TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Hệ thống khung gầm của ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ ổn định và an toàn cho xe Khung gầm được ví như bộ xương vững chắc, không chỉ nâng đỡ các bộ phận của xe mà còn là nơi gắn kết máy móc và thiết bị, tạo nên một chiếc xe hoàn chỉnh.
Đề tài "Nghiên cứu về hệ thống truyền lực và điều khiển trên xe Hyundai Universe Luxury 2014" sẽ giúp em hiểu rõ kết cấu và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống khung gầm Bên cạnh đó, nghiên cứu sẽ tập trung vào các vấn đề chưa ổn định và hiệu quả làm việc chưa cao của một số chi tiết, từ đó phân tích và đề xuất các giải pháp cải tiến phù hợp.
Chúng tôi hy vọng tài liệu này sẽ giúp người sử dụng hiểu rõ về kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ thống khung gầm xe Hyundai Universe Ngoài ra, nó cũng cung cấp hướng dẫn khắc phục hỏng hóc, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng và bảo dưỡng hệ thống Mục tiêu là mang lại cảm giác êm ái và thoải mái cho hành khách, đồng thời đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ cho các chi tiết của hệ thống.
Mục đích nghiên cứu
Từ mục đích chính của đề tài đặt ra là nghiên cứu lý thuyết hệ thống khung gầm, nội dung nghiên cứu đề tài với mục tiêu như sau:
- Thực hiện việc nghiên cứu tổng quan về ly hợp, hộp số, trục các đăng, cầu xe, các hệ thống phanh treo lái trên dòng xe Hyundai Universe Luxury 2014
Bài viết này sẽ tìm hiểu về cấu tạo và cách thức vận hành của các bộ phận quan trọng trên xe Hyundai Universe Luxury 2014, bao gồm bộ ly hợp, hộp số, trục các đăng, cầu xe, cùng với các hệ thống phanh và treo lái Việc nắm rõ các thành phần này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hiệu suất và tính năng của xe, mà còn hỗ trợ trong việc bảo trì và sửa chữa hiệu quả.
Chẩn đoán và phân tích nguyên nhân hư hỏng hệ thống khung gầm của xe Hyundai Universe là bước quan trọng để cải thiện hiệu suất hoạt động Từ những phân tích này, chúng ta có thể đưa ra các phương pháp kiểm tra và sửa chữa hiệu quả, giúp hệ thống khung gầm hoạt động ổn định và bền bỉ hơn.
1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Công nghệ hiện đại đang được áp dụng vào hệ thống truyền lực và điều khiển trên xe khách, với nhiều nghiên cứu và phát triển đang diễn ra Trong đề tài này, nhóm chúng em tập trung vào việc nghiên cứu hệ thống khung gầm của dòng xe Hyundai Universe.
Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào hệ thống khung gầm của xe Hyundai Universe Luxury 2014, phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chẩn đoán một số hư hỏng, đồng thời đề xuất phương pháp sửa chữa cho hệ thống này.
Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu toàn bộ hệ thống khung gầm, vì vậy phương pháp nghiên cứu chính được áp dụng là phương pháp lý thuyết nhằm tổng hợp và hệ thống hóa kiến thức liên quan.
Phương pháp nghiên cứu
Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu toàn bộ hệ thống khung gầm, vì vậy phương pháp nghiên cứu chính được áp dụng là phương pháp lý thuyết nhằm tổng hợp và hệ thống hóa kiến thức liên quan.
GIỚI THIỆU
Giới thiệu chung công ty Hyundai
Hyundai Motor Company, thuộc Hyundai Kia Automotive Group, là hãng sản xuất ô tô lớn nhất Hàn Quốc và đứng thứ 5 thế giới về doanh số bán hàng hàng năm Với trụ sở chính tại Seoul, Hyundai điều hành nhà máy sản xuất ô tô lớn nhất thế giới ở Ulsan, có công suất lên tới 1.6 triệu xe mỗi năm Dù phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt từ nhiều hãng ô tô toàn cầu, Hyundai vẫn duy trì vị thế vững chắc tại thị trường nội địa và các quốc gia lân cận, với doanh số bán hàng tăng trưởng đều đặn hàng tháng mà không có dấu hiệu suy giảm.
Logo của Hyundai, với chữ "H" cách điệu, biểu trưng cho sự hợp tác giữa công ty và khách hàng Từ "Hyundai" trong tiếng Hàn có nghĩa là "hiện đại".
Năm 1947, Chung Ju-yung sáng lập Công ty xây dựng và cơ khí Hyundai, và đến năm 1967, Công ty ôtô Hyundai được thành lập Năm 1968, Hyundai hợp tác với Ford Motor Company cho ra mắt mẫu xe đầu tiên, Cortina Pony, chiếc xe Hàn Quốc đầu tiên, được ra mắt vào năm 1975, thiết kế bởi Giorgio Giugiaro và sử dụng công nghệ dẫn động từ Mitsubishi Motors Sản phẩm của Hyundai nhanh chóng được xuất khẩu sang Ecuador và mở rộng sang thị trường các nước Benelux Năm 1991, Hyundai phát triển thành công động cơ xăng I4 Alpha và hộp truyền động, mở ra con đường độc quyền công nghệ cho mình.
Năm 1998, Hyundai bắt đầu xây dựng hình ảnh thương hiệu toàn cầu, với sự đầu tư mạnh mẽ từ Hyundai Motor Group vào phát triển chất lượng, mẫu mã, sản xuất và nghiên cứu dài hạn trong ngành ô tô.
17 riêng Trong cuộc khảo sát về chất lượng xe hơi của tổ chức J.D Power and Associates năm
Kể từ năm 2004, Hyundai đã vượt qua nhiều đối thủ lớn và hiện giữ vị trí thứ 2 trong ngành ô tô Hãng xe này nằm trong top 100 thương hiệu ô tô hàng đầu thế giới Để chiếm được lòng tin của người tiêu dùng, Hyundai đã không ngừng nỗ lực cải tiến chất lượng sản phẩm, và những thành công đạt được chính là kết quả của những cố gắng này.
Các sản phẩm nổi bật tại Việt Nam
Hình 2.1 Các sản phẩm nổi bật tại Việt Nam
Xe Hyundai Universe
Hyundai Universe Noble 2014 Hyundai Universe Classic 2014
Hyundai Universe Luxury 2014 Hình 2.2.Các dòng e Hyundai Universe
Hyundai Universe sở hữu thiết kế bắt mắt và sang trọng hàng đầu tại Việt Nam, với kiểu dáng khí động học giúp xe di chuyển mượt mà trên mọi cung đường Điều này không chỉ giảm bám bụi mà còn tạo điều kiện cho hành khách dễ dàng chiêm ngưỡng cảnh vật bên ngoài qua các khung cửa kính, làm cho hành trình trở nên thú vị hơn.
Hyundai Universe sở hữu ngoại thất ấn tượng với phần đầu xe nổi bật, kính chắn gió lớn mang lại tầm quan sát rộng rãi cho tài xế và giảm thiểu điểm mù, cùng với cần gạt mưa kiểu song song.
Đầu xe Hyundai Universe nổi bật với lưới tản nhiệt đặc trưng và logo Hyundai quen thuộc, được thiết kế với hai thanh mạ crom sáng bóng, tạo nên vẻ sang trọng và mạnh mẽ cho mẫu xe này.
Hệ thống đèn chiếu sáng và cảnh báo được bố trí ở góc xe, bao gồm cụm đèn pha Halogen phá sương và đèn hỗ trợ đi trong điều kiện sương mù dày đặc, giúp xe vận hành an toàn trong mọi thời tiết Ngoài ra, đèn cảnh báo dọc theo thân xe tăng cường mức độ an toàn khi lưu thông trên đường Xe còn được trang bị gương chiếu hậu chỉnh điện với tầm quan sát rộng, đảm bảo quan sát toàn bộ phần thân xe đến tận đuôi.
Hình 2.4 Đèn e và gương chiếu hậu
Xe được thiết kế theo triết lý khí động học, mang lại sự ổn định trong vận hành và giảm thiểu tiếng ồn Đặc biệt, xe có khả năng trao đổi không khí giữa bên ngoài và bên trong, tạo không gian thoáng đãng cho hành khách Điểm nổi bật là cốp chứa đồ rộng rãi lên đến 6m3, đáp ứng nhu cầu chứa đồ thoải mái cho hành khách.
Hyundai Universe được thiết kế với khung thép cứng cáp, giúp hấp thụ lực và đảm bảo an toàn khi di chuyển cũng như trong trường hợp va chạm Ngoài ra, xe còn được trang bị công nghệ sơn nhúng tĩnh điện hiện đại, mang lại màu sắc tươi sáng, bóng bẩy và bền màu, không bị bong tróc như các dòng xe khác trên thị trường.
