ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 LỜI NÓI ĐẦU Kể từ đời đến ngành khí động lực khơng ngừng phát triển đạt thành tựu to lớn Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô chế tạo nhiều loại ôtô với hệ thống lái có tính kỹ thuật cao để đảm bảo vấn đề an tồn tính động ôtô Trong tập đồ án tốt nghiệp em giao đề tài ” khảo sát hệ thống lái ô tô HYUNDAI HD-370” Nội dung đề tài giúp em hệ thống kiến thức học, tìm hiểu hệ thống ơtơ nói chung hệ thống lái ơtơ HYUNDAI nói riêng; từ sâu nghiên cứu chun mơn Tập đồ án trang bị cho người sử dụng, vận hành ơtơ có kiến thức hệ thống ôtô mà đặc biệt hệ thống lái Trong trình làm việc hệ thống lái khơng thể tránh khỏi hư hỏng hao mịn chi tiết.Vì đề tài cịn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa Được hướng dẫn tận tình thầy giáo Lê Văn Tụy với cố gắng thân, em hồn thành nhiệm vụ đề tài Vì thời gian kiến thức có hạn nên tập đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót định Vì em mong thầy, mơn đóng góp ý kiến để đề tài em hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo duyệt:Nguyễn Việt Hải Qua em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo môn truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báu trình học tập trường thời gian làm đồ án tốt nghiệp Đà nẵng, ngày tháng năm 2006 Sinh viên thực Nguyễn Thị Thu Nhàn SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Để đảm bảo an tồn tơ chuyển động đường, địi hỏi người vận hành: phải có kinh ngiệm xử lý thành thạo thao tác điều khiển Mặt khác để thuận tiện cho người vận hành thực thao tác địi hỏi tơ phải có tính an tồn cao Mà hệ thống lái phận quang trọng đảm bảo tính Việc quay vịng hay chuyển hướng ô tô gặp chướng ngại vật đường đòi hỏi hệ thống lái làm việc thật chuẩn xác Đối với loại xe tải thân dài thường hay gặp trở ngại quay vòng, tay lái nặng, mau hỏng lốp xe thân dài thường đươc bố trí hai cầu dẫn hướng với trợ lực lái nhằm giảm kích thước vành tay lái giảm nhẹ lực đánh tay lái người điều khiển mà khơng làm tăng kích thước cấu lái Chất lượng hệ thống lái phụ thuộc nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa chữa Muốn làm tốt việc người cán kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu nguyên lý làm việc phận hệ thống lái Đề tài khảo sát tính tốn kiểm tra mong muốn đáp ứng phần mục đích Nội dung đề tài đề cập đến vấn đề sau: Khảo sát hệ thống lái Tính tốn kiểm tra Chẩn đốn sửa chữa Các nội dung đề tài cung cấp kiến thức cần thiết hệ thống lái, phương pháp tính tốn kiểm tra hệ thống lái, bên cạnh đề tài cịn mang nội dung tài liệu hướng dẫn sử dụng bảo dưỡng sửa chữa GIỚI THIỆU Ơ TƠ HYUNDAI - HD370: Ơ tơ HYUNDAI - HD370 sản xuất Hàn Quốc vào năm 1999 Đây loại tơ tải, có thùng hàng tự đổ Nó có nhiều ưu điểm đưa vào sử dụng rộng rãi Các đặc tính kỹ thuật xe, thiết bị an toàn chạy xe, thao tác vận hành đảm bảo yêu cầu cao vận tải tơ giới Ơ tơ HYUNDAI HD370 loại tơ có hai cầu trước dẫn hướng hai cầu sau chủ động, công thức bánh xe x Xe có tải trọng 23000 kg SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 Hình 2.1 Tổng thể tơ HYUNDAI - HD370 2.1 CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH Dưới thơng số kỹ thuật tơ HYUNDAI - HD370: Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật tơ HYUNDAI - HD370: STT Tên thơng số Ký Giá trị hiệu xe Chiều dài toàn Chiều rộng toàn Chiều cao toàn Dài Rộng Thùng Cao Đơn vị La Ba Ha 8645 2495 3150 5300 2300 1280 mm mm mm mm mm mm Chiều rộng sở Bánh sau Bs 1850 mm Bánh trước Bt 2098 mm Tự trọng Go 14635 KG Tải trọng Vận tốc cực đại Trọng lượng toàn Trọng lượng phân bố Gt Vmax Ga Ga12 23000 94 37635 11290,5 KG Km/ KG KG lên cầu 1,2 Trọng lượng phân bố Ga34 26344.5 KG lên cầu 3,4 SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 10 11 Động Thể tích cơng tác xi Diesel Vh D8AX 2004 cm3 12 Công suất cực đại Nemax 407 KW 13 động Số vòng quay ứng với nN 2000 v/p Mema 1668 N.m 15 động x Số vòng quay ứng với nM 1200 v/p 16 17 18 Memax Tỷ số nén Đường kính xy lanh Hành trình pittơng ε D S 15,5 135 140 L 9.15 mm mm lanh Nemax 14 Mômen cực đại Số ih1 Số ih2 4.78 Tỷ 19 Số ih3 số Số 2.76 ih4 số Số ih5 Số lùi ihL 1.66 1.00 23 24 người lái Khả leo dốc Bán kính quay vịng 0.78 8.10 Số bánh Công thức bánh xe Số chỗ ngồi kể 1.30 20 21 22 2.15 hộp 3.73 truyền H 7.14 6.32 12 8×4 Rmin 0,607 9,53 tg(θ m 400 1700 dm3 mm 25 26 Thùng nhiên liệu Trục1Khoảng SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 Trục 27 cách 2-3 Trục trục 3-4 Trước Sau Cở lốp 2900 mm 1300 mm 12R22,5-16PR 12R22,5-16PR 2.2 KHÁI QUÁT CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ: 2.2.1 Động cơ: Động tơ HYUNDAI - HD370 có đặc điểm kết cấu thông số kỹ thuật sau: - Xi lanh bố trí dạng chữ V -Động diesel kỳ, dùng xupáp treo bố trí hàng thành góc 90 - Số lượng xi lanh: Thứ tự làm việc xy lanh:1-2-7-3-4-5-6-8 Thân xi lanh làm gang, có ống lót ướt để tháo, ngồi ống lót cịn có áo nước để làm mát Nắp xi lanh: có hai nắp bố trí hình chữ V theo thân động cơ, làm hợp kim nhơm Piston: đỉnh piston có kht lõm để tạo buồng cháy dạng ω thân piston có bố trí sécmăng sécmăng khí sécmăng dầu Chốt piston chế tạo thép Trục khuỷu: chế tạo thép, có gối đở cổ trục Trên trục khuỷu có bố trí đối trọng Trong trục khuỷu có chứa đường dầu bôi trơn để dẫn dầu bôi trơn khuỷu cổ trục khuỷu Thanh truyền:làm thép, tiết diện ngang có dạng chử I Trong thân truyền có đường dầu để dẫn dầu từ cổ khuỷu lên bơi trơn chốt khuỷu Đầu nhỏ truyền có bạc lót đồng Bánh đà có dạng hình chậu, vật liệu chế tạo gang Trên bánh đà có vành thép để truyền động từ khởi động sang động để khởi động động SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 2.2.1.1 Hệ thống bôi trơn Dùng phương pháp bôi trơn cưỡng nhờ bơm dầu tạo áp lực để đưa dầu bôi trơn làm mát bề mặt ma sát Bơm dầu: dùng bơm bánh răng, dẫn động từ trục cam động Bầu lọc: dùng bầu lọc li tâm hoàn toàn, bầu lọc lắp nối tiếp với mạch dầu từ bơm dầu bơm lên Do toàn dầu nhờn bơm dầu cung cấp điều qua bầu lọc Một phần dầu nhờn phun qua lổ phun làm quay rôto bầu lọc lại cácte phần lớn dầu nhờn lọc theo đường dầu để bơi trơn làm mát bề mặt ma sát Bộ tản nhiệt: để làm mát dầu nhờn sau dầu nhờn bôi trơn làm mát bề mặt ma sát Bộ tản nhiệt dạng ống, làm mát không khí lắp trước tản nhiệt dùng nước Dầu sau làm mát trở lại cácte động 2.2.1.2 Hệ thống làm