Đồ án Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe tải Hyundai HD 210

BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
LỜI NÓI ĐẦU
Kể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực không ngừng phát triển và đạt
được thành tựu to lớn.
Ngày nay với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô đã
chế tạo ra nhiều loại ôtô với hệ thống lái có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảo
vấn đề an toàn và tính cơ động của ôtô.
Trong tập đồ án tốt nghiệp này chúng em được giao đề tài ” khảo sát và đánh giá
hệ thống lái xe tải HYUNDAI HD-210”. Nội dung của đề tài này giúp chúng em hệ
thống được những kiến thức đã học, tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệ
thống lái của ôtô HYUNDAI nói riêng; từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên
môn.
Báo cáo này trang bị cho người sử dụng, vận hành ôtô có những kiến thức cơ
bản về các hệ thống trên ôtô mà đặc biệt là hệ thống lái. Trong quá trình làm việc
của hệ thống lái không thể tránh khỏi những hư hỏng hao mòn các chi tiết.Vì vậy đề
tài này còn đề cập đến vấn đề bảo dưỡng, sửa chữa.
Được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo Hồ Anh Cường cùng với sự cố
gắng của nhóm, chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài này. Vì thời gian và
kiến thức có hạn nên trong báo cáo này không thể tránh khỏi những sai sót nhất
định. Vì vậy em mong các thầy, cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để đề tài của
chúng em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Anh Cường. Qua đây
chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong bộ môn đã truyền đạt
cho chúng em rất nhiều kiến thức quý báu trong quá trình học tập ở trường và thời
gian làm đồ án tốt nghiệp.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 5 năm 2018.
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thanh Trong
Nguyễn Minh Phụng
Trần Bảo Anh Vũ

Trang 1


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
CHƯƠNG 1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.
Để đảm bảo an toàn khi ô tô chuyển động trên đường, đòi hỏi người vận hành:
phải có kinh ngiệm xử lý thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác để thuận tiện
cho người vận hành thực hiện các thao tác đó đòi hỏi ô tô phải có tính năng an toàn
cao. Mà hệ thống lái là một bộ phận quang trọng đảm bảo tính năng đó. Việc quay
vòng hay chuyển hướng của ô tô khi gặp các chướng ngại vật trên đường đòi hỏi hệ
thống lái làm việc thật chuẩn xác.
Đối với các loại xe tải thân dài thường hay gặp trở ngại khi quay vòng, tay lái
nặng, mau hỏng lốp do vậy các xe thân dài thường đươc bố trí hai cầu dẫn hướng
cùng với bộ trợ lực lái nhằm giảm kích thước vành tay lái và giảm nhẹ lực đánh tay
lái của người điều khiển mà không làm tăng kích thước của cơ cấu lái.
Chất lượng của hệ thống lái phụ thuộc rất nhiều vào công tác bảo dưỡng sửa
chữa. Muốn làm tốt việc đó thì người cán bộ kỹ thuật cần phải nắm vững kết cấu và
nguyên lý làm việc của các bộ phận của hệ thống lái.
Đề tài khảo sát và đánh giá mong muốn đáp ứng một phần nào mục đích đó.
Nội dung của đề tài đề cập đến các vấn đề sau:
Khảo sát hệ thống lái.
Tính toán kiểm tra.
Chẩn đoán sửa chữa.
So sánh, đánh giá hệ thống lái.
Các nội dung của đề tài cung cấp những kiến thức cần thiết về hệ thống lái,
phương pháp tính toán kiểm tra hệ thống lái, bên cạnh đó đề tài còn mang một nội
dung như một tài liệu hướng dẫn sử dụng bảo dưỡng sửa chữa.
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU Ô TÔ HYUNDAI – HD210:
Ô tô HYUNDAI – HD210 được nhập vào Việt Nam năm 2015. Đây là loại ô
tô tải, có thùng hàng. Nó có nhiều ưu điểm và được đưa vào sử dụng rộng rãi. Các

đặc tính kỹ thuật của xe, thiết bị an toàn khi chạy xe, thao tác vận hành đảm bảo
được yêu cầu cao về vận tải ô tô trên thế giới. Ô tô HYUNDAI – HD210 là loại ô
tô có một cầu trước dẫn hướng và một cầu sau chủ động, công thức bánh xe 6 x 2R.
Xe có tải trọng là 13800 kg.

Trang 2


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210

Hình 2.1. Tổng thể ô tô HYUNDAI - HD210.
2.1. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH.
Dưới đây là các thông số kỹ thuật chính của ô tô HYUNDAI – HD210:
Bảng 2.1. Các thông số kỹ thuật chính của ô tô HYUNDAI – HD210:
STT

Tên thông số

Ký hiệu

Giá trị

Đơn

La
Ba
Ha

9770
2440

3350
7400
2300
2100

vị
mm
mm
mm
mm
mm
mm

Bánh sau

Bs

1660

mm

Bánh trước

Bt

1855

mm

6

Tự trọng

Go

6460

KG

7
8
9
10
11

Tải trọng
Vận tốc cực đại
Trọng lượng toàn bộ
Động cơ
Thể tích công tác 1 xi lanh

