Giáo trình hệ thống lái (nghề công nghệ ô tô trình độ CĐTC)

NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG
TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG

GIÁO TRÌNH

HỆ THỐNG LÁI
NGHỀ : CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP/CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo QĐ số :
QĐ-CĐN, ngày tháng năm 201 của
Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang)

Tên tác giả : Đoàn Nguyễn Uyên Minh
Năm ban hành : 2018

0


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Giáo trình này đƣợc biên soạn bởi giáo viên Đồn Nguyễn Un Minh ,
khoa Cơ Khí Động Lực trƣờng Cao đẳng nghề An Giang, sử dụng cho việc tham
khảo và giảng dạy nghề công nghệ ô tô tại trƣờng Cao đẳng nghề An Giang. Mọi
hình thức sao chép, in ấn và đƣa lên mạng Internet không đƣợc sự cho phép của
Hiệu trƣởng trƣờng Cao đẳng nghề An Giang là vi phạm pháp luật.

1


LỜI GIỚI THIỆU
Để giúp cho việc giảng dạy và học tập của cán bộ giảng dạy và sinh viên
đƣợc tốt hơn, cuốn giáo trình mơ đun “ Hệ Thống Lái” đƣợc biên soạn. Cuốn giáo

trình về mơ đun này đƣợc biên soạn dựa theo chƣơng trình khung giảng dạy ngành
cơng nghệ ô tô của trƣờng Cao Đẳng Nghề An Giang ban hành.
Mô đun “Hệ Thống Lái” là một trong những mô đun chủ yếu đƣợc đƣa vào
giảng dạy trong ngành cơ khí ơ tơ. Mơ đun đƣợc đƣa vào giảng dạy cho sinh viên
ngành cơ khí ơ tơ vào khoảng năm học cuối khi sinh viên đã hoàn thành các mô
học, mô đun chuyên ngành: Kỹ thuật chung về ô tô, cơ cấu trục khuỷu- thanh
truyền, hệ thống nhiên liệu xăng, hệ thống nhiên liệu diesel, …Và học song song
với các mô đun: Hệ thống bôi trơn & làm mát, hệ thống đánh lửa, hệ thống phanh,
hệ thống lái, hệ thống truyền động,…
Mô đun này nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về cấu tạo,
nguyên lý làm việc của các bộ phận cơ bản trong hệ thống. nắm bắt về các kỹ năng
cơ bản về tháo, lắp, các nguyên nhân hƣ hỏng, kiểm tra hƣ hỏng và sửa chữa đƣợc
các chi tiết, các bộ phận, các cụm tổng thành của hệ thống.
Đồng thời, mô đun này còn giúp học sinh hiểu biết thêm về cấu trúc chung
cỏ hệ thống.
Đặc điểm tình hình xu hƣớng phát triển của nền kinh tế tồn cầu hiện nay, sẽ
là khơng đủ nếu sinh viên tốt nghiệp ra trƣờng chỉ biết hoặc hiểu về kỹ năng nghề mà sinh viên cần phải thành thạo về thực hành đến mức phải làm đƣợc điều đó. Vì
lý do đó, cuốn tài liệu này bao gồm cả phần lý thuyết và thực hành, điều này giúp
cho ngƣời học dễ nắm bắt đƣợc lý thuyết, đồng thời thực hiện tốt kỹ năng về tay
nghề.
Trong quá trình biên soạn, chắc chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong
các đồng nghiệp, các bạn sinh viên và bạn đọc đóng góp ý kiến để cuốn giáo trình
ngày càng đƣợc hoàn thiện hơn.

An Giang, ngày 6 tháng 03 năm 2018
Biên soạn
1. Đoàn Nguyễn Uyên Minh

2

MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

TRANG

1. Tuyên bố bản quyền

1

2. Lời giới thiệu

2

3. Mục lục

3

4. Bài mở đầu: HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ

7

I. Nhiêm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống lái.

7

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái.

9

1. Cấu tạo của hệ thống lái.

9

2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái.

10

III. Tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa các bộ phận của hệ thống lái.

25

1. Quy trình tháo lắp, kiểm và sửa chữa tra các bộ phận
của hệ thống lái.

25

2. Thực hành tháo, lắp và kiểm tra và sửa chữa các bộ phận
của hệ thống lái.

27

5. Bài 1: CƠ CẤU LÁI Ô TÔ

29

I. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại cơ cấu lái.

29

II. Cấu tạo nguyên lý hoạt động của cơ cấu lái.

29

1. Cấu tạo của cơ cấu lái.

29

2. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu lái.

30

III. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng và phƣơng pháp kiểm tra,
sửa chữa cơ cấu lái.

35

1. Hiện tƣợng và nguyên nhân hƣ hỏng.

35

2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa cơ cấu lái.

