Khai thác kỹ thuật hệ thống lái xe Mazda 3S 2014

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay ôtô không chỉ là phương tiện chủ yếu để chuyên chở hành khách hàng
hóa, sự mạnh mẽ và vẻ đẹp của chiếc xe thể hiện sự lịch lãm tạo ra phong cách cho người
chủ sử dụng. Tính tiện nghi cho người dùng và sự thân thiện với môi trường sống chung
quanh là hai tiêu chí đặt ra hàng đầu mà tất cả các cường quốc về cơng nghiệp ơtơ đều
phải dựa vào đó để nghiên cứu phát minh để có thể tạo ra những sản phẩm tốt hơn. Tuy
đất nước ta còn nghèo và nền kinh tế còn đang trên đà phát triển xong trong những năm
gần đây đảng và nhà nước ta cũng đã chú trọng phát triển nghành ôtô để theo kịp với sự
phát triển của thế giới.

Nhằm nâng cao khả năng tư duy cho sinh viên và khả năng hiểu biết về tính toán
thiết kế mà em được giao nhiệm vụ “Khai thác kỹ thuật hệ thống lái xe Mazda 3S
2014”. Em biết hệ thống lái là hệ thống quan trọng và rất phức tạp, đặc biệt do ngày nay
hệ thống giao thông tốt, xe hiện đại có vận tốc chuyển động ngày càng cao cho nên việc
đi sâu nghiên cứu để hoàn thiện sự làm việc của hệ thống lái nhằm đảm bảo tính an tồn
cao cho sự chuyển động của ơ tô ngày càng cấp thiết.

Trong phần khai thác hệ thống lái này em dựa chủ yếu vào số liệu của xe Mazda 3S
2014, các tài liệu tham khảo. Do lần đầu làm quen với khai thác với khối lượng kiến thức
tổng hợp em cịn có những mảng kiến thức em chưa được nắm vững nên mặc dù em đã
cố gắng tham khảo tài liệu có liên quan song bài làm của em không thể tránh được những
sai sót. Em rất mong được sự hướng dẫn và chỉ bảo thêm của các thầy trong bộ môn để
em củng cố thêm kiến thức và hiểu sâu hơn, nắm vững kiến thức mà em đã học hỏi được.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là thầy Thiều Sỹ Nam
đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !

Vĩnh Yên , Ngày tháng năm 2021

Sinh viên thực hiện

Lê Tiến Thường

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................. 0
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI.............................................................3
1.1 Công dụng, Phân loại, Yêu cầu....................................................................................3
1.1.2 Yêu cầu..................................................................................................................... 3
1.1.3 Phân loại................................................................................................................... 3
1.2 Một số cơ cấu lái thông dụng trên ô tô.........................................................................4
1.2.1 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng..............................................................4
1.2.2 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn.................................................................6
1.2.3 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - chốt quay..............................................................7
1.2.4 Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp...............................................................................8
1.2.5 Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng......................................................10
1.3 Dẫn động lái............................................................................................................... 11
1.3.1. Đòn quay................................................................................................................ 11
1.3.2. Đòn kéo.................................................................................................................. 12
1.3.3 Các mối ghép của dẫn động lái................................................................................13
1.4. Hệ thống lái có trợ lực...............................................................................................13
1.4.1 Cơng dụng............................................................................................................... 13
1.4.2. u cầu..................................................................................................................14
1.4.3. Phân loại................................................................................................................. 14
1.4.4. Cấu tạo chung.........................................................................................................14
1.4.5. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái thủy lực............................................................14
1.5 Hệ thống lái nhiều cầu dẫn hướng..............................................................................15
CHƯƠNG 2: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI XE MAZDA 3S 2014...18

2.1. Đặt vấn đề.................................................................................................................18
2.2 Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe MAZDA 3S 2014................................................18
2.2.1 Giới thiệu về xe MAZDA 3S 2014.........................................................................18
2.2.2 Các thông số ký thuật của xe MAZDA 3S 2014.....................................................26
2.2.3 Bố trí chung hệ thống lái xe Mazda 3S 2014..........................................................28
2.2.4 Cơ cấu lái...............................................................................................................30
2.2.5 Dẫn động lái............................................................................................................32
2.2.6 Trợ lực lái................................................................................................................ 33
2.3. Những lưu ý khi sử dụng hệ thống lái.......................................................................39

