Bài tiểu luận hệ thống lái trợ lực thủy lực

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐỘNG LỰC
Môn : Hệ Thống Chuyển Động Ô Tô
BÀI TIỂU LUẬN
GVHD: Nguyễn Xuân Ngọc
SVTH: Nhóm 3
Thành Phố Hồ Chí Minh, 24/09/2018
Tên MSSV
Nguyễn Trung Sơn 16067931
Nguyễn Phúc Xuân Sang 16068221
Nguyễn Văn Thành 16066941
Cổ Việt Thành 16067071

TIỂU LUẬN GVHD: NGUYỄN XUÂN NGỌC
- 2 -
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC
SVTH : NGUYỄN TRUNG SƠN
: CỔ VIỆT THÀNH
: NGUYỄN PHÚC XUÂN SANG
: NGUYỄN VĂN THÀNH
KHOA : CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
GVHD : NGUYỄN XUÂN NGỌC
CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
NGÀY NHẬN TIỂU LUẬN: 30-07-2018

3
NHẬN XÉT CỦA GVHD:
……………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………….…………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
,Ngày ,Tháng ,Năm
Chữ ký của GVHD

4
LỜI CAM KẾT
Tôi, Bùi Trọng Sơn đại diện cho cả nhóm, xin cam đoan rằng những công việc trình bày trong
tiểu luận này mang tên “HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC” là tác phẩm do chính nhóm
chúng tôi hoàn thành, nội dung được trình bày theo sự hiểu biết của chúng tôi và có kết hợp tham
khảo thêm ở một số tài liệu từ sách và Internet. Chúng tôi xin cam đoan không sao chép nguyên
mẫu toàn bộ tác phẩm từ các nguồn tiểu luận khác trên các trang web.
,Ngày ,Tháng, Năm
Sinh viên ký tên

5
MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TIỂU LUẬN ............................................................................... 8
1.1.Đặt vấn đề................................................................................................................................8
1.2.Đối tượng và phạm vi tiểu luận..................................................................................................8
1.3.Mục tiêu của tiểu luận...............................................................................................................8
1.4.Phương pháp tìm hiểu...............................................................................................................8
Chương 2: HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ................................................................................. 9
2.1.Khái quát chung........................................................................................................................9
2.2.Công dụng:.............................................................................................................................10
2.3.Phân loại:................................................................................................................................10
2.3.1.Theo bố trí vành lái:..........................................................................................................10
2.3.2Theo số lượng bánh dẫn hướng:.........................................................................................11
2.3.3Theo kết cấu của cơ cấu lái :...............................................................................................12
2.4.Hệ thống lái trợ lực thủy lực.....................................................................................................16
2.4.1Công dụng:........................................................................................................................16
2.4.2.Cấu tạo của hệ thống lái có trợ lực thủy lực gồm:................................................................17
2.4.3Bơm trợ lực lái:..................................................................................................................17
2.4.4.Hoạt động của van điều tiếtlưulượng:..............................................................................18
2.4.5Hộp cơ cấu lái:...................................................................................................................20
2.4.6 Nguyênlý hoạt động của hệ thống lái có trợ lực thủylực:....................................................21
2.5.Góc đặt bánh xe......................................................................................................................22
2.5.1.Góc Camber......................................................................................................................23
2.5.2.Góc caster ........................................................................................................................25
2.5.3.Góc Kingpin ......................................................................................................................27
2.5.4.Độ chụm...........................................................................................................................29
2.5.5.Bán Kính quay vòng...........................................................................................................30
Chương 3: NHỮNG CẢI TIẾN CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC THỦY LỰC TRONG
TƯƠNG LAI................................................................................................................................ 31
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 32
1 Kết luận...............................................................................................................................32
2 Kiến nghị..............................................................................................................................32
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................... 33