36

IV. Kiểm tra và sửa chữa cơ cấu lái.

38

1. Quy trình tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa cơ cấu lái.

38

2. Thực hành tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa cơ cấu lái.

39

6. Bài 2: DẪN ĐỘNG LÁI Ô TÔ

42

I. Nhiệm vụ, yêu cầu của dẫn động lái.

42

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của dẫn động lái.

46

1. Cấu tạo dẫn động lái.

46

2. Nguyên lý hoạt động dẫn động lái.

46

III. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng và phƣơng pháp kiểm tra,
3

sửa chữa dẫn động lái.

46

1. Hiện tƣợng và nguyên nhân hƣ hỏng.

46

2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa.

47

IV. Kiểm tra và sửa chữa dẫn động lái.

48

1. Quy trình tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa dẫn động lái.

48

2. Thực hành tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa dẫn động lái.

49

7. Bài 3: CẦU DẪN HƢỚNG Ô TÔ

53

I. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại cầu dẫn hƣớng.

53

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cầu dẫn hƣớng.

55

1. Cấu tạo của cầu dẫn hƣớng

55

2. Nguyên lý hoạt động của cầu dẫn hƣớng

56

III. Hiện tƣợng, nguyên nhân sai hỏng và phƣơng pháp kiểm tra,
sửa chữa cầu dẫn hƣớng.

61

1. Hiện tƣợng và nguyên nhân sai hỏng.

61

2. Phƣơng pháp kiểm tra và bảo dƣỡng sửa chữa.

61

IV. Kiểm tra và sửa chữa cầu dẫn hƣớng.

65

1. Quy trình tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa cầu dẫn hƣớng.

65

2. Thực hành tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa cầu dẫn hƣớng.

66

8. Bài 4: BỘ TRỢ LỰC LÁI Ô TÔ

67

I. Nhiệm vụ, yêu cầu và phaan loại bộ trợ lực lái.

67

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ trợ lực lái.

67

1. Bộ trợ lực lái kiểu chân khơng.

67

2. Bộ trợ lực lái kiểu khí nén.

76

III. Hiện tƣợng, nguyên nhân sai hỏng và phƣơng pháp kiểm tra,
sửa chữa bộ trợ lực lái.

78

1. Hiện tƣợng và nguyên nhân sai hỏng của bộ trợ lực lái.

78

2. Phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa bộ trợ lực lái.

79

IV. Sửa chữa bộ trợ lực lái.

80

1. Quy trình sửa chữa bộ trợ lực lái.

80

2. Thực hành Sửa chữa bộ trợ lực lái.

82

9. Bài 5: KỸ THUẬT LÁI Ô TÔ

94

I. Luật giao thông đƣờng bộ.

94

1. Quy định về phƣơng tiện giao thông

94
4


2. Quy định về ngƣời khi tham gia giao thông

94

3. Biển báo hiệu đƣờng bộ

94

II.Công tác kiểm tra xe an toàn.

96

1. Kiểm tra trƣớc khi khởi động động cơ.

96

2. Kiểm tra sau khi khởi động động cơ.

97

3. Kiểm tra trƣớc khi xe hoạt động.

97

4. Kiểm tra và bảo dƣỡng sau một ngày hoạt động.

97

III. Thao tác tay lái và tay số.

98

1. Các bộ phận trong buồng lái và chức năng.

98

2. Tƣ thế lái xe

99

3. Thao tác điều khiển vô lăng

100

4. Thao tác điều khiển tay số

101

IV. Thao tác điều khiển chân ly hợp, chân ga, chân phanh và
phanh tay.

102

1. Thao tác điều khiển chân ly hợp

102

2. Thao tác điều khiển chân ga

103

3. Thao tác điều khiển chân phanh

104

4. Thao tác khởi hành

105

5. Thao tác tăng, giảm số

105

6. Thao tác dừng xe

106

10. Tài liệu tham khảo

108

5


CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: HỆ THỐNG LÁI
Mã số mô đun: MĐ 26
Thời gian mô đun: 56 giờ

(LT: 14 giờ; TH: 38 giờ; KT: 4 giờ)

I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC:
- Vị trí: Mơ đun đƣợc bố trí dạy sau các mơn học/ mơ đun sau: MĐ 16, MĐ 17,
MĐ 18, MĐ 19, MH 20, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 24, MĐ 25.
- Tính chất: Mô đun chuyên môn nghề bắt buộc.
II. MỤC TIÊU CỦA MƠN HỌC:
1. Về kiến thức:
+ Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống lái ô tô
+ Giải thích đƣợc cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lái
+ Trình bày đƣợc cấu tạo và nguyên lý hoạt động các bộ phận của hệ thống lái
+ Phân tích đúng những hiện tƣợng, nguyên nhân sai hỏng chung và của các bộ
phận hệ thống lái ơ tơ
+ Trình bày đƣợc phƣơng pháp bảo dƣỡng, kiểm tra và sửa chữa những sai hỏng
của các bộ phận hệ thống lái ô tô
2. Về kỹ năng:
+ Tháo lắp, kiểm tra, bảo dƣỡng và sửa chữa các chi tiết của các bộ phận hệ
thống lái đúng quy trình, quy phạm và đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa
+ Sử dụng đúng các dụng cụ kiểm tra, bảo dƣỡng và sửa chữa đảm bảo chính
xác và an toàn
3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề cơng nghệ ô tô

+ Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.

