Đồ án khai thác hệ thống lái ural 43206

TRƯỜNG SĨ QUAN KTQS
KHOA Ô TÔ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Phê chuẩn
Ngày......tháng......năm 2019
CHỦ NHIỆM KHOA

Đại tá, TS Nguyễn Chí Thanh
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên: NGUYỄN THẾ ANH

Lớp: DQS04021

Khóa: 4

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô
1. Tên đề tài: Khai thác Hệ thống lái trên xe Ural 43206
2. Các số liệu ban đầu:
Tham khảo tài liệu:
1. Nguyễn Hữu Cẩn - Phan Đình Kiên, Thiết kế và tính toán ôtô- máy kéo, Tập 2
(phần 2), Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, 1972.
2. Nguyễn Phúc Hiểu - Vũ Đức Lập, Lý thuyết ôtô Quân sự . Nhà xuất bản quân
đội nhân dân. Hà Nội – 2002.
3. Vũ Đức Lập, Sổ tay tính năng kỹ thuật ô tô, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, 2004.
3. Thái Nguyễn Bạch Liên, Kết cấu tính toán ô tô. Nhà xuất bản giao thông vận tải, 1984.
4. Vũ Đức Lập – Phạm Đình Vi, Cấu tạo ô tô quân sự, tập 2. Học Viện Kỹ Thuật
Quân Sự, 1995.
5. URAL – 43206 (bản tiếng nga).

6. Hoàng Đình Long, Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô. Nhà xuất bản Giáo dục,
2005.
7. Thiết kế và tính toán ô tô máy kéo, Đại học bách khoa Hà Nội.


3. Nội dung bản thuyết minh:
Chương 1: Phân tích kết cấu hệ thống lái trên xe Ural 43206.
Chương 2: Tính toán kiểm nghiệm hệ thống lái của xe Ural 43206.
Chương 3: Khai thác hệ thống lái xe Ural 43206.
4. Số lượng, nội dung các bản vẽ (ghi rõ loại, kích thước và cách thực hiện các
bản vẽ) và các sản phẩm cụ thể (nếu có): 4 bản vẽ A0.
- 01 Bản vẽ A0: Bản vẽ xe Ural 43206.
- 01 Bản vẽ A0: Bản vẽ Cơ cấu lái.
- 01 Bản vẽ A0: Bản vẽ Xy lanh trợ lực.
- 01 Bản vẽ A0: Bản vẽ Kết cấu bơm trợ lực.
5. Cán bộ hướng dẫn: Thiếu tá, TS Lê Thanh Tuấn, hướng dẫn toàn bộ.
Ngày giao: …/…/…….

Ngày hoàn thành: …/…/…….
TP.HCM, ngày

Trưởng bộ môn

tháng

năm 2019

Cán bộ hướng dẫn

Thiếu tá, TS Lê Thanh Tuấn

Học viên thực hiện
Đã hoàn thành và nộp đồ án ngày..../..../2019

Nguyễn Thế Anh


MỤC LỤC
Trang


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Hình dáng bên ngoài xe Ural 43206.........................................................3
Hình 1.2: Thông số kích cỡ của xe Ural 43206........................................................4
Hình 1.3 a,b: Hệ thống truyền lực............................................................................5
Hình 1.4: Cơ cấu kéo Ural 43206............................................................................6
Hình 1.5: Hệ thống treo trước..................................................................................6
Hình 1.6: Hệ thống treo sau.....................................................................................7
Hình 1.7: Một số điều kiện hoạt động của xe Ural 43206......................................8
Hình 1.8: Sơ đồ tổng quát hệ thống lái cơ khí không có trợ lực.............................11
Hình 1.9: Sơ đồ khối hệ thống lái...........................................................................15
Hình 1.10: Sơ đồ bố trí các cụm của trợ lực lái......................................................16
Hình 1.11: Hệ thống lái của xe Ural 43206............................................................18
Hình 1.12: Cơ cấu lái trục vít cung răng bên trên xe Ural 43206...........................19
Hình 1.13: Kết cấu vành lái, trục lái, các đăng lái..................................................21
Hình 1.14: Cấu tạo khớp nối...................................................................................22
Hình 1.15: Cấu tạo xi lanh lực................................................................................23
Hình 1.16: Nguyên lý trợ lực..................................................................................24
Hình 2.1: Cơ sở kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học..................................31
Hình 2.2. Sơ đồ kiểm nghiệm hình thang lái bằng hình học...................................32
Hình 2.3. Xác định góc quay của bánh xe dẫn hướng ngoài