1

2.3.1. Dấu hiệu tay lái nặng khi vận hành........................................................................39
2.3.2. Xuất hiện dấu hiệu tay lái trả chậm........................................................................39
2.3.3. Vành tay lái bị rơ....................................................................................................39
2.3.4. Xuất hiện tiếng kêu bất thường ở hệ thống lái........................................................40
2.3.5. Hiện tượng chảy dầu ở thước lái............................................................................40
2.4 Thông số đầu vào......................................................................................................40
2.5 Kiểm nghiệm hình thang lái xe Mazda 3S 2014........................................................41
2.5.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn kiểm tra động học hình thang lái.....................................41
2.5.2 Trình tự tính tốn kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học.................................42
2.5.3 Kiểm tra bằng phương pháp đại số.........................................................................43
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI XE
MAZDA 3S 2014............................................................................................................45
3.1 Chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa các hư hỏng trên hệ thống lái.............................45
3.1.1 Quy trình tháo hệ thống lái......................................................................................45
3.1.1.1 Tháo vành tay lái và trục lái.................................................................................45
3.1.1.2. Tháo cơ cấu lái và hình thang lái.........................................................................49
3.1.2 Quy trình lắp hệ thống lái........................................................................................52
3.1.3 Bảo dưỡng hệ thống lái..........................................................................................52

3.1.3.1 Vành tay lái..........................................................................................................53
3.1.3.2 Cơ cấu lái.............................................................................................................53
3.1.3.3 Hình thang lái......................................................................................................54
3.1.3.4 Trợ lực lái............................................................................................................. 54
3.1.3.5 Kiểm tra, điều chỉnh độ chụm bánh xe.................................................................55
3.1.3.6 Kiểm tra độ đảo vành bánh xe..............................................................................55
3.1.4 Một số hư hỏng và biện pháp khắc phục hệ thống lái..............................................56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................59
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................60

2

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI

1.1 Công dụng, Phân loại, Yêu cầu

1.1.1 Công dụng

Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô chuyển
động theo một quỹ đạo xác định nào đó.
Trên ơtơ có các phương pháp thay đổi hướng chuyển động như là: Chuyển hướng cả cầu
xe ( xe rơmoóc); chuyển hướng nhờ điều khiển tốc độ các bánh xe ( máy kéo, xe máy
cơng trình); điều khiển thơng qua thay đổi hướng bánh xe. Ngay nay phổ biến là loại điều
khiển hướng của các bánh xe gọi là các bánh xe dẫn hướng.

Hệ thống lái có chức năng tiếp nhận tác động của người điều khiển, thông qua các cơ
cấu dẫn động thực hiện điều khiển các bánh xe chuyển động theo quỹ đạo mong muốn.
Việc điều khiển này phải đảm bảo tính linh hoạt, nhanh chóng và chính xác.

Trong q trình chuyển động, hệ thống lái có ý nghĩa quan trọng thơng qua việc nâng
cao an tồn điều khiển và chất lượng chuyển động do vậy hệ thống lái ngay càng được
hoàn thiện nhất là khi xe đạt tốc độ lớn.

1.1.2 Yêu cầu

Hệ thống lái phải bảo đảm các yêu cầu sau:
 Hệ thống lái điều khiển dễ dàng, nhanh chóng, chính xác và an toàn.
 Các cơ cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng và quan hệ hình học của hệ thống lái phải
đảm bảo không gây nên các dao động và va đập trong hệ thống lái.

