CẤU TẠO SỬA CHỮA

LỜI NÓI ĐẦU

MỤC LỤC

Giáo trình được biên soạn cho giáo viên dạy lái xe, người học lái xe ôtô hạng B2, C, Nhằm trang bị cho học viên có được những kiến thức cơ bản về tác dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc của các cụm, các hệ thống trên xe ô tô thông dụng và làm quen một số đặc điểm kết cấu trên xe ô tô hiện đại; - Thông qua môn học người học có thể hiểu được việc Bảo dưỡng các cấp và các hư hỏng thông thường của xe ô tô. Thông qua môn học Cấu tạo và sửa chữa thông thường người học: - Có khả năng đọc được các sơ đồ, bản vẽ đơn giản về cấu tạo ô tô; - Hiểu được tác dụng, sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc và những chú ý trong sử dụng các cụm, các hệ thống chính trên xe ô tô thông dụng; - Nắm được việc bảo dưỡng thường xuyên, bảo dưỡng định kỳ và sửa chữa các hư hỏng thông thường.

Giáo trình này là tài liệu lưu hành nội bộ cho học sinh và giáo viên của Trung tâm dạy nghề và sát hạch lái xe, được biên soạn, sửa chữa dựa theo bộ giáo trình của Tổng cục đường bộ Việt Nam và các nguồn tài liệu khác nhau để phù hợp với giáo trình khung của Bộ Giao thông vận tải.

Lưu hành nội bộ

Ô tô chở ngƣời từ 10 đến 30 chỗ ngồi         Ô tô tải có tải trọng trên 3,5 tấn

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE ÔTÔ

1.1 - KHÁI NIỆM CHUNG

Xe ôtô là một trong những phương tiện giao thông đường bộ chủ yếu. Nó có tính cơ động cao và phạm vi hoạt động rộng. Do vậy, trên toàn thế giới ôtô hiện đang được dùng làm phương tiện đi lại của cá nhân, vận chuyển hành khách hoặc hàng hoá phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng.

1 .2 - PHÂN LOẠI XE ÔTÔ

Phân loại được thực hiện theo nhiều mục đich khác nhau: tên gọi, khối lượng toàn bộ, kết cấu, công suất động cơ, công thức bánh xe …

1.2.1  - Theo số chỗ ngồi và tải trọng

Theo số chỗ ngồi và tải trọng ôtô được chia thành các loại

sau :

Ô tô chở ngƣời từ 10 đến 30 chỗ ngồi     Ô tô đầu kéo sơ mi rơ móoc

1.3 - CẤU TẠO CHUNG CỦA XE ÔTÔ

Xe ôtô bao gồm hàng vạn chi tiết khác nhau và thường  được chia thành hai phần chính : thân vỏ xe và động cơ - gầm - điện

1.2.2  - Theo loại nhiên liệu sử dụng

Theo loại nhiên liệu sử dụng ôtô chia thành các loại :

-  Xe ôtô sử dụng nhiên liệu xăng;

-  Xe ôtô sử dụng nhiên liệu dầu diezel;

-  Xe ôtô sử dụng nhiên liệu khí gas hoặc gas hoá lỏng;

-   Xe ô tô sử dụng nhiên liệu xăng kết hợp sử dụng năng lượng điện;

-  Xe ôtô sử dụng năng lượng điện.

1.2.3  - Theo công dụng

Theo công dụng ôtô được chia thành các loại :

-  Ôtô chở hàng, bao gồm: Ôtô tải, ôtô tải tự đổ, ôtô tải có cần cẩu ...

-   Ôtô chở người, bao gồm : Ôtô buýt, ôtô tắcxi, ôtô con, ôtô chở khách.

-  Ôtô chuyên dùng, bao gồm : Ôtô cứu hoả, ôtô phun nước ...

1.3.1  - Thân vỏ xe

Thân vỏ xe là phần đặt trên khung xe và tạo ra tuyến hình chính của xe. Với ôtô tải, thân vỏ xe gồm buồng lái và thùng xe, với ôtô con và ôtô khách thì buồng lái và thùng xe không tách rời.

Hình 1-1: Thân vỏ xe con

Hình 1-2: Thân vỏ xe tải

Hình 1-3: Thân vỏ xe khách

Hình 1-4: Thân vỏ xe đầu kéo

Hình 1-5: Thân sơ mi rơ móoc

1.3.2  - Động cơ

-   Động cơ ôtô: Hiện nay trên ôtô sử dụng chủ yếu là động cơ đốt trong kiểu pít tông 4 kỳ sử dụng nhiên liệu xăng hoặc  diezel. Trên một số xe con hiện đại được dùng động cơ điện hoặc kết hợp dùng động cơ xăng và điện.

Hình 1-6: Động cơ diesel

Hình: 1-7 Động cơ xăng

1.3.3  Gầm:

Hình 1-9: Động cơ điện trên xe con

Gầm ôtô bao gồm các hệ thống: Hệ thống truyền lực (ly hợp, hộp số, các đăng, truyền lực chính, vi sai, bán trục), hệ thống chuyển động (gồm các bánh xe, dầm cầu, hệ thống treo  và khung ôtô) và hệ thống điều khiển.

Hình: 1-8: Động cơ Xăng – Điện (HYBRID)

Hình: 1-10 Hệ thống gầm xe tải

Hình 1-11: Hệ thống gầm xe con

Hình 1-12: Hệ thống gầm xe khách

1.3.4. Hệ thống điện : gồm nguồn điện, hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi động, hệ thống tín hiệu và chiếu sáng, hệ thống đo

lường.

Hình 1-13: Hệ thống cung cấp điện trên ô tô

1- mô tơ khởi động, 2-máy phát, 3-dây điện hệ thống nạp, 4-đèn báo nạp, 5- hộp cầu chì, 6-cầu chì tổng, 7- bộ ổn định điện áp, 8-Cực dương ắc quy, 9-ắc quy.

Hình 1-14: Hệ thống đánh lửa con quay

1-Ắc quy, 2-công tắc hệ thống đánh lửa, 3-điện trở, 4-mô bin tăng điện áp, 5-bộ phân phối, 6-dây cao áp, 7-bugi đánh lửa

Hình 1-15: Hệ thống đánh lửa điện tử

1.3.5 Bảng đồng hồ hiển thị và các nút điều khiển: trên xe ôtô có bố trí các bộ phận khác phục vụ cho thao tác lái xe như các núm điều khiển, các loại đồng hồ báo tình trạng kỹ thuật của các cụm tổng thành khi ôtô đang chuyển động . . .

Hình 1-15: Bảng đồng hồ hiển thị

Hình 1-16: Nút điều khiển hệ thống điều hòa không khí

Hình 1-17: Nút điều khiển gạt mưa, đèn chiếu sáng

Hình 1-18: Nút điều khiển các hệ thống an toàn của xe

Hình 1-19: Nút điều khiển hệ thống cửa sổ và gương chiếu hậu

Hình 1-20: Nút điều khiển hệ thống giải trí trên xe được tích hợp trên vô lăng.

CHƯƠNG II ĐỘNG CƠ ÔTÔ

2.1     - CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ ÔTÔ

Động cơ là nguồn động lực của ôtô. Khi làm việc, nhiệt năng được biến đổi thành cơ năng và truyền đến các bánh xe chủ động tạo ra chuyển động tịnh tiến cho ôtô.

Động cơ bao gồm các cơ cấu và hệ thống sau: cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền, cơ cấu phân phối khí, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống bôi trơn và hệ thống làm mát.

Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ kiểu pít tông một xi lanh được trình bày trên hình 2-1.

Hình 2-1: Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong kiểu pít tông một xi lanh

2.2  - NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 4 KỲ - MỘT XI LANH

2.2.1  - Nguyên lý làm việc của động cơ xăng

Động cơ đốt trong 4 kỳ sử dụng nhiên liệu xăng, loại hình thành hoà khí bên ngoài (Vùng chế hoà khí) hoặc loại hình thành hoà khí bên trong (phun xăng trực tiếp vào xi lanh động cơ) đều có chu trình làm việc gồm 4 quá trình:

Hút (nạp) hoà khí vào xi lanh; nén; nổ (cháy - giãn nở) và xả. ở cuối quá trình nén, hoà khí được đốt cháy cưỡng bức nhờ

tia lửa điện (nguồn bên ngoài) và sinh công.

Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ được trình bày trên hình 2-2

Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong 4 kỳ

Các kỳ làm việc của động cơ như sau : Hút è Nén è Nổ

è Xả.

- Kỳ hút : khi pít tông chuyển động từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD), xu páp hút mở, xu páp xả đóng khí hỗn hợp xăng hoà trộn với không khí ở dạng sương mù tại bộ chế hoà khí được hút vào xi lanh của động cơ.

-   Kỳ nén : khi pít tông chuyển động từ ĐCD lên ĐCT lúc này cả hai xu páp đều đóng, khí hỗn hợp trong xi lanh bị nén dần lại.

-   Kỳ nổ (cháy - giãn nở - sinh công): ở cuối kỳ nén, khí hỗn hợp ở nhiệt độ và áp suất cao gặp tia lửa điện sẽ bốc cháy và sinh công đẩy pít tông chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD (cả hai xu páp đều đóng). Ở kỳ nổ nhiệt năng được biến thành cơ năng làm quay trục khuỷu của động cơ.

-  Kỳ xả : khi pít tông chuyển động từ ĐCD lên ĐCT(xu páp hút đóng, xu páp xả mở). Hoà hợp khí đã cháy trong xi lanh bị đẩy qua cửa xả ra ngoài.

2.2.2  - Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ

Nguyên lý làm việc của động cơ diezel cũng gồm 4 kỳ như động cơ xăng, chỉ khác là ở kỳ nạp không khí được hút vào xi lanh và cuối quá trình nén dầu diezel được phun vào hoà trộn với không khí ngay trong buồng đốt; ở nhiệt độ cao và áp suất lớn khí hỗn hợp tự bốc cháy và sinh công.

2.2.3  - So sánh động cơ xăng và động cơ diesel

Nếu hai động cơ xăng và động cơ diezel có cùng số xi lanh, cùng kích thước đường kính xi lanh, cùng một chu kỳ công tác, cùng tốc độ vòng quay trục khuỷu thì :

-    Động cơ diezel có công suất lớn hơn vì có tỷ số nén lớn

hơn;

-    Nhiên liệu diezel rẻ tiền hơn, tiêu hao ít hơn;

-  Tiếng ồn của động cơ diezel cao hơn động cơ xăng;

-  Giá thành chế tạo động cơ diezel cao hơn động cơ xăng.

2.3  - ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 4 KỲ NHIỀU XI LANH SỬ DỤNG TRÊN XE ÔTÔ

Qua nguyên lý làm việc của động cơ bốn kỳ một xi lanh có thể thấy pít tông phải thực hiện 4 hành trình ứng với hai vòng quay của trục khuỷu. Trong bốn hành trình chỉ có một hành trình sinh công. Để có công suất lớn cần sử dụng động cơ 4 kỳ nhiều xi lanh. Ở loại động cơ này, cứ sau hai vòng quay của  trục khuỷu, mỗi xi lanh sinh công một lần với thời điểm sinh công giãn cách đều theo vòng quay trục khuỷu.

So với động cơ một xi lanh, động cơ nhiều xi lanh có công suất lớn hơn và làm việc ổn định hơn.

