Hệ thống truyền lực HTTL của ô tô là hệ thống tổng hợp tất cả các cơ cấu nối từ động cơ tới bánh xe chủ động, bao gồm các cơ cấu truyền, cắt, đổi chiều quay, biến đổi mômen truyền.. HTTL
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE TOYOTA VIOS
Thế hệ đầu ( 2003 - 2007 )
Kiểu thiết kế thân xe: sedan 4 chỗ Động cơ: 1.3 và 1.5 lít
Các chiếc xe Vios đầu tiên được sản xuất tại Thái Lan, kết hợp giữa kỹ sư Thái và các nhà thiết kế Nhật Bản, thể hiện sự hợp tác toàn diện trong quá trình phát triển Những mẫu xe Vios này chủ yếu được phân phối tại các quốc gia Đông Nam Á, đáp ứng tiêu chuẩn cao về chất lượng và thiết kế Việc sản xuất tại Thái Lan giúp nâng cao khả năng cạnh tranh của Vios trên thị trường quốc tế, đồng thời đảm bảo sự phù hợp với sở thích và nhu cầu của người tiêu dùng địa phương.
Philippines Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ nhỏ hơn với dung tích 1,3 lít
Phiên bản đầu tiên của Vios dựa trên mẫu Toyota Platz, mang lại diện mạo mới mẻ nhờ các cải tiến về ngoại thất Đặc biệt, phiên bản năm 2006 đã được chỉnh sửa đáng kể với lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới, cùng với vành đúc và nội thất mới, giúp chiếc xe trở nên nổi bật và hiện đại hơn.
Thế hệ thứ 2 ( 2007 - 2013 )
Kiểu thiết kế thân xe: sedan 4 chỗ Động cơ: 1.5 lít
Toyota Vios mới được xem là sự hồi sinh của mẫu Toyota Belta sedan ra mắt từ tháng 11/2005, mang lại trải nghiệm lái xe đáng tin cậy và tiện nghi Toyota Belta, còn gọi là Toyota Yaris tại Mỹ, Nhật và Australia, hoặc Toyota Echo tại Canada, cùng với tên gọi Toyota Vitz, đã trở thành dòng xe rất được ưa chuộng Trong khi Vios chỉ có phiên bản sedan, thì Belta còn có thêm phiên bản hatchback đa dạng để phù hợp với nhiều nhu cầu sử dụng của khách hàng.
Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ 1NZ-FE 1.5L DOHC ra mắt từ tháng 8/2003, tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên VVT-i giúp tối ưu hiệu suất hoạt động Động cơ này đạt công suất cực đại 107 mã lực và mô-men xoắn tối đa 144 Nm, mang lại khả năng vận hành mạnh mẽ Tuy nhiên, điểm nổi bật của phiên bản này là khung gầm hoàn toàn mới, nâng cao khả năng vận hành và độ bền của xe.
Phiên bản Vios 1.5E mới với hộp số sàn 5 cấp đã được nâng cấp từ mẫu Vios 2003 1.5G cũng trang bị số sàn 5 cấp, mang đến trải nghiệm lái thể thao và tiết kiệm nhiên liệu Đây là lần đầu tiên, phiên bản Vios 1.5G mới với hộp số tự động 4 cấp được giới thiệu tại thị trường Việt Nam, mở rộng sự lựa chọn cho khách hàng yêu thích sự tiện nghi và hiện đại.
Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn so với các đời trước, mang lại không gian rộng rãi hơn cho hành khách Trang bị an toàn và tiện nghi của xe đã được cải tiến đáng kể, nâng cao trải nghiệm người dùng Về ngoại thất, điểm nổi bật là lưới tản nhiệt hình chữ V mới mẻ, cụm đèn hậu thiết kế nhô ra ngoài tạo vẻ hiện đại, đèn xi-nhan tích hợp trên gương gập lại để tăng tính thẩm mỹ và an toàn Ngoài ra, xe còn có vành hợp kim thiết kế mới, góp phần tăng vẻ lịch lãm và đẳng cấp cho xe Vios 2007.
Thế hệ thứ 3 ( 2013 - đến nay )
Thế hệ thứ 3 của Toyota Vios chính thức ra mắt toàn cầu tại Thái Lan vào tháng 3/2013 tại Triển lãm Ô tô Bangkok và chính thức trình làng thị trường Việt Nam vào năm 2014, đánh dấu bước cải tiến rõ rệt về thiết kế và công nghệ Mẫu xe hạng nhỏ này tiếp tục được Toyota nâng cấp theo phong cách trẻ trung, sắc nét và năng động, chịu ảnh hưởng lớn từ dòng Yaris 2012, nhưng hốc gió kiểu hình thang rộng hơn giúp xe trông hầm hố hơn Cụm đèn đuôi dạng hình bình hành, ôm dọc theo thân xe, giống như thiết kế của Camry thế hệ cũ, góp phần tạo nên vẻ ngoài hiện đại Ngoài ra, chiều dài và chiều cao mới của Vios mang lại không gian nội thất rộng rãi, thoải mái cho người dùng Đặc biệt, thế hệ mới tại thị trường nước ngoài được trang bị hệ thống động cơ 2NR-FE hoàn toàn mới, nâng cao hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu.
Năm 2014, Vios thế hệ thứ 3 hoàn toàn mới chính thức ra mắt tại Việt Nam với các phiên bản như Vios 1.5G số tự động, Vios 1.5E số sàn và Vios Limo Để đa dạng hóa lựa chọn cho khách hàng cá nhân, Toyota còn giới thiệu thêm phiên bản Vios 1.3J số sàn Tuy nhiên, về động cơ, Vios tại Việt Nam vẫn tiếp tục sử dụng động cơ cũ trong khi các thị trường khác đã đồng loạt nâng cấp động cơ, cụ thể là Vios G và Vios E trang bị động cơ 1.5L DOHC, còn Vios J sử dụng động cơ VVT-i 1,3 lít, DOHC.
Sau hai năm, Toyota Vios 2016 chính thức ra mắt với phiên bản facelift nhẹ, chủ yếu tập trung vào nâng cấp động cơ để cải thiện hiệu suất Mặc dù thiết kế ngoại thất vẫn giữ nguyên so với phiên bản trước, nhưng điểm nổi bật của mẫu xe này nằm ở sự cải thiện về hệ thống động cơ, mang lại trải nghiệm lái tốt hơn cho người dùng Đây là bước tiến quan trọng của Toyota Vios trong việc duy trì vị thế của mình trên thị trường sedan hạng B.
2016 sử dụng động cơ 2NR-FE mới, vẫn giữ nguyên dung tích 1.5L đối với các phiên bản
G CVT, E CVT và E MT, 4 xi-lanh thẳng hàng, công suất 107 mã lực tại 6.000 vòng/phút và mô-men xoắn cực đại 140 Nm tại 4.200 vòng/phút.
Hình 2: Thế hệ đột phá của Vios
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC TRÊN XE TOYOTA VIOS
Động cơ
Động cơ của xe Toyota Vios là loại động cơ xăng 4 kỳ, gồm 4 xy lanh thẳng hàng theo thứ tự làm việc 1-3-4-2, mang lại khả năng vận hành ổn định và mạnh mẽ Động cơ được trang bị trục cam kép dẫn động bằng đai, kết hợp với công nghệ điều khiển đóng mở xu páp thông minh (VVT-i), giúp tối ưu hóa tiêu thụ nhiên liệu và giảm thiểu tác động đến môi trường.
- Mô men xoắn tối đa: 144 Nm / 4200 rpm
- Mức tiêu hao nhiên liệu: 5,5L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)
Hệ thống cung cấp nhiên liệu của xe Toyota Vios sử dụng công nghệ phun xăng điện tử đa điểm (MPI), giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiên liệu Xe sử dụng các loại xăng có chỉ số octan từ RON 83 đến RON 95, phù hợp với nhiều điều kiện vận hành khác nhau Dung tích bình xăng lớn 42 lít mang lại khả năng vận hành lâu dài, giảm thiểu tần suất tiếp dầu cho người lái.