mát Trong ô tô HYUNDAI - HD370, người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần hồn cưởng vịng kín Nước từ két nước bơm nước hút vào động để làm mát Nước sau làm mát động đưa trở lại két nước để làm mát Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang Quạt gió có cánh uốn cong đặt sau két nước làm mát để hút gió, làm tăng lưu lượng gió qua kết làm mát nước Két làm mát nước đặt trước đầu ôtô để tận dụng lượng gió qua két để làm mát nước Dung tích nước làm mát động 44 lít 2.2.1.3 Hệ thống nhiên liệu Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng nhờ bơm nhiên liệu để chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp Thùng nhiên liệu có dung tích 400 lít Bơm cao áp có tổ bơm đặt thẳng hàng dẫn động từ trục cam động Trên bơm cao áp có đặt điều tốc để hạn chế tốc độ động vượt tốc Có vịi phun đặt nắp máy động SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 2.2.2 Hệ thống điện Hệ thống điện ơtơ có hiệu điện 24 V Hệ thống gồm bình ắcqui, máy phát điện, đồng hồ đo, đồng hồ kiểm tra lắp bên trong, phía trước lái xe Gồm hệ thống cung cấp lượng, khởi động động thiết bị chiếu sáng bên bên ngồi, hệ thống âm thơng gió, thiết bị điện phụ trợ hệ thống gạt nước, hệ thống khoá vi sai đèn gầm, đèn kiểm tra thông báo cho biết chế độ làm việc hệ thống không đảm bảo yêu cầu, cho phép người lái kịp thời đưa biện pháp cần thiết để khắc phục hỏng hóc 2.2.3 Hệ thống truyền lực 2.2.3.1 Ly hợp Ly hợp loại đĩa ma sát khơ, có triệt tiêu dao động xoắn kiểu đàn hồi lò xo trụ bố trí xung quanh đĩa Đĩa ma sát có đường kính 250 mm đường kính ngồi 430 mm Đĩa ép làm gang, có 12 lị xo trụ bố trí xung quanh để ép đĩa tỳ sát vào đĩa ma sát Có mở ly hợp Dẫn động thủy lực trợ lực khí nén 2.2.3.2 Hộp số Trên xe HYUNDAI - HD370 người ta lắp hộp số hộp số phụ dẫn động khí Hộp số có cấp số, đồng tốc số lùi số hộp số phụ có cấp số, cấp chậm cấp nhanh Như tỷ số truyền cấp chậm hộp số có số với số số truyền thẳng; tỷ số truyền cấp nhanh hộp số có số với số số truyền tăng tỷ số truyền số lùi hộp số có số, số chậm số nhanh Việc sử dụng số truyền tăng làm tăng tính kinh tế tính chất động lực ơtơ Sử dụng đồng tốc hộp số làm cho việc chuyển số dể dàng êm dịu Đồng tốc làm việc theo nguyên lý ma sát bảng tỷ số truyền tay số SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 Bảng 2.2 Tỷ số truyền tay số Tỷ số truyền Tỷ số truyền số 1: Tỷ số truyền số 2: Tỷ số truyền số 3: Tỷ số truyền số 4: Tỷ số truyền số 5: Tỷ số truyền số lùi: 2.2.3.3 Các đăng Cấp chậm 9,153 4,783 2,765 1,666 1,000 8,105 Cấp nhanh 7,415 3,733 2,158 1,301 0,780 6,327 Các đăng nối hộp số hai cầu chủ động sau Trên đăng có khớp nối chữ thập khớp nối then hoa Trong khớp nối chử thập có lắp ổ bi kim Khớp nối then hoa dùng để thay đổi chiều dài trục đăng dầm cầu sau dao động tương đối so với khung xe Xe HYUNDAI - HD370 có ba trục đăng năm khớp nối bệ trung gian 2.2.3.4 Vi sai -bán trục Vi sai ôtô HYUNDAI - HD370 vi sai có dạng bánh với bánh hành tinh Số bánh vi sai 10 2.2.3.5 Cầu xe Gồm hai cầu trước hai cầu sau: Hai cầu trước cầu bị động, làm thép, dập theo dạng tiết diện chử I, đầu mút dầm có lổ để ghép dầm với cam quay