HỆ THỐNG TIẾP ĐỘNG LỰC TRÊN Ô TÔ
BÀI 1 : HỆ THỐNG GIÀN TREO (………….system)
I. Mục đích :
1. Chịu đỡ trọng lượng của chiếc xe.
2. Bảo đảm êm dịu cho chiếc xe trong lúc nó di chuyển trên mọi địa hình.
3. Duy trì sức bám giữa bánh xe và mặt đường.
4. Bảo vệ sự dẫn hướng được ổn định.
II. Phân loại : (hình 49.2 trang 659 Automotive Mechanics)
Thông thường hệ thống giàn treo có 4 loại như sau:
1. Dùng lò xo ống (coil spring) là dây thép được cuốn quấn tròn thành ống, đủ
sức chịu đựng khả giằn sóc khi bánh xe chạy qua lỗ trũng hoặc mặt đường mấp mô.
Lò xo kết hợp với ống nhúng được đặt để trước hoặc sau xe, nhất là loại xe du lịch
hoặc tải nhẹ.
2. Dùng nhíp lá (leaf spring): thường dùng nhíp đơn hoặc nhiều nhíp ghép
chung lại, được gá lắp kết hợp với bộ ống nhúng đặt để vào khung xe, loại này
thường dùng cho xe khách hoặc tải nặng, đủ khả năng chịu tải lớn nhưng không được
êm dịu như loại dùng lò xo ống.
3. Dùng thanh xoắn (torsion bar) : tương đối đơn giản và êm dịu hơn, nó
thường dùng cho xe tải nhẹ hoặc xe du lịch hiện đại. Nó là một thanh thép thẳng có
sức đàn hồi, một đầu được bắt chặt vào khung hoặc thùng xe, còn đầu kia gá lắp sống
(có ổ cao su) vào khung chữ A trên hoặc dưới. Khi bánh xe chuyển động thì làm dao
động khung chữ A, làm thanh xoắn tác động để triệt tiêu dao động.
4. Dùng không khí nén (air compressed) : Bộ đàn hồi này là một xylanh cao su
hoặc chứa không khí, gá lắp vào giữa hai khung chữ A hoặc thay thế nhíp lá (trên và
dưới). Một pitton đàn hồi xê dịch lên xuống cùng với khung chữ A dưới khi có dao
động, như thế không khí được pitton này nén lại để triệt tiêu dao động. Trường hợp
sức tải của chiếc xe thay đổi thì van ở bên trên túi không khí được mở để bổ sung
không khí hoặc cho nó thoát ra. Một máy nén được kết nối vào van này để làm cho
không khí bành trướng (trang 660).
III. Cấu tạo và vận hành :
Các bộ phận của hệ thống giàn treo gồm có lò xo (ống hoặc nhíp lá), bộ giảm
ốc gá lắp giàn treo.
3. Bảo đảm đúng mức các trị số góc lái như độ chụm, bề cao của xe và sức vặn
xoắn của các thanh giằn.
4. Phải hoán chuyển các bánh xe định kỳ, bảo đảm khả năng mài mòn đồng
đều của các bánh xe để tác động điều hoà cho các bộ phận của giàn treo.
BÀI 2 : HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG
(Steering system)
I. Mục đích :
1. Xử lý hướng chuyển động của chiếc xe được đúng tuyến.
2. Bảo đảm tay lái nhẹ nhàng cho người tài xế trong lúc thao tác, tay lái không
quá lỏng cũng không quá cứng (đúng lực cho từng loạ xe).
3. Duy trì sự ổn định cho việc dẫn hướng chiếc xe trong mọi tình huống sử
dụng như lúc đi thẳng, quanh quẹo, mặt đường ghồ ghề hoặc thắng đột ngột.
4. Bảo đảm tuổi thọ đúng mức cho các bánh xe dẫn hướng, nhất là chúng
không mài mòn bất thường và không lệch đảo nguy hiểm.
