Đồ Án Tốt Nghiệp: Thi Công Mô Hình Cắt Hệ Thống Lái Audi

Chuyên khảo phân tích Thi công mô hình cắt hệ thống lái audi, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Trần Anh Bằng
• Người hướng dẫn: ThS. Thái Huy Phát
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
• Đề tài: Thi Công Mô Hình Cắt Hệ Thống Lái Audi
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu đề tài
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Bố cục
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống lái
• 2.2. Cấu tạo chung của hệ thống lái trên ô tô
• 2.2.1. Vô lăng
• 2.2.2. Trục lái
• 2.2.3. Kết cấu của trục lái
• 2.2.4. Một số cơ cấu khác của trục lái
• 2.2.4.1. Cơ cấu hấp thụ va đập
• 2.2.4.2. Cơ cấu nghiêng trục lái
• 2.2.4.3. Cơ cấu trượt vô lăng
• 2.2.4.4. Cơ cấu khoá tay lái
• 2.3. Cơ cấu lái
• 2.3.1. Một số kiểu cơ cấu lái phổ biến
• 2.3.1.1. Kiểu trục vít - thanh răng
• 2.3.1.2. Kiểu bi tuần hoàn
• 2.3.2. Dẫn động lái
• 2.3.2.1. Đòn quay
• 2.3.2.2. Thanh ngang
• 2.3.2.3. Thanh lái
• 2.3.2.4. Khớp cầu
• 2.3.2.5. Đòn cam lái
• 2.3.2.6. Cam lái
• 2.3.2.7. Giảm chấn lái
• 2.4. Góc đặt bánh xe
• 3. CHƯƠNG 3: THI CÔNG MÔ HÌNH
• 3.1. Giới thiệu, thi công cơ khí mô hình thước lái Audi
• 3.2. Giới thiệu về mô hình
• 3.3. Thi công cơ khí mô hình cơ cấu lái Audi
• 3.4. Thiết kế và thi công khung đỡ
• 3.5. Thi công cơ cấu lái Audi
• 3.6. Sơn mô hình và hoàn thiện phần cơ khí
• 4. CHƯƠNG 4: VẬN HÀNH MÔ HÌNH
• 4.1. Sử dụng mô hình trong giảng dạy
• 4.2. Sử dụng để giảng dạy về cấu tạo về cơ cấu lái
• 4.3. Sử dụng để giảng dạy về nguyên lý hoạt động
• 4.4. Các bài tập vận dụng từ mô hình
• 4.4.1. Bài thực hành 1: Khảo sát cơ cấu lái trợ lực điện
• 4.4.2. Bài thực hành số 2: Khảo sát nguyên lý hoạt động của mô hình
• 4.4.3. Bài thực hành số 3: Khảo sát vẽ sơ đồ điều khiển hệ thống lái trợ lực điện
• 5. CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình cắt hệ thống lái Audi

Mô hình cắt hệ thống lái Audi là một trong những đề tài quan trọng trong ngành công nghệ kỹ thuật ô tô. Đề tài này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái mà còn cung cấp cái nhìn tổng quan về các công nghệ hiện đại trong ngành ô tô. Hệ thống lái Audi được biết đến với tính năng an toàn và tiện nghi, là một phần không thể thiếu trong việc đảm bảo sự an toàn cho người lái. Việc nghiên cứu mô hình cắt này sẽ giúp sinh viên nắm bắt được các kiến thức cơ bản và ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp ô tô.

1.1. Lý do chọn đề tài mô hình cắt hệ thống lái

Nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng tăng cao, kéo theo đó là yêu cầu về an toàn và tiện nghi. Hệ thống lái là một trong những yếu tố quyết định đến sự an toàn khi điều khiển xe. Việc nghiên cứu mô hình cắt hệ thống lái Audi giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này, từ đó nâng cao khả năng ứng dụng trong thực tiễn.

