Người dân quốc đảo này ưa chuộng phiên bản sử dụng động cơ nhỏ hơn vớidung tích 1,3 lít.Phiên bản đầu tiên của Vios được chế tạo dựa trên mẫu Toyota Platz.. Thế hệ mới tạinước ngoài được
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
Những chiếc xe đầu tiên của Vios ra đời tại Thái Lan dưới bàn tay của các kỹ sư
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 2006 nổi bật với thiết kế lưới tản nhiệt, đèn pha, đèn hậu được làm mới, cùng vành đúc và nội thất hoàn toàn mới Những nâng cấp này giúp Vios trở nên khác biệt và thu hút hơn trên thị trường ô tô.
Thế hệ thứ 2 ( 2007 - 2013 )
Kiểu thiết kế thân xe: sedan 4 chỗ Động cơ: 1.5 lít
Chiếc Toyota Vios mới tái hiện hình ảnh của mẫu Toyota Belta sedan lần đầu ra mắt vào tháng 11/2005, một mẫu xe nổi bật trong dòng xe hạng nhỏ của Toyota Toyota Belta còn được biết đến với các tên gọi khác như Toyota Yaris (chỉ dành cho thị trường Mỹ, Nhật Bản và Australia), Toyota Echo tại Canada, và Toyota Vitz tại một số quốc gia Trang bị đa dạng, trong khi Vios chỉ có phiên bản sedan thì Belta còn có thêm phiên bản hatchback, mở rộng lựa chọn cho khách hàng yêu thích dòng xe nhỏ gọn.
Toyota Vios 2007 vẫn sử dụng động cơ cũ 1NZ-FE 1.5L DOHC, ra mắt từ tháng 8/2003, tích hợp công nghệVVT-i giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động Động cơ này có công suất cực đại 107 mã lực và mô-men xoắn tối đa 144 Nm, mang lại khả năng vận hành ổn định và tiết kiệm nhiên liệu Tuy nhiên, xe được trang bị khung gầm hoàn toàn mới, nâng cao tính an toàn và cảm giác lái cho người dùng.
Phiên bản Vios 1.5E mới (5 số sàn) được nâng cấp từ dòng xe Vios 2003 1.5G (5 số sàn), mang đến trải nghiệm lái linh hoạt và tiết kiệm nhiên liệu Trong khi đó, phiên bản Vios 1.5G mới (4 số tự động) lần đầu tiên chính thức ra mắt tại thị trường Việt Nam, mở ra lựa chọn hiện đại và tiện nghi cho khách hàng.
Xe Vios 2007 có kích thước lớn hơn so với phiên bản cũ, mang lại không gian rộng rãi hơn cho người dùng Các cải tiến về trang bị an toàn và tiện nghi giúp tăng trải nghiệm của lái xe và hành khách Ngoại thất của xe nổi bật với lưới tản nhiệt hình chữ V đặc trưng, cụm đèn hậu thiết kế nhô ra ngoài tạo điểm nhấn, đèn xi-nhan tích hợp trên gương gập tự động giúp tăng tính tiện dụng, cùng với đó là vành hợp kim thiết kế mới mang lại vẻ thể thao, hiện đại cho xe.
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 và chính thức trình làng thị trường Việt Nam vào năm 2014, đánh dấu bước tiến lớn trong thiết kế và công nghệ của mẫu xe hạng nhỏ này Mẫu xe tiếp tục hướng tới phong cách trẻ trung, sắc nét và năng động, lấy cảm hứng từ dòng Yaris 2012, đồng thời thiết kế hốc gió theo dạng hình thang xuôi rộng hơn, tạo cảm giác hầm hố hơn Cụm đèn đuôi của Vios mới mang phong cách trẻ trung, năng động, kết hợp với việc gia tăng đáng kể về kích thước chiều dài và chiều cao, mang lại không gian nội thất thoải mái hơn cho người dùng Phiên bản mới tại nước ngoài được nâng cấp toàn diện từ trong ra ngoài, sử dụng 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 Vios 1.5G số tự động, cùng hai phiên bản số sàn là Vios 1.5E và Vios Limo Để phục vụ nhóm khách hàng cá nhân, Toyota còn bổ sung thêm phiên bản Vios 1.3J số sàn, mở rộng lựa chọn cho người tiêu dùng Tuy nhiên, khi ra mắt thế hệ mới, Vios tại Việt Nam vẫn sử dụng động cơ cũ, trong khi các thị trường khác đã đồng loạt nâng cấp động cơ Cụ thể, Vios G và Vios E được trang bị động cơ 1.5L DOHC, còn Vios J sử dụng động cơ VVT-i 1,3 lít, DOHC.
Hai năm sau, Toyota Vios 2016 ra mắt với phiên bản facelift nhẹ, chủ yếu tập trung vào nâng cấp hệ thống động cơ để cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu Thiết kế ngoại thất của xe vẫn giữ nguyên với kiểu dáng quen thuộc đã được yêu thích từ phiên bản trước, mang lại sự ổn định và dễ nhận diện thương hiệu Đây là bước tiến mới sau lần nâng cấp lớn năm 2014, giúp xe phù hợp hơn với thị trường và nhu cầu của người tiêu dùng, đồng thời giữ vững vị thế trong phân khúc 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
Hình 3: Hệ thống truyền lực trên Toyota Vios
1 Động cơ 2 Li hợp 3 Hộp số
4 Trục truyền 5 Cầu xe 6 Bánh xe Động cơ sử dụng trên xe Toyota Vios là loại động cơ xăng 4 kỳ , với 4 xy lanh đặt thẳng hàng, thứ tự làm việc 1- 3- 4-2 Động cơ sử dụng trục cam kép, dẫn động bằng đai
- Công suất tối đa: 107 HP / 6000 rpm.
