Đồ án tốt nghiệp: Khai thác hệ thống lái xe Mitsubishi Triton GLS MT

Đề tài nghiên cứu Đồ án hệ thống lái Mitsubishi Triton GLS MT chi tiết với phương pháp khoa học, ứng dụng thực tiễn hiệu quả tham khảo chuyên ngành

• Tác giả: Nguyễn Trung Hiếu
• Người hướng dẫn: Thạc Sỹ Nguyễn Văn Toàn
• Trường học: Trường Đại Học Trần Đại Nghĩa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Khai Thác Hệ Thống Lái Xe Mitsubishi Triton GLS MT
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Hệ thống Lái Xe Mitsubishi Triton GLS MT

Hệ thống lái xe Mitsubishi Triton GLS MT là một trong những thành phần quan trọng nhất của phương tiện, đảm bảo an toàn và khả năng điều khiển tối ưu. Đồ án tốt nghiệp về khai thác hệ thống lái Mitsubishi Triton GLS MT được thực hiện tại Trường Đại học Trần Đại Nghĩa, chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, nhằm phân tích chi tiết cơ cấu, tính toán kiểm nghiệm và các phương pháp bảo dưỡng hiệu quả. Xe Mitsubishi Triton GLS MT là dòng xe bán tải hạng nhẹ được ưa chuộng tại Việt Nam, với nhiều tính năng hiện đại và độ bền cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc tìm hiểu sâu về cấu trúc, nguyên lý hoạt động và kỹ thuật bảo dưỡng hệ thống lái, giúp các kỹ sư ô tô nâng cao kỹ năng chuyên môn và đảm bảo chất lượng dịch vụ.

1.1. Lịch sử và Phát triển Dòng Xe Mitsubishi Triton

Mitsubishi Triton là dòng xe bán tải được phát triển từ những năm 1970, trải qua nhiều thế hệ cải tiến. Dòng xe này nổi tiếng với độ tin cậy, khả năng chịu tải cao và khả năng thích ứng với các điều kiện địa hình khắc nghiệt. Mitsubishi Triton GLS MT là phiên bản số sàn, được trang bị các công nghệ lái tiên tiến, bao gồm hệ thống trợ lực lái thủy lực, cơ cấu điều chỉnh độ nghiêm tay lái và thiết kế hình thang lái động học tối ưu.

1.2. Thông số Kỹ thuật Chính của Xe Mitsubishi Triton GLS MT

Thông số kỹ thuật của Mitsubishi Triton GLS MT bao gồm: chiều dài xe 5.230 mm, chiều rộng 1.860 mm, chiều cao 1.745 mm, trục cơ sở 3.080 mm. Xe sử dụng động cơ 2.5L 4 xy lanh, công suất 178 mã lực, mô men xoắn 430 Nm. Hệ thống lái được trang bị bơm trợ lực lái, van phân phối thủy lực và xy lanh lực giúp giảm lực tác dụng lên vô lăng, tăng cảm giác lái và an toàn.

II. Cấu trúc Chi tiết Hệ thống Lái Mitsubishi Triton GLS MT

Hệ thống lái của Mitsubishi Triton GLS MT bao gồm nhiều thành phần liên kết với nhau, mỗi bộ phận đảm nhận một chức năng cụ thể. Từ vô lăng đến bánh xe, toàn bộ cơ cấu được thiết kế với độ chính xác cao để đảm bảo khả năng điều khiển chính xác và an toàn. Cơ cấu lái gồm: vô lăng (steering wheel), cột lái (steering column), bộ truyền bánh răng xoắn-thanh răng (gearbox), thanh nối bên (tie rod), khớp cầu (ball joint), và bánh xe. Ngoài ra, hệ thống trợ lực lái bao gồm bơm trợ lực, van phân phối, xy lanh lực và các đường ống dầu cao áp. Cơ cấu giảm sốc cột lái hấp thụ va đập, bảo vệ tay lái và toàn bộ hệ thống lái khỏi các chấn động mạnh.

2.1. Bơm Trợ lực Lái và Van Phân phối

Bơm trợ lực lái do động cơ chính điều khiển thông qua dây curoa, cung cấp áp suất dầu hydraulic cho hệ thống. Van phân phối (solenoid valve) điều chỉnh lưu lượng dầu tới xy lanh lực dựa trên góc quay vô lăng. Thiết kế này cho phép bơm chỉ cung cấp áp suất cần thiết, tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải.

