(TIỂU LUẬN) tìm HIỂU hệ THỐNG lái TRÊN XE TOYOTA VIOS VÀPHÂNTÍCHCÁC lực tác DỤNG lên XE TRONG QUÁ TRÌNHCHUYỂNĐỘNG

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẢNG LÝ TỰ TRỌNG THÀNH PHỐ HỒ
CHÍ MINH KHOA ĐỘNG LỰC

TIỂU LUẬN MƠN HỌC LÝ THUYẾT GẦM ƠTƠ
TÌM HIỂU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS VÀ PHÂN TÍCH
CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN XE TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn: Th.s Trần Quốc Duy
Lớp: 20C1-CNƠ2
Nhóm : 1
Sinh viên thực hiện: Đoàn Ngọc Minh – 20002186
Nguyễn Phước Quân - 20002291
Trần Hữu Tiến Đạt – 20001117
Phạm Thanh Hiếu – 20001661
Trần Minh Hiếu - 20005362

TP. HỒ CHÍ MINH


PHIẾU GIAO TIỂU LUẬN MƠN HỌC
TIỂU LUẬN: TÌM HIỂU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS VÀ
PHÂN TÍCH CÁC LỰC TÁC DỤNG LÊN XE TRONG
QUÁ TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG.

1: Họ và tên sinh viên: Đoàn Ngọc Minh

Nguyễn Phước Quân
Trần Hữu Tiến Đạt
Phạm Thanh Hiếu
Trần Minh Hiếu

2: Kết quả tối thiểu phải có:

Ngày giao:……./……../………

Ngày nộp: ……./……../………

Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)

TP. HCM, ngày … tháng … năm
Giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

2


PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN TIỂU LUẬN MÔN HỌC

HỌ VÀ TÊN
Đoàn Ngọc
Minh
Trần Hữu
Tiến Đạt
Nguyễn
Phước Quân
Phạm Thanh
Hiếu
Trần Minh
Hiếu

LỜI MỞ ĐẦU
Ngành ơ tơ giữ một vị trí quan trọng trong sự phát triển của xã hội. Ơ tơ được dùng
phổ biến trong nền kinh tế quốc dân ở nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp,
nông nghiệp, lâm nghiệp, giao thơng vận tải, quốc phịng an ninh…

3


Trên nền tảng của đất nước đang trên đà phát triển lớn mạnh về kinh tế ngành công
nghiệp ô tô ở nước ta ngày càng được chú trọng và phát triển. Thể hiện bởi các liên
doanh lắp ráp ô tô giữa nước ta với nước ngoài ngày càng phát triển rộng lớn trên
hầu hết các tỉnh của cả nước như: FORD, TOYOTA, HYUNDAI ... Một vấn đề lớn
đặt ra đó là việc nắm vững lý thuyết, kết cấu của các loại xe hiện đại, của từng hệ
thống trên xe để từ đó khai thác và sử dụng xe một cách có hiệu quả cao, đáp ứng
yêu cầu giữ tốt, dùng bền, an toàn, tiết kiệm.
Một trong những hệ thống quan trọng của ô tô là hệ thống lái. Hệ thống này có
chức năng điều khiển hướng chuyển động của ơ tơ, đảm bảo tính năng ổn định
chuyển động thẳng cũng như quay vòng của bánh xe dẫn hướng. Trong quá trình
chuyển động hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến an toàn chuyển động và quỹ đạo
chuyển động của ô tô, đặc biệt đối với xe có tốc độ cao. Do đó người ta khơng
ngừng cải tiến hệ thống lái để nâng cao tính năng của nó.
Xuất phát từ những yêu cầu và đặc điểm đó, em đã được giao thực hiện nhiệm vụ
đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tìm hiểu hệ thống lái trên xe toyota vios và phân

tích các lực tác dụng lên xe trong quá trình chuyển động”

4


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn : Th.s Trần Quốc Duy
Họ và tên sinh viên : Đoàn Ngọc Minh
Nguyễn Phước Quân
Trần Hữu Tiến Đạt
Phạm Thanh Hiếu
Trần Minh Hiếu

Lớp : 20C1-CNƠ2
Tên đề tài: Tìm hiểu hệ thống lái trên xe toyota vios và phân tích các lực tác
dụng lên xe trong quá trình chuyển động.