Gt
Vmax
Ga
Diesel
Vh

13825
139
20480

D6GA
1474.75

KG

1
2
3
4

Chiều dài toàn bộ
Chiều rộng toàn bộ
Chiều cao toàn bộ
Thùng xe

Dài
Rộng
Cao

Chiều rộng cơ sở
5

12
13
14
15
16
17
18
19

Công suất cực đại của động cơ
Số vòng quay ứng với Nemax
Mômen cực đại của động cơ
Số vòng quay ứng với Memax
Tỷ số nén
Đường kính xy lanh
Hành trình pittông

Nemax
nN
Memax
nM

D
S

Trang 3

225
2500
638
1400
16.9
103
118
Tỷ số truyền

Km/h

KG
c
m3
Ps
v/p
N.m
v/p
mm
mm


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210

Tỷ
số
truyền
hộp

Số 1
Số 2
Số 3
Số 4
Số 5
Số 6
Số lùi

20
21
22
23

24
25
26

số
Số bánh
Công thức bánh xe
Số chỗ ngồi kể cả người lái
Khả năng leo dốc
Bán kính quay vòng min
Thùng nhiên liệu
Khoảng cách giữa các trục

27

Trước
Sau

Cỡ lốp

ih1
ih2
ih3
ih4
ih5
ih6
ihL

Rmin
Trục 1-2

Trục 2-3

6.967
4.247
2.454
1.471
1
0.769
6.492
6
62
2
0,299
8,2
200
4545
1150
245/70R19.5
245/70R19.5

tg()
m
dm3
mm
mm

2.2. KHÁI QUÁT CÁC HỆ THỐNG TRÊN Ô TÔ:
2.2.1. Động cơ:
Động cơ ô tô HYUNDAI – HD210 có những đặc điểm kết cấu và những thông
số kỹ thuật như sau:

- Xi lanh bố trí thẳng hàng.
-Động cơ diesel 4 kỳ, dùng xupáp treo bố trí trên 2 hàng thành góc 900
- Số lượng xi lanh: 6
Thứ tự làm việc của xy lanh: 1-5-3-6-2-4.
Thân xi lanh làm bằng gang, có các ống lót ướt để tháo, ngoài ống lót còn có
các áo nước để làm mát.
Nắp xi lanh: có hai nắp bố trí hình chữ nhật theo thân động cơ, làm bằng hợp
kim nhôm.
Piston: trên đỉnh piston có khoét lõm để tạo buồng cháy dạngtrên thân piston
có bố trí 3 sécmăng trong đó 2 sécmăng khí và 1 sécmăng dầu.
Chốt piston được chế tạo bằng thép.

Trang 4


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Trục khuỷu: được chế tạo bằng thép, có 7 gối đở cổ trục. Trên trục khuỷu có
bố trí các đối trọng. Trong trục khuỷu có chứa các đường dầu bôi trơn để dẫn dầu đi
bôi trơn các khuỷu và cổ trục khuỷu.
Thanh truyền:làm bằng thép, tiết diện ngang có dạng chử I. Trong thân thanh
truyền có đường dầu để dẫn dầu từ cổ khuỷu đi lên bôi trơn chốt khuỷu. Đầu nhỏ
thanh truyền có bạc lót bằng đồng thanh.
Bánh đà có dạng hình chậu, vật liệu chế tạo bằng gang. Trên bánh đà có vành
răng bằng thép để truyền động từ bộ khởi động sang động cơ để khởi động động cơ.
2.2.1.1. Hệ thống bôi trơn.
Dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức nhờ bơm dầu tạo ra áp lực để đưa dầu
đi bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát.
Bơm dầu: dùng bơm bánh răng, được dẫn động từ trục cam động cơ.
Bầu lọc: dùng bầu lọc li tâm hoàn toàn, bầu lọc được lắp nối tiếp với mạch dầu
từ bơm dầu bơm lên. Do đó toàn bộ dầu nhờn do bơm dầu cung cấp điều đi qua bầu

lọc. Một phần dầu nhờn phun qua lổ phun làm quay rôto của bầu lọc rồi về lại cácte
còn phần lớn dầu nhờn được lọc sạch rồi đi theo đường dầu chính để đi bôi trơn và
làm mát các bề mặt ma sát.
Bộ tản nhiệt: để làm mát dầu nhờn sau khi dầu nhờn đi bôi trơn và làm mát các
bề mặt ma sát. Bộ tản nhiệt dạng ống, làm mát bằng không khí được lắp trước bộ
tản nhiệt dùng nước. Dầu sau khi được làm mát được trở lại cácte động cơ.
2.2.1.2. Hệ thống làm mát
Trong ô tô HYUNDAI – HD210, người ta sử dụng phương pháp làm mát tuần
hoàn cưởng bức một vòng kín. Nước từ két nước được bơm nước hút vào động cơ
để làm mát. Nước sau khi đi làm mát động cơ được đưa trở lại két nước để làm mát.
Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang.
Quạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làm
tăng lưu lượng gió qua kết làm mát nước.
Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két để
làm mát nước.
Dung tích nước làm mát trong động cơ là 44 lít.
2.2.1.3. Hệ thống nhiên liệu.

