NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.11 MB, 72 trang )

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

NGÔ QUANG HUY

---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

CBHD

: TS Nguyễn Anh Ngọc

Sinh viên

: Ngô Quang Huy

Mã số sinh viên : 2018600353

Hà Nội – 2022

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS
2015

CBHD

: TS Nguyễn Anh Ngọc

Sinh viên

: Ngô Quang Huy

Mã số sinh viên : 2018600353

Hà Nội – 2022

BỘ CƠNG THƯƠNG

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆPHÀNỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Ngơ Quang Huy
Lớp: 2018DHKTOT01

Mã SV: 2018600353

Ngành: CNKTƠTƠ

Khóa: 13

Tên đề tài: Nghiên cứu hệ thống hệ thống lái trên xe Toyota Vios 2015
Mục tiêu đề tài
- Nắm rõ hơn về cấu tạo, kết cấu và các ưu nhược điểm của hệ thống
lái.
- Tìm hiểu được các tính năng hoạt động của các chi tiết trong hệ thống
cũng như toàn bộ hệ thống lái của xe.
- Tìm ra được nguyên nhân hư hỏng thường gặp để đưa ra các biện
pháp khắc phục sửa chữa.
Kết quả dự kiến
1. Phần thuyết minh:
- Tổng quan hệ thống lái trên xe ô tô.
- Cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống lái xe ô tô Vios 2015
- Những hư hỏng thường gặp trên hệ thống lái, nguyên nhân, cách khắc
phục sửa chữa
2. Phần bản vẽ:
- Bản vẽ A0: Bố trí chung hệ thống lái trên xe Toyota Vios 2015
- Bản vẽ A0: Kết cấu mô tơ điện DC
- Bản vẽ A0: Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống lái
Vios
Thời gian thực hiện: từ: 21/3/2022 đến 22/05/2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TRƯỞNG KHOA

(Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Nguyễn Anh Ngọc

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................

Hà Nội, Ngày .... Tháng .... Năm 2022

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................
...............................................................................................................................................................

2.1.

Giới thiệu tổng quan về hệ thống lái trên xe Toyota Vios 2015 ..............24

2.2.

Các bộ phận chính. ...................................................................................25

2.3.

Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực trên xe Vios ............................36

CHƯƠNG 3 NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP ĐỐI VỚI HỆ
THỐNG LÁI, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC .................... 38
3.1.

Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục ............................................38

3.2.

Một số nội dung bảo dưỡng, sửa chữa chính ...........................................43

3.3.

Kiểm tra góc quay bánh xe.......................................................................49

KẾT LUẬN………………………………………………………………….63
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….64

I

Danh mục hình ảnh
Hình 1.1 Một số dạng kết cấu thay đổi hướng chuyển động của ơ tơ .............. 3
Hình 1.2 Động học lái kiểu bàn xoay................................................................ 4
Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý động học lái Ackerman ........................................... 5
Hình 1.4 Cấu trúc lái cơ bản của hệ thống lái ô tơ ............................................ 8
Hình 1.5 Bố trí trục lái và vành lái .................................................................... 9
Hình 1.6 Cấu tạo của cơ cấu lái trục vít glơbơit - con lăn .............................. 11
Hình 1.7 Một số kết cấu con lăn của cơ cấu ................................................... 12
Hình 1.8 Cấu tạo cơ cấu lái trục vít ê cu bi - thanh răng - cung răng ............. 13
Hình 1.9 Cơ cấu lái loại bánh răng – thanh rằng ........................................... 14
Hình 1.10 Cấu tạo trục lái của hệ thống lái trên ơ tơ ...................................... 16
Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực trên ô tô ...................... 17
Hình 1.12 Cụm bơm của hệ thống lái trợ lực thủy lực ................................... 18
Hình 1.13 Hình tháo rời của bơm trợ lực kiểu phiến gạt. ............................... 19
Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống lái trợ lực thủy lực. ................ 20
Hình 1.15 Hệ thống lái .................................................................................... 22
Hình 2.1 Sơ đồ trợ lực lái điện trên cơ cấu lái ................................................ 24
Hình 2.2 Cụm vơ lăng. .................................................................................... 25
Hình 2.3 Cấu tại trục lái. ................................................................................. 26
Hình 2.4 Cụm cơng tắc.................................................................................... 27
Hình 2.5 Cụm thước lái. .................................................................................. 28
Hình 2.6 Cơ cấu lái bánh răng trụ- thanh răng................................................ 29
Hình 2.7 Trục lái ............................................................................................. 31
Hình 2.8 Bố trí trục lái loại điểm tựa dưới. ..................................................... 32
Hình 2.9 Mơ tơ trợ lực điện ............................................................................ 33
Hình 2.10 Cấu tạo cảm biến mơ men trục lái.................................................. 34
Hình 2.11 Cảm biến loại từ điện. .................................................................... 35
Hình 2.12 Kết cấu bố trí hệ thống lái trợ lực điện (EPS)................................ 36

