Tay lái ô tô: thiết bị, yêu cầu

2024 Tác giả: Erin Ralphs | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-19 19:59

Hệ thống lái là một trong những hệ thống cơ bản nhất trên ô tô. Đây là một tập hợp các cơ cấu đồng bộ hóa vị trí của vô lăng và góc quay của các bánh lái phía trước. Chức năng chính của bất kỳ phương tiện nào là cung cấp khả năng rẽ và duy trì hướng do người lái xe thiết lập.

Thiết bị

Về mặt cấu trúc, hệ thống lái của ô tô bao gồm một vài thành phần chính. Về cơ chế, chúng có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau.

Vô lăng cần thiết cho việc đánh lái. Người lái xe thông qua nó cho biết hướng mà chiếc xe đang di chuyển. Trong các xe ô tô hiện đại, vô lăng có thể được trang bị thêm các phím và nút điều khiển để điều khiển hệ thống định vị và đa phương tiện. Nếu người lái thay thế hệ thống đa phương tiện trong tương lai, phải mua một bộ điều hợp lái để điều chỉnh radio từ vô lăng. Ngoài ra còn có một cái gối bên trong phần tửbảo mật.

Tiếp theo trong hệ thống là cột lái. Nó dùng để làm gì? Nó là cần thiết để truyền lực mà người lái xe tác dụng vào vô lăng để cơ cấu. Bộ phận là một trục có bản lề. Thường xuyên hơn nó là một cardan nhỏ. Thường cột lái mang lại sự an toàn trong trường hợp mất cắp. Vì vậy, thiết kế được trang bị hệ thống chặn cơ học hoặc điện. Ngoài ra trên cột còn có công tắc khởi động, cần gạt, bật đèn, gạt nước kính chắn gió.

Cơ cấu lái nhận lực từ trục cột và sau đó biến nó thành bánh xe. Thiết kế của cơ cấu lái là một hộp số có tỷ số truyền nhất định.

Hệ thống cũng có một ổ đĩa. Đây là một hệ thống các thanh và khuyên lấy lực từ trục và sau đó truyền đến các khuyên và hệ thống bánh lái.

Ngay cả trong hầu hết các thiết kế của hệ thống lái đều có bộ khuếch đại. Có thể là thủy lực hoặc điện. Cần tăng lực quay truyền từ vô lăng đến các bánh xe. Các yếu tố bổ sung cũng có thể được phân biệt - đây là bộ giảm xóc hoặc bộ giảm chấn, cũng như các hệ thống cơ bản khác nhau.

Cơ cấu lái: kiểu

Tùy thuộc vào loại hộp số nào được lắp trên một chiếc ô tô cụ thể, cơ cấu lái có thể là thanh răng và bánh răng, con sâu hoặc trục vít. Chúng tôi sẽ xem xét từng người trong số họ một cách riêng biệt.

Vợt

Đây là thiết bị được sử dụng rộng rãi mà hầu hếtô tô hiện đại. Phần tử chính là thanh răng và bánh răng. Bánh răng sau được gắn liên tục với thanh răng, và nó nằm trên trục lái.

Nguyên lý hoạt động của cơ chế này như sau. Khi vô lăng quay, thanh răng sẽ di chuyển sang trái hoặc phải. Cùng với nó, các thanh lái di chuyển, được kết nối với các khuyên và lần lượt, với các khớp tay lái. Nhờ đó, các bánh xe của ô tô có thể quay theo góc mong muốn cho người lái.

Cơ cấu thanh răng và bánh răng khá đơn giản, trong khi nó được phân biệt bởi hiệu quả cao và độ cứng. Nhưng xét cho cùng, giá lái rất nhạy cảm với tải trọng, đặc biệt là chịu tải trọng do lái xe vượt qua những va chạm trên đường. Ngoài ra, do thiết kế của nó, nó dễ bị rung. Giá lái thường được tìm thấy trên xe dẫn động cầu trước, trong đó hệ thống treo trước là loại độc lập.

Ngải

Cơ chế lái này dựa trên một con sâu hình cầu. Đây là một trục sâu có đường kính thay đổi được. Nó được kết nối với trục lái. Cũng bao gồm một con lăn. Một tay lái được lắp trên trục con lăn, được kết nối cơ học với các thanh lái.

Trong quá trình quay của vô lăng, con lăn sẽ lăn qua con lăn, do đó thiết lập tay lái chuyển động. Kết quả là sau đó di chuyển các thanh truyền động. Do đó, vô lăng quay theo hướng mà người lái xe cần.

Tùy chọn này ít bị ảnh hưởng bởi bất kỳ tải trọng nào, kể cả sốc. Ngoài ra, góc xoay lớn và tốt hơnkhả năng cơ động cho một chiếc ô tô. Nhưng cũng có nhược điểm ở đây. Vì vậy, bánh răng sâu phức tạp hơn về mặt sản xuất và do đó đắt hơn. Cơ chế yêu cầu nhiều kết nối để hoạt động bình thường, đòi hỏi các điều chỉnh định kỳ và phức tạp.