Trang 5


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Hệ thống cung cấp nhiên liệu thuộc loại cưỡng bức nhờ bơm nhiên liệu để
chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp.
Thùng nhiên liệu có dung tích 200 lít.
Bơm cao áp có 6 tổ bơm đặt thẳng hàng và được dẫn động từ trục cam của
động cơ. Trên bơm cao áp có đặt bộ điều tốc để hạn chế tốc độ khi động cơ vượt tốc
.
Có 6 kim phun đặt trên nắp máy của động cơ.
2.2.2. Hệ thống điện.

Hệ thống điện trong ôtô có hiệu điện thế là 24 V.
Hệ thống gồm bình ắcqui, máy phát điện, các đồng hồ đo, đồng hồ kiểm tra
được lắp ở bên trong, phía trước lái xe. Gồm hệ thống cung cấp năng lượng, khởi
động động cơ và các thiết bị chiếu sáng bên trong và bên ngoài, hệ thống âm thanh
và thông gió, các thiết bị điện phụ trợ và hệ thống gạt nước, hệ thống khoá vi sai và
đèn gầm, các đèn kiểm tra thông báo cho biết các chế độ làm việc của từng hệ thống
khi không đảm bảo yêu cầu, cho phép người lái kịp thời đưa ra những biện pháp cần
thiết để khắc phục hỏng hóc.
2.2.3. Hệ thống truyền lực.
2.2.3.1. Ly hợp
Ly hợp loại một đĩa ma sát khô, có bộ triệt tiêu dao động xoắn kiểu đàn hồi
bằng 4 lò xo trụ bố trí xung quanh đĩa.
Đĩa ma sát có đường kính trong là 250 mm và đường kính ngoài 430 mm
Đĩa ép làm bằng gang, có 12 lò xo trụ bố trí xung quanh để ép đĩa tỳ sát vào
đĩa ma sát.
Có 1 càng mở ly hợp
Dẫn động thủy lực được trợ lực bằng khí nén.
2.2.3.2. Hộp số.
Trên xe HYUNDAI – HD210 người ta lắp hộp số chính dẫn động bằng cơ khí.
Hộp số chính có 6 cấp số, một số lùi số. Như vậy tỷ số truyền cấp chậm của
hộp số có 6 số với số 5 là số truyền thẳng; tỷ số truyền của hộp số có 6 số với số 5
là số truyền thẳng, tỷ số truyền số lùi của hộp số có 1 số. Việc sử dụng số truyền
tăng sẽ làm tăng tính kinh tế và tính chất động lực của ôtô.

Trang 6


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Sử dụng các bộ đồng tốc trong hộp số làm cho việc chuyển số được dể dàng và
êm dịu. Đồng tốc làm việc theo nguyên lý ma sát.

Đây là bảng tỷ số truyền của các tay số.
Tỷ số truyền
Tỷ số truyền số 1:
6,967
Tỷ số truyền số 2:
4,247
Tỷ số truyền số 3:
2,454
Tỷ số truyền số 4:
1,47
Tỷ số truyền số 5:
1
Tỷ số truyền số 6:
0,769
Tỷ số truyền số lùi:
6,492
Bảng 2.2. Tỷ số truyền của các tay số
2.2.3.3. Các đăng.
Các đăng được nối giữa hộp số và cầu chủ động sau. Trên các đăng có 2 khớp
nối chữ thập và một khớp nối bằng then hoa.
Trong khớp nối chử thập có lắp các ổ bi kim. Khớp nối then hoa dùng để thay
đổi chiều dài trục các đăng khi dầm cầu sau dao động tương đối so với khung xe.
Xe HYUNDAI – HD210 có ba trục các đăng và năm khớp nối và một bệ trung
gian.
2.2.3.4. Vi sai -bán trục
Vi sai của ôtô HYUNDAI – HD210 là vi sai có dạng bánh răng côn với 4 bánh
răng hành tinh. Số răng của bánh răng vi sai là 10.
2.2.3.5. Cầu xe.
Gồm một cầu trước và hai cầu sau:
Cầu trước là cầu bị động, làm bằng thép, được dập theo dạng tiết diện chử I, ở

các đầu mút của dầm có các lổ để ghép dầm với cam quay bằng chốt chuyển hướng.
Dầm cầu trước được nối với khung xe qua các lá nhíp của hệ thống treo phía trước.
Hai cầu sau là cầu chủ động. Truyền lực chính là truyền lực đơn với cặp bánh
răng côn. Tỷ số truyền lực chính io = 3,909.
2.2.4. Xăm lốp và bánh xe.
Lốp bánh xe ôtô HYUNDAI - HD210 như sau: 245/70R19.5
Đường kính mayơ bánh xe: DM = 572 mm.
Trên xe có 10 bánh xe, 2 bánh xe ở cầu trước, 8 bánh xe ở hai cầu sau, Áp suất
cho phép trong lốp khi chạy trên đường cứng:

Trang 7


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Bánh trước: 8,5 (kg/cm2)
Bánh sau:

8,4 (kg/cm2)

Bánh dự trữ có áp suất: 8,4 (kg/cm2)
2.2.5. Hệ thống treo.
Hệ thống treo trước: là hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi loại nhíp, bộ
giảm chấn dùng bằng thuỷ lực kiểu ống lồng tác dụng thuận nghịch.
Có 4 lá nhíp, có biên dạng hình chử nhật. Nhíp được bắt chặt vào gầm cầu
bằng 2 bulông hình chữ U. Trong phần trước của nhíp có các tai nhíp tháo được,
trong lổ của tai nhíp có ép các ống lót. Mút sau của nhíp được bắt di động trên
khung xe bằng liên kết bản lề.
Chiều rộng lá nhíp: 88 (mm)
Chiều dày lá nhíp: 23 (mm)
Chiều dài của lá nhíp dài nhất: 1500 (mm)