Hình 3.1 Kiểm tra hành trình tự do vành tay lái. ............................................ 44
II

Hình 3.2 Kiểm tra đầu thanh nối. .................................................................... 45
Hình 3.3 Hiệu chỉnh lệch tâm vơ lăng. ........................................................... 46
Hình 3.4 Điều chỉnh góc quay vơ lăng............................................................ 47
Hình 3.5 Kiểm tra áp suất lốp. ........................................................................ 48
Hình 3.6 Kiểm tra góc quay bánh xe. ............................................................. 49
Hình 3.7 Kiểm tra góc camber, caster và góc kingpin. .................................. 50
Hình 3.8 Kiểm tra độ chụm. ............................................................................ 51
Hình 3.9 Điều chỉnh độ chụm. ........................................................................ 52

Danh mục bảng biểu
Bảng 3.1 Góc camber, caster và góc kingpin .................................................. 50
Bảng 3.2 Độ chụm tiêu chuẩn ......................................................................... 51
Bảng 3.3 Tháo cơ cấu lái ................................................................................. 57
Bảng 3.4 Lắp cơ cấu lái ................................................................................... 61

III

1
LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay nền cơng nghiệp hiện đại ngày càng phát triển trên hầu hết tất cả các
lĩnh vực của nền kinh tế xã hội. Ngành cơng nghiệp nói cung và nền cơng
nghiệp ơ tơ nói riêng đang trong thời kỳ hoàn thiện và phát triển vượt bậc, đảm
bảo phục vụ lợi ích tốt nhất của con người, với yêu cầu kỹ thuật và chất lượng
không ngừng nâng cao.
Với ngành cơng nghiệp ơ tơ, tính an tồn và tiện nghi là một chỉ tiêu vơ cùng

quan trọng. Chính vì vậy việc thiết kế một hệ thống lái đảm bảo đầy đủ các yêu
cầu đặt ra là một điều rất cần thiết trong xã hội hiện đại. Qua tìm hiểu và nghiên
cứu, cùng với yêu cầu nhiệm vụ của Đồ án tốt nghiệp em xin được nhận nhiệm
vụ “ Nghiên cứu hệ thống lái trên xe Toyota Vios 2015.”. Em xin cảm ơn Ban
giám hiệu nhà trường, sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô trong khoa Công
Nghệ ô tô Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội, đặc biệt dưới sự giúp đỡ nhiệt
tình của Thầy giáo-GVHD: TS Nguyễn Anh Ngọc đã giúp đỡ em hoàn thành
đồ án chuyên ngành ô tô đúng thời gian. Do điều kiện về thời gian không cho
phép và hạn chế về kiến thức nên trong Đồ án này tập chung vào tìm hiểu hệ

thống lái trên xe Toyota Vios 2015 là chủ yếu. Trong q trình thực hiện khơng
thể tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự phê bình của thầy giáo và

các bạn!
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày tháng năm 2022
Ngô Quang Huy