- Mô men xoắn tối đa: 144 Nm / 4200 rpm.
- Mức tiêu hao nhiên liệu: 5,5L/100 Km (trong điều kiện thử nghiệm)
Xe Toyota Vios được trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu tiên tiến, sử dụng công nghệ phun xăng điện tử đa điểm (MPI) giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ Xe có khả năng vận hành linh hoạt với các loại xăng có chỉ số octan từ RON 83 đến RON 95, phù hợp với nhiều điều kiện sử dụng khác nhau Dung tích bình nhiên liệu lớn 42 lít giúp tăng khả năng di chuyển xa hơn mà không cần nhiều lần tiếp nhiên liệu, mang lại trải nghiệm lái xe tiện lợi và tiết kiệm.
- 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 dựa trên nguyên lý hỗn hợp, kết hợp giữa bôi trơn cưỡng bức và vung té để đảm bảo cung cấp dầu hiệu quả cho các bộ phận Các dòng dầu phổ biến used trong hệ thống này là SAE 5W30, SAE 10W30 và SAE 15W40, phù hợp với các loại xe khác nhau để duy trì hiệu suất vận hành tối ưu.
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 và pittông đóng vai trò quan trọng trong quá trình hoạt động của động cơ Nó có nhiệm vụ tạo thành buồng đốt, tiếp nhận áp lực khí từ quá trình đốt cháy trong xy lanh, và chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu Hệ thống này cũng đảm nhận các chức năng nạp, nén và xả khí, giúp quá trình hoạt động của động cơ diễn ra hiệu quả.
Cơ cấu phối khí đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành của động cơ, có nhiệm vụ điều khiển chính xác việc trao đổi khí Nó đảm bảo cấp khí nạp hoặc hỗn hợp khí vào xilanh đúng thời điểm, đồng thời đẩy khí thải ra ngoài đúng chu kỳ làm việc Nhờ đó, cơ cấu phối khí giúp tối ưu hiệu suất hoạt động của động cơ và giảm thiểu tiêu thụ nhiên liệu.
Hình 5: Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền pittông và phối khí
Hệ thống cung cấp nhiên liệu đảm nhận nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu và không khí cho động cơ hoạt động hiệu quả Đối với động cơ xăng, hệ thống này còn có chức năng hòa trộn nhiên liệu với không khí để tạo thành hỗn hợp cháy tối ưu, giúp tăng 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 cháy của hỗn hợp khí diễn ra hiệu quả Việc phát tia lửa đúng thời điểm giúp tối ưu hóa công suất động cơ và giảm tiêu hao nhiên liệu Hệ thống này góp phần duy trì hoạt động ổn định của động cơ qua từng chu trình làm việc, nâng cao hiệu suất và độ bền của máy móc.
Hệ thống bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dầu bôi trơn cho tất cả các bề mặt hoạt động của động cơ, giúp giảm ma sát và hạn chế mài mòn các bộ phận Ngoài ra, hệ thống này còn có nhiệm vụ thoát nhiệt và duy trì nhiệt độ tối ưu để đảm bảo hoạt động ổn định của động cơ Hình 6 minh họa cấu trúc và cách hoạt động của hệ thống bôi trơn trong động cơ.
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 bao gồm nhiều cơ cấu phụ như hệ thống cấp điện và hệ thống điện tử điều khiển các chế độ làm việc của động cơ Các hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của động cơ, đảm bảo hoạt động ổn định và chính xác Hệ thống cấp điện cung cấp nguồn năng lượng cần thiết để duy trì hoạt động liên tục, trong khi hệ thống điện tử điều khiển giúp điều chỉnh các chế độ làm việc phù hợp với yêu cầu vận hành Tích hợp các cơ cấu phụ này giúp nâng cao hiệu quả vận hành của động cơ, phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật cao và nhu cầu sử dụng đa dạng.
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 hiệu suất tối ưu, mômen của động cơ phát ra trong mỗi chu trình làm việc phải đều đặn và đồng bộ Do đó, góc tác khí giữa hai xi lanh hoạt động liên tiếp cần phải bằng nhau, giúp duy trì quá trình vận hành trơn tru Động cơ 1NZ-FE có góc tác khí là 180°, điều này có nghĩa là sau mỗi 180° góc qua trục khuỷu, quá trình nén hoặc triệt tiêu năng lượng diễn ra đều đặn, đảm bảo hoạt động liên tục và mạnh mẽ của động cơ.
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 tối ưu hiệu suất động cơ Động cơ 1NZ-FE là loại động cơ 4 kỳ, 4 xy lanh bố trí thẳng hàng giúp hoạt động mạnh mẽ và bền bỉ hơn Gốc công tác của động cơ là 180 độ, góp phần giảm rung lắc và tăng độ ổn định Trục khuỷu của động cơ có dạng đối xứng qua ổ trục chính, đảm bảo sự cân bằng và vận hành trơn tru cho hệ thống động cơ.
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
Loại 1 đĩa ma sát khô, thường đóng , có lò xo ép hình đĩa, dẫn động cơ khí kiểu cáp Ở loại ly hợp này sử dụng lò xo dạng đĩa hình côn từ đó có thể tận dụng kết cấu này để đóng mở ly hợp mà không cần phải có đòn mở riêng Mặt đáy của lò xo được tì trực tiếp vào đĩa ép, phần giữa của lò xo được liên kết với vỏ Mặt đỉnh của lò xo sẽ được sử dụng để mở ly hợp khi bạc mở ép lên nó. Để hộ trợ cho việc ngắt ly hợp được nhẹ nhàng, Toyota Vios trang bi bàn đạp côn có trợ lực dầu thủy lực Việc trang bị trợ lực côn giúp người lái thao tác ra vào côn nhẹ nhàng, chính xác và ngắt được hết hành trình 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 khi bàn đạp li hợp ở vị trí ban đầu, giúp đĩa bị động 4 bị ép chặt giữa bánh đà 7 và đĩa ép 3 nhờ lực của các lò xo hồi vị Mô men ma sát được tạo ra giữa đĩa bị động và đĩa ép, truyền mô men quay từ phân và đĩa ép tới trục bị động 6 của li hợp, qua đó truyền sức mạnh tới hộp số một cách hiệu quả.
