Cấu tạo ô tô _ Tập 2

Phần 2. Điều khiển ô tô Chương 5. Hệ thống lái 5.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại 5.2 Cơ cấu lái 5.3 Dẫn động lái 5.4 Trợ lực lái 5.5 Hệ thống lái trên xe điển hình Chương 6. Hệ thống phanh 6.1 Công dụng, yêu cấu, phân loại 6.2 Cơ cấu phanh 6.3 Dẫn động phanh Phần 3. Treo đỡ vận hành và các thiết bị phụ Chương 7 Hệ thống treo 7.1 Công dụng, yêu cấu kỹ thuật, phân loại 7.2 Cấu tạo hệ thống treo Chương 8 Khung xe, bánh xe 8.1 Khung xe 8.2 bánh xe Chương 9. Thiết bị phụ trên xe

MỤC LỤC

Mục lục

Trang

Phần2 Điều khiển ô tô ………….…… ………….….

……… 3

Chương5 Hệ thống lái ………

……… 3

5.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại ……….…

……… 3

5.2 Cơ cấu lái ……… 5

5.3 Dẫn động lái ………

……… 11

5.3.1 Dẫn động lái ở 2 bánh trước ……… 11

5.3.2 Dẫn động lái ở 4 bánh ………

……… 13

5.3.3 Đặc tính hình học của dẫn động lái ……….… …… … 15

5.4 Trợ lực lái ……….………… ………

…… 32

5.5 Hệ thống lái trên xe điển hình ………

……… 41

Chương 6 Hệ thống phanh ……….

……… 65

6.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại ……….…

……… 67

6.2 Cơ cấu phanh ……… ………

……… 76

6.3 Dẫn động phanh ……….… 76

6.3.1 Dẫn động phanh tay

6.3.2 Dẫn động phanh chân ……….

……… 77

6.3.2.1 Dẫn động phanh thuỷ lực ……… 77

6.3.2.2 Dẫn động phanh khí nén ………

……… 146

6.2.3.3 Dẫn động phanh thuỷ khí – khí kết hợp …………

…… …… 192

Phần 3 Treo đỡ vận hành và các thiết bị phụ ……….………… 200

Chương 7 Hệ thống treo ……… ………

……… 200

7.1 Công dụng, yêu cần kỹ thuật, phân loại ……

……….……… 200

7.2 Cấu tạo hệ thống treo ……… ……….………

……… 201

Chương 8 Khung xe, bánh xe ……….

……….217

8.1 Khung xe ……… ………

………217

8.2 Bánh xe ……… 219

Chương 9 Thiết bị phụ trên xe…………

……… 225

9.1 Hệ thống điều chỉnh áp suất hơi lốp … ………

……… 225

9.1.1 Công dụng ………

……… 225

9.1.2 Kết câu ……… 225

9.2 Hệ thống tời ………

……… ….230

9.2.1 Công dụng ……….

…230 9.2.2 Kết cấu……….………

….230 9.3 Hệ thống nâng hạ thùng xe ………

……… …236

9.3 1 Công dụng ……… …………

……… 236

9.3 2 Kết câu ………

……… 236

9.3.3 Quá trình làm việc ………

……… 237

Tài liệu tham khảo ………

……….239

Phần 2 ĐIỀU KHIỂN Ô TÔ Chương 5 HỆ THỐNG LÁI 5.1 Công dụng, yêu cầu, phân loại.

5.1.1 Công dụng

Hệ thống lái của ô tô dùng để thay đổi hướngchuyển động và giữ cho xe chuyển động ổn định theohướng xác định

-Ô tô có thể quay vòng với bán kính nhỏ, trong thờigian ngắn trên một diện tích hẹp

-Lực cần thiết tác dụng lên vành tay lái phù hợp

-Ô tô có động học quay vòng đúng Khi quay vòngcác bánh xe của tất cả các cầu phải lăn theo cácđường tròn đồng tâm, điều kiện này không đượcđảm bảo lốp sẽ bị trượt khi quay vòng là do lốp nhanhmòn và công suất bị tiêu hao cho lực ma sát trượt

-Người lái có cảm giác khi quay vành tay lái và giảmđược va đập do tác dụng của mặt đường lên vành taylái

-Ô tô chuyển động thẳng phải ổn định

5.1.3 Phân loại

5.1.3.1 Phân loại theo cách bố trí vành tay lái:

Vành tay lái bố trí bên trái (khi chiều chuyển độngthuận theo luật giao thông là bên phải như các nướcViệt Nam, Pháp, Nga .)

Vành tay lái bố trí bên phải (khi chiều chuyển độngthuận theo luật giao thông là bên trái như ở các nướcAnh, Nhật, Thuỷ Điển)

5.1.3.2 Phân loại theo kết cấu của cơ cấu lái:

+Loại trục vít-bánh vít

+Loại trục vít-cung răng

+Loại trục vít-con lăn

+Loại liên hợp

5.1.3.3 Phân loại theo nguyên lý làm việc của bộ trợ lực:

+Loại trợ thuỷ lực

+Loại trợ lực khí (gồm cả trợ lực chân không)

+Loại trợ lực điện

5.1.4 Sơ đồ và nguyên lý làm việc chung của hệ thống lái

Hình 5-1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống lái cơ khí

1-Vành tay lái; 2- Trục lái; 3-Trục các đăng; 4- Cơ cấu lái; 5,10- Đòn kéo bên; 6,9- Cam quay; 7- Đòn quay ngang; 8- Dầm cầu; 11- Thanh lái ngang; 12-Đòn kéo dọc; 13- Đòn quay đứng; 14- Đòn quay đứng.

Hệ thống lái cơ khí trên ô tô bao gồm các bộ phận:Vành tay lái; trục tay lái, cơ cấu lái; dẫn đđộng lái Các

bộ phận của hệ thống lái đđược bố trí theo sơ đđồ hình (5-1).Vành tay lái (1) được lắp chặt với trục lái (2) đđầu còn lạicủa trục lái đđược lắp chặt với trục cơ cấu lái(4) qua trục cácđđăng (3)

Dẫn đđộng lái gồm đòn quay đứng(13), đòn kéodọc(12), đòn quay ngang (7), đòn kéo bên (5), (10), thanhlái ngang(11), trong đó hai đòn kéo bên, thanh1áingang, dầm cầu tạo thành hình thang lái.

Vành tay lái có nhiệm vụ tạo ra mô men lái cần thiếtkhi có lực tác dụng, vành tay lái có dạng hình tròn đđượcnối với moay ơ bằng then hoa

Cơ cấu lái có nhiệm vụ biến chuyển đđộng quay tròn củavành tay lái thành chuyển đđộng góc trong mặt phẳngthẳng đđứng của đtrục quay đứng với tỉ số truyền cần thiết

Dẫn đđộng lái có nhiệm vụ truyền mô men từ cơ cấu láitới các bánh xe dẫn hướng với tỉ số truyền cần thiết, đồng thờiđảm bảo động học quay vòng đúng của ô tô

Khi người lái giữ tay lái ở vị trí trung gian, các bánh xedẫn hướng ở vị trí chuyển đđộng thẳng Khi quay vòng ô tôngười lái quay vành tay lái, thông qua hệ thống láicác bánh xe dẫn hướng sẽ quay xung quanh trụ đứng về phíaquay vòng Khi thôi quay vòng hoặc các bánh xe dẫnhướng bị lệch ra khỏi vị trí trung gian, do tác dụng của các lựcngẫu nhiên trong trường hợp ô tô chuyển đđộng thẳng, theogiáo trình “Lý thuyết ôtô” các bánh xe dẫn hướng sẽ tựđđộng trở về vị trí chuyển đđộng thẳng dưới tác dụng của cácmô men ổn định