2
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ

1.1.
Hệ thống lái và sự quay vịng của ơ tơ
1.1.1. Cơng dụng
Hệ thống lái giữ vai trò điều khiển hướng chuyển động của ơ tơ (thay đổi
hay duy trì) theo tác động của người lái. Hệ thống lái tham gia cùng với các hệ
thống điều khiển khác thực hiện điều khiển ơ tơ và đóng góp vai trị quan trọng

trong việc đảm bảo an tồn giao thơng khi ơ tơ chuyển động. Hệ thống lái bao
gồm các cụm và chi tiết từ cơ cấu điều khiển (vành lái) tới các cơ cấu điều khiển
hướng chuyển động tồn xe.
Các bộ phận chính của hệ thống lái
Cơ cấu lái, vô lăng, trục lái: Truyền momen do người lái tác dụng lên vô
lăng đến dẫn động lái.
Dẫn động lái: Truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn
hướng và đảm bảo động học quay vòng đúng.
Trợ lực lái: Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng của người lái.
1.1.2. Các phương pháp quay vịng của ơ tơ
Các phương pháp quay vịng thường được sử dụng trên ơ tơ được thể hiện
trên hình 1.1 bao gồm:
Bằng cách quay bánh xe dân hướng (a, b, c, d)
Thay đổi hướng của một phân trục dọc thân xe (e -bẻ gãy thân xe).
Ngoài các phương pháp kể trên, các phương tiện cơ động khác có thể sử
dụng một số các phương pháp quay vòng khác nhau như: thay đổi hướng của
toàn bộ cầu xe, thay đổi vận tốc dài của hai bên bánh xe..

3

Hình 1.1 Một số dạng kết cấu thay đổi hướng chuyển động của ô tô
O: Trụ quay, Q: Khớp quay, v: Hướng chuyển động
a) Ơ tơ 2 cầu, hai bánh trước dẫn hướng

b) Ơ tơ 3 cầu, hai bánh

trước dẫn hướng
c) Ơ tơ 4 cầu, bốn bánh trước dẫn hướng d) Ơ tơ 2 cầu, bốn bánh trước
dẫn hướng e) Ô tô 2 cầu, với kiểu "bẻ gãy thân xe" P: Tâm quay vòng lý thuyết

Phương pháp thay đổi hướng chuyển động bằng cách quay bánh xe dẫn
hướng xung quanh trụ quay O (trụ đứng) được sử dụng ở ô tô là phổ biển hơn
cả. Với các loại ô tô, tùy theo số lượng cầu khi quay vòng sẽ tạo nên tâm quay
vịng lí thuyết P khác nhau
Động học lái kiểu bàn xoay: [1]
Động học lái đầu tiên đó là Động học lái kiểu bàn xoay. Trong động học
lái kiểu bàn xoay việc đánh lái được thực hiện bằng cách quay một trục cứng

4
và thường là cầu trước. Việc quay được thực hiện thơng qua chốt hay giàn
xoay.

Hình 1.2 Động học lái kiểu bàn xoay

Đặc điểm của động học lái bàn xoay đó chính là:
Khi đánh lái tối đa, xu hướng xe bị lật nghiêng tăng lên do đó làm mất ổn
định.
Bán kính vịng quay nhỏ do góc đánh lái lớn nên có khả năng quay vòng
ở chỗ hẹp rất tốt.
Động học lái Ackerman: [1]
Động học lái thứ 2 đó là Động học lái Ackerman. Động học lái Ackerman
rất khác với động học lái kiểu bàn xoay khi tất cả bánh xe tự quay quanh trục
của nó. Tâm quay được hình thành qua đường nối 2 điểm khớp quay trên và
dưới của hệ thống treo bánh xe hay qua đường nối dài của chốt chính đùm gá
bánh xe.

5
Động học lái Ackerman được sử dụng cho tất cả loại xe cơ giới 2 vệt bánh

xe. Do khi đánh lái, hình chiếu bằng của xe hầu như khơng thay đổi. Việc này
rất quan trọng cho việc bố trí hệ thống lái trên ô tô khi mà không gian bố trí q
chật hẹp.

Hình 1.3 Sơ đồ ngun lý động học lái Ackerman

Trong mỗi bánh xe sẽ có tâm quay riêng trong động học lái Ackerman.
Thế nhưng, động học lái Ackerman cũng sẽ có 1 phép tắc “Bất di Bất dịch” đó
chính là Các bánh xe phải được đánh lái sao cho đường nối dài của tâm trục
bánh xe trong & ngoài gặp nhau trên đường nối dài tâm quay cầu sau & các
bánh xe sẽ phải chạy trên các đường tròn đồng tâm.