6
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống lái............................................................................................. 9
Hình 2: Hệ thống lái trên oto..................................................................................................... 10
Hình 3: Vành lái bên phải ......................................................................................................... 10
Hình 4: Vành lái bên trái........................................................................................................... 11
Hình 5: xe dẫn hướng cầu trước................................................................................................ 11
Hình 6: xe dẫn hướng cầu sau................................................................................................... 12
Hình 7: cơ cấu lái trục vít –cung răng....................................................................................... 13
Hình 8:Cơ cấu lái trục vít-con lăn:............................................................................................ 14
Hình 9:Cơ cấu lái trục vít cung lăn. .......................................................................................... 14
Hình 10:Cơ cấu lái trục vít thanh răng...................................................................................... 15
Hình 11:Sơ đồ các loại dẫn động lái. ........................................................................................ 16
Hình 12: cấu tạo hệ thống lái thủy lực ...................................................................................... 17
Hình 13: cấu tạo bơm trợ lực lái ............................................................................................... 18
Hình 14: NLHD van điều tiết lưu lượng ở chế độ thấp............................................................. 18
Hình 15: NLHD van điều tiết lưu lượng ở chế độ trung bình................................................... 19
Hình 16: NLHD van điều tiết lưu lượng ở chế độ cao............................................................. 19
Hình 17: cấu tạo của hộp cơ cấu lái .......................................................................................... 20
Hình 18: NLHD của hệ thống lái có trợ lực thủy lực............................................................... 21
Hình 19:NLHD của hệ thống lái có trợ lực thủy lực................................................................. 21
Hình 20: Các góc đặt bánh xe ................................................................................................... 22
Hình 21: góc camber ................................................................................................................. 23
Hình 22: Lốp xe bị mòn không đều........................................................................................... 23
Hình 23: khi xe quay vòng........................................................................................................ 24
Hình 24: góc caster.................................................................................................................... 25

7
Hình 25: độ ổn định chạy trên đường thẳng nhờ góc caster ..................................................... 26
Hình 26: góc kingpin................................................................................................................. 27
Hình 27: góc kingpin âm,dương................................................................................................ 28
Hình 28: độ chụm...................................................................................................................... 29
Hình 29: bán kính quay vòng.................................................................................................... 30

8
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TIỂU LUẬN
1.1.Đặt vấn đề.
Như các bạn đã biết, những dòng xe hiện nay trên thị trường đa số được trang bị tính năng
trợ lực cho tay lái. Vậy bạn đã biết rỏ về hệ thống trợ lực lái mà mình thấy hằng ngày hay
chưa? Hãy cùng tìm hiểu lịch sử hình thành, mục đích sử dụng cũng như cách mà người lái
được hỗ trợ khi điều khiển vô lăng. Đầu tiên để biết vì sao trợ lực tay lái ra đời ta cần hiểu
được chức năng của hệ thống lái. Hệ thống lái trên ô tô có 5 chức năng cơ bản.
Điều khiển bánh xe dẫn hướng chính xác.
Duy trì lực lái phù hợp.
Truyền được cảm giác từ mặt đường đến người lái.
Hấp thụ phần lớn lực tác động lên vô lăng.
Đảm bảo hoạt động cảu hệ thống treo.
Về mặt cơ khí, khi muốn giảm lực lái các kỹ sư chỉ cần tăng tỷ số truyền, nhưng đổi lại tài xế
sẽ phải đánh tay lái nhiều hơn mới có thể điều khiển xe như ý muốn, đôi khi không kịp xử lý
tình huống dẫn đến mất an toàn.
Vì vậy cần có một hệ thống trợ lực trung gian giúp đảm bảo đồng thời cả hai yêu cầu, lực tay
lái vừa phải và khả năng điều khiển chính xác.
1.2.Đối tượng và phạm vi tiểu luận.
Đối tượng và phạm vi đối tượng là các bạn sinh viên và những người thích tìm hiểu về ô tô.
1.3.Mục tiêu của tiểu luận
Giúp người đọc hiểu rỏ về cấu tạo cũng như nguyên lí hoạt động của hệ thống lái, trợ lực lái và
góc đặt bánh xe.
1.4.Phương pháp tìm hiểu.
Tìm hiểu bằng tài liệu tham khảo, qua mạng internet, sách báo, hỏi giáo viên.
Ý nghĩa khoa học của tiểu luận và thực tiễn.
Giúp cho người đọc biết được tên gọi và nguyên lý hoạt động của các chi tiết, hệ thống sau khi
học xong có thể áp dụng vào thực hành vàcông việc sau này.

9
Chương 2: HỆ THỐNG LÁI TRÊN Ô TÔ
Từ khi ô tô ra đời cho đến nay, hệ thống lái được cải tiến không ngừng để đáp ứng các tiêu
chí về an toàn và tiện nghi, tính an toàn chủ động trong điều kiện chuyển động với vận tốc cao và
mật độ các phương tiện tham gia giao thông lớn.
Quá trình phát triển các hệ thống lái trên xe ô tô có thể liệt kê thành các hệ thống lái sau: hệ
thống lái thuần cơ khí, hệ thống lái trợ lực thủy lực, hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện,
hệ thống lái trợ lực điện, hệ thống lái tích cực, hệ thống lái Steer by wire, hệ thống lái tự động.
Hình 1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống lái
2.1.Khái quát chung
Hệ thống lái cho phép người lái xe điều khiển hướng của xe bằng cách xoay các bánh xe dẫn
hướng. Hệ thống lái bao gồm các bộ phận như hình sau:

