Khai thác kỹ thuật hệ thống lái trên xe fortuner 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINH
BỘ MƠN CƠ KHÍ Ơ TƠ
--------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TRÊN
XE FORTUNER 2015

Sinh viên: UTC2er
Chuyên ngành: Kỹ thuật ơ tơ
Hệ: Chính quy

Khóa: 66

Người hướng dẫn:

Hồ Chí Minh - 2022


Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỤC LỤC...............................................................................................................i
DANH MỤC CÁC BẢNG...................................................................................iii
DANH MỤC CÁC HÌNH....................................................................................iv
MỞ ĐẦU.................................................................................................................1
Chương I. Tổng quan về hệ thống lái..................................................................2
1.1. Tổng quan về hệ thống lái..................................................................................2

1.1.1. Công dụng...................................................................................................
1.1.2. Phân loại.....................................................................................................
1.1.3. Yêu cầu.......................................................................................................
1.2. Cấu tạo chung của hệ thống lái trên ô tô..........................................................4
1.2.1. Vành tay lái và trục lái................................................................................
1.2.2. Cơ cấu lái....................................................................................................
1.2.3. Dẫn động lái................................................................................................
1.2.4. Trợ lực lái.................................................................................................
1.2.5. Các thông số đánh giá hệ thống lái...........................................................
1.3. Giới thiệu ô tô TOYOTA FORTUNER 2015.................................................13
1.3.1. Các thơng số kỹ thuật chính của ơtơ TOYOTA FORTUNER 2015.........
1.3.2. Khái quát hệ thống lái trên ô tô TOYOTA FORTUNER.........................

Chương II. KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ TOYOTA
FORTUNER 2015................................................................................................16
2.1. Sơ đồ chung của hệ thống lái trên xe Toyota Fortuner.................................16
2.2. Nguyên lý làm việc hệ thống lái xe Toyota Fortuner 2015............................18
2.3. Nguyên lý hoạt động van phân phối................................................................19
2.4. Cấu tạo một số chi tiết trên hệ thống lái.........................................................23
2.4.1. Vành tay lái...............................................................................................
2.4.2. Trục lái và trục các đăng lái......................................................................
2.4.3. Cơ cấu lái..................................................................................................
2.4.4. Dẫn động lái..............................................................................................
2.4.5. Bơm trợ lực lái..........................................................................................
2.4.6. Xy lanh lực................................................................................................
2.4.7. Van phân phối............................................................................................
GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

i

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG III. KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI TOYOTA
FORTUNER 2015................................................................................................31
3.1. Quy định về bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái...............................................31
3.1.1. Các văn bản quy định................................................................................
3.1.2. Quy định của nhà sản suất ơ tơ.................................................................
3.2. Chẩn đốn những hư hỏng của hệ thống lái ôtô Toyota Fotuner 2015 và
biện pháp khắc phục.....................................................................................................32
3.2.1. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống lái............................................
3.2.2. Độ rơ vành tay lái tăng..............................................................................
3.2.3. Lực trên vành tay lái gia tăng hay không đều...........................................
3.2.4. Áp suất của trợ lực lái thủy lực hệ thống lái khơng ổn định.....................
3.2.5. Góc đặt bánh trước bị sai..........................................................................
3.3. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống lái ô tô Toyota Fortuner 2015........................39
3.3.1. Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống lái...............................................................
3.3.2. Phương pháp kiểm tra và sữa chữa một số chi tiết trong hệ thống lái......
3.3.3. Nội dung bảo dưỡng sửa chữa một số hư hỏng cụ thể..............................