Bán kính cong của nhíp: 90 (mm)
Độ cứng của lá nhíp: 56,4 ( 4,2 (N/mm)
Giảm chấn : Các thông số của giảm chấn được trình bày ở bảng dưới đây:
Đường kính trong / ngoài
Trục
1
Trục
2

Hành trình nén (mm)

Hành trình trả (mm)

35/70,5

290

430

35/70,5

240

380

Bảng 2.3. Các thông số kỹ thuật của giảm chấn:
Hệ thống treo sau: là hệ thống treo phụ thuộc, gồm có 12 lá nhíp bố trí kiểu
cân bằng. Cách bố trí này đảm bảo cho phản lực pháp tuyến trên bánh xe của các
cầu này luôn luôn bằng nhau và cầu không bị treo khi xe chuyển động trên các
đường có mấp mô lớn.

Chiều dài của lá nhíp dài nhất: 1470 (mm)
Chiều rộng các lá nhíp: 90 (mm)
Chiều dày các lá nhíp: 20 (mm) có 3 lá nhíp.
18 (mm) có 8 lá nhíp.
Bán kính cong của lá nhíp: 34 (mm)
Độ cứng của các lá nhíp: 207 ( 22 (kG/mm)

Trang 8


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
2.2.6. Hệ thống phanh.
Ôtô HYUNDAI – HD210 được trang bị các loại hệ thống phanh chính, hệ
thống phanh dừng, phanh phụ trợ.
Cơ cấu phanh bánh xe kiểu tang trống, có hai má phanh với đầu cố định cùng
phía. Dẫn động hệ thống phanh chính bằng khí nén, có hai đường phanh riêng biệt
cho các cơ cấu phanh. Khi đỗ, ôtô được phanh nhờ cơ cấu phanh các bánh sau dưới
tác dụng của lực lò xo trong các bầu phanh. Cơ cấu phanh phụ trợ được đặt ở đường
ống xả. Phanh phụ trợ hoạt động theo nguyên lý chắn lưu lượng dòng khí xả và
giảm lượng nhiên liệu cung cấp. Trường hợp hệ thống phanh chính bị hỏng ta có thể
dùng phanh dừng để phanh xe tạm thời.
Máy nén khí: kiểu hai xi lanh bố trí hình chữ I, có hệ thống làm mát nắp xi
lanh, có cơ cấu giảm tải nằm trong thân xi lanh.
2.2.7. Hệ thống lái.
Cơ cấu lái trên ôtô HYUNDAI – HD210 là loại liên hợp: Trục vít- êcu bi
-thanh răng - cung răng, có bộ trợ lực lái bằng thuỷ lực. Dẫn động hệ thống lái
thông qua trục lái, khớp cácđăng và các khâu khớp trong hình thang lái, cơ cấu lái
và trợ lực lái được bố trí chung thành một cụm, cơ cấu lái được bắt chặt vào khung
xe và nối với trục lái bằng khớp các đăng.
Tỷ số truyền của cơ cấu lái iω = 21,6.

Bơm dầu trợ lực lái là loại bơm cánh gạt tác dụng kép, số cánh gạt là 10 cánh,
trên thân bơm có bố trí van an toàn.
Hình thang lái được bố trí phía sau cầu trước.
CHƯƠNG 3. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÁI :
3.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU.
3.1.1. công dụng.
Hệ thống lái là tập hợp các cơ cấu dung để giữ cho ô tô máy kéo chuyển động
theo một hướng xác định nào đấy và để thay đổi hướng chuyển động khi cần thiết
theo yêu cầu cơ động của xe.
Hệ thống lái nói chung gồm các bộ phận chính sau:
-

Vô lăng, trục lái và cơ cấu lái: dùng để tăng và truyền mô men do người lái tác

dụng lên vô lăng đến dẫn động lái.
-

Dẫn động lái: dùng để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn

Trang 9


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
hướng và để đảm bảo động học quay vòng cần thiết của chúng.
-

Cường hoá lái: thường sử dụng trên các xe tải trọng lớn và vừa. Dùng để giảm

nhẹ lực quay vòng cho người lái bằng nguồn năng lượng bên ngoài. Trên các xe cở
nhỏ có thể không có.