bằng phương pháp hình học....................................................................33
Hình 2.4. Sơ đồ tính toán dẫn động lái...................................................................35
Hình 2.5. Sơ đồ tính toán dẫn động lái xe Ural 43206...........................................37
Hình 2.6: Sơ đồ tính toán đòn lái đứng...................................................................38
Hình 3.1. Kiểm tra độ rơ vành tay lái.....................................................................45
Hình 3.2. Kiểm tra độ rơ khớp cầu thanh lái dọc....................................................47
Hình 3.3. Khắc phục khe hở trong khớp nối dẫn....................................................47


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật Ural 43206..................................................................9
Bảng 2.1: Thông số đầu vào cho tính toán kiểm tra dẫn động lái...........................28
Bảng 2.2: Thông số đầu vào cho tính bền các chi tiết dẫn động lái........................29
Bảng 2.3: Thông số đầu vào tính toán kiểm nghiệm chi tiết hệ thống lái..............30
Bảng 2.4: Giá trị các cặp α, β và kết quả δI..........................................................................................................34


Ký hiệu
L
Bo
m
n
R
iω
Lđ
Lc
Q
Dx
Bxh
Dd

Dn
E
f
a
ldọc
φ
ηt
ηd
db
dr
λV
δ
R
Y
bc
tc
α
Q
Dx
Rc
E
K
i
P ma x

DANH MỤC KÝ HIỆU
Ý nghĩa
Chiều dài cơ sở
Khoảng cách giữa 2 trụ đứng
Chiều dài thanh bên hình thang lái

Chiều dài thanh lái ngang
Bán kính vành tay lái
Tỷ số truyền của cơ cấu lái
Chiều dài đòn quay đứng
Chiều dài cam quay
Áp suất dầu trong xy lanh lực
Đường kính xy lanh trợ lực
Kích thước tiết diện
của đòn quay đứng
Đường kính thanh lái dọc
Đường kính mặt cầu của chốt
Hệ số cản lăn
Khoảng cách từ giao điểm của đường kéo
dài trụ đứng với mặt đường đến điểm đặt
lực cản lăn
Chiều dài thanh lái dọc
Hệ số bám
Hiệu suất thuận
Hiệu suất của dẫn động lái
Đường kính viên bi
Đường kính rãnh ren
Góc dẫn ren của trục vít
Góc tiếp xúc của viên bi
Bán kính vành tay lái
Hệ số dạng răng
Chiều dài răng của cung răng
Bước răng của cung răng
Góc ăn khớp của răng cung răng
áp suất dầu trong xi lanh trợ lực
Đường kính xi lanh lực

Bán kính vòng chia của cung răng
Môđun đàn hồi
Hệ số phụ thuộc vào bán kính cong của
các bề mặt tiếp xúc
Số lượng viên bi cùng chịu tải
Lực lớn nhất tác dụng lên vành tay lái
không có trợ lực

Đơn vị
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
KG/cm2
mm
mm
mm
mm
KG/cm2
mm
mm
mm
mm
độ
độ
mm
mm

mm
độ
KG/cm2
mm
mm
KG/cm2
Viên
KG
mm
mm
độ


LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự
phát triển của một đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển
hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước và nó còn là sản phẩm
kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kĩ thuật
của đất nước đó. Từ lúc ra đời cho đến nay ôtô đã được sử dụng trong rất nhiều
lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du
lịch...
Sự phát triển của nền kinh tế dẫn đến yêu cầu và mục đích sử dụng ôtô cũng
thay đổi, chiếc xe hiện nay không chỉ đơn thuần là một phương tiện chuyên chở mà
nó phải đáp ứng các yêu cầu như tính năng an toàn, độ êm dịu thoải mái, tính tiện
nghi, kinh tế và thân thiện với môi trường. Do vậy đã có rất nhiều các tiến bộ khoa
học kĩ thuật được áp dụng vào công nghệ chế tạo ôtô nhằm nâng cao độ tin cậy, sự
tiện nghi, giảm ô nhiễm môi trường...
Đất nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành
công nghiệp ôtô Việt Nam mới ra đời còn non trẻ mới dừng lại ở quy mô lắp ráp, sửa
chữa và chế tạo một số chi tiết nhỏ nhưng tương lai hứa hẹn có nhiều khởi sắc. Hiện