Trạng thái mở li hợp xảy ra khi tác dụng lực điều khiển lên bàn đạp, làm cho bàn đạp và các bộ phận liên quan dịch chuyển để tách các bề mặt ma sát của đĩa bị động khỏi bánh đà và đĩa ép Quá trình này giảm và triệt tiêu mô men ma sát, giúp mở li hợp và ngắt momen từ trục khuỷu đến hộp số Khi li hợp mở, lực điều khiển cần thắng lực ép của lò xo để đẩy đĩa ép sang phải, đảm bảo quá trình ngắt momen diễn ra chính xác.
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
Hộp số 2 trục 5 cấp gồm trục sơ cấp và trục thứ cấp, trong đó các bánh răng Z1, Z2, Z3’, Z4’, Z5’ và ZL được cố định với các trục này để truyền lực hiệu quả Các bánh răng Z1’, Z2’, Z3, Z4, Z5 quay tự do so với các trục, giúp tạo ra các cấp số khác nhau khi kết hợp với các bánh răng cố định Bộ đồng tốc G1, G2, G3 có chức năng ăn khớp chính xác giữa các bánh răng, nhờ đó thay đổi số truyền một cách mượt mà và không gây sốc cho hệ thống.
- Về nguyên lý hoạt động, momen truyền từ đầu ra của li hợp lên trục sơ cấp hộp số.
Khi chọn số 1, ta gạt bộ đồng tốc G3 sang phải để ăn khớp với bánh răng Z1’ Momen được truyền từ trục sơ cấp qua bánh răng Z1 và Z1’, sau đó truyền qua bộ đồng tốc G3 và tiếp tục tới trục thứ cấp Cuối cùng, lực được truyền qua cặp bánh răng chính C1C2 vào bộ vi sai, từ đó phân phối đến các bánh xe để đảm bảo hoạt động của xe.
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:
Đảm nhận tỷ số truyền lớn giúp tăng mômen quay truyền đến bánh xe, từ đó tối ưu hóa số vòng quay của xe trong dải tốc độ mong muốn Việc này không chỉ cải thiện khả năng vận hành của ô tô mà còn đảm bảo hiệu suất chuyển động mượt mà, tiết kiệm nhiên liệu và nâng cao trải nghiệm lái xe Chọn tỷ số truyền phù hợp là yếu tố then chốt để tối đa hóa khả năng vận hành của phương tiện trong mọi điều kiện tốc độ.
Để đảm bảo hiệu quả truyền lực, cần tạo nên chiều quay phù hợp giữa bánh xe và hệ thống truyền động Trong các xe có động cơ đặt dọc, hệ thống truyền lực chính thường thay đổi chiều quay trục bị động, vuông góc với trục khuỷu Vì vậy, các bộ truyền vuông góc thường được sử dụng để truyền chuyển động một cách hiệu quả và hợp lý.
- Vi sai giữa các bánh xe có nhiệm vụ:
Trong quá trình chuyển động trên đường vòng hoặc đường gồ ghề, việc thực hiện sự sai lệch tốc độ quay các trục bánh xe (tức là vi sai) là cần thiết để đảm bảo dễ dàng điều khiển hướng chuyển động Hệ thống vi sai giúp các bánh xe quay với tốc độ khác nhau, từ đó giảm mài mòn lốp xe và nâng cao hiệu quả vận hành của phương tiện trong các điều kiện địa hình phức tạp.
Hạn chế sự trượt quay ở bánh xe giúp giảm chênh lệch tốc độ góc giữa các bánh xe trên cùng một cầu, từ đó tối ưu hóa lực bám và nâng cao hiệu quả tiết kiệm nhiên liệu Hệ thống truyền lực chính và vi sai đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân phối công suất, đặc biệt với các dòng xe du lịch sử dụng động cơ đặt ngang và hộp số tích hợp Ví dụ, xe Toyota Vios sử dụng truyền lực chính một cấp với bánh răng trụ răng nghiêng, giúp đảm bảo truyền động tối ưu và nâng cao tính ổn định khi vận hành.
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, quãng đường lăn của các bánh xe bên trái và bên phải bằng nhau, giúp lực cản tác động đều lên cả hai 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 đều nhau, đảm bảo sự cân bằng và ổn định của hệ truyền động.
Các bánh răng hành tinh không quay quanh trục của chúng mà thay vào đó đóng vai trò là bộ truyền động chủ động, cùng với hai bánh xe bên quay đồng tốc Các bánh răng này hoạt động như một động cơ giúp truyền lực hiệu quả trong hệ thống truyền động Nhờ cấu trúc này, hệ thống vận hành ổn định và tối ưu, phù hợp cho nhiều ứng dụng kỹ thuật phức tạp.
Trong quá trình xe đi trên đường vòng, các bánh xe có quãng đường lăn khác nhau do phản lực tại điểm ăn khớp của bánh răng hành tinh bị chênh lệch Sự khác biệt này khiến các bánh răng hành tinh quay quanh đường tâm của các nửa trục và quay quanh trục của chính nó, đảm bảo các bánh xe quay với tốc độ phù hợp với bán kính quay vòng của xe Nhờ đó, dù xe quay vòng với bán kính lớn hay nhỏ, các bánh xe không bị trượt trên mặt đường, trong đó bánh xe phía xa tâm quay vòng quay nhanh hơn, còn bánh xe gần tâm quay vòng quay chậm hơn.