6
1.1.3. Các yêu cầu của kết cấu hệ thống lái ô tô
Yêu cầu đối với hệ thống lái như sau:
Hệ thống lái phải đảm bảo điều khiển hướng linh hoạt và an tồn của ơ tơ
trên các loại đường khác nhau tùy thuộc vào vận tốc chuyển động. Sự điều
khiển linh hoạt và an toàn phụ thuộc vào các yếu tố kết cấu: khả năng quay
vịng lớn nhất trong khơng gian hạn chế, độ rơ vành lái, tỉ số truyền của hệ
thống lái, khả năng tự ổn định chuyển động của ơ tơ. Xuất phát từ u cầu này,
có các yêu cầu cụ thể sau:
Góc quay vành lái tối đa của người lái khơng vượt q 5 vịng quay vành
lái. Ở vị trí biên, cần có cơ cấu hạn chế góc quay các bánh xe dẫn hướng, đảm
bảo bán kính quay vòng theo khả năng cơ động cho phép của xe
Hệ thống lái phải đảm bảo có khả năng giảm các lực va đập từ mặt đường
truyền lên vành lái
Phải có khả năng ổn định hưởng chuyển động, đặc biệt khi đi thẳng
Hạn chế tối đa ảnh hưởng của hệ thống treo với hệ thống lải, nhằm đảm
bảo khả năng điều khiến hướng của ô tô khi hoạt động trên đường xấu

1.1.4. Phân loại
Tuỳ thuộc vào yếu tố căn cứ để phân loại, hệ thống lái được chia thành
các loại sau:
Theo cách bố trí vành lái
Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động của ôtô)
được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên phải như ở Việt nam và
một số các nước khác

7
Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động của ôtô)
được dùng trên ôtô của các nước có luật đi đường bên trái như ở Anh, Nhật,
Thuy Điển.
Do sự qui định của các nước mà vơ lăng được bố trí sao cho người lái dễ
quan sát.
Theo số lượng cầu dẫn hướng
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở tất cả các cầu.
Theo kết cấu của cơ cấu lái
Cơ cấu lái loại trục vít bánh vít
Cơ cấu lái loại trục vít - cung răng
Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn
Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay
Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng)
Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng.
1.2.
Cấu tạo và Nguyên lí hoạt động của hệ thống lái
1.2.1. Cấu trúc cơ bản.
3 bộ phận chính sau: Cơ cấu lái, dẫn động lái, trợ lực lái

8

Hình 1.4 Cấu trúc lái cơ bản của hệ thống lái ơ tơ
1. Vành lái

4. Địn quay đứng

7. Trụ xoay đứng

2. Trục lái

5. Đòn quay dọc

8. Đòn bên

3. Cơ cấu lái 6. Đòn quay ngang

9. Đòn ngang

10. Dầm cầu
11. Trục quay bánh xe
12. Bánh xe

1.2.2. Nguyên lý làm việc
Khi ta quay vành lái 1 sang trái: thông qua trục lái và cơ cấu lái, đầu đòn
quay đứng 4 dịch chuyển về phía trước, tương tự như trên, các bánh xe dẫn
hướng quay sang trái. Ơ tơ quay vịng sang trái.
1.3.

Các bộ phận chính của hệ thống lái
1.3.1. Vành lái và trục lái
Vành lái và trục lái
Vành lái và trục lái là các bộ phận truyền lực điều khiển từ vành lái tới cơ
cấu lái, điều khiển hướng chuyển động của ô tô.

9
Vành lái có dạng hình trịn có cốt bằng thép, bề mặt ngồi làm từ vật liệu
có hệ số ma sát cao. Vành lái có các nan hoa được nối với moay ơ. Moay ơ
thường được nối với trục lái thông qua then hoặc then hoa.
Trục lái là chi tiết cần truyền mơ men lớn nên cần có: độ cứng vững cao,
hạn chế ảnh hưởng của rung động buồng lái và bánh xe tới vành lái, kết cầu
nhỏ gọn, thích hợp với tầm thước của người lái (quan niệm của nhân trắc học),
có khả năng giảm va đập dọc truyền lên vành lái nhằm hạn chế tổn thương có
thể xảy ra khi gặp tai nạn.