Thiết kế này có thể được tìm thấy trên các loại xe có khả năng vượt địa hình cao hơn, cũng như với hệ thống treo phụ thuộc của một cặp bánh lái. Một cơ chế khác được tìm thấy trên xe tải nhỏ và xe buýt. Hệ thống lái Worm đã được cài đặt trên VAZ của các mẫu xe cổ điển.

Cơ cấu trục vít

Các yếu tố sau được kết hợp trong giải pháp này. Đây là một trục vít được lắp trên trục lái, một đai ốc di chuyển dọc theo trục vít, một giá đỡ bánh răng trên đai ốc, một sector nối với thanh răng, và cũng là một chân chống. Cái sau nằm trên trục của khu vực bánh răng. Trong số các tính năng, có thể phân biệt kết nối đai ốc-vít. Ở đây nó được làm bằng cách sử dụng một số lượng lớn các quả bóng nhỏ. Quả bóng có thể làm giảm đáng kể lực ma sát giữa các bộ phận chuyển động và do đó giảm mài mòn.

Nguyên lý hoạt động của cơ chế giống như hoạt động của hệ thống con sâu. Khi người lái tác động lên vô lăng, trục sẽ chuyển động, và cùng với nó là vít chuyển động đai ốc sẽ quay. Trong trường hợp này, các quả bóng di chuyển bên trong cơ chế. Đai ốc, khi tiếp xúc với thanh răng, sẽ di chuyển khu vực bánh răng. Tay lái cũng di chuyển theo khu vực.

Hệ thống lái này hiệu quả hơn bánh răng sâu. Hệ thống được cài đặt trênô tô hạng sang, xe tải hạng nặng và nhiều mẫu xe buýt khác nhau.

Trợ lực lái

Tất cả các hệ thống trên đều cần một số nỗ lực. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành ô tô, cũng như đảm bảo việc lái xe mang lại cảm xúc và tâm trạng tốt, các kỹ sư đã tạo ra một thiết bị cho phép bạn lái ô tô mà hầu như không tốn nhiều công sức. Thiết bị này được gọi là bộ khuếch đại. Ngày nay, hầu hết các ô tô đều được trang bị hệ thống như vậy.

Phân biệt trợ lực lái thủy lực, điện, thủy lực. Cơ chế khí nén cũng có thể được phân biệt.

Trợ lực lái

Đây là một trong những yếu tố cấu trúc của hệ thống điều khiển. Ở đây, khi vô lăng quay, lực chính được tạo ra bởi dẫn động thủy lực.

Bộ khuếch đại đơn giản nhất là một máy bơm dẫn động bằng trục khuỷu. Dung dịch này có hiệu suất tỷ lệ thuận với tốc độ động cơ. Điều này phù hợp với nhu cầu lái xe. Nếu tốc độ là tối đa, thì mức tăng tối thiểu là bắt buộc và ngược lại.

Hệ thống này hoạt động như sau. Khi lái xe thẳng về phía trước, bơm lái sẽ tuần hoàn chất lỏng thủy lực. Khi quay tay lái, thanh xoắn bị xoắn. Quá trình này đi kèm với sự quay của ống chỉ so với ống bọc của nhà phân phối. Các kênh mở và chất lỏng đi vào một trong các hốc trong xi lanh năng lượng. Chất lỏng từhốc còn lại đi vào bể. Piston trong cơ cấu trợ lực làm chuyển động thanh răng. Lực được truyền đến các thanh lái, dẫn đến chuyển động quay của các bánh lái.

Khi quay ở tốc độ thấp, bộ khuếch đại sẽ hoạt động ở hiệu suất tối đa. Dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến, ECU tăng tốc độ của bơm. Chất lỏng làm việc đi vào xi lanh của cơ cấu công suất mạnh hơn. Điều này làm giảm nỗ lực cần thiết để bẻ lái.

Tăng cường điện: tính năng

Loại thiết bị lái này phức tạp hơn. Có rất nhiều cảm biến ở đây. Hệ thống bao gồm một động cơ điện và các phần tử cơ khí. Các thiết kế phổ biến nhất là với hai bánh răng, cũng như với một ổ đĩa song song. Bộ khuếch đại này thường được đặt trong cùng một đơn vị với cơ cấu hệ thống lái.

Khi người lái quay vô lăng, thanh xoắn sẽ bị xoắn hoặc không vặn được. Điều này được đo bằng một cảm biến - mô-men xoắn hiện tại và góc quay được tính đến. Tốc độ di chuyển cũng được tính đến. Tất cả những con số này được gửi đến ECU để tính toán lực cần thiết. Bằng cách thay đổi cường độ hiện tại, lực trên thanh ray của cơ chế sẽ thay đổi.

Kết

Đây là tất cả các hệ thống lái của ô tô hiện đại tồn tại ngày nay. Có lẽ các kỹ sư sẽ đưa ra các giải pháp tốt hơn trong tương lai. Trong khi đó, một giá đỡ trợ lực lái là đủ.