3.1.2. Phân loại.
Cách bố trí vô lăng:
Vô lăng bố trí bên trái ( tính theo chiều chuyển động ): dùng cho những nước
thừa nhận luật đi đường chiều thuận là phía bên phải như các nước XHCN trước
đây, Pháp, Mỹ, . . .
Vô lăng bố trí bên phải: dùng cho các nước thừa nhận chiều thuận là phía trái
như Anh, Nhật, Thuỵ Điển, . . .
Theo kết cấu cơ cấu lái chia ra các loại:
Trục vít - Cung răng.
Trục vít - Con lăn.
Trục vít - Chốt quay.
Bánh răng - Thanh răng.
Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của cường hoá lái :
Cường hoá thuỷ lực .
Cường hoá khí ( khí nén hoặc chân không ).
Cường hoá điện (ít dùng).
Cường hoá cơ khí (ít dùng).
Theo số lượng bánh xe dẫn hướng, chia ra các loại:
Các bánh xe dẫn hướng là các bánh ở cầu trước.
Các bánh xe dẫn hướng ở cả hai cầu (cầu trước và cầu sau).
Các bánh xe dẫn hướng ở tất cả các cầu.
3.1.3. Yêu cầu.
Hệ thống phải đảm bảo những yêu cầu chính sau:
Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định: để đảm bảo yêu cầu này thì:
Hành trình tự do của vô lăng tức là khe hở trong hệ thống lái khi vô lăng ở vị trí
trung gian tương ứng chuyển động thẳng phải nhỏ (Không lớn hơn 150 khi có
cường hoá và không lớn hơn 50 khi không có cường hoá ).
Các bánh xe dẫn hướng phải có tính ổn định tốt.

Trang 10

BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Không có hiện tượng tự dao động các bánh xe dẫn hướng ở mọi điều kiện làm
việc và mọi chế độ chuyển động.
Đảm bảo tính cơ động cao: tức là xe có thể quay vòng thật ngoặc, trong một thời
gian ngắn, trên một diện tích thật bé.
Đảm bảo động học quay vòng đúng: để các bánh xe không bị trược lê: gây mòn
lốp, tiêu hao công suất vô ích và giảm tính ổn định của xe.
Giảm được các va đập từ bánh xe dẫn hướng truyền lên vô lăng khi chạy trên
đường xấu hoặc gặp chướng ngại vật.
Điều khiển nhẹ nhàng, thuận tiện lực điều khiển lớn nhất cần tác dụng lên vô
lăng (Plmax) được qui định theo tiêu chuẩn quốc gia hay tiêu chuẩn nghành:
Đối với xe du lịch và tải trọng nhỏ: Plmax không được lớn hơn 150  200 N
Đối với xe tải và khách không được lớn hơn 500 N.
Đảm bảo sự tỷ lệ giữa lực tác dụng lên vô lăng và mô men quay các bánh xe dẫn
hướng (để đảm bảo cảm giác đường ) củng như sự tương ứng động học giữa góc
quay của vô lăng và của các bánh dẫn hướng.
3.2. CÁC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÁI.
3.2.1. sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc:
Trên hình 3.1: Trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc:
11
7
8
10

9

13

12
9


1

2

4

5

Trang 11


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc.
1 - Vô lăng; 2 - Trục lái; 3- cơ cấu lái; 4 - Trục ra của cơ cấu lái; 5 - Đòn quay
đứng; 6 - Đòn kéo dọc; 7 - Đòn quay ngang; 8 - Cam quay; 9 - Cạnh bên của hình
thang lái; 10 - Đòn kéo ngang; 11-Bánh xe; 12-Bộ phận phân phối; 13 - Xi lanh lực.
3.2.2. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập:
Trên hình 3.2 trình bày sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.
9

3

1

2

7
8

5
4

Hình 3.2. Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập.
1-Vô lăng; 2- Trục lái; 3-Cơ cấu lái; 4-Trục ra; 5-Đòn quay đứng;
6-Bộ phận hướng của hệ thống treo; 7-Đòn kéo bên; 8-Đòn lắc; 9-Bánh xe.
3.2.3. Sơ đồ hệ thống lái một cầu dẫn hướng:

Trên hình 3.3.Hình
là sơ 3.3
đồ hệ
mộtlái
cầu
dẫn
hướng.
Sơ thống
đồ hệ lái
thống
một
cầu
dẫn hướng.
3.3. CÁC CHI TIẾT VÀ BỘ PHẬN CHÍNH:
3.3.1. Vô lăng:
Vô lăng hay còn gọi là bánh lái thường có dạng tròn với các nan hoa, dùng để
tạo và truyền mô men quay do người lái tác dụng lên trục lái.Các nan hoa có thể bố
trí đối xứng hoặc không, đều hay không đều tuỳ theo sự thuận tiện khi lái.

Trang 12


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chổ ngồi của
người lái, dao động từ 190 mm ( đối với xe du lịch cở nhỏ ) đến 275 mm (đối với xe
tải và xe khách cở lớn ).
3.3.2. Trục lái:
Trục lái là một đòn dài có thể đặc hoặc rỗng, có nhiệm vụ truyền mô men từ vô
lăng xuống cơ cấu lái. Độ nghiêng của trục lái sẽ quyết định góc nghiêng của vô
lăng, nghĩa là ảnh hưởng đến sự thoải mái của người lái khi điều khiển.
3.3.3. Cơ cấu lái:
Cơ cấu lái thực chất là một hộp giảm tốc, có nhiệm vụ biến chuyển động quay
tròn của vô lăng thành chuyển động góc ( lắc ) của đòn quay đứng và bảo đảm tăng
mô men theo tỷ số truyền yêu cầu.
3.3.3.1. Các thông số đánh giá cơ bản:
a. Tỷ số truyền động học:
(3.1)
Ở đây:
, : Các góc quay tương ứng của trục vào (vô lăng) và trục ra (đòn quay đứng)
, : Các vận tốc góc tương ứng.
i được chọn xuất phát từ điều kiện là: Đảm bảo cho góc quay cần thiết của vô
lăng để quay các bánh xe dẫn hướng từ vị trí trung gian đến các vị trí biên không
lớn hơn 1,8 vòng đối với ô tô du lịch và không lớn hơn 3 vòng đối với ô tô tải và ô
tô khách, nhằm đảm bảo yêu cầu cơ động cao và thuận tiện điều khiển khi xe quay
vòng.
Giá trị của i phụ thuộc vào loại và cở xe, thường nằm trong giới hạn 13...22
đối với ôt tô du lịch và 20...25 đối với ô tô tải và khách, trong một số trường hợp có
thể tới 40.
i có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo góc quay của vô lăng. Cơ

