Chương 1: Tổng quan hệ thống lái và hệ thống treo trên xe Ford ranger. Chương 2: Cấu tạo của hệ thống lái và treo của Ford ranger. Chương 3: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái và hệ thống treo Chương 4: Xây dựng mô hình hệ thống lái và hệ thống treo. Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI VÀ HỆ THỐNG TREO TRÊN FORD RANGER 1.
Công dụng và yêu cầu của hệ thống lái và hệ thống treo 1. Công dụng và yêu của hệ thống lái Hình 1. 1 Hình ảnh xe Ford ranger 1. Công dụng Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của xe, công dụng của hệ thống lái là dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô duy trì theo một quỹ đạo xác định nào đó.
Yêu cầu Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau Quay vòng ôtô thật ngoặt trong một thời gian ngắn trên một diện tích bé Điều khiển lái phải nhẹ nhàng thuận tiện Động học quay vòng phải đúng để các bánh xe không bị trượt khi quay vòng Tránh được các va đập từ bánh dẫn hướng truyền lên vành lái Giữ được chuyển động thẳng ổn định. Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo 1 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm 1. Công dụng Hệ thống treo là một tổ hợp các cơ cấu thưc hiện liên kết các bánh xe với khung xe để đảm bảo độ êm dịu và an toàn chuyển động trên cơ sở tạo ra các dao động của thân xe và bánh xe theo ý muốn, giảm các tải trọng va đập cho xe khi chuyển động trên địa hình không bằn phẳng. Ngoài ra hệ thống treo còn dùng để truyền lực và các momen tác động giữa bánh xe và khung xe.
Yêu cầu Yêu cầu của các bộ phận trong hệ thống treo Đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi xe chuyển động. Độ êm dịu chuyển động của ôtô được đánh giá qua giá trị cho phép của các thông số như tần số dao động riêng, biên độ dao động lớn nhất, gia tốc dao động lớn nhất. Sự thay đổi quỹ đạo lăn của bánh không đáng kể để đảm bảo độ êm dịu chuyển động thẳng và tính năng thông qua của ôtô. Phần tử hướng Phần tử hướng có nhiệm vụ truyền các lực dọc, lực ngang và moomen từ mặt đường lên khung xe.
Động học của phần tử hướng xác định đặc tính dịch chuyển của bánh xe đối với khung xe và ảnh hưởng tói tính ổn định và tính quay vòng của ôtô. Phần tử giảm trấn Giảm trấn dùng để dập tắt dao động của thân xe và cầu bằng cách chuyển cơ năng thành nhiệt năng, đảm bảo êm dịu cần thiết cho xe khi chuyển động. + Dập tắt nhanh các dao động có tần số hoặc biên độ lớn. + Dập tắt chậm các dao động nếu ô tô chạy trên đường ít mấp mô + Hạn chế các lực truyền qua giảm chán lên thân xe.
Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lái, treo 1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lái - Phương án cường hóa lái là cường hóa thủy lực. - Chọn bơm là bơm cánh gạt. - Phương án bố trí là sơ đồ 4: Bố trí trợ lực cùng với đòn kéo ngang.
- Chọn van điều khiển là loại van xoay. 2 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm Hình 1. 2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái có cơ cấu van phân phối và xi lanh lực Chú thích:1- Đòn quay đứng; 2- Thanh kéo dọc; 3- Đòn quay ngang; 4- Cơ cấu xilanh lực, van phân phối và cơ cấu lái; 5- Cầu dẫn hướng; 6- 9 -10- Cơ cấu hình thang lái; 7- Trục lái; 8- Vành tay lái; 11- Bánh xe dẫn hướng; 12- Trục quay. Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo Hình 1.
3 Sơ đồ nguyên của hệ thống treo độc lập tay đòn kép Chú thích: 1- Thân xe; 2- Bộ phận đàn hồi; 3- Bộ phận giảm chấn; 4- Đòn ngang trên; 5- Đòn ngang dưới. Cũng giống như hệ thống treo độc lập. Mỗi bánh xe được lắp trên một tay đỡ riêng, gắn vào xe. Vì vậy bánh xe bên trái và bên phải chuyển động độc lập với nhau.
Loại hệ thống độc lập tay đòn kép này có những ưu, nhược điểm như sau: - Ưu điểm: 3 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm + Khối lượng không được treo nhỏ giảm sự va đập và phát sinh tải trọng động nên xe chạy êm hơn. + Các lò xo không lien quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng lò xo mềm. + Trọng tâm của xe thấp nên ổn định hơn (Vì không có trục nối giữa các bánh xe nên trái và bên phải nên sản xe và động cơ có thể hạ thấp xuống). + Đảm bảo động học được đúng và chính xác hơn, tùy theo kết cấu mà giảm được độ trượt ngang, giảm độ mài mòn lốp.
- Nhược điểm: + Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe. + Nhiều kiểu xe có trang bị thanh ổn định để giảm hiện tượng xoay đứng khi quay vòng và tăng độ êm của xe. + Kết cấu phức tạp, khó khăn khi tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng. 4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống treo sau Chú thích: 1.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái và treo 1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực thủy lực Trợ lực lái là một thiết bị thuỷ lực sử dụng công suất của động cơ để giảm nhẹ lực lái. Động cơ dẫn động bơm tạo ra dầu cao áp tác dụng lên piston nằm trong xi lanh 4 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm lực. Mức độ trợ giúp phụ thuộc vào độ lớn của áp suất dầu tác dụng lên piston.