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................56
PHỤ LỤC TRA KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA
FORTUNER 2015................................................................................................57

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

ii


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
CHƯƠNG I
Bảng 1.1. Các thơng số kỹ thuật chính của xe Toyota Fortuner................................14
CHƯƠNG II
Bảng 2.1. Các thơng số kỹ thuật chính của các chi tiết trong hệ thống lái ô tô.........23
CHƯƠNG III
Bảng 3.1. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống lái............................................32
Bảng 3.2. Bảng nội dung kiểm tra độ rơ vành tay lái................................................50
Bảng 3.3. Bảng nội dung kiểm tra lực đánh lái.........................................................51
Bảng 3.4. Bảng nội dung kiểm tra rơ tuyn lái ngồi..................................................52
Bảng 3.5. Bảng nội dung kiểm tra rô tuyn lái trong và trục bánh răng.....................53

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

iii


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH
CHƯƠNG I
Hình 1.1. Cấu tạo chung hệ thống lái..........................................................................4
Hình 1.2. Vành tay lái và trục lái.................................................................................4
Hình 1.3. Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng................................................................5
Hình 1.4. Địn quay......................................................................................................6
Hình 1.5. Khớp cầu và địn ngang...............................................................................6
Hình 1.6. Cấu tạo khớp cầu.........................................................................................7
Hình 1.7. Hình thang lái trên xe có dầm cầu liền........................................................8
Hình 1.8. Hình thang lái trên hệ thống treo độc lập....................................................8

Hình 1.9. Góc dỗng....................................................................................................8
Hình 1.10. Góc nghiêng dọc........................................................................................9
Hình 1.11. Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng......................................................9
Hình 1.12. Độ chụm của bánh xe..............................................................................10
Hình 1.13. Kết cấu liên kết địn dẫn động ngang và cụm khớp cầu..........................10
Hình 1.14. Xe Toyota Fortuner 2015........................................................................13
Hình 1.15. Hình dáng và kích thước xe.....................................................................13
CHƯƠNG II
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí hệ thống lái trên xe Toyota Fortuner.....................................16
Hình 2.2. Hệ thống lái của xe với động cơ 2TR-FE..................................................17
Hình 2.3. Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng - thanh răng........................................17
Hình 2.4. Nguyên lý hoạt động van phân phối ở vị trí trung gian.............................20
Hình 2.5. Đường đi của dầu ở vị trí trung gian..........................................................20
Hình 2.6. Nguyên lý hoạt động van phân phối ở vị trí quay vịng sang phải............21
Hình 2.7. Đường đi của dầu ở vị trí quay vịng sang phải.........................................21
Hình 2.8. Ngun lý hoạt động van phân phối ở vị trí quay vịng sang trái..............22
Hình 2.9. Đường đi của dầu ở vị trí quay vịng sang trái..........................................22
Hình 2.10. Vành tay lái..............................................................................................24
Hình 2.11. Túi khí......................................................................................................24
Hình 2.12. Cơ cấu lái loại bánh răng - thanh răng.....................................................25
Hình 2.13. Kết cấu khớp cầu của thanh kéo bên (rơ - tuyn ngồi)............................27
Hình 2.14. Bơm kiểu phiến gạt..................................................................................27
GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng
iv


Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.15. Cấu tạo bơm trợ lực.................................................................................28
Hình 2.16. Xi lanh lực trên xe Toyota Fortuner........................................................29
Hình 2.17. Van phân phối kiểu quay.........................................................................30

CHƯƠNG III
Hình 3.1. Dấu hiệu nhận biết bánh xe trước khi bị q mịn.....................................33
Hình 3.2. Bơm trợ lực lái...........................................................................................34
Hình 3.3. Kiểm tra vịng bi phía trước.......................................................................34
Hình 3.4. Điều chỉnh góc camber..............................................................................37
Hình 3.5. Điều chỉnh góc caster................................................................................38
Hình 3.6. Kiểm tra và điều chỉnh bán kính quay vịng..............................................38
Hình 3.7. Điều chỉnh góc đặt bánh sau......................................................................39
Hình 3.8. Kiểm tra áp suất dầu..................................................................................41
Hình 3.9. Kiểm tra độ rơ của vành tay lái.................................................................42
Hình 3.10. Kiểm tra độ chụm bánh xe.......................................................................43
Hình 3.11. Sửa chữa một số hư hỏng trong hệ thống................................................43
Hình 3.12. Kiểm tra độ cong vênh của thanh răng....................................................45
Hình 3.13. Kiểm tra độ kín khít của piston xilanh trợ lực.........................................46
Hình 3.14. Vị trí bơm trợ lực.....................................................................................47
Hình 3.15.Kiểm tra khe hở khớp nối.........................................................................49
Hình 3.16. Kiểm tra độ dơ khớp cầu.........................................................................49
Hình 3.17. Kiểm tra khớp đầu thanh ổn định............................................................49

