Ho
àng
Tha
nh
Lon
g
KH
ẢO
SÁ
T
VÀ
TÍ
NH
TO
ÁN
KI
ỂM
NG
HI
ỆM
HỆ
TH
ỐN
G
LÁ
I
TR
ÊN
Ô
TÔ
HO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ
THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ HONDA ACCORD

Người hướng dẫn: TS. NGUYỄN HOÀNG VIỆT
Sinh viên thực hiện: HOÀNG THANH LONG
Số thẻ sinh viên: 103120146
Lớp: 12C4B

Đà Nẵng, 05/2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:

……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
IV. Đánh giá:
1. Điểm đánh giá: ……/10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)
2. Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ
☐ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng năm 2017
Người hướng dẫn

TS. Nguyễn Hoàng Việt
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Hoàng Thanh Long
2. Lớp: 12C4B
Số thẻ SV: 103120146
3. Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord
4. Người phản biện: Lê Văn Tụy
Học hàm/ học vị: Tiến sĩ
II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

2b - - Thuyết minh đồ án không có lỗi chính tả, in ấn, định dạng
5
3 Tổng điểm đánh giá theo thang 100:
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)
- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
3. Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ:
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
4. Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày
tháng năm 2017
Người phản biện
TS. Lê Văn Tụy TÓM TẮT


Tên đề tài: Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long
Số thẻ sinh viên: 103120146
Lớp: 12C4B

-

-

-

-


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Hoàng Thanh Long
Lớp: 12C4B

Khoa: Cơ Khí Giao Thông

Số thẻ sinh viên: 103120146
Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Các thông số kỹ thuật chính của xe và của các bộ phận trong hệ thống lái trên xe ô tô
Honda Accord từ tài liệu do nhà chế tạo cung cấp.
Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống lái trên ô tô
Chương 2: Giới thiệu về xe ô tô Honda Accord
Chương 3: Khảo sát hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord
Chương 4: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên xe ô tô Honda Accord
Chương 5: Chẩn đoán những hư hỏng trong hệ thống lái và biện pháp khắc phục

1/A3
1/A3
2/A3
1/A3
1/A3
1/A3
1/A3
8/A3

Phần/ Nội dung:
Toàn bộ nội dung bản thuyết minh, tính toán
và các bản vẽ
13/02/2017


7. Ngày hoàn thành đồ án:

28/05/2017
Đà Nẵng, ngày 23 tháng 05 năm 2017

Trưởng Bộ môn

Người hướng dẫn

TS. Lê Văn Tụy

TS. Nguyễn Hoàng Việt


LỜI NÓI ĐẦU

8


Sinh viên thực hiện

Hoàng Thanh Long

CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong tập đồ án này là do chính tôi thực hiện và
được sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Nguyễn Hoàng Việt. Các nội dung, kết quả trong đề
tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Những số liệu có trong nội dung được thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ
trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội
dung đồ án của mình.
Sinh viên thực hiện

Hoàng Thanh Long

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

9


10


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

-

Giới thiệu sơ lược về xe ô tô Honda Accord.

-

Khảo sát hệ thống lái: trong phần này nêu rõ kết cấu các chi tiết, bộ phận chính
trong hệ thống lái lắp trên xe Honda Accord như vô lăng, trục lái, cơ cấu lái, trợ
lực lái….cũng như nguyên lý làm việc của cả hệ thống và của từng bộ phận.

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

11


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

-

Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái: trong phần này chỉ phần nào tính toán các
trị số chính như mô men cản quay vòng, lực cần thiết tác dụng lên vô lăng, tính
toán kiểm tra động học hình thang lái, tính toán kiểm tra sức bền của các chi
tiết chính(trục lái và dẫn động lái)

-

Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái.


