Ô tô xuất hiện đã hơn 100 năm. Chiếc xe đầu tiên do Karl Benz (Đức) chế tạo năm 1885 trên cơ sở xe ngựa kéo, lắp thêm động cơ một xy lanh có công suất tương đương 1 - 2 mã lực. Ô tô này có ba bánh,
Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái CHƯƠNG 10 HỆ THỐNG LÁI CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI, YÊU CẦU 1.1 Công dụng Hệ thống lái ôtô dùng để thay đổi hướng chuyển động giữ cho ôtô chuyển động theo quỹ đạo xác định 1.2 Phân loại Tuỳ thuộc vào yếu tố để phân loại, hệ thống lái chia thành loại sau: * Theo cách bố trí vành lái - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên trái (theo chiều chuyển động ôtô) dùng ôtô nước có luật đường bên phải Việt nam số nước khác; - Hệ thống lái với vành lái bố trí bên phải (theo chiều chuyển động ôtô) dùng ôtô nước có luật đường bên trái Anh, Nhật, Th Điển, * Theo số lượng cầu dẫn hướng - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu trước; - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng cầu sau; - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng tất cầu * Theo kết cấu cấu lái - Cơ cấu lái loại trục vít - bánh vít; - Cơ cấu lái loại trục vít - cung răng; - Cơ cấu lái loại trục vít - lăn; - Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay; - Cơ cấu lái loại liên hợp (gồm trục vít, êcu, cung răng); - Cơ cấu lái loại bánh trụ - * Theo kết cấu nguyên lý làm việc cường hoá - Hệ thống lái có cường hoá thuỷ lực; - Hệ thống lái có cường hoá khí nén; - Hệ thống lái có cường hoá liên hợp Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 216 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái 1.3 Yêu cầu Hệ thống lái phải bảo đảm yêu cầu sau: - Quay vòng ôtô thật ngoặt thời gian ngắn diện tích bé; - Điều khiển lái phải nhẹ nhàng thuận tiện; - Động học quay vòng phải để bánh xe không bị trượt quay vòng; - Tránh va đập từ bánh dẫn hướng truyền lên vành lái; - Giữ chuyển động thẳng ổn định CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG LÁI 2.1 Hệ thống lái với cầu dẫn hướng loại liền (hệ thống treo phụ thuộc) Bố trí chung hệ thống lái loại hình 10.1 Hình 10.1 - Hệ thống lái với cầu dẫn hướng loại liền - Vành lái; - Trụ lái; - Trục vít; - Cung răng; - Đòn quay đứng; - Đòn kéo dọc; - Cam quay; 8, 9, 10 - Hình thang lái; 11 - Trục bánh xe Hệ thống lái thường bố trí ôtô tải nhỏ trung bình Hệ thống bao gồm phận sau: - Vành lái: Vành lái với trục lái có nhiệm vụ truyền lực quay vòng người lái từ vành lái đến trục vít cấu lái - Cơ cấu lái: Cơ cấu lái sơ đồ gồm trục vít cung Nó có nhiệm vụ biến chuyển động quay trục lái thành chuyển động góc đòn quay đứng khuyếch đại lực điều khiển vành lái Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 217 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái - Dẫn động lái: dẫn động lái bao gồm đòn quay đứng 5, kéo dọc 6, cam quay Nó có nhiệm vụ biến chuyển động góc đòn quay đứng thành chuyển động góc trục bánh xe dẫn hướng - Hình thang lái: hình thang lái bao gồm đòn 8, 10 Ba khâu hợp với dầm cầu dẫn hướng tạo thành bốn khâu dạng hình thang nên gọi hình thang lái Hình thang lái có nhiệm vụ tạo chuyển động góc hai bánh xe dẫn hướng theo quan hệ xác định bảo đảm bánh xe không bị trượt quay vòng 2.2 Hệ thống lái với bánh dẫn hướng hệ thống