 Lực cần thiết đặt trên vành tay lái nhỏ.
 Đảm bảo động học quay vịng đúng để các bánh xe khơng bị trượt.
 Các bánh xe dẫn hướng khi ra khỏi đường vòng cần phải tự động quay về trạng
thái chuyển động thẳng, hoặc là lực quay vành tay lái để đưa bánh xe về trạng thái
chuyển động thẳng nhỏ hơn khi quay vòng.
 Giữ được chuyển động thẳng ổn định.
1.1.3 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;

3

- 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, Thuỵ Điển, ...

* 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 liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng).
- Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng.
* Theo đặc điểm truyền lực
+ Hệ thống lái cơ khí.
+ Hệ thống lái cơ khí có trợ lực:

- Trợ lực thuỷ lực: với các loại van khác nhau.
- Trợ lực khí ( có cả chân khơng).
- Trợ lực điện.
- Trợ lực cơ khí.

+ Lái điện

1.2 Một số cơ cấu lái thông dụng trên ô tô

1.2.1 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - cung răng

Loại này có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc bền vững. Tuy vậy có nhược điểm
là hiệu suất thấp, điều chỉnh khe hở ăn khớp phức tạp nếu bố trí cung răng ở mặt phẳng đi
qua trục trục vít.

Cung răng có thể là cung răng thường đặt ở mặt phẳng đi qua trục trục vít (hình 1.1).

Cung răng đặt bên có ưu điểm là đường tiếp xúc giữa răng cung răng và răng trục vít khi
trục vít quay dịch chuyển trên tồn bộ chiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc
và mức độ mài mịn giảm, do đó tuổi thọ và khả năng tải tăng. Cơ cấu lái loại này thích
hợp cho các xe tải cỡ lớn. Trục vít có thể có dạng trụ trịn hay lõm. Khi trục vít có dạng
lõm thì số răng ăn khớp tăng nên giảm được ứng suất tiếp xúc và mài mịn.

Ngồi ra cịn cho phép tăng góc quay của cung răng mà khơng cần tăng chiều dài của
trục vít.

4

2
1

A-A

3

A 4

Hình 1.1 Cơ cấu trục vít - cung răng

1- Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ.
Tỷ số truyền cơ cấu lái trục vít - cung răng không đổi và xác định theo công thức:

iω=2 πRR0 tZ1 (1.1)

Trong đó:

R0 - Bán kính vòng lăn của cung răng;

t - Bước trục vít;

Zt - Số mối ren trục vít.

Góc nâng của đường ren vít thường từ 8 ÷ 120. Khe hở ăn khớp khi quay địn quay
đứng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên thay đổi từ 0,03 ÷ 0,05 mm. Sự thay đổi khe
hở này được đảm bảo nhờ mặt sinh trục vít và vịng trịn cơ sở của cung răng có bán kính
khác nhau.

5

1.2.2 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - con lăn A-A

4 5

3

2
A
A

1 8 6

7

R
0R

01

x 02

Hình 1.2 Cơ cấu lái trục vít glơbơít - con lăn hai vành

1-T rục đòn quay đứng; 2- Đệm điều chỉnh; 3- Nắp trên; 4- Vít điều chỉnh;

5- Trục vít; 6- Đệm điều chỉnh; 7- Con lăn; 8- Trục con lăn.

Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 1.2) được sử dụng rộng rãi trên các loại ơ tơ do có
ưu điểm:

- Kết cấu gọn nhẹ;

- Hiệu suất cao do thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn;

- Hiệu suất thuận: ηt = 0,77 - 0,82;

- Hiệu suất nghịch: ηn = 0,6;

- Điều chỉnh khe hở ăn khớp đơn giản và có thể thực hiện nhiều lần.

Để có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp, đường trục của con lăn được bố trí lệch với
đường trục của trục vít một khoảng 5-7 mm. Khi dịch chuyển con lăn dọc theo trục quay
của địn quay đứng thì khoảng cách trục giữa con lăn và trục vít sẽ thay đổi. Do đó khe
hở ăn khớp cũng thay đổi.

6

Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên được thực hiện bằng cách
dịch chuyển trục quay O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm mặt trụ chia của trục vít O1 một

lượng x =2,5-5 mm.