5.2 Cơ cấu lái

Cơ cấu lái là bộ phận giảm tốc bảo đđảm biến chuyển đđộngquay tròn của vành tay lái thành chuyển động góc củatrục đòn quay đđứng, đồng thời làm tăng mô men tác dụngcủa người lái đến các bánh xe dẫn hướng Phần lớn các yêucầu của hệ thống lái do cơ cấu lái đảm bảo, vì vậy cơ cấu láiphải thoả mãn các yêu cầu sau:

-Có thể quay cả hai chiều đđể đảm bảo sự chuyển động ổnđịnh cần thiết của ô tô

-Có hiệu suất truyền lực cao để đảm bảo lái nhẹ Trong đó:Hiệu suất thuận (theo chiều từ vành tay lái xuống các bánh

xe dẫn hướng) cần lớn hơn hiệu suất nghịch (theo chiều từ cácbánh xe dẫn hướng tới vành tay lái) để các va đập từ mặtđường được triệt tiêu phần lớn khi truyền qua cơ cấu lái

-Đảm bảo giá trị tỉ số truyền có thể thay đổi được theo gócquay vành tay lái khi cần thiết

5.2.1 Các thông số cơ bản của cơ cấu lái

thích hợp nhất đđược biểu diễn trên hình (5-2)

Hình 5-2 Quy luật thay đổi tỷ số truyền của cơ

cấu lái

Từ đđồ thị ta thấy: Trong phạm vi góc quay (-900 <  <900)thì tỷ số truyền của cơ cấu lái có giá trị cực đđại, đđảm bảo ôtô chuyển đđộng thẳng ổn đđịnh vàđđiều khiển nhẹ nhàng Khigóc quay (-900 >  >900) thì ic giảm nhanh trong khoảng (50o-

100o) sau đđó có giá trị gần như không đổi, đảm bảo cho ôtô có khả năng quay vòng tốt vì trong phạm vi này nếu quayvành tay lái một góc nhỏ sẽ làm cho bánh xe dẫn hướngquay một góc lớn Cơ cấu lái có tỷ số truyền thay đđổi về kếtcấu không phức tạp hơn cơ cấu lái có tỷ số truyền khôngđổi, nhưng về công nghệ chế tạo phức tạp hơn

Trong hệ thống lái có trợ lực, việc thay đđổi tỷ số truyền của

cơ cấu lái không phải là vấn đđề quan trọng, vì trong qúatrình làm việc cơ cấu lái chủ yếu dùng đđể đđóng mở hệthống van của bộ phận trợ lực vàđđảm bảo động học của hệthống, nhưng giá trị tỷ số truyền phải tương đối cao để đềphòng khi bộ trợ lực hỏng người lái vẫn điều khiển được ôtô

-Hiệu suất thuận:

Là hiệu suất tính theo chiều truyền lực từ trục lái xuốngđòn quay đứng Đối với cơ cấu lái cần phải có hiệu suất thuậncao, vì hiệu suất thuận càng cao thì lái càng nhẹ

Hiệu suất thuận t được xác đđịnh theo biểu thức:

1 1

N

N N

N



Trong đđó : N1- Công suất dẫn đđến trục lái

Nr- Công suất mất mát do ma sát trong cơcấu lái

N

N N

N



Trong đđó: N2- Công suất trên trục của đòn quay đđứng

Nr- Công suất mất mát do ma sát trong cơ cấulái

Hiệu suất nghịch của cơ cấu lái phải nhỏ hơn hiệu suất thuậnđđể đđảm bảo triệt tiêu các va đập của mặt đường ở trênvành tay lái Nhưng giá trị của hiệu suất nghịch không đđượcquá nhỏ đđể vành tay lái có thể tự trở về vị trí trung giandưới tác dụng của mô men ổn định Vì vậy để đảm bảo khả năng

tự trở về vị trí trung gian của vành tay lái và hạn chế sựvađđập từ mặt đđường lên vành tay lái, cơ cấu lái phảiđđảmbảo giá trị hiệu suất nghịch trong giới hạn nhấtđđịnh

5.2.2 Cấu tạo một số loại cơ cấu lái:

Theo nguyên lý làm việc cơ cấu lái có thể loại cơ cấulái trục vít – bánh vít nhưng rất ít được sử dụng, vì hiệu suất

truyền đđộng thấp, trọng lượng và kích thước lớn, điều chỉnhkhó khăn Vì vậy hiện nay trên ô tô thường dùng các loại

cơ cấu lái: Trục vít – cung răng, trục vít – con lăn và loại liênhợp Sơ đồ cấu tạo của các loại cơ cấu lái trục vít – cung răng,trục vít con lăn và loại trục vít – đai ốc – thanh răng – cungrăng (hình 5-3)

5.2.2.1 Cơ cấu lái trục vít- cung răng

Trong cơ cấu lái, cung răng (1)có răng nghiêng ở mặtbên đđược chế tạo liền với trụcđđòn quay đứng và ăn khớpvới trục vít (2) Khi làm việc trục vít ăn khớp với răngcủa cung răng trên toàn bộ chiều dài răng, do đó giảmđược áp suất riêng và ứng suất tiếp xúc trên răng

Vì vậy loại cơ cấu lái trục vít - cung răng được sử dụngtrên một số ô tô tải có tải trọng lớn như ô tô URAL375D Khe hở ăn khớp giữa trục vít và cung răng đượcđiều chỉnh trong quá trình sử dụng bằng cách dịchchuyển vị trí của cung răng theo chiều dọc cung

Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít –cung răng được xácđịnh theo biểu thức:

t

R



Trong đó: t - Bước của ren vít

Ro- Bán kính vòng tròn cơ sở của cungrăng

1-Trục vít; 2- Cung răng; 3- Trục con lăn; 4- Con lăn; Trục đòn quay đứng; 6-Đòn quay đứng; 7- Đòn kéo dọc; 8- Mũ ốc; 9- Ống dẫn bi; 10-Viên bi

5-Tỷ số truyền của cơ cấu lái trục vít-cung răng có giá trịkhông đổi, hiệu suất thuận khoảng 0.5, hiệu suấtnghịch khoảng 0.4

5.2.2.2 Cơ cấu lái loại trục vít-con lăn.

Trong cơ cấu trục vít (1) dạng gơlôbốit ăn khớp với conlăn (4) lắp quay trơn trên trục (3) bằng các ổ lăn, trụccủa con lăn được chế tạo liền với giá của trục đònquay đứng (5) Con lăn có thể có một, hai hoặc bavòng răng tuỳ thuộc vào lực cần truyền của cơ cấulái

Để đđiều chỉnh khe hở ăn khớp giữa trục vít vàcon lăn, trong cơ cấu lái con lăn được đặt lệch tâm vớitrục vít một khoảng = (57)mm, khi điều chỉnh cầndịch chuyển vị trí của con lăn cùng với trục đòn quayđứng

Cơ cấu lái loại trục vít- con lăn có kết cấu gọn, khảnăng chống mòn cao và có hiệu suất cao Vì diện tíchtiếp xúc khi ăn khớp của trục vít gơlôbốit lớn hơntrục vít dạng trụ thường nên áp suất riêng trên răngnhỏ, lực tác dụng lên con lăn được phân ra nhiềuvòng răng nên mỗi vòng răng chịu ít lực hơn và masát giữa trục vít và con lăn trong quá trình ăn khớp làdạng ăn khớp lăn

