Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô hoạt động như thế nào? Chắc chắn bạn sẽ phát hiện ra rất nhiều điều thú vị khi tìm hiểu nó. Và hôm nay Tuấn Anh Auto sẽ cùng nghiên cứu với bạn về nguyên lý hoạt động của hệ thống lái cùng một số hệ thống chuyển hướng cơ bản nhé!
Giới thiệu chung về hệ thống lái trên ô tô
Chắc hẳn bạn sẽ cảm thấy khá ngạc nhiên bởi khi ô tô di chuyển, các bánh xe ở trước thường không đi theo cùng 1 hướng? Nguyên nhân là do đâu? Nên nhớ muốn ô tô di chuyển mượt thì các bánh trước sẽ phải chuyển động theo một đường tròn riêng biệt. Nhất là những bính xe trong có bán kính đường tròn nhỏ hơn nên sẽ gặp khó khăn hơn rất nhiều khi quay vòng nếu so với các bánh ở ngoài.
Từ khi ô tô ra đời tới nay đều sẽ tồn tại cặp cơ cấu lái không giống nhau. Để dễ hiểu thì có thể tóm tắt chung nhất là cơ cấu Rack-and-pinion (bánh răng – thanh răng), cơ cấu recirculating ball (trục vít – bánh vít).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô
Muốn biết chính xác nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô thì trước tiên chúng ta sẽ phải biết được nguyên lý hoạt động của bánh răng & thanh răng.
Xem thêm: Tổng hợp những cách chỉnh đèn pha ô tô hiệu quả nhất 2019.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô tại cơ cấu bánh răng – thanh răng.
- Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng được sử dụng phổ biến và được ưa chuộng nhất hiện nay. Một số loại xe thường hay dùng loại cơ cấu này là xe du lịch và xe ô tô tải nhỏ, xe ô tô SUV. Cơ cấu lái này có khá đơn giản, không hề phức tạp nó chỉ có một bánh răng được nối trực tiếp vào một ống kim loại cùng một thanh nối được nối vào 2 đầu mút bánh răng.
- Bánh răng có hình tròn sẽ được nối trực tiếp với trục tay lái. Nếu bạn xoay vòng lái thì sẽ khiến bánh răng được quay, kéo theo đó chính là thanh răng. Thanh nối ở các đầu răng sẽ được gắn trực tiếp với cánh tay đòn trục xoay.
- Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô lúc này của cặp bánh răng – thanh răng chính là: chuyển đổi việc chuyển động của vành tay lái sang chuyển động thẳng để điều chỉnh hướng xe đi. Ngoài ra nó còn có khả năng giảm tốc, tăng thêm lực giúp bánh xe chuyển hướng một cách dễ dàng và chính xác nhất.
- Hầu hết các mẫu xe ô tô hiện nay đều phải xoay vành tay lái ba đến bốn vòng thì mới chuyển được hướng xe từ tận cùng bên phải sang tận cùng bên trái, hay theo chiều ngược lại. Tỉ số truyền đại diện cho mối quan hệ của góc bánh xe đổi hướng với góc quay của vành tay lái.
Cụ thể, khi vòng tay lái ô tô thực hiện quay một vòng (360 độ) lúc này chiếc xe sẽ đổi hướng khoảng 20 độ, tỷ số lái sẽ được tính bằng công thức 360 ÷ 20 bằng 18÷ 1. Điều này đồng nghĩa với việc người lái sẽ phải quay vành tay lái thật nhiều thì bánh xe mới có thể thành công đổi hướng theo một khoảng cách được thiết lập trước. Nhưng tỷ số truyền cao chắc chắn sẽ không đem lại hiệu quả lớn giống như tỷ số truyền thấp.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô tại cơ cấu bánh răng-thanh răng có trợ lực
Trong trường hợp này, bánh răng sẽ có thiết kế đôi chút khác biệt so với loại thường. Bánh răng lúc này có cấu tạo là một xi lanh cùng 1 piston ngay ở giữa. Piston và thanh răng được nối trực tiếp cùng nhau. Xung quanh piston sẽ có 2 đường dẫn chất lỏng.
Cơ cấu bánh răng – thanh răng có trợ lực
Khi đó có 1 dòng chất lỏng áp suất cao sẽ được bơm trực tiếp vào đường ống để đẩy piston di chuyển và khiến thanh răng cũng phải dịch chuyển cùng. Theo đó, bạn lái sang phía nào đi chăng nữa thì cũng sẽ nhận được sự trợ giúp của hệ thống thủy lực.
Cơ cấu lái recirculating ball (trục vít – bánh vít)
Đây là loại cơ cấu được dùng nhiều nhất trong nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô của xe tải và xe ô tô SUV. Sự kết nối của các bộ phận trong cơ cấu trục vít – bánh vit sẽ có điểm khác so với bánh răng – thanh răng.
Nếu thực hiện xoay vòng lái thì êcu sẽ trực tiếp quay theo. Thông thường nếu bạn lựa chọn xoay chiếc êcu này, nó thì nó sẽ ăn sâu vào bên trong của khối kim loại ( Áp dụng nguyên tắc ren sẽ chuyển động ngược lại. Chính yếu tố này sẽ khiến các bánh răng ăn khớp cùng khối kim loại, khiến cánh tay đòn bị di chuyển và bánh xe sẽ chuyển hướng ngay.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô bơm thuỷ lực
Bơm thủy lực được dùng để hỗ trợ cho nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô hiệu quả nhất, kiểu dáng thường được dùng nhiều nhất có hình cánh gạt. Bơm thủy động sẽ hoạt động thông qua mômen động cơ trong giai đoạn puli – đai. Mômen này có khá nhiều cánh(van) giúp di chuyển hiệu quả trong các rãnh rôto. Trong trường hợp rôto quay, lực ly tâm sẽ tác động lên khiến các cánh gạt này bị bị bật giá và vây kín vào ô van. Cùng lúc dầu thuỷ lực cũng sẽ bị kéo xuống nơi có áp suất thấp và cho ra ở một nơi có áp suất cao.
Nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái trong tương lai
Cụ thể là trong trường hợp này vòng tay lái sẽ có hoạt động tương tự như một bàn phím của máy tính. Nó có thể chỉ đạo cho xe hiểu cần phải làm gì với bánh xe đồng thời sẽ có một số mô tơ điện để thông báo về những thứ mà xe đã làm với người lái.
Nguyên lý làm việc của hệ thống trợ lực lái trong tương lai
Đầu ra của hệ thống trợ lực lái trong tương lai sẽ được sử dụng điều khiển những hệ thống lái cơ giới hoá. Và nó có thể làm tăng thêm khoang chứa động cơ , giảm tiếng ồn trong cabin hiệu quả.
Trên đây đều là những thông tin giúp bạn hiểu hơn về nguyên lý hoạt động của hệ thống lái trên ô tô. Hy vọng bạn đọc có thể nhận nhiều tin tức hay và đừng quên thường xuyên ghé thăm chuyên mục blog xe của chúng tôi nhé!
Xem thêm:
>> Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của hệ thống đánh lửa trên ô tô
>> Những kinh nghiệm lùi xe vào chuồng hiệu quả cho tài xế 2019
