Đề tài Phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử trên xe du lịch đời mới

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử trên xe du lịch đời mới Chuyên nghành: Động lực ôtô Mã số: Họ và tên SV : Hồ Duy Linh Lớp :45DLOT MSSV:45DC281 I. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu : Hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử Phạm vi nghiên cứu : Phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử trên xe du lịch đời mới Mục đích nghiên cứu : Thấy được những ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử so với các hệ thống lái khác II. NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1 : YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG LÁI 1.1 Chức năng của hệ thống lái . 1.1.1 Xoay các bánh dẫn hướng. 1.1.2 Truyền các momen quay có trị số khác nhau đến các bánh xe chủ động ở bên trái và bên phải. 1.1.3 Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên. 1.2 Các bộ phận cơ bản của hệ thông lái: 1.2.1 Vành tay lái : +Chức năng: +Cấu tạo: 1.2.2 Trụ lái : +Chức năng : +Cấu tạo: 1.2.3 Hộp số lái : +Chức năng : +Cấu tạo: +Các kiểu hộp số lái: 1.2.4 Hình thang lái: 1.3 Các thông số của hệ thống lái: 1.3.1 Động học của hệ thống lái: 1.3.1.1 Tỷ số truyền của hệ thống lái: +Tỷ số truyền của hộp số lái +Tỷ số truyền của dẫn động lái +Tỷ số truyền theo góc của hệ thống lái 1.3.1.2 Điều kiện không trượt khi quay vòng 1.3.2 Hình học lái: +Khái niệm: 1.3.2.1 Góc doãng: +Khái niệm: +Tác dụng của góc doãng dương: +Tác dụng của góc doãng âm 1.3.2.2 Góc nghiêng dọc +Khái niệm: +Ảnh hưởng của góc nghiêng dọc: 1.3.2.3 Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hướng +Khái niệm: +Tác dụng của góc nghiêng ngang: 1.3.2.4 Độ chụm đầu: +Khái niệm: +Tác dụng của độ chụm đầu 1.3.2.5 Độ bẹt của hai bánh xe trước khi quay xe 1.4 Các yêu cầu của hệ thống lái: +Cho phép quay vòng xe một cách dễ dàng trên một đơn vị diện tích mặt đường nhỏ. +Các bánh xe dẫn hướng khi ra khỏi đường vòng phải tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng, hoặc là để quay bánh xe về trạng thái chuyển động thẳng chỉ cần tác động lên vành tay lái một lực nhỏ hơn lực tác động khi lái xe vào đường vòng. +Đối với hệ thống lái có trợ lực, phải cho phép điều khiển được xe khi hệ thống trợ lực có sự cố. Một số nước còn quy định một số yêu cầu cụ thể khác đối với hệ thống lái của ôtô: +Với hệ thống lái không có trợ lực, số vòng quay toàn bộ của vành tay lái không được quá 5 vòng, tương ứng với góc quay của bánh xe dẫn hướng phía trong về cả hai phía kể từ vị trí trung gian là 35 độ. Ở vị trí biên cần phải có vấu tỳ hạn chế quay của bánh xe +Khi đi trên đường cong có bán kính không đổi bằng 12m với tốc độ 10km/h, lực đặt trên vành tay lái tối đa không vượt quá 250N +Đảm bảo khả năng bị động của xe, không gây tổn thương lớn cho người sử dụng khi bị đâm chính diện. Với những yêu cầu trên của hệ thống lái thì các hệ thống lái thông dụng đã phần lớn đáp ứng được những yêu cầu trên Chươg 2 :.CÁC HỆ THỐNG LÁI THÔNG DỤNG 2.1 Hệ thống lái hai bánh xe phía trước: 2.1.1 Khái niệm: Hệ thống lái cho phép tác động lên hai bánh xe phía trước khi lái xe quay vành tay lái để thay đổi hướng chuyển động của xe.Đa số ôtô thông dụng hiện nay được trang bị hệ thống lái hai bánh. 2.1.2 Cấu tạo: 2.1.3 Nguyên lý làm việc: 2.1.4 Đánh giá hệ thống lái hai bánh xe phía trước 2.2. Hệ thống lái 4 bánh: 2.2.1 Khái niệm:Hệ thống lái cho phép tác động lên cả hai bánh xe trước và hai bánh xe sau khi người lái quay vành tay lái để chuyển hướng chuyển động của xe 2.2.2 Cấu tạo: 2.2.3 Nguyên lý làm việc: 2.2.4 Đánh giá hệ thống lái 4 bánh. 2.3. Hệ thống lái cơ học loại thường (không có trợ lực) 2.3.1 Hệ thống lái cơ học loại trục vít_bánh vít +Cấu tạo: +Nguyên lý làm việc: 2.3.2 Hệ thống lái cơ học loại thanh răng _bánh răng +Cấu tạo : +Nguyên lý làm việc: 2.3.3 Đánh giá về hệ thống lái cơ học loại thường: 2.4. Hệ thống lái cơ học loại cường hoá(có trợ lực) 2.4.1 Khái niệm chung về hệ thống lái có trợ lực: 2.4.2 Bộ trợ lực lái thủy lực loại thường: +Cấu tạo: +Nguyên lý làm việc: 2.4.3 Bộ trợ lực lái loại khí: + Cấu tạo : + Nguyên lý làm việc: 2.4.4 Đánh giá về hệ thống lái không dùng điện tử: Chương 3 : NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ. 