cấu lái có i thay đổi thường được dùng trong hệ thống lái không có cường hoá. Mặc
dù kết cấu không phức tạp nhưng tính công nghệ kém hơn nên đắt hơn so với loại
cơ cấu lái có i không đổi.

Trang 13


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Qui luật thay đổ i có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và
tính năng của xe:
Đối với các xe thông thường: Qui luật thay đổi i  có dạng như trên hình 3.4
đường 4 là hợp lý nhất.

i
1
3
2
4

38
34
30
26
22

18
β
50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50
Hình 3.4. Các quy luật đặc trưng cho sự thay đổi tỷ số truyền động học.[1]
Trong phạm vi góc quay  , tỷ số truyền i cần phải lớn để tang độ chính

xác điều khiển và giảm lực cần tác dụng lên vô lăng. Khi xe chạy trên đường thẳng
với tốc độ lớn, theo số liệu thống kê thì đa số thời gian hệ thống lái làm việc với góc
quay nhỏ của vô lăng quanh vị trí trung gian. i  tăng còn làm giảm được các va
đập từ mặt đường truyền đến vô lăng.
Ở các góc quay > , tỷ số truyền i cần phải giảm để tăng tốc độ quay vòng,
tăng tính cơ động của xe.
Đối với xe có tốc độ thấp và trọng lượng toàn bộ lớn: Qui luật thay đổi i  được
làm theo đường 2, để khi quay vòng không ngoặc tương đối thường xuyên thì lực
cần tác dụng nhỏ.
Trên các xe tốc độ rất lớn: Thường sử dụng qui luật như đường1. Khi đó,
trong thời gian chuyển động thẳng với tốc độ rất lớn điều khiển ô tô được nhạy, còn
khi quay vòng ngoặt với tốc độ vừa phải thì giảm được lực tác dụng.

Trang 14


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Đối với các xe có cường hoá lái: thì i được làm không đổi (đường 3) vì lúc này
vấn đề cần giảm nhẹ điều khiển đã có cường hoá giải quyết.
b. Tỷ số truyền lực:
(3.2).
Ở đây:
iF - Tỷ

số truyền lực.

Mr - Mô men ra khỏi cơ cấu lái (hay trên đòn quay đứng).
Mv - Mô men vào cơ cấu lái(hay trên vô lăng) .
c. Hiệu suất:
Hiệu suất của cơ cấu lái có thể xác định theo công thức sau:

(3.3)
Ở đây:
Mr , Mv

- Các mô men đo ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái.

Nr , Nv- Các tốc độ góc tương ứng ở đầu ra và đầu vào của cơ cấu lái.
i - Tỷ số truyền động học.
Do hiệu suất của cơ cấu lái có giá trị khác nhau tuỳ theo chiều truyền lực từ
trên trục lái xuống hay từ dưới bánh xe dẫn hướng lên, nên người ta phân biệt:
Hiệu suất thuận th: là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ trên trục lái
xuống các bánh xe dẫn hướng.
Hiệu suất nghịch ng: là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ dưới bánh xe
dẫn hướng lên vô lăng.

Trang 15


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Hiệu suất thuận của cơ cấu lái cần phải lớn để giảm tổn thất lực và giảm nhẹ
lực điều khiển. Trong khi đó hiệu suất nghịch cần phải nhỏ để giảm các va đập
truyền từ hệ thống chuyển động lên vô lăng. Tuy vậy hiệu suất nghịch không được
không được quá thấp vì sẽ làm mất tác dụng của mô men ổn định và bánh dẫn
hướng sẽ không tự trở về được vị trí trung gian khi bị lệch khỏi vị trí đó do va đập
và người lái bị mất cảm giác đường.
Khi sử dụng cường hoá thì yêu cầu đặt ra với các giá trị hiệu suất giảm đi nhiều. Do
lúc này cường hoá vừa đảm bảo lái nhẹ vừa dập tắc những va đập truyền từ bánh xe
lên vô lăng.
d. Khe hở trong cơ cấu lái.
Khe hở trong cơ cấu lái cần phải nhỏ ở vị trí trung gian của vô lăng ứng với

chuyển động thẳng của xe. Ở vị trí này, bề mặt làm việc các chi tiết của cơ cấu lái
làm việc nhiều nên cường độ mài mòn lớn và khe hở tang nhanh hơn ở các vị trí
khác. Do vậy, để khi điều chỉnh khe hở không xảy ra kẹt ở các vị trí biên, khe hở ở
các vị trí này được làm tăng lên bằng các biện pháp kết cấu và công nghệ. Trong
quá trình sử dụng, chênh lệch giá trị khe hở sẽ giảm dần.