10
Hình 2: Hệ thống lái trên oto
2.2.Công dụng:
Hệ lái của ôtô dùng thay đổi hướng chuyển động hoặc giữ cho ôtô chuyển động theo một
hướng nhất định.
2.3.Phân loại:
2.3.1.Theo bố trí vành lái:
2.3.1.1Vành lái bố trí bên phải
Hình 3: Vành lái bên phải

11
2.3.1.2Vành lái bố trí bên trái
Hình 4: Vành lái bên trái
Vành lái bố trí bên phía trái hay phải tuỳ theo luật đường bộ của từng quốc gia qui
định.
2.3.2Theo số lượng bánh dẫn hướng:
2.3.2.1Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu trước.
Hình 5: xe dẫn hướng cầu trước

12
2.3.2.2.Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở cầu sau.
Hình 6: xe dẫn hướng cầu sau
2.3.2.3.Hệ thống lái với các bánh dẫn hướng ở hai cầu (4WS).
2.3.3Theo kết cấu của cơ cấu lái :
2.3.3.1.Cơ cấu lái loại trục vít - cung răng:
+Cung răng có thể là cung răng thường hoặc cung răng hai bên.Cung răng bên có ưu điểm
tiếp xúc théo toàn bộ chiều dài răng.,do đó giảm được ứng suất tiếp xúc và răng ít hao mòn cho
nên thích hợp cho oto tải lớn,xe SUV.
+ Khi người điều khiển xoay vành lái qua lại trục lái xoay làm cho trục vít xoay tác động lên
cung răng quay như vậy là đòn quay đứng dịch chuyển qua lại quanh trục cung lăn làm dẫn động
các bánh xe dẫn hướng quay theo yêu cầu mà người điều khiển cần đến.

13
Hình 7: cơ cấu lái trục vít –cung răng
Như trên hình vẽ đã thể hiện, chiếc êcu ăn khớp với khối kim loại nhờ các viên bi tròn. Các
bi này có hai tác dụng: một là nó giảm ma sát giữa các chi tiết. Thứ hai, nó làm giảm độ rơ của cơ
cấu. Độ rơ xuất hiện khi đổi chiều tay lái, nếu không có các viên bi, các răng sẽ rời nhau ra trong
chốc lát gây nên độ dơ của tay lái.
Hệ thống trợ lực của cơ cấu lái này cũng tương tự như của cơ cấu lái bánh răng – thanh răng.
Việc hỗ trợ cũng được thực hiện bằng cách đưa dòng chất lỏng áp suất cao vào một phía của khối
kim loại.
2.3.3.2Cơ cấu lái trục vít-con lăn:
1-trục vít lõm ; 2-con lăn; 3-trục lái; 4-trục con lăn; 5-trục bị động ; 6- vỏ cơ cáu lái.
Ưu điểm của cơ cấu trục vít con lăn là kết cấu gọn,độ bền và độ chống mòn của các trục vít
và con lăn cao và có hiệu suất cao.Do trục vít có dạng glopoit nên chiều dài trục vít không lớn
nhưng sự tiếp xúc các bánh răng ăn khớp được lâu hơn.
Tải trọng tác dụng lên chi tiết được phân tán,tùy théo cỡ oto ma có 2 đến 4 vòng ren của con
lăn chứ không tập trung tại một điểm như vậy khả năng mài mòn đều hơn ,trong cơ cấu này thì
ma sát trượt được thay thế bang ma sát lăn.Có thể điều chỉnh khe hở ăn khớp.

14
Khi người điều khiển xoay vành lái qua lại, trục lái xoay làm cho trục vít xoay tác động lên
con răng quay như vậy là đòn quay đứng dịch chuyển qua lại quanh trục của con lăn làm dẫn động
các bánh xe dẫn hướng theo yêu cầu mà của con người điều khiển cần điến.
Thường sử dụng trên các xe tải.
2.3.3.3Cơ cấu lái trục vít-chốt quay:
Ưu điểm cơ bản là có thể có tỷ số truyền thay đổi.Dùng chủ yếu ôt tải và oto khách.
Khi người điều khiển xoay vành lái qua lại, trục lái xoay làm cho trục vít xoay tác động lên
con
Hình 8:Cơ cấu lái trục vít-con lăn:
Hình 9:Cơ cấu lái trục vít cung lăn.