Khoang lái của xe Universe được Hyundai trang bị hiện đại và sang trọng, trong khi khoang hành khách rộng rãi với khoảng cách giữa hai hàng ghế lên đến hơn 80 cm, phù hợp với mọi vóc dáng, kể cả người nước ngoài cao to Xe có thiết kế hàng ghế 2+2 với tổng số ghế là 45+1+1, mang lại sự thoải mái tối đa Mỗi hàng ghế được trang bị điều hòa chỉnh tay và đèn đọc sách, cùng với khoang chứa đồ xách tay chạy dọc hai bên trần xe, giúp hành khách di chuyển thoải mái mà không bị vướng víu.
Hình 2.6 Khoang lái và ghế hành khách
Chiều dài cơ sở (mm) 5850
Khoảng sáng gầm xe (mm) 285
Vết bánh trước/sau (mm) 2057/1860
Loại động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xylanh thẳng hàng, phun dầu điện tử, có turbo tăng áp
Dung tích công tác (lít) 12.3
Công suất cực đại (Ps) 380 Đường kính xylanh, hành trình piston (mm) 130 x 155
Momen xoắn cực đại (Kg.m) 148
Loại M12S5, số tay, 5 số tiến, 1 số lùi
Hệ thống treo (trước/sau) Treo đệm khí nén, thanh cân bằng
Hệ thống lái Trục vít êcu, trợ lực thủy lực
Hệ thống phanh (trước/sau) Khí nén, dẫn động 2 dòng, phanh trống, hỗ trợ
Thể tích khoang hành lý (m 3 ) 5.6
Tủ lạnh Có chức năng làm nóng, giữ lạnh Điều hòa nhiệt độ Công suất 28.000 Kcal/h
Ghế hành khách Điều chỉnh ngả Bố trí 2x2
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Bộ ly hợp
Bộ ly hợp, nằm giữa động cơ và hộp số, có chức năng truyền tải hoặc ngắt công suất từ động cơ một cách chính xác và kịp thời, đặc biệt là trong quá trình chuyển số.
Bộ ly hợp loại kéo bao gồm bộ ly hợp và cơ cấu điều khiển, trong đó cơ cấu điều khiển được dẫn động bằng thủy lực kết hợp với trợ lực khí nén.
Hình 3.2 Cấu tạo thân ly hợp
1 Hộp ly hợp 2 Vòng bi cắt ly hợp 3 Càng nhả ly hợp
4 Đĩa ma sát 5 Vỏ ly hợp 6 Nắp
3.1.1.2 Cơ cấu điều khiển bộ ly hợp
Xylanh chính có chức năng tạo áp suất thủy lực khi đạp bàn đạp ly hợp, từ đó điều khiển hoạt động của bộ trợ lực ly hợp.
Hình 3.3 Cấu tạo xylanh chính
1 Vỏ xylanh chính 2 Lò xo xylanh chính 3 Nắp van
4 Van 5 Ống lót trục 6 Ống
7 Miếng bịt 8 Pít tông chính 9 Vòng đệm
10 Bộ chặn 11 Nút bụi 12 Thanh đẩy
Trợ lực ly hợp là thiết bị điều khiển ly hợp, có nhiệm vụ truyền hoặc ngắt công suất từ động cơ thông qua khí nén khi nhận áp suất dầu từ xylanh chính Thiết bị này còn giúp giảm phản lực của bàn đạp ly hợp, tạo điều kiện thuận lợi cho người lái dễ dàng thao tác hơn.
Hình 3.4 Cấu tạo chi tiết bộ trợ lực ly hợp
1 Thanh đẩy 2 Nút bụi 3 Nắp
4 Vòng chữ O 5 Vỏ trợ lực 6 Đệm
7 Boulon 8 Xéc măng dẫn 9 Miếng bịt
10 Pít tông khí 11 Long đền 12 Lò xo pít tông khí
13 Bộ chặn 14 Vòng đệm 15 Miếng bịt
16 Miếng bịt 17 Xéc măng hổ trợ 18 Cần pít tông
19 Lắp đặt ống nối 20 Lọc khí 21 Vòng chữ O
22 Hộp van 23 Vòng chữ O 24 Lò xo xú bắp (van)
25 Xú bắp pít tông 26 Lò xo ống 27 Ống
28 Vòng chữ O 29 Vòng chữ O 30 Miếng bịt
31 Đinh ốc 32 Vỏ ống nối 33 Ống nối dẫn
34 Vòng chữ O 35 Núm xả 36 Ống xả
37 Nắp van xả 38 Đĩa van 39 Đinh vít ống xã
40 Đệm cao su 41 Vòng chữ O 42 Vỏ trợ lực
43 Vỏ chỉ thị mòn 44 Đĩa đệm mài mòn 45 Vòng chữ O
46 Vòng đệm 47 Đai chặt 48 Ống ngoài
3.1.2.1 Tổng quát hoạt động bộ ly hợp
Khi đạp bàn đạp ly hợp, xylanh chính tạo ra áp suất dầu, kích hoạt bộ trợ lực ly hợp Bộ trợ lực này đẩy càng nhả và giải phóng vòng bi cắt ly hợp, dẫn đến việc lò xo màng bị nén và bộ ly hợp ngắt công suất từ động cơ.
Hình 3.5 Tổng quát hoạt động hệ thống ly hợp
1 Bàn đạp ly hợp 2 Xylanh chính bộ ly hợp 3 Hộp cấp dầu
4 Trợ lực ly hợp 5 Bình khí 6 Thanh đẩy
7 Càng nhả 8 Đĩa ly hợp 9 Vỏ ly hợp
10 Bánh đà A: Áp suất dầu B: Áp suất khí
3.1.2.2 Hoạt động xylanh chính bộ ly hợp
Khi ấn bàn đạp ly hợp, thanh đẩy sẽ tác động vào pít tông, khiến van pít tông đóng lại do lực căng của lò xo Điều này làm tăng áp suất dầu trong xylanh chính, từ đó kích hoạt bộ trợ lực ly hợp.
Hình 3.6 Hoạt động xylanh chính khi ấn bàn đạp ly hợp
Khi nhả bàn đạp ly hợp, pít tông di chuyển đến long đền chặn nhờ áp lực nén và lò xo hoàn lực, dẫn đến áp suất dầu thoát ra qua lỗ 0.6mm.
Hình 3.7 Hoạt động của xylanh chính khi nhả bàn đạp ly hợp
3.1.2.3 Hoạt động bộ trợ lực ly hợp
Khi đạp bàn đạp ly hợp, áp suất dầu được tạo ra tác động lên ống di chuyển theo
29 hướng mũi tên và đầu ống chạm đến van khí Lúc này đường ống xả được đóng lại
Hình 3.8 Hoạt động trợ lực khi đạp bàn đạp ly hợp
Khi ống di chuyển, đế dưới van khí mở ra, cho phép khí nén đi vào vỏ ly hợp Điều này khiến pít tông khí di chuyển theo hướng mũi tên, từ đó vận hành bộ trợ lực ly hợp một cách hiệu quả.
Hình 3.9 Bộ trợ lực ly hợp vận hành
Khi bàn đạp ly hợp ngừng hoạt động, áp suất dầu sẽ ổn định và van khí trở về vị trí ban đầu Lúc này, khí không được cung cấp và áp suất bên trong bộ trợ lực cũng ổn định, dẫn đến sự ổn định của pít tông khí và ống.
30 được giữ vị trí thích hợp cho đến khi bàn đạp ly hợp di chuyển
Hình 3.10 Trợ lực ly hợp khi giữ bàn đạp ly hợp
Khi nhả bàn đạp ly hợp, khí nén sẽ thoát ra qua lỗ ở giữa ống dẫn và ống xả, đi ra ngoài thông qua lối vào ống xả phía sau bộ trợ lực ly hợp Sau đó, pít tông khí sẽ trở về vị trí ban đầu.
Hình 3.11 Hoạt động trợ lực khi nhả bàn đạp ly hợp
3.1.2.4 Hoạt động chỉ thị mòn
Khi đĩa ly hợp bị mòn, các thành phần như lò xo màng, ổ lăn nhả, cần nhả trong nắp bộ ly hợp và thanh nâng của bộ trợ lực ly hợp sẽ di chuyển theo hướng nhất định Đồng thời, pít tông khí và chỉ thị mòn cũng sẽ cùng di chuyển với thanh nâng, cho thấy sự liên kết chặt chẽ giữa các bộ phận này trong hệ thống ly hợp.