II. Phân loại :
Sự phân loại hệ thống dẫn hướng được áp dụng bằng hai cách dưới đây :
a. Phân loại theo tác động điều khiển gồm có :
- Điều khiển bằng hộp tay lái (recirculating ball steering gear).
- Điều khiển bằng thước lái (rack and pimion steering gear).
b. Phân loại theo lực tác dụng gồm có :
- Tác dụng trực tiếp (manual steering) : dùng lực của tài xế để dẫn hướng.
- Tác dụng trợ lực (power steering) : dùng lực dầu của bơm để dẫn hướng.
III. Cấu tạo và vận hành :
Hệ thống dẫn hướng gồm có 3 bộ phận chính là :
1. Tay lái (vành lái) và trục lái để truyền chuyển động của tài xế vào hộp tay lái
hoặc bánh răng lái.
2. Hộp tay lái (hoặc bánh răng lái) làm thay đổi chuyển động tròn của người lái
mà tác động trực tiếp (không trợ lực) hoặc gián tiếp (có trợ lực) cho bánh xe dẫn
hướng với một tỉ lệ nhất định (tuỳ mỗi loại xe) (thí dụ 17/1 có nghĩa là xoay vành lái
0
- +1
0
, dung sai +-1/2 độ. Nếu góc
camber sai lệch thì dễ làm bánh xe mòn dọc theo một bên và dễ bị trượt ngang khi
thắng gấp.
3. Góc caster (caster angle) : là góc nghiêng giữa đường tâm của cốt xoay lái
(King pin) và đường thẳng đứng qua tâm bánh xe. Góc nghiêng về phía trước gọi là
caster dương, và nghiêng về phía sau là caster âm chỉ cho xe có bánh dẫn hướng phía
sau khi xe nâng hàng. Nó có trị số từ -2
0
- +2
0
, dung sai +-1
0 .
Góc này có tác dụng :
- Làm ổn định dẫn hướng.
- Quanh quẹo dễ dàng.
- Nhẹ nhàng tay lái (vì giới hạn ma sát cho bánh xe dẫn hướng).
4. Góc cốt xoay (King pin angle) : là góc nghiêng giữa đường thẳng đứng qua
tâm bánh xe và đường tâm cốt xoay (loại dùng ví ngang trước) hoặc đường tâm kéo
dài giữa hai khớp cầu tại 2 khung chữ A trên và dưới, tạo nên tâm cốt xoay ở trong
tiết diện bánh xe tiếp xúc với mặt đường, làm cho sự dẫn hướng được nhẹ nhàng và
bánh xe tự động trả về mau lẹ khi hết quanh quẹo.
Khi xe đi thẳng thì các cốt trục bánh xe trước ở vị trí nằm ngang. Khi xe quẹo
thì đầu ngoài của cốt trục bánh ngoài có khuynh hướng hạ thấp do cơ cấu hình thang
lái (hình 129 Canada) nhỏ hoặc lò xo bị nén lại và đầu trong của cốt trục bánh trong
nhô lên. Lúc buông tay lái để đi thẳng thì do hình thang trả về cân bằng lò xo đàn hồi
và trọng tâm của chiếc xe về vị trí cũ, làm các bánh xe thẳng lại.
Đối với xe du lịch và xe khách trị số góc xoay này từ 4
vận hành.
3. Xy lanh trợ lực để tạo sức mạnh (thay thế sức tài xế) làm tác động cho sự
dẫn hướng, cụ thể 3 trường hợp sau đây :
a/ Lúc xe đi thẳng :
Tài xế giữ tay lái đúng vị trí cho xe chạy thẳng, lúc này đường van tại trục lái
thông nhau, vì vậy mạch dầu vào có áp lực từ bơm cung cấp tới thông với mạch ra,
nên dầu được lưu thông thoải mái từ mạch vào tới mạch ra rồi trở về bình chứa. Sự
lưu thông của dầu cứ thế tiếp tục bên trong suốt quá trình chiếc xe chạy thẳng.