2.2. Xy Lanh Lực và Cơ Cấu Hấp Thụ Va Đập

Xy lanh lực (power cylinder) nhận dầu từ van phân phối, tạo ra lực giúp quay bánh xe. Cơ cấu hấp thụ va đập tích hợp trong cột lái, sử dụng lò xo và vật liệu đàn hồi để giảm chấn động. Điều này bảo vệ tay lái khỏi tác động mạnh khi va chạm, nâng cao an toàn cho người lái.

III. Tính Toán Kiểm Nghiệm Hệ Thống Lái

Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái Mitsubishi Triton GLS MT bao gồm nhiều khía cạnh kỹ thuật quan trọng. Động học hình thang lái được tính toán để đảm bảo rằng bánh xe không bị trượt khi quay vòng, đặc biệt là ở tốc độ cao. Mô men cản quay vòng được xác định dựa trên ba yếu tố chính: mô men cản lăn (từ lực ma sát lăn), mô men ma sát giữa bánh xe và mặt đường, và mô men ổn định chuyển động thẳng (từ kích thước và độ cứng lốp). Tính toán độ bền cũng rất quan trọng, kiểm tra khả năng chịu tải của bộ truyền bánh răng xoắn-thanh răng, trục lái, và các thanh nối bên. Các tính toán này giúp xác định ứng suất tiếp xúc cho phép, ứng suất uốn, và độ bền tổng thể của hệ thống.

3.1. Động Học Quay Vòng và Hình Thang Lái

Động học quay vòng xem xét góc lái cần thiết khi xe quay với bán kính khác nhau. Hình thang lái được thiết kế sao cho bánh xe trong quay với góc lái lớn hơn bánh xe ngoài, giảm trượt lốp. Đường cong đặc tính hình thang lái được xây dựng từ điều kiện quay vòng lý tưởng và so sánh với đặc tính thực tế.

3.2. Kiểm Tra Bền Bánh Răng và Trục Lái

Kiểm tra bền bánh răng xoắn bao gồm kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc và uốn. Lực vòng, lực hướng tâm, và lực dọc được tính toán dựa trên mô men tác dụng. Trục lái cũng phải được kiểm tra bền dưới tải lực từ quay vòng, bảo đảm không bị gãy hoặc biến dạng vĩnh viễn.

IV. Bảo Dưỡng và Sử Dụng Hệ Thống Lái Mitsubishi Triton GLS MT

Bảo dưỡng và sử dụng đúng cách hệ thống lái Mitsubishi Triton GLS MT là yếu tố thiết yếu để kéo dài tuổi thọ xe và đảm bảo an toàn giao thông. Bảo dưỡng thường xuyên bao gồm kiểm tra hành trình tự do vô lăng, kiểm tra góc đánh lái, điều chỉnh góc đặt bánh xe, và kiểm tra mức dầu trợ lực. Kiểm tra hành trình tự do vô lăng được thực hiện định kỳ để đảm bảo không có khoảng trống quá lớn, tuy nhiên cần một chút khoảng trống để bơm hoạt động bình thường. Góc đặt bánh xe cần được điều chỉnh theo thông số nhà sản xuất, bao gồm góc tối (toe), góc ốp (camber), và góc nhập (caster), giúp xe đi thẳng, giảm mòn lốp và cải thiện khả năng điều khiển. Thay dầu trợ lực lái mỗi 100.000 km hoặc theo khuyến cáo, xả khí hệ thống khi phát hiện các vết khí nóc, tháo lắp các cụm cơ cấu lái theo quy trình chuẩn kỹ thuật để tránh hư hỏng.

4.1. Kiểm Tra và Điều Chỉnh Định Kỳ

Kiểm tra góc đánh lái đảm bảo bánh xe quay hết quãng đường thiết kế. Kiểm tra lực đánh lái tĩnh đo lực cần thiết để quay vô lăng từ một đầu sang đầu kia. Kiểm tra trả lái về vị trí trung tâm xác nhận rằng bánh xe tự động quay về giữa sau khi lái. Kiểm tra mô men khớp cầu thanh lái phát hiện khớp lỏng hay bị hư hỏng. Kiểm tra mức dầu, áp suất bơm, công tắc áp suất và cơ cấu giảm sốc cột lái là các thao tác cơ bản không thể bỏ qua.

