1 Hệ thống lái là gì? Giới thiệu về hệ thống lái
Bạn có thể đang sở hữu một chiếc ô tô được trang bị động cơ có công suất lớn và hộp số có hiệu suất cao để có thể truyền hầu hết công suất mà động cơ sinh ra đến bánh xe, nhưng nếu bạn không thể điều khiển các bánh xe làm cho chiếc xe di chuyển theo hướng bạn mong muốn, thì động cơ công suất lớn hay hộp số có hiệu suất cao cũng không còn có ý nghĩa nữa bởi vì bạn không thể điều khiển chiếc xe của mình di chuyển trên đường.
Hệ thống lái là một trong bảy hệ thống cơ bản, quan trọng nhất trên ô tô. Trong khi động cơ và hệ thống truyền lực truyền công suất xuống bánh xe, thì hệ thống lái dùng để thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ô tô chuyển động theo một quỹ đạo nhất định nào đó như: quay vòng trái, quay vòng phải, đi thẳng… Hệ thống lái là một hệ thống khá phức tạp, nó được chia thành nhiều cụm cơ cấu và bộ phận có chức năng riêng biệt hỗ trợ lẫn nhau.
2 Phân loại hệ thống lái
Theo cách bố trí vành tay lái (vô lăng)
Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên trái theo chiều chuyển động của ô tô được sử dụng trên các loại ô tô của các nước có luật đi đường bên phải như Việt Nam và một số nước khác.
Hệ thống lái với vành tay lái bố trí bên phải theo chiều chuyển động của ô tô được dùng trên các loại ô tô của các nước có luật đi đường bên trái như Anh, Nhật, Thụy Điển…
Theo số lượng cầu dẫn hướng
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước, loại này thường được trang bị trên hầu hết các dòng xe ô tô du lịch hiện nay như TOYOTA Vios, TOYOTA Camry, KIA Morning, KIA Cerato, HYUNDAI I10, HYUNDAI Elantra…và xe thương mại như FORD Transit, HYUNDAI County…
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau, loại hệ thống lái này ít được trang bị trên ô tô vì kết cấu hệ thống lái phức tạp khi phải bố trí thêm các trục và đòn dẫn từ phía trước đến phía sau, đồng thời đòi hỏi việc trợ lực lái nhiều hơn khi xe tăng tốc do lực quán tính làm tải trọng tập trung về phía cầu sau do đó làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu, nó thường được trang bị trên các loại máy nâng chuyển, xe chuyên dùng…
Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cả cầu trước và cầu sau, mục đích của việc trang bị hệ thống lái trên các cầu nhằm để giảm bán kính quay vòng của ô tô, giúp xe dễ quay vòng khi vận tốc thấp, giảm khả năng bị mòn bánh không được dẫn hướng, đồng thời tăng sự ổn định cho xe khi di chuyển với vận tốc cao.
Loại hệ thống lái này được trang bị trên các dòng xe của nhà sản xuất Porsche như: Panamera, Cayenne2018, 911 GT3, AG… và các nhà sản suất xe cao cấp khác như Audi, Mercedes-Benz, BMW, Lexus…với phiên bản hiện đại hơn, được điều khiển điện tử. Khi vận tốc xe trên 80km/h bánh phía sau sẽ tự động xoay cùng chiều với bánh trước để làm tăng hiện tượng quay vòng thiếu của xe, giúp xe ổn định hơn. Khi vận tốc xe dưới 50km/h, bánh sau sẽ quay ngược chiều với bánh trước để đảm bảo xe dễ vào cua, người lái sẽ không bị cảm giác giằng vô lăng và nặng tay lái.
Quay vòng thiếu (Understeering)
Hiện tượng quay vòng thiếu xảy ra khi người lái cố gắng đánh lái để xe quay vòng sang trái hoặc phải nhưng khi đó chiếc xe có xu hướng chạy thẳng hoặc không đi theo đường cong mà người lái mong muốn. Khi hiện tượng này xảy ra, chiếc xe rất dễ gặp phải tai nạn do va chạm với xe đang chạy đối diện ngược chiều.
Quay vòng thừa (Oversteering)
Hiện tượng quay vòng thừa dễ dàng xảy ra hơn hiện tượng quay vòng thiếu, hiện tượng này xảy ra khi người lái đánh lái để xe di chuyển sang trái hoặc phải theo quỹ đạo của mặt đường, nhưng chiếc xe có xu hướng bị xảy đuôi và xoay vòng tròn.
Để khắc phục các hiện tượng trên khi xe di chuyển trên đường, các nhà sản xuất ô tô trên thế giới đã đưa ra các hệ thống: Cân bằng điện tử (ESP, ESC), Phân phối lực phanh điện tử (EBD) và hệ thống chống bó cứng má phanh (ABS) để giúp cho chiếc xe di chuyển ổn định hơn, giảm các tai nạn không mong muốn cho người lái. Để hiểu rõ thêm về các hệ thống trên, các bạn hãy Thanh Phong Auto tham khảo các bài viết tiếp theo nhé!
Theo kết cấu của cơ cấu lái
Để tránh gây rối cho bạn đọc, trong bài viết này Thanh Phong Auto chỉ đề cập tới cơ cấu lái kiểu trục vít – thanh răng, hay còn gọi là thước lái. Đây là kiểu cơ cấu lái dùng rất phổ biến trên hầu hết các dòng xe du lịch hiện nay như TOYOTA Vios, Altis, Camry, Fortuner, Mazda 3, Mazda 6, HONDA city, HONDA Civic, KIA Cerato, KIA Morning… Sở dĩ thước lái được dùng phổ biến bởi vì sự đơn giản trong kết cấu của nó, dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng xảy ra và cũng dễ dàng bố trí các hệ thống trợ lực lái đi kèm.
Cấu tạo chính gồm một trục vít ăn khớp với thanh răng. Khi người lái xoay vô lăng làm trục vít quay theo, trục vít ăn khớp với thanh răng nên làm cho thanh răng di chuyển sang trái hoặc phải. Để kết hợp thước lái với moay-ơ bánh xe, người ta bố trí thêm các khớp cầu hay còn gọi là rotuyn, mỗi thước lái gồm một cặp rotuyn lái trong và rotuyn lái ngoài. Các rotuyn và thanh răng tạo thành một hệ dẫn động lái có hình thang, hay còn gọi là hình thang lái.
Mục đích của việc tạo ra hình thang lái để đảm bảo chuyển động ổn định của xe khi quay vòng, bánh xe phía trong góc cua sẽ không bị trượt so với bánh ngoài.