chốt chuyển hướng Dầm cầu trước nối với khung xe qua nhíp hệ thống treo phía trước Hai cầu sau cầu chủ động Truyền lực truyền lực đơn với cặp bánh Tỷ số truyền lực io = 6,166 2.2.4 Xăm lốp bánh xe Lốp bánh xe ôtô HYUNDAI - HD370 có hai loại sau: Lốp trước: 12R22,5-16PR Lốp sau: 12R22,5-16PR Đường kính mayơ bánh xe: DM = 572 mm SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 Trên xe có 14 bánh xe, bánh xe hai cầu trước, bánh xe hai cầu sau, bánh xe dự trữ gắn thành trước thùng hàng Áp suất cho phép lốp chạy đường cứng: Bánh trước: 8,5 (kg/cm2) Bánh sau: 8,4 (kg/cm2) Bánh dự trữ có áp suất: 8,4 (kg/cm2) 2.2.5 Hệ thống treo Hệ thống treo trước: hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi loại nhíp, giảm chấn dùng thuỷ lực kiểu ống lồng tác dụng thuận nghịch Có nhíp, có biên dạng hình chử nhật Nhíp bắt chặt vào gầm cầu bulơng hình chữ U Trong phần trước nhíp có tai nhíp tháo được, lổ tai nhíp có ép ống lót Mút sau nhíp bắt di động khung xe liên kết lề Chiều rộng nhíp: 88 (mm) Chiều dày nhíp: 23 (mm) Chiều dày nhíp dài nhất: 1500 (mm) Bán kính cong nhíp: 90 (mm) Độ cứng nhíp: 56,4 ( 4,2 (N/mm) Giảm chấn : Các thông số giảm chấn trình bày bảng đây: Bảng 2.3 Các thơng số kỹ thuật giảm chấn: Đường kính / Đường kính ngồi Hành trình nén (mm) Hành trình trả (mm) Trục 290 430 φ35/φ70,5 Trục 240 380 φ35/φ70,5 Hệ thống treo sau: hệ thống treo phụ thuộc, gồm có 12 nhíp bố trí kiểu cân Cách bố trí đảm bảo cho phản lực pháp tuyến bánh xe cầu luôn cầu không bị treo xe chuyển động đường có mấp mơ lớn Chiều dài nhíp dài nhất: 1470 (mm) Chiều rộng nhíp: 90 (mm) SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 Chiều dày nhíp: 20 (mm) có nhíp 18 (mm) có nhíp Bán kính cong nhíp: 34 (mm) Độ cứng nhíp: 207 ( 22 (kG/mm) 2.2.6 Hệ thống phanh Ơtơ HYUNDAI - HD370 trang bị loại hệ thống phanh chính, hệ thống phanh dừng, phanh phụ trợ Cơ cấu phanh bánh xe kiểu tang trống, có hai má phanh với đầu cố định phía Dẫn động hệ thống phanh khí nén, có hai đường phanh riêng biệt cho cấu phanh Khi đỗ, ôtô phanh nhờ cấu phanh bánh sau tác dụng lực lò xo bầu phanh Cơ cấu phanh phụ trợ đặt đường ống xả Phanh phụ trợ hoạt động theo ngun lý chắn lưu lượng dịng khí xả giảm lượng nhiên liệu cung cấp Trường hợp hệ thống phanh bị hỏng ta dùng phanh dừng để phanh xe tạm thời Máy nén khí: kiểu hai xi lanh bố trí hình chữ V, có hệ thống làm mát nắp xi lanh, có cấu giảm tải nằm thân xi lanh 2.2.7 Hệ thống lái Cơ cấu lái ôtô HYUNDAI - HD370 loại liên hợp: Trục vít- êcu bi -thanh - cung răng, có trợ lực lái thuỷ lực Dẫn động hệ thống lái thông qua trục lái, khớp cácđăng khâu khớp hình thang lái, cấu lái trợ lực lái bố trí chung thành cụm, cấu lái bắt chặt vào khung xe nối với trục lái khớp đăng Tỷ số truyền cấu lái iω = 22,76 Bơm dầu trợ lực lái loại bơm cánh gạt tác dụng kép, số cánh gạt 10 cánh, thân bơm có bố trí van an tồn Hình thang lái bố trí phía sau cầu trước LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG 3.1 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 3.1.1 Công dụng SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang 10 LÁI: ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 