Trên ôtô thường sử dụng động cơ 4 kỳ 4 xi lanh, 6 xi lanh bố trí thẳng hàng và 8 xi lanh bố trí hình chữ V (hình vẽ 2-3)

Hình 2-3: Động cơ 4 kỳ 4 xy lanh thẳng hàng

1-Trục cam, 2-Xylanh, 3-Piston, 4-Thanh truyền, 5-Trục khuỷu, 6-xupáp

Hình 2-4: Động cơ 4 kỳ 8 xy lanh kiểu chữ V

1-    Trục cam, 2-Xylanh, 3-Trục khuỷu, 4-xupáp, 5-Thanh truyền

2.4  - HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ

Hệ thống bôi trơn động cơ dùng để :

-  Đưa dầu tới các bề mặt ma sát để bôi trơn;

-   Lọc sạch tạp chất lẫn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các bề mặt ma sát;

-  Làm mát các bề mặt ma sát và làm mát dầu bôi trơn .

Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ được trình bày trên hình 2-5

Hình 2-5: Hệ thống bôi trơn động cơ

1-các te chứa dầu, 2-bạc đầu trục khuỷu, 3-bạc bánh răng  trung gian, 4-bạc trục cam, 5-Nắp đổ dầu, 6-cò cam, 7-đũa đẩy, 8- xylanh, 9-con đội, 10-cam, 11-bạc biên, 12-bạc trục khuỷu, 13-bơm dầu, 14-lọc dầu, 15-ống dẫn dầu chính, 16-phao hút dầu, 17-đồng hồ báo áp suất dầu.

Khi động cơ làm việc, bơm dầu hút dầu từ các te qua lọc dầu và đẩy lên bầu lọc thô. Ở bầu lọc thô, dầu được lọc sạch các tạp chất cơ học, sau đó phần lớn dầu (khoảng 80 - 85%) đi tới đường dầu chính để bôi trơn cho các cổ trục, các cổ thanh truyền của trục khuỷu, các cổ trục cam, dàn cò . . . Còn phần nhỏ (khoảng 15 - 20%) sang bầu lọc tinh, sau khi lọc sạch trở về các te. Các chi tiết như xi lanh, pít tông, vòng găng được bôi trơn bằng phương pháp vung té. Dầu sau khi đi bôi trơn các bề mặt làm việc của các cụm chi tiết nêu trên sẽ rơi tự do xuống các te.

Khi bầu lọc thô bị tắc do bẩn thì van an toàn ở bầu lọc thô mở cho dầu qua van đi bôi trơn mà không qua bầu lọc để tránh hiện tượng thiếu dầu.

2.7  - HỆ THỐNG LÀM MÁT

Trong quá trình động cơ làm việc, nhiệt độ sinh ra ở kỳ nổ là rất lớn. Các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cao sẽ bị ảnh hưởng xấu đến độ bền, độ cứng vững,độ giãn nở và tuổi thọ ...

Do nhiệt độ cao, độ nhớt của dầu nhờn bôi trơn giảm, làm tổn thất ma sát tăng, gây hiện tượng bó kẹt pít tông trong xi lanh, giảm hệ số nạp, dẫn tới công suất của động cơ giảm. Đối với động cơ xăng dễ gây ra hiện tượng cháy kích nổ.

Để tránh những hiện tượng trên, cần có hệ thống làm mát động cơ

Hệ thống làm mát có tác dụng làm giảm nhiệt độ của các chi tiết bị nóng lên trong quá trình làm việc và giữ cho động cơ ổn định ở một nhiệt độ nhất định tùy thuộc vào nhà sản xuất, nhiệt độ động cơ thường trong khoảng từ 80 - 90^oC.

Để làm mát động cơ, hiện nay thường sử dụng :

-  Hệ thống làm mát bằng không khí;

-  Hệ thống làm mát bằng nước.

Hệ thống làm mát bằng không khí thường được sử dụng trên các loại ôtô chạy ở những vùng sa mạc hoặc ở những nơi thiếu nước.

Hệ thống làm mát bằng nước có nhiều ưu điểm nên được sử dụng rộng rãi trên các loại động cơ ôtô.

Sơ đồ Cấu tạo của hệ thống làm mát bằng nước được trình bày trên hình 2-6

Hình 2-6: Hệ thống làm mát động cơ

1-két làm mát, 2-quạt làm mát, 3-van xả nước trên két làm mát, 4-két sưởi, 5-van hệ thống sưởi, 6-đường ống, 7-bơm, 8- van hằng nhiệt, 9-bình nước dự phòng, 10-nắp đổ nước, 12-cảm biến nhiệt độ nước

Khi động cơ làm việc, bơm nước hút nước từ két nước vào đường dẫn nước trong thân máy để làm mát các xi lanh, các buồng cháy và phần nắp máy. Sau khi làm mát thân máy và nắp máy, nếu nhiệt độ nước nhỏ hơn 80^oC thì nước không qua két nước mà lại qua bơm rồi tuần hoàn trong động cơ để nhiệt độ nước làm mát tăng đến nhiệt độ quy định (nhờ van hằng nhiệt đóng), nếu nhiệt độ của nước > 80^oC thì van hằng nhiệt mở để nước qua két làm mát. Nước sau khi được làm mát lại tiếp tục theo đường ống lên bơm để đi làm mát cho động cơ. Ngoài ra hệ thống làm mát còn cung cấp nhiệt lượng cho hệ thống sưởi trên ô tô thông qua van mở đóng hệ thống sưởi, nước nóng được chảy qua két sấy để cung cấp nhiệt lượng sưởi cho hệ thống.

Để tăng hiệu quả và làm mát động cơ, phía sau két nước và phía trước động cơ có bố trí quạt gió, quạt gió làm việc khi nhiệt độ động cơ đạt ngưỡng 80⁰C, (cảm biến nhiệt độ động cơ cấp tín hiệu về cho rơ le điều khiển quạt gió hoạt động) và ngược lại khi nhiệt độ giảm xuống dưới 80⁰C (cảm biến nhiệt độ cấp tín hiệu về cho rơ le đều khiển tắt quạt gió).

2.8  - HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU

2.8.1  - Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng dùng để hoà trộn xăng với không khí sạch theo một tỉ lệ nhất định tạo thành khí hỗn hợp, cung cấp cho các xi lanh của động cơ theo thứ tự làm việc của nó.

2.8.1.1  Hệ thống cung cấp nhiên liệu bằng chế hòa khí

Khi động cơ làm việc, bơm xăng hút xăng từ thùng chứa theo ống dẫn qua bầu lọc đến buồng phao của bộ chế hoà khí. Ở hành trình hút, pít tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, áp suất trong xi lanh giảm, hút không khí qua bầu lọc không khí vào bộ chế hoà khí, đồng thời hút xăng ra hoà trộn đều với không khí tạo thành khí hỗn hợp. Khí hỗn hợp theo đường ống nạp, nạp vào các xi lanh theo thứ tự làm việc của động cơ. Ở cuối kỳ nén, bu gi bật tia lửa điện đốt cháy khí hỗn hợp trong buồng cháy của động cơ. Sau quá trình cháy, khí đã cháy trong xi lanh được thải ra ngoài theo đường ống thải và qua ống giảm âm ra ngoài. (sơ đồ nguyên lý hình 2-7a)

Hình 2-7a: Hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng bằng chế hòa khí

2.8.1.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu bằng vòi phun điện

tử

Khi động cơ làm việc, bơm xăng hút xăng từ thùng chứa theo ống dẫn qua bầu lọc đến đến ray với một áp suất ổn định. Ở hành trình hút, pít tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, áp suất trong xi lanh giảm, hút không khí qua bầu lọc không khí, đồng thời hệ thống điều khiển điện tử cấp tín hiệu để vòi phun nhiên liệu phun xăng vào cổ hút hoà trộn đều với không khí tạo thành khí hỗn hợp. Khí hỗn hợp theo đường ống nạp, nạp vào các xi lanh theo thứ tự làm việc của động cơ. Ở cuối kỳ nén, hệ thống điều khiển điện tử cấp tín hiệu để bu gi bật tia lửa điện đốt cháy khí hỗn hợp trong buồng cháy của động cơ. Sau quá trình cháy, khí đã cháy trong xi lanh được thải ra ngoài theo đường ống thải và qua ống giảm âm ra ngoài. (sơ đồ nguyên lý hình 2-7c)

Mức nhiên liệu trong thùng chứa được báo trên đồng hồ ở bảng đồng hồ (táp lô) trước mặt người lái.

Hình 2-7c: Hệ thống điều khiển điện tử cung cấp nhiên liệu động cơ xăng

1-vòi phun nhiên liệu, 2- cảm biến, 3-thùng nhiêu liệu, 4-lọc nhiên liệu, 5-không khí đi qua lọc vào cổ hút, 6-(cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến nhiệt độ gió), 7-cảm biến gió không tải, 8- cảm biến nhiệt độ động cơ, 9-cảm biến vị trí trục khuỷu, 10-cảm biến ô xy.

2.8.2  - Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diezel

Hệ thống cung cấp nhiên liệu diezel dùng để hút dầu diezel từ thùng chứa, lọc sạch và tạo ra áp lực cao, phun vào buồng  đốt của động dưới dạng sương mù để hoà trộn với không khí tạo thành khí hỗn hợp.

2.8.2.1.   Hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển bằng cơ

Hình 2-7b: Hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng điện tử

1-vòi phun nhiên liệu, 2-lọc gió; 3-van điều áp, 4-lọc xăng; 5- Đồng hồ báo mức xăng, 6-bơm xăng, 7-van điều áp, 8-Ray kim phun.

khí

Khi động cơ làm việc, dầu diezel được bơm dầu hút từ thùng chứa qua bầu lọc thô, tới bơm nhiên liệu, qua bầu lọc tinh, tới bơm cao áp. Ở đây, nhiên liệu được nén đến áp suất cao rồi qua vòi phun, phun vào buồng cháy hoà trộn với không khí tạo thành khí hỗn hợp ở cuối kỳ nén. Do tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao khí hỗn hợp tự bốc cháy. Sau đó, khí đã cháy theo ống xả và ống giảm âm thải ra ngoài. Dầu thừa ở vòi phun trở về bầu lọc tinh hay thùng chứa. Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu diezel được trình bày trên hình 2-8a

Hình 2-8a: Hệ thống cung cấp nhiên liệu diezel điều khiển cơ khí

1-thùng dầu, 2-lọc dầu thô, 3-lọc dầu tinh, 4-bơm phun áp suất cao, 5-vòi phun, 6-bơm dầu từ thùng cung cấp cho hệ thống

2.8.2.2.  Hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển bằng điện

tử

Khi động cơ làm việc, dầu diezel được bơm dầu hút từ thùng chứa qua bầu lọc thô, tới bơm nhiên liệu, qua bầu lọc tinh, tới bơm cao áp. Ở đây, nhiên liệu được nén đến áp suất cao ổn định rồi qua ray cung cấp nhiên liệu, ở chu cuối chu trình nén hệ thống điều khiển điện tử cấp tín hiệu cho vòi phun phun dầu áp suất cao vào buồng cháy hoà trộn với không khí tạo thành khí hỗn hợp ở cuối kỳ nén. Do tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao khí hỗn hợp tự bốc cháy. Sau đó, khí đã cháy theo ống xả và ống giảm âm thải ra ngoài. Dầu thừa ở vòi phun trở về bầu lọc tinh hay thùng chứa. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống cung cấp nhiên liệu diezel điều khiển điện tử được trình bày trên hình 2-8b

Hình 2-8b Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel điều khiển điện tử

1- Bơm nhiên liệu áp suất thấp, 2-nắp bình nhiên liệu,3-đường dầu áp suất thấp qua lọc dầu, 4-bơm nhiên liệu áp suất cao, 5- đường dầu áp suất cao, 6-ray cung cấp nhiên liệu, 7-vòi phun nhiên liệu, 8-ECU, 9-đường dầu hồi.

CHƯƠNG III

CẤU TẠO GẦM XE ÔTÔ

3.1  - HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

Hệ thống truyền lực dùng để truyền mô men xoắn từ động cơ tới các bánh xe chủ động của ôtô.