Hình 3.12 Hoạt động chỉ thị mòn
- Kiểm tra độ mòn và hư hỏng của đĩa ly hợp Độ sâu đinh vít ít nhất 1.3mm
Hình 3.13 Kiểm tra đĩa ma sát
Để kiểm tra độ mòn của tấm ép, cần thực hiện việc đo kích thước như trong hình Nếu kích thước B lớn hơn 0.6mm, có nguy cơ đĩa sẽ mòn nhanh Trong trường hợp B xấp xỉ lớn hơn 1mm, nắp vỏ ly hợp nên được thay mới để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Hình 3.14 Kiểm tra tấm ép
- Kiểm tra hành trình (A) và độ rơ (B) của bàn đạp ly hợp, khoảng cách thanh nâng trợ lực ly hợp (C) A trong khoảng 150~155mm, B trong khoảng 3~5mm, C trong khoảng 17~20mm
Hình 3.15 Kiểm tra bàn đạp ly hợp và khoảng cách thanh nâng
Kiểm tra độ mòn của đĩa ly hợp là rất quan trọng; khi đĩa ly hợp bị mòn, thanh chỉ thị và pít tông khí sẽ di chuyển theo hướng mũi tên một khoảng C Nếu giá trị C tiến gần 24mm, điều này cho thấy cần thay ổ ly hợp mới để đảm bảo hiệu suất hoạt động của xe.
Hình 3.16 Kiểm tra độ mòn đĩa ly hợp bằng thanh chỉ thị độ mòn
3.1.4 Chẩn đoán và sửa chữa
Bảng 3.1 Chẩn đoán chung và sửa chữa bộ ly hợp
Triệu chứng Nguyên nhân Sửa chữa
Xe bị rung khi khởi động
Bề mặt bẩn dầu Làm sạch hay thay thế
Mặt đĩa bị cong Sửa chữa hay thay thế
Mòn bánh đà và bề mặt đĩa ma sát Sửa chữa hay thay thế Điều chỉnh cần nhả kém Thay thế (kiểm tra)
Cần nhả không hoạt động tốt Bôi mỡ và thay thế Trọng tải lò xo ly hợp không đồng đều Thay thế
Sang số kém Hỏng bề mặt Thay đĩa Đĩa bị cong Sửa chữa hay thay thế
Biến dạng hoặc hỏng nắp cần nhả cần được thay thế kịp thời Đĩa bị biến dạng do quá trình truyền tải cần được sửa chữa hoặc thay thế để đảm bảo hiệu suất Bọt khí trong xylanh chính và trợ lực cần được kiểm tra và sửa chữa để duy trì hoạt động ổn định của hệ thống.
Trượt ly hợp Bề mặt bẩn dầu Làm sạch hay thay thế
Cần nhả hoạt động không tốt Sửa chữa hay thay thế
Biến dạng đĩa áp lực Sửa chữa hay thay thế Độ rơ giữa cần nhả và bàn đạp quá ít Điều chỉnh độ rơ
Tiếng ồn Thiếu độ hở bàn đạp ly hợp Điều chỉnh
Quá mòn mặt đĩa ly hợp Thay thế
Mòn hay hỏng ổ bạc nhả Thay thế
Hỏng ống trục hướng Thay thế
Khô dầu bộ ly hợp
Sự chảy dầu ly hợp Thêm dầu
Rò rỉ dầu ly hợp Sửa chữa
Bàn đạp hoạt động kém
Sự rút khí vào đường dẫn khí Xả khí hệ thống ly hợp
Bộ trợ lực và xylanh vận hành kém Sửa chữa và xả khí
Bảng 3.2 Xử lý sự cố
Triệu chứng Nguyên nhân Chỉnh sửa
Chẩn đoán ở trạng thái thường
Bàn đạp nặng Áp lực khí quá ít Kiểm tra ống cung cấp khí
Lỗi cơ khí trong hệ thống ly hợp
Thay cần nhả và bạc lót
Lỗi cơ khí trong hệ thống ly hợp (hỏng phốt)
Tháo và làm sạch hệ thống ly hợp, sau đó thay tất cả phần cao su trong quá trình sửa chữa
Vấn đề trong sửa chữa
Khó xả gió Độ rơ quá nhỏ trong xylanh chính hoặc bàn đẩy Điều chỉnh độ rơ hệ thống cho phù hợp
Rò dầu Rò dầu (bên trong) Trộn lẫn dầu khác
Tháo và làm sạch, sau đó thay các phần cao su
Rò dầu (bên ngoài) : vòi nối, ống dẫn, ống nối
Kiểm tra vòi nối, ống dẫn và ống nối
Rò khí Trộn lẫn dầu khác Tháo và làm sạch, sau đó thay các phần cao su
Rò vòi ống, ống dẫn, ống nối Kiểm tra vòi nối, ống dẫn, ống nối
Lỗi van khí Thay mới
Cánh tay đòn bộ ly hợp bị gãy
Thay bộ phân bị hỏng
Khi phốt xylanh chính bị hỏng, cần tháo ra, làm sạch và thay thế các phần cao su Nếu mực dầu quá thấp, hãy kiểm tra rò rỉ và thêm dầu cần thiết Ngoài ra, cần kiểm tra vòi nối, ống dẫn và ống nối nếu phát hiện có dấu hiệu gãy.
Bộ ly hợp không kết nối
Hộp số
Hộp số M12S5 được thiết kế để truyền động quay và mômen xoắn từ trục khuỷu tới các bánh xe chủ động, với mục đích chính là truyền lực động cơ phù hợp với chế độ tải Ngoài ra, hộp số còn hỗ trợ truyền lực mạnh khi khởi động hoặc leo dốc, giúp các bánh xe đạt tốc độ cao khi di chuyển nhanh, và cung cấp khả năng đảo chiều khi xe lùi.
Hộp số M12S5 được thiết kế với 5 số tiến và 1 số lùi, bao gồm các thành phần chính như trục bánh răng truyền động (trục sơ cấp), trục chính (trục thứ cấp), trục trung gian, trục đảo chiều, cùng với các bánh răng và cơ cấu chuyển số.
Hình 3.17 Vị trí các nhóm chi tiết chính hộp số M12S5
1 Trục bánh răng truyền động 2 Trục trung gian 3 Trục chính
4 Trục đảo chiều 5 Cơ cấu chuyển số
Trục chính hộp số M12S5 bao gồm các bánh răng số và cơ cấu đồng tốc Bộ đồng tốc côn đơn (BĐT A) được lắp đặt giữa bánh răng số 4 và 5, giúp cải thiện hiệu suất truyền động và khả năng chuyển số mượt mà hơn.
Trong hệ thống truyền động, 37 côn đôi (BĐT B) được lắp đặt giữa các bánh răng số 2 và 3, trong khi cơ chế ăn khớp ngay (BĐT C) được lắp đặt giữa bánh răng số 1 và số lùi.
Hình 3.18 Cấu tạo trục chính hộp số M12S5
1 Long đền BR số 1 2 BR số 1 trục chính 3 Ổ đỡ con lăn kim
4 Ống nối ổ đỡ BR số 1 5 Chi tiết đệm 6 Ống trượt
7 Mayơ 8 BR số lùi 9 Ổ đỡ con lăn kim
10 Khoen chặn 11 Ổ đỡ hướng 12 Đai ốc hãm
13 Lông đền hãm 14 Vòng đồng tốc BĐT A 15 Ống trượt BĐT A
16 Then chuyển 17 Lò xo chuyển 18 Mayơ BĐT A
19 Bộ BR số 4 20 Ổ đỡ con lăn kim 21 Chi tiết đệm ổ đỡ
22 Ống nối ổ đỡ BR số 4 23 Ổ đỡ đẩy 24 Bộ BR số 3
25 Ổ đỡ con lăn kim 26 Ống nối ổ đỡ con lăn số 3 27 Vòng đồng tốc BĐT B
28 Mayơ BĐT B 29 Ống trượt BĐT B 30 Then chuyển
31 Lò xo chuyển 32 BR số 2 33 Ổ đỡ con lăn kim
Trục trung gian được chế tạo liền khối với các bánh răng phụ số 1, 2, 3, lùi, cùng với hai bánh răng cố định là bánh răng phụ số 4 và bánh răng A Trục trung gian quay đồng thời với trục sơ cấp nhờ vào sự ăn khớp liên tục của bánh răng A với trục sơ cấp.
Hình 3.19 Cấu tạo trục trung gian
1 Trục trung gian 2 BR A 3 BR phụ số 4
4 Then chìm 5 BR phụ số 3 6 Bánh răng lùi
7 BR phụ số 2 8 BR phụ số 1
Trục đảo chiều dùng để thay đổi chiều quay của trục thứ cấp hộp số khi vào số lùi, từ đó làm đổi chiều quay của các bánh xe
Hình 3.20 Cấu tạo trục đảo chiều
1 Miếng hãm 2 Trục đảo chiều 3 Vòng răng chữ O
4 Bánh răng đảo chiều 5 Long đền hông 6 Ổ đỡ con lăn kim
Cơ cấu chuyển số của hộp số M12S5 bao gồm hai cụm chính: cần số trên và cần số thấp, được điều khiển thông qua cơ cấu điều khiển bằng cáp.