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

v


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Kể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực khơng ngừng phát triển và đạt được
thành tựu to lớn.
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, SUZUKI ... 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.
Ngày nay với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô đã chế
tạo ra nhiều loại ơtơ với hệ thống lái có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảo vấn đề an
tồn và tính cơ động của ôtô.
Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được nhận đề tài “khai thác kỹ thuật hệ thống lái
ô tô con dựa cơ sở trên ô tô FORTUNER 2015”. Nội dung của đề tài này giúp em hệ
thống được những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ơtơ nói chung
và hệ thống lái của ơtơ TOYOTA FORTUNER nói riêng, từ đây có thể đi sâu nghiên
cứu về chuyên môn.
Tập đồ án này trang bị cho người sử dụng, vận hành ơtơ có những kiến thức cơ bản
về hệ thống lái trên ôtô. Trong q trình làm việc của hệ thống lái khơng thể tránh khỏi
những hư hỏng hao mòn các chi tiết vì vậy đề tài này cịn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng,
sửa chữa.

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

1


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI
1.1. Tổng quan về hệ thống lái
1.1.1. Công dụng
Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dùng để giữ cho ôtô máy kéo chuyển động theo

một hướng xác định nào đó và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết theo tác
động của người lái.
Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái tiếp
nhận lực tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ
vành tay lái tới cơ cấu lái, cơ cấu lái tăng mômen truyền từ vành lái tới các thanh dẫn
động lái, các thanh dẫn động lái truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe
dẫn hướng. Kết cấu lái phụ thuộc vào cơ cấu chung của xe và của từng chủng loại xe.
Để quay vịng được thì người lái cần phải tác dụng vào vành tay lái một lực.
Đồng thời cần có một phản lực sinh ra từ mặt đường lên mặt vng góc với bánh xe.
Để quay vịng đúng thì các bánh xe dẫn hướng phải quay quanh một tâm quay tức
thời khi quay vòng
1.1.2. Phân loại
a. Theo vị trí bố trí vành tay lái
Vành tay lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động) dùng cho các nước có luật đi
đường bên phải như Việt Nam, Pháp, Mỹ, ...
Vành tay lái bố trí bên phải: dùng cho các nước thừa nhận luật đi đường bên trái như
Anh, Thuỵ Điển, Nhật ...Sở dĩ được bố trí như vậy là để đảm bảo tầm quan sát của
người lái, đặt biệt là khi vượt xe.
b. Theo kết cấu cơ cấu lái
Cơ cấu lái loại trục vít - Cung răng
Cơ cấu lái loại trục vít - Chốt quay
Cơ cấu lái loại trục vít - Con lăn
Cơ cấu lái loại bánh răng - Thanh răng
Cơ cấu lái loại thanh răng liên hợp (Trục vít - Liên hợp êcu bi - Thanh răng - Cung
răng)