- Hệ thống làm mát: hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước
Hệ thống bôi trơn hoạt động theo nguyên lý hỗn hợp, kết hợp giữa bôi trơn cưỡng bức và vung té, đảm bảo cung cấp dầu liên tục cho các bộ phận máy móc Các xe sử dụng các loại dầu bôi trơn phù hợp như SAE 5W30, SAE 10W30 và SAE 15W40 để duy trì hiệu suất và tuổi thọ của động cơ Việc lựa chọn dầu bôi trơn đúng loại giúp giảm ma sát, hạn chế mài mòn và cải thiện hiệu quả vận hành của xe.
Hình 4: Động cơ Toyota Vios (1NZ-FE)
Cấu tạo chung của động cơ đốt trong bao gồm các cơ cấu và hệ thống chính sau:
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền piston đóng vai trò quan trọng trong quá trình hoạt động của động cơ, giúp tạo thành buồng đốt hiệu quả Nó tiếp nhận áp lực khí trong xy lanh sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu, chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Bộ phận này còn liên quan đến các chu trình nạp, nén và xả nhiên liệu, đảm bảo hoạt động liên tục và tối ưu của động cơ.
Cơ cấu phối khí đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển quá trình trao đổi khí của động cơ, giúp cấp khí nạp hoặc hỗn hợp khí vào trong xy lanh một cách chính xác theo chu kỳ làm việc Nó cũng đảm nhiệm việc đẩy khí thải ra ngoài đúng thời điểm, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của động cơ Nhờ vào cơ cấu phối khí, quá trình nạp khí và xả khí diễn ra liên tục, góp phần nâng cao công suất và tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ.
Hình 5: Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền pittông và phối khí
Hệ thống cung cấp nhiên liệu đảm nhiệm chức năng cung cấp nhiên liệu và không khí cần thiết để động cơ hoạt động hiệu quả Đặc biệt, đối với động cơ xăng, hệ thống này có nhiệm vụ hòa trộn nhiên liệu với không khí để tạo thành hỗn hợp cháy đều, đảm bảo quá trình đốt cháy diễn ra suôn sẻ và tối ưu hiệu suất hoạt động của động cơ.
Hệ thống đánh lửa đóng vai trò quan trọng trong việc phát tia lửa điện chính xác tại thời điểm phù hợp trong buồng đốt, đảm bảo quá trình đốt cháy hỗn hợp khí diễn ra hiệu quả Nhờ đó, hệ thống giúp tối ưu hóa công suất hoạt động của động cơ và nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu Việc duy trì hoạt động chính xác của hệ thống đánh lửa là yếu tố then chốt để đảm bảo động cơ vận hành ổn định và bền bỉ.
Hệ thống bôi trơn đảm nhiệm vai trò cung cấp dầu bôi trơn đến tất cả các bề mặt làm việc của động cơ, giúp giảm ma sát và mài mòn Đồng thời, hệ thống này còn giúp thoát nhiệt hiệu quả, bảo vệ và duy trì hoạt động ổn định của các chi tiết động cơ Hình 6 minh họa rõ nét cấu trúc và chức năng của hệ thống bôi trơn trong động cơ.
Hệ thống làm mát có vai trò quan trọng trong việc duy trì chế độ nhiệt tối ưu cho động cơ hoạt động, giúp tránh quá nhiệt và giảm thiểu hao mòn các chi tiết Nó đảm bảo nhiệt độ hoạt động của động cơ ổn định, từ đó nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của các bộ phận bên trong Việc cân bằng nhiệt độ chính xác trong hệ thống làm mát không chỉ giúp duy trì hiệu suất vận hành mà còn bảo vệ động cơ khỏi sự cố gây hư hỏng.
Hình 7: Hệ thống làm mát
- Hệ thống khởi động dùng để khởi động động cơ
Ngoài các cơ cấu và hệ thống chính, động cơ còn có thể sở hữu các hệ thống phụ như hệ thống cấp điện và hệ thống điện tử điều khiển các chế độ làm việc, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành và nâng cao độ bền của động cơ.
2.1.2 Nguyên lý hoạt động Ô tô thường bố trí động cơ 4 kỳ, nhiều xy lanh với chiều quay (nhìn vào đầu động cơ) theo chiều quay của kim đồng hồ Kết cấu cơ bản của các xy lanh và quá trình làm việc đều như nhau, nhưng lệch pha làm việc Góc lệch pha làm việc (góc công tác) của các xy lanh phụ thuộc vào số lượng xy lanh và ố trí thứ tự làm việc (thứ tự nổ) của động cơ Góc công tác được bố trí với các nguyên tắc sau:
Để đảm bảo mômen của động cơ phát ra đều đặn trong mỗi chu trình làm việc, góc công tác giữa hai xy lanh liên tiếp phải bằng nhau Động cơ 1NZ-FE có góc công tác 180°, nghĩa là sau mỗi 180° góc qua trục khuỷu, mômen được duy trì ổn định, giúp động cơ vận hành một cách liên tục và hiệu quả.
1 xy lanh thực hiện kỳ nổ
- Tải trọng phân bố đều cho các cổ trục, để trục khuỷu các sức bề đều Động cơ 1NZ-
FE có 4 xy lanh thẳng hàng, thứ tự nổ 1-3-4-2
Trục khuỷu cần đảm bảo cân bằng tốt nhất để nâng cao hiệu suất hoạt động của động cơ Động cơ 1NZ-FE là loại động cơ 4 kỳ, 4 xy lanh bố trí thẳng hàng với gốc công tác 180 độ, giúp tối ưu hóa quá trình đốt nhiên liệu Trục khuỷu của động cơ 1NZ-FE có dạng đối xứng qua ổ trục chính, đảm bảo sự ổn định và bền bỉ trong quá trình vận hành.
Hình 8: Các kỳ làm việc của động cơ
Hình 9: Góc quay trục khuỷu Hình 10: Thứ tự đánh lửa động cơ 1NZ-FE
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
2 Vít cấy nắp che mặt máy 9012606012
3 Ốc nắp che mặt máy 9017606045
10 Lọc dầu hệ thống VVT-i 156780C010
11 Ốc lỗ lọc dầu hệ thống
12 Phốt lỗ dầu hệ thống
13 Chốt định vị nắp máy 1112221010
14 Vít dài nắp trục cam 9010906080
15 Vít ngắn nắp trục cam 9011908A29
16 Phốt dầu van điều khiển dầu phối khí VVT-i G191732010
17 Van điều khiển dầu phối khí VVT-i 1533021011
19 Cảm biến vị trí trục cam 9091905024
20 Lông đền nhôm lỗ nhớt 9043020004
22 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 8942233030
23 Chốt định vị nắp quy lát 9025008120
25 Chốt định vị tăng cam 9025010030
26 Dẫn dầu bôi trơn xích cam 1351621010
27 Bu lông bắt nắp trục khuỷu 9091002125
28 Phốt dầu đường dẫn dầu 9672224020
29 Ống dẫn que thăm nhớt 1145221030
32 Vít cấy, vít định vị các te nhớt 9012606015
34 Lông đền nhôm ốc xả nhớt 9043012031
36 Phốt chắn dầu trục khuỷu
37 Tấm che phía sau bánh đà 1136121011
38 Cao su chân máy RH 1230521330
41 Ống hồi về lọc gió 122610M010
48 Then buly phía phụ tải 9025403025
53 Căn dọc trục trục khuỷu 117910M020
56 Bulông giữa bánh răng cam xả 9011910873
58 Bánh răng và cụm van biến thiên VVT-i 1305021041
59 Bulông giữ bánh răng cam nạp 9010510445
61 Ray trượt bộ căng xích 135590M010
66 Nắp chặn lò xo xupáp 1374122021
72 Phốt cốt bơm dầu (phía tải phụ) 9008031088
73 Cảm biến vị trí trục khuỷu 9091905045
77 Đầu chuyển cho bộ lọc dầu tinh 9090404004
83 Cánh quạt tản nhiệt két nước 163610M050
87 Phốt làm kín họng nước vào 163250H020
89 Dây cura dẫn động phụ tải 90916T2025
90 Tấm chắn, cách nhiệt cổ xả 1716721110
95 Cảm biến đo lưu lượng khí nạp 222040C020
97 Bộ lọc không khí nạp 177000M030
98 Van kiểm soát hơi xăng 2586021070
106 Ống phân phối nhiên liệu 2380721090
107 Van điều khiển áp suất dầu động cơ 8353028020
Ly hợp
Hệ thống ly hợp của xe được thiết kế để đóng mở mà không cần đòn mở riêng, giúp thao tác dễ dàng hơn Mặt đáy của lò xo trực tiếp tì vào đĩa ép, phần giữa liên kết với vỏ, còn mặt đỉnh của lò xo được dùng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó Để giảm lực tác động khi ngắt ly hợp, Toyota Vios trang bị bàn đạp côn có trợ lực dầu thủy lực, giúp người lái thao tác nhẹ nhàng, chính xác và đảm bảo ly hợp mở hết hành trình Việc trang bị trợ lực côn không chỉ nâng cao trải nghiệm lái xe mà còn tối ưu hóa hiệu suất vận hành hệ thống ly hợp.