4.2. Tháo Lắp và Thay Dầu

Tháo cụm cơ cấu lái yêu cầu tuân thủ trình tự cụ thể để tránh hư hỏng các linh kiện nhỏ. Tháo long đền chống xoay, nắp giá đở thanh răng, cụm van, vòng bi, phe chặn và các vòng đệm theo đúng thứ tự. Lắp đặt phải theo quy trình ngược lại, bôi dầu các linh kiện chuyển động, kiểm tra độ kín, và xả khí toàn bộ hệ thống sau khi lắp xong.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE MITSUBISHI TRITON GLS MT 1. Lịch sử của dòng xe Mitsubishi Triton Hình 1.1: Hình ảnh xe Mitsubishi Triton qua các thế hệ Mitsubishi Triton là dòng xe bán tải do công ty ô tô Mitsubishi sản xuất ra mắt lần đầu tiên tại thị trường Nhật Bản từ tháng 9 năm 1978 với tên gọi là Forte cho đến cuối năm 1986 dòng xe nay bị khai tử trong vòng 5 năm cho đến năm 1991 dòng xe này quay trở lại và mang cái tên Strada. Dòng xe này cũng đã nhập vào thị trường Hoa Kỳ năm 1979 với 2 phiên bản được bán bởi Chrysler Corporation với cái tên Dodge Ram 2 50 và Plymouth Arrouw Truck. Năm 1982 Mitsubishi đã nhập khẩu trực tiếp sang Mỹ phiên bản mới có tên Mitsubishi Mighty Max và ngừng cung cấp Plymouth Arrouw Truck.

Dòng xe Triton cũng được du nhập vào nhiều thị trường khác với những cái tên như: Rodeo, Colt Bakkie, Storm, Magnum. Ở thị trường Châu Âu người ta thường gọi nó với cái tên phổ biến là L200 để tạo mối liên kết với các xe tải L300 tại đó. Tại Việt Nam dòng xe này được ra mắt lần đầu là thuộc thế hệ thứ tư vào tháng 12 năm 2008 được nhập khẩu từ Thái Lan làm đối trọng với các dòng xe hiện có trong nước như Ford Ranger và Isuzu D-max. Mitsubishi Triton GLS MT là một trong các phiên bản được mắt vào thị trường Việt trong năm 2010 gồm có 4 phiên bản là: Mitsubishi Triton GL, Mitsubishi Triton GLX, Mitsubishi Triton GLS AT và Mitsubishi Triton GLS MT.

Trong đó phiên bản GLS và GL được trang bị hệ thống dẫn động 2 cầu bán thời gian (4WD), trong khi phiên bản GLX chỉ được trang bị hệ dẫn động một cầu sau chủ động (2WD). Tất cả các phiên bản trên đều sử dụng hộp số sàn 5 cấp riêng phiên bản GLX cao cấp nhất có thêm tùy chọn hộp số tự động 4 cấp hiện đại hơn. Vòng đời của các phiên bản này khá lâu cho đến tận 2015 Mitsubishi mới ra mắt thế hệ thứ 5 thay thế cho thế hệ này. Thông số kỹ thuật của xe Mitsubishi Triton GLS MT Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mitsubishi Triton GLS MT được thể hiện trong bảng 1.a: Thông số kỹ thuật cơ bản của xe Mitshubishi Triton GLS MT Mã động cơ 4D56 Loại động cơ Diesel 4 kỳ Cấu hình xy lanh I-4 Cấu hình trục cam DOHC Nhiên liệu Dầu Diesel Động cơ Hệ thống nhiên liệu Phun nhiên liệu trực tiếp điều khiển điện tử Dung tích công tác 2.477(lít) Công suất cực đại 134.1HP tại 3500 vòng/phút 3 Mô men soắn cực đại 314 N/m tại 2000 vòng/phút Số van 16 Tăng áp Turbo charged Mã hộp số V5MB1 Hộp số Hộp số tay (MT) Hộp số Cấp số 5 cấp Hệ dẫn động 2 cầu 4WD Dẫn động gài cầu Bằng điện Cơ cấu lái Loại thanh răng bánh răng Hệ thống lái Trợ lực Trợ lực thủy lực Bán kính quay vòng tối thiểu 5.

