Hệ thống lái là hệ thống giữ vai trò điều khiển hướng chuyển động của ô tô đi thẳng, quay vòng hoặc rẽ trái, rẽ phải theo tác động của người lái lên vô lăng. Hệ thống lái tham gia cùng các hệ thống khác thực hiện điều khiển điều khiển ô tô và đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông khi ô tô chuyển động. Các bộ phận chính của hệ thống lái. Cơ cấu lái, vô lăng, trục lái: Truyền mô men do người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái. Dẫn động lái: Truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và đảm bảo động học quay vòng đúng. + Trợ lực lái: Có thể có hoặc không. Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng của người lái. Thường được sử dụng trên các xe đời mới, xe tải trọng lớn...
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 4 1.1 Hệ thống lái cơ bản 4 1.1.1 Khái niệm 4 1.1.2 Yêu cầu 4 1.1.3 Phân loại hệ thống lái 5 1.1.4 Cấu trúc cơ bản và nguyên lý làm việc hệ thống lái thông thường 6 1.2 Hệ thống lái có trợ lực .13 1.2.1 Khái niệm hệ thống lái có trợ lực 13 1.2.2 Yêu cầu 14 1.2.3 Thành phần cấu tạo .14 1.2.4 Hệ thống lái trợ lực thủy lực 14 1.2.5 Hệ thống lái trợ lực điện .19 1.2.6 Ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điện so với hệ thống lái trợ lực thủy lực 21 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA VIOS 2014 22 2.1 Giới thiệu về xe ô tô TOYOTA VIOS 2014 .22 2.2 Đặc điểm kết cấu một số bộ phận hệ thống lái xe Toyota Vios 28 2.2.1 Vô lăng 31 2.2.2 Cơ cấu lái .32 2.2.3 Trục lái 35 2.2.4 Đặc điểm cấu tạo của các cảm biến trên xe 36 2.2.5 Kết cấu động cơ điện 1 chiều 37 2.2.6 Đặc điểm cấu tạo của thước lái 38 2.2.7 Đặc điểm cấu tạo rô tuyn .39 2.2.8 Cảm biến, rơ le điều khiển .40 CHƯƠNG 3: NHỮNG HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA VIOS 2014 41 3.1 Các yêu cầu chung .41 3.2 Bảng các triệu chứng hư hỏng của trục lái, trợ lực lái 42 3.3 Cách kiểm tra và khắc phục hư hỏng 44 3.3.1 Quy trình kiểm tra sự cố 44 3.3.2 Kiểm tra lốp 45 3.3.3 Đo chiều cao xe 46 3.3.4 Cơ cấu lái hư hỏng 46 3.4 Kiểm tra góc đặt bánh xe 48 KẾT LUẬN .53 Tài liệu tham khảo .54 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Hệ thống lái đơn giản 6 Hình 1.2 Sơ đồ bố trí hệ thống lái trên xe 7 Hình 1.3 Các chi tiết của trục lái 8 Hình 1.4 Cơ cấu gật gù của trục lái 10 Hình 1.5 Cơ cấu trượt của trục lái .11 Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống treo phụ thuộc 12 Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống lái với hệ thống treo độc lập 13 Hình 1.8 Cụm bơm của hệ thống lái trợ lực thủy lực 15 Hình 1.9 Hình tháo rời của bơm trợ lực kiểu phiến gạt 16 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lí làm việc hệ thống lái trợ lực thủy lực 17 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lí làm việc của bơm 18 Hình 1.12 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống lái trợ lực điện 20 Hình 2.1 Hình dáng bên ngoài xe VIOS 2014 23 Hình 2.2 Sơ đồ tổng thể xe 23 Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống lái xe Vios 2014 29 Hình 2.4 Bộ trợ lực lái điện .30 Hình 2.5 Sơ đồ mạch hệ thống lái điện .31 Hình 2.6 Túi khí an toàn 32 Hình 2.7 Cơ cấu lái bánh răng thanh răng 33 Hình 2.8 Kết cấu bánh răng thanh răng .34 Hình 2.9 Trục lái .35 Hình 2.10 Cảm biến tốc độ xe 36 Hình 2.11 Cấu tạo cảm biến mô men vành quay tay