Hình 3.5. Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu lái
1-Còn mới;
2-Đã sử dụng (bị mòn);

Trang 16


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
3-Sau khi đã điều chỉnh khe hở ở vị trí trung gian.
3.3.3.2. Các cơ cấu lái thông dụng.
a. Loại 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 th= 0,5….0,7; ng=0,4….0,55), 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 3.6) hoặc đặt ở phía bên cạnh (hình 3.7). 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 toàn bộ chiều dài răng của cung răng nên ứng suất tiếp xúc và mức độ mài mòn
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 tròn hay glôbôít (lõm). Khi trục vít có dạng
glôbôit thì số răng ăn khớp tăng nên giảm được ứng suất tiếp xúc và mài mòn.
Ngoài ra còn cho phép tăng góc quay của cung răng mà không cần tăng chiều
dài của trục vít.

Hình 3.6 Cơ cấu trục vít hình trụ - cung răng
Ổ bi; 2- Trục vít; 3- Cung răng; 4-Vỏ

Trang 17


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210

Hình 3.7 Cơ cấu trục vít hình trụ - cung răng đặt bên
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:
(3.4)
Ở đây:
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 80 ÷ 120. Khe hở ăn khớp khi quay đòn
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 vòng tròn cơ sở của
cung răng có bán kính khác nhau.
b. Loại trục vít - con lăn:
Cơ cấu lái loại trục vít - con lăn (hình 3.8) được sử dụng rộng rãi trên các loại
ô tô, do có ưu điểm:
Kết cấu nhỏ gọn.
Hiệu suất cao do thay thế ma sát trược bằng ma sát lăn:
Hiệu suất thuận: th = 0,77÷0.82

Trang 18

BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Hiệu suất nghịch: ng = 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 đòn quay đứng thì khoảng cách trục
giữa con lăn và trục vít thay đổi, do đó khe hở ăn khớp củng sẽ thay đổi theo.
Sự thay đổi khe hở ăn khớp từ vị trí giữa đến vị trí biên thực hiện bằng cách
dịch trục O2 của đòn quay đứng ra khỏi tâm của mặt trụ chia O1 một lượng x=2,55
mm.
Tỷ số truyền cơ cấu lái trục vít - con lăn được xác định theo công thức:
(3.5).

Hình 3.8 Cơ cấu lái trục vít Glôboit – con lăn hai vành

Trục đòn quay đứng; 2- Điện điều chỉnh; 3-Nắp trên
4- Vít điều chỉnh; 5-Trục vít; 6-Đệm điều chỉnh;
7-Con lăn; 8- Trục con lăn
Ở ĐÂY:

Trang 19


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
t - Bước trục vít.
Zt- Số mối ren trục vít.
Rk- Bán kính vòng tiếp xúc giữa con lăn và trục vít (khoảng cách từ điểm tiếp
xúc đến tâm đòn quay đứng ).

R0- Bán kính vòng chia của bánh răng cắt trục vít.
i0- Tỷ số truyền giữa bánh răng cắt và trục vít.
Theo công thức trên ta thấy io thay đổi theo góc quay trục vít. Tuy vậy sự thay
đổi này không lớn, chỉ khoảng 5%  7%(từ vị trí giữa ra vị trí biên) nên có thể xem
 constant.
c. Loại trục vít - chốt quay.
Trên hình 3.9 là kết cấu của cơ cấu lái trục vít - chốt 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.Vì thế cơ cấu lái loại này dùng nhiều ở hệ
thống lái không có cường hoá và chủ yếu trên các ô tô tải và khách.
Hiệu suất thuận và nghịch của cơ cấu lái loại này vào khoảng 0,7.
Nhược điểm: chế tạo phức tạp ,tuổi thọ không cao nên hiện nay ít sử dụng.
Tỷ số truyền của cơ cấu lái được xác định theo công thức:
i = cos

(3.6)

Ở đây:  - Góc quay của đòn quay đứng.
R2 - Bán kính đòn dặt chốt.

Hình 3.9. Cơ cấu lái trục vít - chốt quay (loại một chốt).

Trang 20


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
1 - Chốt quay; 2 - Trục vít; 3 - Đòn quay.
d. Loại bánh răng - thanh răng.
Trên hình 3.10 là kết cấu của cơ cấu lái bánh răng - thanh răng. Bánh răng có
thể có răng thẳng hay răng nghiêng. Thanh răng trượt trong các ống dẫn hướng. Để

đảm bảo ăn khớp không khe hở, thanh răng được ép đến bánh răng bằng lò xo.
Ưu điểm:
- Có tỷ số truyền nhỏ, i nhỏ dẩn đến độ nhạy cao. Vì vậy nó được sử dụng
rộng rải trên các xe đua, du lịch cở nhỏ, thể thao ...
- Hiệu suất cao.
- Kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo.
Nhược điểm:
-

Lực điều khiển lớn ( do i nhỏ )
Không sử dụng được với hệ thống treo trước loại phụ thuộc .
Nhạy cảm với va đập từ mặt đường do ma sát nhỏ (hiệu suất nghịch lớn).

e. Loại liên hợp. Hình 3.10 Hệ thống lái loại bánh răng-thanh răng.

Hình 3.11 Sơ đồ lắp đặt cơ cấu lái bánh răng – thanh răng
Khớp nối; 2- Thanh răng
Thường dùng nhất là loại Trục vít-Êcu-Bi-Thanh răng-Cung răng.