Sơ đồ bố trí chung hệ thống truyền lực

của xe ôtô cầu sau chủ động được trình bày trên hình 3-1a

Hình 3-1a: Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực ô tô

1- Động cơ, 2-Ly hợp, 3-Hộp số, 4-các đăng, 5-bánh xe, 6-cầu chủ động, 7-khớp các đăng.

-   Ôtô bố trí động cơ phía trước, cầu chủ động phía sau (FR), quá trình truyền lực như sau :

Động cơ è Ly hợp è Hộp số è Các đăng è Cầu chủ động è Bánh xe chủ động

Hình 3-1 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực ô tô cầu sau chủ động

-  Ôtô bố trí động cơ phía trước, cầu trước chủ động (FF),, quá trình truyền lực như sau: Động cơ è Ly hợp è Hộp số è Cầu chủ động è Bánh xe chủ động

Hình 3- 1 Hệ thống truyền lực ô tô con có cầu trước chủ động 1- Động cơ, 2-Ly hợp, 3-Hộp số, 4-các đăng, 5-bánh xe chủ động

-  Ôtô có cả cầu trước và cầu sau chủ động (4WD, AWD), kiểu truyền lực này thường được áp dụng cho các loại xe đa dụng vượt địa hình (SUV): Khi chạy bình thường thì dùng một cầu chủ động giống như loại FR hoặc FF, khi chạy trên đường xấu hoặc đường dốc thì sử dụng cả hai cầu chủ động.

Hình 3-1c: Hệ thống truyền lực ô tô con 2 cầu chủ động

1-động cơ, 2-cầu trước, 3-Ly hợp và hộp số, 4 hộp phân phối, 5-các đăng, 6-bánh xe, 7-cầu sau.

- Ôtô bố trí động cơ phía sau, cầu sau chủ động (FR), kiểu truyền lực này thường được áp dụng cho xe buýt. Quá trình truyền lực như sau: Động cơ è Ly hợp è Hộp số è Cầu chủ động è Bánh xe chủ động

Hình 3-1d: Hệ thống truyền lực ô tô buýt

1- cầu trước, 2-bánh xe chủ động, 3-cầu sau, 4-các đăng, 5-ly hợp và hộp số, 6-động cơ.

- Ôtô bố trí động cơ phía trước, 2 cầu sau chủ động (FR), kiểu truyền lực này thường được áp dụng cho các loại xe tải nặng, xe đầu kéo. Quá trình truyền lực như sau: Động cơ è Ly hợp è Hộp số è Cầu chủ động è Bánh xe chủ động

Hình 3-1đ: Hệ thống truyền lực trên xe tải cỡ lớn hai cầu sau chủ động

1- động cơ, 2-ly hợp và hộp số, 3-các đăng, 4-cầu chủ động

3.1.1.  Ly hợp

Ly hợp được đặt giữa động cơ và hộp số, dùng để truyền hoặc ngắt truyền động đến hộp số trong những trường hợp cần thiết (khi khởi động, khi chuyển số, khi phanh . . .).

Hình 3-2 Sơ đồ nguyên lý của ly hợp

-   Hình a: khi người lái xe đạp ly hợp hết hành trình bàn đạp, nguồn động lực từ động cơ bị ngắt khỏi hệ thống truyền lực;

- Hình b: Khi người lái xe đạp ly hợp chưa hết hành trình và dừng lại, một phần động lực của động cơ được truyền đến hệ thống truyền lực (động lực được truyền ít hay nhiều phụ thuộc vào lực đạp của người lái tác dụng lên bàn đạp ly hợp, người lái

đạp càng mạnh thì động lực truyền từ động cơ xuống hệ thống truyền lực càng giảm);

-  Hình c: Khi người lái nhả bàn đạp ly hợp hết hành trình thì động lực từ động cơ được truyền xấp xỉ 100% đến hệ thống truyền lực.

3.1.2   - Hộp số Hộp số dùng để :

-  Truyền và thay đổi mô men từ động cơ đến bánh xe chủ động;

-  Cắt truyền động từ động cơ đến bánh xe chủ động;

-  Đảm bảo cho ôtô chuyển động lùi.

Trên ôtô hiện nay thường dùng loại hộp số có cấp điều

khiển bằng tay, có loại ôtô sử dụng hộp số điều khiển tự động.

3.1..2.1 Hộp số cơ khí 5 cấp tiến 1 cấp lùi, điều khiển bằng cơ khí

- Sơ đồ cấu tạo của hộp số 5 cấp số tiến, 1 cấp số lùi điều khiển bằng tay được trình bày trên hình 3-3.

Loại hộp số này thường gồm 3 trục : sơ cấp, thứ cấp, trung gian và các cặp bánh răng ăn khớp. Việc truyền chuyển động ở mỗi số truyền đều qua hai cặp bánh răng ăn khớp.

Hình 3-4 Cơ cấu gài số

1-Vành răng gài; 2-Ống đồng tốc; 3,9-Khóa hãm; 4-Vòng khóa; 5-Bề mặt ma sát; 6, 10-Bánh răng thay đổi tỷ số truyền;

7-Vòng đồng tốc; 8-Ống răng gài;

 Gài số 1: Số 1 được sử dụng khi bắt đầu chuyển bánh hoặc khi sức cản chuyển động của đường lớn.

 Gài số 2: Số 2 được sử dụng khi chạy với tốc độ chậm.

 Gài số 3: Số 3 được sử dụng khi chạy với tốc độ trung bình.

 Gài số 4: Số 4 được sử dụng khi chạy với tốc độ tương đối

cao.

Gài số 5: Số 5 được sử dụng khi chạy với tốc độ cao. Gài số lùi: Số lùi được sử dụng khi lùi xe.

Hình 3-3 Sơ đồ hộp số 5 cấp số tiến, 1 cấp số lùi

3.1.2.2 Hộp số thủy cơ điều khiển bằng điện tử (hộp số tự động)

Khi người lái xe nổ máy và gài số Các tín hiệu (vị trí cần số, vị trí bướm ga, tốc độ xe, tốc độ quay của bánh xe chủ động, nhiệt độ dầu hộp số, tín hiệu điều khiển của TRAC, tốc độ quay của động cơ, tín hiệu đạp phanh) sẽ được gửi về bộ điều khiển

của hộp số để cấp tín hiệu chuyển số cho hộp số phù hợp với các điều kiện đặt ra (người lái chỉ việc cài số một lần và tăng giảm ga, mà không phải thao tác tăng giảm số).

*  Những chú ý khi thao tác cần số:

-  Trước khi khởi động động cơ phải về số 0 hoặc P;

-   Khi chuyển từ số P sang D (đối với hộp số tự động) người lái xe phải đạp phanh hết hành trình và kéo cần số đến vị trí D;

-  Khi đổi từ số tiến sang số lùi hoặc ngược lại cần phải cho xe dừng hẳn mới được thao tác (đối với một số xe số tự động phải đạp phanh mới thực hiện được thao tác chuyển số tiến sang lùi).

Hình 3-5a: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hộp số thủy cơ

P: số đỗ; R: số lùi; N: số 0; D: số chạy xe bình thường; 2, L: số thấp (dùng để chạy trên đường trơn trượt, lên dốc, xuống dốc); số (+) và số (-) chạy chế độ số thể thao.

Hình 3-5b: Sơ đồ điều khiển điện tử hộp số thủy cơ

3.1.3  - Truyền động các đăng

Truyền động các đăng dùng để truyền mô men xoắn giữa các trục không cùng nằm trên một đường thẳng và góc lệch trục luôn thay đổi trong quá trình chuyển động.

Trong xe ôtô, truyền động các đăng để truyền mô men từ hộp số đến cầu chủ động, từ hộp trích công suất đến các bộ phận chuyên dùng, từ truyền lực chính đến bánh xe chủ động dẫn hướng.

Khi truyền mô men từ hộp số đến cầu chủ động và từ hộp trích công suất đến các bộ phận chuyên dùng thường sử dụng cơ cấu các đăng kép với khớp các đăng khác tốc (hình 3-6)

Hình 3-6: Truyền động các đăng một trục và hai trục

Hình 3-7 : Truyền động bằng trục lap sử dụng khớp các đăng đồng tốc

Khi truyền mô men từ truyền lực chính đến bánh xe chủ động dẫn hướng thường dùng khớp các đăng đồng tốc (hình 3-7)

Hình 3-8: Khớp các đăng khác tốc

1-bích đầu các đăng, 2-bi chữ thập, 3-then hoa trong, 4-then hoa ngoài, 5-Ống các đăng, 7-bi chữ thập, 8- rãnh then hoa, 9- Ống các đăng, 10-bi chữ thập

3.1.4  - Cầu chủ động

Cụm cầu chủ động bao gồm : vỏ cầu chủ động, truyền lực chính, vi sai và bán trục.

- Truyền lực chính dùng để tăng và truyền mô men xoắn giữa các trục vuông góc nhau. Sơ đồ các loại truyền lực chính đơn và kép được trình bày trên hình 3-8.

Hình 3-9: Sơ đồ truyền lực chính đơn

1-trục các đăng, 2-bán trục, 3-bánh răng côn bị động (bánh răng vành chậu), 4-bánh răng côn chủ động, 5-bánh răng hành tinh, 6-vỏ vi sai, 7-bánh răng đầu bán trục

- Vi sai dùng để đảm bảo cho các bánh xe chủ động quay với tốc độ khác nhau khi sức cản chuyển động ở bánh xe hai bên không bằng nhau (khi quay vòng, khi đường không bằng phẳng, khi bán kính các bánh xe khác nhau).

Sơ đồ cấu tạo của vi sai được trình bày trên hình 3-9

Hình 3-10: Sơ đồ cấu tạo vi sai

Hình (a) - Khi ôtô chuyển động thẳng;Hình( b) - Khi ôtô quay vòng

1, 5 - Bán trục; 2- bánh răng côn bị động (bánh răng vành chậu), 3 - Các bánh răng bán trục;4-vỏ vi sai, 6 - Bánh răng hành tinh; 7-trục bánh răng hành tinh.

Vi sai là cơ cấu có hai bậc tự do

- Các bánh răng hành tinh 6 quay quanh trục bánh răng hành tinh 7.

Khi ôtô chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng (sức cản chuyển động và bán kính của hai bánh xe bằng nhau), thì

các bánh răng hành tinh 6 chỉ tham gia một chuyển động quay quanh đường tâm của các bán trục. Lúc đó, các bánh răng hành tinh 6 giống như chêm nối cứng các bánh răng bán trục.Trong trường hợp này, số vòng quay của các bán trục cũng như của các bánh xe bằng nhau và bằng số vòng quay của vỏ vi sai.

Khi ôtô quay vòng, do sức cản chuyển động ở hai bên bánh xe khác nhau (bánh gần tâm quay vòng chịu sức cản chuyển động lớn hơn) làm bánh răng hành tinh 6 tham gia thêm chuyển động quay quanh trục chữ thập 7. Cơ cấu vi sai lúc này có hai bậc tự do. Vì bánh răng hành tinh 6 quay quanh trục 7 làm tăng số vòng quay của bánh răng bán trục 5 (bánh xa tâm quay vòng) và giảm số vòng quay của bánh răng bán trục 5 (bánh gần tâm quay vòng) dẫn đến số vòng quay của các bánh xe chủ động khác nhau. Điều đó đảm bảo cho các bánh xe chủ động của ôtô khi quay vòng không bị trượt.

Chú ý: Với số vi sai đối xứng, khi ôtô chuyển động thẳng hoặc quay vòng thì tổng số vòng quay của hai bán trục đều bằng hai lần số vòng quay của vỏ vi sai.

