1. Rơ tuyn lái ngồi; 2.Đai ốc rơ tuyn lái trong; 3. Rô tuyn lái trong; 4. Cao su chắn bụi
Dẫn động lái trên ôtô Toyota Corolla Altis 1.8 bao gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngõng quay của các bánh xe. Bộ phận cơ bản và quan trọng nhất của dẫn động lái là hình thang lái, được tạo bởi cầu trước, đòn kéo ngang, và các cạnh bên. Nó có nhiệm vụ đảm bảo động học quay vịng đúng cho các bánh xe khơng bị trượt lê khi quay vịng. Do đó làm giảm mài mịn lốp, giảm tổn hao cơng suất và tăng tính ổn định khi quay vịng.
4
1 3
5 2
Hình 3.5. Kết cấu khớp cầu của thanh kéo bên (rơ tuyn lái ngồi)
1. Vịng kẹp; 2. Bạc lót; 3. Khớp cầu; 4. Cao su giảm chấn; 5. Lò xo
3.2. Cơ cấu trợ lực lái 3.2.1. Mô tơ điện trợ lực 3.2.1. Mô tơ điện trợ lực
+ Mô tơ điện trợ lực lái là một mô tơ điện một chiều nam châm vĩnh cửu, gắn trên trục lái. Có nhiệm vụ cung cấp 1 lực hỗ trợ người lái quanh vịng;
+ Mơ tơ điện trợ lực nhận tín hiệu điều khiển của ECU để cung cấp lực hỗ trợ đã được tính tốn và cái đặt từ trước;
Hình 3.6. Mơ tơ điện trợ lực
1. vịng bi; 2. trục vít; 3. vỏ trục lái; 4. khớp nối; 5. roto; 6. stator; 7. trục mơtơ; 8. trục lái chính; 9. bánh vít
3.2.2. Cảm biến momen lái
Khi người lái xe điều khiển vô lăng, mô men lái tác động lên trục sơ cấp của cảm biến mơ men thơng qua trục lái chính. Người ta bố trí vịng phát hiện một và hai trên trục sơ cấp phía vơ lăng và vịng phát hiện thứ ba trên trục thứ cấp. Trục sơ cấp và trục thứ cấp được nối với nhau bằng một thanh xoắn.
Hình 3.7. Cấu tạo cảm biến mơ men trục lái(lõi thép xoay)
1. Vòng phát hiện thứ nhất 2. Trục sơ cấp
4. Vòng phát hiện thứ hai 5. Cuộn dây phát hiện
6. Vòng phát hiện thứ ba 7. Trục thứ cấp
3.2.3. Cảm biến tốc độ ơ tơ
Hình 3.9. Cảm biến loại từ điện.
1. Rô to; 2. Cảm biến tốc độ; 3. Trục thứ cấp
Gồm 1 cánh phát xung được lắp ở trục thứ cấp hộp số và 1 cuộn phát xung với 3 phần tử: Lõi thép, nam châm và cuộn dây. Được đặt cách cánh phát xung một khe hở 0,5 ÷ 1,0 mm. Mỗi lần cánh phát xung lướt qua đầu cuộn phát xung thì ở cuộn dây sẽ cảm ứng ra 1 cặp.
- ECU trợ lực lái: Bộ điều khiển trung tâm (ECU) nhiệm vụ nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý thông tin để điều khiển mô tơ. Được lắp ở dưới ốp bảng táp lô.
3.2.4. Cảm biến tốc độ đánh lái
Loại cảm biến tốc độ đánh lái trên xe là loại cảm biến tốc độ đánh lái hiệu ứng Hall.
Có cấu tạo đơn giản hơn, dễ lắp đặt và đặc tính ra là dạng xung số. Vì vậy các xe ngày nay thường sử dụng loại cảm biến này.