Cần số trên dùng để chọn đúng bộ đồng tốc cần thiết và dịch đúng hướng bộ đồng tốc đã chọn để vào khớp răng
Hình 3.21 Cấu tạo chi tiết c n số trên
1 Ống mềm 2 Chụp bụi 3 Lỗ thở
4 Công tắc khóa trong 5 Chốt khóa 6 Cần chọn bánh răng B
7 Cần chọn bánh răng A 8 Miếng lót 9 Long đền
10 Phốt dầu 11 Nút bụi 12 Chốt lò xo
13 Cần chuyển bánh răng 14 Vòng răng O 15 Chặn lò xo
16 Lò xo hồi số 1, lùi 17 Tấm khóa trong 18 Cần trượt chuyển số
19 Chặn lò xo 20 Lò xo hồi OD 21 Bạc lót
Hình 3.22 Cấu tạo chi tiết c n thấp
1 Lò xo 2 Chốt hãm trong 3 Nút bụi
4 Đèn báo 5 Boulon chỉnh ngàm 6 Boulon
7 Ngàm chuyển số 1, lùi A 8 Ngàm chuyển số 1, lùi B 9 Thanh trượt số 1, lùi A
10 Càng chuyển số 2,3 11 Ngàm chuyển số 2,3 12 Thanh trượt số 2,3
13 Thanh trượt số 4,5 14 Càng chuyển số 4,5 15 Thanh trượt số 1, lùi B
16 Càng chuyển số 1, lùi 17 Nút vít 18 Lò xo A
19 Hướng lò xo 20 Bạc lót tấm hãm trong B 21 Tấm hãm trong
22 Bạc lót tấm hãm trong A 23 Lò xo B 24 Bi thép
25 Đai ốc bích 26 Trục cần chuyển số 1, lùi 27 Cần chuyển số 1, lùi
Khi điều khiển cần chuyển số, cơ cấu điều khiển cáp sẽ hoạt động thông qua cáp chọn số và cáp vào số Cơ cấu chuyển số sẽ chọn đúng bộ đồng tốc và dịch chuyển theo hướng đã chọn, dẫn đến việc bộ đồng tốc hoạt động hiệu quả.
3.2.2.1 Bộ đồng tốc loại côn đơn
Khi chuyển số theo phương mũi tên, ống trượt bộ đồng tốc sẽ di chuyển nhẹ sang trái Sự chuyển động này tạo ra độ nhô ăn khớp với ống nối bộ đồng tốc, khiến cho vòng răng bộ đồng tốc ép vào côn bánh răng truyền động (A).
Hình 3.23 Giai đoạn 1 bộ đồng tốc loại côn đơn
1 Trục bánh răng truyền động 2 Vòng đồng tốc 3 Ống trượt bộ đồng tốc
4 Càng chuyển số 5 Then chuyển
Giai đoạn 2: Khi ống trượt bộ đồng tốc di chuyển sang trái, then chuyển bị chặn bởi vòng đồng tốc, dẫn đến việc độ nhô của then chuyển bị bung ra khỏi ống trượt bộ đồng tốc.
Hình 3.24 Giai đoạn 2 bộ đồng tốc loại côn đơn
Giai đoạn 3 diễn ra khi ống trượt bộ đồng tốc và bánh răng truyền động quay với cùng tốc độ, dẫn đến việc vòng răng đồng tốc không còn chặn ống nối bộ đồng tốc Kết quả là ống nối bộ đồng tốc di chuyển qua trái, ăn khớp với rãnh then côn của bánh răng truyền động, từ đó công được truyền đi.
Hình 3.25 Giai đoạn 3 bộ đồng tốc loại côn đơn
3.2.2.2 Bộ đồng tốc loại côn đôi
Trong giai đoạn 1, khi chuyển số theo phương mũi tên, ống trượt bộ đồng tốc sẽ di chuyển nhẹ về phía bánh răng số 3 Kết quả là thân bộ đồng tốc tiến về phía bánh răng số 3, ấn vòng đồng tốc vào côn bộ đồng tốc.
Hình 3.26 Giai đoạn 1 bộ đồng tốc loại côn đôi
1 Vòng đồng tốc trong 2 Côn bộ đồng tốc 3 Vòng đồng tốc ngoài
4 Ống trượt bộ đồng tốc 5 Then chuyển 6 Mayơ bộ đồng tốc
7 Càng chuyển số 8 Bánh răng số 3 9 Mấu ăn khớp
Giai đoạn 2: Khi ống trượt bộ đồng tốc di chuyển tiếp về phía bánh răng số 3 , thân bộ đồng tốc sẽ bị chặn bởi vòng đồng tốc
Hình 3.27 Giai đoạn 2 bộ đồng tốc loại côn đôi
Lực ma sát trên bề mặt côn gia tăng, khiến ống trượt bộ đồng tốc ấn mạnh vào côn Kết quả, lực ma sát lớn hơn sẽ tạo áp lực lên côn, đồng bộ hóa ống trượt bộ đồng tốc với bánh răng số 3.
Giai đoạn 3: Khi cả hai bộ phận quay với tốc độ tương đương, ống trượt của bộ đồng tốc sẽ di chuyển lên côn thân, giúp dễ dàng khớp với rãnh then của bánh răng thứ 3, từ đó công sẽ được truyền đi một cách hiệu quả.
Hình 3.28 Giai đoạn 3 bộ đồng tốc loại côn đôi
Cơ chế khóa trong vỏ dưới bộ chuyển số được thiết kế để ngăn chặn việc sang số kép Khi thanh trượt ở vị trí chuyển số, bi thép bên phải thanh trượt số 1 và lùi di chuyển sang phải sẽ khóa thanh trượt số 2 và 3 Đồng thời, chốt hãm trong B ép bi thép bên phải, dẫn đến việc khóa thanh trượt số 4 và 5 Kết quả là các thanh trượt khác sẽ bị khóa lại.
Hình 3.29 Cơ chế khóa trong
1 Thanh trượt chuyển số 1, lùi 2 Vỏ dưới bộ chuyển số 3 Thanh trượt chuyển số 2,3
4 Thanh trượt chuyển số 4,5 5 Chốt hãm trong B 6 Bi thép
Chuyển sang số trung gian: Trục sơ cấp → Bánh răng truyền động (1) → Bánh răng thường khớp trục trung gian (7) → Trục trung gian
Hình 3.30 Đường truyền công suất số trung gian
Bộ đồng tốc C kết nối với bánh răng số 1 của trục chính (6), tạo thành đường truyền công suất từ trục sơ cấp đến bánh răng truyền động (1), tiếp theo là bánh răng khớp trục trung gian (7), sau đó đến bánh răng phụ số 1 (12) và cuối cùng là bánh răng số 1 của trục chính (6).
→ Bộ đồng tốc C → Trục chính
Hình 3.31 Đường truyền công suất tay số 1
Trục các đăng
Trục các đăng là bộ phận quan trọng được lắp đặt giữa hộp số và cầu chủ động, có nhiệm vụ truyền công suất từ động cơ qua hộp số đến cầu chủ động.
Hình 3.42 Cấu tạo chi tiết trục các đăng
1 Tấm chặn 2 Chi tiết chặn vỏ ổ đỡ 3 Miếng lót
4 Ổ đỡ con lăn kim 5 Chạc bích 6 Chi tiết chữ thập
7 Phốt ngăn bụi 8 Chỗ chứa mở 9 Nắp bụi
10 Chạc ống nối 11 Phốt nút 12 Chi tiết chặn
Mối quan hệ giữa hộp số và cầu chủ động bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi không đều của mặt đường, độ rung lắc trong quá trình vận hành và thay đổi tải trọng Để thích ứng với những biến đổi này, trục các đăng được thiết kế với khớp các đăng cho phép thay đổi góc và khớp trượt để điều chỉnh chiều dài.
Hình 3.43 Hoạt động trục các đăng
1 Độ lệch trục chữ thập
Khi tháo lắp hoặc điều chỉnh, cần sử dụng khoen chặn để điều chỉnh độ lệch trục chữ thập Lưu ý rằng khoen chặn không được phép nhô ra khỏi bề mặt chạc bích.
Hình 3.44 Kiểm tra độ lệch trục chữ thập
2 Đo khe hở giữa trục chữ thập và ổ bi lăn kim Nếu vượt quá giới hạn, thay thế
Hình 3.45 Kiểm tra khe hở trục chữ thập
3 Đo lường độ rơ của rãnh then theo hướng quay Nếu vượt quá giới hạn, thay thế
Hình 3.46 Kiểm tra độ rơ r nh then
Cầu xe
Cầu xe bao gồm cầu chủ động (cầu sau) và cầu bị động (cầu trước) Cầu chủ động nhận công suất từ động cơ qua hộp số và phân phối đến các bánh xe theo phương vuông góc Ngoài ra, cầu xe còn hỗ trợ các bộ phận gắn liền như hệ thống treo và xắc si.