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

2

Đồ án tốt nghiệp
c. Theo số lượng bánh xe chuyển hướng
Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cầu trước
Các bánh xe dẫn hướng nằm ở cầu sau
Các bánh xe nằm ở tất cả các cầu
d. Theo kết cấu và nguyên lí làm việc của trợ lái
Hệ thống lái có trợ lực thuỷ lực;
Hệ thống lái có trợ lực khí (khi nén hoặc chân khơng);
Hệ thống lái có trợ lực điện;
Hệ thống lái có trợ lực cơ khí;
Ngồi ra cịn có thể phân loại theo: Số lượng các bánh xe dẫn hướng (các bánh dẫn
hướng chỉ ở cầu trước, ở hai cầu hay tất cả các cầu), theo sơ đồ bố trí trợ lực lái.
1.1.3. u cầu
Đảm bảo quay vịng ơ tô thật ngoặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích
rất bé.
Đảm bảo lực đặt lên vành tay lái bé.
Đảm bảo động học quay vịng đúng trong đó các bánh xe của tất cả các cầu phải lăn
theo những vịng trịn đồng tâm.
Đảm bảo ơ tơ chuyển động thẳng ổn định.
Đảm bảo khả năng an toàn bị động của xe, đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hơn
hiệu suất nghịch để giảm tác động từ mặt đường qua cơ cấu lái lên vơ lăng.
Đảm bảo tính tùy động.

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

3


Đồ án tốt nghiệp

1.2. Cấu tạo chung của hệ thống lái trên ô tô
Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống lái như Hình 1.1

Hình 1.1. Cấu tạo chung hệ thống lái

1- Vành tay lái (vô lăng); 2- Trục lái; 3- Cơ cấu trục lái; 4- Đòn quay
đứng; 5- Đòn kéo dọc; 6- Đòn quay trên; 7,9- Đòn quay bên;
8- Đòn ngang liên kết; 10- Dầm cầu; 11,12- Bánh xe dẫn hướng.
1.2.1. Vành tay lái và trục lái
Vành tay lái có nhiệm vụ tạo ra mơmen điều khiển tác động lên hệ thống lái.
Mơmen điều khiển này có giá trị bằng lực người lái tác động nhân với bán kính vành
lái.
Trục lái có nhiệm vụ truyền mơmen điều khiển từ vành lái đến cơ cấu lái.
Trên vành tay lái và trục lái thường bố trí các thiết bị điều khiển phục vụ q trình
điều khiển, sử dụng ơ tơ như: cịi, cơng tắc điện điều khiển đèn, gạt nước mưa...

Hình 1.2. Vành tay lái và trục lái

1- Vành tay lái; 2- Ống trượt trục lái; 3- Trục lái;
GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

4


Đồ án tốt nghiệp
4- Cơ cấu trượt trục lái
Trục lái thường có hai loại: Trục lái có thể thay đổi góc nghiêng và trục lái khơng
thay đổi được góc nghiêng.
- Trục lái có thể thay đổi góc nghiêng: Giúp cho lái xe điều chỉnh góc vơ lăng so
với phương thẳng đứng tùy theo khổ người và sở thích của lái xe.

- Trục lái khơng thay đổi được góc nghiêng (trục lái trượt): Giúp cho lái xe dịch
chuyển vô lăng theo phương dọc trục tùy theo khổ người và sở thích của lái xe.
1.2.2. Cơ cấu lái
Chuyển đổi mômen lái và góc quay từ vơ lăng truyền tới bánh xe thơng qua thanh
dẫn động lái và xe quay vòng. Cơ cấu lái được bắt chặt với thân xe.
Cơ cấu lái kiểu bánh răng – thanh răng gồm bánh răng ở phía dưới trục lái chính ăn
khớp với thanh răng, bánh răng được lắp trên các ổ bi. Điều chỉnh các ổ này dùng êcu
lớn ép chặt ổ bi, trên vỏ êcu đó có phớt che bụi đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng.

Hình 1.3. Cơ cấu lái bánh răng - thanh răng

1- Lỗ ren; 2- Bánh răng; 3- Thanh răng; 4- Bulông hãm;5- Đai ốc
điều chỉnh khe hở bánh răng thanh răng; 6- Lị xo; 7- Dẫn hướng
thanh răng
Thanh răng có cấu tạo dạng răng nghiêng, phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía
giữa, phần thanh cịn lại có tiết diện tròn.
Cơ cấu lái đặt trên vỏ xe để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng, trục
răng đặt nghiêng ngược chiều với chiều nghiêng của thanh răng, nhờ vậy sự ăn khớp
của bộ truyền lớn,do đó làm việc êm và phù hợp với việc bố trí vành lái trên xe.
1.2.3. Dẫn động lái
Dẫn động lái bao gồm tất cả các chi tiết làm nhiệm vụ truyền lực từ cơ cấu lái đến
các bánh xe dẫn hướng và đảm bảo cho các bánh xe có động học quay vòng đúng.