2.4.2 Bán trục, cụm bánh xe a) Bán trục
Trục truyền là các đoạn trục nối với nhau bằng khớp các đăng hoặc then hoa di trượt, nhằm truyền chuyển động giữa các cụm không nằm trong cùng một vỏ Các khớp này cho phép truyền lực với góc nghiêng lớn và thích ứng với dịch chuyển trương đối giữa các bộ phận.
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, nằm giữa trục truyền và đầu ra hộp số, giúp truyền lực linh hoạt và chống chịu va đập Ngoài ra, còn có khớp các đăng Tripot, kết nối giữa trục truyền và mayơ bánh xe, đảm bảo khả năng quay vòng mượt mà và ổn định trong quá trình vận hành của xe Các loại khớp các đăng này đóng vai trò quan trọng trong hệ thống dẫn động, góp phần nâng cao độ bền và hiệu suất vận hành của Toyota Vios.
Hình 15: Khớp các đăng Tripot
Khả năng bố trí các đăng đồng tốc trên các cầu xe phụ thuộc vào thiết kế chung của toàn bộ ô tô Để đảm bảo tuổi thọ của các đăng đồng được phân bổ đều, có thể sử dụng giải tải trọng động bằng cách lắp đặt trên các trụ dài có khớp cao su giảm dao động xoắn Việc này giúp nâng cao hiệu quả hoạt động và độ bền của hệ thống truyền động xe.
Hình 16: Các đăng có bố trí khớp cao su b) Cụm bánh xe
Lốp xe là bộ phận quan trọng thuộc hệ thống chuyển động của ô tô, đóng vai trò là phần cuối cùng của hệ thống truyền lực, giúp truyền lực từ động cơ xuống mặt đường Bánh xe không chỉ đảm nhận chức năng chuyển động mà còn chịu lực tác động từ mặt đường, góp phần duy trì độ bám dính và ổn định khi xe di chuyển Chọn lựa lốp xe phù hợp ảnh hưởng lớn đến hiệu suất vận hành, an toàn và khả năng tiết kiệm nhiên liệu của xe Vì vậy, việc bảo dưỡng và thay thế lốp đúng cách là yếu tố then chốt để đảm bảo hoạt động của ô tô luôn ổn định và an toàn.
- 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, đảm bảo sự ổn định và an toàn khi vận hành Các bề mặt định vị trên mâm vành đồng tâm với mayơ và trục, giúp bánh xe quay phẳng và chính xác Nhờ vào thiết kế này, mâm vành giữ cho bánh xe luôn đồng tâm, góp phần nâng cao hiệu suất và độ bền của hệ thống bánh xe.
Thông số lốp và vành bánh xe của ToyotaVios: Hình 17: Mặt cắt vành bánh xe
- 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
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 VIOS được trang bị gồm phanh đĩa thông gió ở phía trước và phanh đĩa đặc hoặc phanh tang trống ở phía 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, tăng hiệu quả phanh, mang lại cảm giác yên tâm và tự tin cho chủ sở hữu khi vận hành xe trên nhiều địa hình khác nhau, kể cả những nơi trơn trượt.
3.1.1 Chức năng của hệ thống phanh
Hệ thống phanh ôtô có chức năng giảm tốc độ và giữ xe dừng an toàn, kể cả trên địa hình dốc hoặc trong thời gian dài Phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi vận hành xe ở tốc độ cao hoặc trong tình huống khẩn cấp Nhờ hệ thống phanh hiệu quả, xe có thể chuyển động an toàn hơn, nâng cao năng suất vận chuyển và tăng tính động lực của phương tiện.
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 để giảm nhẹ cường độ lao động của người lái
Hệ thống phanh chân có dẫn động phanh thủy lực trợ lực chân không hai dòng chéo nhau, sử dụng cơ cấu phanh đĩa ở cả bánh trước và bánh sau, đảm bảo hiệu quả phanh tối ưu Bộ trợ lực phanh và xi lanh chính được ghép thành một khối, giúp hệ thống vận hành ổn định và dễ bảo trì Ty đẩy của bàn đạp phanh tác động vào pittông trong xi lanh chính, liên hệ với van phân phối trong bộ cường hoá, giúp truyền lực phanh từ người lái và bộ trợ lực phanh một cách chính xác và hiệu quả.
Xe Toyota Vios được trang bị hệ thống chống bó cứng phanh ABS, giúp bảo vệ người lái và hành khách trong mọi tình huống Hệ thống này kết hợp cùng cơ chế phân bố lực phanh điện tử EBD, đảm bảo lực phanh được điều chỉnh tối ưu cho từng bánh xe Nhờ đó, xe duy trì sự ổn định và tránh bị trượt bánh khi phanh gấp trên đường trơn trượt, nâng cao an toàn trong mỗi hành trình.
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 bởi màng ngăn, giúp duy trì áp suất chân không tối ưu cho hệ thống phanh Van chân không có chức năng quan trọng là kết nối hai khoang A và B khi nhả phanh, đảm bảo hoạt động trơn tru của hệ thống Khi đạp phanh, van chân không cắt đường thông giữa hai khoang để tạo áp lực phanh phù hợp, tăng cường hiệu quả phanh an toàn và chính xác hơn.
