Các bộ phận cơ bản của một hệ thống lái ô tô ( Phần 1/2 )
Hệ thống lái của các loại ô tô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về nguyên
lý cũng như về kết cấu,tuy nhiên về cơ bản chúng đều có 4 bộ phận chính sau
đây: Vành lái, trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái.
Mặc dù hệ thống lái của các loại ô tô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về
nguyên lý cũng như về kết cấu, từ hệ thống lái của xe con, xe tải, hệ thống lái trên các
loại xe có hệ thống treo độc lập đến các xe có hệ thống treo phụ thuộc tuy nhiên về cơ
bản chúng đều có 4 bộ phận chính sau đây: Vành lái, trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái),
dẫn động lái.
H.1. Sơ đồ kết cấu một hệ thống lái đơn giản.
1 - Vành tay lái. 4 - Khung xe.
2 - Trục lái. 5 - Các cơ cấu dẫn động lái.
3 - Hộp số lái.
H.2. Cách bố trí hệ thống lái trên xe.
1. Vành tay lái
Vành tay lái (Volant) là bộ phận đặt trên buồng lái có nhiệm vụ tiếp nhận mô men quay
của người lái và truyền cho trục lái. Vành tay lái có cấu tạo tương đối giống nhau trên
các loại xe ô tô, nó bao gồm một vành hình tròn lõi bằng thép bên ngoài được bọc bằng
vật liệu nhựa hoặc da, được lắp ghép với trục lái bằng then hoa, ren và đai ốc.
Bên trong vành lái thông thường có bố trí ba nan hoa. Ngoài chức năng chính như trên
vành tay lái còn là nơi bố trí một số bộ phận bắt buộc phải có khác của ô tô như công
tắc còi, công tắc signal, túi khí bảo vệ người lái khi xẩy ra sự cố như tai nạn…v…v…
Mặc dù trên hầu hết các hệ thống lái ngày nay đều được trang bị bộ trợ lực lái nhưng
vành lái cũng cần phải đủ vững chắc để có thể truyền được mô men yêu cầu lớn nhất
kể cả khi bộ trợ lực bị hư hỏng. Ngoài ra vành lái cũng cân phải đảm bảo tính thẩm mỹ
H.1. Vành tay lái.
H. 2. Cấu tạo củai vành tay lái
1 – Xương bằng thép, 2 – Vỏ bọc bằng cao su.
2. Trục lái
Trục lái bao gồm trục lái chính làm nhiệm vụ truyền mô men quay từ vành lái đến hộp
số lái và ống đỡ trục lái để cố định trục lái vào thân xe. Đầu trên của trục lái chính được
Ngoài ra trong trường hợp cần thiết như xẩy ra va chạm trên đường trục lái có thể co
ngắn lại làm giảm thương tích mà vành lái gây ra cho người lái. Trên hình (2) giới thiệu
kết cấu của một khớp then với biện dạng then hình thang. Then ngoài của nạng bị động
ăn khớp với then trong của nạng chủ động, khi cơ cấu lái dịch chuyển nạng bị động sẽ
dịch chuyển lên trên bảo đảm cho trục lái chính không bị ảnh hưởng.
H.3. Kết cấu của khớp then trên trục trung gian.
1 - Nạng chủ động. 3 - Then ngoài.
2 - Then trong. 4 - Nạng bị động.
Góc nghiêng giữa các trục dẫn động lái nằm trong khoảng (10o ÷ 20o). Trong truyền
động lái sử dụng loại các đăng kép bao gồm hai các đăng đơn như trên hình (H.1). Các
đăng đơn có cấu tạo khá đơn giản bao gồm hai nạng liên kết với nhau bằng một trục
chữ thập, sử dụng bạc lót hay ổ bi kim bôi trơn bằng mỡ, nhờ trục các đăng có thể thiết
kế trục lái có hình dàng phù hợp với không gian và các bộ phận xung quanh.
Ngoài khớp các đăng trục lái của một số loại xe ngày nay có sử dụng loại khớp mềm.
Khớp nối mềm được làm bằng vật liệu cao xu nhờ đó đường tâm của trục lái và trục
đầu vào cơ cấu lái có lệch nhau một góc nhất định. Cao xu trong khớp có chức năng
hấp thụ một phần rung động và giữ cho vành lái ít bị rung.
H.4. Cấu tạo trục chữ thập.
H.5. Hình vẽ phối cảnh khớp các đăng sử dụng trong truyền động lái.
1 - Trục chủ động. 3 - Bac lót.
2 - Trục chữ thập. 4 - Trục bị động.
1) Cơ cấu hấp thụ va đập.
Trong trục lái có một cơ cấu hấp thụ va đập cơ cấu này sẽ hấp thụ lực tác động lên
người lái khi xe bị tai nạn. Khi xe bị đâm cơ cấu này giúp người lái tránh được thương
tích do trục lái chính gây ra bằng cách gẫy tại thời điểm bị đâm và giảm va đập thứ cấp
tác động lên cơ thể người lái khi cơ thể người lái bị xô vào vành lái do quán tính.
Trục lái hấp thụ va đập bao gồm các kiểu sau.
+ Kiểu giá đỡ uốn cong.
+ Kiểu bi.
+ Kiểu cao su.
ngăn việc khoá vành lái.
H.10. Vị trí chìa khoá chuyển từ ON sang ACC.
Tại vị trí ACC chừng nào chìa khóa điện không bị ấn vào trong thì tấm đẩy sẽ bị lò xo
phản hồi của rô to ổ khoá đẩy ra ngoài. Do đó tấm chặn nhô ra ngoài và chạm vào thân
khóa ngăn rô to và chìa khoá điện xoay về phía khoá.
H.11. Vị trí chìa khoá tại ACC.
Khi ta ấn chìa khoá vao trong tại vị trí ACC ro to và tấm đẩy cũng bị đẩy vào trong.
Phần trên của tấm chặn sẽ nhô lên vách chéo của rãnh trong tấm đẩy và phần thấp
hơn của tấm đẩy chuyển động vào trong trục cam. Khi đó chìa khoá điện, tấm đẩy và
trục cam sẽ tự do xoay theo một khối thống nhất từ vị trí ACC tới vị trí LOCK
H. 12. Trạng thái khi ấn chìa khoá vào trong.
Tuy nhiên do đầu của cần nhả khoá vẫn bị chìa khoá giữ xuống nên cữ chặn khoá và
thanh khoá không thể dịch chuyển sang trái. Cho tới khi rút chìa khoá điện ra khỏi ổ
khoá cần nhả khoá tách ra khỏi cữ chặn khoá và thanh khoá chui vào rãnh trục lái
chính và khoá trục lái chính lại.
H.13. Trạng thái khoá vành lái.
3) Cơ cấu trượt, nghiêng tay lái điều khiển điện.
Cơ cấu điều khiển điện cho phép trượt và nghiêng tay lái. Cơ cấu này cho phép người
lái lựa chọn vị trí vành lái để thích hợp với vị trí ngồi của người lái xe. Điều này rất quan
trọng vì trong quá trình lái xe thời gian dài người lái sẽ rất mệt mỏi, một cơ cấu lái tạo
cho người lái sự thoải mái sẽ làm giảm bớt sự mệt mỏi và làm giảm nguy cơ xẩy ra tai
nạn trên đường.
H.14. Cơ cấu nghiêng, trượt tay lái.
Cụm cơ cấu này bao gồm động cơ điện, trục vít nghiêng, bánh vít nghiêng và thanh
trượt.
H.15 Cấu tạo cơ cấu trượt tay lái.
H.16. Cấu tạo cơ cấu nghiêng tay lái