Cầu chủ động xe gồm có truyền lực chính, vi sai, bán trục trong đó truyền lực chính
56 và vi sai được lắp thành một cụm
Cụm vi sai bao gồm truyền lực chính và vi sai, trong đó truyền lực chính là bánh răng cuối cùng giúp giảm chuyển động quay của động cơ sau khi được chuyển đổi bởi hộp số và truyền đến vi sai qua trục các đăng Ngoài ra, truyền lực chính còn thay đổi phương truyền công suất gần vuông góc với phương ban đầu Vi sai đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự khác biệt về tốc độ quay của hai bánh chủ động khi xe di chuyển trên đường cong.
Hình 3.47 Cấu tạo chi tiết cụm vi sai
1 Tấm hãm 2 Nắp ổ đỡ 3 Đế hãm
4 Ngàm hãm 5 Vít chỉnh 6 Ổ đỡ hông
7 Vỏ vi sai phải 8 Long đền trục BR vi sai 9 Trục BR vi sai
10 Chi tiết chữ thập 11 BR vi sai 12 Long đền BR vi sai
13 BR vành chậu 14 Vỏ vi sai trái 15 Chốt
16 Đai ốc hoa 17 Long đền 18 Bích ghép
19 Nắp bụi 20 Phốt bụi 21 Phốt dầu
22 Ổ đỡ ngoài 23 Đai xiết 24 Chi tiết chặn ổ đỡ
25 Miếng lót 26 BR quả dứa 27 Ổ đỡ trong
28 Vòng răng hãm 29 Ổ đỡ hướng trục 30 Chi tiết mang vi sai
Bán trục được lắp đặt bên trong cầu chủ động với chức năng chính là truyền mô-men từ bánh răng vi sai đến các bánh xe
Hình 3.48 Cấu tạo c u e phía sau
1 Bán trục 2 Phốt dầu ngoài 3 Miếng khoảng cách
4 Vòng răng hãm ổ đỡ mayơ 5 Đai ốc 6 Ổ đỡ ngoài
7 Phốt dầu 8 Đinh tán 9 Mayơ
10 Tang phanh sau 11 Bộ phanh sau 12 Ổ đỡ trong
13 Chi tiết chặn phốt dầu
Cầu bị động hay cầu trước xe dùng để đỡ một phần trọng lượng xe và là một phần của hệ thống lái
Hình 3.49 Cấu tạo c u bị động
Cấu tạo chi tiết mayơ bánh xe gồm có:
Hình 3.50 Cấu tạo mayơ bánh e
Hình 3.51 Cấu tạo khớp nối
1 Cam lái 2 Đòn thanh lái 3 Đòn cam lái
4 Nắp pin 5 Trục xoay 6 Cầu xe trước
7 Boulon chặn 8 Nắp dưới 9 Nút côn
Cầu chủ động là bộ phận giảm tốc cuối cùng của xe, trong đó bánh răng quả dứa giúp giảm tốc độ quay từ động cơ, cung cấp mô-men xoắn lớn hơn cho bánh xe Đồng thời, vi sai điều chỉnh tốc độ quay khác nhau giữa bánh xe bên ngoài và bên trong khi xe vào cua.
Bánh răng vành chậu có tác dụng thay đổi hướng quay tại đầu ra của hộp số và lực lái một góc 90 độ, đồng thời phân phối lực cho các bánh dẫn động Khi xe di chuyển thẳng, bánh răng hành tinh không quay trên chi tiết chữ thập mà quay cùng với vỏ vi sai.
Khi xe vào cua, bánh xe bên ngoài quay nhanh hơn bánh xe bên trong, dẫn đến việc bánh xe bên trong bị giảm tốc và bánh xe bên ngoài được tăng tốc Để khắc phục tình trạng này, bánh răng vi sai hoạt động trên chi tiết chữ thập, xoay quanh bánh răng vi sai có độ bền cao hơn, từ đó điều khiển các bánh răng vi sai khác thực hiện chức năng của chúng Nhờ vậy, hiện tượng kéo lốp và sự mòn tổng hợp được ngăn chặn hiệu quả.
Hình 3.52 Hoạt động vi sai
Cầu trước của xe không chỉ hỗ trợ mà còn truyền trọng lượng phần đầu xe đến lốp, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong hệ thống lái Trục trước được điều chỉnh góc đặt bánh xe hợp lý để đảm bảo sự ổn định khi vận hành.
1 Đo độ lệch cầu bị động
Xâu thành chuỗi xuyên qua các lỗ kingpin của trục trước và đặt vật nặng lên mỗi đầu Đo phương trước và vuông góc
Hình 3.54 Kiểm tra độ lệch c u bị động
Giá trị danh định 3mm hoặc nhỏ hơn, giới hạn là 7mm
2 Đo độ đảo bán trục cầu sau Độ đảo tại A: Giá trị danh định 1.0mm, giới hạn 2.0mm Độ đảo tại B: Giá trị danh định 0.05mm, giới hạn 0.5mm
Hình 3.55 Kiểm tra độ đảo bán trục c u sau
4 Đo độ đảo bánh răng vành chậu: giá trị danh định 0.15mm, giá trị giới hạn 0.2mm
Hình 3.56 Kiểm tra độ đảo bánh răng vành chậu
6 Tiếp xúc răng của bánh răng
- Đặt dấu căn chỉnh trên vỏ hộp vi sai, nắp ổ trục và các trường hợp vi sai phải và trái
- Ghi lại độ dày của miếng chêm và vòng đệm điều chỉnh và số lượng miếng chêm
Hình 3.58 Kiểm tra độ tiếp c răng
7 Khe hở của bánh răng vi sai và bánh răng vi sai trung tâm Giá trị danh định 0.2 đến 0.28mm, giới hạn 0.8mm
Hình 3.59 Kiểm tra khe hở bánh răng vi sai
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Hệ thống treo
Hệ thống treo là bộ phận kết nối thân xe với bánh xe, có nhiệm vụ hấp thụ và giảm thiểu rung động, dao động và va đập từ mặt đường không bằng phẳng, nhằm bảo vệ hành khách và hành lý, đồng thời cải thiện tính ổn định của xe Ngoài ra, hệ thống treo còn truyền lực và mômen từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, góp phần vào hiệu suất vận hành của xe.
Hệ thống treo của xe gồm 3 thành phần cơ bản, bao gồm:
Bộ phận đàn hồi (bầu hơi) đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu sức nặng tác động lên khung xe, đồng thời giúp êm dịu các va đập từ mặt đường Mỗi bầu hơi được điều chỉnh bởi một van cân bằng, cho phép chúng hoạt động độc lập với nhau.
Giảm chấn thủy lực sử dụng lực ma sát giữa các lớp dầu để giảm thiểu dao động của bánh xe và thân xe, giúp xe di chuyển ổn định và mượt mà hơn.
- Bộ phận dẫn hướng (thanh ổn định) có vai trò tiếp nhận, truyền lực và mômen giữa bánh và khung xe, giúp cho xe di chuyển ổn định
Hình 4.1 Cấu tạo hệ thống treo trước
Hệ thống treo trước của xe được trang bị 2 bầu hơi kết hợp với thanh cân bằng và ống giảm thủy lực, giúp hấp thụ rung động và sốc từ mặt đường Lò xo không khí trong hệ thống treo khí không chỉ đỡ trọng lượng xe mà còn triệt tiêu rung động bất thường, đảm bảo an toàn khi lái xe Đòn kéo dọc và thanh giằng có nhiệm vụ dẫn hướng cho hệ thống treo, trong khi van cân bằng điều chỉnh áp suất bên trong lò xo không khí theo sự thay đổi tải trọng.
Hệ thống treo khí nén trên xe có khả năng điều chỉnh độ cứng của lò xo khí nén theo sự dịch chuyển của thân xe, giúp duy trì độ cao ổn định cho xe Lò xo khí nén kết hợp với van cân bằng, được đặt trên khung xe, để điều chỉnh áp suất trong lò xo không khí tương ứng với các chế độ tải trọng khác nhau.
Bầu hơi được lắp đặt giữa thân xe và bánh xe thông qua giá đỡ, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống treo Nó chứa khí nén và chịu áp lực lớn, giúp hệ thống treo hoạt động êm ái và không gây tiếng ồn Tại cầu trước, túi hơi được đặt trên dầm cầu, trong khi ở cầu sau, nó được gắn trên thanh treo Bên trong bầu hơi có ụ cao su hỗ trợ khi bầu khí gặp sự cố hoặc mất hơi Áp suất khí nén tối đa mà bầu hơi có thể chịu được là từ 0,9 đến 0,98 Mpa.
