Cơ khí chế tạo máy - Xoay vòng và hệ thống lái

XOAY VÒNG VÀ HỆ THỐNG LÁIXOAY VÒNG ÔTÔ VÀ HỆ THỐNG LÁIKhái niệm chung: -Công dụng: dung để thay đổi phương chuyển động của ôtô nhờ quay các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong của ôtô. -yêu cầu: khả năng quay vòng hẹp dể dàngLực lái thích hợpHồi vị êmGiảm tối thiểu sự truyền các va đập mặt đườngXOAY VÒNG ÔTÔ Sơ đồ mô phỏng bán kính quay vòngBán kính quay vòng  Bán kính quay vòng là góc quay của bánh xe phía trước bên trái và bên phải khi chạy trên đường vòng. Với góc quay của bánh xe trước bên trái và bên phải giống nhau lốp xe bên trong hoặc ngoài sẽ bị trượt về một bên và không thể quay xe một cách nhẹ nhàng. Điều này cũng làm cho lốp xe mòn không đều.   Với góc quay của các bánh xe bên phải và bên trái khác nhau, phù hợp với tâm quay của cả bốn bánh xe thì độ ổn định của xe chạy trên đường vòng sẽ tăng lên.Góc quay BXDH lớn nhất max:~40o Rmin phụ thuộc max và l  Ô tô nhỏ có svq. vô lăng về mỗi bên: 1,33 vòng Ô tô trung, lớn có svq. vô lăng về mỗi bên: 3,11v XOAY VÒNG VÀ HỆ THỐNG LÁIPHAN LOAITheo phuong phap chuyen huongTheo dac diem truyen lucTheo ket cau cua co cau laiTheo vi tri bo tri vanh banh tay lai.HỆ THỐNG LÁI KHÔNG TRỢ LỰCCơ cấu lái bánh răng – thanh răng xuất hiện và rất nhanh được sử dụng phổ biến trên các xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV. Nó là một cơ cấu cơ khí khá đơn giản. Một bánh răng được nối với một ống kim loại, một thanh răng được gắn trên một ống kim loại. Một thanh nối (tie rod) nối với hai đầu mút của thanh răng.HỆ THỐNG LÁI BÁNH RĂNG – THANH BÁNH RĂNGKết cấu CCL kiểu bánh răng - thanh răng HỆ THỐNG LÁI TRỤC VÍT Sơ đồ dẫn động láiKẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰCCác bộ phận chính của hệ thống lái có trợ lực gồm: bơm, van điều khiển, xilanh trợ lực, hộp cơ cấu lái (bót lái). Hệ thống lái sử dụng công suất động cơ để dẫn động cho bơm trợ lực tạo ra áp suất. Khi xoay vô lăng sẽ chuyển mạch một đường dẫn dầu tại van điều khiển. Nhờ áp suất dầu này mà píttông trong xilanh trợ lực được đẩy đi và làm quay bánh xe dẫn hướng.Do vậy, nhờ áp suất dầu thuỷ lực mà lực đánh 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 toànKẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG LÁI CÓ TRỢ LỰC THỦY LỰCCAU TAO HE THONG LAI CO TRO LUC LAIBơm trợ lực láiVị 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 loại này có ưu điểm kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, phù hợp với hệ thống thuỷ lực yêu cầu áp suất không lớn.Trục bơm quay dẫn động cho rô to quay trong stato bơm (hay còn gọi là vòng cam) được gắn chắc với vỏ bơm. Trên rô to có các rãnh để gắn các cánh bơm. Do chu vi vòng ngoài của rô to hình tròn nhưng mặt trong của vòng cam hình ô van nên tồn tại một khe hở giữa rô to và vòng cam.Cánh bơm sẽ ngăn cách khe hở này để tạo thành các buồng chứa dầu. Cánh bơm bị giữ sát vào bề mặt trong của vòng cam bằng lực ly tâm và áp suất dầu tác động sau cánh bơm nên hình thành một phớt dầu ngăn rò rỉ áp suất giữa cánh gạt và vòng cam khi bơm tạo áp suất dầu. Khi rô to quay thì dung tích buồng dầu tăng giảm liên tục.Hay nói cách khác, dung tích của buồng dầu tăng tại cổng hút, do vậy dầu từ bình chứa sẽ được hút vào buồng dầu từ cổng