b/ Lúc quẹo phải: (Right turn)
Khi tài xế quang qua phải thì van muỗng cản ngăn giữa đường dầu tới và về,
mà chỉ tiếp tục cung cấp đến xy lanh tác dụng để tạo sức đẩy piton làm tác động trợ
lực chuyển lên, đủ sứa mạnh xê dịch cho cơ cấu lái qua phải, lực này pitton đẩy phần
dầu bên trên tới đường dầu về rồi đến bình chứa.
c/ Lúc quẹo trái : (Left turn)
Sự kiện có tác động ngược lại đối với lúc quẹo phải. Cụ thể là đường dầu tới
tác động trợ lực chuyển xuống làm đẩy pitton đi xuống, đủ sức mạnh xê dịch cho cơ
cấu lái qua trái, lúc này dầu phía dưới pitton được đẩy về bình chứa.
* Chú ý :
- Phải dùng loại dầu đúng chất lượng và số lượng, nên bảo dưỡng thay dầu
định kỳ (6 tháng/lần).
- Bơm trợ lực thường là loại bơm cánh gạt ly tâm, rất chính xác nên phải bảo
dưỡng cẩn thận, cụ thể là dùng loại dầu tốt, không được có nước lẫn lộn.
BÀI 3 : HỆ THỐNG THẮNG
(Braking system)
I. Mục đích :
1. Bảo đảm an toàn tối đa trong lúc chiếc xe vận hành trên đường, cụ thể là
tránh chướng ngại vật, giới hạn mọi sự va chạm nguy hiểm.
2. Xử lý việc giảm tốc đúng mức trong nhiều tình huống khác nhau như lúc
tránh xe, nhường đường và đậu dừng xe đúng nơi mong muốn.
3. Giữ cố định chiếc xe trong lúc nó đậu lại trên nhiều thế đường khác nhau
làm đầy trở lại (không bị chân không hình thành). Sau đó do sức đàn hồi của các lò
xo tại bố thắng mà dầu từ xy lanh con được trở về qua van một chiều rồi tiếp tục vào
bình chứa.
b/ Bơm thắng con : được gá lắp tại mỗi bánh xe để tiếp nhận áp lực dầu từ xy
lanh cái đẩy tới, mà tác động cho việc thắng xe thông qua lò xo và hai coupel trong
xy lanh thắng con.
c/ Bố thắng : được tán rivê (hoặc dán keo) dínhvào càng thấp để tạo ma sát
đúng mức với trống hoặc dĩa thắng khi có tác dụng.
* Chú ý : Với loại thùng trống thắng thì thường có hai càng thắng, càng ngắn
(primary shoe) và càng dài (secondary shoe), khi lắp ráp phải đặt càng ngắn phía
trước (theo chiều xe chạy tới) và càng dài đặt phía sau để lúc thắng thì lực thắng êm
dịu hơn, xe không bị sóc.
Có loại tự động điều chỉnh khe hở giũa bố thắng và trống thắng thông qua một
lò xo cần đặc trưng. Nó chỉ tự động điều chỉnh khi lui xe (20-47 trang 449).
2. Thắng dầu có trợ lực bằng áp thấp : (trang 456) Loại này áp dụng thông
thường cho xe du lịch và xe tải nhẹ. Do sự sai biệt giữa áp lực không khí và áp thấp
(được bơm tạo ra) mà lực thắng được nhẹ nhàng nhưng có tác động rất hữu hiệu.