Hình 4.2 Cấu tạo bên trong lò o khí nén
Thanh cân bằng giúp tăng cường sự ổn định cho xe khi di chuyển bằng cách truyền dao động từ một bên bánh xe sang bên còn lại Điều này không chỉ tạo ra sự ổn định trong nhiều điều kiện vận hành mà còn giảm nguy cơ lật xe khi vào cua.
Hình 4.3 Cấu tạo thanh cân bằng
Hình 4.4 Cấu tạo bộ giảm óc trước
3 Giá đỡ trên bộ giảm xóc
5 Giá đỡ dưới bộ giảm xóc
2 Chốt gắn bộ ổn định
Khi xe gặp va đập từ mặt đường, lò xo khí nén sẽ giãn ra để hấp thụ lực tác động Tuy nhiên, do đặc tính dao động liên tục của lò xo, tính êm dịu sẽ giảm nếu không có biện pháp dập tắt dao động Giảm chấn thủy lực, được lắp đặt giữa trục và khung xe, không chỉ giúp hấp thụ dao động quá mức mà còn cải thiện độ bám đường của bánh xe, từ đó nâng cao tính ổn định khi lái.
Hình 4.5 Vị trí đòn kéo dọc trước
1 Khung, đòn kéo trên 2 Đòn kéo dưới trước 3 Khung, đòn kéo trên
4 Đòn kéo trên 5 Đòn kéo bên hông 6 Khung, tay đòn bên
Hệ thống treo sau kết hợp giữa ống giảm thủy lực và 4 bầu hơi, với mỗi bầu hơi được điều chỉnh bởi van tải trọng Điều này không chỉ mang lại sự êm ái khi xe di chuyển trên những cung đường xấu mà còn gia tăng độ bền cho các linh kiện.
Hệ thống treo khí sử dụng tính đàn hồi của không khí với bầu khí được lắp giữa khung và trục sau, giúp nâng đỡ trọng lượng xe và hấp thụ rung động từ mặt đường Điều này ngăn chặn những rung động này truyền trực tiếp đến thân xe, người lái và hành khách Hệ thống còn có van cân bằng để điều chỉnh áp suất bên trong bầu khí theo sự thay đổi tải trọng, hoạt động tương tự như hệ thống treo trước.
Hình 4.6 Cấu tạo hệ thống treo sau
1 Lò xo khí 2 Trục đòn đỡ 3 Đòn kéo dưới
4 Thanh cân bằng 5 Bộ giảm xóc 6 Trục sau
Lò xo khí nén sử dụng van cân bằng để duy trì độ cao xe ở mức cố định, với van này được đặt trên khung xe nhằm điều chỉnh áp suất trong lò xo không khí theo các chế độ tải trọng khác nhau Cấu tạo và hoạt động của hệ thống này tương tự như hệ thống treo phía trước.
Hình 4.7 Cấu tạo thanh cân bằng sau
1 Chốt thanh cân bằng 2 Miếng lót 3 Cần bộ ổn định
4 Vòng đệm 5 Bộ giảm xóc 6 Đai ốc
7 Bạc lót 8 Vỏ 9 Thanh cân bằng
Thanh cân bằng sau giúp tăng cường sự ổn định cho xe khi di chuyển, đồng thời giảm nguy cơ lật xe trong các tình huống quay vòng.
Cấu tạo và hoạt động tương tự bộ giảm xóc hệ thống treo trước
Hình 4.8 Cấu tạo bộ giảm óc sau
Hình 4.9 Cấu tạo đòn kéo dọc sau
1 Đai ốc 2 Vòng đệm 3 Giá đỡ đòn kéo trên
4 Boulon 5 Đòn kéo 6 Giá đỡ đòn kéo dưới
4.1.3 Hoạt động của hệ thống treo khí nén
Không khí từ máy nén được dẫn qua bình tách ẩm trước khi vào bình chứa Khi áp suất trong bình đạt 5 Kg/cm², van khí sẽ mở để cho khí nén vào các ống dẫn tới van tải trọng Van tải trọng, được gắn trên khung sắt và có cần điều khiển, hoạt động dựa trên tải trọng xe và chất lượng mặt đường, giúp cấp và xả khí vào các túi hơi, mang lại sự chuyển động êm dịu cho xe.
4.1.3.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp khí
Phần tử đàn hồi khí nén kết hợp với van tải trọng giúp điều chỉnh tự động chiều cao thùng xe theo tải trọng tĩnh Khi tải trọng tăng, thùng xe hạ xuống và khoảng cách với cầu giảm, kích hoạt đòn dẫn động tác động lên van phân phối, cho phép khí nén từ bình chứa vào phần tử đàn hồi, nâng thùng xe trở lại độ cao ban đầu Ngược lại, khi giảm tải, quá trình này diễn ra theo chiều ngược lại.
Khí được cấp vào bầu hơi qua ống hơi, khi xe ở vị trí cân bằng, seal làm kín sẽ ngăn chặn khí vào hai túi hơi Khi tải trọng tăng, thùng xe hạ xuống và khoảng cách giữa nó với cầu giảm, đòn dẫn động tác động lên cơ cấu xoay, đẩy piston hơi lên để mở van, cho phép khí nén vào túi hơi, nâng thùng xe trở lại vị trí cân bằng Ngược lại, khi giảm tải, thùng xe được nâng lên, đòn dẫn động tác động hạ piston xuống, mở đường cho khí thoát ra ngoài.
Hình 4.10 Lò o khí khi tăng tải
Hệ thống lái
Hệ thống lái giúp người lái dễ dàng điều chỉnh hướng di chuyển của xe, cho phép thực hiện các thao tác như quay trái, quay phải hoặc di chuyển thẳng, đồng thời giữ cho xe ổn định theo hướng đã xác định.
Hệ thống lái ô tô bao gồm các thành phần chính như vô lăng, trục lái, cơ cấu lái và các thanh dẫn động lái Vô lăng là bộ phận giúp người lái điều khiển, trong khi trục lái truyền chuyển động quay từ vô lăng đến cơ cấu lái Cơ cấu lái có chức năng tăng lực quay của vô lăng để truyền mômen đến các thanh dẫn động lái, và cuối cùng, các thanh dẫn động lái sẽ chuyển động đến các bánh trước, đảm bảo khả năng điều khiển chính xác cho xe.
Hệ thống lái xe Universe được trang bị cơ cấu lái kiểu trục vít êcu – thanh răng, kết hợp với trợ lực thủy lực sử dụng van phân phối dầu kiểu van xoay Thiết kế van xoay mang lại khả năng tạo góc mở cho các đường dầu nhỏ, từ đó nâng cao độ nhạy của cơ cấu lái.
Lực tác dụng lên tay lái được truyền qua trục lái và bánh răng trợ lực, sau đó liên kết đến cánh tay đòn, cuối cùng chuyển đến trục dẫn hướng, giúp người lái điều khiển xe một cách hiệu quả.
Hình 4.14 Cấu tạo hệ thống lái
1 Bánh lái 2 Trục lái 3 Nắp che bụi
4 Giá đỡ 5 Bánh răng côn 6 Trục các đăng
7 Bánh răng lái trợ lực 8 Tay quay 9 Đòn kéo dọc
10 Trục dẫn hướng 11 Thanh giằng
4.2.1.1 Các chi tiết dẫn động lái
4.2.1.1.1 Bánh lái và trục lái
Trục và vành lái trong buồng lái là bộ phận quan trọng giúp truyền lực từ vành lái đến cơ cấu lái, từ đó kiểm soát hướng di chuyển của xe Trục lái được thiết kế dạng ống nghiêng lồng vào nhau, cho phép điều chỉnh cần khóa nhằm chọn vị trí ngồi thoải mái nhất.
Hình 4.15 Bánh lái và trục lái
Hình 4.16 Định vị phụ tùng bên trong trục lái
1 Trục lái 2 Trục ngoài 3 Bệ đỡ
4 Đĩa trên 1 5 Đĩa trên 2 6 Đĩa dưới 1
7 Đĩa dưới 2 8 Boulon 9 Đai ốc
13 Khoen chặn 14 Vòng chữ O 15 Boulon
16 Đai ốc 17 Vòng đệm 18 Bạc lót
19 Cam 20 Vòng chữ O 21 Đòn bẩy nghiêng
22 Boulon điều chỉnh 23 Bạc điều chỉnh 24 Bạc chặn
25 Vòng đệm phẳng 26 Đai ốc khóa tự động 27 Bạc lót trên
31 Vòng đệm 32 Vòng đệm kín 33 Boulon
4.2.1.1.2 Khớp lái, cụm thanh giằng, các đòn dẫn
Khớp cầu có bạc nhựa liền khối, độ biến dạng nhỏ và chịu ma sát tốt, giá thành không
77 cao Các khớp cầu được bắt chặt với đòn quay nhờ các êcu lớn, các êcu này phải thường xuyên được kiểm tra và vặn chặt
Hình 4.17 Khớp nối Cụm chi tiết thanh giằng
Hệ thống treo cứng kết nối tay đòn thanh giằng bên trái và bên phải, với các điểm nối được siết chặt bằng boulon ở cả hai bên.