Tỷ số truyền cơ cấu lái loại trục vít-con lăn tại vị trítrung gian được xác định theo biểu thức:

1 2

t - Bước của ren vít

r2 - Số vòng răng của con lăn

Tỷ số truyền cơ cấu lái ic sẽ giảm từ vị trí giữa đến vịtrí ngoài theo quy luật biểu diễn trên hình (5-2) Hiệusuất thuận của cơ cấu lái loại trục vít-con lăn khoảng(0.65  0.7), hiệu suất nghịch vào khoảng 0.5

Cơ cấu lái trục vít –con lăn hiện nay được sử dụngrộng rãi trên các loại ô tô có tải trọng nhỏ và tảitrọng trung bình như ô tô GAZ-66, GAZ -53…

5.2.2.3 Cơ cấu lái loại liên hợp.

Trong cơ cấu lái trục vít (1) ăn khớp với mũ ốc (8)qua các viên bi cầu (10) nằm theo rãnh đường ren vít,mũ ốc được làm liền hoặc lắp chặt với thanh răng,cung răng (2) được chế tạo liền với trục đòn quayđứng Nhờ có dãy bi cầu mà ma sát giữa trục vít vàmũ ốc là dạng ma sát lăn, để đảm bảo cho sự tuầnhoàn của các viên bi tại điểm đầu và điểm cuốiđường ren vít được khoan các lỗ lắp ống dẫn bi hìnhdạng chữ U(9)

Trong cơ cấu lái loại liên hợp khe hở giữa trục vít vàmũ ốc được điều chỉnh bằng cách thay thế các viên

bi theo các nhóm kích thước, khe hở giữa thanh răng vàcung răng được điều chỉnh bằng cơ cấu điều chỉnh khirăng của thanh răng và cung răng có chiều dày vàchiều cao thay đổi

Cơ cấu lái loại liên hợp có hiệu suất thuận và hiệusuất nghịch cao, có tỷ cố truyền lớn và kích thướcnhỏ gọn, vì vậy được sử dụng rộng rãi trong các hệthống lái có trợ lực của các ô tô vận tải với tảitrọng trung bình và lớn như: Zil-130, Zil-131, KRAZ-255B,KaMAZ-5320…

Tỷ số truyền của cơ cấu lái loại liên hợp được xácđịnh theo biểu thức:

1 0

t - Bước của ren vít

5.2.2.4 Kiểu thanh răng- bánh răng

Cơ cấu lái kiểu thanh răng bánh răng được dùngphổ biến trên ôtô du lịch ngày nay, nhờ các ưu điểm:

-Kết cấu đơn giản

-Gọn nhẹ

-Động tác xoay vành lái được dẫn động trực tiếphơn đối với các loại trên.

Hình 5-4 Cơ cấu lái kiểu thanh răng bánh răng

1- Che bụi; 2- Thanh răng; 3- Trục bánh răng; Khâu nối trong; 5- Đầu thanh kéo; 6- Thanh kéo; 7- Bánh răng; 8- Vỏ.

4-Hình (5-4) giới thiệu cơ cấu lái kiểu thanh răngbánh răng của ô tô Chrysler Gồm hai chi tiết chính làthanh răng đóng vai trò của cần kéo ngang (đòn kéongang) và bánh răng (pinion gear) Bánh răng gắn nơiđầu cuối trụ lái luôn luôn khớp răng với thanh răng.Hình (5-5) giới thiệu toàn bộ hệ thống lái trang bị kiểu

cơ cấu lái này Hệ thống lái được vẽ lúc xe đangđứng yên Khi ta quay vành lái sang trai sang phải, bánh

xe dẫn động thanh răng từ bên này sang bên kia làm

di động hai thanh kéo bên (tie rod) điều khiển cầnchuyển hướng Một khớp nối cacđăng (universel joint)và khớp nối mềm (Flexible coupling) được bố trí giữa trụlái (steering column) và trục bánh răng nhằm mục đíchngăn cản tiếng va đập của mặt đường truyền lênvành lái và cabin

Hình 5-5 Hệ thống lái loại cơ cấu lái bánh

do kích thước của vành lái và bánh răng (7) Đây làđiều bất lợi đối với ôtô tải Ôtô tải hạng nặngtrang bị cơ cấu lái loại trục vít – đai ốc – thanh răng –cung răng (loại liên hợp)

5.3 Dẫn động lái

5.3.1 Dẫn động lái ở 2 bánh trước

Dẫn đđộng lái ở 2 bánh trước bao gồm các chi tiếttruyền lực từ cơ cấu lái đđến cam quay của bánh xe dẫn hướng,trong đó đòn quay đđứng được lắp với trục bị động của cơ cấulái bằng then tam giác, các đòn dẫn đđộng lái được nốivới nhau bằng các thanh nối, hình thang lái được tạo bởihai đòn kéo bên, thanh lái ngang và dầm cầu, hình thanglái dùng để đảm bảo động học quay vòng đúng của ôtô

Khi cầu dẫn hướng có hệ thống treo phụ thuộc, tuỳ thuộcvào bố trí chung hình thang lái có thể ở phía trước hoặc saudầm cầu (hình 5-6a, b), thanh lái ngang trong hình thang láithường là loại liền được làm thẳng (khi cầu dẫn hướng bị động)hoặc cong (khi cầu dẫn hướng chủ động) Trong quá trình sửdụng chiều dài thanh lái ngang (4) của hình thang lái là

Hình 5-6 Sơ đồ hình thang lái ở cầu trước có hệ

thống treo phụ thuộc

1- Đòn kéo dọc; 2- Đòn quay ngang; 3- Đòn kéo bên; 4- Thanh lái ngang

Khi cầu dẫn hướng dùng hệ thống treo đđộc lập, để đảm bảo

sự dao động của bánh xe bên này không ảnh hưởng tớibánh xe bên kia Dẫn đđộng lái thường đđược bố trí theo sơ đồhình (5-7)

Hình 5-7 Dẫn động lái ở cầu dẫn hướng có hệ

thống treo độc lập

1- Cơ cấu lái; 2- Đòn quay đứng; 3- Đòn kéo giữa; Đòn kéo bên; 5- Thanh lái ngang; 6- Cam quay; 7- Giá.

4-Trong hệ thống lái cần phối hợp động học tốt vớihệ thống treo của ô tô, cơ cấu lái phải được đặtcùng phía với đầu cố định của bộ nhíp Khi đó quỹđạo dịch chuyển của đầu trước thanh lái dọc và điểmgiữa của bộ nhíp sẽ là các đường cong cùng phía đểlàm giảm sự giao động của các bánh xe dẫn hướng(hình 5-8a) Nếu cơ cấu lái và đầu cố định của nhípđặt về hai phía (hình 5-8b), các quỹ đạo dịch chuyển sẽngược hướng làm cho các bánh xe dẫn hướng bị lắckhi đi vào đường xấu

Hình 5-8 Sơ đồ phối hợp động học giữa hệ

thống lái với hệ thống treo

a) Cơ cấu lái và đầu cố định của bộ nhíp đặt cùng phía:

b) Cơ cấu lái và đầu cố định đặt về hai phía.

1-Bộ nhíp; 2-Thanh lái dọc; 3-Đầu cố định của bộ nhíp; 4-Đòn quay đứng.