3.2  -  KHUNG XE

Khung xe để lắp đặt các cụm tổng thành của ôtô, đỡ toàn bộ trọng lượng và tiếp nhận lực kéo, lực phanh và lực ngang trong quá trình ôtô chuyển động.

Khung xe có cấu tạo như trên hình vẽ 3-10.

Hình 3-11: Khung xe

Hình (a): Khung xe con liên hợp, Hình (b) khung xe rời (sát xi)

3.3  - HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỘNG

3.3.1  - Hệ thống treo

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ với các cầu, gồm 3 bộ phận cơ bản :

-  Bộ phận đàn hồi dùng để đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi chuyển động (lò xo trụ, nhíp lá, thanh xoắn);

-   Bộ phận dẫn hướng để truyền các lực tác dụng (đòn dẫn hướng, nhíp lá);

-   Bộ phận giảm chấn dùng để dập tắt giao động (giảm chấn thuỷ lực).

Sơ đồ cấu tạo các loại hệ thống treo được trình bày trên hình vẽ 3-12

(a)  Hệ thống treo phụ thuộc

1-nhíp, 2-ống giảm sóc, 3-cầu, 4-mõ nhíp trước, 5-đầu giảm sóc lắp lên khung xe, 6-mõ nhíp sau

(b)  Hệ thống treo độc lập

1-rô tuyn, 2-vỏ bọc rô tuyn, 3-ốc côn, 4 thanh giằng đứng, 5- càng A trên, 6-lò xo, 7-giảm sóc, 8-thanh cân bằng, 9-bạc thanh cân bằng, 10-càng I dưới, 12-rô tuyn đứng, 13-thanh giằng dọc.

(c)  Hệ thống treo độc lập MC Pherson

1- càng A, 2- thanh cân bằng, 3-thân giảm sóc, 4-bích giảm sóc, 5-lò xo.

Hình 3-12: Các loại hệ thống treo

3.3.2  - Bánh xe và lốp

Bánh xe để biến chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của ôtô, đồng thời góp phần làm tăng độ êm dịu khi ôtô chuyển động.

Bánh xe ôtô gồm hai phần : Phần trong cứng (đĩa, vành moay ơ bánh xe), phần ngoài đàn hồi gọi là lốp.

Lốp có săm và lốp liền săm. Sơ đồ cấu tạo các loại lốp được trình bày trên hình 3-13.

Hình 3-13: Mặt cắt bánh xe (lốp có săm và không săm)

1-van trên của săm; 2-vành bánh xe; 3-săm, 4-lốp (có săm); 5- lốp (không săm), 6-vành bánh xe, 7-van trên vành.

3.2.3.1.Lốp xe:

Cấu tạo chung của lốp gồm: lớp lót cao su trong, lớp sợi mành (xương lốp), lớp đệm, lớp hoa lốp, lớp cao su thành bên, lớp “tanh” kim loại. Theo đặc điểm của lốp có thể chia thành lốp có săm, lốp không săm, lốp có mành hướng kính, lốp có mành chéo, lốp có thêm sợi mành kim loại, lốp có vấu kim loại…

Hình 2-14 Lốp

1-Sợi thép tanh lốp; 2- vùng tanh lốp; 3-lớp sợi bố; 4-lớp mành bố thép, 5-gai lốp, 6-lớp bố đệm ni lon, 7-Nệm đai bố; 8-lớp  cao su đệm; 9-thành lốp; 10-lớp nệm vai lốp; 11- Lớp bố nilon lốp (vỏ); 12-đỉnh thành lốp; 13-chân tan lốp; 14-gai thành lốp; 15-rãnh thoát nước; 16-gai tạo ma sát; 17-rãnh định hướng; 18- Rãnh ; 19-Gai vai lốp.

- Gai lốp ô tô

Là lớp trực tiếp tiếp xúc với mặt đường khi lốp di chuyển. Gai lốp giúp xe có độ bám đường dưới mọi điều kiện thời tiết. Gai lốp là phần chịu ma sát trực tiếp với mặt đường trong khi xe vận hành, do đó cần đảm bảo có hệ số chống mài mòn và chịu nhiệt cao.

Trong cấu tạo của mình, gai lốp hợp thành từ nhiều loại rãnh khác nhau như hình bên góc phải, có gai lốp định hướng, nhưng có gai lốp lại chịu trách nhiệm tạo ma sát bám đường,...

Hình dạng gai lốp khác nhau sẽ phục vụ những mục đích khác nhau, và thông thường, mật độ các gai lốp các dày thì độ bám đường của lốp càng tốt và ngược lại.

Đồng thời, trong phần cấu tạo của gai lốp, bạn cũng chú ý đến điểm mòn lốp, đây là một "mốc" đánh dấu mà nhà san xuất cố tình đưa vào để người dùng có thể dựa vào điểm này để xác định lốp ô tô của mình đã mòn hay chưa?

Lốp bố đỉnh: là phần hỗ trợ, tạo độ ổn định cho gai lốp và lốp xe, đồng thời còn hạn chế lượng nhiên liệu tiêu hao và giúp lốp có đủ độ uốn cong cần thiết.

- Lớp nệm bố lốp ô tô

Giống như một lớp nệm cho gai lốp bên ngoài, lớp bố lốp có tác dụng tạo độ dày cho lốp, và cũng là lớp tạo độ bền, và ảnh hưởng đến hầu hết các đặc tính của lốp.

Trong các lớp bố lốp, có các lớp bố lốp chính như sau:

+ Lớp đai bố thép: có nhiệm vụ tạo sức bền cho lốp xe, được cấu tạo từ thép sợi mảnh bên trong cao su. Đây cũng là lớp tạo hình phẳng cho mặt lốp.

+ Lớp đệm cao su giúp kín khí: thông thường được chế tạo từ cao su tổng hợp, chống thấm nước tuyệt đối, là phần đặc biệt quan trọng của lốp không săm.

+ Lớp bố đệm ni long là lớp hỗ trợ và bảo vệ lớp đệm cao su, giúp chống thấm, cũng như chống mài mòm.

+ Các lớp bố thành lốp khác giúp bảo vệ và định hình cho thành lốp, tương tự các lớp vỏ bố khác bên trên.

-  Hông lốp (hay thành lốp) ô tô

Là phần dễ nhận dạng vì là nơi thể hiện các loại thông số của lốp xe, có vai trò bảo vệ lốp tránh khỏi các tác động va đập của đá, cát, đất trong quá trình xe vận hành.

-  Tanh lốp ô tô

Giúp lốp xe gắn vào vành xe được chắc chắn và đảm bảo an toàn. Đây cũng là lớp tạo định hình cho toàn lốp, giúp lốp thực hiện tốt nhiệm vụ của mình.

-  Ý nghĩa các thông số ghi trên lốp xe

Mỗi chiếc lốp đều có thể chịu được những mức trọng lượng khác nhau, tốc độ tối đa khác nhau, đi được những địa hình khác nhau...tức là, không phải xe nào cũng có thể dùng

chung một loại lốp ô tô, mỗi ô tô thích hợp với một loại lốp xe khác nhau.

Hình3-15: Các thông số ghi trên lốp xe ô tô

Ví dụ: trên lốp có ghi P 185 / 75R14 82S (như trên hình vẽ) Ý nghĩa từng con số như sau:

+) P - Loại xe:Ý nghĩa của kí hiệu này là những loại xe ô tô có thể sử dụng lốp xe này.

P ở đây nghĩa là “Passenger - khách”: kích cỡ (size) này dùng cho các loại xe khách. Ngoài ra còn có một số loại khác như:

LT “Light Truck”: xe tải nhẹ, xe bán tải

T “Temporary”: lốp ô tô thay thế tạm thời (khẩn cấp)

+) 185 - Chiều rộng lốp

Là bề mặt diện tích tiếp xúc của lốp ô tô với mặt đường. Chiều rộng lốp xe được tính bằng đơn vị mm và đo từ góc này sang góc kia.

+) 75 - Tỷ số thành lốp

Là tỷ số giữa độ cao của thành lốp với độ rộng bề mặt lốp xe ô tô: được tính bằng tỷ lệ bề dày/ chiều rộng lốp.

Trong ví dụ trên đây, chiều cao lốp bằng 75% chiều rộng lốp xe (185mm)

+) R - Cấu trúc của lốp

Hầu hết các lốp ô tô thông dụng hiện nay đều có cấu trúc Radial (viết tắt là R).

Ngoài ra, lốp xe ô tô còn có các kí hiệu khác như B, D, hoặc E (không thường thấy trên thị trường).

+) 14 - Đường kính vành ô tô

Với mỗi loại lốp ô tô chỉ sử dụng được duy nhất một cỡ vành nhất định. Số 14 tương ứng với đường kính vành ô tô (lazang) lắp được là 14 inch.

+) 82 - Tải trọng giới hạn

Là chỉ số quy định mức tải trọng lốp xe có thể chịu được. Theo mức tỷ trọng quy đổi thì 82 tương đương với việc lốp xe có thể tải trọng tối đa 1.047kg

+) S - Tốc độ giới hạn

Bảng quy đổi tốc độ và tải trọng tối đa của lốp ô tô

Bảng quy đổi tải trọng tối đa của lốp xe

Treadwear: là thông số về độ mòn gân lốp xe với tiêu chuẩn so sánh là 100. Giả sử lốp xe được xếp 360, tức là nó có độ bền cao hơn tiêu chuẩn 3,6 lần. Tuy nhiên, thông số này chỉ chính xác khi so sánh độ bền của gân lốp xe của cùng một nhãn hiệu. Traction: là số đo khả năng dừng của lốp xe theo hướng thẳng, trên mặt đường trơn. AA là hạng cao nhất, A là tốt, B là trung bình còn C là tồi nhất.

Temperature: đo khả năng chịu nhiệt độ của lốp khi chạy xe trên quãng đường dài với tốc độ cao, độ căng của lốp hay sự quá tải. Xếp cao nhất là A, trung bình là B còn C là tồi nhất.

M + S: có nghĩa là lốp xe đạt yêu cầu tối thiểu khi đi trên mặt đường lầy lội hoặc phủ tuyết.

MAX. LOAD ( Maximum load): trọng lượng tối đa mà lốp xe có thể chịu, tính theo đơn vị pound hoặc kg. Ở lốp lấy ví dụ trên đây là 2000kg

Ấp suất lốp tối đa: Được ghi trên dòng bên dưới của các chỉ số chính, thường có đơn vị là kPs hoặc Psi. Như lốp bên trên có áp suất lốp tối đa là 110 psi

Những điều cần chú ý khi sử dụng lốp :

- Cần bảo đảm áp suất lốp đúng tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Nếu bơm quá căng, diện tích tiếp xúc của lốp bị giảm, dễ bị trượt, lốp nhanh mòn và không giảm được rung động và có khả năng gây nổ lốp do quá trình hoạt động do ma sát lốp nóng lên và áp suất lốp tiếp tục tăng do không khí trong lốp giãn nở. Nếu bơm quá non thì lốp bị mòn nhiều, tay lái nặng và tốn xăng, thành lốp bị gập nhiều gây nứt thành lốp. Nếu bơm hai bánh không đều tay lái sẽ bị lệch về phía lốp non và lốp bị mòn không đều.

-  Cần sử dụng cỡ lốp đúng quy định cho từng loại xe.

Hình 3-16: Ngày sản xuất lốp

-   Chú ý: tháng, năm sản xuất lốp được in nổi trên thành lốp, ví dụ 4512 (lốp sản xuất ở tuần thứ 45 của năm 2012). Mặc dù gai lốp vẫn còn đảm bảo theo tiêu chuẩn tuy nhiên lốp đã được sản xuất và sử dụng đến thời hạn vẫn phải thay (do theo thời gian cao su lốp bị lão hóa và không còn đảm bảo chất lượng như yêu cầu), thường lốp được thay nếu tính từ ngày sản suất >10 năm. 3.2.3.2.Vành xe

Là chi tiết lắp giữa trục bánh xe và lốp để biến chuyển động quay của trục thành chuyển động tịnh tiến của xe, vành bánh xe ô tô thường được sản xuất từ thép lá dập hoặc hợp kim nhôm cường độ cao.