1.2. Mục tiêu của đề tài mô hình cắt hệ thống lái

Mục tiêu chính của đề tài là giúp sinh viên nắm vững kiến thức về hệ thống lái, đặc biệt là hệ thống lái trợ lực điện. Đề tài cũng hướng đến việc khảo sát và thi công mô hình cắt, từ đó sử dụng mô hình này trong giảng dạy và thực hành.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hệ thống lái

Hệ thống lái ô tô hiện đại đang đối mặt với nhiều thách thức, từ việc cải tiến công nghệ đến việc đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Các vấn đề như độ nhạy của hệ thống lái, khả năng tự trả lái và sự ổn định khi vận hành là những yếu tố cần được nghiên cứu kỹ lưỡng. Đặc biệt, hệ thống lái trợ lực điện đang trở thành xu hướng mới, nhưng cũng đặt ra nhiều câu hỏi về hiệu suất và độ tin cậy.

2.1. Các vấn đề chính trong hệ thống lái

Một trong những vấn đề lớn nhất là độ nhạy của hệ thống lái. Nếu hệ thống không nhạy, người lái sẽ gặp khó khăn trong việc điều khiển xe. Ngoài ra, việc tự trả lái cũng cần được cải thiện để đảm bảo an toàn khi xe quay vòng.

2.2. Thách thức trong việc cải tiến công nghệ lái

Cải tiến công nghệ lái không chỉ đòi hỏi sự đổi mới trong thiết kế mà còn cần phải đảm bảo tính an toàn và độ tin cậy. Việc áp dụng công nghệ mới như hệ thống lái trợ lực điện cũng cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để tránh những rủi ro không đáng có.

III. Phương pháp thi công mô hình cắt hệ thống lái Audi

Thi công mô hình cắt hệ thống lái Audi là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự chính xác và tỉ mỉ. Các bước thi công bao gồm thiết kế mô hình, lựa chọn vật liệu, và lắp ráp các bộ phận. Mô hình cắt không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cấu tạo mà còn giúp họ thực hành các kỹ năng cần thiết trong ngành công nghệ ô tô.

3.1. Thiết kế mô hình cắt hệ thống lái

Thiết kế mô hình cắt hệ thống lái Audi cần phải đảm bảo tính chính xác và khả năng hoạt động của các bộ phận. Việc sử dụng phần mềm thiết kế 3D sẽ giúp sinh viên hình dung rõ hơn về cấu trúc của hệ thống lái.

3.2. Lựa chọn vật liệu và lắp ráp

Lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng trong quá trình thi công. Các vật liệu cần đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực. Sau khi lựa chọn vật liệu, quá trình lắp ráp cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo mô hình hoạt động hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của mô hình cắt hệ thống lái Audi

Mô hình cắt hệ thống lái Audi không chỉ là một công cụ học tập mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp ô tô. Mô hình này có thể được sử dụng để giảng dạy, nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong hệ thống lái. Việc sử dụng mô hình cắt giúp sinh viên có cái nhìn sâu sắc hơn về cách thức hoạt động của hệ thống lái và các vấn đề liên quan.

4.1. Sử dụng mô hình trong giảng dạy

Mô hình cắt hệ thống lái Audi có thể được sử dụng trong các buổi giảng dạy để minh họa cho sinh viên về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái. Điều này giúp sinh viên dễ dàng tiếp thu kiến thức hơn.

4.2. Nghiên cứu và phát triển công nghệ mới

Mô hình cắt cũng có thể được sử dụng trong nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong hệ thống lái. Việc thử nghiệm trên mô hình giúp các kỹ sư có thể đánh giá hiệu suất và độ tin cậy của các giải pháp mới.

V. Kết luận và tương lai của mô hình cắt hệ thống lái Audi

Mô hình cắt hệ thống lái Audi là một công cụ hữu ích trong việc nghiên cứu và giảng dạy về hệ thống lái ô tô. Kết quả đạt được từ đề tài này không chỉ giúp sinh viên củng cố kiến thức mà còn mở ra nhiều cơ hội trong việc phát triển nghề nghiệp trong ngành công nghệ ô tô. Tương lai của mô hình cắt này hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển với sự cải tiến công nghệ và nhu cầu ngày càng cao từ thị trường.

5.1. Tầm quan trọng của mô hình cắt trong giáo dục

Mô hình cắt hệ thống lái Audi đóng vai trò quan trọng trong việc giáo dục và đào tạo sinh viên. Nó giúp sinh viên có cái nhìn thực tế về hệ thống lái, từ đó nâng cao khả năng ứng dụng trong thực tiễn.

