Trong quá trình lái xe, ô tô cần thay đổi hướng lái thường xuyên theo ý muốn của người lái, đó được gọi là việc điều khiển xe. Đối với các phương tiện có bánh, cách thực hiện việc điều khiển xe là người lái làm cho các bánh xe (vô lăng) trên trục lái (thường là trục trước) của xe lệch một góc nhất định so với trục dọc của xe thông qua một bộ cơ cấu được thiết kế đặc biệt. Khi xe đang chạy thẳng, vô lăng thường bị ảnh hưởng bởi lực cản ngang của mặt đường và tự động lệch để thay đổi hướng lái. Lúc này, người lái cũng có thể sử dụng cơ cấu này để lệch vô lăng theo hướng ngược lại, nhằm khôi phục lại hướng lái ban đầu của xe. Bộ cơ cấu đặc biệt được sử dụng để thay đổi hoặc khôi phục hướng lái của xe được gọi là hệ thống lái xe (thường được gọi là hệ thống lái xe). Do đó, chức năng của hệ thống lái xe là đảm bảo rằng xe có thể được điều khiển và lái theo ý muốn của người lái. [1]
Nguyên tắc xây dựng, biên tập, phát sóng
Hệ thống lái trên ô tô được chia thành hai loại: hệ thống lái cơ khí và hệ thống lái trợ lực.
Hệ thống lái cơ khí
Hệ thống lái cơ khí sử dụng sức mạnh thể chất của người lái làm năng lượng lái, trong đó tất cả các bộ phận truyền lực đều là cơ khí. Hệ thống lái cơ khí bao gồm ba phần: cơ cấu điều khiển lái, hộp số lái và cơ cấu truyền động lái.
Hình 1 thể hiện sơ đồ cấu tạo và bố trí của hệ thống lái cơ khí. Khi xe rẽ, người lái tác dụng mô-men xoắn lái lên vô lăng 1. Mô-men xoắn này được truyền đến hộp số lái 5 thông qua trục lái 2, khớp nối vạn năng lái 3 và trục truyền động lái 4. Mô-men xoắn được khuếch đại bởi hộp số lái và chuyển động sau khi giảm tốc được truyền đến cần gạt lái 6, sau đó được truyền đến cần khớp lái 8 cố định trên khớp lái trái 9 thông qua thanh nối thẳng lái 7, nhờ đó khớp lái trái và vô lăng bên trái mà nó đỡ được truyền chuyển động lệch hướng. Để làm lệch hướng khớp lái phải 13 và vô lăng bên phải mà nó đỡ một góc tương ứng, một cơ cấu lái hình thang cũng được cung cấp. Cơ cấu lái hình thang bao gồm các tay đòn hình thang 10 và 12 cố định trên khớp lái trái và phải và một thanh nối lái 11 có hai đầu được nối với các tay đòn hình thang bằng khớp cầu.
Hình 1. Sơ đồ cấu tạo và bố trí của hệ thống lái cơ khí.
Hình 1. Sơ đồ cấu tạo và bố trí của hệ thống lái cơ khí.
Toàn bộ các bộ phận từ vô lăng đến trục truyền động lái thuộc về cơ cấu điều khiển lái. Toàn bộ các bộ phận (trừ khớp lái) từ cần gạt lái đến hình thang lái thuộc về cơ cấu truyền động lái.
hệ thống lái trợ lực
Hệ thống trợ lực lái là hệ thống lái sử dụng cả sức mạnh thể chất của người lái và công suất động cơ làm năng lượng lái. Trong điều kiện bình thường, chỉ một phần nhỏ năng lượng cần thiết để lái xe được cung cấp bởi người lái, phần lớn còn lại được cung cấp bởi động cơ thông qua thiết bị trợ lực lái. Tuy nhiên, khi thiết bị trợ lực lái bị hỏng, người lái thường phải có khả năng tự mình thực hiện việc lái xe. Do đó, hệ thống trợ lực lái được hình thành bằng cách bổ sung một bộ thiết bị trợ lực lái trên nền tảng của hệ thống lái cơ khí.
Đối với xe tải hạng nặng có tổng khối lượng tối đa hơn 50 tấn, khi hệ thống trợ lực lái bị hỏng, lực mà người lái tác dụng lên khớp lái thông qua hệ thống truyền động cơ khí không đủ để làm lệch vô lăng và thực hiện việc lái. Do đó, hệ thống trợ lực lái của những loại xe này cần phải đặc biệt đáng tin cậy.
Hình 2. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái trợ lực thủy lực.
Hình 2. Sơ đồ cấu tạo của hệ thống lái trợ lực thủy lực.
Hình 2 là sơ đồ cấu tạo của hệ thống trợ lực lái thủy lực và cách bố trí đường ống của thiết bị trợ lực lái thủy lực. Các bộ phận thuộc thiết bị trợ lực lái bao gồm: bình chứa dầu trợ lực lái 9, bơm dầu trợ lực lái 10, van điều khiển trợ lực lái 5 và xi lanh trợ lực lái 12. Khi người lái xoay vô lăng 1 ngược chiều kim đồng hồ (lái sang trái), cần gạt trợ lực lái 7 dẫn động thanh nối thẳng trợ lực lái 6 di chuyển về phía trước. Lực kéo của thanh nối thẳng tác động lên cần khớp lái 4, và được truyền đến cần hình thang 3 và thanh nối thẳng trợ lực lái 11, làm cho nó di chuyển sang phải. Đồng thời, thanh nối thẳng trợ lực lái cũng dẫn động van trượt trong van điều khiển trợ lực lái 5, sao cho buồng bên phải của xi lanh trợ lực lái 12 được nối với bình chứa dầu trợ lực lái với áp suất bề mặt chất lỏng bằng không. Dầu áp suất cao của bơm dầu 10 đi vào khoang bên trái của xi lanh trợ lực lái, do đó lực thủy lực hướng sang phải tác động lên pít tông của xi lanh trợ lực lái được truyền đến thanh nối 11 thông qua cần đẩy, đồng thời làm cho thanh nối chuyển động sang phải. Bằng cách này, một mô-men xoắn lái nhỏ do người lái tác động lên vô lăng có thể khắc phục được mô-men xoắn cản lái tác động lên vô lăng từ mặt đất.