Hình 1.5 Bố trí trục lái và vành lái

Trục lái chia ra làm hai loại: nối thẳng và nối gẫy.
Dạng nối thẳng không thay đổi được góc đặt trục, hiện nay rất ít dùng
Dạng nối gẫy có khả năng thay đổi được góc đặt

10
Trên ơ tơ con, kết cấu của trục lái có thể mềm và thay đổi độ dài nhằm
giảm mô men xung lượng va đập ngược và giảm lực ép vành lái vào lái xe khi
bị đâm mạnh từ phía trước.
Trên ô tô lớn, trục lái cấu tạo bởi 2 hoặc 3 đoạn nối với nhau băng khớp
các đăng khác tốc: phần trên bắt với vành lái, phần giữa là trục các đăng, phần

dưới nối cơ cấu lái. Vành lái có khớp mềm tạo khả năng thay đổi vị trí góc
nghiêng vành lái. Cấu tạo trên cho phép lật buồng lái, mà không cần tháo trục
lái, đồng thời hạn chế bớt khả năng va đập chính diện vào người lái khi bị tai
nạn.
1.3.2. Cơ cấu lái
Cơ cấu lái có nhiệm vụ thực hiện điều khiển các địn xoay trong cơ cấu
hình thang lái đảm bảo chuyển động theo đúng động học lái Ackerman đã đề
cập ở trên. Thường cơ cấu lái ta sẽ thấy có 2 dạng cơ cấu cơ bản đó là cơ cấu
lái trục Vis – Thanh răng và cơ cấu lái loại bi tuần hồn. Trong ơ tơ du lịch thì
thường sử dụng cơ cấu lái trục vít thanh răng
Cấu tạo các loại cơ cấu lái thường dùng
Loại trục vít glơbơit - con lăn
Cấu tạo cơ cấu lái trục vít glơbơit - con lăn
Trục vit lõm 5, liên kết với vành lái thông qua trục quay, trục các đăng 7.
Trục có ren dạng răng thang, đặt quay trên hai ổ bi cơn, khơng di chuyển dọc,
giữ vai trị chủ động.
Con lăn 8 đặt quay trên trục con lăn nhờ các ổ con lăn kim. Con lăn dạng
tầng (có thể là dạng 3, 2, 1 tầng tùy theo khả năng chịu tải) ăn khớp với trục
vít. Trục con lăn được bố tri nghiêng phù hợp với chiều nâng của ren trục vít.
Con lăn 8 dịch chuyền quay theo răng trục vít, dẫn động trục địn quay đứng 9,

11
là phần bị động. Con lăn 8 và trục 9 trong kết cấu là biến hình của bánh vít ăn
khớp với trục vít lõm.

Hình 1.6 Cấu tạo của cơ cấu lái trục vít glơbơit - con lăn

Đầu ngồi trục của địn quay đứng có then hoa để lắp với địn quay đứng.
Nhờ ổ bi kim, một phần lực ma sát trượt được thay thể một phần bằng ma sát

lăn, đảm bảo hạn chế tổn thất năng lượng cho ma sát và suy giảm hiệu suất
thuận của cơ cấu lái, nâng cao tuổi thọ của kết cấu.
Tâm trục của trục vít lõm và tâm quay của con lăn được bố trí lệch nhau
1 khoảng E, nhằm đảm bảo khả năng điều chỉnh cơ cấu lái khi mòn.
Khi quay vành lái, trục vít lõm, con lăn 8 dịch chuyển quay quanh trục 9,
đòn quay đứng 1 quay theo, dẫn động các đòn của hệ thống lái, điều khiển sự
quay của các bánh xe dẫn hướng.
Độ rơ cơ cấu lái là thông số liên quan đến độ nhạy của hệ thống lái.
Độ rơ cơ cấu lái bao gồm: độ rơ dọc của trục vít và độ rơ ăn khớp giữa ren
trục vít và răng con lăn. Độ rơ dọc của trục vít phụ thuộc vào độ mịn của ổ bi
trục vít.