Điểm đánh giá :

Xếp loại :

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021
Giáo viên hướng dẫn
(ký tên và ghi rõ họ tên)

5


MỤC LỤC
Catalog
Phần 1: tìm hiểu về hệ thống lái xe toyota vios............................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS................................................................ 7
1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota Vios:......................................................................................................... 7
1.2 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios....................................................................................................... 8
1.2.1 Động cơ 1NZ – FE (DOHC 16 xu áp với VVT-i)........................................................................... 8

1.2.2 Hệ truyền lực................................................................................................................................. 9
1.2.3 Hệ thống phanh.............................................................................................................................. 9
1.2.4 Hệ thống lái................................................................................................................................... 9
1.2.5 Hệ thống điện.............................................................................................................................. 10
1.2.6 Phần vận hành.............................................................................................................................. 10
CHƯƠNG 2:ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA VIOS........................................ 12
2.1 Giới thiệu chung về hệ thống lái ôtô....................................................................................................... 12
2.1.1 Công dụng, phân loại hệ thống lái trên xe ô tô...................................................................... 13
2.1.1.1 Công dụng của hệ thống lái ô tơ........................................................................................ 13
2.1 Hình Hệ thống lái ơtơ hiện nay............................................................................................................... 13
2.1.1.2 Phân loại hệ thống lái ô tô................................................................................................................. 13
a. Theo cách bố trí vành tay lái :................................................................................................................... 14
b. Theo số lượng cầu dẫn hướng:.................................................................................................................. 14
c. Theo kết cấu của cơ cấu lái....................................................................................................................... 17
d. Trợ lực lái................................................................................................................................................. 18
2.1.3 Bố trí chung hệ thống lái xe Toyota Vios.............................................................................. 21
2.2 Đặc điểm kế cấu hệ thống lái xe Toyota Vios.......................................................................................... 21
2.2.1 Cơ cấu lái.................................................................................................................................... 21
2.2.2 Dẫn động lái............................................................................................................................... 23
2.2.3 Trợ lực lái.................................................................................................................................... 24
2.2.4 Tính tùy động hệ thống lái xe Toyota Vios................................................................................... 26
2.2.5 Các hư hỏng hệ thống lái.............................................................................................26
Phần 2: phân tích lực khi xe chuyển động..........................................................................................27
1.Các lực tác dụng lên ôtô khi chuyển động tổng qt:.................................................................. 27
Fω – Lực cản khơngkhí................................................................................................................................ 27
* Lực kéo tiếp tuyến Fk:....................................................................................................................................28
F Mk......................................................................................................................................................... 28
* Lực cản lăn Ff :..............................................................................................................................................28
f. Lúcđó ta có:.............................................................................................................................................. 28
* Mơmen cản lăn Mf:........................................................................................................................................28

* Lực cản lên dốc Fi:.........................................................................................................................................29
i = tg............................................................................................................................................................ 29
* Lực cản không khí Fω :..................................................................................................................................29
mặt xe và khơng khí (4 ÷ 10%).................................................................................................................... 29
v – Vận tốc của ôtô (m/s)............................................................................................................................. 30
* Lực cản quán tính Fj:.....................................................................................................................................30

6


Phần 1: tìm hiểu về hệ thống lái xe toyota vios
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS
1.1 Giới thiệu chung về xe Toyota Vios:
Toyota Vios- cái tên đã khơng cịn xa lạ với bất cứ ai quan tâm đến thị trường
xe hơi nước nhà, được gắn cho những danh hiệu như “ xe hơi quốc dân” hay
“ông vua doanh số” đủ để thấy sức cạnh tranh của dòng Sedan phân khúc B nhà
7


Toyota mạnh đến đâu. Ra đời từ cách đây gần 20 năm nhưng Toyota Vios vẫn là
cái tên chưa bao giờ hết hot, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng
thì Vios cũng khơng đứng n một chỗ mà luôn luôn phát triển và nâng cấp
ngày càn hiện đại và thân thiện với người dùng. Trải qua 5 phiên bản, hiện nay
Vios không chỉ mang một vẻ ngoài thể thao hơn mà các hệ thống an toàn như
EBD, ESP cũng được trang bị đồng bộ, Vios đã rũ bỏ hoàn toàn vỏ ngoài của
một chiếc xe nghèo nàn về trang bị để trở thành một chiếc xe tiện lợi và đầy đủ
các trang bị an toàn.
Xe Vios có kích thước lớn hơn xe đời cũ. Trang bị an tồn và tiện nghi có
nhiều cải tiến. Về ngoại thất, thay đổi lớn nhất là lưới tản nhiệt có cấu trúc
hình chữ V, cụm đèn hậu nhơ ra ngồi, đèn xi-nhan tích hợp trên gương (gương

có thể gập lại khi khơng sử dụng), vành hợp kim thiết kế mới..