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức sau:

iω=2 πRRK tZ =2 πRR0 RK =i 1 tZ1 R0 ω RK 0 R0 (1.2)

Trong đó:t - Bước của mối răng trục vít;

Z1- Số đường ren trục vít;

Rk- Bán kính vịng (tiếp xúc) giữa con lăn và trục vít (khoảng cách từ điểm tiếp xúc đến
tâm đường quay đứng);

R0- Bán kính vịng chia của bánh răng cắt trục vít;

i0- Tỷ số truyền giửa bánh răng cắt và trục vít.

Theo cơng thức trên ta thấy iω thay đổi theo góc quay trục vít. Tuy vậy sự thay đổi
này khơng lớn khoảng từ 5-7% (từ vị trí giữa ra vị trí biên). Nên có thể coi như

iω = const.

1.2.3 Hệ thống lái với cơ cấu trục vít - chốt quay

2

1

3

Hình 1.3 Cơ cấu lái trục vít - chốt quay
1- chốt quay; 2- Trục vít; 3- Địn quay.
Ưu điểm: có thể thiết kế với tỷ số truyền thay đổi, theo quy luật bất kỳ nhờ cách chế tạo
bước răng trục vít khác nhau.

7

Nếu bước răng trục vít khơng đổi thì tỷ số truyền được xác định theo công thức:

2 πRR

i ω = t .cos (1.3)

Trong đó:

 - Góc quay của địn quay đứng;

R2 - Bán kính địn dặt chốt.

Hiệu suất thuận và hiệu suất nghịch của cơ cấu loại này vào khoảng 0,7. Cơ cấu lái
này dùng nhiều ở hệ thống lái khơng có cường hố và chủ yếu trên các ôtô tải và khách.
Tuy vậy do chế tạo phức tạp và tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.

1.2.4 Hệ thống lái với cơ cấu liên hợp
Êcu 20 lắp lên trục vít qua các viên bi nằm theo rãnh ren của trục vít cho phép thay

đổi ma sát trượt thành ma sát lăn. Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo thành thanh
răng ăn khớp với cung răng trên trục (2).

8

Hình 1.4 Cơ cấu lái liên hợp trục vít - êcu bi - thanh răng - cung răng

1- Đai ốc hãm đòn quay đứng; 2- Trục tròn quay đứng; 3- Vòng chặn dầu; 4, 6- Ổ bi
kim; 5- Vỏ cơ cấu lái; 7- Tấm đệm; 8- Đai ốc điều chỉnh; 9- Vít điều chỉnh ăn

khớp; 10- Đai ốc hãm; 11- Vịng làm kín; 12- Mặt bích bên cơ cấu lái; 13- Đai ốc
tháo dầu; 14- Vịng làm kín; 15- Chốt định vị; 16- Tấm chặn; 17- Đai ốc điều

chỉnh độ rơ của ổ bi; 18- Nắp dưới cơ cấu lái;19 - Ổ đỡ chặn; 20- Êcu; 21- Ống
dẫn hướng bi; 22- Bi;23-Vít đậy lỗ rót dầu; 24- Ổ đỡ chặn; 25- Vịng chặn dầu;

26- Then bán nguyệt; 27- Cung răng.

Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo công thức:

2 πRR2

iω = t (1.4)

Trong đó: R2 - Bán kính chia cung răng;

t - Bước răng trục vít.

+ Ưu điểm:

- Hiệu suất cao: hiệu suất thuận ηt = 0,7 - 0,85, hiệu suất nghịch ηn = 0,85;

- Khi sử dụng với cường hố thì nhựơc điểm hiệu suất nghịch lớn khơng quan trọng;

- Có độ bền cao vì vậy thường được sử dụng trên các xe cỡ lớn.

9

1.2.5 Hệ thống lái với cơ cấu bánh răng - thanh răng

45 6
7

D

3 2 1

Hình 1.5 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- Lò xo; 7- Dẫn hướng thanh răng
Bánh răng có thể răng thẳng hay răng nghiêng. Thanh răng trượt trong các ống dẩn

hướng. Để đảm bảo ăn khớp không khe hở, bánh răng được ép đến thanh răng bằng lị xo.

