Khai thác hệ thống lái trên xe toyota vios có kèm bản vẽ cad

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG LÁI XE TOYOTA VIOS 2.1. Giới thiệu chung về hệ thống lái ô tô 2.1.1. Công dụng, phân loại, yêu cầu a. Công dụng của hệ thống lái ô tô. 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 quay vòng của ôtô khi cần thiết. Việc điều khiển hướng chuyển động của xe được thực hiện nhờ vô lăng (vành lái), trục lái (truyền chuyển động quay từ vô lăng tới cơ cấu lái), cơ cấu lái (tăng lực quay của vô lăng để truyền mômen lớn hơn tới các thanh dẫn động lái), và các thanh dẫn động lái (truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng). b. Phân loại hệ thống lái ô tô * Theo cách bố trí vành tay lái - Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái; - Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên phải. * 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 trục vít- con lăn; - Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay; 11 - Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, ê cu, cung răng); - Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng. * Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của trợ lực - Hệ thống lái có trợ lực thủy lực; - Hệ thống lái có trợ lực khí nén; - Hệ thống lái có trợ lực điện. c. Yêu cầu của hệ thống lái ô tô - Đảm bảo quay vòng ô tô thật ngoặt trong một thời gian rất ngắn trên một diện tích rất bé. - Đảm bảo lực đặt lên vành tay lái bé. - Đảm bảo động học quay vòng đúng trong đó các bánh xe của tất cả các cầu phải lăn theo những vòng tròn đồng tâm. - Đảm bảo ô tô chuyển động thẳng ổn định. - Đảm bảo khả năng an toàn bị động của xe, đảm bảo hiệu suất thuận phải lớn hơn hiệu suất nghịch để giảm tác động từ mặt đường qua cơ cấu lái lên vô lăng. - Đảm bảo tính tùy động. 12 2.1.2. Bố trí chung hệ thống lái xe Toyota Vios Hệ thống lái ô tô Toyota Vios bao gồm : cơ cấu lái, dẫn động lái, trợ lực lái. Sơ đồ bố trí chung hệ thống lái xe Toyota Vios được cho trên hình 2.1 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí hệ thống lái trên xe Toyota Vios. 1.Vành lái(vô lăng); 2. Trục lái; 3. Thanh răng lái; 4. Xi lanh trợ lực; 5. Cảm biến tốc độ; 6.Bơm trợ lực; 7. Bình chứa dầu; 8. Van điều khiển; 9. Thanh nối;10. Làm mát dầu trợ lực; 11. Rô tuyn. - Vành lái (vô lăng): vành lái cùng với trục lái có nhiệm vụ truyền lực quay vòng của người lái từ vành lái đến trục răng của cơ cấu lái. - Cơ cấu lái: cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Vios là cơ cấu lái bánh răng trụ và thanh răng. Nó có nhiệm vụ biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động góc của đòn quay đứng và khuyếch đại lực điều khiển trên vành tay lái. - Dẫn động lái: dẫn động lái bao gồm trục lái, thanh ngang, trục rô tuyn, cam quay. Nó có nhiệm vụ biến chuyển động góc của đòn quay đứng thành chuyển động góc của trục bánh xe dẫn hướng. 13 -Hệ thống trợ lực lái: có nhiệm vụ làm giảm lực điều khiển trên vành tay lái để giảm cường độ lao động cho người lái và để tăng tính an toàn của hệ thống điều khiển lái. So với hệ thống lái không có trợ lực, cấu tạo chung của hệ thống lái có trợ lực gồm hai phần chính: phần lái cơ khí có cấu tạo và nguyên lý giống với các hệ thống lái thông thường, phần trợ lực với các bộ phận chính sau: - Nguồn năng lượng của trợ lực (Bơm thủy lực) - Van phân phối (Van điều khiển) - Cơ cấu chấp hành (Xi lanh lực) 2.2. Đặc điểm kết cấu hệ thống lái xe Toyota Vios 2.2.1. Cơ cấu lái Cơ cấu lái sử dụng trên xe Toyota Vios là loại bánh răng trụ - thanh răng Hình 2.2. Cơ cấu lái bánh răng trụ- thanh răng. 1. Bạc lệch tâm; 2. Ổ bi đỡ; 3. Trục răng; 4. Vít điều chỉnh; 5. Dẫn hướng thanh răng; 6. Lò xo nén; 7. Thanh răng; 8. Vỏ thanh răng; 9. Kẹp; 10. Bạc lót; 11.Cao su chắn bụi; 12. Đầu thanh răng; 13. Thanh nối. 14 Cơ cấu lái bánh răng trụ - thanh răng sử dụng chủ yếu trên các xe công suất bé. Vỏ của cơ cấu lái được làm bằng gang, trong vỏ có các bộ phận làm việc của cơ cấu lái, gồm trục răng ở phía dưới trục lái chính ăn khớp với thanh răng, vỏ của cơ cấu lái bánh răng trụ - thanh răng kết hợp làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái. Trục răng được chế tạo bằng thép, trục răng quay trơn nhờ 2 ổ bi đặt trong vỏ của cơ cấu lái. Điều chỉnh các ổ này dùng một êcu lớn ép chặt các ổ bi, trên vỏ êcu có phớt che bụi. Để đảm bảo trục răng quay nhẹ nhàng thanh răng có cấu tạo răng nghiêng, phần cắt răng của thanh răng nằm ở phía trái, phần thanh còn lại có tiết diện tròn. Khi vô lăng quay, trục răng quay làm thanh răng chuyển động tịnh tiến sang phải hoặc sang trái trên hai bạc trượt. Sự dịch chuyển của thanh răng được truyền xuống thanh cam quay qua các đầu thanh răng và đầu thanh lái. Cơ cấu lái đặt trên vỏ xe, để tạo góc ăn khớp lớn cho bộ truyền răng nghiêng thì trục răng đặt nghiêng ngược chiều nghiêng của thanh răng, nhờ vậy sự ăn khớp của bộ truyền lớn, làm việc êm. Khi quay vành tay lái thông qua trục lái thì trục răng 3 sẽ làm dịch chuyển thanh răng 7 qua trái hoặc phải. Hai đầu thanh răng được nối với bánh xe dẫn hướng qua các khớp cầu và thanh nối sẽ làm quay bánh xe dẫn hướng tương ứng với góc đánh vành tay lái. Dẫn hướng thanh răng 5 giúp giữ thanh răng không bị quay trong vỏ cơ cấu lái. Bạc lệch tâm 1 để điều chỉnh ăn khớp giữa trục vít và thanh răng, còn vít điều chỉnh 4 để điều chỉnh khoảng hở mặt bên. * Cơ cấu lái loại bánh răng trụ - thanh răng có các ưu điểm sau: - Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ do cơ cấu lái nhỏ và bản thân thanh răng có tác dụng như thanh dẫn động lái nên không cần các thanh ngang như ở các cơ cấu lái khác. 15 - Ăn khớp răng trực tiếp nên độ nhạy cao. - Ma sát trượt và lăn nhỏ kết hợp với sự truyền mômen tốt nên lực điều khiển trên vành lái nhẹ. - Cơ cấu lái được bao kín hoàn toàn nên ít phải bảo dưỡng. Cơ cấu lái kiểu này thì tỉ số truyền có thể thay đổi được. Bước răng (khoảng cách giữa các răng) giảm từ từ về hai phía đầu của thanh răng và độ sâu bước ăn khớp mà tại đó răng của trục răng ăn khớp với răng của thanh răng trở nên lớn hơn. Vì vậy đường kính ăn khớp thực tế của trục răng giảm khi nó tiến gần tới hai đầu của thanh răng. Điều đó có nghĩa là, cùng với một góc quay của vô lăng như nhau, ở phần giữa của thanh răng, nó sẽ di chuyển thoải mái hơn so với hai đầu của thanh răng. Như vậy, nếu so sánh tỷ số truyền không đổi tức lực lái tăng khi quay vô lăng thì kiểu có tỷ số truyền thay đổi, có lực lái thay đổi rất ít nên điều khiển lái rất nhẹ nhàng. 2.2.2. Dẫn động lái Dẫn động lái của xe Toyota Vios bao gồm trục lái chính và các thanh dẫn động. Trục lái bao gồm trục lái chính truyền chuyển động quay của vô lăng tới cơ cấu lái và ống đỡ trục lái để cố định trục lái chính vào thân xe. Đầu phía trên của trục lái chính được làm thon và xẻ hình răng cưa, vô lăng được xiết vào trục lái bằng một đai ốc Trục lái của xe Toyota Vios dạng ống lồng liên kết với cơ cấu lái nhờ khớp các đăng. 16