12
Nếu ổ bi điều chinh quá chặt, độ rơ dọc trục sẽ nhỏ và lực ma sát sẽ lớn,
gây khó khăn cho sự điều khiển của cho người lái.
Trong sử dụng độ rơ do ăn khớp giữa ren trục vit và răng con lăn càng
tăng do mòn, do vậy 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.
Vấn đề điều chỉnh
Điều chinh độ rơ dọc của trục vít thơng qua thay đổi chiều dày của căn
đệm 3. Việc điều chinh khe hở giữa ren trục vít và răng con lăn được thực hiện
bằng cách thay đổi chiều dày của căn đệm 12 .Sau điều chỉnh vị trí của cơ cấu
được cố định nhờ miếng hãm 10 với đai ốc ngoài.
Một số dạng con lăn
Cấu tạo cụ thể của một số dạng con lăn : con lăn 1 tầng (a), con lăn 2 tầng
(b), con lăn 3 tầng (c). Con lăn quay trên trục thông qua các đệm trượt hoặc ơ
bi

Hình 1.7 Một số kết cấu con lăn của cơ cấu

13
Loại trục vít ê cu bi-thanh răng
Liên kết với trục vít vơ tận là ê cu 4 thơng qua các viên bi 3. Các viên bi
chứa đầy trong các nửa rãnh ren của trục vít và ê cu. Ê cu khơng quay mà chỉ
dịch chuyển dọc theo trục vít. Sau khi lăn đến cuối của trục vít, các viên bi lại
đi theo đường ống dẫn quay trở về phia đầu trục vít, tạo thành vong tuấn hồn
kín. Số lượng viên bi tùy thuộc vào kết cấu cụ thể của cơ cấu lái. Mặt ngoài của
ê cu là thanh răng. Thanh răng ăn khớp với cung răng rẻ quạt 2. Trục của cung
răng gắn với địn quay đúng 1 thơng qua các rãnh then hoa

Hình 1.8 Cấu tạo cơ cấu lái trục vít ê cu bi - thanh răng - cung răng

Khi quay, trục vit 5 được cố định dọc bởi các ổ bi, thông qua các viên bi,
ê cu 4 sẽ dịch chuyển dọc theo trục vít, dẫn tới thanh răng cũng dịch chuyển
tịnh tiến. Răng của thanh răng ăn khớp răng với bánh răng rẻ quạt 2, tạo nên sự
quay ở trục quay đứng trên ô đỡ (là phần bị động) và dẫn động các bánh xe dẫn
hướng.
Ma sát giữa trục vít và ê cu là ma sát lăn thông qua các viên bi, bởi vậy
hiệu suất truyền lực cao, giảm được sự mòn trong cơ cấu lái.

14
Răng của thanh răng 4 và răng của bánh răng rẻ quạt 2 có tiết diện thay
đổi, cho phép điều chỉnh được khe hở giữa chúng khi bị mòn. Khi điều chỉnh,
vít điều chỉnh 6 vặn sâu vào trục của đòn quay đứng sẽ đây bánh rãng rẻ quạt
đi sát vào thanh răng làm giảm khe hở ăn khớp giữa các răng. Khi thay đổi độ
dày của đệm của nắp dưới ổ bi đỡ trục vít, cho phép điều chỉnh được độ rơ của

hai ổ đỡ trục vít.
Cơ cấu lái loại này cho phép dể dàng kết hợp với trợ lực lái thủy lực và
được dùng phố biển trên ô tô tải và ô tô buýt ngày nay.
Loại bánh răng – thanh răng