15
2.3.3.4Cơ cấu lái trục vít –thanh răng:
Đặc điểm:
Cấu tạo đơn giản,gọn nhẹ.Do hộp truyền động nhỏ nên thanh răng đóng vai trò thanh dẫn
động lái.
Các răng ăn khớp trực tiếp nên độ nhạy của cơ cấu lái chắc chắn.
Ít quay trượt và ít sức cản quay,và việc truyền mô-men tốt hơn vì vậy lái nhẹ.
cụm cơ cấu lái hoàn toàn kín nên không cần phải bảo dưỡng.
Trục vít tại đầu thấp hơn của trục lái chính ăn khớp với thanh răng.Khi vô lăng quay thì trục
vít quay làm cho thanh răng chuyển động sang trái hoặc phải làm dẫn động các bánh xe dẫn hướng
quay theo yêu cầu mà người điều khiển cần thiết.
Sử dụng phổ biến trên các oto du lịch ,xe tải nhỏ,xe SUV.
Hình 10:Cơ cấu lái trục vít thanh răng.
Dẫn động lái:
Dẫn động lái gồm tất cả các chi tiết truyền lực từ cơ cấu lái đến ngỗng quay của bánh xe.
Có nhiều loại thanh dẫn động lái và kết cấu khớp nối được thiết kế để thực hiện yêu cầu này.
Bộ phận quang trọng của dẫn động lái là hình thang lái.Hình thang lái có nhiệm vụ bảo đảm
động học bánh dẫn hướng làm cho bánh xe khỏi bị trượt lê khi lái,do đó bớt hào mòn lốp.

16
Hình 11:Sơ đồ các loại dẫn động lái.
 Theo kết cấu bộ trợ lực:
Trợ lực bằng thủy lực.
Trợ lực bằng khí nén.
Trợ lực bằng điện.
2.4.Hệ thống lái trợ lực thủy lực.
Để tăng khả năng lái xe và tăng độ bám đường thì hầu hết các ô tô hiện đại ngày nay đều có
lốp rộng, áp suất thấp để tăng diện tích tiếp xúc giữa bề mặt đường và lốp xe. Do vậy đòi hỏi lực
đánh lái nặng hơn. Nếu giảm lực đánh lái đó bằng cách tăng tỉ số truyền thì số vòng đánh lái sẽ
tăng lên, làm việc đánh lái không ngoặt gấp được. Vì vậy muốn đánh lái ngoặt mà nhẹ thì cần có
một thiết bị trợ lực.
2.4.1Công dụng:
Giảm lực tác dụng từ tay người lái đến vành lái làm giảm cảm giác mệt mỏi cho tài xế.
Lái nhẹ và tiện lợi.
Giữ được chuyển động thẳng ổn định của ô tô.

17
2.4.2.Cấu tạo của hệ thống lái có trợ lực thủy lực gồm:
1. Bình chứa.
2. Bơm trợ lực lái.
3. Hộp cơ cấu lái.
4. Cụm van điều khiển.
5. Xy lanh trợ lực lái.
6. Các ống dầu.
7. Thanh nối.
8. Rotuyn.
2.4.3Bơm trợ lực lái:
Công dụng: Hút dầu từ bình chứa sao đó đẩy vào hệ thống tạo áp lực dầu để hoạt động hệ
thống ( đẩy piston dịch chuyển).
Cấu tạo:
1. Puly.
2. Vỏ bơm.
3. Trục quay.
4. Roto.
5. Đĩa phân phối.
6. Phiến gạt.
Van điều tiết lưu lượng.
Van điều tiết lưu lượng: Van điều khiển lưu lượng điều chỉnh lượng dòng chảy dầu từ bơm
tới hộp cơ cấu lái, duy trì lưu lượng không đổi mà không phụ thuộc tốc độ bơm (vg/ph).
Hình 12:cấu tạo hệ thống lái thủy lực

18
2.4.4.Hoạt động của van điều tiết lưu lượng:
Ở chế độ thấp:
Áp suất xả P1 của bơm tác động lên phía phải của van điều khiển lưu lượng và P2 tác động
lên phía trái sau khi đi qua các các lỗ. Chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 lớn hơn khi tốc độ động
cơ tăng. Khi sự chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 thắng sức căng của lò xo van điều khiển lưu
lượng thì van này sẽ dịch chuyển sang trái, mở đường chảy sang phía cửa hút vì vậy dầu chảy về
phía cửa hút. Lượng dầu tới hộp cơ cấu lái được duy trì không đổi theo cách này.
Ở chế độ trung bình:
Hình 13: cấu tạo bơm trợ lực lái
Hình 14: NLHD van điều tiết lưu lượng ở chế độ thấp

