Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI XE FORD ESCAPE
Sinh viên : Nguyễn Văn Trúc
Lớp : 25 C4
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Việt Hải
Giáo viên duyệt : Phan Minh Đức
Đà nẵng năm 2007
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
1
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 3
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI . 5
2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE FORD ESCAPE 6
2.1 Giới thiệu chung về xe Ford Escape và thông số kỹ thuật 6
2.2 Các hệ thống chính trên xe Ford Escape 12
3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ 19
3.1 Công dụng, phân loại , yêu cầu 19
3.2 Kết cấu hệ thống lái 21
3.2.1 Các sơ đồ hệ thống lái 21
3.3. Cường hoá lái 38
4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÁI XE FORD ESCAPE 45
4.1 Sơ đồ hệ thống lái xe Ford Escape 45
4.2. Giới thiệu tổng quát về hệ thống lái xe FORD ESCAPE 45
4.3 Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống lái xe Ford Escape 46
4.4 Vật liệu chế tạo 53
5.TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG LÁI. 55

của xe. Trong quá trình chuyển động trên đường, hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn
đến sự an toàn chuyển động nhất là ở tốc độ cao, do đó mà chúng đã không ngừng
được cải tiến để ngày càng hoàn thiện hơn.
Đồ án tốt nghiệp này giúp cho em hệ thống lại những kiến thức đã học, nâng
cao tìm hiểu về các hệ thống của xe Ford Escape nói riêng và các hệ thống của ô
tô nói chung, từ đó có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn.
Trong tập đồ án này trang bò cho người sử dụng vận hành ô tô có những
kiến thức cơ bản về các hệ thống trên ô tô mà đặc biệt là hệ thống lái. Nhưng trong
quá trình làm việc của hệ thống lái các chi tiết sẽ bò mài mòn dẫn đến hư hỏng. Vì
vậy đề tài còn đề cập đến các dạng hư hỏng, biện pháp khắc phục.
Trong quá trình làm đồ án không thể không tránh khỏi những sai sót xảy ra, em
mong q thấy cô đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
3
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn!
Đà nẵng, ngày 10 tháng 09 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Trúc
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
4
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI .
Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của ô tô khi di
chuyển trên đường, có tác động lớn đến tâm lý người điều khiển. Do vậy mà khi
thiết kế chế tạo phải tạo được tính linh hoạt cho người lái bảo đảm tính an toàn cao
trong khi xe di chuyển. Nên tính năng kỹ thuật đó đòi hỏi hệ thống lái làm việc
thật chính xác.
Trong thời gian gần đây, với nhòp điệu phát triển chung của đất nước, xe con
đã thâm nhập nhiều hơn do đó nảy sinh không ít khó khăn trong khai thác, sử dụng

Động cơ xăng tiên tiến V3.0L 24 xupáp V6 với hệ thống phun EEC-V thế hệ
mới tạo công suất mạnh mẽ và tiết kiệm nhiên liệu với hai sự lựa chọn: 2.0L, 3.0L.
Hộp số tay và tự động CD4E. Đây là loại xe một cầu chủ động và đặt biệt
hai cầu chủ động.
Hệ thống chống hãm cứng bánh xe (ABS) kết hợp với hệ thống phân phối
lực phanh điện tử (EBD) giúp xe vận hành an toàn, ổn đònh trên đường trơn trượt.
Bộ điều khiển động lực (PCM) thế hệ mới.
Hệ thống lái trợ lực lái thủy lực và thước lái.
Túi khí phía trước, túi khí cạnh bảo vệ sườn, bảo vệ đầu và bộ rút đai tự
động cho người lái và người ngồi ghế trước.
Cấu trúc khung vỏ mạnh mẽ, vửng chắn, bền bỉ, an toàn nhưng cùng vô
cùng nhẹ nhàng và linh hoạt và đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa độ ồn, độ rung,
độ bền, chất lượng lái và tính an toàn.
Hệ thống treo tiên tiến và đồng bộ đạt độ an toàn cao, chủ động và tin
tưởng được giúp người lái xe tránh và vượt qua những tình huống nguy hiểm và đột
ngột.
Cửa sổ trời điều khiển điện có thể mở hai chế độ vừa tạo dáng sang trọng,
vừa mang lại cảm giác thư giản thoái mái.
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
6
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
Hệ thống điều hòa không khí điều khiển bằng tay và điều khiển tự động.
Dàn CD và DVD 10 đóa, màn hình tinh thể lỏng kết hợp với 6 loa, đem lại
hình ảnh và âm thanh chân thực. Hệ thống điều chỉnh âm thanh trên vô lăng rất
thuận lợi.
Trang bò hệ thống khóa cửa xe, nắp khoang động cơ, cốp xe chứa hàng, cửa
kính, kính chiếu hậu được điều khiển từ xa có chức năng chống trộm, bảo đảm an
toàn và thuận tiện hơn.
Màn hình đa thông tin hiển thò chính xác mức tiêu hao nhiên liệu tương ứng
với vò trí chân ga và tốc độ xe, giúp người lái đạt được chế độ lái tiết kiệm nhiên