Ưu điểm:

- Có tỷ số truyền nhỏ, iω nhỏ dẫn đến độ nhạy cao. Vì vậy được sử dụng rộng rãi trên các
xe du lịch, thể thao;

- Hiệu suất cao;

- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo.

Nhược điểm:

- Lực điều khiển tăng (do iω nhỏ);

- Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc;

- Tăng va đập từ mặt đường lên vô lăng.

10

1.3 Dẫn động lái
Hệ dẫn động lái phải đảm bảo động học đúng của các bánh xe dẫn hướng, đảm bảo độ

dơ v‹nh lái nhỏ, giảm được các lực va đập truyền từ các bánh xe dẫn hướng lên vành lái,
vành lái bố trí phù hợp với người lái v‹ đảm bảo an toàn thụ động cho người lái.
1.3.1. Đòn quay

Đòn quay có nhiệm vụ truyền mơmen từ trục địn quay của cơ cấu lái tới các đòn kéo
dọc hoặc kéo ngang được nối với cam quay của bánh xe dẫn hướng. Đòn quay
của cơ cấu lái truyền v‹ biến đổi chuyển động quay của trục bị động cơ cấu lái th‹nh
chuyển động lắc của đòn kéo dọc hoặc của đòn ngang.

Cấu tạo của địn quay có dạng thanh gồm thân đòn quay, đầu to và đầu nhỏ.
Độ dài của đòn quay n‹y ảnh hưởng đến tỷ số truyền của hệ dẫn động lái. Đầu to là
lỗ hình trụ hoặc cơn có then hoa bên trong để ăn khớp then hoa với đầu trục địn quay.
Đầu nhỏ địn quay cũng có lỗ trơn hình cơn để bắt với rơtuyn. Thân địn quay có tiết diện
nhỏ dần từ đầu to đến đầu nhỏ và hình dạng tiết diện phù hợp với phương chịu lực. Tuỳ
theo loại cơ cấu lái và dẫn động lái mà địn quay có thể quay trong mặt phẳng đứng hoặc
mặt phẳng ngang.

Hình 1.6 Kết cấu của đòn quay

11

1.3.2. Đòn kéo
Đòn kéo được dùng để truyền lực từ đòn quay của cơ cấu lái đến cam quay bánh

xe dẫn hướng. Tuỳ theo phương đặt địn kéo mà người ta có thể gọi đòn kéo dọc hoặc
đòn kéo ngang.

Hình 1.7 Kết cấu địn kéo
Đòn kéo cũng được sử dụng nối và truyền lực giữa hai cam quay của hai bánh xe dẫn
hướng. Nó là khâu thứ ba (trừ dầm cầu dẫn hướng) trong hình thang lái nên cịn được gọi
là thanh "ba ngang".
Cấu tạo chung của địn kéo gồm một thanh thép hình trụ rỗng hai đầu có bố trí các
rơtuyn với liên kết cầu. Vì trong q trình làm việc vị trí của các địn kéo có thể thay đổi
trong khơng gian nên các điểm nối giữa các đòn kéo phải là liên kết cầu để tránh cưỡng
bức.
Liên kết cầu bao gồm một rơtuyn với một đầu có dạng cầu và các bát rơtuyn có bề mặt
lắp ghép là một phần chỏm cầu lõm được lắp ráp với mặt cầu của rôtuyn.
Một yêu cầu đối với dẫn động lái là phải chính xác, khơng có độ dơ, đồng thời để dập
tắt các lực va đập truyền qua dẫn động lái nên hầu hết các khớp rơtuyn đều dùng lị xo để
ép bát rơtuyn với mặt cầu của rơtuyn. Lực ép của các lị xo này lên rơtuyn được điều
chỉnh bằng các nút tì có ren. Để bơi trơn các bề mặt làm việc của rơtuyn và bát rơtuyn thì
người ta thường bố trí một vú mỡ và các đường dẫn mỡ từ vú mỡ tới các rơtuyn. Trên
một địn kéo có hai rơtuyn thì việc bố trí lị xo ở các đầu rơtuyn này phải bảo đảm sao cho
khi lực truyền từ chốt rơtuyn này đến chốt rơtuyn kia chỉ có một trong hai lò xo làm việc.