treo độc lập Bố trí chung hệ thống lái loại hình 10.2 Hình 10.2 - Hệ thống lái với bánh dẫn hướng hệ thống treo độc lập Ở hệ thống lái cầu liền (hệ thống treo phụ thuộc), ôtô cầu dao động toàn chi tiết hình thang lái dao động khối với cầu dẫn hướng Nhưng hệ thống lái với hệ thống treo độc lập (hình 10.2), bánh xe dẫn hướng bên trái bên phải dao động độc lập với nên cấu tạo dẫn động lái hình thang lái có khác so với loại cầu liền Đó ngang hình thang lái làm liền mà phải cắt rời thành nhiều đoạn liên kết với khớp cầu Còn lại phận khác vành lái, trục lái, cấu lái có cấu tạo nguyên lý làm việc mô tả mục 2.1 2.3 Hệ thống lái có cường hoá So với hệ thống lái cường hoá trình bày trên, cấu tạo chung hệ thống lái có cường hoá gồm hai phần chính: phần lái khí có cấu tạo nguyên lý giống trường hợp trình bày trên; phần cường hoá với phận sau: Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 218 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hình 10.3 - Hệ thống lái có cường hoá - Nguồn lượng cường hoá, sơ đồ hình 10.3 bơm thuỷ lực; - Van phân phối (van điều khiển); - Cơ cấu chấp hành (xi lanh lực) CẤU TẠO CỦA CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG LÁI 3.1 Trục lái Trục lái có hai loại: Loại cố định không thay đổi góc nghiêng (hình 10.4.a) loại thay đổi góc nghiêng (hình 10.4.b) Đối với loại không thay đổi góc nghiêng trục lái gồm thép hình trụ rỗng Đầu trục lái lắp then hoa với moa vành lái (vô lăng) đầu lắp then hoa với khớp đăng Trục đỡ ống trục lái ổ bi ống trục lái cố định vỏ cabin giá đỡ Vành lái có dạng thép hình tròn với số nan hoa (hai ba) nối vành thép với Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 219 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái moa vành lái kim loại Moa có làm lỗ với then hoa để ăn khớp then với đầu trục lái a Hình 10.4 - Cấu tạo trục lái b Đối với loại trục lái thay đổi góc nghiêng chi tiết kể trên, trục liên tục mà chia thành hai phần chuyển động tương góc độ định nhờ kết cấu đặc biệt khớp nối (hình 10.4.b) Tuỳ thuộc vào tư khuôn khổ người lái mà vánh lái điều chỉnh với góc nghiêng phù hợp 3.2 Cơ cấu lái Cơ cấu lái hộp giảm tốc đảm bảo tăng mômen quay người lái từ vành lái tới bánh xe dẫn hướng Cơ cấu lái có thông số đặc trưng cho tính kỹ thuật sau: * Tỉ số truyền ic: ic = dθ ωθ = dΩ ωΩ Trong đó: dθ, dΩ - góc quay nguyên tố tương ứng vánh lái trục đòn quay đứng; ωθ, ωΩ - góc quay tương ứng vành lái trục đòn quay đứng Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 220 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Tỉ số truyền cấu lái thay đổi không thay đổi Tỉ số truyền cấu lái có phạm vi thay đổi rộng, cao vùng vị trí trung gian thấp vị trí rìa thường dùng hệ thống lái cường hoá * Hiệu suất thuận: Hiệu suất thuận hiệu suất tính theo lực truyền từ trục lái xuống Hiệu suất thuận cao lái nhẹ Vì nói chung thiết kế cấu lái yêu cầu phải có hiệu suất thuận cao * Hiệu suất nghịch: Hiệu suất nghịch hiệu suất tính theo lực truyền từ đòn quay đứng lên trục lái Thông thường yêu cầu hiệu suất nghịch phải có trị số bé hiệu suất thuận Nếu hiệu suất nghịch bé lực va đập tác dụng lên hệ thống chuyển động ôtô không truyền đến vành lái chúng bị triệt tiêu ma sát cấu lái Đây tính chất quý cấu lái Tuy nhiên đưa hiệu