Phân tích kết cấu hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 1. Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT 1 2 7 3 8 5 4 9 6 10 Hình 1.2: Hệ thống lái trên Mitsubishi Triton GLS MT 1. Bình dầu trợ lực; 2. Đường ống áp suất; 3.

Cụm trục tay lái;. ống dầu hồi; 10. Thanh dầm treo. Hệ thống lái trên xe Mitsubishi Triton GLS MT là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thủy lực, vành tay lái bố trí bên trái, sơ đồ cấu tạo của hệ thống được thể hiện ở hình 2.

Cấu tạo của hệ thống bao gồm: Vành tay lái, trục tay lái, cơ cấu lái, dẫn động lái và cơ cấu trợ lực lái. Vành tay lái Vành tay lái được gắn với trục tay lái có nhiệm vụ tạo ra mô men lái cần thiết khi có lực tác dụng. Vành tay lái có dạng hình tròn, bốn chấu, đường kính ngoài là 375 mm và được gắn với moay ơ bằng then hoa. Bên trong có khoang rỗng để chứa các thiết bị điện tử như cụm mô đun túi khí cho người lái, công tắc còi.

Vật liệu hợp kim Magiê đã được dùng để chế tạo vô lăng nhằm giảm độ rung và giảm trọng lượng. 5 Mặt cắt A-A Mô đun túi khí Bộ thổi Túi khí Hình 1.3: Kết cấu vành tay lái 1.2 Trục tay lái 1 2 3 4 3 5 6 Hình 1.4: Cấu tạo trục lái 1. Viên nang một chiều; 4. Trục trung gian; 6.

Cần gạt nghiêng. Trục tay lái có nhiệm vụ truyền mô men từ vành tay lái xuống cơ cấu lái. Trên xe Mitsubishi Triton LGS MT trục tay lái có cơ cấu điều chỉnh độ nghiêng giúp người lái 6 có tư thế ngồi phù hợp. Ngoài ra trên trục trung gian còn có cơ cấu giảm chấn động khi va chạm giúp giảm lực va đập người lái vào vô lang khi xảy ra va chạm.

Cơ cấu điều chỉnh độ nghiêng tay lái Trục tay lái được thiết kết gồm nhiều phần nối với nhau bằng khớp các đăng chữ thập cho phép cơ cấu có thể điều chỉnh độ nghiêng tay lái, lựa chọn vị trí vô lăng (theo hướng thẳng đứng) để thích hợp với vị trí ngồi lái của người lái.5: Cơ cấu điều chỉnh vành tay lái. - Cấu tạo: 7 Cơ cấu nghiêng tay lái bao gồm một cặp cữ chặn nghiêng, bulông khoá nghiêng, giá đỡ kiểu dễ vỡ, cần nghiêng v. - Nguyên lý hoạt động: Các cữ chặn nghiêng xoay đồng thời với cần nghiêng. Khi cần nghiên ở vị trí khóa đỉnh của các cữ chặn nghiên được nâng lên và đẩy sát vào giá đỡ dể vỡ và gá nghiêng, khóa chặn giá đỡ dễ vỡ và bộ gá nghiêng.

Mặt khác, khi cần gạt nghiêng được di chuyễn về vị trí tự do sẽ loại bỏ sự chênh lệch độ cao của các cữ chặng nghiêng và có thể điều chỉnh trục lái theo hướng thẳng đứng. Cơ cấu hấp thụ va đập Cơ cấu hấp thụ va đập hoạt động gồm 2 quá trình: Đầu tiên, khi xe xảy ra va chạm sẻ có một lực tác động lên cụm trục lái từ cơ cấu lái, trục trung giam sẽ bị co lại để hấp thụ tải trọng tác động. Điều này ngăn không cho cột lái duy chuyển ngược lại trong quá trình va chạm. Trục trung Trục trung gian gian Trước va Sau va chạm chạm Hình 1.6: Cơ cấu hấp thụ va chạm tác động đầu tiên.

Tác động thứ 2: Khi cơ thể người lái rơi vào túi khí đã được triển khai, giá đỡ nghiêng A di chuyễn về phía trước, bằng cách nghiền viên nang một chiều làm cho cụm cột lái di chuyễn vào khoang động cơ. 8 Trước va chạm Sau va chạm 3 2 1 Hình 1.7: Cơ cấu hấp thụ va chạm tác động thứ 2 1. Viên nang một chiều. Trong các bộ phận lắp ráp của trục lái và ống các mãnh nhựa polyacetal của ống ép lên trục lái bị vỡ và tải trọng tác động được hấp thụ khi ống trượt.