Sự vận hành qua 3 giai đoạn dưới đây :
a/ Lúc không thắng : lúc này van áp thấp mở do các lò xo nhỏ đàn hồi,
làm cho áp thấp thông nhau giữa hai phòng trợ lực và chúng có áp lực bằng nhau, vì
vậy lực đàn hồi thoải mái của lò xo lớn làm đẩy cần thắng qua phải để đưa bàn đạp
lên cao (ở vị trí tự do).
b/ Lúc thắng tác động : Lúc này bàn đạp ấn mạnh cần điều khiển qua trái
để nén 2 lò xo nhỏ làm đóng van áp thấp lại và vẫn còn mở van không khí, nên không
khí từ xung quanh cần điều khiển qua van này và làm đẩy mạnh màn trợ lực, đồng
thời nén lò xo lớn lại để tác động mãnh liệt vào cần trợ lực tạo việc thắng có hiệu lực
tức thời.
c/ Lúc giữ thắng : (như lúc xe đứng yên mà đột ngột bị trượt dốc). Lúc
này bàn đạp thắng được ấn mạnh, van không khí được tiếp tục đẩy tới và đóng lại, do
đó không khí không thể xâm nhập vào được, chỉ lực đẩy của cần điều khiển để nén lò
và mạch an toàn (locké).
c/ Mạch tác động : (lúc thắng) gồm có bầu thắng búp sen và trục cam tác động
vào càng thắng. Khi thắng thì gió nén điều khiển từ bộ phận hơi cung cấp một phần
gió nén (do cần đạp thắng tác động) chuyển tới các van xử lý để mở nguồn gió nén từ
bình chứa tới các búp sen làm tác động xoay cam để tác dụng hữu hiệu giưac càng
thắng và trống thắng, làm giảm tốc tức khắc cho chiếc xe. Tuỳ theo hành trình bàn
đạp (nhiều hay ít) mà gia giảm phần gió tại bộ phận hơi (cóc đạp) để đổi khối lượng
gió từ bộ xử lý mà làm cho búp sen được tác động thắng đúng theo mong muốn của
tài xế.
d/ Thắng lóc kê : (khoá thắng đột ngột) Nhiều loại búp sen (thường cho cặp
bánh sau) còn được trang bị thêm một nguồn gió nén, có mục đích để khoá thắng đột
xuất trong trường hợp nguy hiểm như lúc thắng chính hư hỏng hoặc bị tụt sút thùng
hàng (container) ra khỏi đầu kéo …
Lúc nguy hiểm tài xế kéo cần thắng lóc kê, làm gió nén được chứa tại bình
phòng hờ được sử dụng, nó chuyển tới van xử lý và tác động cho các búp sen để
thắng đứng xe tức khắc.
5. Thắng điện từ : (hình trong Bosch) loại này được áp dụng cho các ô tô hiện
đại, nhất là xe khách và xe tải nặng. Đặc trưng của nó là không dùng ma sát giữa bố
càng thắng và kim loại trống thắng (hoặc đĩa thắng) mà dùng từ trường cố định
(stator) để hút chận đứng phần di động (rotor).
Phần cố định là stator được thiết kế với nhiều cuộn dây dẫn điện để tạo nên từ
trường, phần này được trang bị phía đuôi (đầu ra) của hộp số. Phần di động là vòng
kim loại rotor được gá lắp chắc chắn vào trục ra của hộp số, tương thích với stator.
Rotor được trang bị vừa quay theo trục ra của hộp số vừa có cánh quạt để giải nhiệt
khi có tác động.
Lúc thắng xe thì điện áp (từ ắc quy hoặc máy phát) được đi vào các cuộn dây
của stator rồi về masse, tạo ra từ trường qua rotor để hút giữ rotor chậm lại. Như vậy
tạo nên lực thắng, nó tuỳ thuộc vào hành trình của bàn đạp thắng do dòng điện kích
vào stator ít hoặc nhiều, làm thay đổi từ trường để thắng rotor được hữu hiệu.
Loại thắng này có đặc tính như sau :
lão hoá hay điều chỉnh sai lệch.
2. Thắng tác dụng không đều : do diện tích tiếp xúc giữa bố thắng và trống
thắng không tốt, nhất là trống thắng bị mòn méo hoặc điều chỉnh không đúng.
3. Thắng mất hành trình bàn đạp : do lắp ráp sai, điều chỉnh không đúng hoặc
có gió lẫn lộn trong đường ống.
