Hệ thống lái của ô tô: cấu tạo, phân loại, nguyên lý hoạt động

Ô tô là một phương tiện di chuyển linh hoạt. Để thực hiện điều này, hệ thống lái là một phần không thể thiếu. Hãy cùng suaxenang.com tìm hiểu về hệ thống này nhé!

Khám phá hệ thống lái ô tô là gì?

Hệ thống lái là một trong những hệ thống quan trọng nhất trong cấu tạo ô tô. Nó cho phép thay đổi hướng chuyển động của xe, giúp xe di chuyển theo ý muốn của tài xế. Được tạo thành từ nhiều cụm cơ cấu và bộ phận khác nhau, hệ thống lái có cấu tạo phức tạp nhưng hoạt động hài hòa với nhau.

Hệ thống lái là một trong những hệ thống đóng vai trò quan trọng trong cấu tạo ô tô

Cấu tạo hệ thống lái trên ô tô

Hệ thống lái trên ô tô có sự đa dạng về cấu tạo và nguyên lý hoạt động. Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống đều bao gồm 4 bộ phận chính sau:

Vành tay lái

Vành tay lái, hay vô lăng, nằm trong buồng lái và có nhiệm vụ nhận mô men quay từ người lái và truyền lực cho trục lái. Vành tay lái có cấu tạo giống nhau ở tất cả các loại ô tô, với một vành tròn có lõi thép, được bọc bằng chất liệu nhựa hoặc da. Ngoài ra, các chức năng khác như còi, túi khí, công tắc chủ cũng được bố trí trên vô lăng để điều khiển hướng lái của ô tô.

Trục lái

Trục lái gồm trục lái chính và ống đỡ. Trục lái chính truyền mô men quay của pa lăng đến hộp cơ cấu lái, trong khi ống đỡ có tác dụng cố định trục lái vào thân xe. Đầu trục truyền động chính có hình côn và răng cưa, và nó được gắn chặt vào trục truyền động bằng đai ốc. Điều này giúp trục lái chịu được lực tác động từ đường sá một cách ổn định.

Cơ cấu lái (hộp số lái)

Cơ cấu lái có chức năng biến đổi chuyển động quay của trục lái thành chuyển động thẳng của thanh dẫn hướng. Hộp số lái được sử dụng trên các loại xe tải với nhiều cấu trúc và tiêu chuẩn khác nhau. Một số yêu cầu cần đáp ứng là tỷ số truyền phù hợp, cấu trúc đơn giản, tuổi thọ cao, giá thành rẻ và tháo lắp dễ dàng. Hiện nay, cơ cấu lái trên ô tô tải thường được chia thành hai loại là cơ cấu lái bánh răng và cơ cấu lái trục vít.

Dẫn động lái

Dẫn truyền động lái chuyển động từ hộp số lái đến hai cơ cấu lái của hai bánh xe. Qua cấu tạo của hình thang lái, hệ thống đảm bảo các bánh xe dẫn hướng quay đúng hướng khi quay vô-lăng. Cơ cấu này bao gồm thanh truyền động và khớp thanh truyền, với cấu tạo khác nhau tùy thuộc vào khung gầm của từng loại xe.

Phân loại và nguyên lý hoạt động của các hệ thống lái ô tô

Dựa trên chức năng đổi hướng, chúng tôi sẽ phân loại và giới thiệu nguyên lý hoạt động của các hệ thống lái như sau:

Hệ thống lái bánh răng - thanh răng

Hệ thống này chuyển đổi mô men quay của vành tay lái thành chuyển động thẳng. Đây là nguyên lý hoạt động chính giúp chỉnh hướng của xe, giảm tốc độ và tăng thêm lực để bánh xe có thể chuyển hướng chính xác và dễ dàng. Mỗi vòng tay lái quay 360 độ sẽ làm bánh xe chuyển hướng khoảng 20 độ, tỷ số truyền sẽ được tính với công thức 360 ÷ 20 tức là bằng 18÷ 1. Tuy nhiên, tỷ số truyền cao sẽ giảm hiệu quả so với tỷ số truyền thấp.

Hệ thống lái bánh răng - thanh răng có trợ lực

Hệ thống này có cấu tạo khá giống với hệ thống lái bánh răng - thanh răng thông thường. Tuy nhiên, có thêm một xi lanh và piston nằm ở giữa thanh răng. Khi piston di chuyển, nó sẽ dịch chuyển thanh răng thông qua một dòng chất lỏng với áp suất cao. Điều này giúp hệ thống lái có trợ lực tự động trong quá trình lái xe.

Hệ thống lái recirculating ball (trục vít - bánh vít)

Hệ thống này được sử dụng phổ biến trong xe SUV và xe tải. Cấu tạo của hệ thống này khác biệt so với hệ thống bánh răng - thanh răng. Mô tơ điện sẽ truyền chuyển động cho êcu thông qua các khối kim loại và bánh răng. Qua quá trình ăn khớp, bánh xe sẽ chuyển hướng ngay sau đó.

Hệ thống lái trợ lực thủy lực

Hệ thống này sử dụng bơm thủy lực để tạo ra lực hỗ trợ. Bơm thủy lực có cấu tạo đơn giản với các cánh gạt, giúp tăng hiệu suất hệ thống lái trong các tình huống khó khăn. Đây là hệ thống trợ lực lái phổ biến nhất và tạo ra hiệu quả tốt nhất trong quá trình lái xe.

Hệ thống lái điện (trong tương lai)

Hệ thống lái điện sẽ hoạt động giống như một bàn phím máy tính, thông qua mô tơ điện để điều khiển các bộ phận lái. Đi kèm với đó, mô tơ điện sẽ thông báo về tác động của xe lên người lái. Hệ thống này giúp tiết kiệm diện tích trong khoang động cơ và giảm tiếng ồn trong cabin.

Những lỗi hư hỏng thường gặp ở hệ thống lái

Một số lỗi hư hỏng thường gặp trong hệ thống lái ô tô bao gồm:

• Thước lái bị xì dầu
• Hư hỏng ở rotuyn lái trong và ngoài
• Rò rỉ dầu trên các đường ống dẫn dầu
• Bơm dầu trợ lực bị hư hỏng
• Xỉa lái do cân chỉnh lái bị sai lệch

Hệ thống lái của ô tô có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự an toàn và linh hoạt khi lái xe. Việc hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này giúp bạn bảo dưỡng và sử dụng xe một cách hiệu quả.