12

1.3.3 Các mối ghép của dẫn động lái

Hình 1.8 Kết cấu khớp cầu trong dẫn động lái

1. Đai ốc giữ 2. Khớp cầu 3. Tấm chắn bụi 4. Nút chặn

5. Con trượt 6. Lò xo 7. Đệm tự lựa lò xo 9. Vú bơm mỡ

9. Đòn kéo dọc 10. Đòn quay đứng 11. Cốc tỳ 12. Đòn ngang

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.

1.4. Hệ thống lái có trợ lực

1.4.1 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 vòng lớn.

- Trợ lực lái cịn có ý nghĩa nâng cao an to‹n chuyển động khi có sự cố xảy ra ở bánh
xe ( nổ lốp, áp suất lốp quá thấp...) và giảm tải trọng va đập truyền lên vành lái, tăng tính
tiện nghi và êm dịu trong điều khiển nên được sử dụng nhiều trên các xe du lịch. Hệ
thống lái có trợ lực có các loại : thuỷ lực, khí nén, điện, cơ khí. Loại trợ lực thuỷ lực với
kết cấu nhỏ gọn được sử dụng phổ biến hơn cả.

- Lực lái có thể được giảm bằng nhiều cách khác nhau, có thể là tăng tỷ số truyền của
cơ cấu lái. Tuy nhiên việc này dẫn đến số vòng quay trên vành lái nhiều hơn, người lái
phải quay vành lái nhiều dẫn đến phản ứng điều khiển khó theo ý muốn với những đoạn

đường vịng phức tạp. Vì vậy để thực hiện việc điều khiển vành lái nhẹ nh‹ng, nhanh
nhạy trong khi đó chỉ cần lực lái nhỏ, cần phải có thiết bị trợ lực lái.

13

1.4.2. Yêu cầu
- Bộ trợ lực phải có lực điều khiển trên vành tay lái đủ nhỏ để giảm cường độ lao

động nhưng cũng đủ gây cảm giác điều khiển cho người lái.
- Khi hệ thống trợ lực hỏng thì hệ thống lái vẫn điều khiển được như hệ thống lái

cơ khí thơng thường.
- Kết cấu bộ trợ lực phải đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng.

1.4.3. Phân loại
* Dựa vào kết cấu và nguyên lý của van phân phối người ta chia ra:

- Hệ thống lái trợ lực với kiểu van trụ tịnh tiến;
- Hệ thống lái trợ lực với kiểu van trụ xoay;
* Dựa vào vị trí của van phân phối và xi lanh lực người ta chia ra:
- Hệ thống lái trợ lực kiểu van phân phối và xi lanh lực kết hợp trong cơ cấu lái;
- Hệ thống lái trợ lực kiểu van phân phối và xi lanh lực kết hợp trong đòn kéo;
- Hệ thống lái trợ lực kiểu van phân phối và xi lanh lực bố trí riêng rẽ.

1.4.4. Cấu tạo chung
Trợ lực lỏi cú tỏc dụng giảm bớt lực của người lỏi cần để điều khiển hướng chuyển

động của ơtơ, tăng tính tiện nghi và an tồn của ụ tụ.
Trên ơtơ thường sử dụng phương pháp trợ lực lỏi bằng thuỷ lực.
Hệ thống trợ lực lỏi bao gồm nguồn năng lượng trợ lực (bơm thuỷ lực tạo ra nguồn

chất lỏng ỏp suất cao), van phõn phối và xy lanh tạo lực trợ lực.
Van phõn phối thường cú 2 dạng: dạng van trượt và dạng van xoay.

1.4.5. Nguyên lý làm việc của trợ lực lái thủy lực
Cấu tạo mạch điều khiển trợ lực cơ bản:
Bao gồm bơm, bình chứa, và các cụm van. Các cụm van được liên kết với cơ cấu lái.