4. Kẹt thắng : do thắng cái hoặc thắng con hư hỏng hoặc lắp ráp sai lệch hay
điều chỉnh không đúng hoặc bộ trợ lực hư hỏng.
5. Thắng đâm : thường là do ma sát không đều hoặc điều chỉnh sai lệch hay các
góc lái không đúng, nhất là góc camber và độ chụm.
V. Phương pháp sử dụng và bảo dưỡng :
1. Chỉ đạp thắng khi cần thiết, không nên rà thắng liên tục, dễ mài mòn bố
thắng.
2. Bảo đảm hành trình tự do đúng mức cho bàn đạp thắng, tối thiểu từ 3 ~ 5
phân để thắng được an toàn.
3. Không nên quá tải, ảnh hưởng tới tuổi thọ của hệ thống thắng.
4. Dùng loại dầu thắng đúng chất lượng và phải thay mới đúng thời gian ấn
định (6 tháng/lần).
5. Bảo dưỡng định kỳ (6 tháng/lần), thay mới bố thắng và giàn coupel (tối đa 1
lần/năm).
BÀI 4 : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
I. Mục đích :
1. Bảo đảm sự thoải mái, đỡ mệt mỏi cho tài xế trong lúc sử dụng chiếc xe quá
lâu trên đường công tác thường xuyên.
2. Duy trì khả năng tác dụng chính xác về an toàn cho các chi tiết liên hệ như
tự động tắt máy khi mất áp lực nhớ làm trơn, tự động giữ tốc độ đúng mức trên
đường trường, tự động giới hạn ô nhiễm môi trường và tự động sang sô cũng như tự
động hăm thắng khi mất thắng.
3. Bảo đảm giá trị sử dụng lâu dài (bền bỉ) đúng mức cho chiếc ô tô nhất là xe
du lịch đắt tiền và xe tải hiện đại.
II. Phân loại :
- Tự động chống trượt ngang (quay ngang) (ASR) (Anti-Spin Regulation)
(thường kết hợp với ABS).
5. Tự động điều khiển ánh sáng, tín hiệu :
- Tự động báo tín hiệu khi có cầu chì bị đứt hoặc bóng đèn hoặc dung dịch ắc
quy thấp.
- Tự động xử lý độ sáng cho đèn (phare, cote) tuỳ theo môi trường thời tiết.
- Tự động báo tín hiệu (bằng đèn hoặc còi) khi không cài dây đai an toàn.
- Tín hiệu khoá mở cửa xe (bằng đèn hoặc còi).
- Tự động báo tín hiệu bằng còi khi có trộm xe.
6. Tự động điều hoà không khí :
- Tự động điều khiển quạt sưởi.
- Tự động điều khiển nhiệt độ (bằng van tiết lưu hoặc cúp bớt 1 máy nén)
(trường hợp trên xe bus có hai máy nén).
- Tự động xông kiếng hoặc làm tan hơi nước trên mặt kiếng.
7. Tự động mở túi hơi an toàn : trong trường hợp có tai nạn hoặc va chạm
mãnh liệt, túi hơi (nitrô) thường trang bị trên mặt vành lái hoặc xoay quanh ghế ngồi
hành khách.
8. Tự động ghi nhận diễn biến cuộc hành trình : (710,711 Bosch)
Là một biểu đồ được gài dưới trục vành lái để tự động ghi nhận các sự kiện
dưới đây :
- Thời gian hiện hữu.
- Ghi nhận tốc độ.
- Thời gian đi và nghỉ.
- Khoảng hành trình.
- Tình huống tốc độ lúc có tai nạn.
IV. Phương pháp sử dụng và bảo dưỡng :
1. Các bộ phận của hệ thống tự động thường vận hành bằng điện tử nên phải
giữ nó sạch sẽ, khô ráo và cách nhiệt.
2. Bảo dưỡng định kỳ theo yêu cầu của nhà sản xuất.
3. Khi hư hỏng phải nhờ các thợ chuyên môn có trình độ và tay nghề vững