Cơ cấu lái Cơ cấu lái có nhiệm vụ biến chuyển động quay tròn của vành tay lái thành chuyển động tịnh tiến trong mặt phẳng ngang, tác động lên các tay đòn bánh xe giúp thay đổi hướng chuyển động. Cơ cấu lái được sử dụng trên Mitsubishi Triton GLS MT là loại thanh răng bánh răng. Loại này có ưu điểm là có kết cấu khá đơn giản, nhỏ gọn, động tác quay vành tay lái được dẫn động trực tiếp. Thường thấy trên những mẫu xe con, đảm bảo không gian bố trí cũng như là lực đánh lái cần thiết.

Trục răng được bắt với trục lái bằng then hoa, đặt trong vỏ cơ cấu lái được chế tạo bằng hợp kim gang trục răng được cố định trong cơ cấu lái bằng cặp ổ bi đỡ. Răng trên trục răng có dạng răng xoắn ăn khớp trục tiếp trên thanh răng điều này đảm bảo cho bộ truyền êm dịu mượt mà, độ rơ nhỏ. Thanh răng được chế tạo bằng thép được đặt trong ống bọc xy lanh trợ lực. Thanh răng còn đóng vai trò như thanh lái ngang trong dẫn động lái, thanh răng ăn khớp trực tiếp với trục răng và được ép liên tục về phía trục răng bở lò xo của cơ cấu dẫn hướng 9 thanh răng điều này giúp cho các bánh răng lun sát vào nhau tránh độ rơ cho cơ cấu 6 1 2 3 4 2 5 7 8 5 10 12 13 Đến cam lái 7 3 9 11 Hình 1.8: Cấu tạo của cơ cấu lái bánh răng, thanh răng 1.

Đai ốc chỉnh; 2. Dẫn hướng thanh răng; 6. Vỏ thanh răng; 9. Cao su chắn bụi; 12.

Đầu thanh răng; 13. Nguyên lý hoặt động: Khi người lái điều quay vành tay lái, mô men được truyền xuống trục răng thông qua cột lái, trục răng quay ăn khớp với thanh răng làm cho thanh răng chuyển động sang ngang. Thanh răng chuyển động kéo cơ cấu tay đòn bánh xe làm quay trụ lái đứng giúp cho xe chuyễn hướng. Dẫn động lái Dẫn động lái có nhiệm vụ truyền mô men lái từ cơ cấu lái tới các bánh xe dẫn hướng với tỉ số truyền cần thiết, đồng thời đảm bảo động học quay vòng đúng của ô tô.9: Sơ đồ dẫn động lái trên Mitsubishi Triton GLS MT 1.

Thanh kéo bên; 4. Đòn quay bánh xe. Trên xe Mitshubishi Triton GLS MT sử dụng hệ thống treo trước là treo động lập cầu cắt nên hệ thống lái phải cho phép các bánh xe giao động lên xuống mà vẫn không ảnh hưởng đến sự hoặt động của hệ thống. Để làm được điều đó các nhà sản xuât đã bố trí dẫn động lái theo sơ đồ như hình 1.

Cơ cấu bao gồm 6 khâu gồm: 2 đòn quay bánh xe, 2 đòn kéo bên, 1 thanh răng và dầm cầu gắn với khung xe. 8 khớp cầu bao gồm 2 rô tuyn lái ngoài, 2 rô tuyn lái trong, 4 rô tuyn trụ lái đứng và 1 khớp trượt giữa thanh răng và vỏ ống xy lanh. Các thanh liên kết được lắp với các khớp cầu bằng trục ren và lổ ren. Các khớp cầu đều là loại khớp bôi trơn một lần, trong quá trình sử dụng nếu có hao mòn thì thay mới không cần bảo dưỡng.

Nguyên lý hoặt động: Khi người lái điều quay vành tay lái, mô men được truyền xuống cơ cấu lái làm cho thanh răng chuyễn động ngang. Thanh răng chuyển động kéo cơ cấu tay đòn bánh xe làm quay trụ lái đứng làm quay bánh xe trước dẫn hướng. Các khớp cầu nối thanh răng với thanh kéo bên cho phép bánh xe dẫn hướng có thể chuyển động lên xuống mà không ảnh hưởng đến hệ thống.