HỆ THỐNG LÁI TRÊN XE Ô TÔ

Thứ bảy, 31/05/2025, 10:18 (GMT+7)

1. Khái niệm

Hệ thống lái là một trong những hệ thống quan trọng trên xe hơi. Hệ thống này giúp duy trì quỹ đạo di chuyển hoặc thay đổi hướng di chuyển của xe theo sự điều khiển của người lái.

                                                                                                                  Hình 1: Hệ thống lái trên xe ô tô 

2. Cấu tạo

Cấu tạo của hệ thống lái ô tô rất phức tạp, nó được chia thành nhiều cụm chi tiết và bộ phận khác nhau nhưng vẫn có sự liên kết chặt chẽ và tương tác lẫn nhau trong quá trình hoạt đột. Một hệ thống lái gồm 3 bộ phận chính sau: Dẫn động lái, cơ cấu lái và trợ lực lái.

* Dẫn động lái:  là bộ phận truyền chuyển động quay của vô lăng đến cơ cấu lái, để điều khiển các bánh xe xoay theo hướng mong muốn. Dẫn động lái bao gồm các chi tiết sau: Vô lăng, trục lái

- Vô lăng có hình tròn, được bọc bằng da hoặc nhựa, có lõi thép để chịu được lực xoắn. Đây là bộ phận được người lái cầm và quay để điều khiển hướng di chuyển của xe. Trên vô lăng còn có các nút điều khiển khác như: còi, túi khí, các phím chức năng…

- Trục lái: Là ống kim loại kết nối vô lăng và cơ cấu lái, có nhiệm vụ truyền mô men quay từ vô lăng đến cơ cấu lái. Trên trục lái có khớp nối đàn hồi hoặc khớp nối để giảm thiểu rung động từ mặt đường tới vô lăng

* Cơ cấu lái (thước lái) là bộ phận biến đổi chuyển động quay của trục lái thành chuyển động thẳng của thanh dẫn động, để điều khiển các bánh xe xoay theo nguyên các góc độ khác nhau. Cơ cấu lái có hai loại phổ biến là:

- Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng: Đây là loại cơ cấu lái sử dụng một bánh răng nối với trục lái và một thanh răng nối với thanh dẫn động. Khi trục lái quay, bánh răng sẽ kéo hoặc đẩy thanh răng, làm cho thanh dẫn động di chuyển theo. Loại cơ cấu này có cấu tạo đơn giản, phù hợp với các xe du lịch, xe tải nhỏ và xe SUV.

                                                                                                      Hình 2: Cơ cấu lái kiểu bánh răng – Thanh răng

- Cơ cấu lái bi tuần hoàn: Là loại cơ cấu lái sử dụng một trục vít nối với trục lái và một bánh vít có các bi tuần hoàn bên trong nối với thanh dẫn động. Khi trục lái quay, trục vít sẽ làm cho bánh vít xoay, đẩy các bi tuần hoàn ra hai đầu của bánh vít, làm cho thanh dẫn động di chuyển theo chiều dọc. Loại cơ cấu này có cấu tạo phức tạp, phù hợp với các xe tải lớn và xe buýt.

                                                                                                                 Hình 3: Cơ cấu lái kiểu bi tuần hoàn

* Trợ lực lái: Là bộ phận hỗ trợ người lái giảm lực quay vô lăng,. Trợ lực lái có nhiều loại khác nhau, nhưng phổ biến nhất hiện nay là: Trợ lực thủy lực và trợ lực điện.

+ Trợ lực lái thủy lực: Sử dụng bơm thủy lực để tạo ra áp suất dầu cao, đẩy piston trong hộp cơ cấu lái để giúp quay bánh răng hoặc bánh vít. Loại trợ lực này có ưu điểm là giảm được nhiều lực quay vô lăng, nhưng có nhược điểm là tiêu hao nhiều năng lượng của động cơ và khó điều khiển ở tốc độ cao.

                                                                                                               Hình 4: Trợ lực lái thủy lực

+ Trợ lực lái điện:Sử dụng động cơ điện để tạo ra mô men xoắn giúp quay bánh răng hoặc bánh vít trong hộp cơ cấu lái. Loại trợ lực này có ưu điểm là tiết kiệm năng lượng, dễ điều khiển ở mọi tốc độ và có thể kết hợp với các hệ thống an toàn khác.

                                                                                                          Hình 5: Trợ lực lái điện

3. Nguyên lý hoạt động

 3.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống lái có trợ lực thủy lực: 

Khi người lái quay vô lăng, trục lái sẽ quay theo và làm cho bơm thủy lực hoạt động, tạo ra áp suất dầu cao. Áp suất dầu cao sẽ được chuyển đến một van điều khiển, có chức năng phân phối áp suất dầu đến hai ống dẫn khác nhau của một piston trong hộp cơ cấu lái. piston sẽ quay bánh răng (hoặc bánh vít) trong hộp cơ cấu lái. Bánh răng (hoặc bánh vít) sẽ kéo hoặc đẩy thanh răng di chuyển theo chiều dọc, làm cho thanh dẫn động di chuyển theo chiều dọc. Thanh dẫn động sẽ kéo hoặc đẩy các thanh nối bánh xe, làm cho các bánh xe xoay theo góc mong muốn.

3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái có trợ lực điện

Khi người lái quay vô lăng, một cảm biến góc quay sẽ phát hiện và gửi tín hiệu điện tử đến một vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ tính toán và gửi tín hiệu điều khiển động cơ điện quay theo góc quay tương ứng của vô lăng và làm cho bánh răng (hoặc bánh vít) trong hộp cơ cấu lái quay theo. Bánh răng (hoặc bánh vít) sẽ kéo hoặc đẩy thanh răng di chuyển theo chiều dọc, làm cho thanh dẫn động di chuyển theo chiều dọc. Thanh dẫn động sẽ kéo hoặc đẩy các thanh nối bánh xe, làm cho các bánh xe xoay theo góc mong muốn. 

4. Lưu ý khi sử dụng hệ thống lái

- Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống lái thường xuyên, để phát hiện và khắc phục kịp thời các sự cố như rò rỉ dầu, hao mòn bánh răng, hỏng động cơ điện…

- Điều chỉnh vô lăng sao cho phù hợp với chiều cao và tư thế ngồi của người lái, để tránh gây mỏi vai, cổ hoặc sai lệch góc quay vô lăng.

- Không quay vô lăng quá nhanh hoặc quá chậm, để tránh gây sốc cho hệ thống lái hoặc không kịp phản ứng với tình huống giao thông. 

- Không để vật nặng hoặc sắc nhọn trên vô lăng, để tránh gây hư hỏng cho túi khí hoặc gây nguy hiểm cho người lái khi túi khí bung ra.

Trên đây là một số kiến thức cơ bản về hệ thống lái trên xe ô tô. Hiểu được cấu tạo cũng như cách thức hoạt động của những hệ thống lái sẽ giúp người dùng vững tay lái hơn trên mọi hành trình của mình. Đặc biệt, với những dòng xe đời mới, chủ xe không nên bỏ qua những thông tin về hệ thống trợ lực lái điện để dễ dàng vận hành và bảo quản “xế hộp” của mình.