Cấu tạo của cảm biến gồm 1 rô to nam châm nhiều cực gắn với trục lái. Một IC Hall được đặt đối diện với vành nam châm( Cách 1 khe hở nhỏ: 0,2 ÷ 0,4 mm). Cảm biến được cấp nguồn điện 12v một chiều. Khi đánh tay lái, vành nam châm sẽ quay và từ trường của nam châm tác động vào IC Hall tạo ra
chuỗi xung vng 0 ÷ 5v. Số xung tăng dần theo góc quay trục lái. Tín hiệu này sẽ được gửi về EPS ECU và phân tích thành góc quay trục lái và tốc độ đánh lái ( nếu đặt vào mạch đếm thời gian).
Hình 3.8. Cảm biến tốc độ đánh lái ( góc đánh lái) loại Hall
1. Vỏ; 2. Rơ to nam châm; 3. Ổ bi; 4. IC Hall; 5. Giắc điện; 6. Nhựa từ tính
3.3. Nguyên lý hoạt động hệ thống lái trợ lực trên xe Toyota Corolla Altis1.8 Altis1.8
Hình 3.9. Kết cấu bố trí hệ thống lái trợ lực điện (EPS)
Cấu tạo gồm:
4. cảm biến momen trục lái; 5. cảm biến tốc độ ô tô; 6. ECU; 7. các đường điện
-Nguyên lý làm việc:
+ Khi người lái quay vành tay lái sang trái hoặc sang phản lực quay vịng sẽ được truyền xuống trục lái chính;
+ Trục lái quay, mô men lái thanh xoắn bị xoắn tạo ra độ lệch pha giữa vòng phát hiện thứ hai và ba. Dựa trên độ lệch pha này một tín hiệu tỉ lệ với mơ men được đưa vào ECU;
+ Đồng thời cảm biến tốc độ ơ tơ cũng gửi tín hiệu đến ECU trợ lực lái. Tùy thuộc vào từng tốc độ ô tô mà cần lực hỗ trợ khác nhau;
+ ECU nhận thông tin từ các cảm biến, xử lý các thông tin đã nhận. Từ đó đưa ra tín hiệu điều khiển tới mơ tơ điện. Tín hiệu điều khiển là cường độ dịng điện cung cấp cho mơ tơ điện;
+ Mô tơ điện được điều khiển lực hỗ trợ bằng ECU, mô tơ hỗ trợ 1 lực quay vịng trục lái thơng qua hộp số truyền;
+ Trục lái được nối và truyền mô men đến trục lái trung gian. Trục lái trung gian có các khớp các đăng để đảm bảo mơ men quay khi thay đổi vị trí trục lái, vành tay lái;
+ Trục lái trung gian truyền momen đến cơ cấu lái. Ở cơ cấu lái chuyển động quay của bánh răng được biến đổi thành chuyển động ngang của thanh răng;
+ Chuyển động ngang của thanh răng được dẫn đến các bánh xe dẫn hướng nhờ dẫn động lái. Bánh dẫn hướng sẽ quay sang hướng mong muốn của người lái với lực hỗ trợ được ECU tính tốn và điều khiển mơ tơ điện.
3.4. Kết luận chương 3
Trong hệ thống lái trợ lực điện trên xe Toyota Corolla Altis 1.8 còn rất nhiều chi tiết quan trọng khác, ở trên là những chi tiết chủ yếu để cấu tạo nên một hệ thống lái đạt hiệu quả. Qua nghiên cứu đã tìm hiểu về nguyên lý làm việc cũng như cách thu nhận tín hiệu của các cảm biến, cơ cấu chấp hành như thước lái và cụm trục lái. Có thề nói đây là một trong những hệ thống lái hiện đại và thơng minh. Tuy nhiên trong q trình khai thác và sử dụng khơng thể tránh khỏi những hư hỏng và những sự cố khơng mong muốn. Vì vậy người sử dụng cần phải bảo dưỡng thường xuyên và khi xe có hiện tượng khơng ổn định trong hệ thống nên đưa ngay tới xưởng sửa chữa để khắc phục một cách nhanh nhất. Những hư hỏng và cách khắc phục cũng như quá trình bảo dưỡng hệ thống lái trên xe Toyota Corolla Altis 1.8 được thể hiện trong phần tiếp theo.
CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÁI TOYOTA COROLLA ALTIS 1.8
Việc bảo quản, bảo dưỡng xe là việc nên làm thường xuyên, liên tục của người lái xe, thợ sửa chữa hay chủ xe. Như vậy mới phát hiện sớm các hư hỏng và sửa chữa đảm bảo xe vận hành tốt, an toàn.
Hệ thống lái trên xe ln có thể xảy ra hư hỏng làm mất khả năng điều khiển xe, do đó có thể gây ra những tai nạn. Chính vì vậy cần thường xun kiểm tra hệ thống lái là việc làm cần thiết đảm bảo an toàn khi điều khiển xe. Hệ thống lái là một trong các hệ thống bị mịn nhiều vì vậy cần bảo dưỡng bôi trơn các khớp, thay thế sửa chữa đúng quy định.
4.1. Một số hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
Để xác định những hư hỏng của hệ thống lái cần biết được những biểu hiện hư hỏng và từ đó khoanh vùng hư hỏng để kiểm tra xử lý. Việc kiểm tra trước hết là kiểm tra các cơ cấu quan sát, sau đó kiểm tra bằng tay, kiểm tra bằng máy. Lái thử để cảm nhận những hư hỏng.
4.1.1.Nặng lái
Bảng 4.1. Nguyên nhân hư hỏng khi bị nặng lái
Nguyên nhân Kiểm tra, xử lý
Áp suất lốp, lốp mịn khơng đều
- Kiểm tra áp suất lốp và bổ xung theo tiêu chuẩn lốp - ĐẢo lốp như hình vẽ
- Đo chiều cao hoa lốp
Góc đặt bánh xe khơng đúng - Kiểm tra góc đặt bánh xe: Đánh dấu điểm khi bánh xe thẳng lái và thực hiện đánh dấu điểm khi đánh hết lái sang trái và phải
- Đối với xe không tải: Bánh xe bên trong 38°11' +/- 2° Bánh xe bên ngoài 32°49'
Khớp cầu treo trước rơ. - Kiểm tra và thay thế
Mô tơ trợ lực hỏng - Thay thế mô tơ trợ lực Nguồn điện cung cấp cho
hệ thống trợ lực không đủ
- Kiểm tra máy phát. - Kiểm tra ắc quy
ECU trợ lực hỏng - Kiểm tra và thay thế ECU
Cao su che bụi bị hở - Kiểm tra cao su che bụi có bị hở hay không và thay thế
4.1.2 Xe bị mất lái
Bảng 4.2. Nguyên nhân hư hỏng khi xe bị mất lái
Nguyên nhân Kiểm tra, xử lý
Do lốp
- Kiểm tra và bổ xung đều áp suất lốp
- Lốp bị dính nhiều bùn đất làm mất cân bằng, cần gạt bỏ bùn đất
- Cân bằng động lại lốp
Thước lái - Kiểm tra và điều chỉnh đầu thanh nối (rơ tuyn lái ngồi)
Bánh dẫn hướng bị rơ
- Lắc ngang và dọc để kiểm tra độ rơ của bánh dẫn hướng + Rơ ngang: Do rơ tuyn lái ngồi
+ Rơ dọc: Do rô tuyn cân bằng hoặc hệ thống treo
4.1.3. Khi quay lái sang trái và sang phải hiệu quả khác nhau
Bảng 4.3. Nguyên nhân hư hỏng khi quay lái sang 2 bên khác nhau
Nguyên nhân Kiểm tra, xử lý
Vị trí chính giữa của vành tay lái