Hình 1.1. Hình dáng ngồi xe Toyota Vios thế hệ 2021
1.2 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios
1.2.1 Động cơ 1NZ – FE (DOHC 16 xu áp với VVT-i).
Động cơ sử dụng trên xe Toyota Vios là động cơ xăng 4 kì, với 4 xy lanh đặt thẳng
hàng, thứ tự làm việc 1-3-2-4. Động cơ sử dụng trục cam kép, dẫn động bằng đai
với cơng nghệ điều khiển đóng mở xu páp thông minh (VVT- i), giúp cho xe tiết
kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường.
-

Công suấ tối đa: 107HP / 6000rpm

-

Mô men xoắn tối đa: 144Nm / 4200rpm
8


-

Tỷ số nén: 10,5:1

-

Hệ thống cung cấp nhiên liệu: xe Toyota Vios sử dụng hệ thống phun xăng
điện tử đa điểm (MPI) với các laoij xăng có chỉ số octan là RON 95, 92, 87,
83. Dung tích bình xăng là 42 lít.

1.2.2 Hệ truyền lực

- Ly hợp: Loại một đĩa ma sát khơ, thường đóng, có lị xo ép hình đĩa, dẫn động cơ

khí kiểu cáp. Ở loại ly hợp này sử dụng lị xo dạng đĩa hình cơn từ đó có thể sử
dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà khơng cần phải có địn mở riêng. Mặt đặt
lị xị được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ. Mặt
đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó.
- Hộp số: + Đối với phiên bản 1.5G là tự động 4 cấp
+ Đối với phiên bản 1.5E là hộp số thường 5 cấp
- Truyền lực chính và vi sai: Đây là loại xe du lịch có động cơ và hộp số đặt ngang,

cầu trước chủ động nên cặp bánh răng truyền lực chính và vi sai cũng được bố trí
ln trong cụm hộp số. Xe sử dụng truyền lực chính một cấp, bánh răng trụ răng
nghiêng.
1.2.3 Hệ thống phanh
Hệ thống phanh của xe gồm hai loại
-

Phanh chân: Có dẫn động phanh thủy lực, trợ lực chân khơng, hai dịng chéo
nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cẩ bánh trước và sau. Bộ trợ lực phanh và
xi lanh chính được ghép với nhau thành một khối. Ty đẩy của bàn đạp phanh
trước khi tác dụng vào pittong trong xi lanh chính có liên hệ với van phân
phối của bộ cường hóa nên khi phanh lực tác dụng lên pittong xi lanh chính
bao gồm cả lực của người lái và lực của bộ trợ lực phanh.

-

Phanh đứng ( phanh tay).

-

Xe Toyota Vios cịn được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS, với
cơ chế phân bố lực phanh điện tử EBD, giúp bánh xe khơng bị bó cứng và ổn
định ngay cả khi phanh gấp trên đường trơn.

1.2.4 Hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe là hệ thống lái cơ khí, với tay lái trợ lực thủy lưc, giúp tay lái
nhẹ hơn khi lái ở tốc độ thấp, trở lại mức bình thường khi ở tốc độ cao.
9


Hệ thống lái bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái:
+ Cơ cấu lái là loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng ln làm chức

năng của thanh lái ngang trong hình thang lái
+ Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng,

thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối.
+ Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực

Bán kính quay vịng: Bán kính quay tối thiểu 4,9m
1.2.5 Hệ thống điện
- Điện áp: 12V
- Máy phát: 12V – 65A
- Động cơ khỏi động: Kiểu SD 80, công suất 0,8 KW
- Ắc quy(mf): 12v – 35Ah
- Hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS)
- Hệ thống đèn chiếu sáng và đèn báo hiệu gồm: đèn pha, đèn si nhan, đèn phanh,

đèn sương mù, đèn soi biển số, đèn trần trong xe, đèn báo áp suất dầu, đèn nạp ắc
quy, đèn báo mức xăng thấp.