Để giảm trọng lượng và tiết kiệm vật liệu cácđòn kéo của dẫn động lái đều được làm bằng thépống tròn và nối ghép với nhau bằng các khớp cầu.Cấu tạo các khớp cầu ở đòn kéo dọc (hình 5-9a) và

ở thanh lái ngang (hình 5-9b) gồm có:

Hình 5-9 Khớp cầu trong dẫn động lái

a) Khớp cầu ở noon kéo dọc; b) Khớp cầu ở thanh lái ngang.

1- Nắp; 2- Miếng đệm; 3- Chốt cầu; 4- Lò xo.

Chốt cầu (rô tuyn) (3) được lắp giữa các miếngđệm (2), lò xo (4) đảm bảo khe hở giữa chốt cầu vàcác miếng đệm luôn được triệt tiêu, ở khớp cầu củađòn kéo dọc lò xo (4) còn có tác dụng làm giảm các

va đập lên dẫn động lái và vành tay lái Ở thanh láingang vỏ của các khớp cầu được lắp với thanh nốibằng mối ghép ren để điều chỉnh được chiều dàithanh lái ngang, ren của vỏ các khớp cầu ở 2 đầu

thanh lái ngang có bước ren khác nhau nhằm đảm bảosự thuận lợi trong khi điều chỉnh.

5.3.2 Dẫn động lái ở cả 4 bánh

Các xe chuyên chạy trên đường xấu và xe quânsự thường được điều khiển lái ở cả bốn bánh (4WS).Khi điều khiển bánh trước chuyển hướng thì bánh saucũng chuyển hướng theo điều này làm gia tăng khảnăng chuyển hướng của xe nhất là khi xe quay vòng.Một số xe ôtô bình thường cũng dùng hệ thống 4WS.Việc điều khiển chuyển hướng lái ở 4 bánh được thựchiện bằng cơ khí hoặc bằng điện tử Sự chuyển hướngcủa bánh xe sau được thực hiện một cách tự động tuỳthuộc vào tốc độ của xe và góc chuyển hướng củacác bánh trước Ở tốc độ thấp các bánh xe sauchuyển hướng ngược với hướng của các bánh xetrước, còn ở tốc độ cao các bánh xe trước và sauchuyển theo cùng một hướng Điều này tạo ra sự ổnđịnh cao hơn khi xe quay vòng trái hoặc phải với tốc

độ cao.

5.3.2.1 Chuyển hướng lái bốn bánh bằng cơ khí.

Hình 5-11, là hệ thống chuyển hướng lái 4 bánhbằng cơ khí Nó dùng 1 trục lái để truyền chuyểnđộng quay của tay lái đến cơ cấu chuyển hướng phíasau Các bánh xe sau có thể chuyển động quay trêncác khớp cầu tương tự ở các bánh xe trước

Khi xe đang chạy ở tốc độ cao, nếu xoay nhẹ taylái, các bánh sau sẽ chuyển hướng một lượng nhỏcùng hướng với các bánh trước xoay 80, các bánh sausẽ xoay 1,50 cùng hướng

Hình 5-11 Hệ thống chuyển hướng lái 4 bánh

bằng cơ khí

Khi xoay tay lái 1 góc lớn hơn ở tốc độ thấp, cácbánh xe sau sẽ xoay ngược hướng với bánh trước Vídụ, nếu các bánh trước xoay 300, các bánh sau sẽ xoay

50 ngược hướng Trục lái đến cầu sau vận hành nhưmột bộ phận trong cơ cấu chuyển hướng sau đểchuyển đổi hướng xoay của các bánh sau

5.3.2.2 Chuyển hướng lái 4 bánh bằng điện tử.

Hình 5-12, môït hệ thống chuyển hướng lái bằngđiện tử

Hình 5-12 Hoạt động của hệ thống chuyển hướng lái 4 bánh điện tử khi xe quay vòng trái.

Khi quay vòng tay lái, áp suất thuỷ lực đặt lên cơcấu chuyển hướng phía trước, tác động lên van điềukhiển sau làm cho van trượt kiểu pít tông chuyển động.Dung dịch bị nén từ bơm trợ lực lái phía sau tới mộtphía của pít tông trong xilanh trợ lực Pít tông sẽ đẩycần chuyển hướng qua trái hoặc qua phải Việc điềukhiển tay lái (xoay nhiều hay ít, nhanh hay chậm) sẽđiều tiết áp lực dung dịch

Hoặc trong khi xe quay vòng trái (hình 5-12) Trong hệthống này, các bánh xe sau luôn luôn chuyển hướngcùng với các bánh xe trước Góc chuyển hướng củacác bánh xe sau tăng tỉ lệ với vận tốc, lực kéo Hệthống chỉ hoạt động khi vận tốc xe trên 48 Km/h,không hoạt động khi xe chạy lùi Một số xe có hệthống chuyển hướng lái 4 bánh bằng cơ điện Gócchuyển hướng của bánh sau tuỳ thuộc vào gócchuyển hướng của bánh trước và tốc độ xe Một trụcnối từ cơ cấu chuyển hướng sau để truyền chuyểnđộng của tay lái Cùng lúc đó, ECM gởi tín hiệu điềukhiển đến cơ cấu chuyển hướng sau Ở tốc độ thấp,các bánh xe sau quay ngược hướng với các bánh xetrước Ở tốc độ trên 35Km/h các bánh xe trước vàsau quay cùng hướng

5.3.3 Đặc tính hình học của dẫn động lái

Đặc tính hình học của dàn đầu ôtô liên quan đếngóc độ lắp ráp giữa các bánh xe dẫn hướng, các cơcấu lắp ráp chúng vào sườn xe, giúp cho hệ thốnglái hoạt động ổn định Điều này gồm bảy yếu tố :

1.Chiều cao treo xe

2 Góc doãng của bánh xe trước

3 Góc nghiêng ngang của trụ lái đứng

4 Góc tổng hợp

5 Góc nghiêng dọc của trụ lái đứng

6 Độ chụm của hai bánh xe dẫn hướng

7 Độ chìm đầu của hai bánh xe dẫn hướng khi xequay vòng

1 Chiều cao treo xe:

Là khoảng cách đo tại một điểm nào đó trênthân xe, trên sườn hay hệ thống treo xe đến mặt đất(hình 5-13) Nếu chiều cao xe không đúng, nó sẽ tácđộng đến đặc tính hình học của dàn đầu Trong hệthống treo xe, nếu lò xo xoắn bị co lại, bộ nhíp lá bịdãn hoặc chỉnh sai thanh xoắn sẽ đưa đến tình trạng sailệch chiều cao treo xe

2 Góc doãng của bánh xe

Góc doãng của bánh xe là góc bánh xe nghiêngbên phải, hoặc nghiêng bên trái so với đường thẳnggóc với mặt đường Nếu đầu trên bánh xe nghiêng

ra, ta có góc doãng dương (hình 5-15A) Nếu đầu trênbánh xe nghiêng vào, ta có góc doãng âm (hình 5-15B).Số đo của góc này tính bằng độ và gọi là gócdoãng của bánh xe trước)

Dàn đầu của đại đa số ôtô có góc doãng dươngkhi được điều chỉnh đúng kỹ thuật Khi xe chở nặngvà di chuyển các bánh xe sẽ lăn thẳng góc trên mặtđường, nhờ vậy lốp xe mòn đều Góc “doãng số 0”này sẽ làm cho toàn bộ bề rộng của lốp xe tiếpxúc với mặt đường, tải trọng và mài mòn sẽ đượcphân bố đều trên khắp bề mặt lốp xe

Hình 5-13 Đo chiều cao treo xe ; 1- Chiều cao xe.