nay các loại xe được khai thác sử dụng trong nước chủ yếu là nhập khẩu nước ngoài và
lắp ráp trong nước, các loại xe này có các thông số kĩ thuật phù hợp với điều kiện địa
hình và khí hậu Việt Nam. Do đặc thù khí hậu nước ta là nhiệt đới gió mùa ẩm, địa hình
nhiều đồi núi, độ ẩm cao nên nhìn chung là điều kiện khai thác tương đối khắc nghiệt.
Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá kiểm nghiệm các hệ thống, các cụm trên xe là việc
cần thiết để đảm bảo khai thác, sử dụng xe có hiệu quả cao góp phần nâng cao tuổi thọ
xe.
Riêng đối với xe quân sự, ngoài những đặc điểm trên, còn phải đáp ứng yêu
cầu về mặt kỹ chiến thuật tác chiến trong Quân đội Nhân dân Việt Nam. Một số
loại xe còn cần phải tiến hành cải tiến, sửa chữa cho phù hợp với mục đích tác
chiến, môi trường và khí hậu ở nước ta.

-7-


Qua đó, tôi được Khoa Ô tô, trường Sĩ quan Kỹ thuật quân sự giao cho đồ án
tốt nghiệp “Khai thác hệ thống lái trên xe Ural 43206” để tổng kết và đánh giá
kiến thức sau 5 năm học tập tại trường cũng như làm cơ sở để công tác sau này.
Nội dung chính của đồ án bao gồm:
• Lời nói đầu
• Phân tích kết cấu hệ thống lái trên xe Ural 43206
• Tính toán kiểm nghiệm Hệ thống lái của xe Ural 43206
• Khai thác hệ thống lái xe Ural 43206
• Kết luận
Với sự hướng dẫn của thầy Thiếu tá, TS. Lê Thanh Tuấn cùng các thầy trong
khoa Ô tô, tôi đã thực hiện đồ án này. Trong quá trình làm đồ án, mặc dù có nhiều
cố gắng nhưng không khỏi có những chỗ còn thiếu sót, tôi rất mong được sự đóng
góp chỉ bảo của thầy hướng dẫn cũng như các thầy trong bộ môn để đồ án tốt
nghiệp này hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Học viên thực hiện

Nguyễn Thế Anh

-8-


CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE URAL 43206
1.1. Khái quát chung về xe Ural 43206 và hệ thống lái
1.1.1. Xe Ural 43206
1.1.1.1. Giới thiệu chung về xe Ural 43206
Xe Ural 43206 là xe vận tải hạng nặng được trang bị nhiều trong quân đội,
cũng như phục trong nền kinh tế quốc dân. Chiếc xe đầu tiên được chấp nhận để
phục vụ trong quân đội Nga vào năm 1996. Là loại xe có tính năng thông qua cao,
có khả năng kéo moóc và hoạt động trên tất cả các loại đường phức tạp cũng như
nơi không đường. Xe Ural 43206 là một phiên bản 4x4 được phát triển từ Ural43206 lớn hơn với công thức bánh xe là 6x6. Phiên bản 4x4 được phát triển cho cả
thị trường nội địa, cũng như xuất khẩu sang các nước khác. Điều đáng nói là phiên
bản 4x4 ít tốn kém hơn so với 6x6.

Xe Ural 43206 (4x4) lắp động cơ diesel YaMZ-236M2 của nhà máy động cơ
ô tô thành phố Yaroslavl, dùng để chở hàng hóa, chở người và kéo rơ moóc chạy
trên tất cả các loại đường và địa hình.

-9-


Hình 1.2: Thông số kích cỡ của xe Ural 43206
Xe Ural 43206 được khai thác trong môi trường có nhiệt độ xung quanh trong
phạm vi từ -45˚C đến 50˚C (thậm chí đến - 50˚C trong thời gian ngắn). Xe được sử