- Hệ thống gió, sưởi ấm, điều hịa nhiệt độ, bộ gạt nước, rửa kính.
- Hệ thống âm thanh gồm dàn loa, radio.

1.2.6 Phần vận hành
Hệ thống treo trên xe bao gồm treo trước và treo sau:
-

Treo trước là hệ thống độc lập kiểu nến (mcpherson), kích thước địn treo
trên của hệ thống treo này giảm về bằng 0. Còn đầu trong của đòn treo dưới
được liên kết bản lề với dầm ơtơ, đầu ngồi liên kết với trục khớp nối dẫn
hướng mà điểm liên kết nằm trên đường tâm của trụ xoay đứng. Đầu trên của
giảm chấn ống thủy lực được liên kết với gối tựa trên vỏ ơtơ. Phần tử đàn hồi
là lị xo được đặt một đầu tì vào tấm chắn trên vỏ giảm chấn cịn một đầu tì
vào gối tựa trên vỏ ơtơ. Vì địn treo dưới chỉ gồm một thanh nén nên bố trí
thêm một thanh giằng ổn định. Ngồi ra đây là bánh xe dẫn hướng nên trụ
đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quanh trục của nó khi xe quay vòng

10


-

Treo sau là hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lị xo trụ, vì lị xo trụ chỉ
có khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng nên ngoài lị xo trụ phải bố trí
các phần tử hướng.

-

Lốp xe gồm bốn lốp chính và một lốp dự phịng, kích thước lốp xe
185/60R15.

-

Các bộ phận chính đều được lắp đặt trên vỏ xe nên đặc điểm chịu lực của xe
là vỏ chịu lực.

STT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
11


1
8

Mômen xoắn tối đa

NM/rpm

144/4200

CHƯƠNG
2:ĐẶC ĐIỂM
KẾT CẤU HỆ
THỐNG LÁI XE
TOYOTA VIOS

2.1 Giới thiệu
chung về hệ thống
lái ôtô


12


Bạn có thể đang sở hữu một chiếc ơ tơ được trang bị động cơ có cơng suất lớn và
hộp số có hiệu suất cao để có thể truyền hầu hết công suất mà động cơ sinh ra đến
bánh xe, nhưng nếu bạn không thể điều khiển các bánh xe làm cho chiếc xe di
chuyển theo hướng bạn mong muốn, thì động cơ cơng suất lớn hay hộp số có hiệu
suất cao cũng khơng cịn có ý nghĩa nữa bởi vì bạn khơng thể điều khiển chiếc xe
của mình di chuyển trên đường.
Hệ thống lái là một trong bảy hệ thống cơ bản, quan trọng nhất trên ô tô. Trong
khi động cơ và hệ thống truyền lực truyền công suất xuống bánh xe, thì hệ thống
lái dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển động theo một

quỹ đạo nhất định nào đó như: quay vịng trái, quay vòng phải, đi thẳng… Hệ
thống lái là một hệ thống khá phức tạp, nó được chia thành nhiều cụm cơ cấu và bộ
phận có chức năng riêng biệt hỗ trợ lẫn nhau.
2.1.1 Công dụng, phân loại hệ thống lái trên xe ô tô.
2.1.1.1 Công dụng của hệ thống lái ô tô
Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ơtơ nhờ quay vịng
các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển
động quay vịng của ơtơ khi cần thiết.

2.1 Hình Hệ thống lái ơtơ hiện nay
2.1.1.2 Phân loại hệ thống lái ơ tơ .
Có nhiều cách phân loại hệ thống lái trên xe ô tô:
13


a. Theo cách bố trí vành tay lái :
- Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái( hình 2.2)

Hình 2.2
- Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên phải theo chiều chuyển động của ơ tô

được dùng trên các loại ô tô của các nước có luật đi đường bên trái như Anh,
Nhật, Thụy Điển…( hình 2.3)

Hình 2.3
b. Theo số lượng cầu dẫn hướng:
- Hệ thống lái cầu trước:

14

Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước, loại này thường được trang bị
trên hầu hết các dịng xe ơ tơ du lịch hiện nay như TOYOTA Vios, TOYOTA
Camry, KIA Morning, KIA Cerato, HYUNDAI I10, HYUNDAI Elantra…và xe
thương mại như FORD Transit, HYUNDAI County…