lái 37 Hình 2.12 Sơ đồ cấu tạo mô tơ trợ lực điện 38 Hình 2.13 Thước lái 39 Hình 2.14 Rô tuyn lái ngoài 39 Hình 3.1 Độ chụm bánh xe ảnh hưởng đến độ êm của xe khi vận hành 49 Hình 3.2 Camber ảnh hưởng đến độ tiếp xúc của bánh xe với mặt đường 50 Hình 3.3 Xe có xu hướng nhao về bánh xe có Caster nhỏ hơn 51 Danh mục chữ viết tắt EPS: ELECTRIC POWER STEERING ECU: ENGINE CONTROL UNIT BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ ECM: ENGINE CONTROL MODULE CAN: CONTROL AREA NETWORK DLC3: DATA LINK CONNECTOR 3 ĐÈN BÁO P/S: POWER STEERING DTC: DIAGNOSTIC TROUBLE CODE 1 LỜI NÓI ĐẦU Để đảm bảo an toàn khi ôtô chuyển động trên đường, người vận hành phải có kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển Mặt khác, để thuận tiện cho người vận hành thực hiện các thao tác đó, đòi hỏi ôtô phải đảm bảo tính năng an toàn cao Hệ thống lái của ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động của ôtô nhờ quay vòng các bánh xe dẫn hướng cũng như để giữ phương chuyển động thẳng hay chuyển động cong của ôtô khi cần thiết Việc điều khiển chuyển động của xe được thực hiện như sau: vành lái tiếp nhận lực lái tác động của người lái và truyền vào hệ thống lái, trục lái truyền mômen từ vô lăng 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 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 lí làm việc của các bộ phận của hệ thống lái Đề tài: Nghiên cứu hệ thống lái ôtô TOYOTA VIOS 2014 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 + Các chi tiết và bộ phận chính của hệ thống lái + Liên hệ giữa hệ thống lái và hệ thống treo - Bảo dưỡng sửa chữa Các nội dung trên được trình bày theo các mục, nhằm mục đích nghiên cứu kết cấu và nguyên lí làm việc cũng như công dụng, phân loại, yêu cầu chung của các chi tiết cũng như từng cụm chi tiết Sự ảnh hưởng của các chi tiết hay từng cụm chi tiết đến quá trình làm việc cũng như các thông số kỹ thuật, để đảm bảo cho ôtô vận hành an toàn trên đường 2 Giới thiệu về xe ô tô TOYOTA VIOS 2014 Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòng Soluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc Thế hệ Vios đầu tiên là một phần trong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật của Toyota được sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan Toyota Vios 2014 là mẫu thế hệ mới sử dụng động cơ 1.5 lít, công suất 109 mã lực tại vòng tua máy 6000 vòng/phút Xe sử dụng hệ thống trợ lực lái điện giúp tiết kiệm nhiên liệu Hệ thống treo MacPherson So với thế hệ trước, Vios 2014 đã mở rộng kích thước về chiều dài và chiều cao khá nhiều so với thế hệ cũ Xe sở hữu kích thước tổng thể dài x rộng x cao tương ứng 4.410x1.700x1.475 (mm), khoảng cách trục cơ sở là 2.550 mm Kích thước tổng thể của thế hệ cũ tương ứng 4.300x1.700x1.460 (mm) Điều này mang đến không gian cabin rộng rãi cho hàng ghế trước Hàng ghế sau với chiều dài tăng thêm giúp cho khoảng để chân cực kỳ rộng rãi Tuy nhiên, với thiết kế mặt ghế sau khá bằng phẳng khiến cho khoảng chiều cao ở vị trí này bị ảnh hưởng khá lớn Với những người có chiều cao 1m7 sẽ dễ dàng "đụng nóc" khi ngồi thẳng lưng Điều này sẽ gây không ít khó chịu khi phải di chuyển những đoạn đường xa Một nhược trừ khác trong thiết kế ghế ngồi của Vios 2014 là bệ tì gác tay giữa hai vị trí ghế trước bị tụt về phía sau khiến người ngồi khó có thể gác tay lên đúng