6


Bài mở đầu: HỆ THỐNG LÁI Ô TÔ
Hệ thống lái ô tô rất quan trọng giúp ô tô ổn định đƣợc hƣớng chuyển động sang
trái hoặc phải. Sinh viên phải biết tổng quan và tầm quan trọng của hệ thống để có các
phƣơng pháp bảo dƣỡng sửa chữa phù hợp. Để giúp cho lái xe đƣợc an tồn trong q
trình chuyển động trên đƣờng.
Mục tiêu của bài:
- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại hệ thống lái
- Giải thích đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phƣơng pháp kiểm tra bảo
dƣỡng hệ thống lái
- Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dƣỡng các bộ phận của hệ thống lái đúng
yêu cầu kỹ thuật
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề cơng nghệ ơ tơ
- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.
N i dung bài:
I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÁI.
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống lái.
1.1. Nhiệm vụ.
Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hƣớng chuyển động của ơ tơ.
Duy trì chuyển động của ơ tơ theo một hƣớng nhất định nào đó.
1.2. Yêu cầu.
Đảm bảo khả năng quay vòng hẹp nhất
Độ rơ vành lái nhỏ
Lực đánh lái nhỏ
Giảm va đập từ bánh xe lên vành lái
Có khả năng ổn định chuyển động thẳng

1.3. Phân loại.
Theo cách bố trí vành tay lái
phải).

Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (khi chiều thuận đi đƣờng là chiều
Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (khi chiều thuận đi đƣờng là chiều

trái).
Theo kết cấu của cơ cấu lái
Trục vít - cung răng
Trục vít - con lăn
Bánh răng - thanh răng
7


Liên hợp (Trụcvít êcu - địn quay hay trục vít êcu thanh răng - cung răng ).
Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của bộ trợ lực
Trợ lực thuỷ lực.
Loại trợ lực khí (gồm cả cƣờng hóa chân khơng).
Loại trợ lực điện.
Theo số lƣợng cầu dẫn hƣớng:
Ơ tơ một cầu dẫn hƣớng

.
Hình 1.1 Hệ thống lái của ơ tơ buýt Hyundai
1. Bơm dầu, 2. Bình chứa dầu, 3. Cơ cấu lái trợ lực, 4. Vành lái, 5. Đòn
quay đứng, 6.Đòn nối dọc thứ nhất, 7. Đòn nối dọc thứ hai, 8. Địn quay phụ,
9.Địn quay ngang
Ơ tơ có hai cầu dẫn hƣớng
Với ơtơ tải có chiều dài lớn hệ thống lái

bố trí hai cầu phía trƣớc dẫn hƣớng

8


Hình1.2 Ơ tơ có hai cầu trƣớc dẫn hƣớng
1. Vành lái, 2. Địn dọc chính, 3. Địn quay phụ, 4. Đòn dẫn động cầu thứ hai
5. Đầu nối trợ lực, 6. Đoàn ngang cầu thứ nhất, 7. Cầu thứ nhất, 8. Đòn dọc phụ
9. Xy lanh lực, 10. Cầu thứ hai, 11. Địn ngang cầu thứ hai
Ơ tơ có tất cả các cầu dẫn hƣớng:
Để giảm bán kính quay vịng trên ơtơ bố trí tất
cả các cầu dẫn hƣớng. Hệ thống lái này thƣờng
đƣợc bố trí trên các ơ tơ có tính năng cơ động cao
và hoạt động ở các địa hình phức tạp.

1. Vành lái, 2. Van con trƣợt, 3. Xy lanh các cầu trƣớc, 4, Xy lanh các cầu sau
Hình1.3 Hệ thống lái cơ khí điều khiển bằng thủy lực
II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LÁI.
1. Cấu tạo của hệ thống lái.
Trên một số ơ tơ tải có trọng tải nhỏ, ơ tơ du lịch có cơng suất lít trung bình
và nhỏ khơng bố trí trợ lực lái, cấu tạo hệ thống lái gồm: cơ cấu lái, dẫn động lái
Các bánh răng trong cơ cấu lái không chỉ điều khiển các bánh trƣớc mà
chúng còn là các bánh răng giảm tốc đễ giảm lực quay vô lăng bằng cách tăng mô
men đầu ra.
Tỷ lệ giảm tốc đƣợc gọi là tỷ số truyền cơ cấu lái và thƣờng dao động giữa
18 và 20:1. Tỷ lệ càng lớn không những làm giảm lực đánh lái mà cịn u cầu
phải xoay vơ lăng nhiều hơn khi xe quay vòng.