Khi không tác động phanh, van không khí (15) nối với cần điều khiển van bị lò xo phản hồi kéo về phía bên phải, khiến van điều chỉnh (14) được lò xo đẩy sang bên trái để tiếp xúc với van không khí Điều này dẫn đến không khí từ bên ngoài không thể qua lưới lọc vào buồng áp suất biến đổi Trong tình huống này, van chân không của thân van tách khỏi van điều chỉnh tạo thành lối thông giữa buồng A và B, nơi luôn duy trì chân không trong buồng áp suất không đổi cũng như trong buồng áp suất biến đổi Do đó, lò xo màng ngăn đẩy piston sang phía bên phải, duy trì hoạt động của hệ thống một cách ổn định.
Khi đạp phanh, cần điều khiển van đẩy van không khí sang bên trái để làm kín lối thông giữa buồng A và B, đồng thời lò xo van điều chỉnh đẩy van không khí dịch chuyển, tạo áp lực làm pitông di chuyển sang trái Quá trình này làm đĩa phản lực đẩy cần đẩy bộ trợ lực, từ đó nâng cao lực phanh Hệ thống dẫn động phanh gồm xi lanh phanh chính, van điều hòa lực phanh và các đường ống dẫn dầu từ xi lanh chính đến các xi lanh phanh bánh xe để truyền lực phanh hiệu quả.
Hình 20: Xy lanh phanh chính
Ban đầu, hai pittông đều ở vị trí tận cùng bên phải, đảm bảo các lỗ bù dầu và nạp dầu của cả hai pittông thông với khoang trước và sau Tình trạng này giúp hệ thống hoạt động chính xác, hỗ trợ quá trình bơm dầu hiệu quả trong động cơ Việc xác định vị trí ban đầu của pittông là bước quan trọng để đảm bảo các quá trình vận hành diễn ra suôn sẻ, giảm thiểu rủi ro hỏng hóc trong hệ thống dầu.
Khi đạp phanh, pittong 4 bắt đầu dịch chuyển sang trái, che lỗ bù dầu 3 và làm tăng áp suất dầu trong khoang I Áp lực dầu tăng dần tạo điều kiện để lò xo 8 đẩy pittong 11 dịch chuyển, giúp hệ thống phanh hoạt động hiệu quả.
Van bù dầu 11 đóng lại trong quá trình làm kín khoang II, khiến áp suất trong khoang này tăng lên đáng kể Dầu từ hai cửa ra của xi lanh chính được dẫn đến các xi lanh của bánh xe, làm các pittong của xi lanh bánh xe đẩy các má phanh sát vào đĩa phanh Sự gia tăng áp suất dầu trong hệ thống tạo ra lực phanh mạnh mẽ, giúp xe dừng lại an toàn và hiệu quả.
Khi nhả bàn đạp phanh, các bộ phận như bàn đạp phanh, lò xo hồi vị trong cơ cấu phanh, và các pittong trong xi lanh chính sẽ trở về vị trí ban đầu nhờ lực đẩy của lò xo hồi vị Dầu trong xi lanh bánh xe được hồi về các khoang của xi lanh chính, kết thúc quá trình phanh Cơ cấu phanh nhận áp lực từ bàn đạp phanh qua hệ thống dẫn động để thực hiện quá trình phanh hiệu quả.
Hệ thống phanh tay của Toyota Vios sử dụng loại phanh tang trống, trong đó tang trống được bắt chắc chắn với moay ơ qua các êcu bánh xe Guốc phanh được đặt bên trong mâm phanh nhờ chốt tựa, kết hợp với các lò xo hồi vị, chốt và lò xo chống rung nhằm đảm bảo hoạt động ổn định Phía dưới guốc phanh có hệ thống phanh tựa có thể điều chỉnh để điều chỉnh khe hở giữa má phanh và tang trống, giúp duy trì hiệu quả phanh tốt nhất Cáp điều khiển phanh tay chạy qua mâm phanh và móc vào một đầu cần guốc phanh tay, đảm bảo khả năng vận hành linh hoạt.
Hình 21: Hệ thống chống bó cứng phanh
Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) trên xe giúp kiểm soát tốc độ của các bánh xe khi phanh, đặc biệt quan trọng khi phanh gấp hoặc trên địa hình trơn trượt Khi bánh xe bị bó cứng, cảm biến tại các bánh xe sẽ gửi tín hiệu để hệ thống điều khiển bằng máy tính nhấp nhả phanh liên tục trong vòng chưa đầy một giây, giúp bánh xe không bị trượt và duy trì khả năng điều hướng Nhờ đó, người lái có thể giữ vững kiểm soát xe, đánh lái tránh chướng ngại vật, đồng thời đảm bảo tính ổn định của xe trong quá trình phanh khẩn cấp.
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 sự phân bổ tải trọng khi chở hàng hóa hoặc quay vòng Do đó, việc phân phối lực phanh phù hợp trên các bánh xe là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả khi lái xe.
3.2.5 Hỗ trợ lực phanh khẩn cấp
Nghiên cứu của các nhà sản xuất ô tô cho thấy rằng khi người lái đạp phanh trong các tình huống khẩn cấp, họ thường không đủ lực để hệ thống phanh hoạt động hiệu quả 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 tình huống, xác định khi người lái muốn dừng xe gấp, từ đó tự động gia tăng lực phanh nhằm rút ngắn quãng đường giảm tốc.
Nguyên lí làm việc
Hình 24: Sơ đồ hệ thống phanh trên xe Toyota Vios
Hệ thống phanh xe đạp hoạt động dựa trên nguyên lý truyền lực từ bàn đạp phanh đến bầu trợ lực, giúp tăng áp suất và đẩy dầu qua các ống dẫn đến các xi lanh bánh xe Quá trình này làm piston trong xi lanh chuyển động, nén lò xo và dầu, từ đó tạo ra lực phanh làm giảm tốc độ quay hoặc dừng xe theo ý muốn của người lái.