vị trí này được Xe có các phiên bản khác nhau, với những đặc điểm nhận dạng như các chi tiết mạ crom hay vành xe khác kích thước Chiếc xe hạng nhỏ có kích thước tổng thể là 4410 mm dài, 1700 mm rộng và 1475 mm cao, khoảng sáng gầm xe 145 mm 3 Hình ảnh bên ngoài của xe TOYOTA VIOS 2014 Sơ đồ tổng thể xe TOYOTA VIOS 2014 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Hệ thống lái cơ bản 1.1.1 Khái niệm Hệ thống lái là hệ thống giữ vai trò điều khiển hướng chuyển động của ô tô đi thẳng, quay vòng hoặc rẽ trái, rẽ phải theo tác động của người lái lên vô lăng Hệ thống lái tham gia cùng các hệ thống khác thực hiện điều khiển điều khiển ô tô và đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn giao thông khi ô tô chuyển động Các bộ phận chính của hệ thống lái Cơ cấu lái, vô lăng, trục lái: Truyền mô men do người lái tác dụng lên vô lăng đến dẫn động lái Dẫn động lái: Truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng và đảm bảo động học quay vòng đúng + Trợ lực lái: Có thể có hoặc không Dùng để giảm nhẹ lực quay vòng của người lái Thường được sử dụng trên các xe đời mới, xe tải trọng lớn 1.1.2 Yêu cầu Hệ thống lái phải đảm bảo các yêu cầu chính sau - Đảm bảo chuyển động thẳng ổn định, không bị nhao lái sang hai bên khi đang chuyển động thẳng + Các bánh xe dẫn hướng phải đảm bảo về áp suất, độ mòn và ổn định + Không có hiện tượng tự dao động các bánh dẫn hướng trong mọi điều kiện làm việc, mọi chế độ chuyển động - Đảm bảo tính cơ động cao: tức là xe có khả năng quay vòng tốt, bán kính quay vòng nhỏ thuận tiện trên diện tích nhỏ - Đảm bảo động học quay vòng đúng: Để các bánh xe không bị trượt lê gây mòn lốp, giảm tính ổn định của xe 5 - Giảm các va đập từ đường lên vô lăng khi xe chuyển động trên đường xóc, gồ ghề hay chướng ngại vật - Điều khiển nhẹ nhàng thuận tiện giúp người lái thoải mái và không tốn nhiều sức lực trong việc lái xe - Cơ cấu đơn giản, dễ bảo dưỡng sửa chữa 1.1.3 Phân loại hệ thống lái - Theo phương pháp quay vòng + 2 bánh trước dẫn hướng: Được sử dụng phổ biến nhất trên xe con, xe du lịch, xe tải nhỏ và vừa + 4 bánh trước dẫn hướng: Sử dụng trên các xe tải có trọng tải lớn + 2 bánh sau dẫn hướng + 4 bánh trước và sau dẫn hướng + Kiều bẻ gãy thân xe -Theo vị trí vô lăng + Vô lăng bố trí bên trái + Vô lăng bố trí bên phải Tùy thuộc vào luật của các nước mà bố trí khác nhau nhằm thuận lợi cho người lái dễ quan sát, nhất là khi vượt xe - Theo kết cấu cơ cấu lái + Trục vít – cung răng + Trục vít – chốt quay + Trục vít – con lăn + Bánh răng – thanh răng + Thanh răng liên hợp (Trục vít – liên hợp ecu bi – cung răng) - Theo cơ cấu trợ lực +Trợ lực cơ khí + Trợ lực thủy lực + Trợ lực hóa khí (khí nén hoặc chân không) + Trợ lực điện ... Vành lái Trục lái Cơ cấu lái Khung xe Các cấu dẫn động lái 1.1.4.2 Cách bố trí hệ thống lái xe Hình 1.2 Sơ đồ bố trí hệ thống lái xe Các phận hệ thống lái - Vành lái: + Là phận đặt buồng lái có... 9- Bánh xe 1.2 Hệ thống lái có trợ lực 1.2.1 Khái niệm hệ thống lái có trợ lực 14 - Hệ thống lái có trợ lực hệ thống lái có khả tạo lực phụ hỗ trợ lái xe quay vòng tay lái Việc trang bị hệ thống. .. 145 mm 3 Hình ảnh bên xe TOYOTA VIOS 2014 Sơ đồ tổng thể xe TOYOTA VIOS 2014 CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 1.1 Hệ thống lái 1.1.1 Khái niệm Hệ thống lái hệ thống giữ vai trị điều khiển