khơng đúng
- Điều chỉnh lại vị trí vành lái:
+ Quay vành lái cho bánh xe về vị trí thẳng + Tháo vành lái và lắp lại vị trí chính giữa Rơ tuyn lái 2 bên
khơng chính xác
- Điều chỉnh lại rô tuyn lái trong 2 bên
Cảm biến momen trong trục lái bị
hỏng
ECU trợ lực hỏng - Thay thế ECU Trục lái trung
gian lắp không đúng
- Khi tháo lắp trục lái trung gian cần đánh dấu vị trí - Lắp lại trục lái trung gian cần đúng theo dấu đã được đánh khi tháo
Khớp cầu treo trước rơ
- Kiểm tra, thay thế
4.1.4. Khi chuyển động lực lái không thay đổi theo vận tốc hoặc vành lái không trả về vị trí trung gian
Bảng 4.4. Nguyên nhân hư hỏng khi chuyển động lái
Nguyên nhân Kiểm tra xử lý
Cảm biến tốc độ hỏng
- Kiểm tra và thay thế cảm biến tốc độ
Cảm biến
momen bị hỏng
- Kiểm tra thay thế cảm biến momen
Trục lái trục trặc - Kiểm tra trục lái Mô tơ trợ lực
hỏng
-Thay thế mô tơ trợ lực
4.1.5. Khơng có độ rơ hay độ rơ quá lớn
Bảng 4.5. Ngun nhân hu hỏng khi khơng có độ rơ hoặc độ rơ quá lớn
Nguyên nhân Kiểm tra, xử lý
Trục lái trung gian
- Kiểm tra các khớp các đăng của trục trung gian
Cơ cấu lái mịn - Kiểm tra và thay thế Rơ tuyn lái
ngoài
4.2. Bảo dưỡng hệ thống lái
Bảo dưỡng hệ thống lái cần làm thường xuyên và đúng tiêu chuẩn. Có các cấp kiểm tra bảo dưỡng hệ thống lái như sau:
- Kiểm tra bảo dưỡng hằng ngày: Người lái xe có thể thực hiện kiểm tra bằng cách đánh lái khi khởi động và không khởi động. Cảm nhận hệ thống lái bị dơ, bị nhao lái, trợ lực lái khơng đủ, nặng lái trong q trình lái xe. Kiểm tra và bổ xung áp suất lốp.
- Kiểm tra cơ cấu lái và dẫn động lái: Các kĩ thuật việc, thợ sửa chữa thực hiện kiểm tra:
+ Kiểm tra cao su chắn bụi, nếu bị hở thay thế ngay;
+ Kiểm tra rơ tuyn lái trong và ngồi. Nếu bị rơ, hư hỏng cần thay thế; + Kiểm tra áp suất lốp và bổ xung;
+ Kiểm tra cân bằng động 4 lốp;
+ Cân chỉnh độ chụm bằng hệ thống chuyên dụng.
- Kiểm tra hệ thống trợ lực: Các kĩ thuật việc, thợ sửa chữa thực hiện + Kiểm tra các cảm biến của hệ thống lái, nếu hư hỏng thì thay thế; + Kiểm tra ECU trợ lực;
+ Kiểm tra mô tơ trợ lực;
+ Kiểm tra các giắc nối điện và đường dây điện.
Để tháo hệ thống lái để kiểm tra bảo dưỡng cũng như thay thế ta cần thực hiện đúng theo các bước tháo lắp và chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ cần dùng để tháo.
Sau đây là các bước tháo lắp các bộ phận chính của hệ thống lái trên xe Toyota Corolla Altis.