Hình 11: Bộ li hợp ma sát khô một đĩa có lò xo ép dạng đĩa
2.Vỏ li hơp 3.Đĩa ép 4.Đĩa bị động 6 Trục li hợp 7.Bánh đà 9.Ổ bi tì
11 Lò xo ép và đòn mở 12.Càng gạt 13 Trục khuỷu 14 Bàn đạp 15.Đòn kéo
Trạng thái li hợp đóng li hợp xảy ra khi bàn đạp li hợp ở vị trí ban đầu, đĩa bị động 4 bị ép giữa bánh đà 7 và đĩa ép 3 nhờ lực của lò xo đĩa 11 Mô men ma sát được tạo ra giữa các bộ phận này giúp truyền mô men quay từ động cơ sang hộp số, kết thúc quá trình đóng li hợp.
Khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp, bàn đạp dịch chuyển kéo theo đầu trong bàn gạt và ổ bi tỳ dịch sang trái, làm ép lò xo và kéo đĩa ép chuyển sang phải Quá trình này tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động khỏi bánh đà và đĩa ép, giảm mô men ma sát và làm mất tác dụng của nó, mở li hợp để ngắt momen từ trục khuỷu đến hộp số Trong trạng thái mở, lực điều khiển phải thắng lực ép của lò xo để đẩy đĩa ép sang phải, đảm bảo quá trình ngắt kết nối diễn ra chính xác và hiệu quả.
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
3 Bulông bắt vỏ ly hợp 9011908079
4 Ổ bi cắt ly hợp và phe cài 3123012181
5 Kẹp mayơ vòng bi cắt cắt ly hợp 3123212080
6 Nắp chắn bụi càng cắt ly hợp 3112612051
8 Bulông đỡ càng cắt ly hợp 3123612020
9 Giá đỡ bàn đạp ly hợp 5510752120
10 Lò xo hồi bàn đạp ly hợp 9050714047
12 Công tắt bàn đạp ly hợp 8452042010
13 Ống lót bàn đạp ly hợp 9038710004
14 Ống chặn bàn đạp ly hợp 9038613015
15 Vít giữ bàn đạp ly hợp 9010110081
16 Ốc giữ bàn đạp ly hợp 9017910088
17 Tấm cao su đệm chân bàn đạp ly hợp 3132152010
18 Xy lanh cắt ly (phía hộp số) 314200D150
19 Ống dẫn đầu trợ lực 3148152110
20 Xy lanh chính ly hợp
21 Bộ pittông, lò xo, nắp chắn bụi xy lanh trợ lực côn 0431352020
25 Nắp bình dầu trợ lực 4723028240
27 Vòng đệm bàn đạp ly hợp 9054106036
Hộp số
Trên phiên bản Toyota Vios 1.5E mang hộp số thường C50, là hợp số 2 trục 5 cấp số
Hình 12: Sơ đồ hóa hộp số 5 cấp xe Vios
Trong hộp số có 2 trục 5 cấp, trục 1 là trục sơ cấp và trục 2 là trục thứ cấp Các bánh răng Z1, Z2, Z3’, Z4’, Z5’, ZL được nối cứng với trục sơ cấp hoặc trục thứ cấp, trong khi các bánh răng Z1’, Z2’, Z3, Z4, Z5 quay trơn so với trục Các bộ đồng tốc G1, G2, G3 ăn khớp then hoa với trục và có thể di động dọc trục để chuyển số dễ dàng.
- Về nguyên lý hoạt động, momen truyền từ đầu ra của li hợp lên trục sơ cấp hộp số
Khi vận hành ở số 1, ta gạt bộ đồng tốc G3 sang phải để ăn khớp với bánh răng Z1’, giúp truyền lực hiệu quả từ trục sơ cấp qua bánh răng Z1 và Z1’ Sau đó, momen được truyền qua G3 và đi tới trục thứ cấp, tiếp tục truyền lực thông qua cặp bánh răng C1C2 Quy trình này đảm bảo momen nhiệt từ trục sơ cấp sẽ được truyền tới bộ vi sai, cuối cùng chuyển đến các bánh xe một cách mượt mà và hiệu quả.
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
1 Phớt dầu vỏ hộp số 9031134042
2 Nắp lỗ bánh răng bị động đồng hồ tốc độ 334030D020
3 Chốt định vị vỏ hộp số 9025008054
4 Bulông ghép hộp số và động cơ 90119T0225
6 Lông đền ốc nhớt hộp số 9043018008
7 Ốc xả/đổ nhớt hộp số 9034118033
9 Ổ bi đũa trục sơ cấp 9036525021
11 Ổ bi kim bánh răng số 3 9036431002
13 Vành đồng tốc bánh răng số 3 3336812210
15 Then hãm đồng tốc số 2 3336652030
16 Lò xo then hãm vành đồng tốc số 2 3339152020
18 Vành đồng tốc bánh răng số 4 3336812210
20 Đệm cách vòng bi bánh răng số 4 9056029001
21 Vòng bi kim bánh răng số
25 Bộ hãm vòng bi phía sau 3315152010
26 Đệm cách vồng bi bánh răng số 5 9056025006
27 Vòng bi đũa kim bánh răng số 5 9036424006
29 Vành đồng tốc bánh răng số 5 3336920040
31 Then hãm đồng tốc số 3 3339452020
33 Lò xo hãm vành đồng tốc số 3 3339112030
35 Bánh răng lồng không số lùi 3340212042
36 Vòng chặn bánh răng lồng không số lùi 3346212010
38 Bulông giữ trục số lùi 9010908097
39 Bánh răng dẫn động đồng hồ tốc độ 3348112040
41 Vòng bi đũa đỡ trục thứ cấp (TC) 9036533005
42 Nắp cao su trục thứ cấp
43 Vòng đệm bánh răng số 1 trục thứ cấp (TC) 3334812010
44 Ổ bi đũa kim bánh răng số
46 Vành đồng tốc bánh răng số 1 3303712040
47 Ống trượt và bánh răng số lùi 3333112070
50 Mayơ bộ đồng tốc số 1 3336112080
51 Vành đồng tốc bánh răng số 2 (TC) 3303812020
52 Vòng chặn bánh răng số 2
53 Vòng đệm bánh răng số 2
54 Ổ bi đũa kim bánh răng số
57 Bạc căn bánh răng số 3
59 Ổ bi bánh đỡ trục thứ cấp 9036325061
61 Ốc chặn bánh răng số 5
62 Càng chuyển bánh răng số
64 Đầu chuyển bánh răng số 1 3323220030
70 Cụm giá bắt tay chuyển số 3324016020
73 Cụm điều khiển chuyển số 3350617081
74 Cần chuyển số trên sàn 335300D051
76 Cáp điều khiển chọn số 338200D140
78 Công tắt đèn số lùi 8421052010
Truyền lực chính và vi sai, bán trục, cụm bánh xe
Truyền lực chính có chức năng:
Tỷ số truyền lớn giúp tăng mômen quay truyền đến bánh xe, từ đó tối ưu hóa số vòng quay của bánh xe phù hợp với tốc độ mong muốn của ô tô Điều này giúp nâng cao khả năng vận hành và hiệu suất chuyển động của xe trong phạm vi tốc độ yêu cầu.