Khi người lái xe thả chân khỏi bàn đạp phanh, xi lanh phanh sẽ ép các piston đẩy dầu phanh trở lại xi lanh chính, nhờ đó hệ thống phanh mở ra và giúp xe duy trì tốc độ mong muốn Quá trình này đảm bảo cơ chế nhả phanh hiệu quả, ngăn chặn xe bị giữ chặt và tối ưu hóa quá trình vận hành của hệ thống phanh Việc hiểu rõ nguyên lý này giúp lái xe kiểm soát an toàn và chính xác hơn khi điều khiển phương tiện.
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 thành phần quan trọng giúp xe ô tô duy trì độ ổn định khi di chuyển, đảm bảo an toàn và thoải mái cho hành khách Nó hoạt động như một bộ phận trung gian linh hoạt, kết nối các cầu xe với thân xe và gồm các chi tiết như khớp, cột trụ, các góc đặt bánh xe như king-pin, caster, camber, đòn ngang, thanh cân bằng và bộ phận hấp thụ rung động Các bộ phận này phối hợp linh hoạt để cho phép các chuyển động tương đối giữa bánh xe và thân xe, giúp giảm thiểu rung lắc và duy trì khả năng vận hành ổn định Hệ thống treo chịu trách nhiệm đảm bảo xe có khả năng vượt qua địa hình gồ ghề, giảm chấn và tăng độ bền của xe trong quá trình sử dụng.
- 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 đóng vai trò quan trọng trong việc giảm rung động thân xe, nhờ khả năng hấp thu các rung động từ điều kiện mặt đường xung quanh Nhờ đó, hệ thống này chuyển đổi các rung động thành dạng năng lượng khác, mang lại trải nghiệm thoải mái và êm dịu cho người ngồi trên xe.
Liên kết mềm nằm ở vị trí giữa bánh xe và thân xe, giúp giảm tải trọng thẳng đứng tác dụng lên kết cấu xe, từ đó nâng cao độ bền và ổn định khi di chuyển Nhờ vào thiết kế này, bánh xe có khả năng lăn êm ái hơn trên các loại đường khác nhau, mang lại trải nghiệm lái xe thoải mái và an toàn cho người dùng Liên kết mềm đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hệ thống treo, giảm rung lắc và giảm thiểu các tác động tiêu cực từ địa hình không bằng phẳng.
Truyền lực từ bánh xe lên thân xe và ngược lại là yếu tố quan trọng giúp xe có thể chuyển động một cách dễ dàng Quá trình này đảm bảo sự truyền lực hiệu quả giữa các bộ phận, đồng thời duy trì sự cân đối trong vị trí của bánh xe so với thùng xe Nhờ vào cơ chế truyền lực hợp lý, xe vận hành ổn định, an toàn và tiết kiệm nhiên liệu.
- Dập tắt nhanh các dao động của mặt đường tác động lên thân xe.
4.1.2 Cấu tạo a Các bộ phận trên hệ thống treo xe vios gồm có bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn và bộ phận dẫn hướng.
Hình 26: Các bộ phận của hệ thống treo
Bộ phận đàn hồi trong hệ thống treo có vai trò giảm thiểu sức nặng tác động lên khung xe, giúp bánh xe dao động mượt mà và mang lại cảm giác êm dịu cho xe khi di chuyển Thường được thiết kế với lò xo, kiểu đàn hồi này phù hợp chủ yếu cho xe con nhờ vào cấu tạo đơn giản, đảm bảo khả năng giảm sốc và độ êm dịu cao Tuy nhiên, ưu điểm của kiểu đàn hồi lò xo là dễ lắp đặt và bảo trì, song việc bố trí điểm đặt thích hợp trên xe lại khá khó khăn do thiết kế không quá phức tạp.
Bộ phận giảm chấn giúp giảm thiểu dao động của bánh xe và thân xe, mang lại sự ổn định và mượt mà khi di chuyển Trên Toyota Vios, giảm chấn thủy lực được sử dụng để tận dụng lực ma sát của các lớp dầu nhằm giảm thiểu rung lắc hiệu quả Có hai loại giảm chấn thủy lực là giảm chấn dạng ống và giảm chấn dạng đòn, đều đóng vai trò quan trọng trong hệ thống giảm xóc của xe.
Bộ phận dẫn hướng đóng vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận, truyền lực và mô-men xoắn giữa bánh xe và khung xe, giúp xe vận hành ổn định, chắc chắn vàêm ái Xe Vios sử dụng cơ cấu tay đòn làm bộ phận dẫn hướng, nâng cao khả năng kiểm soát và độ bền của hệ thống treo Hệ thống treo của xe gồm có treo trước và treo sau, đảm bảo sự cân bằng, thoải mái và ổn định khi di chuyển trên nhiều địa hình khác nhau.
Hệ thống treo trước kiểu nến (Mcpherson) là dạng hệ thống treo độc lập với đòn treo trên giảm về bằng 0, giúp tối ưu hóa khả năng vận hành và thoải mái khi lái xe Đầu trong của đòn treo dưới liên kết bản lề với dầm ôtô, còn đầu ngoài liên kết với trục khớp nối dẫn hướng, trong đó điểm liên kết chặn trên vỏ giảm chấn giúp đảm bảo khả năng chịu lực và ổn định Trên xe Toyota Vios, hệ thống treo trước chỉ gồm một thanh nén, do đó cần bổ sung thêm thanh giằng ổn định để tăng cứng và cân bằng cho hệ thống treo Bánh xe dẫn hướng sử dụng trụ đứng là vỏ giảm chấn có thể quay quanh trục khi xe vòng cua, giúp xe có khả năng quay vòng linh hoạt hơn.