hút. Ở cổng xả áp suất giảm do trước đó dầu được hút vào buồng này và bị ép qua cổng xả. Chu kỳ hút xả diễn ra trong mỗi vòng quay của trục rô to. Do có 02 cổng hút và 02 cổng xả nên dầu sẽ hút và xả 02 lần trong trong một chu kỳ quay của rô to.Bình chứaBình chứa cung cấp dầu trợ lực lái. Nó được lắp trực tiếp vào thân bơm hoặc lắp tách biệt. Nếu không lắp với thân bơm thì sẽ được nối với bơm bằng hai ống mềm.Thông thường, nắp bình chứa có một thước đo mức để kiểm tra mức dầu. Nếu mức dầu trong bình chứa giảm dưới mức chuẩn thì bơm sẽ hút không khí vào gây ra lỗi trong vận hành. Vì vậy bạn hãy định kỳ kiểm tra mức dầu trợ lực lái, nếu thấp hơn mức cho phép hãy bổ xung bằng loại dầu phù hợp. Nếu không khí lọt vào hệ thống phải tìm cách xả hết không khí.Van điều chỉnh lưu lượngan điều khiển lưu lượng điều chỉnh lượng dòng chảy dầu từ bơm tới hộp cơ cấu lái, duy trì lưu lượng không đổi mà không phụ thuộc tốc độ bơm (v/ph). chức năng của van điều chỉnh lưu lượng.Lưu lượng của bơm trợ lực lái tăng theo tỷ lệ với tốc độ động cơ. Lượng dầu trợ lái được cung cấp cho píttông của xi lanh trợ lực lái được quyết định bởi lượng dầu từ bơm. Khi tốc độ bơm tăng thì lưu lượng dầu tăng lên, cấp nhiều trợ lực hơn cho cơ cấu lái và người lái cần tác động ít lực đánh lái hơn. Hay nói cách khác, yêu cầu về lực đánh lái thay đổi theo sự thay đổi tốc độ.Đây là điều bất lợi nhìn từ góc độ ổn định lái vì khi lái ta có cảm giác không đều tay khi quay vô lăng. Do vậy, việc duy trì lưu lượng dầu từ bơm không đổi và không phụ thuộc tốc độ xe là một yêu cầu cần thiết. Đó chính là chức năng của van điều chỉnh lưu lượng. van điều khiển lưu lượng có một ống điều khiển. Khi tốc độ động cơ tăng lên, tốc độ bơm tăng lên theo làm áp suất bên cửa xả tăng lên thắng được lực căng của lò xo A. Ống điều khiển dịch chuyển sang trái làm giảm lượng dầu vào hộp cơ cấu lái. Do vậy lực đánh lái được ổn định theo cách này.Hoạt động của vanHộp cơ cấu láiCác bộ phận của hộp cơ cấu lái gồm: van điều khiển và xilanh trợ lực lái. Có thể mô tả toàn bộ hoạt động của hộp cơ cấu lái như sau: Pít tông trong xi lanh trợ lực được đặt trên thanh răng, và thanh răng dịch chuyển do áp suất dầu tạo ra từ bơm trợ lực lái tác động lên pít tông theo cả hai hướng. Một phớt dầu đặt trên pít tông để ngăn dầu khỏi rò rỉ ra ngoài.Trục van điều khiển được nối với vô lăng. Khi vô lăng ở vị trí trung hoà (xe chạy thẳng) thì van điều khiển cũng ở vị trí trung hoà do đó dầu từ bơm trợ lực lái không vào khoang nào của xilanh trên thanh răng mà quay trở lại bình chứa. Tuy nhiên, khi vô lăng quay theo hướng nào đó thì van điều khiển thay đổi đường truyền do vậy dầu chảy vào một trong các buồng. Dầu trong buồng đối diện bị đẩy ra ngoài và chảy về bình chứa theo van điều khiển. Nhờ áp lực dầu làm dịch chuyển thanh răng mà lực đánh lái giảm đi.Trợ lái điện (EPS)ECU của EPS nhận tín hiệu từ các cảm biến, đánh giá tình trạng xe và quyết định dòng điện cần đưa vào động cơ điện một chiều để trợ lực.Khi người lái xe điều khiển vô lăng, mô men lái tác động lên trục sơ cấp của cảm biến mô men thông qua trục lái chính. Người ta bố trí các vòng phát hiện 1 và 2 trên trục sơ cấp (phía vô lăng) và vòng 3 trên trục thứ cấp (phía cơ cấu lái). Trục sơ cấp và trục thứ cấp được nối bằng một thanh xoắn. Các vòng phát hiện có cuộn dây phát hiện kiểu không tiếp xúc trên vòng ngoài để hình thành một mạch kích thích. 