Hình 4.18 Cụm chi tiết thanh giằng Đòn kéo
Hình 4.20 Đòn quay hai khớp c u
4.2.1.2 Cơ cấu lái trục vít êcu – thanh răng
Cơ cấu bao gồm hai phần chính: một khối kim loại có đường ren rỗng bên trong và một số răng ăn khớp ở bên ngoài, kết nối với vành răng có khả năng di chuyển cánh tay đòn Vành tay lái được gắn với một trục có ren, tương tự như êcu lớn, và tương tác với các rãnh ren trên khối kim loại thông qua các viên bi tròn.
Khi xoay vành tay lái, êcu quay theo và đáng lẽ phải đi sâu vào khối kim loại theo nguyên tắc ren Tuy nhiên, do bị giữ lại, khối kim loại phải di chuyển ngược lại, khiến bánh răng ăn khớp với khối kim loại quay Điều này dẫn đến việc các cánh tay đòn di chuyển, làm cho các bánh xe chuyển hướng.
Hình 4.21 Cơ cấu lái trục vít êcu - thanh răng
Chiếc êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ các viên bi tròn, giúp giảm ma sát giữa các chi tiết và giảm độ rơ của cơ cấu.
Trợ lực lái giúp giảm cường độ lao động và mệt mỏi cho người lái trong những chuyến đi dài Hệ thống lái có trợ lực còn làm êm quá trình va đập của bánh xe với mặt đường, hạn chế rung động truyền lên vành lái, từ đó cải thiện khả năng chuyển hướng trên đường xấu Điều này nâng cao an toàn khi xảy ra sự cố đột xuất ở bánh xe và cải thiện tính êm dịu của chuyển động.
Kết cấu hệ thống lái có trợ lực thủy lực bao gồm:
- Bơm trợ lực là nguồn tạo ra năng lượng trợ lực cho hệ thống
Van phân phối dầu dạng van xoay được lắp đặt ở vị trí trên cùng của cơ cấu lái, với thanh xoắn ngắn và tiết diện nhỏ Thiết kế này đảm bảo khả năng đóng mở dòng dầu phù hợp với tải trọng của hệ thống lái.
- Xylanh lực tạo nên lực trợ lực cho hệ thống, đặt cùng với vỏ cơ cấu lái
Hình 4.22 Cấu tạo hộp trợ lực lái
1 Đầu ống lọc 2 Đòn quay 3 Đai ốc hãm
4 Nắp hông 5 Trục hình quạt 6 Chi tiết chặn
7 Vít điều chỉnh 8 Khối chữ Y 9 Vòng găng dự phòng
10 Ổ đỡ con lăn kim 11 Nắp chắn bụi 12 Buồng van
13 Piston (đai ốc cầu) 14 Nút chỉnh 15 Ổ bi
16 Khối chữ Y 17 Rãnh hông 18 Bi thép
19 Hộp ổ đỡ 20 Trục vít 21 Rotor
22 Vòng găng đế 23 Bộ trục ngắn 24 Vòng găng đế
25 Vòng làm kín 26 Nút 27 Phốt dầu
28 Khối chữ Y 29 Vòng găng dự phòng 30 Ổ đỡ con lăn kim
31 Thân 32 Nút (lỗ thông hơi) 33 Vòng chữ O
Hình 4.23 Cấu tạo bơm d u lái
1 Khớp nối hai đầu ống 2 Nút 3 Bộ van điều khiển dòng
4 Lò xo điều khiển dòng 5 Boulon 6 Thân sau
7 Vít 8 Tấm áp suất 9 Dàn bơm thủy lực
10 Tấm hông 11 Chốt thẳng 12 Khoen chặn
13 Trục truyền động 14 Khoen chặn 15 Khoen chặn
16 Ổ bi 17 Khoen chặn 18 Phốt dầu
19 Ổ đỡ con lăn kim 20 Thân trước
Cụm van phân phối nằm trên trục vít vô tận, chia vỏ của cơ cấu lái thành hai buồng kín của xylanh lực Piston trong xylanh di chuyển theo trạng thái cấp dầu, đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.
Mạch áp suất thủy lực trong hệ thống trợ lực lái được mô tả qua sơ đồ bên dưới Bơm thủy lực trong hệ thống này tạo ra áp suất cao, cung cấp dầu cho mạch theo vòng kín, trong đó dầu sẽ luân chuyển về bình chứa và quay trở lại bơm.
Hình 4.24 Mạch áp suất thủy lực Chuyển động thẳng:
Hình 4.25 Hoạt động của cơ cấu lái khi xe chuyển động thẳng
1 Không tháo van điều khiển dòng trừ phi bị hỏng
2 Không tháo phốt dầu trừ phi phải thay Nếu tháo thì phải thay mới
1 Rotor 2 Trục ngắn 3 Buồng xylanh A
4 Piston 5 Thanh xoắn 6 Trục vít
Khi xe di chuyển thẳng, vành lái ở vị trí trung gian và không có lực xoắn từ tay lái, dẫn đến không có sự dịch chuyển giữa trục ngắn và trục vít Do đó, rotor hoặc ống dây giữ vị trí trung gian trên trục vít, cho phép dầu thủy lực từ bơm chảy qua rãnh trục vít trở lại bình dầu Áp suất chất lỏng trong buồng xylanh được duy trì ổn định.
A và B là như nhau, do đó piston không dịch chuyển
Hình 4.26 Hoạt động của cơ cấu lái khi xe rẽ phải
1 Rotor 2 Trục ngắn 3 Buồng xylanh A
4 Piston 5 Thanh xoắn 6 Trục vít
Khi vô lăng quay theo chiều kim đồng hồ, tải trọng từ lốp xe tác động lên trục vít, làm xoắn thanh xoắn và khiến rotor quay theo chiều kim đồng hồ Điều này giảm khe hở rãnh theo phương của trục, khiến thân van xoay sang phải, mở đường dầu từ bơm vào khoang A của xylanh và khoang B thông với đường dầu về bơm Áp suất dầu đẩy piston từ buồng xylanh A xuống xylanh B, làm cho đòn quay đứng đẩy bánh xe quay sang phải.
Hệ thống phanh
Hệ thống phanh ô tô là yếu tố quan trọng đảm bảo an toàn khi di chuyển Nó giúp giảm tốc độ hoặc dừng xe hoàn toàn khi cần thiết, đồng thời giữ cho xe đứng yên trên đường dốc mà không cần sự can thiệp của người lái.
Xe Hyundai Universe trang bị hệ thống phanh khí nén, bao gồm cơ cấu và dẫn động phanh, hoạt động dựa trên áp lực khí nén Hệ thống này giúp điều khiển phanh theo yêu cầu của người lái, đảm bảo an toàn giao thông khi vận hành trên đường.
Một hệ thống phanh khí nén cơ bản sử dụng trên xe khách gồm có:
- Một bình chứa hay thùng chứa để dự trữ khí nén
- Máy nén để bơm khí và bộ điều áp để điều chỉnh áp suất máy nén
- Một phanh chân để điều khiển dòng không khí nén từ bình chứa khi cần phanh
- Bầu phanh và đòn quay để truyền lực được sinh ra từ khí nén đến hệ thống cơ khí
- Má phanh và guốc phanh để tạo ma sát nhằm dừng bánh xe
4.3.1 Hệ thống phanh khí toàn phần
4.3.1.1 Bộ biến khí (Air Processing Unit – APU)
Bộ biến khí, hay còn gọi là bộ xử lý không khí, được lắp đặt trong đường xả của máy nén hệ thống phanh khí Chức năng chính của nó là loại bỏ nước, bụi bẩn, carbon và dầu khỏi không khí nén, giúp ngăn chặn sự xâm nhập của các chất này vào bình chứa khí của xe.
Hình 4.30 Vị trí bộ biến khí trong hệ thống phanh
Khi áp suất không khí trong hệ thống phanh đạt đến giá trị áp suất ngắt, van xả sẽ kích hoạt để mở van lọc, bắt đầu quá trình thanh lọc không khí Quá trình này loại bỏ bụi bẩn và chất ngưng tụ, đồng thời tái tạo chất hút ẩm bằng cách sử dụng không khí khô từ bộ lọc riêng hoặc từ hệ thống phanh qua bộ đếm thời gian Trong giai đoạn này, không khí từ máy nén sẽ được thải ra ngoài, không vào hệ thống phanh Khi áp suất giảm xuống mức áp suất đóng của van xả, tín hiệu áp suất sẽ báo hiệu van lọc đóng lại, và quá trình sạc sẽ được khởi động lại.