Treo sau là hệ thống treo phụ thuộc vào phần tử đàn hồi lò xo trụ, giúp giảm xóc và nâng cao khả năng vận hành của xe Lò xo trụ chỉ chịu lực theo phương thẳng đứng, vì vậy cần bố trí các phần tử hướng để đảm bảo sự cân bằng và ổn định của hệ thống treo Việc lựa chọn và lắp đặt các phần tử hướng phù hợp đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả hoạt động của hệ thống treo sau.
Hình 27: Minh họa treo trước và treo sau
4.1.3 Sơ đồ hệ thống treo
Hình 29: Sơ đồ hệ thống treo sau
Nguyên lí làm việc
Một chiếc ô tô luôn chịu ảnh hưởng của các lực tác động khi vận hành trên đường, làm thân xe dao động theo các phương khác nhau Những rung động này gây ra ảnh hưởng trực tiếp đến người ngồi trên xe, dẫn đến cảm giác không thoải mái và tiềm ẩn các vấn đề về sức khỏe Chính vì vậy, việc giảm thiểu các tác động rung động này là yếu tố quan trọng để tăng cường sự thoải mái và an toàn cho hành khách trên xe.
Hệ thống treo ô tô đóng vai trò quan trọng khi xe đi qua các địa hình xấu và gồ ghề, giúp giảm thiểu ổn định và tạo cảm giác thoải mái cho người lái và hành khách Lò xo trong hệ thống treo làm dịu các dao động của thân xe bằng cách biến đổi tần số dao động phù hợp với sinh lý con người, giúp hạn chế tình trạng buồn nôn Giảm chấn có nhiệm vụ dập tắt các dao động của bánh xe và thân xe, chuyển đổi năng lượng dao động thành nhiệt năng để giảm rung lắc và mang lại sự ổn định Bộ phận dẫn hướng xác định chính xác sự dịch chuyển của bánh xe so với khung xe, cho phép chuyển động thẳng đứng chính xác và ngăn chặn các dịch chuyển không mong muốn, từ đó đảm bảo xe vận hành ổn định và êm ái hơn trên mọi địa hình.
Liên kết linh hoạt giữa thân xe và bánh xe là yếu tố thiết yếu để đáp ứng các yêu cầu động lực học khi xe di chuyển trên đường Hệ thống này cho phép các chuyển động tương đối giữa bánh xe và thân xe mà không gây ra biến dạng hoặc hư hại cho các bộ phận cấu thành Việc duy trì liên kết linh hoạt giúp xe vận hành ổn định, giảm thiểu rung lắc và nâng cao hiệu suất vận hành trên mọi điều kiện địa hình Đảm bảo tính linh hoạt trong liên kết là chìa khóa để tối ưu hóa khả năng vận hành của xe, đồng thời giữ cho cấu trúc xe bền bỉ và an toàn trong quá trình sử dụng.
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 người ngồi trên xe Nó giúp duy trì sự tiếp xúc tốt giữa bánh xe và mặt đường, đảm bảo an toàn và ổn định khi xe di chuyển Trong quá trình vòng cua, thân xe có xu hướng xoay quanh trục song song với chiều dài của xe, điều này có thể gây ra nguy cơ lật ngang xe Hệ thống treo còn giúp xe bám đường tốt hơn khi tăng tốc hoặc phanh đột ngột, nâng cao khả năng kiểm soát và an toàn cho người lái và hành khách.
Hệ thống treo hoạt động cùng với hệ thống lái và phanh nhằm đảm bảo sự ổn định khi xe di chuyển Các phuộc giảm chấn và lò xo giảm xóc tích hợp trong hệ thống giúp hấp thụ và giảm rung động từ mặt đường, mang lại trải nghiệm lái xe êm ái và thoải mái cho hành khách.
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 đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển hướng di chuyển của ô tô, giúp duy trì hoặc thay đổi hướng theo tác động của người lái Nó hoạt động cùng với các hệ thống điều khiển khác để đảm bảo quá trình vận hành an toàn và chính xác hơn Hệ thống lái đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao an toàn giao thông, giúp kiểm soát tốt hơn khi xe chuyển động trên đường.
Hệ thống lái của Toyota Vios là hệ thống lái cơ khí kết hợp với trợ lực điện, mang lại cảm giác lái nhẹ nhàng hơn khi di chuyển ở tốc độ thấp Khi xe tăng tốc, hệ thống tự điều chỉnh để giữ cảm giác lái tự nhiên, giúp người lái kiểm soát xe dễ dàng và an toàn Công nghệ trợ lực điện trên hệ thống lái xe Toyota Vios giúp tối ưu hóa trải nghiệm lái, đồng thời nâng cao hiệu quả vận hành và cảm giác lái thoải mái.
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.
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) có cấu trúc gồm mô tơ điện DC, cảm biến góc quay vô lăng, cảm biến tốc độ và bộ xử lý trung tâm nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và an toàn cho xe So với các hệ thống lái truyền thống, EPS thay thế bơm dầu bằng động cơ điện, giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu bảo trì Hệ thống giữ nguyên cấu trúc lái bánh răng - thanh truyền truyền thống, nhưng được nâng cấp với các cảm biến xác định góc quay và mômen đánh lái chính xác hơn Thiết kế này cung cấp khả năng điều chỉnh chính xác hướng đi của xe, tăng tính an toàn và cảm giác lái tốt hơn cho người điều khiển.
Chương trình điều khiển mô tơ DC bao gồm việc quản lý các trạng thái kết cấu cụ thể, đặc tính quay vòng cơ sở và quay vòng động của ô tô, cũng như nhận biết các trạng thái nguy hiểm để đảm bảo an toàn Hệ thống còn tối ưu trợ lực và giảm chấn của hệ thống trợ lực lái, đồng thời tích hợp các chức năng chuẩn đoán giúp theo dõi tình trạng xe Dựa trên những dữ liệu này, hệ thống EPS cung cấp tín hiệu điều khiển mô tơ 2 nhằm đảm bảo hoạt động chính xác và ổn định của hệ thống lái trợ lực.