5.2. Xu hướng phát triển mô hình cắt trong tương lai

Trong tương lai, mô hình cắt hệ thống lái sẽ tiếp tục được cải tiến với sự phát triển của công nghệ. Việc áp dụng các công nghệ mới sẽ giúp mô hình trở nên hiện đại và hiệu quả hơn trong việc giảng dạy và nghiên cứu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về đề tài. Ở chương này, đưa ra lý do chọn đề tài, mục tiêu và giới hạn đề tài, nội dung nghiên cứu và bố cục. Chương 2: Cơ sở lý thuyết. Ở chương này, trình bày các nội dung liên quan đến hệ thống lái và hệ thống lái trợ lực điện.

Chương 3: Thi công mô hình. Ở chương này, trình bày quá trình thiết kế và thi công các bộ phận và hoàn thiện mô hình. Chương 4: Vận hành mô hình. Ở chương này, trình bày kết quả nhận được sau khi vận hành.

Chương 5: Tổng kết. Ở chương này, đưa ra kết luận về đề tài và những kiến nghị nhằm phát triển đề tài sau này. Phương pháp nghiên cứu Đề tài hoàn thành chủ yếu dựa trên phương pháp nghiên cứu như: tham khảo tài liệu do giảng viên cung cấp và các giáo trình trong quá trình đã học để biết được cơ sở lý thuyết và các số liệu chính xác để thiết kế cơ bản. Đồng thời kết hợp với tra cứu tài liệu qua các website về ô tô.

Tham khảo ý kiến của thầy hướng dẫn để tìm kiếm phương án tối ưu nhất để thực hiện đề tài. Tham khảo các mô hình liên quan trong xưởng thực hành. 2 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Công dụng, yêu cầu và phân loại hệ thống lái Công dụng: Hệ thống lái của ô tô có nhiệm vụ chính là thay đổi quỹ đạo chuyển động của ô tô bằng cách xoay các bánh dẫn hướng.

Việc điều chỉnh quỹ đạo chuyển động của ô tô nhằm mục đích thay đổi hướng chuyển động hay giữ phương chuyển động theo hướng nhất định. Để điều chỉnh được hướng chuyển động của xe thì vành lái phải nhận được một lực xoay của người lái và truyền lực này đến hệ thống lái. Trục lái được gắn với vành lái sẽ truyền mô-men tới cơ cấu lái, lúc này cơ cấu lái sẽ tăng mô-men quay của vành lái và truyền lực này đến các thanh dẫn động lái. Các thanh này sẽ truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng.

Yêu cầu: Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Khả năng quay vòng hẹp dễ dàng: Khi xe quay vòng trên đường hẹp và gấp khúc, thì hệ thống phải quay được bánh xe dẫn hướng nhanh chóng, đơn giản và êm dịu. - Lực tác dụng lên vô lăng phải nhẹ, vô lăng phải mang cảm giác dễ chịu cho người lái. - Khi thay đổi hướng chuyển động, các bánh xe phải xoay một cách nhẹ nhàng, thoải mái. - Có khả năng tự trả lái.

- Hạn chế các va đập truyền từ bánh xe lên vô lăng. - Đảm bảo động học quay vòng đúng để các bánh xe không bị trượt lết khi quay vòng. Phân loại hệ thống lái: - Theo cách bố trí vô lăng: + Bố trí vành lái bên phải. + Bố trí vành lái bên trái.

- Theo kết cấu của cơ cấu lái: + Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn. + Cơ cấu lái kiểu trục vít – thanh răng. 3 - Theo số bánh xe dẫn hướng: + Bánh xe dẫn hướng cầu trước. + Bánh xe dẫn hướng của tất cả các cầu.

- Theo loại trợ lực lái: + Hệ thống lái trợ lực lái thủy lực. + Hệ thống lái trợ lực lái điện. + Hệ thống lái trợ lực lái thủy lực - điện tử. Cấu tạo chung của hệ thống lái trên ô tô Hình 2.