Trên hình là loại cơ cấu lái trục vít ê cu bi – thanh răng – cung răng. Ê cu đóng vai trị pít
tơng chuyển động trong xy lanh lực.

14

Hình 1.9 Cấu tạo mạch điều khiển trợ lực
Khi quay vành lái sang trái, pít tơng chuyển động sang phải, đồng thời van V1 và V4
mở còn V2 và V3 đóng. Dầu được bơm hút từ bình chứa đầy qua van V1 đi vào phía trái
của pít tơng trong cơ cấu lái, pít tơng chuyển động sang phải, thơng qua cung răng và các
đòn dẫn động bánh xe dẫn hướng quay sang trái. Dầu từ phía phải của pít tơng qua van
V4 về bính chứa.
Khi quay vành lái sang phải, pít tơng chuyển động sang trái, đồng thời van V2 và V3
mở còn V1 và V4 đóng. Dầu được bơm hút từ bình chứa đầy qua van V2 đi vào phía phải
của pít tơng trong cơ cấu lái, pít tơng chuyển động sang trái, thơng qua cung răng và các
đòn dẫn động bánh xe dẫn hướng quay sang phải. Dầu từ phía trái của pít tơng qua van
V3 về bính chứa
1.5 Hệ thống lái nhiều cầu dẫn hướng
Hiện nay hệ thống lỏi nhiều cầu dẫn hướng được dựng trờn một số ụtụ tải nhiều
cầu và ụtụ con cao tốc.

Hình 1.10 Phương pháp điều khiển lái 4 bánh
Hệ thống lái các bánh xe trước và sau quay ngược chiều thường dựng cho ụtụ tải

nhằm tăng khả năng quay vũng ngoặt của ôtô (khi quay đầu xe). Trờn cỏc ụtụ con hiện
đại dựng hệ thống lỏi nhiều cầu dẫn hướng mà cỏc bỏnh xe sau quay ngược chiều với các
bánh trước khi quay vũng ngoặt ở tốc độ thấp và quay cựng chiều với các bánh trước khi
quay vũng nhẹ và ở tốc độ cao.

15

Cơ cấu lái phía sau kiểu bánh răng hành tinh, gồm bánh răng hành tinh 2 quay trơn trên
trục của nó và tựa trên bánh răng ngoại luân 4. Bánh răng ngoại luân 4 nối cứng với vỏ
cơ cấu và đứng yên.

Hình 1.11 Sơ đồ cơ cấu điều khiển bánh xe dẫn hướng phía sau
kiểu cơ khí

Bánh răng hành tinh được điều khiển bởi trục trục của nó là một trục các đăng khuỷu 1
nối ăn khớp với thanh răng của cơ cấu lái phía trước. Trên bánh răng hành tinh 2 có bố trí
trục AA để dẫn động con trượt 3. Con trượt 3 được trong máng trượt 5 và có thể quay
trơn trên trục AA. Máng trượt 5 được bắt chặt với đũn ngang 6 bằng bu lông.

Tỷ số truyền giữa vành tay lái và trục các đăng khuỷu được chọn để góc quay của
bánh xe dẫn hướng phía sau nằm trong phạm vi hợp lý (khoảng 5 độ ứng với góc quay 35
độ của bánh xe phía trước).

Đồ thị quan hệ giữa góc quay các bánh xe dẫn hướng theo góc quay vành lái của ôtô
Honda 4WS như trên hình vẽ.

Trên một số ôtô như Mazda 626 4WS dùng cơ cấu điều khiển góc quay bánh xe
dẫn hướng phía sau kiểu cơ khí - điện tử - thuỷ lực

16

Hình 1.12 Sơ đồ điều khiển lái 4 bánh
1. Cảm biến tốc độ,2. Cảm biến vị trớ vỏnh lỏi,3. ECU lỏi, 4. Bơm dầu,5. Cơ cấu chấp

hành (van phân phối và xy lanh điều khiển), 6. Khoá điện, 7. Bơm điện
Cơ cấu điều khiển các bánh xe sau làm việc nhờ nguồn năng lượng điện của ắc quy 7.
Bơm thuỷ lực 4 được điều khiển bằng điện để cung cấp dầu đến van phân phối để sẵn
sàng cấp cho các xy lanh thực hiện điều khiển quay bánh xedẫn hướng sau. Cảm biến tốc
độ ôtô 1 và cảm biến vị trí vành lái 2 chuyển tín hiệu đến ECU lái 3. ECU 3 sẽ phát tín
hiệu điều khiển van phân phối cấp dầu đến các xylanh điều khiển bánh xe sau.