Hệ thống giúp xử lý rộng rãi các thông tin liên quan đến khả năng quay vòng của ô tô, nâng cao chất lượng điều khiển và tăng hiệu quả quay vòng Nhờ đó, phương tiện di chuyển linh hoạt hơn, đảm bảo an toàn và tối ưu hóa hiệu suất vận hành Việc phân tích dữ liệu chính xác từ hệ thống giúp cải thiện khả năng điều chỉnh của xe trong mọi điều kiện giao thông khác nhau Tối ưu hóa khả năng quay vòng không những nâng cao trải nghiệm người lái mà còn góp phần giảm thiểu tai nạn và tăng khả năng vận hành của ô tô trong các tình huống phức tạp.
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 xe là nền tảng quan trọng giúp lắp đặt, cố định và liên kết các bộ phận trên xe ô tô thành một thể thống nhất Nó không chỉ định hình kết cấu bên trong và hình dạng bên ngoài của xe mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn, bảo vệ hành khách khi xảy ra va chạm.
Xe Toyota Vios sử dụng cấu trúc khung liền (unibody), giúp trọng lượng xe nhẹ hơn, nâng cao hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu Cấu trúc này còn giúp xe có trọng tâm thấp hơn, tăng độ ổn định khi lái Tuy nhiên, nhược điểm của khung unibody là khó sửa chữa và khả năng chịu tải không cao, cần lưu ý khi bảo trì hoặc vận hành xe.
Hình 36: Khung xe GOA đã qua quá trình nghiên cứu và thử nghiệm kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn tối đa Khung xe GOA có chức năng hấp thụ các xung lực, giúp giảm thiểu tác động lên hành khách trên xe cũng như khách bộ hành trong trường hợp xảy ra va chạm, mang lại sự an toàn và tin cậy cao cho người sử dụng.
Khung xe GOA được trang bị 4 điểm cải tiến mới nhằm nâng cao mức độ 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 giảm thiểu rủi ro thương tích và đảm bảo sự an tâm cho người sử dụng trong mọi tình huống Các điểm cải tiến này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao tiêu chuẩn an toàn của xe GOA, góp phần bảo vệ tối đa hành khách và tối ưu hiệu suất vận hành của xe.
- 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
Các kỹ sư đã nghiên cứu và chế tạo khung sườn xe Toyota Vios với cấu trúc hấp thu xung lực, giúp xe chịu được tác động mạnh từ mọi phía Việc sử dụng vật liệu nhẹ có khả năng hấp thu xung lực tốt cùng các thanh gia cố bố trí khoa học đảm bảo toàn bộ cấu trúc thân xe có khả năng chịu lực vượt trội từ phía trước, sau và bên hông Nhờ đó, Toyota Vios mang lại hiệu quả an toàn tối đa cho bạn và gia đình Theo đánh giá của Chương trình đánh giá xe mới ASEAN (ASEAN NCAP), Toyota Vios 2014 đạt điểm an toàn 4/5 dành cho người lớn.
Hình 37 mô tả cấu trúc khung hấp thụ xung lực, giúp giảm thiểu tác động trong các vụ va chạm Theo định luật Newton thứ nhất, vật thể đang chuyển động sẽ duy trì cùng hướng và tốc độ, trừ khi bị tác động bởi một lực khác Trong trường hợp tai nạn xảy ra khi xe đang chạy với vận tốc 100 km/h, xe sẽ lập tức giảm tốc, nhưng cơ thể của người lái vẫn tiếp tục chuyển động với vận tốc ban đầu Điều này có thể gây chấn thương nếu cơ thể va chạm với các bộ phận như vô lăng hoặc táp lô xe, làm rõ tầm quan trọng của hệ thống khung hấp thụ xung lực trong bảo vệ an toàn khi va chạm.
Trong trường hợp va chạm mạnh, nếu toàn bộ lực va chạm được truyền hết vào người lái xe thì dây an toàn và túi khí không đủ để bảo vệ, dẫn tới chấn thương nghiêm trọng Để giảm thiểu rủi ro này, các nhà chế tạo ô tô đã thiết kế các vùng bị biến dạng có khả năng hấp thu xung lực, giúp ngăn chặn tác động của va chạm truyền đến hành khách trong xe.
Vùng hấp thụ xung lực là một kết cấu khung thép ở phần đầu và đuôi xe, được thiết kế “mềm” hơn để dễ dàng bị bóp méo, uốn cong và chuyển hướng lực tác động, giúp bảo vệ khoang lái trong trường hợp tai nạn Các vật liệu trong vùng này có độ dày cao, đặc biệt là phần khung cabin – thành phần chịu trách nhiệm bảo vệ hành khách – được làm từ thép siêu cứng nhằm chống biến dạng hiệu quả.
Nguyên lý hấp thụ xung lực hoạt động bằng cách biến dạng vùng hấp thụ xung lực để kéo dài thời gian va chạm, giúp giảm chấn thương cho hành khách Khi xảy ra va chạm, các thành phần như khung xe, quạt gió, ống cao su và cản nhựa vỡ giúp giảm lực tác động lên cơ thể người Thử nghiệm cho thấy, tăng thời gian va chạm từ 0,2 giây lên 0,8 giây có thể giảm 75% tổng động lực tác động lên hành khách, nâng cao an toàn xe hơi.
Cấu trúc hấp thụ xung lực
1 Cấu tạo gầm xe con - Nguyễn Khắc Trai - Nhà xuất bản Giao thông Vận tải, Hà Nội 2003
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