Cấu tạo cơ bản của hệ thống lái 2. Vô lăng Vô lăng (vành tay lái) là bộ phận đặt trên buồng lái, có thiết kế gần giống nhau ở tất cả các loại xe. Nó có dạng hình vành khăn được làm bằng thép, bên ngoài được phủ bằng các vật liệu nhẹ, mềm như da hoặc nhựa và kết nối với trục lái bằng then hoa, ren và đai ốc, có nhiệm vụ tiếp nhận mô-men quay từ người lái khi tiến hành đánh lái và truyền cho trục lái. Ngoài nhiệm vụ chính là tạo mô-men lái, vô lăng còn được trang bị thêm các thành phần khác của xe như: Nút điều khiển còi, túi khí an toàn, công tắc tổng hợp, … 4 Hình 2.

Trục lái Trục lái có chức năng truyền mô-men quay từ vành lái đến cơ cấu lái. Trục lái bao gồm trục lái chính để truyền chuyển động quay và ống trục lái để giữ trục lái vào khung xe. Đầu trên của trục lái chính được làm nhỏ, có các răng cưa để gắn với vô lăng thông qua đai ốc. Đầu còn lại của trục lái chính liên kết với cơ cấu lái bằng khớp các đăng để hạn chế việc truyền chấn động từ mặt đường lên vô lăng.

Ngoài nhiệm vụ truyền mô-men quay từ vành lái đến cơ cấu lái, trục lái còn được gắn thêm nhiều thành phần khác của ô tô như: Cơ cấu khóa trục lái, cần điều khiển hệ thống đèn gạt mưa, cơ cấu nghiêng trục lái, cơ cấu hấp thụ va đập, cơ cấu trượt tay lái…. Các cơ cấu này mang lại cho người lái sự thoải mái khi di chuyển. Kết cấu của trục lái 1- Vành lái; 2- Cụm công tắc đèn - gạt mưa; 3-Cụm khóa điện; 4- Vỏ trục lái 5- Khớp các đăng; 6- Trục các đăng; 7-Khớp cao su Một số cơ cấu khác của trục lái: Cơ cấu hấp thụ va đập: Cơ cấu này sẽ triệt tiêu lực va đập tác dụng lên người lái khi có va chạm. Nó bao gồm các loại sau: Loại bi cao su, loại giá đỡ uốn, loại ăn khớp, loại ống xếp.

Cơ cấu hấp thụ va đập Cơ cấu nghiêng trục lái: Dùng để thay đổi vị trí vành lái lên xuống nhằm đạt được tư thế lái phù hợp. Cơ cấu nghiêng trục lái Cơ cấu trượt vô lăng: Dùng để thay đổi vị trí của vành lái vào và ra để đạt được tư thế ngồi thích hợp cho người điều khiển. Cơ cấu trượt vô lăng Cơ cấu khoá tay lái: Khi người điều khiển rút chìa khóa ra khỏi ổ, cơ cấu này sẽ hoạt động và khóa trục lái chính vào ống nhằm mục đích chống trộm. Một số trạng thái khi làm việc của cơ cấu khóa: Hình 2.

Cơ cấu khóa trục lái và các trạng thái làm việc 8 Hình 2. Cơ cấu khóa trục lái và các trạng thái làm việc Hình 2. Cơ cấu khóa trục lái và các trạng thái làm việc 2. Cơ cấu lái Cơ cấu lái là cơ cấu truyền, thay đổi mô-men lái và hướng quay của vành lái đến các bánh xe thông qua các thanh dẫn động lái và các bánh răng, trục vít đai ốc được kết nối với nhau.

Cơ cấu lái còn được xem như bộ giảm tốc thông qua các bánh răng làm tăng mô-men đầu ra giúp giảm lực đánh lái. Tỉ số truyền bằng 18 - 20 đối với xe con. Tỉ số tăng sẽ giảm được lực đánh lái nhưng sẽ làm vô lăng quay nhiều hơn. 9 Một số kiểu cơ cấu lái phổ biến: - Kiểu trục vít - thanh răng: Trục vít ở bên dưới trục lái chính được kết nối với thanh răng.

Khi đánh lái, trục vít quay làm di chuyển thanh răng sang trái hoặc sang phải. Sự dịch chuyển này của thanh răng được truyền tới cam lái qua các đầu thanh răng và thanh lái. Kiểu trục vít – thanh răng Ưu điểm: + Kết cấu nhỏ gọn, đơn giản, nhẹ. + Có độ nhạy cao do được kết nối trực tiếp.