Hình 1.9 Cơ cấu lái loại bánh răng – thanh rằng

15
Cấu tạo các chi tiết chính của cơ cấu lái bao gồm: bánh răng 5 liên kết với
trục lái thực hiện chuyên động quay của vành lái, thanh răng 11 ăn khớp với
bánh răng thực hiện chuyển động tịnh tiến trong vỏ cơ cấu lái 12. Phần lớn cơ
cấu lái loại này sử dụng bánh răng (chủ động) vå thanh răng (bị động) rãnh
nghiêng. Khe hở ăn khớp giữa bánh răng 5 và thanh răng 11 được tự động khắc
phục, nhờ lò xo 9.
Khi quay vành lái, bánh răng 5 quay, thanh răng dịch chuyển, thơng qua
địn ngang bên 14 và địn ngang hình thang lái bánh xe dần hướng quay.
Cơ cấu lái bánh răng – thanh rằng có kết cấu đơn giản, có khả năng tự
động triệt tiêu khe hở tại chỗ ăn khớp, hiệu suất thuận và nghịch bằng nhau .
Ngày nay cơ cấu lái loại này được dùng phổ biển với trợ lực thủy lực nhằm hạn
chế va đập ngược lên vành lái.
Nhược điểm của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng là kích thước chiều dài
cơ cấu lớn, thanh răng chế tạo từ thép chất lượng cao, kích thước nhỏ, tuy vậy
dễ bị cong trong q trình sử dụng.
1.3.3. Dẫn động lái
Dẫn động lái có nhiệm vụ chính là các chi tiết truyền chuyển động của
người lái đến hệ thống lái để hệ thống lái thay đổi hướng chuyển động của ô tô
đồng thời nhận dao động chuyển động từ mặt đất tạo cảm giác lái cho người
lái. Bên cạnh đó, dẫn động lái phải đảm bảo an tồn cho người lái khi có va
chạm xảy ra (Làm gãy trục lái, túi khí,… nhưng đây là nhiệm vụ phụ).. Các chi

tiết chính của dẫn động lái gồm có: Thước lái, trụ lái,…
Cơ cấu dẫn động lái bao gồm các thanh dẫn động và các khớp liên kết.Tùy
theo cấu trúc khung gầm của từng xe mà được bố trí các loại cơ cấu dẫn động
lái khác nhau.

16

Hình 1.10 Cấu tạo trục lái của hệ thống lái trên ơ tơ

Bên cạnh đó, dẫn động lái cịn gồm một số tay đòn, dầm ngang và cam lái
giúp truyền chuyển động của cơ cấu lái thành chuyển động quay của bánh lái.
Cụm chi tiết này cũng rất đặc biệt, do quyết định rất nhiều đến góc đặt bánh xe
ơ tơ. Khi các thanh địn bị lệch hoặc hư hỏng rất có khả năng góc đặt bánh xe
cũng bị sai lệch đáng kể đó.
1.3.4. Trợ lực lái
Trợ lực lái là cụm các chi tiết giúp giảm lực quay vô lăng cần thiết cho
người lái giúp người lái đánh lái dễ dàng hơn. Nếu để ý kỹ hơn ta sẽ thấy, hầu
hết các cải tiến của hệ thống lái chỉ nằm ở phần này. Những chi tiết dẫn động
lái hay cơ cấu lái hầu như không thay đổi quá nhiều và nếu nói về độ phức tạp.
Cụm chi tiết trợ lực lái cũng là cụm chi tiết phức tạp nhất trong hệ thống lái ơ
tơ. Ta có rất nhiều loại trợ lực lái như trợ lực lái cơ khí, trợ lực lái thủy lực, trợ
lực lái điện. (Hiện giờ chỉ còn sử dụng trợ lực lái thủy lực và trợ lực lái điện,
nhưng hệ thống trợ lực lái điện đang ngày càng trở nên ưu việt hơn do các công
nghệ điều khiển ngày càng phát triển)

17
Trợ lực lái thủy lực

Hình 1.11 Sơ đồ cấu tạo hệ thống lái trợ lực thủy lực trên ô tô

Các bộ phận chính
Bình chứa: Chứa và cung cấp dầu trợ lực lái, được lắp trực tiếp vào thân
bơm hoặc tách biệt. Nếu khơng được lắp trực tiếp thì sẽ được nối với thân bơm
bằng 2 ống mềm. Nắp bình chứa có thước đo mức dầu.
Thân bơm:
Bơm thuỷ lực là bộ phận cấu thành bộ trợ lực thuỷ lực. Được dẫn động
bởi động cơ bằng đai và puli, nó có chức năng tạo ra áp suất dầu đủ lớn để cung
cấp cho van phân phối dẫn đến các ngả của xylanh lực hỗ trợ cho quá trình xoay
các bánh xe dẫn hướng.

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015

Trích đoạn

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về