3.1.Khái niệm chung về hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử: 3.2. Một số bộ phận của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử 3.3. Bộ trợ lực lái điều khiển điện tử: 3.3.1.Cấu tạo bộ trợ lực lái điều khiển điện tử: 3.3.2 Bộ trợ lực thủy lực: 3.3.2.1 Cấu tạo bộ trợ lực thủy lực: 3.3.2.2 Nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực lái thủy lực: 3.3.3 Van điều khiển: 3.3.3.1 Cấu tạo van quay: 3.3.3.2 Nguyên lý hoạt động của van quay: 3.4. Bơm thủy lực: 3.4.1 Cấu tạo bơm thủy lực: 3.4.2 Nguyên lý hoạt động của bơm trợ lực thủy lực: 3.5 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ l ực điều khiển điện tử: 3.6 Những ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử: Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 1. KẾT LUẬN: 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: TÀI LIỆU THAM KHẢO 01. Dương Văn Đức, Ôtô , Nhà xuất bản xây dựng 02. Dương Văn Đức, Bài giảng ôtô và máy kéo, Nhà xuất bản Đại Học Thủy Lợi, Hà Nội-1995 03. Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Văn Thái, Nguyễn Văn Tái, Dự Quốc Thịnh, Lý thuyết ôtô, máy kéo, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội-1978 04. Nguyễn Oanh, Kỹ thuật sửa chữa ôtô và động cơ nổ hiện đại, Khung gầm bệ, Nhà xuất bản tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh 05. Nguyễn Hữu Cẩn, Dự Quốc Thịnh, Phạm Minh Tuấn, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tái, Lê Thị Vàng, Lý thuyết ôtô máy kéo, NXB-Khoa học và Kỹ thuật-1998 06. Ngô Văn Đông CK43-DLOT, Phân tích cơ sở lý thuyết, đặc điểm cấu tạo và mô phỏng hoạt động của hệ thống lái ôtô, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang 07. Nguyễn Văn Thuần CK41-DLOT, Thiết kế phần mềm mô phỏng cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái 4 bánh của ôtô, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang 08. Các trang internet steering wheel III. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 1. Đi thực tế : Địa điểm : Thời gian : Nội dung thực hiện : 2. Kế hoạch thực hiện. 3. Kế hoạch hoàn thành bản thuyết minh Chương 1 :Yêu cầu đối với hệ thống lái Từ 20/8 đến 10/9 Chương 2 :Các hệ thống lái thông dụng Từ 11/9 đến 30/9 Chương 3 :Nguyên lý cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử Từ 1/10 đến 30/10 Chương 4 : Kết luận và đề xuất ý kiến Từ 1/11 đến 10/11 Nha Trang, ngày 16 tháng 8 năm 2007 TRƯỞNG BM CHUYÊN NGHÀNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN (ký và ghi rõ họ tên ) (ký và ghi rõ họ tên) Hồ Duy Linh PHIẾU ĐÁNH GIÁ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ, tên SV: Hồ Duy Linh Lớp: 45DLOT Khóa: 45 Ngành: Kỹ thuật ôtô Mã ngành: 18.02.10 Tên đề tài: Phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử trên xe du lịch đời mới. Số trang:62 Số chương:4 Số tài liệu tham khảo: 8 Hiện vật:1 đĩa CD ROM NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ Kết luận: ....................................................................................................... Nha Trang, ngày tháng năm 2007 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PHIẾU ĐÁNH GIÁ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ, tên SV: Hồ Duy Linh Lớp: 45DLOT Khóa: 45 Ngành: Kỹ thuật ôtô Mã ngành: 18.02.10 Tên đề tài: Phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử trên xe du lịch đời mới. Số trang:62 Số chương:4 Số tài liệu tham khảo: 8 Hiện vật:1 đĩa CD ROM NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ Điểm............................................................................................................. Nha Trang, ngày tháng năm 2007 CÁN BỘ PHẢN BIỆN ________________________________________________________________ Nha trang, ngày tháng năm 2007 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐIỂM PHẢN BIỆN Bằng số Bằng chữ Điểm chung Bằng số Bằng chữ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................13 Chương 1: YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG LÁI.................................................2 1.1.CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG LÁI : ........................................................2 1.1.1 Xoay các bánh dẫn hướng........................................................................2 1.1.2. Truyền các momen quay có trị số khác nhau đến các bánh xe chủ động ở bên trái và bên phải...............................................................................2 1.1.3. Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên. ...........................................2 1.2. Một số bộ phận cơ bản của hệ thống lái.........................................................3 1.2.1. Vành tay lái ...........................................................................................4 1.2.2. Trụ lái :...................................................................................................5 1.2.3 Hộp số lái: ...............................................................................................8 1.2.4. Hình thang lái : .....................................................................................15 1.3 Các thông số cơ bản của hệ thống lái :..........................................................18 1.3.1 Động học của hệ thống lái : ...................................................................18 1.3.1.1. Tỷ số truyền của hệ thống lái ôtô :..................................................18 1.3.1.2. Điều kiện không trượt khi quay vòng : ...........................................20 1.3.2. Hình học lái : ........................................................................................23 1.3.2.1. Góc doãng :....................................................................................23 1.3.2.2. Góc nghiêng dọc : ..........................................................................27 1.3.2.3.Góc nghiêng ngang của chốt chuyển hướng : ..................................29 1.3.2.4. Độ chụm đầu :................................................................................30 1.3.2.5. Độ bẹt của hai bánh xe trước khi quay xe :.....................................31 1.4.Các yêu cầu của hệ thống lái : ......................................................................31 Chương 2 : CÁC HỆ THỐNG LÁI THÔNG DỤNG ............................................33 2.1. HỆ THỐNG LÁI HAI BÁNH XE PHÍA TRƯỚC : ....................................33 2.1.1. Khái niệm .............................................................................................33 2.1.2.Cấu tạo : ...............................................................................................33 2.1.3. Nguyên lý làm việc :.............................................................................34 2.1.4. Đánh giá hệ thống lái hai bánh xe phía trước: .......................................34 2.2. HỆ THỐNG LÁI 4 BÁNH :........................................................................34 2.2.1. Khái niệm : ...........................................................................................34 2.2.2. Cấu tạo : ...............................................................................................35 2.2.3. Nguyên lý làm việc :.............................................................................36 2.2.4. Đánh giá ..............................................................................................37 2.3.Hệ thống lái cơ học loại thường ( không có trợ lực ) : ..................................38 2.3.1. Hệ thống lái cơ học loại trục vít – bánh vít : .........................................38 2.3.2. Hệ thống lái cơ học loại thanh răng – bánh răng : .................................39 2.3.3. Đánh giá về hệ thống lái cơ học loại thường ( không có trợ lực ) ..........40 2.4. Hệ thống lái cơ học loại cường hóa ( có trợ lực ) :.......................................41 2.4.1. Khái niệm chung về hệ thống lái có trợ lực :.........................................41 2.4.2. Bộ trợ lực lái thủy lực loại thường (không dùng điện tử ) : ...................42 2.4.3. Bộ trợ lực lái loại khí :..........................................................................44 2.4.4. Đánh giá về hệ thống lái trợ lực không dùng điện tử : ...........................45 Chương 3: NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ .................................................................................................46 3.1. Khái niệm chung về hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử : .......................46 3.2. Một số bộ phận của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử :........................46 3.3. Bộ trợ lực lái điều khiển điện tử: .................................................................47 3.3.1. Cấu tạo của bộ trợ lực lái điều khiển điện tử : .......................................48 3.3.2. Bộ trợ lực thủy lực :..............................................................................52 3.3.2.1 :Cấu tạo bộ trợ lực thủy lực:............................................................53 