Để đảm bảo chiều quay phù hợp giữa bánh xe và hệ thống truyền lực, các xe thường bố trí động cơ đặt dọc với bộ truyền lực chính thay đổi chiều quay trục bị động vuông góc với trục khuỷu Việc sử dụng các bộ truyền vuông góc là giải pháp phổ biến giúp tối ưu hóa truyền động và đảm bảo hiệu quả vận hành của xe.
- Vi sai giữa các bánh xe có nhiệm vụ:
Thực hiện việc điều chỉnh tốc độ quay các trục bánh xe, nghĩa là sử dụng vi sai khi chuyển động trên đường vòng hoặc địa hình gồ ghề để đảm bảo xe dễ dàng điều khiển hướng chuyển động Việc này giúp hai bánh xe có tốc độ quay khác nhau phù hợp, từ đó giảm thiểu mài mòn lốp xe và nâng cao hiệu quả vận hành của xe trên các cung đường khắc nghiệt.
Để hạn chế sự trượt quay ở bánh xe, việc duy trì chênh lệch tốc độ góc giữa các bánh xe trên cùng một cầu ở mức hợp lý giúp tận dụng lực bám của mặt đường và nâng cao hiệu quả kinh tế nhiên liệu Trong các xe du lịch sử dụng động cơ và hộp số đặt ngang, hệ thống truyền lực chính và vi sai được đặt trong cụm hộp số, với cầu trước chủ động, giúp tối ưu hóa truyền lực Cụ thể, xe Toyota Vios sử dụng truyền lực chính một cấp với bánh răng trụ nghiêng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.
Hình 13: Sơ đồ bố trí cầu chủ động với động cơ nằm ngang trên ô tô con
Khi xe chạy thẳng trên đường bằng phẳng với nền cứng, quãng đường lăn của các bánh xe bên trái và bên phải bằng nhau, tạo ra lực cản đồng đều trên tất cả các bánh xe Điều này dẫn đến phản lực tại các vị trí ăn khớp của bánh răng hành tinh với bánh răng bán trục hai bên cũng bằng nhau, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống truyền động.
Trong hệ thống bánh răng hành tinh, các bánh răng không quay quanh trục của chúng mà đóng vai trò như các chốt khóa, liên kết hai bánh răng bán trục thành một khối cùng với vỏ hộp vi sai Điều này khiến tất cả các thành phần này quay đồng bộ cùng với nhau, từ đó truyền động đều và ổn định cho cả hai bánh xe chủ động bên cạnh.
Khi xe đi trên đường vòng, các bánh xe lăn với tốc độ khác nhau do quãng đường đi của chúng khác nhau Phản lực tại điểm tiếp xúc của bánh răng hành tinh thay đổi, khiến các bánh răng này vừa quay quanh trục của chúng vừa quay quanh trục của hộp vi sai, đảm bảo xe có thể đi vòng mà không xảy ra trượt Bánh xe ở phía xa tâm quay vòng sẽ quay nhanh hơn, trong khi bánh xe gần tâm quay vòng sẽ quay chậm hơn, giúp xe duy trì tốc độ và ổn định khi vào cua.
2.4.2 Bán trục, cụm bánh xe a) Bán trục
Trục truyền gồm các đoạn trục nối với nhau bằng các khớp các đăng hoặc then hoa di trượt, giúp truyền chuyển động giữa các cụm không nằm trong cùng một vỏ Thiết kế này phù hợp với các ứng dụng có góc nghiêng truyền lực lớn và đòi hỏi khả năng dịch chuyển trục đối với nhau, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả của hệ thống truyền động.
Trục truyền cần đảm bảo:
- Khả năng quay với tốc độ như nhau giữa phần chủ động và bị động, hạn chế tối đa tải trọng phát sinh trong quá trình truyền lực
- Truyền mômen xoắn với các góc nghiêng truyền lực thường xuyên thay đổi và cho phép thay đổi chiều dài thân trục khi truyền
Khớp các đăng trên xe Toyota Vios bao gồm khớp các đăng Birfield Rzeppa, có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn giữa trục truyền và đầu ra hộp số, giúp xe vận hành trơn tru và ổn định Ngoài ra, còn có khớp các đăng Tripot giữa trục truyền và mâm bánh xe, đảm bảo khả năng linh hoạt khi xe di chuyển qua các địa hình khác nhau Việc kiểm tra và bảo dưỡng các khớp các đăng này rất quan trọng để duy trì hiệu suất và an toàn trong quá trình vận hành xe Toyota Vios.
Hình 14: Khớp các đăng đồng tốc Birfield Rzeppa
Hình 15: Khớp các đăng Tripot
Trên các cầu xe, khả năng bố trí các đăng đồng tốc phụ thuộc vào thiết kế tổng thể của toàn bộ hệ thống ô tô Để đảm bảo tuổi thọ của các đăng đồng đều, có thể áp dụng giải pháp bố trí giải tải trọng động cho các đăng Phương pháp này bao gồm việc lắp đặt các đăng trên các trụ dài có khớp cao su nhằm giảm dao động xoắn, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động và độ bền của hệ thống.
Hình 16: Các đăng có bố trí khớp cao su b) Cụm bánh xe
Lốp xe là bộ phận quan trọng trong hệ thống chuyển động của ô tô, đóng vai trò là phần tiếp xúc chính giữa xe và mặt đường Bánh xe không chỉ chịu trách nhiệm truyền lực từ hệ thống truyền động đến mặt đường mà còn đảm bảo sự ổn định, an toàn khi vận hành Lốp xe ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bám đường, phanh và khả năng vận hành của xe trong các điều kiện thời tiết khác nhau Vì vậy, việc duy trì và thay thế lốp xe đúng lúc là yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho phương tiện ô tô.
- Biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của ô tô, nhờ chuyển động của nó mà ô tô có thể thực hiện di chuyển trên đường
- Đỡ toàn bộ tải trọng của ô tô
- Kết hợp với hệ thống treo thực hiện giảm tải trọng va đập lên xe và giúp cho ô tô lăn êm trên nền đường
- Cùng với hệ thống lái đảm nhận khả năng chuyển hướng chuyển động mayơ đầu trục
Các thành phần của vành bánh xe gồm:
- Lòng vành có tác dụng giữ chặt lốp xe trên vành
Mâm vành là bộ phận chịu tải chính của vành bánh xe, có chức năng giữ cho bánh xe quay phẳng và đồng tâm Các bề mặt của mâm vành được định vị đồng tâm chính xác với mayơ và trục, đảm bảo sự ổn định và chính xác trong quá trình vận hành Nhờ vào thiết kế này, bánh xe được giữ chặt trên mayơ, góp phần nâng cao hiệu suất và an toàn khi sử dụng phương tiện.
Thông số lốp và vành bánh xe của ToyotaVios:
- Lốp 175/65R14 82H dùng với vành 14x5.5JJ hoặc vành 14x5.5J chế tạo bằng thép hoặc hợp kim nhôm
- Lốp 185/60R15 84H dùng với vành 15x5.5J hoặc vành 15x4T chế tạo bằng thép hoặc hợp kim nhôm
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
4 Đệm chặn bánh răng bán trục 4136122020
Hình 17: Mặt cắt vành bánh xe
6 Đệm chặn bánh răng hành tinh 4135112020
8 Trục bánh răng hành tinh 4134212140
9 Chốt trục bánh răng hành tinh 9025006058
15 Vòng giữ cao su che bụi 9094901146
16 Khớp các đăng kiểu Tripot 4346009R40
19 Vòng chặn đầu bán trục 9052180003
20 Vòng bi mayơ cầu trước 90363T0023
HỆ THỐNG PHANH TRÊN XE TOYOTA VIOS
Hệ thống phanh trên xe Toyota Vios
Hệ thống phanh của xe Toyota Vios được trang bị gồm phanh đĩa thông gió cho phanh trước và phanh đĩa đặc hoặc phanh tang trống cho phanh sau, đảm bảo lực phanh ổn định và chính xác Thiết kế khoa học của phanh đĩa thông gió giúp giảm nhiệt độ trên bề mặt đĩa phanh, nâng cao hiệu quả phanh và mang lại cảm giác an toàn, tự tin cho người lái ngay cả trong điều kiện đường trơn trượt.