Tuy nhiên trong suốt quá trình xe lăn bánh, góc(doãng số 0) này không thể duy trì liên tục được, vìmỗi lần bánh xe leo lên mô đất hay bị sụp ổ gà, gócdoãng sẽ thay đổi Hình (5-16) cho thấy góc doãng trởnên âm khi bánh xe leo mô cao Lúc bánh xe sụp ổgà, góc doãng thay đổi từ số 0 đến số dương (hình 5-17)

Cả góc doãng dương và góc doãng âm đều làmmòn nhanh vỏ bánh xe Điều này dễ hiểu vì nếubánh xe đặt nghiêng trên mặt đường, tải trọng sẽtập trung một bên mặt vỏ xe Do đó góc doãng củabánh xe dẫn hướng còn được gọi là góc mòn lốp xe

Góc doãng của báng xe dẫn hướng được quy định

do nhà chế tạo, điều chỉnh dàn đầu đúng thông sốquy định sẽ kéo dài tuổi thọ của vỏ bánh xe

Nếu bề ngang của mặt đường được xây dựngbằng phẳng từ bên này sang bên kia, thì một gócdoãng lý tưởng điều chỉnh giống nhau cho cả hai bánh

xe dânc hướng sẽ giúp kéo dài tuổi thọ lốp xe

Hình 5-15 Góc doãng là góc làm cho phía trên bánh xe nghiêng vào hay nghiêng ra: A- Góc

doãn dương; B- Góc doãn âm.

Tuy nhiên trên thực tế tất cả mặt đường đượclàm cao ở giữa, do đó khi chay dọc theo lề bên phải, xe

bị nghiêng nhẹ và có khuynh hướng trôi về phía phải.Tình trạng này làm cho mé ngoài mặt lốp xe trướcbên phải bị mòn nhanh vì tải trọng của xe bị dồn vềphía này

Để cải tiến, một vài loại ôtô quy định gócdoãng dương của bánh xe trước – trái lớn hơn bánh xetrước phải ¼ độ Do nơi xe có khuynh hướng nghiêngvề phía bánh có góc doãng dương lớn nên hậu quảgây ra do mặt đường cong lên ở giữa sẽ được bù trừvà cải thiện

Một lý do khác phải chỉnh cho bánh xe trước tráicó góc doãng dương lớn hơn bên phải là vì nhiềutrường hợp ôtô di chuyển chỉ với một mính lái xengồi bên trái Trọng lượng của chính người lái xe làmcho phía trái xe thấp xuống, có nghĩa là làm giảm trịsố góc doãng dương của bánh xe trước phía này

Khi xe chạy trên đường thẳng, nếu có những thayđổi của góc doãng của hai bánh hướng dẫn, sẽ gâyảnh hưởng không đáng kể đến tính ổn định lái Tuynhiên lúc xe lượn qua một khúc cua, lực ly tâm lớn sẽkéo dạt thân xe ra phía vòng ngoài (hình 5-18) Đặc tính

bám đường của vỏ xe sẽ chống lại tình trang trượtngang của bánh xe Đồng thời lực đẩy ngang ly tâmtác động vào chân các bánh xe làm cho chúng bịnghiêng đầu về phía tâm quay của đoạn đường cong.Bánh xe ngoài nghiêng vào trong tạo ra góc doãng âm.Bánh xe trong nghiêng ra ngoài tạo ra góc doãng dương.

Hình 5-16 Khi bánh xe leo mô đất, góc doãn của

bánh trước trở nên âm:

1- Góc doãn âm; 2- Góc doãn số 0; 3- Mô đất; 4- Tay đòn dưới; 5- Khung xe; 6- Lò xo; 7- Tay đòn trên.

Hình 5-17 Khi bánh xe sập ổ gà, góc doãng trở

nên dương:

1- Góc doãng dương; 2- Góc doãng số 0; 3- Ổ gà.

Một khi góc doãng của hai bánh xe dẫn hướng bịsai lệch sẽ làm nặng tay lái, không ổn định và chaođảo Nếu sự sai lệch này của góc doãng giữa haibánh xe quá lớn sẽ đưa đến tình trạng rung động dànđầu, mặc dù xe chạy ởû vận tốc thấp

Nếu lò xo xe phía trước hay phía sau xe bị co lại, nhưđã nói trước đây, sẽ làm sai lệch chiều cao treo xe,đồng thời làm sai luôn cả góc doãng quy định Khi cómột lò xo bị yếu, góc doãng của bánh xe trước đốidiện theo đường chéo sẽ bị sai lệch thông thườngnếu lò xo xoắn hay bộ nhíp lá phía sau chùng xuống 1inch thì góc doãng của bánh trước đối diện theođường chéo sẽ sai lệch đến ¾ độ Đó là lý do tại saochúng ta phải kiểm tra điều chỉnh chiều cao treo xetrước khi tiến hành kiểm tra điều chỉnh góc độ quyđịnh của hai bánh xe dẫn hướng Trên đa số ôtôngày nay, góc doãng có thể điều chỉnh được

3 Góc nghiêng ngang của trụ lái đứng

Hệ thống lái ôtô đời cũ có một chốt xoay đểgắn ngõng chuyển hướng bánh trước vào giá đỡ.Hình (5-19) giới thiệu hệ thống treo độc lập loại lò xoxoắn dùng chốt xoay Trong cách áp dụng này, ngõngchuyển hướng được gắn vào sườn xe nhờ tay đòn trênvà tay đòn dưới qua khớp nối hình cầu trên và dưới(hình 5-20)

Một đường thẳng kéo dài tư øtâm khớp nối hìnhcầu trên xuống tâm khớp nối hình cầu dưới gọi làtrục xoay Đây là trục mà ngõng sẽ xoay qua phải quatrái để dẫn hướng xe (hình 5-21)

Hình 5-18 Các bánh xe trước dẫn hướng bị thay đổi góc doãng khi xe quay vòng trái

1- Thân xe dạt ra ngoài; 2- Thân xe bị nâng lên;

3-Góc doãng dương; 4- Lực bám 5- 3-Góc doãng âm Thân xe lún xuống.

6-Góc nghiêng ngang hay góc nghiêng vào của trụlái đứng gọi là góc SAI, là góc đo giữa đường tâmđầu truch bánh xe và đường thẳng vuông góc vớimặt đường khi ta nhìn vào đầu xe

Trong dàn đầu ôtô, góc SAI quyết định các yếutố cơ bản sau đây của hệ thống lái :

-Nó tạo ra tính ổn định của tay lái bằng cách kéohai bánh xe dẫn hướng về vị trí hướng thẳng sau khi xequay vòng, yếu tố này gọi là khả năng tự quay trở lạitrạng thái đi thẳng của bánh xe dẫn hướng

- Nó giảm bớt lực tác dụng vào vành lái, đặcbiệt lúc xe chạy thẳng

- Nó duy trì hai bánh xe trước luôn luôn hướngthẳng bởi vì mỗi lần quay vành lái cho xe quay vòng,dàn đầu xe bị nhấc lên

Hình 5-19 Hệ thống treo trước sử dụng chốt xoay

và lò xo trụ xoắn:

1,2- Trục xoay bản lề; 3- Tay đòn trên; 4-Lò xo; Giá đỡ chốt và ngóng quay; 6- Chốt xoay; 7,8- Ngõng xoay; 9- Khối cao su; 10- Tay đòn dưới; 11- Bộ giảm xóc; 12- Thanh cân bằng.