19
Áp suất xả của bơm P1 tác đông lên phía trái của ống điều khiển. Khi tốc độ bơm trên 1250
v/ph, áp suất P1 thắng sức căng lò xo (B) và đẩy ống điều khiển sang phải do đó lượng dầu qua
các lỗ giảm gây ra việc giảm áp suất P2.Kết quả là chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 tăng. Theo đó
van điều khiển lưu lượng dịch chuyến sang trái và đưa dầu về phía cửa hút giảm lượng dầu vào
hộp cơ cấu lái. Nói cách khác khi ống điều khiển chuyển sang phải, lượng dầu qua các lỗ giảm.
Ở tốc độ cao:
Khi tốc độ bơm vượt 2500 v/ph, ống điều khiển tiếp tục bị đẩy sang phải, đóng một nửa các
lỗ tiết lưu. Lúc này, áp suất P2 chỉ do lượng dầu qua các lỗ quyết định. Theo cách này lượng dầu
tới hộp cơ cấu lái được duy trì không đổi (trị số nhỏ).
Hình 15: NLHD van điều tiết lưu lượng ở chế độ trung bình
Hình 16: NLHD van điều tiết lưu lượng ở chế độ cao

20
Van an toàn: Van an toàn đặt trong van điều khiển lưu lượng. Khi áp suất P2 vượt mức quy
định (khi quay hết cỡ vô lăng), van an toàn sẽ mở để giảm áp suất. Khi áp suất P2 giảm thì Van
điều khiển lưu lượng bị đẩy sang trái và điều chỉnh áp suất tối đa.
Cấu tạo của hệ thống lái có trợ lực thủy lực:
2.4.5Hộp cơ cấu lái:
Cấu tạo hộp cơ cấu lái:
1. Thanh răng.
2. Trục van điều khiển.
3. Trục vít.
4. Cụm van điều khiển.
Hoạt động của hộp cơ cấu lái:Trục van điều khiển được nối với vô lăng. Khi vô lăng ở vị trí
trung hòa thì cụm van điều khiển ở vị trí trung hòa, khi vô lăng quay theo hướng nào đó thì van
điều khiển thay đổi đường truyền cho áp lực dầu vào một trong các buồng của xylanh, dầu buồng
còn lại được đẩy ra ngoài bình chứa theo van điều khiển.
Hình 17: cấu tạo của hộp cơ cấu lái

21
2.4.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái có trợ lực thủy lực:
Khi vô lăng ở vị trí trung hòa (ở giữa): Khi vô lăng ở vị trí trung hòa (hai bánh xe hướng thẳng
về phía trước), cụm van điều khiển mở cho áp lực dầu vào hai bên xy lanh bằng nhau làm giữ
piston ở vị trí chính giữa tức là hai bánh xe hướng thẳng.
Khi xoay vô lăng sang trái: Khi xoay vô lăng sang trái dẫn động trục van điều khiển xoay làm
mở các lỗ dầu theo đường ống dầu đi tới xylanh bên trái, áp lực dầu đẩy piston sang phải (dầu trợ
lực của xylanh bên phải qua cụm van theo đường ống dầu trở về bình chứa) làm thanh răng dịch
chuyển sang phải.
Hình 18: NLHD của hệ thống lái có trợ lực thủy lực
Hình 19:NLHD của hệ thống lái có trợ lực thủy lực

22
Khi xoay vô lăng sang phải: Khi xoay vô lăng sang phải dẫn động trục van điều khiển xoay
làm mở các lỗ dầu theo đường ống dầu đi tới xylanh bên phải, áp lực dầu đẩy piston sang trái (dầu
trợ lực của xylanh bên trái qua cụm van theo đường ống dầu trở về bình chứa) làm thanh răng dịch
chuyển sang trái.
2.5.Góc đặt bánh xe
Đôi khi bạn thấy nhiều xe có bánh xe không hề đặt thẳng góc với mặt đường mà hơi nghiêng
một chú. Đó là vì yêu cầu tối thiểu của một chiếc xe là phải có tính năng vận hàng ổn định trên
đường thẳng chạy theo đường vòng và khả năng phục hồi để chạy trên đường thẳng.
Do đó các bánh xe được lắp với những góc độ nhất định so với mặt đất và với những hệ thống
treo riêng. Những góc này được gọi chung là góc đặt bánh xe.
Góc đặt bánh xe gồm có 5 yếu tố sau đây:
Góc Camber
Góc Caster
Góc Kingpin
Độ Chụm
Bán kính quay vòng.
Hình 20: Các góc đặt bánh xe