dụng để kéo rơ moóc có dẫn động khí nén. Rơ moóc kiểu 782B, 782Б (2ПH-4M)
là loại rơ moóc chủ yếu dùng cho xe Ural 43206.
Trên cơ sở xe Ural 43206 và khung gầm, người ta chế tạo ra các sản phẩm
khác (xe chở téc, xe cầu, xe chở các sản phẩm dầu mỏ, xe thùng, v.v …). Hướng
dẫn về công dụng và yêu cầu công tác do nhà máy chế tạo các sản phẩm quy định.
Động cơ YaMZ-236M2 là loại động cơ diesel, bốn kỳ, 6 xylanh và tăng áp
được sản xuất bởi nhà máy ô tô Yaroslavl, dung tích làm việc 11,15 lít, công suất
định mức 132 (180) KW(hp), momen xoắn lớn nhất 667 (68) Nm(KG.m). Sử dụng
nhiên liệu diesel với hai thùng chứa. Thùng chính có dung tích 210 lít nạp 204 lít.
Thùng phụ có dung tích 60 lít nạp 57,6 lít. Tiêu thụ nhiên liệu, theo dữ liệu kiểm
soát, là 24 lít mỗi 100 km trong khi lái xe ở tốc độ 60 km/h. Tất nhiên, con số này
là trung bình, và trong thực tế, mức tiêu thụ nhiên liệu có phần cao hơn và đạt 30
lít.
* Hệ thống truyền lực

- 10 -


+ Ly hợp 2 đĩa ma sát khô, dẫn động cơ khí, trợ lực khí nén.
+ Hộp số cơ khí, 3 trục, năm số, có đồng tốc trên số II, III, IV và V.
+ Hộp số phụ cơ khí, hai cấp, có khóa vi sai trụ giữa các trục, phân bố momen
giữa các cầu trước và cầu sau theo tỷ lệ 1:2, thường xuyên gài dẫn động cầu
trước.

Hình 1.3. a, b. Hệ thống truyền lực
- 11 -


+ Trục các đăng: dạng hở, có bốn trục, khớp nối ổ bi kim.
+ Cầu xe: cầu chủ động, vỏ cầu kết hợp gồm các vỏ bán trục ép vào phần giữa

đúc. Cầu trước là cầu dẫn hướng, có khớp đồng tốc dạng đĩa.
+ Truyền lực chính: kép, dạng thông, cặp bánh răng côn răng cong và cặp
bánh răng trụ răng nghiêng. Truyền lực chính các cầu lắp lẫn được. Vi sai đối
xứng, bánh răng côn, có bánh răng hành tinh. Bán trục dạng không chịu tải, liên
kết với moay ơ bằng then hoa.
* Phần vận hành
+ Thiết bị kéo: phía trước – moóc kéo cứng, phía sau – cơ cấu kéo – moóc
tác dụng hai chiều.

Hình 1.4. Cơ cấu kéo Ural 43206
* Hệ thống treo

- 12 -


+ Treo trước: phụ thuộc trên hai bó nhíp bán e líp, làm việc cùng với hai
giảm chấn thủy lực tác dụng hai chiều.

Hình 1.5. Hệ thống treo trước
+ Treo sau: phụ thuộc trên hai bó nhíp bán e líp với các nhíp phụ, làm việc
cùng với hai giảm chấn thủy lực tác dụng hai chiều.

Hình 1.6. Hệ thống treo sau
* Hệ thống lái
+ Cơ khí, có trợ lực thủy lực, cơ cấu lái dạng trục vít – cung răng bên. Tỷ số truyền 21,5.

- 13 -


* Hệ thống phanh

+ Hệ thống phanh chính: hai dòng với dẫn động hỗn hợp (thủy khí). Cơ cấu
phanh bánh xe dạng tang trống.
+ Hệ thống phanh dự phòng: một trong các dòng của hệ thống phanh chính.
+ Phanh tay: cơ khí, dẫn động khí nén tới van điều khiển phanh dừng của rơ
moóc. Cơ cấu phanh dạng tang trống, lắp trên trục ra của hộp số phụ.
+ Hệ thống phanh bổ trợ: dạng nén, lắp trong hệ thống xả của động cơ. Dẫn
động khí nén, khóa liên động thiết bị dừng động cơ.
* Hệ thống lốp dự phòng
+ Đặt đứng sau buồng lái.
* Như vậy xe Ural-43206 có khả năng hoạt động tốt ở những điều kiện đặc
biệt, sử dụng nhiên kiệu diesel, có công suất cao, có tính kinh tế cao hơn các xe
sử dụng nhiên liệu xăng.