5-Hình 5-20 Lien kết đầu trục bánh xe và đòn dẫn hướng.

1,6- Đòn dẫn hướng; 2,5- Khớp cầu; 3- Ngõng xoay; 4-Đầu trục bánh xe

Hình 5-21 Góc doãng của bánh xe trước và góc nghiêng ngang của trụ lái đứngg:

1- Đường tâm bánh xe; 2- Góc doãn; 3- Góc nghiêng ngang của trục chuyển hướng SAI; 4- Góc tổng hợp; 5- Trụlái đứng; 6- Khớp nối hình cầu; 7- Đường thẳng góc với mặt đất.

Ta chứng minh đặc tính thứ ba này của góc SAIbằng thí nghiệm sau nay:

Gắn một đĩa bìa cứng vào cây bút chì (hình 5-22).Đĩa bìa tượng trưng cho bánh xe trước bên trái, bút chìđặt nghiêng xem như trụ lái đứng Ở vị trí bìa thẳnggóc với mặt bàn, ta đo khoảng hở X1 giữa đáy đĩa bìavà mặt bàn

Bây giờ vẫn duy trì độ nghiêng sẵn có của bút chìvới mặt bàn, ta xoay nhẹ bút chì qua phải rồi qua trái,đĩa bìa tượng trưng cho bánh xe cũng sẽ xoay qua phảivà qua trái, mỗi lần như thế, ta đo khoảng cách X2giữa đáy đĩa bìa và mặt bàn

So sánh ta sẽ thấy khoảng cách X2 nhỏ hơnkhoảng cách X1, có nghĩa là mỗi lần xoay trái hayxoay phải, đĩa bìa phải chúi xuống mặt bàn so với vịtrí hướng thẳng Nếu ta cản không cho đĩa bìa chúi lún

xuống thì khi xoay, bút chì phải nâng lên khỏi mặtbàn.

Trên thực tế, ứng dụng vào dàn đầu ôtô, vì mặtđường cứng nên mỗi lần quay vòng, hai bánh xe trướckhông thể lún xuống mặt đường được, do đó, lúc nàytoàn bộ đầu ôtô nâng lên do lực đè xuống củatrọng lượng xe Sau khi xe qua khúc quanh, ta buông vànhlái, chính trọng lượng đầu xe sẽ kéo hai bánh trước trởlại vị trí hướng thẳng Nghĩa là hai bánh xđoẫn hướngcó đặc tính tự động trở về vị trí chạy thẳng khi ta thôitác dụng lực vào vành lái

Chiều cao nhấc lên của đầu xe mỗi khi bẻ láikhoảng 25mm hay nhỏ hơn

Độ nghiêng ngang của trụ lái đứng có thể điềuchỉnh được Thông thường sau khi điều chỉnh gócdoãng đúng thông số quy định thì góc Sai sẽ đúng.Nếu góc doãng thay đổi sẽ kéo theo góc SAI thay đổi

Vì một lý do nào đó góc SAI không còn đúng theo trịsố quy định thì khớp nối hình cầu và các chi tiết kháccủa dàn đầu sẽ bị cong, bị mòn nhanh, cần phải thaymới toàn bộ

4 Góc tổng hợp:

Trong đặc tính hình học của dàn đầu ôtô, góctổng hợp là tổng số góc doãng cộng với góc SAI(góc nghiêng ngang của trục lái đứng - hình 5-21)

Hình 5-22 Sơ đồ thí nghiệm về góc nghiêng ngang

Góc tổng hợp = Góc doãng + Góc SAI

Trị số của góc tổng hợp quyết định vị trí giaođiểm đường tâm bánh xe với đường tâm trục xoay(hình 5-23) Vị trí của giao điểm này trên mặt đườngquyết định độ chụm và độ chìm đầu của hai bánh xedẫn hướng

Đứng trên cao nhìn xuống đầu xe thấy phía trướccủa hai bánh xe hướng dẫn chụm lại gọi là độ chụmđầu (Toe – in) Hình (5-24) cho thấy khoảng cách A phíatrước ngắn hơn khoảng cách B phía sau Độ chụm đầu

đo bằng Inch, ly hay độ Độ chìm đầu (Toe-out) ngược lạivới độ chụm đầu Khi xe chạy, bánh xe di chuyển cùnghướng với xe di chuyển Nhưng nếu bánh xe dẫn hướngcó độ chụm hay độ bẹt thì khi lăn tới nó sẽ rê quabên, độ chụm hay độ bẹt càng lớn tình trạng rê quabên càng nhiều, hệu quả là vỏ xe càng bị mònnhanh chóng Lý tưởng nhất là hai bánh xe dẫn hướngchuyển động thẳng với độ chụm và lẫn độ chìmbằng không

Khi ôtô chạy thẳng, có hai lực đối kháng nhau tácđộng lên bánh xe dẫn hướng Lực thứ nhất là lựcđẩy tới xuyên qua hai khớp nối hình cầu Lực thứ hailà lực cản của mặt đường tác động lên vỏ xe Nếuhai lực đối kháng này nằm đúng trên một đườngthẳng thì bánh xe sẽ không bị tình trạng chụm hay bẹtđầu

Nếu giao điểm của góc tổng hợp, có nghĩa làgiao điểm của đường tâm bánh xe với đường tâm trụcxoay nằm ngay trên mặt đường thì hai lực đối khángnày cùng nằm trên một đường thẳng

Nếu giao điểm này nằm dưới mặt đường như trìnhbày nơi hình (5-23a) thì hai bánh xe trước sẽ có khuynhhướng bẹt đầu (toe-out), bởi vì lực đẩy tới nơi trục xoaynằm bên trong đường tâm bánh xe có nghĩa là trườnghợp này hai lực đối kháng nhau không cùng nằm trênmột đường thẳng, hai bánh xe trước sẽ bị bẹt đầu(toe-out)

Hình 5-23 Tác dụng qua vị trí giao điểm đường

tâm bánh xe với trụ lái đứng:

A-Giao điểm nằm dưới mặt đường, lực đẩy xe nằm phía trong bánh xe

B- Giao điểm nằm ngoài điểm tiếp xúc của bánh xe và mặt đường, lực đẩy nằm phía ngoài bánh xe

C- Lực đẩy xe trùng với đường tâm của bánhxe.

Khi giao điểm này nằm trên mặt đường như hình 23) hai bánh xe trước sẽ bị chụm đầu

(5-Hình 5-24 Độ chụm đầu của hai bánh xe trước: Từ trên nhìn xuống khoảng cách A phía trước ngắn hơn B phía sau.

5 Độ nghiêng dọc của trụ lái đứng

Nhìn vào hông xe sẽ thấy trụ lái nghiêng ra sauhay tới trước so với đường thẳng góc với mặt đường(hình 5-25)

Nếu phía trên trụ lái đứng nghiêng ra sau xe, ta cóđộ nghiêng dọc dương, nếu nghiêng ra phía trước, ta cóđộ nghiêng dọc âm Hình (5-26) giới thiệu hai trườnghợp này Nói một cách khác, nếu khớp nối hình cầuphía trên nằm phía sau đường thẳng góc với mặtđường, ta có độ nghiêng dọc dương, nếu khớp nối nàynằm trước đường thẳng góc với mặt đường, ta có

góc nghiêng âm Nếu khớp nối hình cầu trên vàdưới cùng nằm trên đường thẳng đứng thì ta có gócnghiêng dọc của trục xoay là số không.