4.2.1. Tháo cơ cấu lái
Bảng 4.6. Các bước tháo cơ cấu lái
Tháo cụm thước lái
- Tháo 4 bu lông và cụm thước lái ra khỏi dầm ngang hệ thống treo trước
Tháo đầu thanh nối (Rô tuyn lái ngoài)
- Đánh các dấu ghi nhớ trên đầu thanh nối và thước lái
- Tháo thanh nối bên và đai ốc hãm
Tháo cao su chắn bụi
- Dùng to vít 2 cạnh tháo 2 kẹp ở 2 đầu cao su chắn bụi
- Tháo cao su chắn bụi
Chú ý khi tháo lắp hệ thống lái:
+ Khi gặp trục trặc hay có cảm giác lái khơng bình thường người lái xe không nên tự ý sửa chữa hay tháo lắp mà phải mang vào cơ sở sửa chữa để các kĩ thuật viên và thợ sửa chữa với kĩ năng và đầy đủ dụng cụ máy móc kiểm tra và sửa chữa;
+ Tháo hay thay thế cụm vô lăng, trục lái, trục lái trung gian và dẫn động lái cần đánh dấu vị trí ban đầu để khi lắp lại hệ thống lái hoạt động bình thường khơng phải căn chỉnh lại;
+Tháo lắp hệ thống lái cần thực hiện chính xác đảm bảo chắc chắn. Kiểm tra và siết lại các bu lông đai ốc.
4.2.2. Cụm trục lái
Bảng 4.7. Các bước tháo cụm trục lái
Các bước
tháo Thực hiện Vị trí chi tiết
Tháo nắp che 2 bên phía dưới vơ lăng - Dùng một tơ vít có bọc băng dính ở đầu, nhả khớp vấu hãm để tháo nắp che phía dưới vơ lăng số Tháo mặt vô lăng - Dùng chìa vặn hoa khế T30, nới lỏng 2 vít cho đến khi rãnh dọc theo chu vi của vít khớp vào vỏ vít
- Kéo mặt vơ lăng ra khỏi cụm vô lăng và đỡ mặt vô lăng bằng một tay như trong hình vẽ - Ngắt giắc cịi ra khỏi mặt vơ lăng
- Dùng một tơ vít có bọc băng dính ở đầu, ngắt giắc nối của túi khí và
tháo mặt vơ lăng Tháo cụm
vơ lăng
- Tháo đai ốc bắt vô lăng - Đánh các dấu ghi nhớ lên cụm vô lăng và trục lái chính
- Tháo các giắc nối ra khỏi cáp xoắn
Tháo cụm cơng tắc xi nhan có cáp xoắn
Ngắt các giắc nối ra khỏi cụm công tắc xi nhan cùng với cáp xoắn Dùng kìm giữ kẹp và nâng vấu hãm lên bằng tơ vít. Tháo cụm cơng tắc xi nhan cùng với cáp xoắn ra khỏi cụm trục lái
Tháo tấm cách âm
Lật thảm trải sàn lên và tháo 2 kẹp rồi tháo tấm cách âm nắp lỗ trục lái
Tháo cụm trục lái
-Nhả khớp kẹp dây điện ra khỏi cụm ECU trợ lực lái
-Ngắt 2 giắc nối ra khỏi ECU trợ lực lái
-Ngắt các giắc nối và nhả khớp các kẹp dây điện ra khỏi cụm trục lái -Tháo bu lông, 2 đai ốc và cụm trục lái
- CHÚ Ý:
+ Không được làm rơi hay đập lên cụm trục lái + Nếu cụm trục lái bị rơi hoặc bị va đập, thì hãy thay mới nó Tháo cụm trục lái trung gian Tháo bulông Đánh các dấu ghi nhớ trên cụm trục lái trung gian số 2 và cụm trục lái Tháo cụm trục lái trung gian số 2 ra khỏi cụm trục lái
4.3. Kết luận chương 4
Hệ thống lái là hệ thống vơ cùng quan trọng. Nó giữ vai trị quyết định sự hoạt động của xe. Để xe hoạt động một cách hiệu quả nhất, hệ thống lái cần phải làm việc một cách chính xác và tối ưu nhất. Thời gian sửa dụng và hoạt động của xe khiến cho hệ thống lái không tránh khỏi được những hư hỏng đáng kể. Vì vậy, nó cần được thường xun kiểm tra, sửa chữa và bảo