- 14 -


* Xe Ural 43206 hoạt động trong các điều kiện:

Hình 1.7. Một số điều kiện hoạt động của xe Ural 43206
- 15 -


Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật Ural 43206
STT

1

2

3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

14

15
16

THÔNG SỐ HỆ THỐNG
Chiều dài toàn bộ
Chiều dài cơ sở
Chiều rộng xe
Chiều rộng cơ sở
Chiều cao toàn bộ
Tải trọng
Trọng lượng toàn bộ khi xe đầy tải
Phân bố lên cầu trước
Phân bố lên cầu sau
Trọng lượng rơ moóc kéo theo
Khoảng sáng gầm xe
Công thức bánh xe
Số lượng bánh xe

Độ chụm bánh xe dẫn hướng
Vận tốc lớn nhất
Góc vượt trước
Góc vượt sau
Chiều sâu ngầm có thể vượt qua
Bán kính quay vòng nhỏ nhất
Hệ số cản không khí
Suất tiêu hao nhiên liệu trên 100 Km
Quãng đường phanh ở V = 60 Km/h
Góc vượt dốc lớn nhất
Kích thước lốp
Động cơ YaMZ – 236M2, 4 kỳ, tăng áp
Số xy lanh
Dung tích làm việc
Công suất định mức
Mô men xoắn cực đại
Vòng quay ở công suất định mức
Vòng quay ở mô men xoắn cực đại
Hộp số có 5 số tiến, 1 số lùi
Có cơ cấu gài đồng tốc ở các số II, III,
IV, V
Hộp số phân phối 2 số kết hợp vi sai
- 16 -

GIÁ TRỊ
7475
4405
2500
2010
2965

4200
12150
4540
7610
7000
300
4x4
4+1
5-8
85
43
40
1200
10.5
0.6
24 (30)
36.7
30 (58)
1200x500x508
6
11.15
132 (180)
667 (68)
2100
1250-1450

ĐƠN VỊ

mm

Kg

mm

mm
Km/h
Độ
mm
m
lít
m
Độ (%)

Lít
Kw (hp)
Nm (KG.m)
v/ph
v/ph


17
18
19

20

Tỷ số truyền cao
Tỷ số truyền thấp
Trục các đăng dạng hở, 4 trục, ổ bi kim
2 cầu chủ động, cầu trước dẫn hướng

Hệ thống treo phụ thuộc, treo sau có
nhíp phụ
Hệ thống lái
- Dạng truyền động: cơ khí có trợ lực
thủy lực
- Cơ cấu lái: trục vít – cung răng bên
- Tỷ số truyền
- Cơ cấu trợ lực: Thủy lực tác dụng hai
chiều với van điều khiển dạng con trượt,
đặt trong vỏ cơ cấu lái

1.21
2.15

21.5

- Bơm trợ lực: dạng roto, phiến gạt tác
dụng hai chiều dẫn động từ trục khuỷu
của động cơ
- Góc đặt bánh xe trước: góc nghiêng
ngoài 1o, góc nghiêng ngang của trục
chuyển hướng 6o, độ doãng bánh xe 1 –
3 mm.
Hệ thống truyền lực kép, vi sai đối xứng,
21
bánh răng côn, bán trục liên kết moay ơ
bằng then hoa
Hệ thống phanh thủy khí, 2 dòng
Cơ cấu tang trống má phanh
22

Phanh tay: dẫn động khí nén
Phanh động cơ: dẫn động khí nén
22
Thùng chứa nhiên liệu
Thùng chính
210(204)
Thùng phụ
60(57.6)
1.1.2. Khái quát chung về hệ thống lái
1.1.2.1. Công dụng cấu tạo vào phân loại hệ thống lái ô tô
a. Công dụng

- 17 -


Hệ thống lái ô tô cùng với hệ thống phanh là hệ thống điều khiển ô tô thuộc
phần gầm xe, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn chuyển động của
xe.
Sơ đồ tổng quát của hệ thống lái cơ khí không có trợ lực.

Hình 1.8: Sơ đồ tổng quát hệ thống lái cơ khí không có trợ lực.
Hệ thống lái ô tô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ô tô bằng phương
pháp thay đổi mặt phẳng lăn của các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ ổn định
phương chuyển động thẳng hay quay vòng của ô tô khi cần thiết.
Đa số các ô tô hiện nay đều thực hiện quay vòng bằng cách thay đổi mặt
phẳng lăn của bánh xe dẫn hướng. Phương pháp này có cấu tạo đơn giản nhưng
yêu cầu kích thước cơ sở hợp lý để tạo bán kính quay vòng nhỏ. Việc điều khiển
các bánh xe trước được áp dụng trên các xe UAZ – 469, GAZ – 66, ZIL – 131,
URAL – 375, KPAZ – 255 … ở xe nhiều cầu (8x8) việc điều khiển tiến hành nhờ
hai cầu dẫn hướng phía trước áp dụng trên các xe BTP – 60P, T – 813, T – 815,