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.Mô tơ điện một chiều DC bao gồm rô to, stato và trục chính. Cơ cấu giảm tốc bao gồm trục vít và bánh vít. Mô-men do rô to tạo ra truyền tới cơ cấu giảm tốc. Sau đó, mô men này được truyền tới trục lái. Trục vít được đỡ trên các ổ đỡ để giảm độ ồn. Ngay dù mô tơ DC bị hỏng không chạy thì chuyển động quay của trục lái chính và cơ cấu giảm tốc vẫn không bị cố định nên vô lăng vẫn có thể điều khiển.Ngoài ra còn có: ECU ABS (tín hiệu tốc độ xe); ECU động cơ (tín hiệu tốc độ động cơ); Đồng hồ táp lô (Trường hợp có sự cố đèn sẽ bật sáng); Rơle (Cung cấp năng lượng cho mô tơ DC và ECU EPS).Hư hỏng và cách kiểm traThiếu dầu trợ lựcKiểm tra mực dầu trợ lực lái bằng cách quan sát trên bình chứa dầu và tháo nắp (xoay ngược chiều kim đồng hồ). Trong hầu hết các hệ thống trợ lực lái thì đều có một que thăm mực dầu được gắn cố định trong nắp. Nếu dầu dưới mức cho phép, có nghĩa rằng hệ thống đang thiếu dầu. Rất có thể đã có rò rỉ trên đường ống. Khu vực rò rỉ thường bám nhiều bụi bẩn, đó có thể là một vết nứt, hay đoạn ống gẫy. Đôi khi bạn cần khởi động máy, đánh lái nhiều lần bởi khi đó dầu áp suất cao dễ rỉ ra ngoài. Kiểm tra toàn bộ hệ thống trợ lực lái: Bơm, các ống dầu, tại thanh răng và bánh răng ăn khớp với thanh răng hay cụm trợ lực, thay thế ngay nếu có bộ phận hư hỏng.Hỏng dây đaiTrục của bơm trợ lực thì được dẫn động bởi một dây đai, nó được sử dụng để truyền công suất từ động cơ đến bơm trợ lực. Nếu dây dai này đang trong tình trạng bị lỏng hoặc bị hư hỏng dẫn tới hệ thống không hoạt động được. Mở nắp ca-pô kiểm tra bề mặt đai, khi có nhiều vết nứt trên thân đai cách nhau khoảng 3 mm thì dây đai đó cần được thay thế.Đai trượt bên pu-ly, động cơ hoạt động nhưng bơm quay với tốc độ yếu, áp suất chênh lệch không được duy trì cũng gây ra hiện tượng đánh lái nặng. Hiện tượng này thường kèm theo tiếng rít vì đai trượt khi đánh lái, đồng thời bề mặt tiếp xúc của đai với pu-ly nhẵn và bóng. Việc khắc phục chỉ đơn giản là căng lại dây đai.Hỏng van phân phối dầuCó thể kiểm tra van phân phối dầu bằng cách đánh hết lái sang trái rồi phải. Với cách kiểm tra này, cần đặt áp suất lốp theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất. Nếu van làm việc bình thường, bạn có thể nghe được tiếng động nhẹ khi bánh lệch hoàn toàn về một phía.Nếu không nghe được thì van có thể bị kẹt hoặc gặp phải một số vấn đề khác. Đừng giữ vô-lăng ở trạng thái đánh hết lái trong thời gian dài bởi áp lực dầu cao có thể phá hỏng hệ thống. Công việc khắc phục sự hư hỏng này đòi hỏi người có nhiều kinh nghiệm, tốt nhất bạn nên đưa xe tới gara có uy tín. Các liên kết của hệ dẫn động lái và treo bị dơ cũng ảnh hưởng tới sự làm việc của trợ lực lái. Do đó cần khắc phục chúng kịp thời để toàn hệ thống làm việc tốt.Bơm trợ lực hỏngHệ thống trợ lực lái nó phụ thuộc vào một bơm thủy lực để cung cấp áp lực dầu cần thiết tới cho hệ thống.Nếu bơm này bị hư hỏng bên trong, thì áp lực cần thiết cho hệ thống hoạt động sẽ không đủ vì vậy mà hệ thống không hoạt động được. Trong trường hợp này bơm trợ lực cần được thay thế và bổ sung dầu trợ lực.