+ Tay lái rất nhẹ do lực cản trượt và cản lăn nhỏ và sự truyền mô-men tốt. + Giảm bớt yêu cầu phải bảo dưỡng thường xuyên do cơ cấu kín. - Nhược điểm: + Cơ cấu có chiều dài lớn. + Dễ bị cong hoặc hư hỏng trong quá trình hoạt động.

- Kiểu bi tuần hoàn: Cả hai đầu trục vít được đỡ bằng ổ bi đỡ chặn. Một đai ốc bi sẽ di chuyển trên trục vít thông qua các viên bi ở trong các rãnh xiên trên trục vít và bên 10 trong đai ốc. Các viên bi chuyển động trong những rãnh này, các rãnh được chế tạo như hình dưới để cho các bi tuần hoàn liên tục. Trục rẻ quạt được gắn vào cơ cấu lái ăn khớp với răng của đai ốc bi, và khi trục vít quay, đai ốc bi chuyển động dọc theo trục vít.

Quá trình này làm quay trục rẻ quạt dẫn đến quay đòn lắc. Kiểu bi tuần hoàn Ưu điểm: + Lực cản trượt nhỏ. + Tạo ra tải trọng ban đầu lên trục rẻ quạt và đai ốc bi trong một dải khoảng 5o về phía bên phải và bên trái so với vị trí xe chuyển động thẳng giúp ổn định lái. Nhược điểm: + Trong sử dụng, độ rơ do ăn khớp giữa ren trục vít và răng con lăn sẽ tăng dần vì mài mòn, nên độ rơ cơ cấu lái ngày càng lớn.

Khi độ rơ quá lớn hiệu quả điều khiển hai chiều của cơ cấu lái sẽ kém, dẫn tới giảm độ nhạy của hệ thống lái. Dẫn động lái Dùng để truyền chuyển động của cơ cấu lái đến để quay các bánh xe dẫn hướng, điều khiển chuyển động của bánh xe thông qua sự liên kết giữa các thanh truyền và các 11 tay đòn với các khớp nối. Các chi tiết gồm: - Đòn quay: Có tác dụng truyền chuyển động của cơ cấu lái đến thanh ngang hoặc thanh kéo. Đầu to được chế tạo dạng then hoa để gắn vào trục rẽ quạt của cơ cấu lái và cố định bằng đai ốc.

Đầu nhỏ gắn với thanh ngang hay thanh kéo thông qua khớp cầu. Đòn quay - Thanh ngang: Được gắn với đòn quay, thanh lái và đòn đỡ. Dùng để truyền chuyển động của đòn quay tới các thanh lái. Thanh ngang 12 - Thanh lái: Đầu thanh lái được gắn vào đầu thanh răng trong cơ cấu lái để thay đổi khoảng cách giữa các khớp cầu.

Thanh lái - Khớp cầu: Dùng để nối giữa các đòn quay và đòn kéo. Đầu thanh lái (Khớp cầu) - Đòn cam lái: Có một đầu gắn với thanh kéo ngang bằng khớp cầu, một đầu gắn với cam lái của bánh xe dẫn hướng để điều khiển bánh xe chuyển động. Đòn cam lái - Cam lái: Dùng để gắn các bánh xe dẫn hướng. Cam lái được nối với dầm cầu dẫn hướng bằng các bạc và chốt quay lái hoặc bằng các khớp cầu.

Cam lái 14 - Giảm chấn lái: Một ống giảm chấn nằm giữa các thanh dẫn động lái và khung để hấp thụ các tác động truyền từ các bánh xe lên vành lái. Góc đặt bánh xe Trong quá trình vận hành, các đặc tính của xe cũng thay đổi theo thời gian. Trong khoảng thời gian đó việc lão hóa, hao mòn diễn ra liên tục, đặc biệt khi xe chuyển động nhiều trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, đường xấu, sỏi đá, … hoặc do va chạm, tai nạn làm ảnh hưởng đến hệ thống lái. Nếu không được phát hiện kịp thời sẽ gây ra mất cân bằng của hệ thống lái.