HUYNDAI …
b. Cấu tạo chung hệ thống lái ô tô
- 18 -


Hệ thống lái gồm 3 phần chính: cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.
Khi ô tô quay vòng với vận tốc rất chậm, có thể bỏ qua lực ly tâm gọi là trạng
thái quay vòng tĩnh. Khi ô tô quay vòng với vận tốc rất cao, ta xét tới lực ly tâm
gọi là trạng thái quay vòng động. Trong thực tế xe thường xuyên chuyển động ở
tốc độ lớn, do vậy quay vòng động là chủ yếu, trong đó quay vòng thiếu, quay
vòng thừa xảy ra do sự thay đổi tốc độ chuyển động, sự đàn hồi của lốp và hệ
thống treo.
Vấn đề chất tải, độ đàn hồi của lốp có ảnh hưởng ở mức độ nhất định tới tính
năng quay vòng và độ an toàn chuyển động của xe. Do đó cần phải hiểu rõ kết cấu
của hệ thống lái.
c. Phân loại hệ thống lái
Có nhiều cách phân loại hệ thống lái
* Phân loại theo phương pháp chuyển hướng.
- Chuyển hướng hai bánh xe ở cầu trước.
- Chuyển hướng ở tất cả các bánh xe.
* Phân loại hệ thống lái theo kiểu truyền lực.
- Hệ thống lái cơ khí.
- Hệ thống lái cơ khí có trợ lực bằng thủy lực hoặc khí nén.
* Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái:
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít
- Trục vít – bánh vít.
- Trục vít – cung răng đặt ở giữa trục vít.
- Trục vít – cung răng bên.
- Trục vít – con lăn.
+ Cơ cấu lái kiểu trục vít vô tận

- Trục vít vô tận êcu – đòn (có tỷ số truyền thay đổi).
- 19 -


- Trục vít vô tận di động êcu (có tỷ số truyền thay đổi).
- Trục vít – đai ốc – thanh răng – cung răng (có tỷ số truyền không đổi).
+ Phân loại theo bố trí vành lái
- Bố trí vành lái bên trái (theo luật đi đường bên trái).
- Bố trí vành lái bên phải (theo luật đi đường bên phải).
+ Phân loại theo kết cấu đòn quay.
- Trục vít và đòn quay với một chốt quay.
- Trục vít và đòn quay với hai chốt quay.
1.1.2.2. Các yêu cầu cơ bản của hệ thống lái
An toàn chuyển động trong giao thông vận tải bằng ô tô là chỉ tiêu hàng đầu
trong việc đánh giá chất lượng thiết kế và sử dụng phương tiện này. Để đảm bảo
tính êm dịu chuyển động trên mọi loại đường hệ thống lái cần đảm bảo các yêu cầu
sau:
- Hệ thống lái phải đảm bảo dễ dàng điều khiển, nhanh chóng và an toàn.
- Đảm bảo ổn định bánh xe dẫn hướng, các bánh xe dẫn hướng sau khi thực hiện
quay vòng cần có khả năng tự động quay về trạng thái chuyển động thẳng.
- Đảm bảo khả năng quay vòng hẹp dễ dàng, khi xe đi trên đường hẹp, đường
gấp khúc.
- Đảm bảo lực lái thích hợp nhưng vẫn tạo được cảm giác về trạng thái mặt
đường. Đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hơn hiệu suất nghịch để giảm tác động từ
mặt đường qua kết cấu lái lên vô lăng.
- Hệ thống lái không được có độ rơ lớn, với xe có vận tốc lớn nhất trên 100
km/h, thì độ rơ vành lái không vượt quá 18 0, với xe có vận tốc lớn nhất từ 25 km/h
đến 100 km/h thì độ dơ vành lái không vượt quá 270.
- Đảm bảo tùy động.

