗ trợ lái Distronic Plus sẽ giúp lái xe đi đúng làn. Camera có thể nhận dạng vạch chỉ đường. Nó cũng có thể ngăn chặn những chiếc xe khác vượt phải (đối với các nước đi bên phải). Hệ thống kiểm soát điện tử tự thích nghi duy trì khoảng cách với xe phía trước ở tốc độ lên tới 200 kmh. 1.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về hệ thống lái trên nhiều dòng xe khác nhau. Một số đề tài nghiên cứu về hệ thống lái ở Việt Nam như Đề tài: “Thiết kế hệ thống lái cho xe ô tô du lịch có trợ lực”, năm 2006, Đại học bách khoa Hà Nội, Nguyễn Đức Thành. Trong đề tài nghiên cứu của mình, tác giả đã đưa ra những kiến thức tổng quan về hệ thống lái, tiếp đó là trình tự tiến hành tính toán thiết kế hệ thống lái, xây dựng quy trình gia công, lắp ráp, bảo dưỡng và sửa chữa đối với hệ thống lái.
LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước tiến vô cùng mạnh mẽ.Có rất nhiều thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng dãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải. Trong nền công nghiệp chế tạo ô tô thế giới hiện nay đã có sự phát triển rất lớn và đang tạo đà cho khả năng phát triển nhanh chóng trong tương lai tới đây.Cùng với sự phát triển của khoa học, ngành công nghiệp ô tô cũng không ngừng đưa đến cho người sử dụng những công nghệ mới. Nó khiến cho xe ô tô những trở nên tiện nghi, an toàn hơn mà còn thân thiện với con người và môi trường. Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đã đưa vào sử dụng các công nghệ hết sức tiên tiến để chế tạo và lắp đặt ô tô như các loại cảm biến, các thiết bị điều khiển điện, điện tử,… Ở nước ta ngành công nghiệp ô tô đa phần là lắp ráp và sử dụng.Tuy nhiên cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đã dần đưa các công nghệ tiên tiến, hiện đại ứng dụng vào lắp đặt, chế tạo ô tô. Trong đó hệ thống lái là một phần rất quan trọng, nó quyết định tới độ an toàn cho người sử dụng khi tham gia giao thông. Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Land Cruiser và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm”.Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy ThS. Đồng Minh Tuấn và Ths. Lê Anh Vũ cùng các thầy cô khác trong bộ môn công nghệ và kỹ thuật ô tô. Trong thời gian thực hiện đề tài do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Em rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, với sự phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới, rất nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao, là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những bước cải tiến mới để thúc đẩy kinh tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhà nước chú trọng, quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các nghành công nghiệp mới,với mục đích đưa nước ta sớm thoát khỏi một quốc gia có nền nông nghiệp kém phát triển thành một nước có nền công nghiệp phát triển, trong các nghành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư phát triển, thì nghành công nghiệp ô tô ngày càng cao, các yêu cầu ngày càng đa dạng.Các loại ô tô chủ yếu sử dụng trong công nghiệp, giao thông vận tải.Trong những năm gần đây ô tô có những bước rõ rệt. Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông dụng. Cho nên các trang thiết bị, các bộ phận trên ô tô ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn nhằm bảo vệ độ tin cậy, an toàn và tiện dụng cho người sử dụng . Tốc độ ô tô ngày càng cao, hệ thống giao thông lại phức tạp do đó hệ thống lái ngày càng được chú trọng hơn để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Với sự phát triển đa dạng của các hãng ô tô nên hệ thống lái có rất nhiều loại như hệ thống lai trợ lực bằng cơ khí,thủy lực, hệ thống lái điện, hệ thống lái điện tử. Việc thiết kế này nhằm gia tăng tối đa sự an toàn cho người sử dụng khi điều khiển, vận hành ô tô tham gia giao thông. Tuy nhiên, cùng với sự hiện đại ngày càng tăng đó thì vấn đề cần đặt ra đó là tay nghề của người thợ trong quá trình sửa chữa bảo dưỡng hệ thống. Để đáp ứng được nhu cầu đó người công nhân phải được đào tạo một cách có khoa học đáp ứng được yêu cầu xã hội hiện nay. Do đó nhiệm vụ của các trường kỹ thuật là phải đào tạo học sinh, sinh viên có trình độ và tay nghề cao để đáp ứng nhu cầu công nghiệp ô tô hiện nay. Trên thực tế trong các trường đại học cao đẳng kỹ thuật nước ta hiện nay thiết bị giảng dạy cho sinh viên, học sinh thực hành vẫn còn thiếu rất nhiều, các thiết bị hiện đại vẫn chưa được áp dụng trong việc giảng dạy đặc biệt là cho sinh viên.Các kiến thức mới có tính khoa học kỹ thuật còn chưa cao để đưa vào giảng dạy, các phần mềm ứng dụng giúp tính toán kiểm để đạt kết quả cao và chính xác tuy đã được đưa vào giảng dạy nhưng việc áp dụng một cách triệt để vào chuyên ngành được đào tạo lại chưa cao. Chính vì lý do đó, đề tài “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Land Cruiser và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm” có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc hướng dẫn cho sinh viên chúng em vừa hiểu được kết cấu, nguyên lý của hệ thống lái, đồng thời biết cách sử dụng phần mềm hỗ trỡ, giúp cho công việc tính toán, kiểm nghiệm nhanh và chính xác hơn. 1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới hệ thống lái đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu và ngày càng được cải tiến đa dạng về chủng loại. Các hãng ô tô luôn chú trọng phát triển hệ thống lái nhằm đem lại sự thoải mái cho người sử dụng và quan trong hơn cả là đảm bảo an toàn khi điều khiển xe tham gia giao thông Hệ thống lái hiện nay được phát triển với rất nhiều chủng loại để mang đến hiệu quả cao nhất trong quá trình điều khiển phương tiện.Các nhà chế tạo đã lắp thêm cho hệ thống lái các thiết bị phụ trợ gọi là hệ thống lái có trợ lực lái, tiêu biểu là hệ thống lái trợ lực thủy lực, hệ thống lái trợ lực điện, hệ thống lái trợ lực thủy lực- điện. Tiêu biểu trong đó như: - Điện tử hóa hệ thống lái trên ô tô: Hệ thống lái điện tử Drive By Wire của Nissan cho phép điều khiển dẫn hướng bánh xe bằng các tín hiệu điện tử và truyền động thủy lực. Công nghệ này được Nissan đưa vào các xe thương mại và 1 số mẫu xe Infiniti 2013. - Hãng BMW nghiên cứu và đưa vào 1 số dòng xe của mình các đột biến mới rất hiện đại cho hệ thống lái: Hệ thống lái chủ động (Active steering), hệ thống kiểm soát tốc độ (Active Cruise Control), hệ thống kiểm soát chế độ dừng và đi (Active Cruise Control Stop and Go), hệ thống lái linh hoạt (Dynamic Drive), hệ thống lái thông minh (iDrive), hệ thống trợ lực điện từ Servotronic. - Hệ thống lái thông minh trên xe Mercedes: Hệ thống lái thông minh (Intelligent Drive System) thiết kế nhằm tránh hoặc giảm tổn thất khi tai nạn xảy ra bằng hệ thống cảm biến và máy tính hỗ trợ quá trình lái và phanh. Với hệ thống hỗ trợ lái Distronic Plus sẽ giúp lái xe đi đúng làn. Camera có thể nhận dạng vạch chỉ đường. Nó cũng có thể ngăn chặn những chiếc xe khác vượt phải (đối với các nước đi bên phải). Hệ thống kiểm soát điện tử tự thích nghi duy trì khoảng cách với xe phía trước ở tốc độ lên tới 200 km/h. 1.3. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu về hệ thống lái trên nhiều dòng xe khác nhau. Một số đề tài nghiên cứu về hệ thống lái ở Việt Nam như - Đề tài“Thiết kế hệ thống lái cho xe ô tô du lịch có trợ lực”, năm 2006, Đại học bách khoa Hà Nội, Nguyễn Đức Thành. Trong đề tài nghiên cứu của mình, tác giả đã đưa ra những kiến thức tổng quan về hệ thống lái, tiếp đó là trình tự tiến hành tính toán thiết kế hệ thống lái, xây dựng quy trình gia công, lắp ráp, bảo dưỡng và sửa chữa đối với hệ thống lái. - Đề tài: “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe TOYOTA COROLLA ALTIS 2.0” năm 2009, Đại học bách khoa Đà Nẵng, Nguyễn Hoàng Việt. Đề tài đưa ra các nguyên lý chung của hệ thống lái trên ô tô, đi sâu vào nghiên cứu kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe Toyota Corolla Altis 2.0 và tính toản kiểm nghiệm cho hệ thống lái của xe Corolla Altis 2.0. - Đề tài: “Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái ô tô Chevrolet Captiva” năm 2011, Đại học bách khoa Đà Năng, Lê Văn Trung. Trong đề tài, tác giả đã đưa ra được nguyên lý làm việc, kết cấu của một số cơ cấu lái thông dụng trên ô tô nói chung, sau đó phân tích rõ kết cấu của hệ thống lái trên xe Cherolet Captiva, xây dựng phương pháp tính toán kiểm nghiệm cho hệ thống lái của xe Cherolet Captiva. Thành tựu: nhìn chung các đề tài trên đã mô tả được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống lái nói chung, đã tính toán, kiểm nghiệm được một số bộ phận trên hệ thống lái. Nhưng chưa ứng dụng được phần mềm tính toán để kiểm nghiệm kết quả. Chính vì vậy đề tài “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô LAND CRUISER và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm” có ý nghĩa thực tiễn. 1.4. Mục tiêu của đề tài - Nghiên cứu tổng quan về hệ thống lái trên ô tô. - Tính toán và kiểm nghiệm hệ thống lái. - Ứng dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm các chi tiết chính trên hệ thống lái xe Toyota Land Cruiser 200. 1.5. Ý nghĩa của đề tài Đề tài giúp cho những sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến thức, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên môn cũng như kiến thức ngoài thực tế, xã hội.Tạo tiền đề nguồn tài liệu cho các học sinh, sinh viên khoá sau có thêm nguồn tài liệu nghiên cứu, học tập. Đề tài được giao với mong muốn tính toán, kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe Toyota Land Cruiser 200, đồng thời ứng dụng phần mềm tính toán để kiểm nghiệm kết quả. 1.6. Nhiệm vụ của đề tài Đề tài thực hiện với nội dung: “Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Land Cruiser và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm” Bao gồm nội dung sau: - Chương 1: Tổng quan về đề tài nghiên cứu. - Chương 2: Cơ sở lý thuyết về hệ thống lái trên ô tô. - Chương 3: Hệ thống lái trên xeToyota Land Cruiser 200, tính toán và kiểm nghiệm hệ thống. - Chương 4: Ứng dụng phần mềm Matlab trong tính toán, kiểm nghiệm. Phương pháp nghiên cứu Đề tài thực hiện theo phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợplập trình phần mềm trên Matlab để tính toán kiểm nghiệm hệ thống. CHƯƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG LÁI VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 2.1. Khái quát chung về hệ thống lái trên ô tô 2.1.1. Hệ thống lái không có trợ lực 2.1.1.1. Loại trục vít –con lăn Hình 2.1. Cơ cấu lái loại trục vít con lăn 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 2.1) 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: η t = 0,77 - 0,82; + Hiệu suất ngịch: η n = 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 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 A 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 O 2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít O 1 một lượng x =2,5-5 mm. 2.1.1.2. Loại trục vít - chốt quay Hình 2.2. Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay 1- Trục đòn quay đứng 2- Chốt khớp 3- Trục lái 4- Đòn quay đứng 5- Vòng bi 6- Trục vít 7- Đệm điều chỉnh Trên hình 2.2 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. 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. 2.1.1.3. Loại bánh răng - thanh răng Hình 2.3. Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng Bánh răng 2- Thanh răng 3- Đòn nối khớp cầu Trên hình 2.3 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, i ω 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 i ω nhỏ). - Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc. - Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng. 2.1.1.4. Loại liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng Trên hình 2.4 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng cung răng. Êcu lắp lên trục vítqua các viên bi nằm theo rãnh 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. Hình 2.4. Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng 1- Đòn kéo dọc 2- Trụ lái 3- Ê-cu cung răng 4- Bi lăn 5- Trục vít 6- Cung răng .+ Ưu điểm: - Hiệu suất cao: hiệu suất thuận t η = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch n η = 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 cỡ lớn. 2.1.1.5. Loại đai ốc bi hồi chuyển Hình 2.5. Cơ cấu lái loại đai ốc bi hồi chuyển 1- Đai ốc hồi chuyển 2- Bánh răng 3- Trục vít 4- Ống chứa bi hổi chuyển 5- Trục bánh răng Nguyên lý làm việc: Khi người điều khiển xoay vành tay lái qua lại, trục lái xoay làm cho trục vít xoay tác động lên các viên bi nằm trong rãnh răng của trục vít làm chúng chạy theo rãnh cho nên đai ốc đã hồi chuyển chạy dọc tới lui theo chiều dài răng của trục vít, như vậy làm cho đòn quay đứng dịch chuyển qua lại quanh trục bánh răng dẫn động các bánh xe dẫn hướng quay theo hướng cần điều khiển của người lái. 2.1.1.6. Loại trục vít- bánh vít [...]... quay đứng và thanh ngang 2.1.2 Hệ thống lái có trợ lực - - 2.1.2.1 Khái niệm chung về hệ thống lái có trợ lực Hệ thống lái có trợ lực là hệ thống lái có khả năng tạo ra lực đẩy phụ hỗ trợ lái xe quay vòng tay lái khi quay vòng Việc trang bị hệ thống lái trợ lực sẽ mang lại những lợi ích sau đây: Giảm nhẹ cường độ lao động của người lái vì để quay vòng xe, người lái chỉ cần tác động lên vành tay lái một... của cảm biến và đặc tính được trình bày trên hình 2.36 Vành cảm ứng 2 Vành cảm ứng 1 Vành cảm ứng 3 Hình 2.36 Vị trí lắp, cấu trúc và đặc tính của cảm biến mômen lái loại lõi thép xoay 33 *Loại 4 vành dây (Hình 2.37) Trục chính (trục vào) Thanh xoắn Vành 1 (phần stato) Vành 1 (phần rôto) Vành 2 (phần rôto) Trục răng (trục ra) Vành 1 (phần stato) Hình 2.37 Cấu tạo cảm biến mômen lái loại 4 vành dây Cảm... lái vô lăng sẽ giảm đi và không phải quay tay lái quá nhiều Do yêu cầu của hệ thống phải tuyệt đối kín nên bạn cần định kỳ kiểm tra sự rò rỉ dầu để đảm bảo rằng hệ thống lái làm việc hiệu quả và an toàn Các chi tiêt của hệ thống - Bơm trợ lực lái 12 Hình 2.8 Vị trí lắp bơm trợ lực lái (mũi tên màu vàng chỉ mô-tơ dẫn động cho bơm trợ lực lái) Hầu hết sử dụng loại bơm cánh