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

5


Đồ án tốt nghiệp
Dẫn động lái có ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, độ bền và độ tin cậy cao;

chăm sóc bảo dưỡng, sửa chữa, điều chỉnh dễ dàng; dập tắt được các dao động từ mặt
đường lên vành tay lái.
Nhược điểm: các khớp và đệm khớp cầu hay bị mòn; bạc trục đòn quay đứng hay
mòn.
a. Đòn quay đứng
Đầu trên được bắt chặt với trục quay của đòn quay đứng bằng rãnh then hoa, đầu
dưới được nối với địn kéo dọc thơng qua các khớp cầu (rơ tuyn)

Hình 1.4. Địn quay

Cấu tạo của địn quay có dạng thanh gồm thân đòn quay, đầu to và đầu nhỏ
b. Đòn kéo dọc
Là một chi tiết dạng ống cầu, một đầu bắt với đòn quay đứng và đầu kia bắt với
địn quay ngang, qua các khớp cầu (rơ-tuyn).
Tuỳ theo phương đặt địn kéo mà ta có thể gọi địn kéo dọc hoặc đòn kéo ngang.
c. Đòn ngang
Cũng là một chi tiết dạng ống có kết cấu điều chỉnh độ chụm bánh xe, hai đầu của
đòn ngang được nối với 2 thanh bên hình thang lái thơng qua các khớp cầu (rơ-tuyn).

Hình 1.5. Khớp cầu và địn ngang

1- Đệm đầu địn ngang phía trước; 2- Đệm đầu địn ngang phía sau;
3- Đệm đầu đòn lái ngang bên trái; 4- Nắp đầu địn ngang;
A-Khoang chứ dầu mỡ ; B- Kích thước.
GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

6


Đồ án tốt nghiệp

d. Khớp cầu

Hình 1.6. Cấu tạo khớp cầu

1- Chốt cầu; 2- Thanh kéo; 3- Vú mỡ; 4- Lị xo; 5- Nắp; 6- Vịng hãm;
7,11- Dệm làm kín; 8- Áo bọc; 9,10,13- Đệm; 12- Ống cao su bảo vệ
Lò xo 7 sẽ ép các đệm của khớp 1 vào chốt câu 8, do đó độ rơ ở đây luôn luôn bằng
không(cả trong trường hợp do chốt cầu và 2 đệm bị mòn sau 1 thời gian làm việc). Lị
xo 7 được ép nhờ nút có răng 3. Các lị xo này được bố trí trong các khớp của dẫn động
lái, nó cịn có tác dụng giảm được các tải trọng va đập tác động lên các đòn kéo từ hai
phía và giảm mịn cho cốt cầu và miếng đệm.
e. Hình thang lái
Hình thang lái là bộ phận quan trọng nhất của dẫn động lái. Hình thang lái có nhiệm
vụ đảm bảo động học quay vòng đúng cho các bánh xe dẫn hướng. Mục đích làm cho
các bánh xe khỏi trượt lê khi quay vòng, dẫn đến giảm sự mài mịn lốp, giảm tổn hao
cơng suất và tăng tính ổn định.
Hình thang lái có nhiều dạng kết cấu khác nhau. Địn ngang có thể cắt rời hay liền
tuỳ theo hệ thống treo là độc lập hay phụ thuộc. Nhưng dù trường hợp nào thì kết cấu
của hình thang lái củng phải phù hợp với động học bộ phận hướng của hệ thống treo, để
dao động thẳng đứng của các bánh xe không ảnh hưởng đến động học của dẫn động,
gây ra dao động của bánh xe dẩn hướng quanh trục quay.
Động học quay vòng đúng của các bánh xe dẫn hướng được đảm bảo nhờ việc chọn
các thông số kỹ thuật của hình thang lái và khơng có khe hở trong dẫn động nhờ sử
dụng các bản lề tự động khắc phục khe hở.