17

CHƯƠNG 2
KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG LÁI XE MAZDA 3S 2014

2.1. Đặt vấn đề
Việc bảo quản bảo dưỡng xe là việc làm thường xuyên liên tục của người lái xe và

thợ sửa chữa, nhất là đối với người sử dụng xe đó. Có bảo quản bảo dưỡng xe thường
xuyên mới kịp thời phát hiện khắc phục những hư hỏng của xe đồng thời bảo đảm tốt các
yêu cầu làm việc của các chi tiết, cụm chi tiết trên xe, đảm bảo cho xe có thể hoạt động
luôn tốt trong mọi điều kiện đồng thời nâng cao tính năng kinh tế, khả năng đảm bảo an
tồn cho người, hàng hóa, phương tiện. Có sử dụng, bảo quản, bảo dưỡng tốt mới thực
hiện giữ tốt dùng bền, an toàn, tiết kiệm.

Tiến hành chăm sóc bảo quản, bảo dưỡng, sửa chữa các hệ thống trên xe đều phải
tn theo một qui trình cơng nghệ nhất định. Hệ thống lái trên xe ôtô cũng là hệ thống địi
hỏi phải chăm sóc, bảo quản, bảo dưỡng thường xuyên và đúng yêu cầu kỹ thuật.

Hệ thống lái phải đảm bảo cho ôtô chạy đúng hướng mong muốn, ở bất kỳ điều
kiện đường xá nào và bất kỳ tốc độ nào của ôtô. Người lái không phải mất nhiều công
sức để điều khiển vành tay lái, khi xe chạy thẳng cũng như khi thao tác lái. Trong quá
trình vận hành sử dụng xe, các chi tiết của hệ thống lái thường xuyên làm việc. Các chi
tiết chịu ma sát sẽ bị mịn, dẫn đến rơ lỏng do đó làm sai lệch động học quay vòng, lốp sẽ
bị mòn nhanh và có thể dẫn đến khơng an tồn trong chuyển động. Vì vậy, phải thường
xuyên theo dõi, kiểm tra nhằm kịp thời phát hiện, sửa chữa, điều chỉnh để phục hồi trạng
thái kỹ thuật, điều kiện làm việc bình thường cho hệ thống lái, nhằm đảm bảo an toàn
chuyển động cho xe.

2.2 Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe MAZDA 3S 2014

2.2.1 Giới thiệu về xe MAZDA 3S 2014

MAZDA 3S phiên bản 2014 được đánh giá là mẫu xe sinh ra hướng tới sự tiện dụng
phục vụ nhu cầu di chuyển thường xuyên trong đô thị hoặc những khu dân cư đông đúc.
Mẫu xe ấn tượng người tiêu dùng trong nước với kiểu dáng mặt cười vui vẻ theo triết lý
thiết kế Zoom-Zoom.

18

MAZDA 3S là mẫu xe nằm trong phân khúc xe Sedan cỡ nhỏ cạnh tranh trực tiếp với
TOYOTA VIOS, HYUNDAI ACCENT , KIA CERATO... tại Việt Nam.
Ở phiên bản 2014, xe Mazda 3S vẫn giữ nguyên thiết kế trẻ trung và hiện đại quen thuộc.
Ngôn ngữ thiết kế Kodo đã khiến cho Mazda 3S có nét đặc trưng riêng so với những đối
thủ khác, tạo nên sự sang trọng chẳng kém gì mẫu xe hạng D đàn anh Mazda 6

 Ngoại thất

19