03 Khoảng cách vệt bánh trước đến đầu xe 856 mm
04 Khoảng cách vệt bánh sau đến sau xe 939 mm
05 Chiều rộng xe 1825 mm
06 Chiều cao xe 1770 mm
07 Khoảng sáng gầm xe 216 mm
08 Chiều cao trọng tâm 748 mm
09 Góc thoát giữa hai bánh xe 157
0
10 Góc thoát bánh trước 24,7
0
11 Góc thoát bánh sau 28,8
0
12 Vệt bánh xe trước
Vệt bánh xe sau
1550 mm
1530 mm
Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của xe Ford Escape
TT Tên thông số kỹ thuật Ký hiệu Giá trò Đơn vò
01 Động cơ
Dung tích làm việc của xy lanh
Số xy lanh
Đường kính xy lanh
Hành trình piston
Tỷ số nén
Công suất cực đại
Mô men cực đại
AJ
V
h
D

Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
i
4
= 0,698
03 Tỷ số truyền lực chính i
0
4,3
04 Trọng lượng bản thân
Phân bố cầu trước
Phân bố cầu sau
1540
930
615
KG
KG
KG
2.2 Các hệ thống chính trên xe Ford Escape
2.2.1 Động cơ
Xe Ford escape được lắp đặt động cơ có nhãn hiệu FORD AJ, động cơ có
những đặc điểm và thông số kỹ thuật như sau :
- Động cơ xăng 4 kỳ, dùng xup páp treo
- Nhiên liệu xăng không pha chì
- Sử dụng hệ thống phun xăng điện tử nhiều điểm
- Số lượng xy lanh 6
- Bố trí xy lanh dạng chữ V, 4 xupáp cho một xy lanh, dùng con đội thuỷ lực
- Truyền động cam.
Hai cam hút và hai cam xả đặt trên nắp máy
Các trục cam được dẫn động bằng hai xích cam.
Chiều rộng của xích cam đã được giảm xuống còn 8 mm với mục đích làm
giảm trọng lượng và cải thiện tiếng ồn.

Bánh xe có kích thước P 235/ 70 R16
b. Khung xe
Khung xe nhằm tạo ra một cấu trúc thật bền vững cho thân xe bao gồm các
vấu, với các giá đỡ an toàn để bắt chặt hệ thống treo xe và hệ thống giảm xóc
2.2.6.2 Hệ thống treo xe
Hệ thống treo xe là hệ thống liên kết giữa bánh xe và khung xe. Mối
liên kết treo xe là mối liên kết đàn hồi, gồm có các chức năng chính sau:
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
13
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
- Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương
thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe.
- Truyền lực và mômen giữa bánh xe và khung vỏ bao gồm lực thẳng đứng (
tải trọng, phản lực ), lực dọc ( lực kéo hoặc lực phanh ), lực bên ( lực ly tâm, lực
gió ) mômen chủ động, mômen phanh.
a. Hệ thống treo xe cầu trước
Hệ thống treo xe cầu trước của xe Ford escape thuộc hệ thống treo
độc lập, lò xo và thanh cân bằng.
Thanh cân bằng đã được lắp thẳng hàng với mục đích làm tăng vết
tiếp xúc bánh xe. Đường kính thanh cân bằng cũng tăng lên từ 16 mm đến 19 mm.
Những khớp liên kết của thanh cân bằng chế tạo bằng nhựa, điểm
lắp ghép giữa thanh cân bằng và thanh liên kết bằng những bulông đặc biệt.
Moa bánh xe trước và tay đòn dưới.
Những tay đòn phía dưới với hình dáng chữ L, lực tác động ngang hoàn toàn
tác động lên bạc lót. Bạc này được gia cố rất vững chắc.
Một bộ phận bảo vệ được lắp phía trên chụp cao su của rôtuyn để ngăn
không cho nhiệt hấp thụ vào rôtuyn (nhiệt sinh ra trong khi phanh).
Cụm giảm xóc trước :
Cụm giảm xóc trước được cải tiến để phù hợp với sự thay đổi vết tiếp xúc
bánh xe để cải thiện đặc tính vận hành của xe.