3.1.1 Chức năng của hệ thống phanh
Hệ thống phanh của ôtô có vai trò giảm tốc độ xe đến mức an toàn hoặc giữ xe đứng yên trong thời gian dài Nó giúp giữ cho ôtô dừng ổn định trên địa hình dốc hoặc trong các tình huống dừng xe cố định Đối với ôtô, hệ thống phanh rất quan trọng để đảm bảo an toàn khi di chuyển ở tốc độ cao hoặc trong tình huống nguy hiểm, từ đó nâng cao năng suất vận chuyển và tính năng động của xe.
3.1.2 Yêu cầu của hệ thống phanh
Hệ thống phanh là một bộ phận quan trọng của ô tô đảm nhận chức năng an toàn chủ động nên nó phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Có hiệu quả phanh cao nhất trong mọi trường hợp mà bánh xe không bị trượt
- Hoạt động êm dịu, không giật để đảm bảo êm dịu khi phanh
Điều khiển nhẹ nhàng giúp giảm nhẹ cường độ lao động của người lái, nhờ vào hệ thống phanh đĩa hoạt động ở cả bánh trước và bánh sau Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép thành một khối tích hợp, mang lại hiệu quả tối ưu trong quá trình phanh Ty đẩy của bàn đạp phanh trước khi tác dụng vào pittông trong xi lanh chính có liên hệ với van phân phối của bộ cường hoá, cho phép lực phanh tác động đồng thời bởi người lái và bộ trợ lực phanh, giúp giảm lực cần thiết và tăng độ an toàn khi điều khiển xe.
Xe Toyota Vios được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS, giúp kiểm soát lực phanh tối ưu trong mọi tình huống Hệ thống phân bố lực phanh điện tử EBD hoạt động hiệu quả, giữ cho bánh xe không bị bó cứng và đảm bảo xe ổn định ngay cả khi phanh gấp trên đường trơn trượt Điều này mang đến sự an toàn và tin cậy cho người lái trong mọi điều kiện thời tiết và địa hình.
Phân tích kết cấu hệ thống phanh trên xe Toyota Vios
3.2.1 Hệ thống phanh chính a) Bàn đạp phanh: Có nhiệm vụ tiếp nhận lực đạp phanh từ người lái thông qua dẫn động phanh truyền đến cơ cấu phanh để thực hiện quá trình phanh b) Bộ trợ lực phanh: Trợ lực phanh sử dụng trên xe Toyota Vios là bầu trợ lực chân không
Có nhiệm vụ giảm nhẹ cường độ lao động của người lái, tăng tính an toàn
Hình 19: Trợ lực phanh chân không
1: Ống nối với cửa bướm ga 2: Thân trước 3: Màng trợ lực
4: Thân sau 5: Lò xo hồi vị 6: Van chân không
7: Bulong M8 8:Phớt thân van 9: Màng chắn bụi
10;13: Lò xo hồi vị 11:Lọc khí 12:Cần đẩy
14: Van điều chỉnh 15: Van không khí 16:Chốt chặn van
A:Buồng áp suất không đổi B:Buồng áp suất thay đổi
E: Lỗ thông với không khí bên ngoài K: lỗ thông giữa A và B nhau qua thanh nối Khoang B thông với khí trời, khoang A thông với cổ hút của động cơ Đồng thời các ngăn đó được thông với nhau qua van chân không, việc đóng mở van chân không được tiến hành nhờ thanh đẩy và lò xo van, thanh nối được nối trực tiếp với tổng phanh
Bầu trợ lực chân không gồm hai khoang A và B được phân cách bằng màng ngăn, giúp duy trì hệ thống chân không hiệu quả Van chân không có vai trò quan trọng trong hệ thống, nhiệm vụ nối thông hai khoang A và B khi nhả phanh để tạo áp suất hợp lý Đồng thời, van cũng cắt đường thông giữa các khoang khi đạp phanh để đảm bảo an toàn và chính xác trong quá trình điều khiển phanh.
Khi không tác động phanh, van không khí được kết nối với cần điều khiển và bị lò xo phản hồi kéo về phía bên phải, khiến van điều chỉnh bị đẩy sang trái nhằm ngăn không khí từ bên ngoài qua lưới lọc vào buồng áp suất biến đổi Trong trạng thái này, van chân không của thân van tách khỏi van điều chỉnh, tạo ra lối thông giữa buồng A và B, dẫn đến sự tồn tại của chân không trong cả hai buồng áp suất không đổi và biến đổi Điều này kích hoạt lò xo màng ngăn đẩy piston sang phía bên phải, duy trì trạng thái ổn định của hệ thống.
Khi đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí để nó dịch chuyển sang phía bên trái, làm kín lối thông giữa buồng A và B Đẩy van không khí sang trái giúp không khí ngoài lọt vào buồng áp suất biến đổi qua lỗ E sau lưới lọc không khí, gây chênh lệch áp suất giữa các buồng Sự chênh lệch này khiến piston dịch chuyển sang trái, đẩy đĩa phản lực, cần đẩy bộ trợ lực về phía trái và tăng lực phanh Hệ thống dẫn động phanh gồm xi lanh phanh chính, van điều hòa lực phanh cùng các đường ống dẫn dầu từ xi lanh chính đến các xi lanh bánh xe.
Hình 20: Xy lanh phanh chính
Ban đầu, hai pittong đều nằm ở vị trí tận cùng bên phải, với các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pittong đều nối thông với khoang trước và khoang sau của từng pittong.
Khi đạp phanh, pittong 4 dịch chuyển sang trái để che lỗ bù dầu 3, giúp áp suất dầu ở khoang I tăng dần Đồng thời, lò xo 8 đẩy pittong 11 dịch chuyển nhằm duy trì áp suất ổn định trong hệ thống phanh Quá trình này giúp đảm bảo hiệu quả phanh và an toàn cho xe trong quá trình vận hành.
Trong quá trình hoạt động, van bù dầu 11 trên xilanh 14 trong khoang II được đóng kín, khiến áp suất trong khoang tăng lên Dầu được dẫn từ hai cửa ra của xi lanh chính đến các xi lanh bánh xe, giúp các pittong đẩy má phanh sát vào đĩa phanh Khi đó, áp suất dầu trong hệ thống ngày càng tăng cao, tạo ra lực phanh để dừng xe một cách hiệu quả.
Khi nhả bàn đạp phanh, hệ thống phanh hoạt động nhờ lò xo hồi vị đẩy các bộ phận trở về vị trí ban đầu, giúp dầu trong xilanh bánh xe được hồi về các khoang xilanh chính và kết thúc quá trình phanh Cơ cấu phanh nhận áp lực phanh từ bàn đạp qua hệ thống dẫn động, đảm bảo quá trình phanh diễn ra an toàn và hiệu quả.
Cơ cấu phanh tay của xe Toyota Vios sử dụng loại phanh tang trống, trong đó tang trống gắn trực tiếp vào moài ơ nhờ các êcu bánh xe Guốc phanh được đặt trên mâm phanh, cố định nhờ chốt tựa, cùng với các lò xo hồi vị, chốt và lò xo chống rung để đảm bảo hoạt động ổn định Phía dưới guốc phanh là phanh tựa có thể điều chỉnh độ dài nhằm kiểm soát khe hở giữa má phanh và tang trống, giúp tối ưu hiệu quả phanh Cáp điều khiển của phanh tay chạy qua mâm phanh và móc vào một đầu của cần guốc phanh tay, đảm bảo sự linh hoạt trong quá trình sử dụng.