9

1.1. Sơ đồ cấu tạo chung:

3
4
5
6
7

2
1

8

1

8

9

1. vành tay lái, 2. Trục tay lái, 3- Cơ cấu lái, 4.Đòn chuyển hƣớng, 5. Đòn
dọc, 6. Đòn quay, 7. Cam quay, 8. Đòn bên, 9. Địn ngang, 10.Dầm cầu
Hình 1.4 Hệ thống lái dẫn động cơ khí.
Hệ thống lái dẫn động cơ khí gồm: vành tay lái1,Trục tay lái 2,Cơ cấu lái
3, Đòn chuyển hƣớng 4, Đòn dọc 5, Đòn quay 6, Cam quay 7, Đòn bên 8, Đòn
ngang 9, Dầm cầu 10. Các đòn bên và đòn ngang cùng với dầm cầu tạo thành hình
thang gọi là hình thang lái.
1.2. Nguyên tắc hoạt động:
Khi muốn thay đổi hƣớng chuyển động của ô tô, ngƣời lái tác dụng một lực
vào vành tay lái ( sang trái hoặc sang phải), qua cơ cấu lái làm quay đòn chuyển

hƣớng. Đòn chuyển hƣớng đảy đòn dọc dịch chuyển làm cho đòn quay đẩy cam
quay quay. Đồng thời lúc đó các địn bên và địn ngang (hình thang lái) dịch
chuyển tạo sự quay các bánh xe dẫn hƣớng với những góc độ khác nhau theo tỉ lệ
nhất định để đảm bảo quay vịng khơng trƣợt.
1.3. Cấu tạo chi tiết cơ cấu lái:
Vành tay lái: Chức năng tiếp nhận momen quay từ ngƣời lái rồi truyền cho
trục lái.
Vành tay lái có cấu tạo tƣơng đối giống nhau ở tất cả các loại ơtơ. Nó bao
gồm một vành hình trịn và một vài nan hoa đƣợc bố trí quanh vành trong của vành
tay lái. Ngồi chức năng chính là tạo mơ men lái, vành tay lái cịn là nơi bố trí một
số bộ phận khác của ơtơ nhƣ : nút điều khiển cịi, túi khí an tồn, điều khiển mở
radio, cài đặt và chọn chế độ chạy xe……

10


Hình 1.5 Vành tay lái
Trục tay lái
Trục lái có hai loại: loại cố định khơng thay đổi đƣợc góc nghiêng, và loại
thay đổi đƣợc góc nghiêng.

1. Vơ lăng, 2. Trục lái chính 3. Ống trục lái
Hình 1.6 Trục tay lái cố định
Đối với loại khơng thay đổi đƣợc góc nghiêng thì trục lái gồm một thanh
thép hình trụ rỗng. Đầu trên của trục lái đƣợc lắp bằng then hoa với moayơ của
vành lái (vơ lăng) cịn đầu dƣới đƣợc lắp cũng bằng then hoa với khớp các đăng.
Trục chính đƣợc đỡ trong ống trục lái bằng các ổ bi. Ống trục lái đƣợc cố định trên
vỏ cabin bằng các giá đỡ. Vành lái có dạng một thanh thép hình trịn với một số
nan hoa (hai hoặc ba) nối vành thép với moayơ vành lái cũng bằng kim loại.
Moayơ có làm lỗ với các then hoa để ăn khớp then với đầu trên của trục lái.

11


Hình 1.7 Hệ thống lái thay đổi góc nghiêng
Đối với loại trục lái thay đổi đƣợc góc nghiêng thì ngồi những chi tiết kể
trên, trục chính khơng phải là một thanh liên tục mà đƣợc chia thành hai phần có
thể chuyển động tƣơng đối với nhau trong một góc độ nhất định nhờ kết cấu đặc
biệt của khớp nối. Tuỳ thuộc vào tƣ thế và khuôn khổ của ngƣời lái mà vành lái có
thể đƣợc điều chỉnh với góc nghiêng phù hợp.
Hệ thống lái có cơ cấu điều khiển vị trí vành lái
Thay đổi góc nghiêng vành lái:

Hình1.8 Hệ thống lái thay đổi góc nghiên
Cho phép ngƣời lái có thể điều chỉnh góc nghiêng vành tay lái theo phƣơng
thẳng đứng cho phù hợp với tƣ thế ngồi của ngƣời lái.
Thay đổi chiều dài trục lái:

Hình1.9 Hệ thống lái thay đổi chiều dài trục lái
12


Hệ thống lái có trục lái an tồn
Hệ thống lái có cơ cấu hấp thụ chấn động bố trí trên trục lái.