Hình 5-25 Góc nghiêng dọc của trụ đứng:

1- Đường tâm trụ lái đứng 2- Góc nghiêng dọc

3-Đường thẳng góc mặt đất 4- Khớp hình cầu 5- Phía trước xe.

Góc nghiêng dọc của trụ lái đứng Góc này cógây ảnh hưởng ít đến tình hình mòn lốp xe Trong kếtcấu dàn đầu ôtô cũng như trong hệ thống lái, gócnghiêng dọc của trụ lái đứng có ba công dụng:

a.Duy trì tính ổn định và việc kiểm soát hướng dichuyển của xe một cách an toán

b.Làm tăng khả năng tự trở lại trạng thái chạythẳngïi của hai bánh xe dẫn hướng

c.Làm giảm lực tác động khi quay vành lái

Góc nghiêng dọc dương của trụ lái đứng sẽ giúpcho việc lái xe được ổn định, vì đường tâm xuyên quakhớp nối hình cầu nằm phía trước đường tâm bánh xetrên mặt đường Nói một cách khác, trong trường hợpnày, giao điểm của đường tâm trụ lái đứng với mặtđường là điểm kéo, tiếp xúc của lốp xe trên mặtđường là điểm bị kéo Điểm kéo nằm trước điểm bịkéo thì vật kéo luôn luôn di chuyển ổn định Mộtbánh xe được kéo tới bao giớ cũng ổn định và dễđiều khiển hơn một bánh xe bị đẩy tới từ phía sau

Chứng minh này thể hiện rõ trên kết cấu củabánh xe goòng hay bánh xe đẩy thuốc, đẩy thức ăntrong bệnh viện (hình 5-26).

Tóm lại, góc nghiêng dọc dương có khả năng giữcho hai bánh xe hướng dẫn tiến thẳng ổn định Nógiúp chống lại các khuynh hướng làm xe bị dạt quahướng này hay hướng kia lệch ra khỏi trạng thái chạythẳng của ô tô

Hình 5-26 Góc nghiêng dọc của trụ lái đứng: Góc nghiêng dọc dương B- Góc nghiêng dọc âm.

A-Hình 5-26 Sơ đồ bố trí bánh xe Goòng: Bánh

xe luôn luôn được kéo lê phía sau làm ổn định hướng di chuyển.

Góc nghiêng dọc âm của trụ lái đứng khônggiúp gì thêm cho việc lái xe ổn định, góc nghiêng

ngang SAI của trụ lái đứng tác động nhiều hơn gócnghiêng dọc, vì vậy nhiều ôtô trang bị hệ thống lái(đẩy tay) cơ khí thông thường, có góc nghiêng dọc âmrất nhỏ vẫn ổn định tốt việc lái xe.

Góc nghiêng dọc của trụ lái đứng cũng tác độngđến khuynh hướng quay trở về vị trí trung gian củavành lái sau khi xe qua khúc quanh, đó là đặc tính tựquay trở lại Góc nghiêng dọc dương của trụ lái đứnglamø tăng khả năng quay trở lại Vì vậy ôtô trang bịhệ thống trợ lực lái thuỷ lực luôn luôn có gócnghiêng dọc của trụ lái đứng dương lớn hơn góc nàycủa ôtô có hệ thống lái không có trợ lực Hệthống trợ lực thuỷ lực có đặc tính ngăn cản việc quaytrở lại vị trí chạy thẳng của hai bánh xe trước sau khiqua khúc quanh, do đó góc nghiêng dọc dương lớn sẽgiúp giảm bớt khuynh hướng này để đưa các bánh xetrở về vị trí chạy thẳng sau khi xe qua khúc quanh Gócnghiêng dọc dương càng lớn, tay lái càng nặng, tuynhiên cản trở này không thành vấn đề đối với hệthống trợ lái thuỷ lực

Góc nghiêng dọc dương và âm của trụ lái đứngtạo ra những hậu quả khác nbau đối với động tácliên quan của bánh xe và thân xe Với góc nghiêngdọc dương cho cả hai bánh xe trước, thân xe sẽ bị dạt raphía ngoài của khúc quanh như trình bày trên hình (5-27).Nhưng nếu cả hai bánh xe trước đều có góc nghiêngdọc âm, thì thân xe sẽ dạt vào phía trong vòng quay nhưgiới thiệu trên hình (5-27) Chúng ta hãy xét thí nghiệmsau đây dẫn chứng cho đặc tính của góc nghiêng dọc

Gắn một đĩa bìa vào cây bút chì (hình 5-28), đĩa bìatượng trưng cho bánh xe trước bên trái Cây bút chì làtrụ lái đứng(không chú ý đến góc nghiêng ngang).Giữ bút chì và đĩa cứng tiếp xúc mặt bàn, đĩa bìathẳng góc với mặt bàn, bút chì nghiêng về phía sau(góc nghiêng dọc dương) Bây giờ ta xoay bút chì quaphải với độ nghiêng cũ như hình vẽ Ta sẽ thấy đĩa bìanhấc lên khỏi mặt bàn Trên dàn đầu thực tế củaôtô, bánh xe (đĩa bìa) không thể nhấc lên khỏi mặt

đường được, do đó hai khớp nối hình cầu (bút chì) phảichúi xuống Nói tóm lại khi xe quẹo phải, thì mé bêntrái của xe sệ xuống.

Hình 5-27 Góc nghiêng dọc âm có tác dụng giúp xe chống lại lực ly tâm khi chạy qua khúc cua.

Khi xe quay vòng phải, trên sơ đồ thí nghiệm nơi(hình 5-28) cho thấy khi xoay bút chì qua phải, mũi bútchì nhấc lên khỏi mặt bàn Trên thực tế khi xe quẹophải, hai khớp nối hình cầu bên phải (bút chì) đượcnhấc lên Nói cách khác, lúc này mé bên phải của

xe được nhấc lên

Khi xe chạy trên đường cong bên phải, phía bêntrái của xe chìm xuống trong lúc phía bên phải của xelại nhấc lên cao làm cho xe bị dạt ra phía ngoài vòngquay Đặc tính này không làm đảm bảo được an toàncủa xe khi qua đoạn đường cong, vì nó côïng thêm vớilực ly tâm rất dễ lật xe nguy hiểm

Nếu trụ lái đứng của hai bánh xe trước có gócnghiêng dọc âm thì lúc xe quay vòng phải phía trái của

xe sẽ được nâng lên trong lúc phía phải chìm xuống.Có nghĩa là thân xe dạt về phía trong của vòng quay,động tác này chống lại lực ly tâm muốn đẩy xe raphía ngoài của vòng quay Kiểu thiết kế này tạo được

an toàn cho xe khi vòng qua một khúc quanh với tốc độ

thấy ôtô đua đang phóng qua khúc quanh bên trái vớitốc độ lớn, thân xe dạt qua phía trái có nghĩa là dạtvề phía trong của vòng quay, đảm bảo an toàn xekhông bị lật.