Hình 21: Hệ thống chống bó cứng phanh
Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) trên xe Toyota Vios kiểm soát quá trình phanh bằng máy tính và cảm biến đặt tại các bánh xe, giúp tránh hiện tượng bó cứng khi phanh gấp, đặc biệt trên các địa hình trơn trượt Khi phát hiện bánh xe bị bó cứng, hệ thống sẽ nhấp nhả phanh liên tục trong vòng một giây, duy trì khả năng kiểm soát tốc độ bánh xe và nâng cao hiệu quả phanh Điều này cho phép người lái dễ dàng đánh lái để tránh chướng ngại vật và duy trì sự ổn định của xe trong quá trình phanh gấp.
3.2.4 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử
Hình 22: Phân phối lực phanh điện tử
Trong quá trình vận hành, các điều kiện phanh khác nhau phụ thuộc vào phân bổ tải trọng khi chở hàng hóa hoặc quay vòng, đòi hỏi sự phân phối lực phanh phù hợp cho từng bánh xe Việc điều chỉnh lực phanh một cách hợp lý giúp nâng cao hiệu quả phanh, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống phanh xe Chính vì vậy, việc thiết lập và duy trì phân phối lực phanh phù hợp là yếu tố quan trọng trong quá trình vận hành và bảo trì xe.
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD của Toyota Vios mới đảm bảo phân bổ lực phanh tối ưu đến từng bánh xe Nhờ đó, hệ thống giúp nâng cao hiệu quả phanh và đảm bảo an toàn tối đa khi lái xe Công nghệ EBD giúp phân phối lực phanh hợp lý, giảm nguy cơ khóa bánh và tăng độ ổn định của xe trong mọi tình huống.
Theo nghiên cứu của các nhà sản xuất ô tô, người lái thường không đạp đủ lực phanh trong các tình huống khẩn cấp, khiến hệ thống phanh không hoạt động tối đa Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA của ô tô VIOS 2014 sử dụng cảm biến áp suất dầu phanh để phân tích và xác định tình huống dừng xe gấp, tự động gia tăng lực phanh nhằm rút ngắn quãng đường giảm tốc Điều này giúp tăng hiệu quả phanh an toàn và giảm thiểu tai nạn giao thông.
Nguyên lí làm việc
Hình 24: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Vios
Hệ thống phanh hoạt động khi người lái xe đạp đề lên bàn đạp phanh, lực truyền qua bầu trợ lực giúp các piston chuyển động nén lò xo và dầu trong xi lanh chính Quá trình này tạo ra áp suất tăng, đẩy dầu qua các đường ống và xi lanh của bánh xe, từ đó giảm tốc độ quay hoặc dừng bánh xe theo yêu cầu của người lái xe.
Khi người lái xe thả bàn đạp phanh, xi-lanh phanh ép các piston đẩy dầu phanh ngược trở lại về xi-lanh chính, giúp hệ thống phanh tự động nhả ra Quá trình này đảm bảo xe trở lại vận tốc mong muốn của người điều khiển Việc này giúp duy trì hiệu quả hoạt động của hệ thống phanh và đảm bảo an toàn khi lái xe.
Kết cấu chi tiết
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
3 Cùm kẹp cáp phanh tay 4640252030
5 Đệm lót bàn đạp phanh 3132152010
6 Kẹp chặn chốt cần đẩy 9046816142
8 Lò xo hồi bàn đạp phanh 9050614077
9 Bạc lót bàn đạp phanh 9038613015
10 Giá đỡ bàn đạp phanh 551060D120
11 Xy lanh phanh chính và bình dầu phanh 4720152340
12 Đệm bình chứa xy lanh phanh chính 3141735010
13 Gioăng xylanh phanh chính và trợ lực phanh 9002920059
14 Bầu trợ lực phanh chân không 4461052650
17 Tấm che bụi phanh trước 477810D070
20 Bộ cao su che bụi kẹp phanh 044780D140
22 Tấm che bụi phanh sau 4780352010
25 Giá đỡ má phanh sau 0494852040
26 Bộ cao su che bụi phanh sau 0447952250
29 Bộ chấp hành phanh ABS 4405052441
HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA VIOS
Hệ thống treo trên Toyota Vios
Hệ thống treo là một thành phần quan trọng giúp xe ô tô duy trì sự ổn định và an toàn khi vận hành Nó kết nối các cầu xe với thân xe, gồm các chi tiết như khớp nối, cột trụ (vị trí quan trọng của bánh xe như king-pin, caster, camber), đòn ngang, thanh cân bằng và bộ phận hấp thụ rung động Các thành phần này phối hợp linh hoạt tạo điều kiện cho các bánh xe và thân xe có thể di chuyển tương đối, giúp giảm thiểu rung lắc và nâng cao trải nghiệm lái xe Hệ thống treo đảm nhận nhiệm vụ hấp thụ lực va đập, duy trì độ bám đường và đảm bảo xe vận hành ổn định trên mọi địa hình.
- Hệ thống treo cung cấp sự ổn định cho chiếc xe khi di chuyển với vận tốc cao, quay vòng hay phanh đột ngột.
Cơ cấu giảm chấn là thiết bị giúp giảm rung lắc thân xe do điều kiện mặt đường gây ra bằng cách hấp thụ các rung động và chuyển đổi chúng thành dạng năng lượng khác, từ đó mang lại trải nghiệm êm dịu cho người ngồi trên xe.
Liên kết mềm nằm giữa bánh xe và thân xe giúp giảm tải trọng thẳng đứng tác động lên khung xe, từ đó đảm bảo bánh xe lăn êm và ổn định trên mọi loại địa hình Công dụng chính của liên kết mềm là tối ưu hóa quá trình vận hành của xe, giảm thiểu rung lắc và tăng độ bền của hệ thống treo Nhờ vào thiết kế linh hoạt này, khả năng thích nghi với các chướng ngại vật và độ bền của xe được cải thiện rõ rệt, mang lại trải nghiệm lái mượt mà và an toàn hơn cho người dùng.
Hệ thống truyền lực đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển động của xe, truyền sức mạnh từ bánh xe lên thân xe và ngược lại Điều này giúp xe vận hành hiệu quả và ổn định, đồng thời đảm bảo bánh xe và thùng xe duy trì vị trí hợp lý trong quá trình chuyển động.
- Dập tắt nhanh các dao động của mặt đường tác động lên thân xe
Hệ thống treo trên xe Toyota Vios bao gồm các bộ phận chính như bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn và bộ phận dẫn hướng, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự êm dịu và ổn định khi vận hành.
Hình 26: Các bộ phận của hệ thống treo
Bộ phận đàn hồi trong hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu lực tác động lên khung xe, giúp bánh xe dao động mượt mà hơn và mang lại cảm giác êm dịu cho người lái Đặc biệt, hệ thống đàn hồi bằng lò xo thường được sử dụng cho các xe ô tô con nhờ vào ưu điểm về cấu tạo đơn giản, đảm bảo sự êm ái nhưng lại gặp khó khăn trong việc bố trí điểm đặt phù hợp trên xe.
Bộ phận giảm chấn có chức năng chính là giảm thiểu dao động của bánh xe và thân xe, giúp xe di chuyển ổn định và mượt mà hơn Trên Toyota Vios, giảm chấn thủy lực là loại phổ biến, hoạt động dựa trên lực ma sát của các lớp dầu để giảm thiểu các rung lắc Có hai loại giảm chấn thủy lực chính là giảm chấn dạng ống và giảm chấn dạng đòn, phù hợp với các nhu cầu khác nhau của xe và điều kiện vận hành.
Bộ phận dẫn hướng có vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận và truyền lực, giúp bánh xe truyền mô-men đều và ổn định với khung xe, từ đó đảm bảo xe vận hành êm ái, ổn định và chắc chắn Xe Vios sử dụng cơ cấu tay đòn làm bộ phận dẫn hướng để tối ưu hóa khả năng kiểm soát và ổn định khi di chuyển Hệ thống treo của xe gồm cả treo trước và treo sau, có nhiệm vụ giảm sốc, hấp thụ rung lắc và mang lại cảm giác lái thoải mái trên mọi cung đường.