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

7

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.7. Hình thang lái trên xe có dầm cầu liền

1- Địn ngang liên kết nằm sau dầm cầu; 2- Địn ngang liên kết nằm
trước dầm cầu

Hình 1.8. Hình thang lái trên hệ thống treo độc lập

1- Đòn ngang liên kết nằm sau dầm cầu; 2- Đòn ngang liên kết nằm
trước dầm cầu
Hình học lái là thuật ngữ biểu đạt mối quan hệ hình học trong hệ thống mặt đườngbánh xe - các bộ phận của hệ thống lái- các bộ phận của hệ thống treo.
Góc dỗng (góc camber) là góc tạo bởi mặt phẳng quay bánh xe và mặt phẳng thẳng
đứng, chiều dương ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ đầu xe. Gồm có góc dỗng âm
và góc dỗng dương.

Hình 1.9. Góc dỗng

Góc nghiêng dọc của trụ xoay đứng (Góc Caster) là sự nghiêng về phía trước
hoặc phía sau của trục xoay so với đường thẳng góc với mặt đường. Nếu đầu trên trục
GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

8


Đồ án tốt nghiệp
xoay nghiêng ra phía sau bánh xe ta có độ nghiêng dọc dương. Nếu đầu trên trục xoay
nghiêng ra phía trước bánh xe ta có độ nghiêng dọc âm.

Hình 1.10. Góc nghiêng dọc

a- Góc nghiêng dọc dương; b- Góc nghiêng dọc âm.
Tác dụng của góc nghiêng dọc của trụ xoay đứng: Làm tăng hiệu quả trở về vị trí
chuyển động thẳng của bánh xe dẫn hướng.
Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng (Góc Kingpin) là góc đo giữa trục xoay và
đường thẳng góc với mặt đường khi ta nhìn từ đầu xe.
Tác dụng góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng:
- Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng có tác dụng làm giảm mơmen cản quay
vịng, tức là giảm khoảng cách từ tâm trụ xoay đứng đến điểm tiếp xúc của bánh xe
với mặt đường.
- Ơ tơ có khả năng tự ổn định trở về vị trạng thái chuyển động thẳng.
- Khi ơ tơ quay vịng với góc quay vành tay lái lớn (bán kính quay vịng càng
nhỏ), lực tác động lên vành tay lái càng lớn, tức tạo điều kiện cảm nhận được mức
độ quay vòng của ô tô trên vành tay lái và khả năng trả về chuyển động thẳng càng
lớn.

GVHD: TS. Trương Mạnh Hùng

9


Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.11. Góc nghiêng ngang của trụ xoay đứng

Độ chụm bánh xe (Góc Toe): Khi phía trước của hai bánh xe gần nhau hơn phía sau
của hai bánh xe khi nhìn từ trên xuống thì gọi là độ chụm bánh xe (sự bố trí ngược lại
gọi là độ mở). Độ chụm được xác định bằng hiệu số của hai khoảng cách giữa các đầu
nút sau (B) và trước (A) của vành bánh xe nằm ở chiều cao tâm bánh xe.
Tác dụng của độ chụm bánh xe:

- Ngăn ngừa khả năng gây ra độ chụm âm do tác động của lực cản lăn khi
xuất hiện những khe hở và đàn hồi trong hệ thống trục trước và dẫn động lái.
- Làm giảm ứng suất trong vùng tiếp xúc của bánh xe với mặt đường cho
góc dỗng của bánh xe dẫn hướng gây nên.