5.4 TÍNH TỐN KIỂM TRA HÌNH THANG LÁI 5.4.1 Cơ sở lý thuyết C1=C2 B αα L 01 L 12 θ m n β1 β2 O Hình 5.3 Sơ đồ quay vịng tô hai cầu dẫn hướng Quan hệ động học quay vòng hai bánh xe hai cầu dẫn hướng xác định mặt phẳng (mặt phẳng chứa trục cầu ) Từ sơ đồ động học quay vòng ta có quan hệ động học quay vịng bánh xe hai cầu dẫn hướng xác định mặt phẳng sau: Đối với bánh xe cầu dẫn hướng thứ nhất: C1 1 = − = cot gβ1 − cot gα L01 tgβ1 tgα (5.10) Trong đó: C1- Khoảng cách hai tâm quay bánh xe cầu dẫn hướng thứ L01- Chiều dài sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục bánh xe với dầm cầu chủ động) SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang 63 ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 α1- Góc quay bánh xe dầm cầu dẫn hướng thứ β1- Góc quay bánh xe dầm cầu dẫn hướng thứ Đối với bánh xe cầu dẫn hướng thứ hai: C2 1 = − = cot gβ − cot gα L01 − L12 tgβ tgα (5.11) Trong đó: C2- Khoảng cách hai tâm quay bánh xe cầu dẫn hướng thứ hai L01- Chiều dài sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục bánh xe dầm cầu chủ động) L12- Khoảng cách hai dầm cầu dẫn hướng α2- Góc quay bánh xe dầm cầu dẫn hướng thứ hai β2- Góc quay bánh xe dầm cầu dẫn hướng thứ hai Đối với hai bánh xe dẫn hướng quay α1, α C − C1 = L01 cot gα − ( L01 − L12 ) cot gα 2 (5.12) Đặt biệt: C1= C2 L01 cot gα = ( L01 − L12 ) cot gα (5.13) Đối với hai bánh xe dẫn hướng quay β1, β2: C − C1 = L01 cot gβ1 − ( L01 − L12 ) cot gβ 2 (5.14) Đặt biệt: C1= C2 L01 cot gβ = ( L01 − L12 ) cot gβ (5.15) 5.4.2 Tính tốn kiểm tra động học quay vịng 5.4.2.1 Tính tốn kiểm tra động học quay vịng bánh xe cầu dẫn hướng thứ Phương trình quan hệ lý thuyết góc quay góc quay ngồi bánh xe: (hình 5.3) Cotgβ1 − Cotgα = C1 L01 (5.16) Trong : SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 Trang 64 ĐATN: Khảo sát hệ thống lái xe HYUNDAI - HD370 Khoảng cách hai tâm bánh xe cầu dẫn hướng thứ C1=1738 (mm) L01- Chiều dài sở (khoảng cách từ trục bánh xe dầm cầu dẫn hướng với trục bánh xe với dầm cầu chủ động) L01=5250 (mm) α1- Góc quay bánh xe dầm cầu dẫn hướng thứ β1- Góc quay bánh xe ngồi dầm cầu dẫn hướng thứ Cho trước giá trị α1 = 100, 150,200….450 Thay vào công thức (5.16) ta tính giá trị góc quay lý thuyết β1lt Quan hệ góc quay thực bánh xe (1th tính theo cơng thức Cos (θ + β 1th ) ≈ C1 − n cos ϕ j m − cos(θ − α ) (5.17) Góc φj xác định theo cơng thức: Sinϕ j = [ m sin(θ + β1lt ) − sin(θ − α ) n ] (5.18) Trong đó: φj - Góc địn nghiêng bên tô chạy thẳng θ = 760 m - Chiều dài đòn bên m = 228 (mm) n - Chiều dài địn ngang n = 1627 (mm) Trình tự xác định góc quay thực β1th tính tốn sau: Thay giá trị góc quay lý thuyết β1lt tính theo cơng thức (5.16) vào cơng thức (5.18) tìm giá trị sin φj sau biết φj thay giá trị φj vào cơng thức (5.17) ta tìm giá trị góc quay ngồi thực β1th So sánh giá trị β1lt β1th ta biết sai lệch hình thang lái thực so với hình thang lái lý thuyết Sai lệch cho phép góc quay thực tế nhỏ 5% so với góc quay lý thuyết Thay số vào công thức (5.16) - (5.18), ta có bảng quan hệ góc quay : Bảng 5.1: α 10 Bảng giá trị góc α1 , β1lt,, β1th βlt 9.46 βth 9.57 SVTH: NGUYỄN THỊ THU NHÀN- Lớp 24C4 SS