- 20 -


1.1.2.3. Trợ lực lái
Sự cần thiết của trợ lực lái: Trợ lực của hệ thống lái có tác dụng giảm nhẹ
cường độ lao động của người lái, giảm mệt mỏi khi xe hoạt động trên đường dài.
Đặc biệt trên xe có tốc độ cao, trợ lực lái còn nhằm nâng cao tính an toàn chuyển
động khi xe có sự cố ở bánh xe như nổ lốp, hết khí nén trong lốp và giảm va đập từ
bánh xe lên vành tay lái.
Để cải thiện tính êm dịu chuyển động, phần lớn các xe hiện đại đều dùng lốp
bản rộng, áp suất thấp để tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường. Kết quả là cần một
lực lái lớn hơn.
Lực lái có thể giảm bằng cách tăng tỷ số truyền của cơ cấu lái. Tuy nhiên việc
đó lại đòi hỏi phải quay vô lăng nhiều hơn, thời gian quay vòng kéo dài.
Chính vì vậy trợ lực lái được sử dụng phổ biến trên ô tô ngày nay.
Như đã giới thiệu, hệ thống lái trên xe Ural – 43206 kiểu cơ khí có trợ lực
thủy lực. Vì vậy trong phần này tôi muốn giới thiệu một vài nét chung nhất về trợ
lực thủy lực của hệ thống lái.
a. Sự xuất hiện của trợ lực lái
Khi ô tô mới ra đời thì hệ thống lái hoàn toàn chỉ bằng hệ thống cơ khí thuần
túy. Hiện này thì hầu hết các xe vận tải và cả xe con đều có trợ lực trong hệ thống
lái. Công nghệ chế tạo ô tô ngày càng phát triển đã cho ra đời các xe có trọng tải
lớn, tốc độ cao.
Với các loại xe này, tải trọng tác dụng lên cầu dẫn hướng lớn, do đó hệ thống
lái cơ khí thuần túy không đáp ứng yêu cầu của hệ thống lái. Trợ lực lái ra đời giúp
cho người lái điều khiển ô tô nhẹ nhàng hơn và làm tăng độ tin cậy khi làm việc
của hệ thống lái.
Nhờ bộ phận trợ lực mà cường độ lao động của người lái được giảm nhẹ khi
tác dụng lực nên vành tay lái để làm quay bánh xe dẫn hướng, đồng thời giảm nhẹ
lực va đập truyền từ bánh xe dẫn hướng lên vành lái. Mặt khác hệ thống lái có trợ

lực làm cho sự an toàn chuyển động được nâng cao cho phép giữ được hướng
- 21 -


chuyển động của ô tô ngay cả trong trường hợp một bánh xe dẫn hướng bị thủng
nhỏ.
Ngoài ra còn có các nguyên nhân sau mà trợ lực lái ngày càng được sử dụng
rộng rãi và phổ biến:
- Lốp có thành mỏng, lốp có áp suất thấp và lốp có áp suất điều chỉnh ngày
càng được sử dụng phổ biến.
- Ô tô có nhiều cầu dẫn hướng ngày càng được sử dụng nhiều.
- Ô tô vận tải cỡ lớn ngày càng được phát triển.
- Ô tô được sử dụng trong nhiều điều kiện đường sá, đường sá xấu và ngay cả
khi không có đường (trong nông, lâm nghiệp và trong quốc phòng).
b. Yêu cầu đặt ra với hệ thống lái có trợ lực
- Khi trợ lực lái bị hỏng hệ thống lái vẫn làm việc (lái nặng hơn).
- Bộ trợ lực phải giúp người lái có cảm giác được sức cản mặt đường làm tăng
lực đánh vành tay lái tới giới hạn xác định, lực giới hạn bằng 100÷150 N.
- Hệ thống lái có trợ lực phải nhạy để thời gian xuất hiện trợ lực là ngắn nhất
và đảm bảo tỷ lệ giữa lực tác dụng với góc quay giữa vành lái và bánh xe dẫn
hướng (đảm bảo tác động tùy động học).
- Khắc phục hiện tượng tự trợ lực khi ô tô vượt qua chỗ lõm đường xóc và có
khả năng tự trợ lực khi các bánh xe dẫn hướng bị thủng nhỏ, để khi ấy người lái
vừa có thể phanh ngoặt vừa có thể giữ được hướng chuyển động ổn định của ô tô
để đảm bảo an toàn chuyển động.

- 22 -


Trợ lực lái thủy lực trên ô tô hiện nay về nguyên lý thường có 3 bộ phận chính

là: bơm dầu (nguồn cung cấp năng lượng), xi lanh lực (cơ cấu chấp hành - cơ cấu
sinh lực), van phân phối (phần tử điều khiển).