Hình 3-17: Cấu tạo của vành bánh xe

1-  Gân tăng cứng; 2-lỗ van; 3- tâm vành xe; 4-lỗ bu long tắc kê; 5-gờ định vị lốp; 6-đường kính bánh xe; 7-đường trục đối xứng bánh xe; 8-đường tâm bu lông lắp bánh xe; 9-mặt bích; 10- chiều rộng vành xe.

3.4  - HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

3.4.1  - Hệ thống lái

Hệ thống lái dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô chuyển động ổn định theo hướng xác định của người lái.

Hệ thống lái bao gồm cơ cấu lái và dẫn động lái. Cơ cấu lái là một hộp giảm tốc dùng để quay bánh xe dẫn hướng với tỉ số truyền cần thiết. Dẫn động lái để truyền chuyển động từ cơ cấu lái đến các bánh xe dẫn hướng.

Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc

của hệ thống lái thông dụng được trình bày trên hình vẽ 3-18.

Hình 3-18: Sơ đồ cầu tạo của hệ thống lái xe con

1-   Bánh xe dẫn hướng; 2- Bình dầu trợ lực; 3- Vô lăng lái; 4- Trụ lái; 5-Trục lái; 6 – Bơm trợ lực lái; 7-Thước lái; 8-Dàn tản nhiệt dầu trợ lực lái; 9- Thanh răng; 10-Trục lái; 11-Bánh răng; 11-Chụp chắn bụi.

Khi muốn thay đổi hướng chuyển động của ôtô sang phải hoặc sang trái, người lái tác dụng lực vào vô lăng lái 3, qua trục lái 5 làm quay bánh răng 11, làm dịch chuyển thanh răng 9, thông qua đòn kéo và đòn đẩy làm quay bánh xe dẫn hướng để thay đổi hướng chuyển động của xe. Để giảm lực lái ô ô được lắp thêm bộ trợ lực lái (có thể trợ lực lái thủy lực như trên hình hoặc trợ lực lái bằng mô tơ điện).

Bộ phận cơ bản của dẫn động lái là hình thang lái. Hình thang lái được tạo bởi hai đòn bên, đòn kéo ngang và dầm cầu dẫn hướng như hình 3-19 (hoặc đường nối dài tâm của trục bánh xe dẫn hướng). Hình thang lái có tác dụng đảm bảo đúng động học quay vòng của các bánh xe dẫn hướng.

Với hệ thống treo phụ thuộc        Với hệ thống treo độc lập

Hình 3-19: Sơ đồ dẫn động lái

*   Những chú ý khi lái xe :

-  Không nên đánh tay lái khi xe dừng tại chỗ vì tải trọng lớn dễ làm hư hỏng các chi tiết trong hệ thống lái và lốp nhanh mòn;

-   Trong khi xe chạy không nên đánh tay lái quá gấp, đặc biệt là khi đường trơn vì xe dễ bị trượt ngang hoặc bị lật rất nguy hiểm;

-   Trường hợp xe đang chạy mà bị nổ lốp (nguy hiểm hơn là lốp của bánh xe dẫn hướng) cần phải giảm tốc độ và giữ chặt tay lái cho xe đi đúng hướng đến khi dừng lại.

-  Nếu áp suất hơi hai bánh dẫn hướng không bằng nhau thì tay lái sẽ bị xô về một phía.

Trên một số loại ôtô có bố trí hệ thống trợ lực lái, phổ biến là hệ thống trợ lực lái bằng thuỷ lực. Hệ thống trợ lực lái để giảm nhẹ lực quay vô lăng lái, giảm sự mệt mỏi cho người lái xe và tăng độ an toàn. Hệ thống trợ lực lái chỉ làm việc khi  động cơ hoạt động, khi động cơ ngừng hoạt động tay lái rất nặng.

3.4.2  - Hệ thống phanh

Hệ thống phanh để làm giảm tốc độ, dừng chuyển động của xe ôtô và giữ cho xe ôtô đứng yên trên dốc.

Hệ thống phanh bao gồm :

-   Phanh chân dùng để giảm tốc độ hoặc làm dừng hẳn sự chuyển động của ôtô và được điều khiển bằng chân;

-  Phanh đỗ dùng để giữ cho ôtô đứng yên trên đường có độ dốc nhất định, hoặc hỗ trợ cho phanh chân trong những trường hợp cần thiết.

3.4.2.1. Hệ thống phanh chân

a)   Hệ thống phanh dẫn động bằng dầu:

Hình:3-20: Hệ thống phanh chính dẫn động bằng dầu

1-bàn đạp phanh; 2-pis tông phanh chính ; 3-xy lanh phanh chính; 4,5-pis tông phanh bánh xe; 6,9-cụm xy lanh pis tông phanh bánh xe; 7-dầu phanh; 8-đường ống dẫn dầu; 10- công tắc đèn phanh; 11- sàn xe; 12-vách ngăn động cơ, 13-ty đẩy xylanh phanh chính.

Nguyên lý:

Khi người lái đạp lên bàn đạp phanh 1 (trên hình vẽ 3- 20), thông qua cơ cấu truyền lực, lực phanh tác động lên pis tông phanh chính thắng lực căng lò xo hồi vị làm tăng áp suất dầu trong xy lanh phanh chính 3, dầu có áp suất cao được dẫn đến các xy lanh phanh trên bánh xe làm các pis tông phanh trên bánh xe dịch chuyển tạo lực ép má phanh lên đĩa phanh (hoặc tang trống phanh) tạo nên lực hãm chuyển động của xe.

Khi thôi tác dụng lực vào bàn đạp phanh, lò xo hồi vị kéo hai má phanh trở về vị trí cũ, pít tông trở về vị trí ban đầu ép dầu từ xi lanh bánh xe theo ống dẫn trở về bơm phanh, bánh xe lại quay được bình thường.

Với hệ thống phanh sử dụng cơ cấu phanh đĩa thì tang trống được thay bằng đĩa phanh gắn chặt vào moay ơ bánh xe. Khi đạp phanh hai má phanh ở hai bên ép chặt vào đĩa làm bánh xe dừng lại. Loại cơ cấu phanh này toả nhiệt nhanh và đảm bảo an toàn khi phanh ở tốc độ cao.

Để tối ưu hóa lực phanh trên các bánh xe và làm tăng độ an toàn của xe ô tô khi phanh, các nhà sản xuất đã lắp thêm hệ thống trợ lực phanh và điều khiển điện tử lên hệ thống phanh( như trên hình vẽ )

Đây là loại hệ thống phanh sử dụng áp lực của khí nén, lực đạp của người lái nhỏ vì chỉ để mở van phân phối. Loại hệ thống phanh này được sử dụng nhiều trên các xe cỡ trung bình và lớn như xe tải, xe khách . . .

Nguyên lý hoạt động

Trước khi cho xe chuyển động cần nổ máy tại chỗ cho đến khi áp suất trong bình chứa khí nén đạt giá trị cho phép.

Khi người lái đạp lên bàn đạp phanh, van phân phối khí mở dòng khí có áp suất cao đi qua các ống dẫn khí đến bầu phanh trên các bánh xe, thông qua cơ cấu phanh trên các bánh xe lực nén của khí được chuyển thành lực ép của má phanh lên tang trống, tạo ra lực ma sát hãm các bánh xe quay chậm lại.

Hình 3-21: Hệ thống phanh dẫn động dầu điều khiển điện

tử

1-đường tín hiệu tốc độ bánh xe về ECU, 2-vành răng, 3

cảm biến tốc độ bánh xe, 4-ECU; 5-bộ chia và điều áp suất dầu đến xylanh bánh xe; 6- bầu trợ lực phanh; 7-đường dầu đến xylanh bánh xe; 8-xylanh phanh chính.

b)  Hệ thống phanh khí nén

Hình 3-22: Hệ thống phanh khí nén

3.4.2.2 Phanh đỗ:

a)   Hệ thống phanh đỗ cơ khí, tác dụng lên bánh xe

Nguyên lý: Khi người lái xe kéo cần kéo phanh tay, cơ cấu kéo và giữ dây cáp ở cần phanh tay kéo dây cáp trong ống dẫn, tạo ra lực kéo và thông qua cơ cấu phanh để tạo lực ép má phanh lên tang trống (tạo ra lực hãm trên bánh xe) giữ cho xe không chuyển động. (Hình  sơ đồ dẫn động phanh đỗ cơ khí   tác động lên bánh xe, thường được dùng cho xe con)

Hình 3-23: Sơ đồ dẫn động phanh đỗ cơ khí tác động lên bánh xe

1-cần kéo phanh tay; 2-dây cáp phanh bánh xe; 3-cầu chia cáp; 4-ốc điều chỉnh tăng cáp.

b)  Hệ thống phanh đỗ dẫn động bằng khí nén

Phanh đỗ sử dụng cơ cấu phanh chung với phanh chân (phanh bánh xe) nhưng được dẫn động riêng rẽ.

Khi người lái gạt công tắc phanh như trên hình vẽ, dòng khí nén được mở qua van một chiều đi vào bầu phanh, ép màng phanh và thắng lực hồi vị của lò xo đẩy cần phanh 10 dịch chuyển tác động qua cơ cấu phanh bánh xe làm ép má phanh lên trống phanh, hãm bánh xe không dịch chuyển. Ở chu trình nhả

phanh đỗ, dòng khí được xả khỏi hệ thống, lúc này lò xo hồi vị đẩy màng ép và thanh đẩy về vị trí tự do thông qua cơ cấu phanh trên bánh xe nhả má phanh khỏi tang trống để nhả phanh đỗ.

Hình 3-24: Sơ đồ hệ thống phanh đỗ dẫn động bằng khí nén 1,9-bầu phanh bánh xe sau; 2-van một chiều; 3-van đảo; 4-bình

chứa khí phanh đỗ; 5-van đảo (khẩn cấp); 6-công tắc phanh đỗ; 7-van phanh chân; 8-bình chứa khí sơ cấp; 10-cần đẩy cơ cấu phanh; 11-bộ điều áp khí nén; 12-thùng chứa khí thứ cấp.

3.3.2.3 Cơ cấu phanh

a)   Cơ cấu phanh đĩa:

Hình 3-25: cơ cấu phanh đĩa

1-vỏ chắn bụi; 2-ống dầu; 3-đĩa phanh; 4-bu lông lắp bánh xe; 5-xy lanh phanh; 6-bích lắp bánh xe; 7-má phanh.

Nguyên lý:

Khi người lái đạp bàn đạp phanh, dầu áp suất cao từ đường ống 2 đi vào xy lanh phanh trên bánh xe, ép pis ton 5 dịch chuyển tác động lên má phanh 7 ép má phanh tiếp xúc với đĩa phanh tạo lực ma sát hãm bánh xe.

Khi người lái nhả phanh, áp suất dầu trên đường ống 2 giảm (dầu chảy từ xy lanh phanh bánh xe theo đường ống trở về xy lanh phanh chính), làm giảm lực tác dụng lên pis tông phanh bánh xe, lúc này má phanh tách khỏi đĩa phanh làm bánh xe tiếp tục quay.

b)  Cơ cấu phanh tang trống

Hình 3-26: Cơ cấu phanh tang trống

1-Trống phanh; 2- má phanh; 3-lò xo hồi vị; 4-xylanh phanh bánh xe; 5-nút xả air, 6-tự guốc phanh; 7-chốt hãm; 8,10-guốc phanh, 11 đường dầu phanh.