Hệ thống treo độc lập kiểu nến (McPherson) sử dụng đòn treo trên có kích thước giảm về 0, trong khi đòn treo dưới liên kết bản lề với dầm ôtô và trục khớp nối dẫn hướng nằm trên đường tâm của trụ xoay đứng Đầu trên của giảm chấn thủy lực chặn trên vỏ giảm chấn, còn đầu dưới tỳ vào gối tựa trên vỏ ôtô, giúp hấp thụ sóc tốt Trên xe Toyota Vios, do đòn treo dưới chỉ gồm một thanh nén, nên được bổ sung thêm một thanh giằng ổn định để tăng cường tính ổn định của hệ thống treo Bánh xe dẫn hướng có trụ đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quanh trục khi xe quay vòng, giúp xe vận hành linh hoạt và ổn định hơn.
Hệ thống treo sau chủ yếu dựa vào phần tử đàn hồi là lò xo trụ, mang khả năng chịu lực theo phương thẳng đứng Để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn, ngoài lò xo trụ còn cần bố trí các phần tử hướng phù hợp Điều này giúp tối ưu khả năng chịu lực và đảm bảo hệ thống treo vận hành hiệu quả.
Hình 27: Minh họa treo trước và treo sau
4.1.3 Sơ đồ hệ thống treo
Hình 28: Sơ đồ hệ thống treo trước
Hình 29: Sơ đồ hệ thống treo sau
Nguyên lí làm việc
Khi xe ô tô vận hành trên đường, thân xe chịu tác động của nhiều lực khác nhau gây ra dao động theo các phương nhất định, ảnh hưởng đến sự ổn định của xe Những dao động này không chỉ làm giảm cảm giác thoải mái mà còn tác động trực tiếp đến người ngồi trên xe, có thể gây ra các tình trạng không tốt cho sức khỏe và an toàn Vì vậy, việc hiểu và kiểm soát các lực tác động này là rất quan trọng để nâng cao trải nghiệm và đảm bảo sự an toàn khi lái xe.
Khi xe đi qua các địa hình xấu và ghồ ghề, hệ thống treo phát huy vai trò quan trọng trong việc giảm xóc và làm êm dịu hành trình Lò xo giúp chuyển đổi tần số dao động của hệ thống, phù hợp với trạng thái sinh lý của người ngồi trong xe, giúp giảm cảm giác buồn nôn Bộ giảm chấn có tác dụng dập tắt các dao động do tác dụng của lò xo, biến năng lượng dao động thành nhiệt năng thông qua ma sát dầu trong giảm chấn, giúp giảm thiểu sự rung lắc của bánh xe và thân xe Bộ dẫn hướng xác định chính xác dịch chuyển của bánh xe so với khung xe, cho phép bánh xe di chuyển theo phương thẳng đứng và ngăn chặn các dịch chuyển không mong muốn, từ đó mang lại cảm giác ổn định và chuyến đi êm ái hơn.
Liên kết linh hoạt giữa thân xe và bánh xe là yêu cầu quan trọng để đảm bảo điều kiện động lực học khi xe di chuyển trên đường, giúp cho các chuyển động tương đối giữa chúng diễn ra trơn tru mà không gây biến dạng cho thân xe hoặc các bộ phận liên quan.
Hệ thống treo trên xe đóng vai trò thiết yếu trong việc nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe, bao gồm tự trọng và tải trọng của hành khách Nó giúp duy trì sự tiếp xúc liên tục giữa bánh xe và mặt đường, đảm bảo an toàn và hiệu suất lái xe Khi xe quay vòng, thân xe có xu hướng xoay quanh trục song song với chiều dài xe, điều này có thể gây nguy cơ lật ngang nếu không được kiểm soát Ngoài ra, trong quá trình tăng tốc hoặc phanh đột ngột khi đang di chuyển, thân xe có xu hướng bị lung lay do lực tác động, gây nguy hiểm cho người lái và hành khách.
Hệ thống treo hoạt động đồng bộ với hệ thống lái và hệ thống phanh nhằm đảm bảo sự ổn định của xe khi di chuyển trên đường Các bộ phận như phuộc giảm chấn và lò xo giảm xóc được tích hợp trong hệ thống treo, có tác dụng hấp thụ rung động từ mặt đường và nhanh chóng dập tắt dao động, giúp mang lại trải nghiệm lái xe êm ái và thoải mái cho người ngồi trong xe.
Kết cấu chi tiết
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
6 Cao su thanh cân bằng 488150D081
8 Lò xo giảm xóc trước 481310D330
9 Nút cản lò xo giảm xóc trước 4833152100
10 Cao su che bụi phuộc trước 481570D060
11 Đế trên lò xo trụ trước 4847152030
13 Đai ốc bắt bộ hấp thụ và đập thân đỡ đến phía trước 9017912145
14 Thanh đỡ hệ thống treo trước 486090D050
15 Giá đỡ hệ thống treo trước 486820D030
16 Nắp che bụi bộ đỡ hệ thống treo trước 4868452020
18 Bạc đỡ dầm cầu sau 487250D070
19 Vòng hãm bộ đệm giảm chấn 9020110320
20 Miếng đỡ hệ thống treo sau 487550D100
21 Đệm chặn hệ treo sau 487520D020
22 Cụm đỡ hệ thống treo sau 487500D060
24 Giảm chấn lò xo trụ trên sau 482570D041
26 Giảm chấn lò xo trụ dưới sau 482580D060
HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE TOYOTA VIOS
Hệ thống lái trên Toyota Vios
Hình 30: Hệ thống lái trên xe Toyota Vios
Hệ thống lái giữ vai trò quan trọng trong việc điều khiển hướng chuyển động của ô tô, thay đổi hoặc duy trì hướng đi theo tác động của người lái Nó phối hợp cùng các hệ thống điều khiển khác để đảm bảo xe vận hành chính xác và an toàn trên đường Hệ thống lái đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao an toàn giao thông khi ô tô chuyển động, giúp kiểm soát hướng xe một cách hiệu quả và ổn định.
Hệ thống lái trên xe Toyota Vios là hệ thống lái cơ khí tích hợp trợ lực điện, mang lại cảm giác nhẹ nhàng hơn khi vận hành ở tốc độ thấp Khi xe tăng tốc, hệ thống tự điều chỉnh để trở lại mức độ cảm giác lái bình thường, đảm bảo sự chính xác và an toàn cho người lái.
Hệ thống lái xe Toyota Vios bao gồm cơ cấu lái, dẫn động lái, và trợ lực lái
- Cơ cấu lái loại bánh răng trụ thanh răng, trong đó thanh răng làm luôn chức năng của thanh lái ngang trong hình thang lái
- Dẫn động lái gồm có: vành tay lái, vỏ trục lái, trục lái, truyền động các đăng, thanh lái ngang, cam quay và các khớp nối
- Trợ lực lái gồm các bộ phận cơ bản: bơm dầu, van phân phối và xi lanh lực
- Bán kính quay vòng: Bán kính quay vòng tối thiểu 4,9 m
Hình 31: Sơ đồ bố trí hệ thống lái trên xe Toyota Vios
Hình 32: Cơ cấu lái răng trụ - thanh răng
Nguyên lí làm việc
Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) sử dụng động cơ điện thay thế bơm dầu, giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng Nó duy trì cấu trúc lái bánh răng - thanh truyền thông thường trên ô tô con, đồng thời tích hợp các cảm biến góc quay vành lái, cảm biến tốc độ và bộ xử lý để điều khiển chính xác Mô tơ điện DC 2 được thiết kế nguồn điện một chiều, mắc song song với vành lái qua hộp số giảm tốc, giúp phản hồi nhanh chóng và chính xác hơn trong quá trình điều hướng xe Cảm biến xác định góc quay và cảm biến đo mômen đánh lái của bánh xe dẫn hướng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa khả năng trợ lực và độ chính xác của hệ thống lái điện tử.