23
Nếu xe của bạn không đáp ứng được một trong các yếu tố trên thì có thể xuất hiện các vấn đề
như khó lái, lái không ổn định, trả lái trên đường vòng kém, mòn lốp không đều.
2.5.1.Góc Camber
Mô tả: Góc Camber là góc mà các bánh xe trước được lắp với phía trên nghiêng vào trong
hoặc ra ngoài.
Hình 21: góc camber
Hình 22: Lốp xe bị mòn không đều

24
Cách xác định: Được xác định bằng góc nghiêng so với phương thẳng đứng. Khi phần trên
của bánh xe nghiêng ra ngoài thì gọi là Camber dương. Ngược lại khi bánh xe nghiêng vào trong
thì gọi là camber âm, nhìn từ phía trước đầu xe.
Trong các kiểu xe trước đây, các bánh xe thường có camber dương để tăng đội bền của trục
trước, ngăn ngừa hiện tượng tuột bánh xe khỏi trục, và để cho lốp xe tiếp xúc thẳng góc với mặt
đường nhằm ngăn ngừa hiện tượng mòn không đều vì phần tâm đường thường cao hơn phần rìa
đường. Tuy nhiên nếu xe có góc camber âm hoặc dương quá lớn thì sẽ làm cho lốp mòn không
đều. Nếu xe có góc cam bơ âm quá quá lớn thì phần phía trong của lốp sẽ bị mòn nhanh còn nếu
góc camber dương quá lớn thì phần phía ngoài của lốp sẽ bị mòn nhanh.
Trong các kiểu xe hiện đại, hệ thống treo và trục đã được cải tiến và có độ bền cao hơn trước
đây, và mặt đường bẳng phẳng nên bánh xe không cần camber dương nhiều như trước nữa. Vì vậy
góc camber được giảm xuống ( một số xe có góc camber bằng không).
Trên thực tế, bánh xe có camber âm đang được áp dụng phổ biến trên các dòng xe du lịch để
tăng tính năng chạy đường vòng vòng của xe. Vì khi xe chạy trên đường vòng lực ly tâm làm cho
xe nghiêng đi vì tác động của các lò xo hệ thống treo, vì xe có xu hướng nghiêng ra phía ngoài,
nên camber của lốp xe trở nên dương hơn, và lực đẩy ngang về phía trong xe cũng giảm xuống,
lực quay vòng cũng bi giảm xuống. Nếu trong trường hợp này xe không có góc camber âm thì
Hình 23: Khi xe quay vòng

25
bánh xe sẽ được giữ không cho bánh xe bị nghiêng dương khi chạy vào đường vòng và duy trì lực
quay vòng thích hợp.
2.5.2.Góc caster
Mô tả: Góc caster là góc nghiêng về phía trước hoạc phía sau của trục xoay đứng.
Cách xác định: góc caster được xác định bằng góc nghiêng giữa trục xoay đứng và đường
thẳng đứng, khi trục xoay đứng nghiêng về phía sau thì là góc caster dương, còn trục nghiêng về
phía trước thì là góc caster âm , hướng nhìn từ cạnh xe.
Khoảng cách từ giao điểm giữa đường tâm trục xoay đứng và mặt đường đến tâm tiếp xúc
giữa lốp xe với mặt đất được gọi là khoảng caster của trục quay đứng.
Góc caster ảnh hưởng đến độ ổn định khi xe chạy trên đường thẳng, còn khoảng caster thì ảnh
hưởng đến tính năng hồi vị bánh xe sau khi xe chạy trên đường vòng. Vì khi trục xoay đứng quay
để xe chạy vào đường vòng, nếu các bánh xe có góc caster thì lốp sẽ bị nghiêng đi so với mặt
đường và tạo ra mômen kích, có xu hướng nâng thân xe lên. Mômen kích này đóng vai trò như
một lực hồi vị bánh xe, có xu hướng đưa thân xe trở về vị trí nằm ngang và duy trì độ ổn định trên
đường thẳng của xe.
Hình 24: Góc caster