Nguyên lý hoạt động:

Khi người lái đạp phanh, dầu áp suất cao từ đường ống 11 chảy vào xy lanh bánh xe 4, ép pis tông dịch chuyển, tạo lực tác động lên đầu guốc phanh 2 và 8 ép má phanh 2 áp sát mặt trong của tang trống 1 tạo nên lực ma sát hãm chuyển động quay của bánh xe.

Khi người lái nhả bàn đạp phanh, dầu từ xy lanh bánh xe chảy ngược về đường ống 11, lực kéo của lò xo hồi vị 3 kéo má phanh tách khỏi tang trống làm giảm lực hãm bánh xe bánh xe tiếp tục quay, đồng thời ép dầu tiếp tục chảy ngược từ xy lanh bánh xe về đường ống 11 và xy lanh chính.

c)   Cơ cấu phanh của hệ thống phanh dẫn động khí nén

Hình 3-27: Cơ cấu phanh của hệ thống phanh dẫn dộng khí nén 1-con lăn; 2-lò xo hồi vị; 3-trục; 4-bầu phanh; 5-thanh đẩy; 6-ê cu điều chỉnh hành trình thanh đẩy; 7-khớp quay; 8-cầu; 10- trục cam; 12-má phanh; 13-cam.

3.4.3.  Hệ thống phanh trên các xe hiện đại

3.4.3.1.  Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)

a)  Khái niệm:

Hệ thống chống bó cứng phanh là hệ thống đảm bảo cho hiệu quả phanh cao nhất trong khi không làm mất tính dẫn hướng trên các bánh xe dẫn hướng (khi các bánh xe bị trượt thì làm mất tính dẫn hướng).

b)  Nguyên lý hoạt động:

Xe đang chuyển động, khi người lái đạp phanh gấp hệ thốngABS được kích hoạt, dầu phanh được bơm đến các xy lanh phanh bánh xe để tăng lực phanh, đồng thời các cảm biến tốc độ trên các bánh xe gửi tín hiệu về bộ xử lý trung tâm để so sánh tốc độ trên các bánh xe. Khi tốc độ bánh xe giảm đến một giá trị tới hạn (bánh xe sắp bị trượt) thì bộ xử lý trung tâm sẽ ra tín hiệu để giảm áp suất dầu phanh để loại bỏ nguy cơ bánh xe bị bó cứng trong quá trình phanh. Nhưng ngay sau khi loại bỏ được nguy cơ trượt bánh xe thì bộ xử lý trung tâm tiếp tục ra tín

hiệu để tăng áp suất phanh để tăng hiệu phanh, đến khi bánh xe sắp bị trượt thì lại ra lệnh giảm áp suất. Quá trình này lặp lại đến khi xe dừng hẳn hoặc người lái thôi tác dụng lên bàn đạp phanh.

Hình 3-28: Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)

1-Cảm biến tốc độ bánh xe; 2-Mô đun điều khiển; 3-Bộ điều chỉnh áp suất dầu phanh; 4-Vành răng; 5-Đĩa phanh;

3.4.3.2.  Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp (BA hay BAS)

a) Khái niệm

Trong nhiều trường hợp lái xe không hiếm gặp tình huống bất ngờ cần phải phanh gấp. Trong tình huống đó người lái thường hoảng sợ, đạp phanh thật nhanh nhưng thế vẫn chưa đủ, bạn vẫn có thể còn thiếu lực đạp phanh. Một yếu tố nữa      là lực đạp phanh thường có xu hướng giảm sau thời điểm nhấn phanh đầu tiên. Lực phanh không đủ dẫn đến việc xe dừng quá điểm và tai nạn là điều hoàn toàn có thể xảy ra. Hệ thống phanh khẩn cấp BA giúp người lái xe kịp thời tạo xung lực tối đa lên hệ thống phanh trong khoảnh khắc đầu tiên của tình huống khẩn cấp.

Hình 3-29: biểu đồ lực phanh khi có BA và không có BA b). Nguyên lý hoạt động

Hình 3-30: Nguyên lý hoạt động hệ thống phanh khẩn cấp BA.

Khi xe đang hoạt động, có tình huống bất ngờ xảy đến và người lái xe đạp phanh bộ phận cảm biến sẽ nhận được thông

tin về động thái bất thường của bàn phanh được truyền đến, lúc này bộ xử lý trung tâm lập tức kích hoạt van điện cấp khí nén vào bộ khuếch đại lực phanh, giúp lái xe phanh gấp kịp thời và đủ lực mạnh. Bộ khuếch đại lực phanh gần như ngay lập tức đẩy lực phanh đạt tới mức tối đa nên nguy cơ bánh xe bị trượt rất cao, do vậy hệ thống phanh BAS thường được lắp đặt đồng bộ với hệ thống chống bó cứng phanh ABS. Tính năng chống bó cứng phanh sẽ kịp thời phát huy tác dụng chống bó cứng bánh xe, đảm bảo hiệu quả phanh gấp tối ưu ngay cả trên những bề mặt trơn trượt.

Hình 3-31: So sánh quãng đường phanh khi có BA

3.4.3.3.  Hệ thống phân phối lực phanh (EDB)

a)  Khái niệm:

Khi phanh xe trên đường thẳng, tải trọng của xe có xu hướng dồn về phía trước, làm tăng tải cho cầu trước và giảm tải cho cầu sau. Sự tăng tải cho các cầu ở phía trước phụ thuộc vào mức độ phanh gấp xe. Thậm chí trong trường hợp phanh quá gấp có thể dẫn đến các bánh xe bị trượt lết, làm mất khả năng bám của lốp xe với đường gây mất an toàn cho xe. Cũng tương tự như vậy cho trường hợp phanh khi xe quay vòng hoặc chuyển làn, các bánh xe phía bên ngoài có xu hướng tăng tải và

giảm tải cho các bánh xe phía bên trong do có lực ly tâm, mức độ tăng giảm phụ thuộc vào vận tốc chuyển động và bán kính của đường vòng (độ ngặt của đường cong).

Hệ thống phân phối lực phanh (EDB) là sự kết hợp của hệ thống hỗ trợ lực phanh BA và hệ thống chống bó cứng bánh xe khi phanh ABS và hệ thống điều khiển đảm bảo lực phanh lớn nhất đến từng bánh xe đồng thời không làm bánh xe bị trượt.

b)  Nguyên lý hoạt động

Bộ điều khiển ECU sẽ liên tục nhận thông tin từ các cảm biến về tốc độ vòng quay, tốc độ xe, góc tay lái, tải trọng và độ nghiêng của xe. Nếu nhận thấy xe bị nghiêng quá biên độ cho phép, EBD sẽ tự động cho phanh vận hành tương thích với lực mà từng bánh cần.

Cụ thể, nếu bạn vào đường cong bên phải quá nhanh, cảm biến gia tốc ngang sẽ bắt đầu nhận thấy xe nghiêng về bên trái, cùng với đó, ECU cũng sẽ nhận được tín hiệu từ cảm biến tải trọng, thông báo trọng lượng xe đang dồn lên 2 bánh bên trái. Lúc này nếu nhận thấy xe sắp bị mất lái, dù người lái chưa đạp phanh thì hệ thống EBD vẫn chủ động can thiệp giảm tốc các bánh xe qua việc mở các van dầu đến các xylanh bánh xe.

Trường hợp xe vào đường cong phải nhanh (đánh lái sang phải nhanh), EBD sẽ tăng lực phanh lên 2 bánh phía trái nhiều hơn, vì trọng lượng của xe đang dồn về phía này. Nếu xe không có EBD, 4 bánh sẽ nhận được lực phanh bằng nhau khiến 2 bánh phía phải nhận nhiều phanh hơn cần thiết, việc này dẫn đến xe mất cân bằng và trượt ra khỏi đường.

Hình 3-32: So sánh quãng đường phanh khi có EDB

Trong một tình huống khác, lái xe phải phanh gấp để tránh chướng ngại vật, lúc này trọng lượng xe dồn về 2 bánh trước cộng thêm việc phải “gánh” trọng lượng của khối động cơ. ECU sẽ điều chỉnh cho bánh trước nhận nhiều lực phanh hơn bình thường để hiệu suất phanh đạt cao nhất và quãng đường dừng xe đạt khoảng cách ngắn nhất.

c)   Hiệu quả

Tất nhiên, EBD có khả năng dồn lực phanh cho từng bánh khác nhau, nhưng sẽ là vô nghĩa nếu bánh đó hoàn toàn bị bó cứng. Vì vậy EBD hoạt động để bổ trợ cho ABS, nếu EBD phanh đến ngưỡng bánh bị bó cứng, hệ thống ABS sẽ lập tức can thiệp để bánh đó không bị bó cứng, giúp tài xế vẫn làm chủ tay lái.

3.4.3.4.  Hệ thống ổn định chuyển động xe (VSC, ESP hay ESC)

a)  Khái niệm

Khi người lái xe vào đường cong có bán kính nhỏ ở tốc độ cao hay khi xe đang chuyển động ở tốc độ cao, vì một lý do nào đó người lái xe phanh gấp. Khả năng xe của bạn bị lật xảy ra rất lớn (do đánh lái thiếu hoặc thừa), lực quán tính, độ ma sát,

tính chất mặt đường sẽ không thể giữ chiếc xe của bạn vững được trong tình huống này do có sự mất cân bằng 2 bên thân xe khi vào đường cong.

Hình 3-33: So sánh khi có VSC

b)  Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cân bằng điện tử ESP đó là tín hiệu từ các cảm biến gia tốc, cảm biến tốc độ các bánh xe… tất cả sẽ được thu thập để xác định trạng thái chuyển động thực tế. Bộ điều khiển CPU sẽ so sánh kết quả này với góc quay vô-lăng từ đó đưa ra các lệnh điều khiển góc xoay và tốc độ của từng bánh xe qua hệ thống phanh hoặc thậm chí giảm công suất động cơ để rút bớt lực tác động vào bánh xe làm cho

chiếc xe của bạn nhanh chóng được đưa về  trạng thái  cân  bằng theo đúng mong muốn của người lái mà trong hành vi điều khiển con người thì luôn có sự sai sót nhất định, hệ thống cân bằng điện tử sẽ điều chỉnh lại hành vi lái xe của bạn cho đúng.

Hình 3-34: Hệ thống ổn định chuyển động

Bên cạnh đó, ESP sẽ phân tích tốc độ quay của từng bánh xe để phối hợp với hệ thống chống bó cứng phanh ABS - một hệ thống nhấp nhả phanh liên tục nhằm triệt tiêu quán tính ly tâm của xe để điều tiết lực trượt và lệch hướng của bánh xe. Bất kỳ xe nào có  trang bị hệ  thống cân bằng điện  từ  thì  đều có hệ thống chống bó phanh ABS, nhưng một xe có ABS chưa chắc đã có hệ thống cân bằng điện tử ESP.

Hình 3-35: Hiệu quả của hệ thống ổn định chuyển động.

3.4.4.  Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC) và hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC)

3.4.4.1.    Khái niệm

a)    Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC):Khi khởi hành khi xe đang đang đỗ trên một con dốc nghiêng người lái xe phải nhả phanh ra và đạp ga, theo nguyên lý bình thường thì lúc đó xe bắt đầu trôi và người lái xe sẽ phải vội vàng nhấn ga mạnh hơn nữa. May mắn thì chiếc xe lăn bánh từ từ, còn trường hợp xấu hơn là va phải chiếc xe khác hoặc mất kiểm soát. Nhưng đối với hệ thống HAC, khi người lái xe bỏ chân khỏi bàn đạp phanh thì phanh vẫn hoạt động giúp chiếc xe giữ được trạng thái tĩnh và khi bạn đạp ga thì phanh chớm nhả.