Hình 2.4
- Hệ thống lái cầu sau:
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau, loại hệ thống lái này ít được trang
bị trên ơ tơ vì kết cấu hệ thống lái phức tạp khi phải bố trí thêm các trục và địn dẫn
từ phía trước đến phía sau, đồng thời địi hỏi việc trợ lực lái nhiều hơn khi xe tăng
tốc do lực quán tính làm tải trọng tập trung về phía cầu sau do đó làm tăng mức tiêu
hao nhiên liệu, nó thường được trang bị trên các loại máy nâng chuyển, xe chuyên
dùng…
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cả cầu trước và cầu sau, mục đích của việc
trang bị hệ thống lái trên các cầu nhằm để giảm bán kính quay vịng của ơ tơ, giúp
xe dễ quay vòng khi vận tốc thấp, giảm khả năng bị mịn bánh khơng được dẫn
hướng, đồng thời tăng sự ổn định cho xe khi di chuyển với vận tốc cao.

15


Hình 2.5
Loại hệ thống lái này được trang bị trên các dòng xe của nhà sản xuất Porsche như:
Panamera, Cayenne2018, 911 GT3, AG… và các nhà sản suất xe cao cấp khác như
Audi, Mercedes-Benz, BMW, Lexus…với phiên bản hiện đại hơn, được điều khiển
điện tử. Khi vận tốc xe trên 80km/h bánh phía sau sẽ tự động xoay cùng chiều với
bánh trước để làm tăng hiện tượng quay vòng thiếu của xe, giúp xe ổn định hơn.
Khi vận tốc xe dưới 50km/h, bánh sau sẽ quay ngược chiều với bánh trước để đảm
bảo xe dễ vào cua, người lái sẽ không bị cảm giác giằng vô lăng và nặng tay lái.

16


Hình 2.6
c. Theo kết cấu của cơ cấu lái
- Trục vít – thanh răng, hay cịn gọi là thước lái. Đây là kiểu cơ cấu lái dùng rất

phổ biến trên hầu hết các dòng xe du lịch hiện nay như TOYOTA Vios, Altis,
Camry, Fortuner, Mazda 3, Mazda 6, HONDA city, HONDA Civic, KIA Cerato,
KIA Morning… Sở dĩ thước lái được dùng phổ biến bởi vì sự đơn giản trong kết
cấu của nó, dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng xảy ra và cũng dễ dàng bố trí các hệ
thống trợ lực lái đi kèm

Hình 2.7

17


Cấu tạo của thước lái được biểu diễn như hình dưới đây.

Hình 2.8
Cấu tạo chính gồm một trục vít ăn khớp với thanh răng. Khi người lái xoay vô
lăng làm trục vít quay theo, trục vít ăn khớp với thanh răng nên làm cho thanh
răng di chuyển sang trái hoặc phải. Để kết hợp thước lái với moay-ơ bánh xe,
người ta bố trí thêm các khớp cầu hay cịn gọi là rotuyn, mỗi thước lái gồm một
cặp rotuyn lái trong và rotuyn lái ngoài. Các rotuyn và thanh răng tạo thành một
hệ dẫn động lái có hình thang, hay cịn gọi là hình thang lái.
d. Trợ lực lái
Có bao giờ bạn thắc mắc rằng, tạo sao một chiếc xe máy không cần trợ lực lái mà

việc điều đánh lái vẫn rất nhẹ nhàng trong khi một chiếc ô tô lại cần trợ lực lái? Bởi
vì tổng khối lượng của một chiếc ô tô rất lớn, tại trạng thái đứng yên, lực cản tác
dụng lên cơ cấu lái rất lớn làm cho người lái không thể xoay vô lăng được do đó
cần một hệ thống trợ lực lái đi kèm để hỗ trợ người lái. Các loại trợ lực lái thường
được bố trí trên ơ tơ hiện nay như: trợ lực lái thủy lực, trợ lực lái điện và trợ lực lái
thủy lực – điện tử.
-

Trợ lực lái thủy lực

Đây là loại trợ lực lái được trang bị đầu tiên trên ô tô. Cấu tạo của hệ thống trợ
lực lái này rất đơn giản: nó gồm hai đường ống dầu vào 2 khoang được chia sẵn
18


bên trong thước lái, các van điều hướng và một bơm dầu trợ lực được dẫn động
bởi động cơ để bơm dầu vào thước lái.