Chương trình điều khiển mô tơ DC bao gồm việc quản lý các trạng thái kết cấu cụ thể, đặc tính quay vòng cơ bản của ô tô và đặc tính quay vòng động của xe Nó cũng giám sát các trạng thái nguy hiểm, mức độ trợ lực, giảm chấn của hệ thống, cùng với các chức năng chuẩn đoán và tổng hợp thông tin chung của xe Dựa trên các dữ liệu này, hệ thống EPS sẽ đưa ra tín hiệu điều khiển cho mô tơ 2, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của hệ thống lái.
Hệ thống được thiết kế để xử lý lượng lớn thông tin liên quan đến khả năng quay vòng của ô tô, giúp nâng cao chất lượng điều khiển và khả năng quay vòng Nhờ vào khả năng xử lý dữ liệu rộng rãi, hệ thống cải thiện hiệu suất lái xe, tăng độ chính xác và an toàn khi vận hành xe Điều này mang lại trải nghiệm lái xe mượt mà hơn, đồng thời giúp tối ưu hóa quá trình quay vòng và điều khiển xe trong các tình huống đa dạng.
Hình 33: Hệ thống lái trợ lực điện EPS
Hình 34: Hệ thống lái trợ lực điện tử ESP
Hình 35: Sơ đồ hệ thống lái trợ lực điện
Kết cấu chi tiết
STT Tên kết cấu, chi tiết Mã phụ tùng Hình ảnh
2 Công tắt mặt vô lăng 4510748010
4 Ốp trên dưới vô lăng 452870D050B0
6 Cụm trục lái trung gian 452600D110
12 Cao su che bụi cơ cấu lái 4553509100
15 Cần điều khiển đèn, đèn tín hiệu 841400K041
16 Cần điều khiển gạt mưa 846520K071
20 ECU điều khiển trợ lực lái 8965052220
KHUNG VỎ TRÊN XE TOYOTA VIOS
Khung vỏ trên xe Toyota Vios
Thân vỏ (hay khung vỏ) là nền tảng quan trọng giúp lắp đặt, cố định và liên kết các bộ phận trên xe ô tô thành một cấu trúc thống nhất Nó còn định hình kết cấu bên trong và hình dạng bên ngoài của xe, góp phần tạo nên vẻ ngoài bắt mắt và tối ưu hóa khí động học Ngoài ra, thân vỏ đóng vai trò chủ đạo trong việc bảo vệ an toàn cho hành khách và các bộ phận bên trong xe khi xảy ra va chạm.
Xe Toyota Vios sử dụng cấu trúc thân khung liền (unibody), tạo thành một khối thống nhất giữa thân xe và khung gầm phía dưới Cấu trúc unibody giúp xe có trọng lượng nhẹ, từ đó nâng cao hiệu suất vận hành và giảm tiêu thụ nhiên liệu Ngoài ra, thiết kế này còn giúp xe có trọng tâm thấp hơn, tăng độ ổn định khi vận hành Tuy nhiên, nhược điểm của cấu trúc unibody là khó sửa chữa và khả năng chịu tải không cao bằng các loại khung xe khác.
Khung xe GOA được nghiên cứu và thử nghiệm kỹ lưỡng nhằm đảm bảo tối đa hóa khả năng hấp thụ xung lực Nhờ vào cấu trúc này, khung xe giúp giảm thiểu tác động đến hành khách trong xe cũng như khách bộ hành trong trường hợp xảy ra va chạm Điều này đảm bảo an toàn cao hơn và nâng cao hiệu quả bảo vệ người trên và ngoài xe.
Khung xe GOA được nâng cấp với 4 điểm cải tiến mới nhằm nâng cao an toàn cho hành khách trong trường hợp va chạm, đồng thời tăng cường độ vững chãi và ổn định khi xe vận hành Những cải tiến này giúp đảm bảo sự an tâm tối đa cho người sử dụng, góp phần thúc đẩy các tiêu chuẩn an toàn trong ngành ô tô.
- Khu vực hấp thụ xung lực rộng hơn nhờ tối ưu hình dáng khung xe
- Điểm uốn cong của khung được di chuyển về phía trước để hấp thụ xung lực va chạm phía trước cabin
- Cấu trúc khung giúp phân tán lực va chạm tốt hơn
- Độ bền của khung được tăng cường bằng cách sử dụng các tấm thép dày hơn
Các kỹ sư đã nghiên cứu và chế tạo khung sườn xe với cấu trúc hấp thu xung lực, giúp xe chịu được tác động mạnh nhờ sử dụng vật liệu nhẹ và các thanh gia cố bố trí khoa học Cấu trúc thân xe của Toyota Vios được thiết kế để chịu lực tốt từ phía trước, sau và bên hông, đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng Chương trình đánh giá xe mới ASEAN (ASEAN NCAP) đã đánh giá Toyota Vios 2014 đạt điểm an toàn 4/5 dành cho người lớn, phản ánh mức độ an toàn cao của xe.
Hình 37 mô tả cấu trúc khung hấp thụ xung lực giúp giảm thiểu tác động trong tai nạn xe Theo định luật Newton đầu tiên, vật đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động cùng một hướng và tốc độ trừ khi bị tác động bởi lực khác Khi người lái gặp tai nạn ở tốc độ 100km/h, xe sẽ lập tức giảm tốc, nhưng cơ thể của người lái vẫn duy trì vận tốc ban đầu cho đến khi va chạm với vô lăng hoặc táp lô, do đó hệ thống khung hấp thụ xung lực đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hành khách.
Trong trường hợp va chạm trực diện mạnh, dây an toàn và túi khí có thể không đủ để bảo vệ người lái khỏi các chấn thương nghiêm trọng nếu toàn bộ lực tác động không được hấp thụ đúng cách Chính vì vậy, các nhà chế tạo ô tô đã thiết kế các vùng bị biến dạng có khả năng hấp thụ xung lực, giúp giảm lực tác động truyền đến hành khách trong xe và nâng cao khả năng an toàn khi xảy ra va chạm.
Vùng hấp thụ xung lực là kết cấu khung thép ở phần đầu và đuôi xe, được thiết kế làm “mềm” hơn các vùng khác để dễ dàng bị bóp méo, uốn cong, “co rụm” và chuyển hướng lực tác động để tránh ảnh hưởng đến khoang lái khi xảy ra tai nạn Các vật liệu ở vùng này chủ yếu là thép cứng, trong khi một số phần của khung cửa được làm từ thép siêu cứng nhằm chống biến dạng và đảm bảo khả năng chịu lực tối ưu Thiết kế này giúp nâng cao tính an toàn cho hành khách trong các tình huống va chạm.
Nguyên lý hấp thụ xung lực giúp xe giảm tốc an toàn bằng cách làm biến dạng và “cuộn” lại vùng hấp thụ xung lực khi va chạm, kéo dài thời gian va chạm để giảm tối đa chấn thương cho hành khách Các thử nghiệm cho thấy, tăng thời gian chịu lực từ 0,2 lên 0,8 giây có thể giảm 75% tổng lực tác động lên cơ thể người Không chỉ cấu trúc khung xe, các thành phần như quạt gió, ống cao su và cản nhựa vỡ khi va chạm cũng đóng vai trò quan trọng trong việc triệt tiêu lực tác động, nâng cao an toàn cho người sử dụng xe.
Cấu trúc hấp thụ xung lực
1 Cấu tạo gầm xe con - Nguyễn Khắc Trai - Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà Nội
2 Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con - Nguyễn Khắc Trai - Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1999
3 Kết cấu ô tô - Nguyễn Khắc Trai - Nhà xuất bản Bách khoa, Hà Nội 2010
4 Web: https://vinfastauto.com/vn_vi/he-thong-lai-o-to-va-nhung-dieu-can-biet
5 Web: https://tailieuoto.vn/do-an-khai-thac-he-thong-lai-tren-toyota-vios-co-ban-ve/
6 Web: http://mienphidown.blogspot.com/2015/06/khai-thac-he-thong-lai-tren-xe- toyota.html
7 Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=wuW74JLlVdQ
8 Web: https://giaxetoyotahcm.com/toyota-vios-2014/tien-nghi-an-toan-xe-toyota-vios-2014-b88.php