gạt để làm bơm trợ lực vì... người lái đặt trên vành tay lái; P2 - Lực trên ngõng lái (hoặc thanh răng); P3-1 , P3-2 - Lực cản quay vòng các bánh xe; M1 – Mô men do người lái tác động vào trục lái; MTrl – Mô men trợ lực lái tác động lên cơ cấu lái • Cảm biến trong hệ thống trợ lực lái Điện – Điện tử Các cảm biến trong hệ thống lái trợ lực điện – điện tử gồm: Cảm biến mômen lái, cảm biến tốc độ đánh lái ( Tốc độ quay vô lăng lái) ,... trường hợp hệ thống lái không có trợ lực Nâng cao tính an toàn trong trường hợp có sự cố ở bánh xe ( như nổ lốp, bánh xe non hơi,….) vì trong những trường hợp như vậy việc điều khiển xe sẽ không quá khó khăn như trường hợp không có trợ lực - Giảm va đập từ các bánh xe lên vành tay lái 2.1.2.2 Một số loại hệ thống lái có trợ lực tiêu biểu a Hệ thống lái trợ lực thủy lực 11 Hình 2.7 Hệ thống lái trợ lực... trục vào ( gắn với phần trên trục lái) , trục ra ( gắn với phần nối tiếp của trục lái tới cơ cấu lái) , giữa trục vào và trục ra được liên kết bằng 1 thanh xoắn Trên trục vào lắp 1 vành cảm ứng số 1 có các rãnh để cài với các răng của vành cảm ứng số 2 Còn vành cảm ứng số 3 cũng có các răng và rãnh được lắp trên trục ra Phía ngoài các vòng cảm ứng là các cuộn dây được chia ra các cuộn dây cảm ứng và cuộn... khiển điện áp Khi ôtô đang chạy ở vận tốc thấp, điều khiển thông thường sẽ được sử dụng Với loại điều khiển này, giá trị đối với ( R.i+k.N) trong công thức (2.2) là giá trị đầu ra 25 dẫn tới môtơ để đạt được vận tốc phản hồi tốt ( vận tốc phản hồi hệ thống lái) Và điều này sẽ đưa đến cho hệ thống lái những tính năng tiện lợi.Khi ôtô đang chạy ở vận tốc cao thì có thể tiếp tục sử dụng hai loại điều... Khi tạo ra mô-men lái thanh xoắn bị xoắn tạo độ lệch pha giữa vòng phát hiện 2 và 3 Dựa trên độ lệch pha này, một tín hiệu tỷ lệ với mô men vào được đưa tới ECU Dựa trên tín hiệu này, ECU tính toán mô men trợ lực cho tốc độ xe và dẫn động mô tơ c Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử PPS (Progressive Power Steering) Hệ thống lái trợ lực điều khiển bằng điện tử là hệ thống lái có khả năng tạo... hợp giữa cảm giác của người lái và hệ thống lái, nhưng chức năng tự động bù khi phương tiện có những biến đổi không đồng đều mà nguyên nhân do sự xáo trộn gây ra cũng có thể được giải quyết.Trợ lực lái điện (EPS – Electric Power Steering) là một hệ thống điện hoàn chỉnh làm giảm đáng kể sức cản hệ thống lái bằng cách cung cấp dòng điện trực tiếp từ mô tơ điện tới hệ thống lái Thiết bị này bao gồm có... độ xe, một cảm biến lái (mômen, vận tốc góc), bộ điều khiển điện tử ECU và một môtơ Tín hiệu đầu ra từ mỗi cảm biến được đưa tới ECU có chức năng tính toán chế độ điều khiển lái để điều khiển hoạt động của Môtơ trợ lực Hình 2.17 Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) 21 1- Vô lăng 2- Trụ lái 3- Trục lái 4- Mô tơ điện 5- Cơ cấu lái * Nhóm này gồm có 3 kiểu trợ lực cơ bản: Hình 2.18 Trợ lực lái điện – điện tử . học và sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: Khảo sát và kiểm nghiệm hệ thống lái ôtô Land Cruiser và sử dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm .Đề. thống lái trên ô tô. - Tính toán và kiểm nghiệm hệ thống lái. - Ứng dụng phần mềm Matlab để tính toán và kiểm nghiệm các chi tiết chính trên hệ thống lái xe Toyota Land Cruiser 200. 1.5. Ý nghĩa. thuyết về hệ thống lái trên ô tô. - Chương 3: Hệ thống lái trên xeToyota Land Cruiser 200, tính toán và kiểm nghiệm hệ thống. - Chương 4: Ứng dụng phần mềm Matlab trong tính toán, kiểm nghiệm.