Hình 2.9
Dấu hiệu để nhận biết một chiếc ô tô đang trang bị hệ thống lái trợ lực bằng thủy
lực rất đơn giản, bạn chỉ cần mở nắp capo lên, nhìn xung quanh khoang động cơ,
nếu phát hiện thấy một nắp có ghi dịng chữ “Power Steering Fluid” thì loại trợ lực
đang trang bị trên xe của bạn là trợ lực lái thủy lực. Hầu hết các dịng xe du lịch
phổ thơng hiện nay như: Vios, Altis, Camry, FORD Focus, FORD Fiesta, KIA
Morning, KIA Cerato, HYUNDAI I10, elantra, Mazda3… đều được trang bị kiểu
trợ lực lái này.
-

Trợ lực lái điện

Đây là loại trợ lực lái sử dụng điện để khắc phục nhược điểm của trợ lực thủy lực.
Khi xe chạy với vận tốc cao, việc đánh lái sẽ trở nên rất nhẹ nhàng nên người lái dễ
bị mất cảm giác lái, người lái đánh lái một góc nhỏ nhưng xe quay vịng rất lớn, hệ
thống lái trợ lực bằng thủy lực không thể điều chỉnh để giảm trợ lực lái, do đó hệ
thống trợ lực lái điện được ra đời để khắc phục tình trạng này.
Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện rất đơn giản, nó gồm một mơ tơ điện, một trục vít
gắn cố định trên trục mơ tơ, trục vít ăn khớp với một bánh vít được gắn cố định
trên trục lái, mơ tơ sẽ được điều khiển bằng một bộ điều khiển thơng qua tín hiệu
của các cảm biến. Phương pháp trợ lực lái này thường được bố trí trên các dịng xe
Mercedes-Benz, Audi, BMW, Lexus…, các dòng xe hạng C của Toyota, Honda,
Kia, Mazda, Ford….

19


Hình 2.10
-

Trợ lực lái thủy lực – điện tử

Trợ lực lái thủy lực – điện tử gọi chính xác hơn là trợ lực lái thủy lực điều khiển
điện tử. Đúng như tên gọi của nó, hệ thống trợ lực này tương tự như hệ thống trợ
lực thủy lực, nhưng điểm khác biệt ở đây là các van điều hướng dầu thủy lực sẽ
được điều khiển bởi một bộ điều khiển thơng qua các cảm biến thay vì được đóng
mở một cách cơ khí do sự tác động của vơ lăng trong hệ thống trợ lực thủy lực
thông thường. Đây là phương pháp trợ lực lái đang được phổ biến hiện nay, nó được
trang bị trên nhiều dịng của Nissan, Infinity, Toyota, Lexus, BMW, Audi,
Mercedes-Benz, Honda, Ford, Mitsubishi…

Hình 2.11

20


2.1.3 Bố trí chung hệ thống lái xe Toyota Vios
- Vành lái (vô lăng): vành lái cùng với trục lái có nhiệm vụ truyền lực quay vịng

của người lái từ vành lái đến trục răng của cơ cấu lái.
- Cơ cấu lái: cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Vios là cơ cấu lái bánh răng trụ và

thanh răng. Nó có nhiệm vụ biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động
góc của địn quay đứng và khuyếch đại lực điều khiển trên vành tay lái.
- Dẫn động lái: dẫn động lái bao gồm trục lái, thanh ngang, trục rơ tuyn, cam quay.

Nó có nhiệm vụ biến chuyển động góc của địn quay đứng thành chuyển động góc
của trục bánh xe dẫn hướng.

Hình 2.12 Sơ đồ bố trí hệ thống lái trên Toyota Vios
(1: vô lăng, 2: trục lái, 3:thanh răng lái, 4: xi lanh trợ lực, 5: cảm biến tốc độ, 6:
bơm trợ lực, 7: bình chứa dầu, 8: van điều khiển, 9: thanh nối, 10: làm mát dầu trợ
lực, 11: rô tuyn)
2.2 Đặc điểm kế cấu hệ thống lái xe Toyota Vios
2.2.1 Cơ cấu lái
Cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Vios là loại bánh răng trụ - thanh răng:

21


Hình 2.13: Cơ cấu lái răng trụ - thanh răng
(1: bạc lệnh tâm, 2: ổ bi đỡ, 3: trục răng, 4: vít điều chỉnh, 5: dẫn hướng thanh răng,

6: lị xo nén, 7: thanh răng, 8:vỏ thanh răng, 9: kẹp, 10: bạc lót, 11: cao su chắn bụi,
12: đầu thanh răng, 14: thanh nối)
- Cơ cấu lái bánh răng trụ - thanh răng sử dụng chủ yếu trên các xe công suất bé.