Hình1.10 Hệ thống lái có trục lái an tồn
Khi có lực mạnh tác dụng lên vành tay lái trong trƣờng hợp xe bị tai nạn,
trục lái vỡ vỏ trục sẽ hấp thụ năng lƣợng của chấn động bằng cách ép lại vỡ biến
dạng để giảm thiểu tác hại đối với ngƣời lái do va chạm.
Cơ cấu khóa tay lái:

Đây là cơ cấu vơ hiệu hố vơ lăng để chống trộm bằng cách khố trục lái
chính vào ống trục lái khi rút chìa khố điện. Có hai loại cơ cấu khoá lái: Ổ khoá
điện loại ấn, khoá điện loại nút bấm.
Hoạt động: Khi chìa khố điện ở vị trí ACC hoặc ON thì cữ chặn khố và
thanh khố bị cam của trục cam đẩy sang phải. Cần nhả khoá sẽ tụt vào rãnh trong
cữ chặn khoá ngăn cữ chặn khoá và thanh khoá dịch chuyển sang trái và do vậy
ngăn việc khố vơ lăng trong khi xe đang chạy.

Hình 1.11 Khi chìa khố điện ở vị trí ACC hoặc ON
Khi chìa khố điện chuyển từ vị trí ON sang ACC (tắt động cơ) thì cần nhả
khố sẽ đập vào mép trái của rãnh trong cữ chặn khoá, ngăn cữ chặn khoá và thanh
khoá dịch chuyển sang trái (và do vậy ngăn việc khố vơ lăng).

13


Hình 1.12 Khi chìa khố chuyển từ ON sang ACC
Khi chìa khố điện ở vị trí ACC: Chừng nào mà chìa khố điện khơng bị ấn
vào trong khi khố đang ở vị trí ACC, tấm đẩy sẽ bị lị xo phản hồi của rơ to ổ
khố đẩy ra ngồi. Do đó, tấm chặn nhơ ra ngồi và va vào thân khố ngăn rơ to và
chìa khố điện xoay về vị trí Khố.
Khi chìa khố điện chuyển từ vị trí ACC tới vị trí LOCK: Khi ta ấn chìa khố vào
trong khi ở vị trí ACC, rơ to và tấm đẩy cũng bị đẩy vào. Phần trên của tấm chặn sẽ
nhô lên vách chéo của rãnh trong tấm đẩy và phần thấp hơn của tấm đẩy chuyển
động vào trong trục cam. Chìa khố điện, tấm đẩy và trục cam sẽ tự do xoay theo
một khối thống nhất từ vị trí ACC tới vị trí LOCK. Tuy nhiên do đầu của cần nhả
khố vẫn bị chìa khố giữ xuống, cữ chặn khố và thanh khố khơng thể dịch
chuyển đƣợc sang trái.

Hình 1.13 Khi chìa khố điện ở vị trí ACC

Khi rút chìa khố điện ra: Khi rút chìa khố điện ra khỏi rơ to, cần nhả khố
tách ra khỏi (dịch chuyển lên) cữ chặn khoá, và thanh khoá sẽ chui vào rãnh trục
lái chính và khố trục lái chính.

14


Hình 1.14 Khi khóa điện chuyển từ ACC sang LOCK
Thanh dẫn động lái

14

3/28/2018

1.4. Hệ thống lái có trợ lực:
Đối với ôtô tải có trọng tải lớn, xe khách loại vừa và lớn thì lực tác dụng lên
vành tay lái rất lớn, để làm giảm nhẹ lực tác dụng lên vành tay lái khi điều khiển hệ
thống lái bố trí thêm trợ lực lái, hiện nay để tăng tính an tồn cho ơtơ chuyển động
ở tốc độ cao thì cả trên các loại ơ tơ con cũng đƣợc bố trí trợ lực.

15


Hệ thống lái có trợ lực loại trục vít thanh răng:xy lanh lực bố trí trên hình
thang lái; van phân phối bố trí tại cơ cấu lái dùng trên các ô tô con

Hoạt động của trợ lực lái thủy lực

16

Hệ thống lái có trợ lực sử dụng cơng suất của động cơ để dẫn động bơm trợ
lực lái tạo áp suất thủy lực. Khi xoay vô lăng sẽ chuyển mạch một đƣờng dẫn dầu
tại van điều khiển. vì áp suất dầu đẩy pít tơng trong xi lanh trợ lực lái, lực cần để
điều khiển vô lăng sẽ giảm. Cần phải định kỳ kiểm tra sự rò rỉ dầu
Bộ trợ lực có nhiều vị trí đặt tuỳ vào cấu tạo hệ thống lái, thông thƣờng đƣợc
đặt tại cơ cấu lái, hoặc trên hình thang lái.

Vị trí đặt van phân phối và xy lanh lực: a-xy lanh lực đặt riêng, van phân
phối đặt tại cơ cấu lái; b-van phân phối và xy lanh lực đặt riêng; c-van phân phối
và xy lanh lực đặt tại một vị trí ngồi cơ cấu lái.