3.3.2.2. Nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực lái thủy lực: ............................54 3.3.3. Van điều khiển ( van quay ): .................................................................55 3.3.3.1. Cấu tạo van quay:...........................................................................55 3.3.3.2. Nguyên lý hoạt động của van quay:................................................56 3.4 Bơm thủy lực : .............................................................................................56 3.4.1. Cấu tạo bơm thủy lực: ..........................................................................56 3.4.2. Nguyên lý hoạt động của bơm trợ lực thủy lực: ....................................57 3.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử : ...............58 3.6. Những ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử: ........................62 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ....................................................................63 1. KẾT LẬN : ....................................................................................................63 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN:.......................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................65 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay giao thông ở nước ta giữ một vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế và đời sống xă hội , mà ôtô là một phương tiện giao thông phổ biến nhất. Trong những năm gần đây nghành vận tải ôtô phát triển với tốc độ cao, nhiều kiểu dáng mẫu mã hợp thị hiếu khách hang. Ở Việt Nam xe hơi đã bắt đầu được sử dụng rộng dãi. Tuy nhiên nhu cầu đi lại của con người vẫn chưa được thỏa mãn. Do vậy các hãng sản xuất xe không ngừng cải tiến, ứng dụng đưa những thành tựu khoa học kĩ thuật và nghành thiết kế và chế tạo ôtô nhằm làm tăng công suất, tốc độ và giảm suất tiêu hao nhiên liệu, giảm độ độc hại của khí thải…Những cải tiến trên là nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người và những quy định khắt khe về ô nhiễm môi trường. Với tốc độ giao thông như hiện nay thì việc đảm bảo an toàn cho con người là điều rất quan trọng vì vậy đòi hỏi các ôtô phải có hệ thống điều khiển đáng tin cậy và an toàn. Với mục đích làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, củng cố mở rộng thêm kiến thức chuyên môn. Em đã được giao đề tài: “ Phân tích cơ sở lý thuyết và đặc điểm cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử trên xe du lịch đời mới.” 1) Những yêu cầu đối với hệ thống lái 2) Các hệ thống lái thông dụng. 3) Nguyên lý cấu tạo của hệ thống lái trợ lực điều khiển điện tử. 4) Kết luận. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã được thầy hướng dẫn Th.S Mai Sơn Hải tận tình giúp đỡ, chỉ dẫn và tạo điều kiện thuận lợi về mặt tinh thần cũng như tài liệu tham khảo. Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thành đề tài nhưng do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học trình độ bản than còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi nững sai sót. Rất mong được sự thông cảm và góp ý của quý thầy và các bạn để đề tài này được hàn thiện hơn. Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Th.S Mai Sơn Hải đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài này. Nha Trang, ngày 30, tháng 10, năm 2007 Sinh viên thực hiện Hồ Duy Linh SVTH:Hồ Duy Linh CK45-DLOT 2 Chương 1: YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG LÁI 1.1.CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG LÁI : Hệ thống lái của xe cơ giới có chức năng điều khiển quỹ đạo chuyển động của xe. Việc điều khiển quỹ đạo chuyển động của xe có thể là duy trì phương chuyển động hoặc thay đổi phương chuyển động hiện tại của xe. Hai quá trình này được gọi chung là quay vòng xe.Việc quay vòng xe cơ giới hiện nay có thể được thực hiện bằng các phương pháp sau đây : 1.1.1 Xoay các bánh dẫn hướng: (H.1-1a) H.1-1 .Các phương pháp quay vòng xe cơ giới 1.1.2. Truyền các momen quay có trị số khác nhau đến các bánh xe chủ động ở bên trái và bên phải.(H.1-1b) 1.1.3. Kết hợp đồng thời cả hai phương pháp trên. Phương pháp quay các bánh xe dẫn hướng để quay vòng xe cơ giới được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Phương pháp thay đổi hướng momen ở các bánh xe chủ động thường áp dụng cho các loại xe cơ giới bánh xích. Đối với SVTH:Hồ Duy Linh C