Hình 1.12. Độ chụm của bánh xe

f) Các mối ghép của dẫn động lái
Để giảm trọng lượng và tiết kiệm nguyên vật liệu chế tạo, các đòn dẫn động lái
thường được làm rỗng. Các khớp liên kết trong dẫn động lái đều là khớp cầu, đảm bảo
khả năng tự lựa, khơng có khoảng hở.

GVHD:
10

TS.

Trương

Mạnh

Hùng


Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.13. Kết cấu liên kết địn dẫn động ngang và cụm khớp cầu

1.2.4. Trợ lực lái
*Công dụng
Giảm nhẹ sức lao động của người lái trong việc điều khiển hướng chuyển động

của xe, đặc biệt với những xe có tải trọng lớn có mơ men cản quay vịng lớn. Trợ lực lái
cịn có ý nghĩa nâng cao an tồn chuyển động khi có sự cố xẩy ra ở bánh xe ( nổ lốp, áp
suất lốp quá thấp...) làm giảm tải trọng va đập truyền lên vành lái, tăng tính tiện nghi và
êm dịu trong điều khiển.
*Phân loại
Hệ thống trợ lực được phân loại theo:
+ Phương pháp trợ lực:
- Trợ lực thủy lực
- Trợ lực điện
+ Theo kết cấu và nguyên lý của van phân phối:
- Hệ thống trợ lực kiểu van ống
- Hệ thống trợ lực kiểu van quay
- Hệ thống trợ lực kiểu van cánh
*Yêu cầu
Trợ lực lái phải đảm bảo các yêu cầu chính sau
- Khi trợ lực lái hỏng thì hệ thống lái vẫn làm việc bình thường cho dù lái nặng
hơn
- Hệ thống trợ lực có độ nhạy cao, làm việc ổn định, thời gian chậm tác dụng nhỏ
- Đảm bảo sự tỷ lệ giữa góc quay vơ lăng và góc quay bánh xe dẫn hướng.
- Khi sức cản quay vòng tăng lên thì lực u cầu tác dụng lên vơ lăng cũng tăng
theo, tuy vậy không được vượt quá 100 -150 N
- Không xảy ra hiện tượng tự trợ lực khi xe đi qua chổ lồi lỏm, rung xóc
- Kết cấu đơn giản, hợp lý, giá thành phù hợp
Phải có tác dụng như thế nào để khi một bánh xe dẫn hướng bị hỏng, bị nổ thì người
lái có thể vừa phanh ngặt vừa giữ được hướng chuyển động cần thiết của xe

GVHD:
11

TS.

Trương

Mạnh

Hùng


Đồ án tốt nghiệp
1.2.5. Các thông số đánh giá hệ thống lái
a. Tỷ số truyền của cơ cấu lái
Tỷ số truyền của cơ cấu lái i c là tỷ số là góc quay của bánh lái và góc quay của đòn
quay đứng. Vấn đề chọn tỷ số truyền của cơ cấu lái trên cơ sở ứng với 1 đến 2 vịng
quay của vơ lăng thì bánh xe phải quay được từ 350 - 450 từ vị trí trung gian trở đi.
b. Tỷ số truyền của dẫn động lái
Tỷ số truyền này phụ thuộc vào kích thước và quan hệ của các cánh tay địn. Trong
q trình bánh xe dẫn hướng quay vòng giá trị của các cánh tay đòn sẽ thay đổi. Trong
các kết cấu hiện nay id thay đổi khơng nhiều lắm: id = 0,9 ÷ 1,2
c. Tỷ số truyền lực của hệ thống lái il
Là tỷ số giữa tổng lực cản quay vòng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng và lực đặt lên
vành lái cần thiết để khắc phục lực cản quay vịng. Bán kính vành tay lái ở đa số ô tô
hiện nay là 200 (mm) – 250 (mm) và tỷ số truyền góc ig khơng vượt q 25 vì vậy i l
khơng được lớn q, il hiện nay chọn trong khoảng từ 10 ÷ 30.
d. Hiệu suất thuận
Hiệu suất thuận là hiệu suất tính theo lực truyền từ trên trục lái xuống. Hiệu suất
thuận càng cao thì lái càng nhẹ. Khi thiết kế hệ thống lái yêu cầu phải hiệu suất thuận
cao.
e. Hiệu suất nghịch
Hiệu suất nghịch là hiệu suất tính theo lực truyền từ đòn quay đứng lên trục lái.
Nếu hiệu suất nghịch rất bé thì các lực va đập tác dụng lên hệ thống chuyển động của ô

tô sẽ không truyền đến bánh lái được vì chúng bị triệt tiêu bởi ma sát trong cơ cấu lái.