17


1. Nắp, 2. Đệm làm kín, 3. Nắp, 4. Vỏ cơ cấu lái, 5. Pittơng, 6. Vịng hãm, 7
.Trục vít, 8. 19. Đai ốc, 9. Ống dẫn bi, 10. Bi, 11. Xéc măng, 12. Nắp trƣớc, 13. Ổ
bi chặn, 14. Gioăng làm kín, 15. Cửa dầu, 16. Con trƣợt phân phối, 17. Vỏ van
phân phối, 18. Đệm, 20. Nắp trên, 21. Cơ cấu phản ứng. 22. Kênh dẫn dầu, 23.
Cung răng rẻ quạt, 24. Đòn quay đứng, 25. Trục đòn quay, 26. Chốt định vị, 27.
Đệm chặn, 28. Vít điều chỉnh, 29. Bulơng, 30. 31. Phớt làm kín, 32. Gioăng làm
kín. 33. Nút tháo dầu.
Hình 1.14 Cấu tạo các chi tiết của hệ thống lái có trợ lực thủy lực loại van
cánh
Các bộ phận chính của hệ thống lái có trợ lực gồm: bơm, van điều khiển, xy
lanh trợ lực, hộp cơ cấu lái (bót lái). Hệ thống lái sử dụng công suất động cơ để
dẫn động cho bơm trợ lực tạo ra áp suất. Nếu các bộ phận trên làm liền nhau thì có
tên là bộ trợ lực liền, còn nếu hộp tay lái và xy lanh lực làm rời nhau sẽ là bộ trợ
lực dời.
Khi xoay vô lăng sẽ chuyển mạch một đƣờng dẫn dầu tại van điều khiển.

Nhờ áp suất dầu này mà píttơng trong xy lanh trợ lực đƣợc đẩy đi và làm quay
bánh xe dẫn hƣớng. Do vậy, nhờ áp suất dầu thuỷ lực mà lực đánh lái vô lăng sẽ
giảm đi và không phải quay tay lái quá nhiều. Do yêu cầu của hệ thống phải tuyệt
đối kín nên cần phải định kỳ kiểm tra sự rò rỉ dầu để đảm bảo rằng hệ thống lái làm
việc hiệu quả và an toàn.
Cấu tạo chi tiết:
Bơm trợ lực lái kiểu cánh gạt:

Trợ lực lái là một thiết bị thủy lực đòi hỏi áp suất cao. Thiết bị này sử dụng
lực của động cơ để dẫn động bơm trợ lực lái tạo áp suất thủy lực. Trong bơm sử
dụng các cánh gạt.
Bơm trợ lực lái kiểu van trƣợt: Bơm van trƣợt tạo ra áp suất thuỷ lực lớn
nhất khoảng 90 kG/cm2. Hiệu suất: 0,7 – 0,75.
Ƣu điểm của loại bơm này là kết cấu và công nghệ đơn giản dễ chế tạo, khối
lƣợng nhỏ, giá rẻ tuy nhiên các chi tiết khơng bền, nhanh hỏng hóc.

18


1. Bình chứa dầu, 2. Vỏ phiến trƣợt, 3. Lị xo ép phiến trƣợt, 4. Phiến tỳ,
5. Rôto lệch tâm quay, 6. Phiến trƣợt, 7. Cụm van điều tiết, 8. Vỏ bơm, 9. Nắp
bơm
Hình 1.15 Bơm trợ lực lái kiểu van trƣợt.
Bình dầu (1) đƣợc làm bằn chất dẻo hay dập bằng thép, có thể đƣợc gắn trực
tiếp lên bơm hay gắn rời và đƣợc nối với bơm bằng hai ống mềm. Vỏ bơm (2)
đƣợc gia cơng chính xác, bằng thép, bên trong vỏ có các rãnh, tại các rãnh có phiến
trƣợt (6), lị xo (3) và phiến tỳ (4). Rơto (5) hình trụ có dạng lệch tâm đặt bên trong
vỏ phiến trƣợt (2), bề mặt của rôto đƣợc gia cơng tinh đặt độ bóng cao. Dƣới sức
ép của lị xo (3) các phiến trƣợt bị ép sát vào bề mặt của rơ to.
Khi rơ to (5) quay thể tích nằm giữa phiến tỳ (4), phiến gạt (6) và cỏ (2) thay

đổi. Khi thể tích tăng chất lỏng đƣợc nạp vào khoang thể tích này và khi thể tích
giảm chất lỏng đƣợc ép ra ngồi. Nhƣ vậy một vịng quay của rơ to phiến gạt thực
hiện đƣợc một hành trình làm việc.
Bơm phiến trƣợt có cấu tạo gọn, các chi tiết bền và có hiệu suất làm việc khá
cao. Tuy nhiên giá thành chế tạo loại bơm này hơi cao.
Áp suất dầu tạo ra trong khoảng (60 ÷ 80) kG/cm2.
Cũng giống nhƣ bơm cánh gạt, để đảm bảo cho quá trình làm việc trên bơm
phiến trƣợt cùng yêu cầu lắp đặt các thiết bị phụ trợ khác nhƣ: van an tồn, van
điều khiển lƣu lƣợng và thiết bị bù khơng tải.
Ngoài hai loại bơm đã đƣợc giới thiệu ở trên còn một số loại bơm thuỷ lực
khác cũng đƣợc sử dụng trong các bộ trợ lực thuỷ lực tuy nhiên do đặc điểm về kỹ
thuật nên không đƣợc sử dụng phổ biến trên các loại bộ trợ lực ngày nay nhƣ: Bơm
piston, bơm bánh răng, bơm trục vít.