Trang 21


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Trên hình 3.12 là kết cấu cơ cấu loại trục vít - êcu bi - thanh răng cung răng.
Êcu (5) lắp lên trục vít ( 6 ) qua các viên bi nằm theo rảnh ren của trục vít nhờ đó
ma sát trượt được thay bằng ma sát lăn. Phần dưới của êcu bi có cắt các răng tạo
thành thanh răng ăn khớp với cung răng lắp trên trục (4 ).
Tỷ số truyền động học của cơ cấu lái loại này không đổi và xác định theo
công thức:
i=

(3. 8)

Ở đây: R2 - Là bán kính chia cung răng; t - Bước răng trục vít.
Ưu điểm của cơ cấu lái loại này là:
- Hiệu suất cao: t = 0,70,8. t =0,85. Do ng lớn nên khi lái xe trên đường
xấu người lái sẽ rất vất vả nhưng bù lại xe có tính ổn định về hướng cao khi
chuyển động thẳng. Hơn nữa, khi sử dụng với cường hoá thì nhược điểm
(ng lớn không quan trọng, do cường hoá có tác dụng giảm bớt va đập
truyền từ bánh xe lên vô lăng.
- Có độ bền và tuổi thọ cao, vì vậy thường sử dụng trên các loại xe cở lớn
- Nhược điểm là phức tạp và giá thành cao hơn.
- Loại trục vít-đai ốc - đòn quay (hình 3.13): có tỷ số truyền thay đổi, tăng lên
khi đai ốc dịch chuyển từ vị trí giữa ra các vị trí biên:
(3.8)
Ở đây: R - Khoảng cách giữa trục trục vít và đòn quay.
t - Bước trục vít.
φ- Góc quay của đòn quay đứng

Trang 22


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210

Hình 3.12 Cơ cấu lái loại trục vít – Đai ốc –
Đòn quay
Trục vít; 2- Đòn quay; 4- Đai ốc; 4- Đòn
quay
.

2
3

1
6

4

5

Hình 3.13 Cơ cấu lái liên hợp trục vít – Ecu bi – Thanh răng – cung răng
1- Trục cung răng; 2- Vít điều chỉnh; 3- Đệm tỳ ; 4- Ống dẫn hướng bi
5- Ecu; 6- Trục

Trang 23


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210

Khe hở ăn khớp trong tất cả các cơ cấu lái loại trục vít - đai ốc được làm
không đổi và không điều chỉnh trong quá trình sử dụng. Trong trường hợp cặp trục
vít đai ốc đạt đến độ mòn giới hạn thì được thay mới.
Hiệu suất của cơ cấu lái loại trục vít đai ốc đòn quay thấp do có ma sát trược ở
phần tiếp xúc giữa trục vít đai ốc và đai ốc đòn quay.
Loại Trục vít lắc - Đai ốc (hình 3.14): có một ổ đỡ phía trên. Khi quay vô lăng
đai ốc cùng với chốt khuỷu dịch chuyển theo bán kính R nên trục vít phải lắc lư để
đảm bảo động học chung.

Hình 3.14. Cơ cấu lái loại trục vít lắc – đai ốc
1- Trục ống quay răng; 2- Đai ốc; 3- Cácte; 4- Trục lái; 5- Ống bao; 6- Ổ bi.

Tỷ số truyền của cơ cấu lái này giảm khi đai ốc dịch chuyển từ vị trí giữa ra
các vị trí biên và phụ thuộc vào chiều quay của vô lăng:
(3.9)
Ở đây:  - Tương ứng là góc nâng của đường ren trục vít và góc quay của đòn
quay đứng. Dấu (+) trong công thức ứng với vô lăng quay sang phải và dấu (-) ứng
với vô lăng quay sang trái.

Trang 24


BCTN: Khảo sát và đánh giá hệ thống lái xe HYUNDAI – HD210
Cơ cấu lái loại này không khác gì nhiều so với loại trục vít- êcu- đòn, chỉ khác
ở chổ kích thước trục lái cần lớn hơn do phải chuyển động lắc lúc làm việc.
Loại trục vít - Đai ốc quay (hình 3.15):
Cơ cấu lái loại này có kích thước và khố lượng khá nhỏ nên tường được sử
dụng trên xe du lịch đặc biệt là loại có công suất lít bé.

Hình 3.15. Cơ cấu lái loại trục vít – Đai ốc quay
1- Trục vít; 2- Đai ốc; 3- Ống quay.
Khe hở ăn khớp giữa trục vít và đai ốc không điều chỉnh đựơc. Hiệu suất thấp
tuy nhiên nhược điểm này không quang trọng khi sử dụng cơ cấu lái trên các xe du
lịch cở nhỏ.
3.3.4. 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.
3.3.4.1. Các thông số cơ bản.
Dẫn động lái có các thông số đánh giá cơ bản sau:
Tỷ số truyền động học:
idd =

(3.10)

Ở đây:
tr, ph - Là các góc quay tương ứng của cam quay trái và phải.
 Là góc quay của đòn quay đứng.
Tỷ số truyền lực:
iddF =

(3.11)

Ở đây:
M - Mômen tổng tác dụng lên cam quay của các bánh xe dẩn hướng.

Trang 25