Vì vậy nếu cần trợ lực lái lớn hơn thì phải tăng áp suất dầu. Vị trí trung gian Nếu van ở vị trí trung gian, tất cả dầu sẽ chảy qua van vào cửa xả và hồi về bơm. Vì áp suất dầu bên trái và bên phải piston là như nhau nên piston không chuyển động về hướng nào. 5 Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái ở vị trí trung gian 1.
Khi quay vòng Khi trục lái chính quay theo bất kỳ hướng nào, giả sử quay sang phải thì van điều khiển cũng di chuyển làm đóng một phần cửa dầu, còn cửa kia mở rộng hơn. Vì vậy làm thay đổi lượng dầu vào các cửa, cùng lúc đó áp suất dầu được tạo ra. Sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang trái và phải của piston làm piston dịch chuyển về phía có áp suất thấp, dầu bên áp suất thấp sẽ được đẩy qua van điều khiển về bơm. 6 Sơ đồ nguyên lý trợ lực lái khi quay vòng 1.
Cảm giác mặt đường 5 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm Trong quá trình quay vòng, áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực tăng tỉ lệ với momen cản quay vòng bánh xe và sự dịch chuyển tương đối giữa trục van điều khiển và van quay, hay nói cách khác là độ biến dạng của thanh xoắn. Khi momen cản quay vòng tăng đòi hỏi áp suất trong khoang làm việc của xi lanh lực cũng phải tăng và độ biến dạng của thanh xoắn ngày càng lớn. Chính độ biến dạng của thanh xoắn sẽ tác động lên vành tay lái của người điều khiển tạo cảm giác cho người lái. Tính tùy động Khi đang đánh tay lái, người lái xe dừng lại (không quay tiếp tục) xu hướng của momen cản đang gia tăng sẽ tác động lên pít tông của cụm xi lanh lực theo chiều ngược lại với chiều điều khiển của người lái.
Đồng thời khi người lái không đánh tay lái nữa cũng có nghĩa là áp suất dầu trong khoang xi lanh lực sẽ không tăng lên nữa và thanh xoắn được giữ ở một góc xoắn nhất định. Khi đó lực do momen cản sinh ra sẽ cân bằng với lực do áp suất dầu sinh ra làm cho pit tông được giữ ở một vị trí cố định theo góc quay của người lái đồng thời độ biến dạng của thanh xoắn sẽ tạo cảm giác cho người lái là phải giữ một lực nào đó khi đang quay vòng. Trong trường hợp một bánh dẫn hướng bị nổ lốp, lúc này có sự dịch chuyển lệch bên của bánh xe về phía bánh bị nổ lốp. Sự chuyển động lệch bên nguy hiểm của ôtô sẽ tránh được nếu người lái không buông lỏng tay lái.
Vì sự lệch bên ban đầu tác dụng vào van phân phối tạo nên sự dịch chuyển tương đối giữa trục van điều khiển và van quay. Van sẽ hướng dầu chảy vào khoang của một bên xy lanh lực mà ở đó áp suất thuỷ lực tạo lên sẽ tác dụng lên pit tông chống lại sự lệch bên của bánh xe. Nguyên lý hoạt động hệ thống treo 1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo độc lập tay đòn kép Khi ô tô vận hành, các lực truyền, các tải trọng động từ cầu xe và các dao động từ mặt đường đều thông qua các đòn liên kết, lò xo và giảm chấn để truyền lên khung vỏ xe, làm cho lò xo xoắn và giảm chấn biến dạng tự do để thực hiện các chức năng: Đàn hồi theo phương thẳng đứng làm cho lò xo bị nén, xoắn và đàn hồi để giảm các tải trọng động từ bánh xe và mặt đường.
Dẫn hướng và truyền lực từ cầu xe lên khung vỏ xe thông qua đòn đứng làm quay bánh xe dẫn hướng để ô tô chuyển động đúng hướng và ổn định. 6 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ksor Thơm Giảm chấn (giảm dao động) nhờ quá trình chất lỏng lưu thông bị nén qua các lỗ van nhỏ làm giảm và dập tắt các va đập từ mặt đường và bánh xe truyền lên khung vỏ xe. Ưu điểm: - Do hệ thống treo của từng bánh xe độc lập với nhau, có khối lượng treo nhỏ và có chuyển động tương đối với khung vỏ xe thông qua các đòn, nên hạ thấp trọng tâm xe, giảm lực ly tâm nâng cao tính ổn định và êm của ô tô khi vận hành tốc độ cao và đi trên đường gồ ghề. - Các bánh xe làm việc độc lập với nhau, khi một bánh đi vào đường không bằng phẳng bánh đó dao động nhiều ít ảnh hưởng các bánh xe khác.
- Vì không có dầm cầu liền nối thân xe, 2 bánh xe chuyển động tự do không phụ thuộc bánh còn lại nên có thể bố trí sàn xe và động cơ thấp nhằm hạ thấp trọng tâm, giúp xe vận hành ổn định ở tốc độ cao. Nhược điểm: - Tuy khối lượng nhỏ nhưng cấu tạo khá phức tạp, việc bảo dưỡng sửa chữa cũng kỳ công hơn, tốn kém hơn.