19


Bình chứa: Bình chứa cung cấp dầu trợ lực lái. Nó đƣợc lắp trực tiếp vào
thân bơm hoặc lắp tách biệt. Nếu khơng lắp với thân bơm thì sẽ đƣợc nối với bơm
bằng hai ống mềm. Thơng thƣờng, nắp bình chứa có một thƣớc đo mức để kiểm tra
mức dầu. Nếu mức dầu trong bình chứa giảm dƣới mức chuẩn thì bơm sẽ hút
khơng khí vào gây ra lỗi trong vận hành. Vì vậy phải kiểm tra định kỳ kiểm tra
mức dầu trợ lực lái, nếu thấp hơn mức cho phép hãy bổ xung bằng loại dầu phù
hợp. Nếu không khí lọt vào hệ thống phải tìm cách xả hết khơng khí.

Hộp cơ cấu lái:

Hình 1.16 Hộp cơ cấu lái
Đặc điểm: Pít tơng trong xi lanh trợ lực đƣợc đặt trên thanh răng, và thanh
rang dịch chuyển do áp suất dầu tạo ra từ bơm trợ lực lái tác động lên pít tơng theo

cả hai hƣớng. Một phớt dầu trên pít tơng ngăn dầu rị rỉ ra ngồi.
Trục van điều khiển đƣợc nối với vô lăng. Khi vô lăng ở vị trí trung hồ (xe
chạy thẳng) thì van điều khiển cũng ở vị trí trung hồ do đó dầu từ bơm trợ lực lái
20


khơng vào khoang nào mà quay trở lại bình chứa. Tuy nhiên, khi vơ lăng quay theo
hƣớng nào đó thì van điều khiển thay đổi đƣờng truyền do vậy dầu chảy vào một
trong các buồng. Dầu trong buồng đối diện bị đẩy ra ngồi và chảy về bình chứa
theo van điều khiển.
Hiện nay có 3 loại van điều khiển khác nhau để điều khiển sự chuyển đổi
đƣờng dẫn đó là các van cuộn cảm, van quay và các van cánh. Tất cả các loại van
đó đều có một thanh xoắn nằm giữa trục van điều khiển và trục vít.
Van điều khiển vận hành theo mức độ xoắn của thanh xoắn.
Phân loại van điều khiển: Ngƣời ta bố trí van điều khiển trong hộp cơ cấu
lái. Hộp cơ cấu lái có thể là cơ cấu lái có trợ lực loại trục vít-thanh răng hoặc cơ
cấu lái có trợ lực loại bi tuần hoàn. Van điều khiển là một trong ba loại: loại van
quay, loại van ống hoặc van cánh. Hiện nay, van quay đƣợc sử dụng trong nhiều
kiểu xe.

Hình 1.17 Một số loại van điều khiển
1.5. Bộ trợ lực lái sử dụng trợ lực khí nén
1.5.1. Cấu tạo

21


1Xilanh, 2. Pittơng , 3,7,15. Đƣờng dẫn khí, 4. Bình chứa khí, 5. Máy nén
khí, 6. Đồng hồ đo áp suất khí, 8.14. Lỗ thơng với khí trời, 13. Van kép, 10. Địn
ngang đóng mở van kép, 11.Địn quay dẫn động địn ngang, 10. 2.20. Thanh dẫn