GVHD:
12

TS.

Trương

Mạnh

Hùng


Đồ án tốt nghiệp
1.3. Giới thiệu ô tô TOYOTA FORTUNER 2015
TOYOTA FORTUNER 2015 là mẫu xe SUV 7 chỗ gia đình với kiểu đáng mạnh
mẽ, năng động, khơng gian cabin rộng rãi cùng khả năng vận hành ổn định bền bỉ. Mẫu
xe này đã đẫn dầu trong phân khúc với doanh số bán hàng ổn định ở mức cao, cách biệt
khá xa so với các đối thủ PORD EVEREST, KIA SORENTO,...

Hình 1.14. Xe Toyota Fortuner 2015

1.3.1. Các thơng số kỹ thuật chính của ơtơ TOYOTA FORTUNER 2015
Dưới đây là các thơng số kỹ thuật chính của xe Toyota Fortuner
ssss

GVHD:
13

TS.

Trương

Mạnh

Hùng


Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.15. Hình dáng và kích thước xe

Thiết kế của Toyota Fortuner vẫn giữ nguyên lối thiết kế mạnh mẽ đặc trưng, nhưng
đã được cách tân thêm nhiều đường nét mượt mà và tinh tế hơn so với thế hệ cũ. Mặt
trước gây ấn tượng với cặp đèn pha hình lưỡi dao vuốt ngược cơng nghệ LED, lưới tản
nhiệt gồm các thanh ngang cỡ lớn mạ chrome, hốc hút gió nối liền với 2 hốc đèn sương
mù. Ở 2 bên thân xe, vị trí cột C  trơng bắt mắt hơn cùng với bộ la-zăng hợp kim 18inch có 12 chấu xen kẽ.
Bảng 1.1. Các thơng số kỹ thuật chính của xe Toyota Fortuner

ST
T

ĐƠN
GIÁ TRỊ
VỊ
KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG
Kích thước tổng thể (Dài x Rộng x
mm
1
4705 x 1840 x 1850

Cao)
2
Chiều dài cơ sở
mm
2745
3
Chiều rộng cơ sở
mm
1575
4
Khoảng sáng gầm xe
mm
220
5
Bán kính vịng quay tối thiểu
m
5.8
6
Trọng lượng khơng tải
kg
1865
7
Trọng lượng tồn tải
kg
2500
ĐỘNG CƠ
Kiểu
2 TR-FE, 4 xy lanh thẳng
8
hàng, VVT-i

9
Dung tích cơng tác
cc
2694
10 Công suất tối đa
Hp/rpm
164/5200
11 Momen xoắn tối đa
Nm/rpm
245/4000
HỆ THỐNG TREO
Trước
Độc lập, tay đòn kép với
12
thanh cân bằng
13 Sau
Phụ thuộc, liên kết 4 điểm
HỆ THỐNG PHANH
14 Trước
Đĩa
15 Sau
Tang trống
Các hệ thống hỗ trợ phanh an toàn trên
16
Được trang bị
xe (ABS, EBD, BA, VSC)
17 Dẫn động phanh trên xe
18 Bánh xe
265/65R17
19 Mâm xe

Mâm đúc
HỆ THỐNG LÁI
20 Kiểu
Bánh răng - thanh răng
21 Trợ lực lái
Thủy lực
HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
22 Cụm đèn đầu
Halogen dạng thấu kính
GVHD:
TS.
Trương
Mạnh
Hùng
14

THƠNG SỐ