Hình 3-36: Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc

b)   Hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC): Khi xe xuống dốc, theo lực quán tính, sẽ kéo xe lao xuống với vận tốc tăng dần.

Nếu người lái xe sử dụng phanh quá nhiều có thể dẫn tới mất khả năng phanh của xe. Hệ thống hỗ trợ đổ đèo sẽ giúp xe sẽ từ từ lăn bánh một cách nhẹ nhàng và an toàn khi đang xuống dốc. Bên cạnh đó DAC thông thường sẽ có một nút kích hoạt đi cùng cho phép bạn chủ động hơn, có thể tùy ý sử dụng tính năng này theo ý muốn.

Hình 3-37: Hỗ trợ xuống dốc

3.4.4.1. Nguyên lý hoạt động:

a)    Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC (Hill Start Assist Control) có nguyên lý hoạt động khá đơn giản bằng việc sử dụng con quay hồi chuyển xác định  độ  dốc  mặt  đường khi người lái xe đạp phanh dừng giữa dốc vì một lý do nào đó như: do tắc đường hay gặp chướng ngại vật. Khi người lái xe chuyển trạng thái từ chân phanh sang chân ga sẽ có một độ trễ chừng 1 giây thì ngay lập tức hệ thống điều khiển sẽ tác dụng lên chân phanh một lực đủ mạnh dựa trên những phản hồi về trạng thái độ dốc mặt đường để giữ xe dừng lại trong  khoảng 3 giây để người lái xe có đủ thời gian chuyển sang chân ga và ngay lập tức tính năng hỗ trợ khởi hành ngang dốc sẽ tắt và xe sẽ di chuyển.

Chú ý: Tính năng hỗ trợ khởi hành ngang dốc có tác dụng trong 3 giây cũng áp dụng tương tư như với khi xuống dốc và hệ thống này chỉ được áp dùng trên các dòng xe số tự động.

-  Nhóm tiêu thụ điện : hệ thống đánh lửa (động cơ xăng), máy khởi động, hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống đèn tín hiêu, hệ thống đo lường và các phụ tải tiêu thụ điện khác.

b)  Hệ thống hỗ trợ đổ đèo (DAC)

Sử dụng chung con quay hồi chuyển với cảm biến độ dốc mặt đường của hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC. Sau khi bạn kích hoạt chức năng hỗ trợ xuống dốc HDC ngay lập tức hệ thống điều khiển sẽ nhận những tín hiệu phản hồi từ mặt đường để tác động giảm vòng tua máy để hãm tốc độ xe bằng động cơ lại tùy theo độ dốc hỗ trợ bạn đổ đèo an toàn.

Chú ý: nên nhớ trước khi bật tính năng này phải hãm phanh xe chạy dưới tốc độ 30km/h và xe dùng động cơ để hãm vòng tua của bánh xe chứ không dùng phanh nên chắc chắn xe sẽ không có hiện tượng mất phanh.

CHƯƠNG IV

HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN XE ÔTÔ

4.1  - KHÁI NIỆM CHUNG

Hệ thống điện trên ôtô để cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa (động cơ xăng) và cho các nguồn tiêu thụ điện khác như máy khởi động, đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, các đồng hồ đo ...

Tất cả các thiết bị điện trên ôtô có thể chia thành hai nhóm (hình 4-1) :

-  Nhóm nguồn điện : ắc quy, máy phát điện;

Hình 4-1: Hệ thống điện trên ôtô

1-  mô tơ khởi động, 2-máy phát, 3-dây điện hệ thống nạp, 4-đèn báo nạp, 5- hộp cầu chì, 6-cầu chì tổng, 7- bộ ổn định điện áp, 8-Cực dương ắc quy, 9-ắc quy.

Ắc quy và máy phát điện được mắc song song. Khi máy phát điện không làm việc hoặc điện áp do máy phát điện phát ra chưa đạt trị số định mức (khi động cơ ôtô quay chậm) thì tất cả các nguồn tiêu thụ điện được ắc quy cung cấp.

Khi động cơ ôtô quay nhanh, điện áp do máy sinh ra lớn đến trị số định mức, thì máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các bộ phận tiêu thụ điện và nạp điện cho ắc quy.

4.2  - HỆ THỐNG NGUỒN ĐIỆN TRÊN ÔTÔ

4.2.1  - Ắc quy

Ắc quy để tích trữ điện năng, cung cấp cho các phụ tải như:

-  Máy khởi động để khởi động động cơ,

-  Các phụ tải khác khi máy phát chưa làm việc, hoặc tốc độ quay của máy phát chưa đạt định mức.

Ắc quy a xít chì lắp trên ôtô được trình bày trên hình 4-2

Hình 4-2: Ắc quy a xít chì lắp trên ôtô

1-lưới cực dương; 2- bản cực dương; 3-tấm cách điện; 4- lưới cực âm; 5-bản cực âm; 6-các tấm bản cực âm; 7-khối cực âm; 8-khối cực dương; 9-mắt hiển thị; 10-nắp.

Dung dịch điện phân gồm : a xít sunfurich (H₂SO₄₎ đặc pha với nước cất theo nồng độ quy định. Nếu nồng độ dung dịch quá đậm sẽ làm các tấm bản cực nhanh bị sun phát hoá, nếu quá loãng thì điện dung và điện thế của ắc quy giảm.

Nhìn trên mắt hiển thị (9) trên hình vẽ nếu có mầu xanh thì ắc quy còn tốt nếu màu đỏ hoặc vàng ắc quy đã hư hỏng hoặc không còn đảm bảo chất lượng và độ an toàn. Nên thay mới

4.2.2  - Máy phát điện

Máy phát điện để phát ra điện năng cung cấp cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy ở những chế độ làm việc nhất định của động cơ.

Sơ đồ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều

(loại thường dùng trên ôtô) được trình bày trên hình 4-3

Hình 4-3: Máy phát điện sử dụng trên ô tô

1-    cổ góp; 2- chổi than; 3-tiết chỉnh lưu nắn dòng; 4-cuộn dây rô to; 5-quạt làm mát; 6-dây đai từ động cơ làm quay rô tô máy phát; 7-cuộn dây sta to.

Khi động cơ ôtô làm việc, qua bộ truyền đai làm trục rô to quay, từ trường trong các cuộn dây của rôto quét qua các cuộn

dây phần ứng (Stato), làm từ thông biến thiên qua các cuộn dây sinh ra sức điện động cảm ứng và phát ra dòng điện có chiều và trị số thay đổi theo thời gian (gọi là dòng điện xoay chiều). Dòng điện xoay chiều theo các đầu dây qua bộ chỉnh lưu nắn thành dòng điện một chiều cung cấp cho phụ tải và nạp điện cho ắc quy.

4.2.3  - Bộ điều chỉnh điện

Bộ điều chỉnh điện để điều chỉnh cho điện áp và cường độ dòng điện của máy phát luôn nằm trong phạm vi quy định, đồng thời cắt và nối dòng điện từ ắc quy tới máy phát trong những trường hợp cần thiết (rơ le dòng điện ngược).

Trên ôtô sử dụng nhiều loại điều chỉnh điện khác nhau :

-  Điều chỉnh điện cơ khí (loại rung đơn thuần);

-  Điều chỉnh điện bán dẫn có tiếp điểm điều khiển;

-  Điều chỉnh điện bán dẫn không có tiếp điểm điều khiển. Các loại bộ Điều chỉnh điện đều có ba bộ phận cơ bản :

-  Bộ điều khiển điện áp (rơ le điện áp) dùng để điều chỉnh cho điện áp của máy phát luôn ở giá trị định mức khi số vòng quay của trục khuỷu động cơ thay đổi;

-   Bộ điều chỉnh cường độ dòng điện (rơ le dòng điện) để đảm bảo cho máy phát không bị quá tải khi sử dụng quá nhiều phụ tải;

-   Bộ ngăn chặn dòng điện ngược (rơ le dòng điện ngược) dùng để tự cắt điện giữa ắc quy và máy phát khi điện áp ắc quy lớn hơn điện áp máy phát.

4.3  - HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Hệ thống đánh lửa được sử dụng trên động cơ xăng, dùng để biến dòng hạ áp có điện áp thấp (6V hoặc 12V) thành dòng điện cao áp có điện áp cao (12.000 V - 50.000 V) tạo ra tia lửa điện ở bu gi (nến đánh lửa)

Trên ôtô sử dụng nhiều loại hệ thống đánh lửa khác nhau như :

-  Hệ thống đánh lửa có tiếp điểm (hình 4-4);

-  Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm (hình 4-6). Nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa có tiếp điểm:

Khi khoá điện 2 đóng, cam 6 quay đóng dòng điện qua biến áp đánh lửa 8 (mô bin) tạo ra năng lượng điện tích trữ dưới dạng từ trường trong biến áp đánh lửa 8.

Khi cam 6 quay ngắt dòng điện qua máy biến áp 8, từ trường trong biến áp đánh lửa 8 bị mất đột ngột làm sản sinh ra sức điện động cảm ứng có điện áp cao (15.000 - 20.000V) trong cuộn dây thứ cấp. Dòng điện cao áp đi theo dây dẫn tới bộ chia điện 5. Tại đây con quay chia điện chia điện ra các bu gi đánh lửa theo thứ tự nổ của động cơ, để tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu. Cuộn dây sơ cấp cũng đồng thời sinh ra sức điện động tự cảm (không cần thiết) tạo ra tia lửa điện ở tiếp điểm, để khắc phục, người ta sử dụng tụ điện 7.

Hình 4-4: Sơ đồ hệ thống đánh lửa có tiếp điểm

1- ắc quy; 2-khóa điện; 3-bugi đánh lửa; 4-dây cao áp; 5-bộ chia điện; 6-má vít; 7-tụ điện; 8-máy biến áp đánh lửa (mô bin).

Hình 4-5: Sơ đồ hệ thống đánh lửa điều khiển điện tử

Khi người lái bật chìa khóa điện khởi động động cơ các tín hiệu vị trí trục khuỷu, tín hiệu tiếng gõ động cơ, … sẽ được gửi

về hộp điều khiển ECU, tại đây hộp điều khiển sẽ cấp tín hiệu điều khiển đánh lửa đến các mô bin cao áp để cấp nguồn cao áp đến các bu gi, thời điểm đánh lửa, thời gian đánh lửa được hộp điều khiển đánh lửa ICM và ECU quyết định tùy vào các điều kiện tín hiệu đầu vào.

4.4  - MÁY KHỞI ĐỘNG ĐIỆN

Máy khởi động điện để khởi động động cơ bằng sức điện nhằm đảm bảo an toàn và giảm sức lao động cho người lái.

Sơ đồ cấu tạo máy khởi động điện được trình bày trên hình vẽ 4-7

Hình 4-7: Cấu tạo máy khởi động điện

1,2-Bánh răng dẫn động; 3-cần đẩy; 4-lò xo hồi vị; 5-rơ le điều khiển; 6-cuộn ứng; 7-cuộn kích thích; 8-cổ góp; 9-chổi than.

Khi mở khoá điện, dòng điện đi từ ắc quy vào rơle điều khiển, kéo cần đẩy 3 đẩy bánh răng dẫn động 1 ăn khớp với

vành răng trên bánh đà của động cơ đồng thời đóng mạch điện vào mô tơ khởi động làm quay bánh đà động cơ.