- Độ cao vô-lăng có thể điều chỉnh khoảng 40 mm.
- Đối với xe được trang bò hệ thống điều khiển độ ổn đònh bằng điện tử thì
hệ thống lái được trang bò cảm biến tốc độ quay của vô-lăng.
- Hệ thống lái bò tai nạn không được sửa chữa mà phải thay mới toàn bộ
2.2.8 Hệ thống phanh
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
15
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
Hệ thống phanh có chức năng giảm tốc độ chuyển động của xe tới vận tốc chuyển
động nào đó, dừng hẳn hoặc giữ xe ở một vò trí nhất đònh. Quá trình phanh bằng cách tạo
ra ma sát giữa phần quay và phần đứng yên của xe.
Hệ thống phanh dùng trên xe Ford escape thuộc loại phanh dầu ( phanh thuỷ
lực )
Cơ cấu phanh bánh trước dùng phanh đóa, bánh sau dùng trống guốc.
Hệ thống phanh dùng trên xe Ford Escape có trang bò bộ chống hãm cứng
bánh xe gọi là ABS ( Anti – Lock Brake System )
Hệ thống này làm việc thông qua sự điều khiển của bộ trợ lực phanh.
Một cảm biến gia tốc ở bộ trợ lực sẽ xác đònh được tốc độ chuyển động của
pê-đan phanh và sau đó áp suất dầu phanh sẽ được nâng lên đến mức cần thiết để
hãm bánh xe lại trong trường hợp phanh khẩn cấp xảy ra.
Với sự trợ giúp này thì khi ngay cả khi người lái xe không chuyên nghiệp
cũng có thể phanh với đoạn đường phanh ngắn nhất trong điều kiện phanh khẩn
cấp.
Bộ trợ lực phanh (EBA) được thiết kế và chế tạo cùng trong bộ trợ lực chân
không và tổng phanh.
Cơ cấu lắp ráp pê-đan phanh.
Pê đan phanh có lắp một cơ cấu an toàn, cơ cấu này có thể cắt sự liên kết
giữa pê-đan phanh và tổng bơm trong trường hợp va chạm lớn xảy ra từ phía trước
xe với mục đích là bảo vệ chân người lái xe không bò tổn thương.
Khi va chạm ở một mức độ nào đó thì sự liên kết cơ khí giữa cần đẩy piston

Hệ thống đèn trong xe, hệ thống đèn cảnh báo, hệ thống sấy kính sau, hệ
thống gạt mưa với chế độ gián đoạn, bảo vệ ắcquy, hệ thống khóa cửa, hệ thống
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
17
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
khóa khoang chứa hàng, hệ thống khóa trung tâm, hệ thống khóa kép, lập trình bộ
điều khiển từ xa, hệ thống cảnh báo trộm, hệ thống kính điện và kính mui xe.
2.2.10 Hệ thống điều hoà không khí
Hệ thống điều hoà không khí dùng trên xe Ford Escape là một hệ thống phụ
có nhiệm vụ làm sạch, làm mát, làm khô và tuần hoàn không khí bên trong xe.
Máy điều hoà không khí là một hệ thống làm lạnh cơ bản, bao gồm hệ thống
phân phát khí và hệ thống điều khiển nhiệt độ. Các thành phần trong hệ thống liên
kết với nhau bằng các đường ống, các ống nối mềm và dây dẫn điện.
Hệ thống điều hòa không khí trên xe Ford Escape sử dụng một dàn lạnh
trước được bố trí bên dưới bảng táp-lô.
Ống tiết lưu nằm giữa dàn nóng và dàn lạnh.
Lọc ga được lắp giữa dàn lạnh và dàn nóng.
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
18
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ
Ô tô là một phương tiện vận tải đa dạng và linh hoạt được dùng vào việc vận
chuyển hàng hoá và hành khách, góp phần vào sự phát triển kinh tế.
Trên ô tô bao gồm nhiều cơ cấu và hệ thống, nhưng ở đây ta chỉ khảo sát hệ thống
lái. Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của xe. Trong quá
trình chuyển động trên đường hệ thống lái có ảnh hưởng rất lớn đến sự an toàn
chuyển động nhất là ở tốc độ cao, do đó mà chúng đã không ngừng cải thiện để
ngày được hoàn hảo hơn.
3.1 Công dụng, phân loại , yêu cầu
3.1.1 Công dụng

