Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Khi bạn xoay vành tay lái đi, đương nhiên chiếc xe của bạn sẽ chuyển hướng theo phíamà bạn muốn. Thế nhưng quan hệ “nhân quả” của chúng như thế nào? Chắc chắn sẽcó nhiều điều thú vị khi bạn tìm hiểu về nguyên lý làm việc của hệ thống lái trên xe ô tô.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nguyên lý hoạt động của hệ thống láiNguyênlýhoạtđộngcủahệthốnglái SơđồbốtríhệthốngláitrênxehơiKhibạnxoayvànhtayláiđi,đươngnhiênchiếcxecủabạnsẽchuyểnhướngtheophíamàbạnmuốn.Thếnhưngquanhệ“nhânquả”củachúngnhưthếnào?Chắcchắnsẽcónhiềuđiềuthúvịkhibạntìmhiểuvềnguyênlýlàmviệccủahệthốngláitrênxeôtô.Sauđâysẽlàmộtsốkiếnthứccơbảnnhấtvềhệthốngchuyểnhướngcủaxe.Chúngtasẽcùngnghiêncứuvềnguyênlýlàmviệc,mộtsốhệthốngchuyểnhướngcơbảnvàảnhhưởngcủanóđếntínhkinhtếnhiênliệucủaxe.Chúngtahãycùngxemxétcáigìlàmchochiếcxechuyểnhướng.Chắcchắnnókhôngđơngiảnnhưbạnnghĩ!.Đầutiên,bạnsẽrấtngạcnhiênvìkhichuyểnhướng,cácbánhxetrướckhôngđitheocùngmộthướng.Tạisaovậy?Đểchiếcxechuyểnhướngêmdịu,mỗibánhxecầnphảiđitheomộtđườngtrònkhácnhau.Bởivìbánhxebêntrongchuyểnđộngtheomộtvòngtròncóbánkínhnhỏhơn,việcquayvòngkhókhănhơnsovớibánhxephíangoài.Nếubạnvẽmộtđườngthẳngvuônggócvớitừngbánhxe,cácđườngthẳngđósẽgiaonhautạitâmquayvòng.Sơđồhìnhhọcdướiđâychobiếtbánhxebêntrongsẽphảiquaynhiềuhơnbánhxengoài. SơđồmôphỏngbánkínhquayvòngTừtrướcđếnnaytồntạimộtcặpcơcấuláikhácnhau.Cóthểtómtắtchungnhấtlàcơcấubánhrăng–thanhrăng(Rackandpinion)vàtrụcvít–bánhvít(recirculatingball).Trướchếtchúngtacùngxemxétnguyênlýcủahệthốngbánhrăng–thanhrăng.Cơcấuláibánhrăng–thanhrăngxuấthiệnvàrấtnhanhđượcsửdụngphổbiếntrêncácxeôtôdulịchvàxetảinhỏ,xeSUV.Nólàmộtcơcấucơkhíkháđơngiản.Mộtbánhrăngđượcnốivớimộtốngkimloại,mộtthanhrăngđượcgắntrênmộtốngkimloại.Mộtthanhnối(tierod)nốivớihaiđầumútcủathanhrăng.Bánhrăngtrònđượcnốivớitrụctaylái.Khibạnxoayvànhtaylái,bánhrăngquaylàmchuyểnđộngthanhrăng.Thanhnốiởhaiđầuthanhrăngđượcgắnvớimộtcánhtayđòntrênmộttrụcxoay HệthốngláivớibánhdẫnhướngtronghệthốngtreođộclậpCặpbánhrăng–thanhrănglàmhainhiệmvụ:Chuyểnđổichuyểnđộngxoaycủavànhtayláithànhchuyểnđộngthẳngcầnthiếtđểlàmđổihướngbánhxe.Nócungcấpmộtsựgiảmtốc,tănglựcđểlàmđổihướngcácbánhxedễdàngvàchínhxáchơn.Trênđasốxehơihiệnnayngườitathườngphảixoayvànhtayláibađếnbốnvòngđểchuyểnhướngbánhxetừcuốicùngbêntráisangtậncùngbênphảivàngượclại.Tỉsốtruyềncủahộptayláilàtỉsốbiểuthịmốiquanhệcủagócquayvànhtayláivớigócmàbánhxeđổihướng.Vídụ,nếuvànhtayláiquayđượcmộtvòng(360độ)màchiếcxeđổihướng20độ,thìkhiđótỉsốláilà360chia20bằng18:1.Mộttỉsốcaonghĩalàbạncầnphảiquayvànhtayláinhiềuhơnđểbánhxeđổihướngtheomộtkhoảngcáchchotrước.Tuynhiên,mộttỉsốtruyềncaosẽkhônghiệuquảbằngtỉsốtruyềnthấp.Nhìnchung,nhữngchiếcôtôhạngnhẹvàthểthaocótỉsốnàythấphơnsovớicácxelớnhơnvàcácxetảihạngnặng.Tỉsốthấphơnsẽtạochotayláiphảnứngnhanhhơn,bạnkhôngcầnxoaynhiềuvànhtayláikhivàocuagấp,vàđâychínhlàmộtđặcđiểmcólợichocácxeđua.Cácôtôloạinhỏnàykhánhẹnênchỉcầnloạitayláicótỷsốthấp,cácloạixelớnthườngphảidùngloạihộptayláicótỷsốcaohơnđểngiảmlựctácđộngcủangườiláikhiđiềukhiểnxevàocua.Mộtsốchiếcxecóhộpsốvớitỷsốthayđổiđược,vẫnsửdụngbộbánhrăngthanhrăngnhưngcóbướcrăngởphầngiữavàphầnbênngoàikhácnhau(bướcrănglàsốrăngtrênmộtđơnvịđộdài).Điềunàylàmchochiếcxecóphảnứngnhanhhơnkhibáctàibắtđầuđánhláinhưnglạigiảmđượclựckhicácbánhxegầnởvịtríhạnchế.Hệthốngláibánhrăngthanhrăngcótrợlực SơđồhệthốngláicótrợlựcỞhệthốngláinày,thanhrăngđượcthiếtkếhơikhácsovớiloạithườngmộtchút.Mộtphầncủathanhrăngcóchứamộtxilanhvàmộtpistonluônởvịtrígiữa.Pistonđượcnốivớithanhrăng.Cóhaiđườngốngdẫnchấtlỏngởhaibêncủapiston.Mộtdòngchấtlỏng(thườnglàdầuthuỷlực)cóápsuấtcaosẽđượcbơmvàomộtđầuđườngốngđểđẩypistondịchchuyển,hỗtrợthanhrăngchuyểndịch.Nhưvậy,khibạnđánhláisangbênnàothìcũngcósựhỗtrợcủahệthốngthuỷlựcsangbênđó.CơcấuláitrụcvítêcubicungrăngCơcấunàyhiệnđangđượcsửdụngtrênhầuhếtcácxetảivàSUV.Sựliênkếtcủacácchitiếttrongcơcấuhơikhácvớicơcấuláikiểubánhrăng–thanhrăng. ...