6 Độ chụm hai bánh xe dẫn hướng

Như đã đề cập, độ chụm làm cho phía trước haibánh xe gần nhau hơn phía sau Từ trên nhìn xuống,khoảng cách A phía trước ngắn hơn khoảng cách B phíasau Mục đích của độ chụm là bảo đảm cho hai bánh xetrước song song nhau khi lăn trên mặt đường, nhờ vậyổn định được việc lái xe, tránh tình trạng rê ngang vàgiúp vỏ xe không bị mòn nhanh Độ chụm đầu của haibánh xe trước còn công dụng bù trừ vào độ võngnhỏ của hệ thống treo xe khi xe chạy thẳng Độ võngnày phát sinh do lực cản của mặt đường Nói tóm lạimặc dầu hai bánh xe trước được chỉnh chụm đầu,nhưng khi lăn, chúng sẽ trở nên song song với nhau(hình 5-24)

Hình 5-28 Sơ đồ thí nghiệm về tác dụng của góc nghiêng dọc dương bánh xe trước trái khi xe vòng phải.

7 Độ chìm hai bánh trước

Hình 5-29 Sơ đồ thể hiện hai bánh xe trước có khuynh hướng chìm xuống, do đó phía sau của hai bánh xe phải tựa vào các cần kéo ngang của

cơ cấu lái.

Hình 5-30 Sơ đồ thể hiện độ chìm (bẹt) đầu của hai bánh xe trước khi xe quay vòng.

Hình 5-31 Sơ đồ bố trí tay quay ngang của dãn động lái: Hai tay quay ngang được chế tạo nghiêng

vào bên trong:

1- Tay quay ngang; 2 Phía trước xe 3-Cần kéo ngang;

4-thanh tựa.

Khi hai bánh xe trước được chuyển hướng theo vòngcung như giới thiệu trên sơ đồ hình (5-30) thì bánh xetrong quay một góc nghiêng 230, trong lúc bánh ngoàichỉ xoay 200 Hai cung do hai bánh xe trước vạch đồngtâm nhau, gọi là tâm quay vòng

Bảng 5-1 Góc lắp đặt bánh xe dẫn hướng của một

số ô tô Liên Xô

Hiệu xe

Gócdoãngcủabánhxe

Độchụmcủabánh xe(mm)

Góc nghiêngcủa trục xoay

kéo ngang.

5.4 Trợ lực lái

5.4.1 Công dụng

Trợ lực lái trên ô tô làm giảm nhẹ lao động củangười lái, giảm sự mệt nhọc trong quá trình điềukhiển, nâng cao an toàn chuyển động (nhất là khi cómột bánh xe bị hư hỏng); tăng khả năng cơ động,giảm tải trọng động tác động từ mặt đường lênvành lái (nhất là đoạn đường gồ ghề) Do vậy mànâng cao được vận tốc trung bình và tính kinh tế của xe

Những yêu cầu cần đạt được của trợ lực lái:

- Khi trợ lực hư hỏng hoặc động cơ ngừng làm việcthì người lái vẫn điều khiển được xe

- Chỉ có trợ lực lái khi lực cản quay vòng lớn, lựccản quay vòng nhỏ hệ thống lái làm việc bằng phần

cơ khí để xe chuyển động ổn định hơn

- Bộ trợ lực phải đảm bảo cho người lái có cảmgiác về sức cản mặt đường khi quay vòng ô tô

- Thời gian chậm tác dụng nhỏ

- Khi một bánh xe bị thủng lốp, trợ lực lái sẽ hoạtđộng giữ cho xe chạy thẳng

5.4.2 Sơ đồ bố trí chung của trợ lực lái

5.4.2.1 Sơ đồ chức năng (hình 5-33)

Điều khiển

Nguồn năng lượng

Bộ phận phân phối

Cơ cấu sinh lực tượng Đối

điều khiển

Hình 5-33 Sơ đồ chức năng

Bất kì một hệ thống trợ lực lái nào cũng đượcbố trí các bộ phận sau: Nguồn năng lượng, bộ phậnphân phối và cơ cấu sinh lực

- Nguồn năng lượng: Thường là bơm dầu cùng bìnhchứa dầu (hoặc máy nén khí cùng bình chứa khí nén),đảm bảo cung cấp dòng dầu có áp suát cao (hoặckhí nén) trong toàn bộ khoảng số vòng quay của động

cơ Ngoài ra còn các bộ phận phụ như bầu lọc, van antoàn

- Bộ phận phân phối: Thường van phân phối (vanchia dầu) đặt cùng khối hoặc đặt gần với cơ cấu láinhằm phân phối dầu có áp suất cao đến xi lanh lực

- Bộ phận sinh lực: Thường là các xi lanh lực tạo ralực đẩy cần thiết tác dụng trợ lực lên dẫn động lái

5.4.2.2 Sơ đồ bố trí một số trợ lực lái trên ô tô quân sự (hình 5-34)

Hình 5-34 Sơ đồ bố trí trợ lực lái trên một

130, Zil 131, KAMAZ

- Hình 5-34b: Van phân phối, xi lanh lực và cơ cấu láibố trí riêng rẽ Loại này đảm bảo giảm được tải trọngcho đa số các chi tiết của hệ thống lái Tuy nhiên sốlượng các khâu liên kết tăng lên, chiều dài cácđường ống tăng và giảm độ nhạy của hệ thống lái.Dùng trên xe Gaz-66

- Hình 5-34c: Van phân phối xi lanh lực bố trí liềnnhau và tách biệt với cơ cấu lái Loại này giảm đượcchiều dài các đường ống, đảm bảo an toàn cho hệthống lái khi xe chạy trên đường xấu Dùng trên xeMaz-500, KRAZ-255Б.

- Hình 5-34d: Van phân phối, cơ cấu lái bố trí liềnnhau và tách biệt với xi lanh lực Loại này đảm bảođộ nhạy của hệ thống lái cao Dùng trên xe URAL375D

5.4.2.3 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các cụm

trong hệ thống trợ lực lái

1 Bơm dầu cánh gạt (hình 5-35)

a Kết cấu:

Bơm dầu trợ lực lái trong các ôtô hiện nay thườngsử dụng loại bơm cánh gạt tác dụng kép, được dẫnđộng từ trục khuỷu động cơ bằng bộ truyền đai hoặctừ trục cam bằng bộ truyền bánh răng

Trục bơm (5) quay trơn trên thân trước qua 2 ổ bi (3)và (6), đầu ngoài lắp chặt với puly bằng then bánnguyệt và đai ốc, đầu trong lắp với rôto (8) bằng thenhoa Rôto hình trụ xung quanh có xẻ rãnh để lắp cánhgạt (18), rãnh trên rôto được gia công nghiêng góc vớiphương bán kính (80-150) theo chiều quay nhằm chánh kẹtcác cánh trong rãnh Thân bơm gồm 3 phần được lắpvới nhau bằng bu lông tại bề mặt lắp ghép giữa cácphần có đệm làm kín có lỗ và chốt định vị

Thân trước đặt ổ đỡ của trục bơm, bên trong cólỗ nối thông với bầu chứa dầu

Thân giữa được gia công lỗ hình ô van tạo thànhstato, trên thân có 6 lỗ dọc trục (a) với 3 lỗ về mộtphía, có đường kính nhỏ dần theo chiều quay của rôtođể dẫn dầu, phía ngoài thân có mũi tên chỉ chiềulắp ghép (khi lắp ghép, mũi tên trùng với chiều quaycủa rôto)

Thân sau có bố trí đĩa phân phối (9), cụm vanthuận nghịch (Còn gọi là van thông qua và van antoàn) Trên thân có lỗ dầu (b) nối với van phân phốibằng đường ống, lỗ dầu nối thông với bầu chứa vàcác giclơ (k), (h) để cụm van làm việc đúng với ápsuất qui định