động, 16.Vơ lăng, 17. Trục lái, 18. Cơ cấu lái (trục vít a –bánh vít b ), 19. Địn
quay đứng cố định với trục của bánh vít, 21. Cần đẩy của pittơng, 22.Thanh(địn)
kéo dọc, 23. Đòn ngang, 24. Cam hay ngỗng trục, 25. Bánh xe dẫn hƣớng, 26. Trục
hay chốt đứng, 27. Thanh nối của hình thang lái.
Hình 1.18 Bộ trợ lực lái loại khí
1.5.2. Nguyên lý hoạt động
Khi thay đổi hƣớng chuyển động của ơtơ giả sử quay vịng sang bên trái,
ngƣời lái xe phải xoay vành tay lái hay vô lăng 16 ( theo chiều mũi tên ), qua trục
lái 17, cơ cấu lái 18, đòn quay đứng 19, thanh 20 dịch chuyển sang trái kéo thanh
12 và đòn 11, làm cho địn ngang 10 đẩy van kép 9 đi xuống.
Khí nén từ bình chứa 4, theo đƣờng 7 vào buồng hay khoang A lên buồng B
rồi theo đƣờng 3 tới khoang D của xilanh 1, đẩy pittông 2 sang trái, qua cần 21,
thanh 12, thanh kéo dọc 22, đòn quay ngang 23, cam hay ngỗng trục 24 làm cho
bánh xe dẫn hƣớng 25 quay sang trái. Lúc này khoang E của xilanh 1 vẫn đƣợc
thơng với khí trời nhờ đƣờng 15, buồng B phẩy, buồng C phẩy và lỗ 14. Khi cần
vịng xe sang phải, thì phải xoay vơ lăng theo chiều ngƣợc lại và trình tự quá trình
xảy ra tƣơng tự nhƣng van kép 9 đóng đƣờng dẫn khí từ buồng A sang buồng B,
đồng thời lối thông khoang D, buồng B và buồng C với khí trời. Van kép 13 đi
xuống khí từ buồng A vào buồng B phẩy theo đuờng 15 vào khoang E đẩy pittông
2 sang bên phải, làm cho bánh xe dẫn hƣớng 25 lại quay sang bên phải.
1.6. Một số hệ thống lái trợ lực lái hiện đại đang đƣợc sử dụng

22


1.6.1. EHSP ( Trợ lực lái thủy lực - điện)
Nhìn chung một hệ thống lái có trợ lực sử dụng lực động cơ để dẫn động
bơm trợ lực tạo áp suất thủy lực. EHPS là một hệ thống lái có trợ lực sử dụng mô
tơ để tạo sap suất thủy lực và giảm lực cần thiết để điều khiển vô lăng. Do hệ thống
này giảm phụ tải trong động cơ, nên nó nâng cao tiết kiệm nhiên liệu. ECU kiểm

sốt tốc độ quay mô tơ( lƣợng xả của bơm) theo các thơng số tốc độ xe và góc
quay của vơ lăng
1.6. 2 Trợ lực lái bằng điện (EPS)

Nhƣ ở phần trên đã đề cập đến, trợ lái thuỷ lực sử dụng công suất động cơ để
tạo áp suất thuỷ lực và tạo mômen trợ lực, do vậy làm tăng phụ tải động cơ, dẫn
đến tốn nhiên liệu Do EPS dùng mô tơ điện nên không cần công suất động cơ và
làm cho việc tiết kiệm nhiên liệu tốt hơn. Hệ thống EPS có các thiết bị chính nhƣ
sau: ECU của EPS nhận tín hiệu từ các cảm biến, đánh giá tình trạng xe và quyết
định dịng điện cần đƣa vào động cơ điện một chiều để trợ lực.
Cảm biến mômen: Khi ngƣời lái xe điều khiển vô lăng, mô men lái tác động
lên trục sơ cấp của cảm biến mô men thơng qua trục lái chính. Ngƣời ta bố trí các
vòng phát hiện 1 và 2 trên trục sơ cấp (phía vơ lăng) và vịng 3 trên trục thứ cấp
(phía cơ cấu lái). Trục sơ cấp và trục thứ cấp đƣợc nối bằng một thanh xoắn.
Các vịng phát hiện có cuộn dây phát hiện kiểu khơng tiếp xúc trên vịng
ngồi để hình thành một mạch kích thích. Khi tạo ra mô-men lái thanh xoắn bị
xoắn tạo độ lệch pha giữa vòng phát hiện 2 và 3. Dựa trên độ lệch pha này, một tín
hiệu tỷ lệ với mơ men vào đƣợc đƣa tới ECU. Dựa trên tín hiệu này, ECU tính tốn
mơ men trợ lực cho tốc độ xe và dẫn động mô tơ.

23


Mô tơ điện một chiều (DC) và cơ cấu giảm tốc
Mô tơ DC bao gồm rô to, stato và trục chính. Cơ cấu giảm tốc bao gồm trục
vít và bánh vít. Mơ-men do rơ to tạo ra truyền tới cơ cấu giảm tốc.
Sau đó, mơ men này đƣợc truyền tới trục lái. Trục vít đƣợc đỡ trên các ổ đỡ
để giảm độ ồn. Ngay dù mô tơ DC bị hỏng khơng chạy chuyển động quay của trục
lái chính và cơ cấu giảm tốc vẫn không bị cố định nên vô lăng vẫn có thể điều
khiển.

Hình 1.19 Mơ tơ điện một chiều
1.6. 3. Trợ lực lái phi tuyến mới
Hoạt động: PPS loại mới ( Trợ lái phi tuyến tính làm thay đổi vận hành vô
lăng phù hợp với tốc độ xe ở tốc độ chạy chậm lực đánh lái nhe hơn và ở tốc độ
cao lực đánh lái nặng hơn

24