Vỏ của cơ cấu lái được làm bằng gang, trong vỏ có bộ phận làm việc của cơ cấu
lái, gồm trục răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng, vỏ của cơ
cấu lái bánh răng trụ - thanh răng kết hợp làm luôn chức năng của thanh lái
ngang trong hình thang lái. Trục răng được chế tạo bằng thép, trục răng quay trơn
nhờ hai ổ bi đặt trong vỏ cơ cấu lái. Điều chỉnh các ổ này dùng một ecu lớn ép
chặt các ổ bi, trên vỏ ecu có phớt che bụi. Để đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng
thanh răng có cấu tạo nghiêng, phần cắt răng của thanh răng ở phía trái, phần
thanh cịn lại có tiết diện trịn. Khi vơ lăng quay,trục răng quay làm thanh răng
chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc trái trên hai bạc trượt. Sự di chuyển thanh
răng được truyền xuống thanh cam quay qua các đầu thanh răng và thanh lái. Cơ
cấu lái đặt trên vỏ xe, để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng thì trục
răng đặt nghiêng ngược chiều nghiêng của thanh răng, nhờ vậy sự ăn khớp của
bộ truyền lớn, làm việc êm.
-

Khi quay vành tay lái thông qua trục lái thì trục răng(3) sẽ làm dịch chuyển

thanh răng(7) qua trái hoặc phải. Hai đầu thanh răng được nối với bánh xe dẫn
hướng qua cá khớp cầu và thanh nối sẽ làm quay bánh xe dẫn hướng tương ứng
22


với góc đánh vành tay lái.Dẫn hướng thanh răng(5)giúp giữ thanh răng không bị
quay trong vỏ cơ cấu lái. Bạc lệnh tâm(1) để điều chỉnh ăn khớp giữa trục vít và
thanh răng, cịn vít điều chỉnh(4) để điều chỉnh khoảng hở mặt bên.
-

Cơ cấu lái loại răng trụ - thanh răng có ưu điểm như sau:

+ Kết cấu đơn giản gọn nhẹ do cơ cấu lái nhỏ và bản thân thanh răng có tác

dụng như thanh dẫn động lái nên không cần thanh ngang như ở các cơ cấu lái
khác
+

Ăn khớp răng trực tiếp nên độ nhạy cao

+

Ma sát trượt và lăn nhỏ kết hợp với sự truyền mômen tốt nên lực điều khiển

trên vành lái nhẹ
+

Cơ cấu lái được bao kín hồn tồn nên ít phải bảo dưỡng

2.2.2 Dẫn động lái
Dẫn động lái của xe Toyota Vios gồm trục lái chính và các thanh dẫn động
-

Trục lái bao gồm trục lái chính truyền chuyển động quay của vơ lăng tới cơ
cấu lái và ống đỡ trục lái để cố định trục lái chính vào thân xe. Đầu phía trên
của trục lái chính được làm thon và xẻ hình răng cưa, vô lăng được xiết vào
trục lái bằng một vành đai ốc. Trục lái của xe dạng ống lồng liên kết với cơ
cấu lái nhờ khớp các đăng.

23


Hình 2.14 Trục lái
(1: trục lái chính, 2: giá đỡ, 3: giá đỡ thấp, 4: ống trục lái, 5: trục lái chính ( phía
dưới)
-

Trên xe cịn được trang bị hệ thống lái có khả năng thay đổi góc nghiêng của
tay lái.

2.2.3 Trợ lực lái
Hệ thống trợ lực lái trên xe Toyota Vios là hệ thống trợ lực thủy lực. Trong đó
van phân phối, xy lanh lực đặt chung trong cơ cấu lái. Thanh răng của cơ cấu lái
cũng đồng thời là xy lanh lực của hệ thống trợ lực.
Ưu điểm của kiểu bố trí này là kích thước nhỏ gọn và có độ nhảy cao
Nhược điểm của kiểu bố trí này là kết cấu phức tạp, các chi tiết của dẫn động lái
chịu tải trọng lớn.

24