không được có độ rơ lớn; với xe có vận tốc > 100 km/h,độ rơ vành lái cho
phép không vượt quá 18
0
; với xe có vận tốc (25 ÷ 100) km/h, độ rơ vành
lái không vượt quá 27
0
.
- Với hệ thống lái không có trợ lực, số vòng quay toàn bộ của vành lái
không được vượt quá 5 vòng, tương ứng với góc quay bánh xe dẫn hướng
phía trong về cả hai phía kể từ vò trí trung gian là 35
0
. Ở các vò trí biên
cần phải có vấu tỳ hạn chế quay của bánh xe.
- Với hệ thống lái có trợ lực, khi hệ thống trợ lực có sự cố hư hỏng vẫn có
thể điều khiển được xe.
3.1.3 Phân loại :
+ Theo cách bố trí vô lăng chia ra :
- Vô lăng bố trí bên trái ( theo luật đi đường bên phải )
- Vô lăng bố trí bên phải ( theo luật đi đường bên trái )
+ Theo kết cấu cơ cấu lái chia ra các loại :
- Trục vít – cung răng.
- Trục vít – con lăn.
- Trục vít chốt quay.
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
20
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
- Bánh răng – thanh răng
- Thanh răng liên hợp ( gồm trục vít – ê cu – bi – thanh răng – cung răng )
+ Theo kết cấu và nguyên lý làm việc của cường hoá lái chia ra :
- Cường hoá thuỷ lực;

Kết cấu hệ thống lái đơn giản dễ chế tạo, gía thành rẻ
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
1
2
22
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
Nhược điểm :
Hệ thống lái bò rung động khi một trong các bánh xe rung động
Ưu điểm của hệ thống treo độc lập :
Cho phép tăng độ võng tónh và động của hệ thống treo, nhờ đó tăng được độ
êm dòu chuyển động.
Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô
men con quay.
Tăng khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn đònh của
xe.
Nhược điểm :
Giá thành đắt, kết cấu phức tạp.
Do đó ở xe Ford Escape người ta chọn hệ thống lái với cơ cấu treo độc lập.
3.2.2 Các chi tiết và bộ phận chính
3.2.2.1 Vô lăng
Vô lăng hay còn gọi là bánh lái thường có dạng hình tròn với các nan hoa,
dùng để tạo và truyền mô men quay do người lái tác dụng lên trục lái. Các nan hoa
có thể bố trí đối xứng hoặc không , đều hay không đều tuỳ theo sự thuận tiện khi
lái.
Bán kính vô lăng được chọn phụ thuộc vào loại xe và cách bố trí chổ ngồi
của người lái, dao động từ 190 mm ( đối với xe du lòch cỡ nhỏ ) đến 275 mm ( đối
với xe tải và khách cỡ lớn ).
3.2.2.2 Trục lái
Trục lái là một đòn dài có thể đặc hoặc rỗng, có nhiệm vụ truyền mô men từ
vô lăng xuống cơ cấu lái. Độ nghiêng của trục lái sẽ quyết đònh góc nghiêng của

i
ω
được chọn xuất phát từ điều kiện là : đảm bảo cho góc quay cần thiết của
vô lăng để quay các bánh dẫn hướng từ vò trí trung gian đến các vò trí biên không
lớn hơn 1,8 vòng đối với ô tô du lòch và không lơn hơn 3 vòng đối với ô tô tải và
khách, nhằm đảm bảo yêu cầu động cơ cao và thuận tiện điều khiển khi xe quay
vòng.
Gía trò của i
ω
phụ thuộc loại và cỡ xe, thường nằm trong giới hạn (13 ÷ 22 )
đối với ô tô du lòch và ( 20 ÷ 25 ) đối với ô tô tải và khách, trong một số trường hợp
có thể tới 40.
i
ω
có thể được thiết kế không đổi hoặc thay đổi theo góc quay của vô lăng.
Cơ cấu lái có i
ω
thay đổi thường được dùng trong hệ thống lái không có cường hoá.
Mặc dù kết cấu không phức tạp nhưng tính công nghệ kém hơn nên đắt hơn so với
loại cơ cấu lái có i
ω
thay đổi.
Quy luật thay đổi i
ω
có một số dạng khác nhau tuỳ thuộc vào loại, kích cỡ và
tính năng của xe.
SVTH : Nguyễn Văn Trúc_ Lớp 25C4 GVHD : Nguyễn Việt Hải
24
Đồ án TN : Khảo sát hệ thống lái xe Ford Escape
Quy luật thay đổi i