- Dẫn động lái: Dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn
hướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng;
- Cường hóa lái: Thường sử dụng trên các xe tải trọng lớn và vừa. Nó dùng để
giảm nhẹ lực quay vòng cho người lái bằng nguồn năng lượng bên ngoài. Trên các xe cỡ
nhỏ có thể không có.
1.1.2. Yêu cầu
Hệ thống lái phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:
- Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: Để đảm bảo yêu cầu này thì:
+ Hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệ thống lái khi vô lăng ở vị trí
trung gian tương ứng với chuyển động thẳng phải nhỏ(không lớn hơn 15 0 khi có trợ lực và
không lớn hơn 50 khi không có trợ lực);
+ Các bánh dẫn hướng phải có tính ổn định tốt;
+ Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều kiện làm
việc và mọi chế độ chuyển động.
- Đảm bảo tính cơ động cao: tức xe có thể quay vòng thật ngoặt trong một khoảng
thời gian rất ngắn trên một diện tích thật bé;
- Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn
lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe;
- Giảm được các va đập từ đường lên vô lăng khi chạy trên đường xấu hoặc
chướng ngại vật;
- Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện: lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vô
lăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn ngành:
+ Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plvmax không được lớn hơn 150 ÷ 200 N;
+ Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N.

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

13

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

14


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

+ Cường hoá cơ khí.
- Ngoài ra còn có thể phân loại theo: Số lượng các bánh xe dẫn hướng (các bánh
dẫn hướng chỉ ở cầu trước, ở cả hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí cường hóa
lái.
1.2.

Các sơ đồ hệ thống lái

1.2.1. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc
Chú thích: 1- Vô lăng; 2- Cạnh bên hình thang lái; 3- Đòn kéo ngang; 4- Cam quay; 5Đòn quay ngang; 6- Đòn kéo dọc; 7- Đòn quay đứng; 8- Trục vít-cung răng của cơ cấu
lái; 9- Trục lái.
Trên hình 1.1 là sơ đồ kết cấu chung nhất của hệ thống lái dùng cho hệ thống treo
phụ thuộc, nó bao gồm các chi tiết và bộ phận chính sau:
+ Vô lăng 1, trục lái 9, cơ cấu lái 8, đòn quay đứng 7, đòn kéo dọc 6, đòn quay
ngang 5, cam quay 4, cạnh bên hình thang lái 2 và đòn kéo ngang 3.
1.2.2. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt


trên(phần chú thích hình 1.3).
1.2.4. Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa

Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống lái có cường hóa
Chú thích: 1- Bộ phận phân phối; 2- Xi lanh lực; 3- Cơ cấu lái.
Trên hình 1.4 là một sơ đồ hệ thống lái có cường hóa điển hình, với phương án bố
trí các bộ phận phân phối, xi lanh lực và cơ cấu lái riêng biệt. Theo kiểu bố trí này mang
lại nhiều ưu điểm nổi bật và được nói rõ hơn trong phần cường hóa lái sau này.
1.3.

Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái trên ô tô

1.3.1. Vô lăng
Vô lăng hay còn gọi là bánh lái thường có dạng tròn với các nan hoa, dùng để tạo
và truyền mô men quay do người lái tác dụng lên trục lái. Các nan hoa có thể bố trí đối
xứng hoặc không, đều hay không đều tuỳ theo sự thuận tiện khi lái.
Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chỗ ngồi của
người lái, dao động từ 190 mm (đối với xe du lịch cỡ nhỏ) đến 275 mm (đối với xe tải và
xe khách cỡ lớn ).
1.3.2. Trục lái
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

17


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

Trục lái là một đòn dài có thể đặc hoặc rỗng, có nhiệm vụ truyền mô men từ vô

18


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

Hình 1.5 Quy luật thay đổi thay đổi tỷ số truyền động học của cơ cấu lái
Trong phạm vi góc quay ≤ 900÷1200, tỷ số truyền cần phải lớn để tăng độ chính
xác điều khiển và giảm lực cần tác dụng lên vô lăng. Khi xe chạy trên đường thẳng với
tốc độ lớn, theo số liệu thống kê thì đa số thời gian hệ thống lái làm việc với góc quay nhỏ
của vô lăng quanh vị trí trung gian. Ngoài ra tăng còn làm giảm được các va đập từ mặt
đường.
Ở các góc quay > 900 ÷ 1200 tỷ số cần giảm để tăng tốc độ quay vòng, tăng tính
cơ động của xe.
Đối với các xe tốc độ thấp và trọng tải toàn bộ lớn, quy luật thay đổi được làm
theo đường 2 trên hình 1.5, để khi quay vòng không ngoặt tương đối thường xuyên thì lực
cần tác dụng nhỏ.
Trên các xe tốc độ rất lớn: Thường sử dụng quy luật như đường 1 trên hình 1.5.
Khi đó, trong thời gian chuyển động thẳng với tốc độ rất lớn điều khiển ô tô được nhạy,
còn khi quay vòng ngoặt với tốc độ vừa phải thì giảm được lực tác dụng.
Đối với các xe có cường hoá lái: thì được làm không đổi (đường 3 trên hình 1.5)
vì lúc này vấn đề cần giảm nhẹ điều khiển đã có cường hoá giải quyết.
a2. Tỷ số truyền lực:

Ở đây:
iF - Tỷ số truyền lực;
Mr- Mô men ra khỏi cơ cấu lái (hay trên đòn quay đứng);
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt


Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

20


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

Khe hở trong cơ cấu lái cần phải nhỏ ở vị trí trung gian của vô lăng ứng với chuyển
động thẳng của xe. Ở vị trí này, bề mặt làm việc các chi tiết của cơ cấu lái làm việc nhiều
nên cường độ mài mòn lớn và khe hở tăng nhanh hơn ở các vị trí khác. Do vậy, để khi
điều chỉnh khe hở không xảy ra kẹt ở các vị trí biên, khe hở ở các vị trí này được làm tăng
lên bằng các biện pháp kết cấu và công nghệ. Trong quá trình sử dụng, chênh lệch giá trị
khe hở sẽ giảm dần.

Hình 1.6 Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu lái
Chú thích: 1- Cơ cấu lái còn mới; 2- Cơ cấu lái đã sử dụng; 3- Sau khi đã điều chỉnh
khe hở trung gian.
c. Các cơ cấu lái thông dụng
c1. Cơ cấu lái loại trục vít – cung răng:
Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững. Tuy vậy có nhược
điểm là hiệu suất thấp, cụ thể là hiệu suất thuận = 0,5÷0,7 và hiệu suất nghịch = 0,4 ÷
0,55 và đồng thời điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp nếu bố trí cung răng ở mặt phẳng
đi qua trục trục vít.
Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít(hình
1.7) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 1.8). Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp xúc
giữa răng cung răng và răng trục vít khi trục vít quay dịch chuyển trên toàn bộ chiều dài
răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn giảm, do đó tuổi thọ và khả
năng tải tăng. Cơ cấu lái loại này thích hợp cho các xe tải cỡ lớn. Trục vít có thể có dạng

R0 - Bán kính vòng lăn của cung răng;
t

- Bước trục vít;

Z1 - Số mối ren trục vít.
Góc nâng của đường ren vít thường từ 8 0 ÷ 120. Khe hở ăn khớp khi quay đòn quay
đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên, thay đổi từ 0,03÷0,5 mm. Sự thay đổi khe hở
được đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít và vòng tròn cơ sở của cung răng có bán kính khác
nhau.
c2. Loại trục vít – con lăn:
Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.9) được sử dụng rộng rãi trên các loại ô tô
do có ưu điểm:
+ Kết cấu gọn nhẹ;
+ Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;
+ Hiệu suất thuận: = 0,77 ÷ 0,82;
+ Hiệu suất nghịch: = 0,6;
+ Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần.

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

23


Khảo sát và tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái trên ô tô Honda Accord

Hình 1.9 Cơ cấu lái trục vít glôbôít - con lăn hai vành
Chú thích: 1- Trục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều

c3. Loại trục vít – chốt quay:
Trên hình 1.10 là kết cấu của cơ cấu lái trục vít - chốt quay. Loại cơ cấu lái này có
các ưu điểm và nhược điểm chính sau:
+ Ưu điểm:
- Có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờ cách cắt trục vít
khác nhau. Vì thế cơ cấu lái này dùng nhiều ở hệ thống lái không có cường hóa và chủ
yếu trên ô tô tải và khách;
- Hiệu suất thuận và nghịch của cơ cấu lái loại này vào khoảng 0,7.
+ Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.
Nếu bước răng trục vít không đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

Ở đây :
- Góc quay của đòn quay đứng;
R2 - Bán kính đòn đặt chốt.

Sinh viên thực hiện: Hoàng Thanh Long

Hướng dẫn: TS. Nguyễn Hoàng Việt

25