Trong quá trình sạc, khí nén được đưa vào bộ xử lý không khí, nơi nó đi qua phần tử tách dầu để loại bỏ bụi bẩn và dầu, sau đó tiếp tục qua lớp hút ẩm để loại bỏ hơi nước Cuối cùng, không khí khô và sạch sẽ được cung cấp qua van phân phối một chiều để nạp lại hệ thống phanh.
Hình 4.31 Cấu tạo bộ biến khí
Hình 4.32 Cấu tạo van phanh tổng
3 Thiết bị giảm tiếng động xả khí
1 Tấm phủ 2 Khoen chặn 3 Ống lót piston
4 Lò xo nén 1 5 Lò xo nén 4 6 Lò xo nén 5
7 Lò xo nén 2 8 Đai ốc 9 Vòng đệm 1
10 Kẹp tròn 11 Tấm phủ 2 12 Vòng chữ O
13 Boulon thanh dẫn 14 Vỏ trên 15 Bộ cẩn dẫn piston
16 Lò xo nén 3 17 Xecmang piston 18 Vòng chữ O
19 Vòng chữ O 20 Kẹp tròn 21 Vòng chữ O
22 Piston làm tăng tải 23 Vòng chữ O 24 Vòng chữ O
25 Đĩa dẫn 26 Tấm phớt 27 Boulon và vòng đệm
28 Vòng chữ O 29 Đầu ống khói 30 Vỏ ống khói
31 Đế, vỏ hộp 32 Chốt chặn 33 Trụ quay đứng
34 Mặt bích 1 35 Con lăn 36 Bộ nắp đậy
37 Piston kẹp 38 Bàn đạp 39 Đai ốc chặn
40 Boulon chặn 41 Phốt bàn đạp kẹp 42 Boulon và vòng đệm
43 Bàn đạp cao su 44 Chốt cắm bảo vệ 45 Vòng đệm 3
46 Kẹp tròn 47 Lò xo nén 48 Thanh đẩy
Tổng van điều khiển được lắp đặt phía dưới bàn đạp phanh, có chức năng phân phối khí nén đến các bầu phanh và xả khí nén khi nhả phanh Trong hệ thống phanh khí nén, van phân phối được chia thành hai khoang chính, tạo ra hai dòng khí nén độc lập Khi phanh, lực điều khiển từ bàn đạp chủ yếu dùng để điều khiển van phân phối, trong khi lực tác động lên cơ cấu phanh đến từ áp suất khí nén tác động lên bầu phanh.
Hình 4.33 Vị trí của phanh đậu xe
Khi sử dụng phanh tay, người điều khiển khóa đường ống dẫn khí nén đến buồng áp suất, khiến màng cao su không bị tác động bởi áp suất khí nén Điều này làm cho lò xo (C) giãn ra, đẩy piston (B) và màng ngăn (A) sang bên phải Piston (B) tác động lên màng ngăn (D), đĩa đẩy và thanh đẩy (E), đồng thời nén lò xo hồi vị (F) và kích hoạt các chi tiết liên kết, làm cho má phanh và guốc phanh ép sát vào tang trống hãm ô tô.
Khi không cần sử dụng, người điều khiển mở khóa khí nén, dẫn đến việc khí nén tràn vào buồng áp suất, làm tăng áp suất Sự tăng áp suất này kích hoạt các cơ cấu liên kết, giúp các má phanh tách khỏi tang trống, cho phép ô tô di chuyển một cách dễ dàng.
Hình 4.34 Hoạt động của phanh đậu xe
Bảng 4.3 Chẩn đoán và sửa chữa phanh tay
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp
Khe hở cửa 1, cửa 2 Sai lực siết chặt trong đầu nối Siết lại theo quy định
A: Điều khiển lái (Cần điểu khiển 0 0 )
B: Điều khiển dừng trong khi lái (Cần điểu khiển 60 0 )
C: Điều khiển sang trạng thái đậu xe bằng cách nâng cần số lên mức "B" (Cần điểu khiển 85 0 )
Lỗ thông 1: Ống cung cấp khí
Lỗ thông 2: Ống phân phối khí để vận hành bầu phanh đỗ
91 Đầu nối bị hư hỏng Thay đổi đầu nối
Chuyển động đòn bẩy không ổn định
Lẫn tạp chất Thiệt hại tới phần bên trong
Phiếm hàm không hoạt động
Hư hỏng bộ phận bên trong Cung cấp thiếu áp suất Bụi bẩn bên trong
Thay thế Kiểm tra ống cung cấp không khí
4.3.1.4 Khớp nối sử dụng 1 lần
Hình 4.35 Cấu tạo khớp nối sử dụng 1 l n
4.3.2.1 Cấu tạo và hoạt động
Bầu phanh ô tô là bình chứa kim loại hình tròn gắn trên mỗi bánh xe, có chức năng chuyển đổi áp suất khí nén thành lực cơ học để điều khiển trục cam phanh, giúp xe dừng lại Bầu phanh bao gồm hai phần: khoang dưới là bầu phanh thông thường, hoạt động nhờ khí nén từ hệ thống phanh chính, và khoang trên gọi là buồng lò xo tích năng, điều khiển bằng khí nén qua van phanh dừng.
Khi đạp phanh, khí nén từ tổng van phân phối đi vào bầu tích năng, khiến thanh đẩy dịch chuyển và xoay cam phanh S, tác động lên cơ cấu phanh Trong trạng thái nhả phanh, màng cao su của bầu tích năng chịu tác động của khí nén từ van điều khiển, đẩy sang trái và ép lò xo tích năng lại.
Hình 4.37 Hoạt động của b u phanh
Bên trong bầu phanh lò xo không có bộ phận nào có thể sửa chữa, vì vậy người dùng không nên cố gắng tháo rời lò xo Việc này có thể dẫn đến những chấn thương nghiêm trọng do lò xo giải phóng năng lượng cao một cách bất ngờ.
Bảng 4.4 Đặc điểm kỹ thuật phanh trống
Mô tả Đặc điểm kỹ thuật
Kiểu phanh Phanh khí nén
Ngoàm hãm (Loại) Kiểu mở
Kớch thước phanh (mm) ỉ410 Đặt bề dày sơ bộ (mm) 200×20
Cam phanh (Loại) Kiểu điều chỉnh (Cam S) Kiểu điều chỉnh độ chùng Điều chỉnh độ chùng tự động
Hình 4.38 Vị trí phanh trống sau
2 Phanh trống 4 Bộ điều chỉnh độ chùng tự động
Hình 4.39 Cấu tạo phanh trống
1 Chốt lò xo hồi 2 Giá đỡ định vị 3 Trục cam
4 Lò xo hồi A 5 Bộ lắp ráp guốc và lớp bọc 6 Lò xo hồi B
Khi người lái đạp phanh, lực từ bàn đạp sẽ kích hoạt piston điều khiển, nén lò xo và mở van khí nén, cho phép khí nén từ bình chứa phân phối đến các bầu phanh bánh xe Sự nén lò xo này tạo ra lực đẩy cần và xoay cam, khiến hai guốc phanh ép chặt má phanh vào tang trống Kết quả là áp lực ma sát được tạo ra, giúp tang trống và moayơ bánh xe giảm tốc độ quay hoặc dừng lại theo yêu cầu của người lái.
Khi người lái nhả chân khỏi bàn đạp phanh, lò xo của piston và van sẽ hồi vị, đóng kín đường dẫn khí nén từ bình chứa và xả khí ra ngoài Lò xo của bầu phanh cũng hồi vị, đẩy cần đẩy và trục cam về vị trí không phanh, đồng thời kéo hai guốc phanh rời khỏi tang trống.
Để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống, cần xoay hai chốt lệch tâm hoặc chốt điều chỉnh của guốc phanh và hai cam lệch tâm trên mâm phanh.
4.3.2.1.3 Bộ điều chỉnh độ chùng tự động
Các guốc phanh cần được điều chỉnh định kỳ để đảm bảo má phanh gần sát với bề mặt trống phanh Nếu khoảng cách giữa má phanh và bề mặt trống quá lớn, người lái sẽ phải nhấn chân phanh một đoạn dài mới có hiệu quả, điều này có thể gây nguy hiểm cho xe.
Hình 4.40 Vị trí bộ điều chỉnh độ chùng tự động phía trước
Hình 4.41 Vị trí bộ điều chỉnh độ chùng tự động phía sau
1 Phanh trống (trước) 2 Phanh trống (sau) 3 Bầu phanh