26
Ngoài ra nếu bánh xe có góc caster thì giao điểm giữa đường tâm trục xoay đứng với mặt
đường sẽ nằm phía trước tâm điểm tiếp xúc giữa lốp xe với mặt đường. Vì lốp xe được kéo về phía
trước nên lực kéo này sẽ lấn át các lực có xu hướng làm cho bánh xe mất ổn định, giữ cho bánh xe
chạy ổn định theo đường thẳng. Khi bánh xe chuyển hướng sang một bên ( do lái hoặc trở ngại khi
chạy trên đường thẳng) thì sẽ phát sinh ra các lực bên F2 và F’2.
Những lực bên này có tác dụng làm quay trục xoay đứng và có xu hướng hồi vị bánh xe về vị
trí ban đầu của nó ( lực hồi vị T và T’). Vào lúc này, với cùng một lực bên như nhau, nếu khaorng
caster lớn, lực hồi vị bánh xe cũng lớn. vì vậy, khoảng caster càng lớn thì độ ổn định trên đường
thẳng và lực hồi vị càng lớn.
Trên thực tế để phù hợp với đặc tính của từng loại xe, có một vài phương pháp làm tăng
khoảng caster mà không làm thay đổi góc caster. Có hai phương pháp đó là: Nachlauf ( tăng khoảng
caster) và Vorlauf ( Giảm khoảng caster) bằng cách đặt lệch trục xoay đứng về phía trước hoặc
phía sau tâm bánh xe.
Hình 25:độ ổn định chạy trên đường thẳng nhờgóc caster

27
2.5.3.Góc Kingpin
Mô tả: Góc lệch được tạo thành giữa trục xoay đứng và đường thẳng đứng gọi Kingpin hay
góc nghiêng của trục lái. Trục xoay đứng là trục mà trên đó bánh xe có thể xoay về phía phải hoặc
trái.
Cách xác định: trục này được xác định bằng cách vạch một đường thẳng tưởng tượng đi qua
tâm của ổ bi đỡ trên của bộ giảm chấm và khớp cầu của đòn treo dưới. Hướng nhìn từ phía trước
xe đường thẳng nay nghiêng về phía trong.
Khoảng cách từ L từ giao điểm giữa trục xoay đứng và mặt đất đến giao điểm giữa đường tâm
bánh xe và mặt đường được gọi là độ lệch Kingpin
Hình 26: góc kingpin

28
.
Vai trò của góc kingpin là làm giảm lực đánh lái. Khi xe đánh lái sang phải hoặc sang trái, với
tâm quay là trục xoay đứng còn bán kính quya là khoảng lệch, nếu khoảng lệch càng lớn thì mômen
cản quay càng lớn ( do sức cản của lốp xe ), vì vậy lực lái cũng tăng lên.
Giảm lực phản hồi. mọi chấn động lên bánh xe sẽ làm cho vô lăng bị dật lại hoặc phản hồi.
Những hiện tượng này có thể cải thiện bằng cách giảm khoảng lệch.
Tăng độ ổn định chạy trên đường thẳng.
Góc nghiêng của trục lái giúp cho bánh xe tự động quay trở về vị trí chạy đường thẳng, sau
khi đã chạy vòng.
Hình 27: góc kingpin âm,dương

29
2.5.4.Độ chụm
Mô tả: độ chụm là độ lệch của phần trước và phần sau bánh xe. Góc lệch của bánh xe được
gọi là góc chụm.
Cách xác định: Độ chụm là độ lệch của phần sau bánh xe khi nhìn từ trên xuống, khi phần
phía trước của các bánh xe gần nhau hơn so với phần phía sau gọi là độ chụm, ngược lại là độ
choãi.
Mục đích ban đầu cảu góc chụm là khử bỏ lực đẩy ngang do góc camber tạo ra. Vì vậy góc
chụm ngăn ngừa bánh xe mở ra hai bên khi có camber dương. Tuy nhiên nhưng năm gần đây do
áp dụng góc camber âm và do hiệu quả cảu hệ thống treo và lốp tăng lên nên nhu cầu khử bỏ lực
đẩy ngang không con nữa. Do vậy, mục đích của góc chụm đã chuyển thành đảm bảo độ ổn định
chạy trên đường thẳng. Khi xe chạy trên đường nghiêng, thân xe nghiêng về một bên. Khi đó xe
có khuynh hướng chạy theo hướng quay về phía nghiêng.
Nếu phần phía trước của mỗi bánh xe chụm vào trong, thì xe có khuynh hướng chạy theo
hướng ngược lại hướng nghiêng. Vì vậy độ ổn định đường thẳng được duy trì.
Hình 28: độ chụm

30
2.5.5.Bán Kính quay vòng.
Bán kính quay vòng là góc quay của bánh xe phía trước bên trái và bên phải khi chạy trên
đường vòng. Với góc quay cảu các bánh xe bên phải và bên trái khác nhau, phù hợp với tâm quay
của cả bốn bánh xe thì độ ổn định của xe chạy trên đường vòng tăng lên.
Hình 29: bán kính quay vòng

31
Chương 3: NHỮNG CẢI TIẾN CỦA HỆ THỐNG LÁI TRỢ LỰC
THỦY LỰC TRONG TƯƠNG LAI
Chúng ta đang sống trong thời kỳ khoa học công nghệ phát triển với tốc độ tên lửa. Cùng với sự
phát triển của động cơ ứng dụng công nghệ điện- điện tử và phanh điện tử, tay lái trợ lực điện
(Electrically assisted power steering, EPS) trở thành công nghệ mới nhất đang được các nhà sản
xuất ô tô dần thay thế tay lái trợ lực thủy lực vốn đã thống trị trong công nghiệp ô tô hơn nửa thế
kỷ qua Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển bằng điện tử (EHPA)Trên hệ thống lái trợ lực
thủy lực là phiên bản cải tiến của hệ thống lái trợ lực thủy lực (được phát triển từ thập kỷ 90).
Ngoài hai bộ phận là cơ cấu lái và dẫn động lái như hệ thống lái thuần cơ khí, hệ thống lái trợ lực
lái thủy lực được cải tiến. Đặc điểm quan trọng của hệ thống này là thanh xoắn cảm biến mô men
đánh lái không trực tiếp điều khiển van trợ lực. Độ biến dạng của thanh xoắn được chuyển thành
tín hiệu điện gửi đến hộp MCU điều khiển trợ lực. Hộp MCU điều khiển trợ tổng hợp các tín
hiệu chạy xe, tính toán và xác định phần tỷ lệ trợ lực từ đó quyết định áp lực trợ lực lái.

32
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1 Kết luận
Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi ở nước ta như là một phương tiện đi lại của cá nhân cũng như
vận chuyển hàng hóa và hành khách phổ biến. Vài năm gần đây có sự gia tăng nhanh chóng về số
lượng ô tô đặc biệt là các ô tô đời mới làm kéo theo nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực trong ngành
ô tô.
Để cung cấp cho mọi người có kiến thức cơ bản về hệ thống lái có trợ lực thủy lực và góc đặt bánh
xe. Trong tài liệu đã cho thấy được không ít về những khái niệm, công dụng, cấu tạo, nguyên lý
hoạt động và xu hướng cải tiến hệ thống lái trong tương lai. Từng bộ phận được trình bày rõ ràng
do đó người đọc có thể dễ dàng hiểu được hệ thống.
Trong quá trình làm nên bài tiểu luận chúng tôi đã kết hợp những kiến thức lại với nhau thông qua
tìm việc tìm kiếm trên Internet để có những kiến thức mới nhất cho mọi người hiểu được.
Mặc dù trong quá trình làm bài tiểu luận chúng tôi gặp không ít khó khăn nhưng được sự giúp đỡ
của thầy Nguyễn Xuân Ngọc, đến hôm nay chúng tôi đã hiểu rõ về hệ thống này và hoàn thành bài
thuyết trình của nhóm. Trong bài thuyết trình chúng tôi đã cố gắng rất nhiều nhưng không tránh
khỏi những sai sót, rất mong có được sự nhận xét, đóng góp của thầy.
2 Kiến nghị.
Chúng tôi mong rằng trong tương lai nhà trường nói chung và khoa công nghệ động lực nói riêng
sẽ có thêm mô hình, thiết bị hiện đại phù hợp với thực tiễn để sinh viên có tay nghề vững, không
phải bỡ ngỡ khi ra làm việc tại các công ty, hãng xe,…

33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
https://tinhte.vn/threads/tai-sao-anh-va-nhieu-quoc-gia-khac-tren-the-gioi-lai-lai-xe-ben-
trai.2269643/
http://thietbikiemdinhoto.vn/news/detail/1314/tim-hieu-cac-goc-dat-banh-xe-goc-
camber.html
https://www.danhgiaxe.com/tong-quan-cac-he-thong-tro-luc-lai-hien-nay-9552

Bài tiểu luận hệ thống lái trợ lực thủy lực

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Bài tiểu luận hệ thống lái trợ lực thủy lực

Similar to Bài tiểu luận hệ thống lái trợ lực thủy lực (20)

More from https://www.facebook.com/garmentspace

More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Bài tiểu luận hệ thống lái trợ lực thủy lực