CHƯƠNG V

CÁC HỆ THỐNG AN TOÀN CHỦ ĐỘNG TRANG BỊ

TRÊN XE

5.1.  DÂY ĐAI AN TOÀN (SEAT BELT)

5.1.1.  Nguyên lý hoạt động

Khi xe ô tô di chuyển với một vận tốc nào đó, người lái và hành khách cũng đang di chuyển với tốc độ bằng với tốc độ của ô tô. Khi chiếc xe dừng lại đột ngột do va chạm với chướng ngại vật hay một ô tô khác, do lực quán tính người lái và hành khách vẫn di chuyển với tốc độ trước va chạm, dẫn đến người lái và hành khách có thể va chạm với vô lăng, kính chắn gió, nội thất trong xe gây nên các thương tích. Dây đai có nhiệm vụ giữ chặt người lái và hành khách trên ghế ngồi không cho người bay về trước và đập vào kính chắn gió hoặc va đập vào bảng đồng hồ khi chiếc xe đột ngột dừng lại.

5.1.2.  Phân loại dây đai an toàn:

-  Dây đai an toàn 3 điểm: thường được dùng trên các xe phổ thông hiện nay

-   Dây đai an toàn 4, 5 điểm được dùng trên các xe thể thao, xe đua

(a)                                                       (b)          (c)

Hình: 5-1 Dây dai an toàn

5.2.  HỆ THỐNG TÚI KHÍ (AIR BAG)

5.2.1.  Khái niệm

Khi xe đâm vào xe khác hoặc vật thể cố định, nó dừng lại rất nhanh nhưng không phải ngay lập tức. Ví dụ nếu khi xe đâm vào Barie cố định với vận tốc 50 km/h, thì xe chỉ dừng lại hoàn toàn sau khoảng 0,1 giây hoặc hơn một chút. Ở thời điểm va đập, ba đờ sốc trước ngừng dịch chuyển nhưng phần còn lại của xe vẫn dịch chuyển với vận tốc 50 km/h. Xe bắt đầu hấp thụ năng lượng va đập và giảm tốc độ vì phần trước của xe bị ép lại. Trong quá trình va đập, khoang hành khách bắt đầu chuyển

động chậm lại hoặc giảm tốc, nhưng hành khách vẫn tiếp tục chuyển động lao về phía trước với vận tốc như vận tốc ban đầu trong khoang xe. Nếu người lái và hành khách không đeo dây an toàn, họ sẽ tiếp tục chuyển động với vận tốc 50 km/h cho đến khi họ va vào các vật thể trong xe. Trong ví dụ cụ thể này hành khách và người lái dịch chuyển nhanh như khi họ rơi từ tầng 3 xuống. Nếu người lái và hành khách đeo dây an toàn thì tốc độ dịch chuyển của họ sẽ giảm dần và do đó giảm được lực va đập tác động lên cơ thể họ. Tuy nhiên, với các va đập mạnh họ có thể vẫn va đập vào các vật thể trong xe nhưng với một lực nhỏ hơn nhiều so với những người không đeo dây an toàn. Túi khí giúp giảm hơn nữa khả năng va đập của mặt và đầu với các vật thể trong xe và hấp thụ một phần lực va đập lên người lái và hành khách.

5.2.2.  Nguyên lý hoạt động

Túi khí chỉ được sử dụng một lần, khi hoạt động nó sẽ tự làm hỏng chính nó. Va chạm chính diện hay bên sườn đều kích hoạt một loạt các cảm biến của xe bao gồm cảm biến gia tốc, cảm biến va chạm, cảm biết áp suất sườn, cảm biến áp suất  phanh, con quay hồi chuyển, cảm biến trên ghế. Tất cả những cảm biến này cùng kết nối chặt chẽ tới bộ điều khiển túi khí ACU – bộ não đặc biệt của hệ thống túi khí. Bộ phận này sẽ quyết định triển khai hoạt động túi khí theo cách hợp lý nhất. Khi nhận ra thời điểm triển khai hoạt động của túi khí hợp lý, ACU kích hoạt các ngòi nổ để đốt hỗn hợp gây nổ, bắt đầu bơm phồng các túi khí.

Hình: 5-2 Hệ thống túi khí

Lượng khí gas lớn nén trong thể tích nhỏ buộc túi khí bung ra khỏi vô-lăng hay các vị trí lắp đặt khác với vận tốc 320 km/h, toàn bộ quá trình này diễn ra trong khoảng thời gian 0,04 giây. Giai đoạn cuối cùng của túi khí sau khi bung là xẹp hơi, quá trình này cũng diễn ra ngay lập tức sau khi quá trình bơm phồng hoàn thành. Lượng khí ga sẽ thoát ra ngoài thông qua các lỗ thông hơi trên bề mặt túi khí, điều này cũng giúp cho người bị tai nạn tránh được các chấn thương bởi các tác động lớn.

Chú ý: Khi túi khí đã bung ra, cần được lắp đặt bởi một đại lý chính hãng.

5.3.  HỆ THỐNG PHÁT HIỆN ĐIỂM MÙ (B S M)

5.3.1.  Khái niệm

Điểm mù khi lái ôtô là các góc nhìn bạn không thể quan sát được thông qua gương chiếu hậu hoặc cả nhìn trực tiếp, qua đó nếu không xử lý tốt rất dễ gây tai nạn va chạm, điểm mù phụ thuộc vào kết cấu khoang xe, cách bố trí gương chiếu hậu của từng loại xe. Hệ thống cảnh báo điểm mù chủ động được phát triển để cảnh báo cho người lái xe biết khi có chướng ngại vật ở các điểm mù.

5.3.2.  Nguyên lý hoạt động

Hệ thống cảnh báo điểm mù chủ động: Hệ thống giám sát điểm mù bao gồm các bộ phát sóng điện tử được gắn trên gương chiếu hậu, quanh thân xe hay cản sau để phát ra sóng điện từ khi ô tô đang di chuyển. Ngoài ra, có thể lắp đặt thêm camera trên 2 gương chiếu hậu. Nếu một chiếc xe ở phía sau hoặc bên hông chạy quá sát xe của bạn thì bộ phát điện từ sẽ nhận và gửi tín hiệu về bộ điều khiển. Lúc này, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo như: phát âm thanh, rung vô-lăng, đồng thời hình ảnh sẽ hiển thị trên màn hình trung tâm giúp lái xe dễ dàng quan sát, thậm chí nhiều dòng xe ô tô còn đưa ra hướng dẫn giúp lái xe xử lý tình huống đang gặp phải.

Hình:5-3 hệ thống cảnh báo điểm mù có xe từ phía sau bên trái tiếp cận

5.3.3.  Vị trí điểm mù

(a)                                                                                                     (b)

Hình 5-4 a: Điểm mù cột trước Hình 5-4 b: Điểm mù phía trước

5.4.  ĐÈN PHA CHỦ ĐỘNG

5.3.4. Sử dụng

Hình 5-4 c: Điểm mù phía sau

5.4.1.  Khái niệm:

Hệ thống đèn pha chủ động phát hiện ra những chiếc xe đi ngược chiều vào ban đêm, chuyển đèn pha từ đèn chính thành đèn chiếu mờ tự động.

5.4.2.  Nguyên lý hoạt động

Một cảm biến thường gắn trên gương chiếu hậu phát hiện đèn pha và đèn hậu của những chiếc xe phía trước. Nếu con đường phía trước thông thoáng, đèn cốt được kích hoạt và đèn sẽ tự động mờ đi khi chiếc xe khác đi vào tầm chắn. Người lái sẽ không cần phải bỏ tay ra khỏi vô-lăng để điều chỉnh đèn.

5.4.3.  Sử dụng Hệ thống đèn pha chủ động

Hệ thống cảnh báo điểm mù được áp dụng cho cả trường hợp xe chạy tiến và lùi xe, nhất là trong trường hợp

chuyển làn, chuyển hướng. Nút bấm kích hoạt hệ thống có thể được tích hợp trên vô lăng hoặc trên bảng đồng hồ.

Hình: 5-5: Nút bấm điều khiển cảnh báo điểm mù

Nếu bạn thường xuyên lái xe trên những con đường đồng quê vào ban đêm, hệ thống đèn pha chủ động có thể khá hữu ích.

5.5.  HỆ THỐNG CẢNH BÁO CHỆCH LÀN ĐƯỜNG

5.5.1.  Khái niệm:

Chệch làn đường là hiện tượng xe đột ngột bị đi chệch hướng chuyển động ổn định do người lái xe mất tập trung (đang sử dụng điện thoại, với tay lấy một cái gì đó ở ghế sau hoặc đơn giản là mất tập trung do hệ thống giải trí trên xe). Để khắc phục

một giải pháp được các chuyên gia áp dụng đó là sử dụng hệ thống cảnh báo làn đường khi có dấu hiệu đi lệch

5.5.2.  Nguyên lý hoạt động:

Camera gắn trên kính chắn gió giám sát vạch kẻ làn đường hai bên, hệ thống sẽ phân tích hình ảnh camera gửi về kết hợp với tín hiệu đèn báo rẽ. Nếu hình ảnh camera gửi về báo xe đi chệch làn đường mà không có tín hiện đèn báo rẽ, hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo khi lái xe đi lệch khỏi làn đường (có thể là âm thanh, hoặc rung vô lăng).

Hình 5-6: camera giám sát vạch kẻ làn đường ở hai bên

5.5.3.  Cách sử dụng:

- Chỉ cần bấm nút chức năng rên vô lăng (hình vẽ)

Hình 5-7: Phím chức năng tích hợp trên vô lăng

5.6.  HỆ THỐNG HỖ TRỢ TỰ GHÉP XE VÀO NƠI ĐỖ

5.6.1.  Khái niệm:

Hệ thống hỗ trợ ghép xe vào nơi đỗ sẽ hỗ trợ người lái đánh và trả lái tự động để ghép xe vào nơi đỗ còn các thao tác, phanh, ga, bật đèn xin đường và gài số người lái vẫn phải thực hiện.

5.6.2.  Nguyên lý hoạt động:

Sau khi người lái chọn chỗ đỗ và kích hoạt hệ thống hỗ trợ ghép xe vào nơi đỗ, các camera phía sau và bộ thu phát sóng siêu âm sẽ hoạt động gửi tín hiệu về bộ xử lý để ra lệnh cho hệ thống lái hoạt động (lấy, trả lái tự động), người lái xe sẽ theo dõi và điều chỉnh chân ga (hệ thống có thể phối hợp ra lệnh để tăng giảm ga trên một số xe ô tô), chân phanh khi việc ghép xe

hoàn thành, người lái xe đạp chân phanh, về số và tắt đèn xin đường.

CHƯƠNG VI

HỆ THỐNG TỰ CHẨN ĐOÁN TRÊN Ô TÔ VÀ CÁC HƯ HỎNG THÔNG THƯỜNG

Trên thị trường ô tô thương mại ở Việt Nam hiện nay có nhiều hãng cung cấp nên chủng loại phương tiện phong phú đa dạng về chủng loại, từ những loại xe có mức giá trung bình được trang bị các thiết bị cơ bản đến những loại xe hạng sang được trang bị các thiết bị hiện đại nhất hiện nay. Trong khuôn khổ nội dung chương trình đào tạo người lái xe, tài liệu trang bị cho người lái xe các kiến thức cơ bản về kỹ thuật chẩn đoán  trên ô tô để nhận biết các vấn đề trục trặc xảy ra đối với phương tiện mình đang điều khiển.

Hệ thống tự chẩn đoán và báo lỗi trên ô tô

Ngoài những dấu hiệu về âm thanh, độ rơ, mùi vị … mà người lái có thể nhận biết, trên các xe ô tô hiện nay đều có trang bị hệ thống tự chẩn đoán để đưa ra các cảnh báo cho người lái xe:

Hình 5.1: Tín hiện cảnh báo của hệ thống chẩn đoán trên ô tô

trặc:

6.1.   Các dấu hiện nhận biết động cơ đang gặp vấn đề trục

6.1.1   Đèn báo kiểm tra động cơ trên bảng đổng hồ bật sáng Khi đèn báo kiểm tra động cơ trên bảng đồng hồ bật sáng,