Hình 1.9. Sơ đồ khối hệ thống lái
Bơm dầu sử dụng trong trợ lực lái thường là kiểu phiến gạt hoặc bánh răng
gồm có: bơm dầu, bầu dầu và các van thường được chế tạo liền khối, đặt trên động
cơ xe, được dẫn động từ động cơ hoặc các bánh răng.
Van phân phối thường là kiểu con trượt 3 gờ dùng để điều khiển dòng dầu áp
suất cao. Trong van phân phối có phần tử định tâm và phần tử phản lực, van phân
phối được chế tạo với độ chính xác rất cao. Trong van phân phối có các van an
toàn để tránh cho áp suất dầu tăng quá cao và đảm bảo cho hệ thống lái làm việc
bình thường khi bơm dầu bị hỏng.
Xy lanh lực là cơ cấu chấp hành của trợ lực lái, nó có thể được bố trí chung
liền khối với cơ cấu lái và van phân phối hoặc bố trí riêng biệt.

- 23 -


Trợ lực lái được chia thành nhiều kiểu và đều gồm 3 bộ phận chính: bơm, van

điều khiển và xy lanh lực.
Sơ đồ bố trí các cụm của trợ lực lái trong hệ thống lái ô tô như sau:
Hình 1.10: Sơ đồ bố trí các cụm của trợ lực lái
1: Van phân phối; 2: Cơ cấu lái; 3: Xy lanh lực
+ Bố trí trong một cụm như hình a.
Ở sơ đồ này ta thấy cơ cấu lái, van phân phối, xy lanh lực bố trí liền khối.
Ưu điểm của sơ đồ bố trí này là kích thước nhỏ gọn, đường ống ít và có độ
nhạy cao.

- 24 -

Nhược điểm của sơ đồ này là kết cấu phức tạp, các chi tiết của dẫn động lái
chịu tải trọng lớn, không có khả năng lắp lẫn trên các xe có hệ thống lái tiêu chuẩn.
Sơ đồ này thường áp dụng trên các xe có trọng lượng toàn bộ từ 5 đến 10 tấn như
xe ZIL – 130, ZIL – 131, KAMAZ – 5320.
+ Bố trí cách biệt cơ cấu lái, van phân phối, xy lanh thủy lực của trợ lực lái
như hình b.
Ưu điểm: Cho phép giảm được tải trọng cho đa số các chi tiết của hệ thống lái
mà vẫn giữ nguyên được cơ cấu lái nguyên thủy.
Nhược điểm: Tăng số lượng các khâu liên kết các phần tử điều khiển và các
phần tử công tác của trợ lực lái, tăng chiều dài các ống dẫn vì vậy giảm độ nhạy
của hệ thống. Sơ đồ này áp dụng cho xe GAZ – 66, BTR – 60PB.
+ Bố trí xy lanh lực và van phân phối liền nhau nhưng tách biệt với cơ cấu lái
như hình c.
Bố trí kiểu này cho phép giữ được kiểu cơ cấu lái cơ bản, giảm được chiều dài
đường ống dẫn, bảo đảm an toàn cho hệ thống khi ô tô chuyển động trên đường gồ
ghề và qua các vật cản. Sơ đồ này áp dụng trên xe KRAZ – 255B, MAZ – 500.
+ Bố trí bộ phận phân phối liền với cơ cấu lái nhưng tách biệt xy lanh công
tác như hình d.
Sơ đồ này áp dụng trên xe URAL – 375D VÀ URAL – 43206. Bố trí theo sơ
đồ này khác phục được một số nhược điểm ở các sơ đồ trên như giảm được các
khâu liên kết, các chi tiết dẫn động lái chịu tải trọng nhỏ.
Việc sử dụng trợ lực lái đảm bảo tăng được tính linh hoạt và cơ động của ô tô
do dảm được lực tác dụng lên vành tay lái của xe và chọn được cơ cấu lái có tỷ số
truyền thích hợp.
Ngày nay trên phần lớn các ô tô buýt, ô tô vận tải hạng nặng và các ô tô chạy
với vận tốc cao người ta đều sử dụng trợ lực lái để giảm nhẹ cường độ lao động
cho người lái và đảm bảo an toàn cho ô tô khi chuyển động với vận tốc cao.Tuy
nhiên khi sử dụng trợ lực lái kéo theo việc mòn lốp nhiều hơn và tăng tải trọng tác

- 25 -