suất nghịch xuống thấp lúc bánh xe dẫn hướng không tự trả lại vị trí ban đầu tác dụng mômen ổn định Vì để đảm bảo khả tự trả bánh xe dẫn hướng từ vị trí quay vị trí ban đầu để hạn chế va đập từ đường lên vành lái phạm vi cấu lái thiết kế với hiệu suất nghịch định 3.2.1 Cơ cấu lái loại trục vít cung (hình 10.5) Cơ cấu lái loại trục vít cung có ưu điểm giảm trọng lượng kích thước so với loại trục vít bánh Cung cung thường (hình 10.5.a) cung bên (hình 10.5.b) Cung bên có ưu điểm tiếp xúc theo toàn chiều dài răng, giảm ứng suất tiếp xúc hao mòn thường dùng ôtô tải cỡ lớn Tỉ số truyền cấu lái trục vít cung xác định sau: ic = 2Πro t Trong đó: ro - bán kính vòng tròn sở cung răng; t - bước trục vít Tỉ số truyền cấu lái loại có giá trị không đổi Hiệu suất thuận khoảng 0,5 hiệu suất nghịch khoảng 0,4 Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 221 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái a b Hình 10.5 - Cơ cấu lái loại trục vít cung 3.2.2 Cơ cấu lái loại trục vít lăn (hình 10.6) Cơ cấu lái loại trục vít lăn có ưu điểm sau: - Nhờ trục vít có dạng glôbôít chiều dài trục vít không lớn tiếp xúc ăn khớp lâu diện rộng hơn, có nghóa giảm kích thước chung giảm ứng suất tiếp xúc răng; - Tải trọng tác dụng lên chi tiết tiếp xúc với phân tán, tuỳ theo loại ôtô mà làm lăn có từ hai đến bốn vòng ren; - Tổn thất ma sát nhờ thay ma sát trượt ma sát lăn; - Có khả điều chỉnh khe hở ăn khớp bánh Đường trục lăn nằm lệch với đường trục trục vít khoảng e = - mm Điều cho phép điều chỉnh lại khe hở ăn khớp sau thời gian làm việc chi tiết bị hao mòn Tỉ số truyền cấu lái trục vít lăn vị trí trung gian xác định theo công thức: ic = 2Πr2 tz1 Trong đó: r2 - bán kính vòng tròn ban đầu hình glôbôít trục vít; t - bước trục vít; z1 - số mối ren trục vít Tỉ số truyền cấu lái loại tăng lên từ vị trí đến vị trí rìa khoảng từ 5-7% tăng không đáng kể nên bỏ qua coi tỉ số truyền không thay đổi Hiệu suất thuận vào khoảng 0,65 hiệu suất nghịch khoảng 0,5 Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 222 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Cơ cấu lái loại sử dụng rộng rãi loại ôtô khác Hình 10.6 - Cơ cấu lái loại trục vít lăn 3.2.3 Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay (hình 10.7) Cơ cấu lái loại có ưu điểm thiết kế tỉ số truyền thay đổi theo quy luật khác tuỳ thuộc vào yêu cầu sử dụng Nếu bước trục vít t không đổi tỉ số truyền xác định theo công thức: ic = Trong đó: 2Πr2 cos Ω t Ω - góc quay đòn quay đứng; r2 - bán kính từ chốt quay đến trục đòn quay Hiệu suất thuận hiệu suất nghịch cấu lái loại vào khoảng 0,7 Cơ cấu lái loại thường sử dụng hệ thống lái cường hoá ôtô tải ôtô khách Hình 10.7 - Cơ cấu lái loại trục vít chốt quay 3.2.4 Cơ cấu lái loại trục vít êcu bi cung (hình 10.8) Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 223 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hai đầu trục vít đỡ ổ bi đỡ chặn, đai ốc bi chạy trục vít nhờ nhiều viên bi rãnh xoắn trục vít bên đai ốc Các viên bi lăn rãnh này, rãnh thiết kế phép viên bi tuần hoàn cách liên tục Một trục với bánh rẻ quạt lắp hộp cấu lái ổ bi kim Phần rẻ quạt ăn khớp với đai ốc bi Khi trục vít quay đai ốc bi chạy dọc trục vít, chuyển động tịnh tiến làm cung rẻ quạt quay dẫn đến trục đòn quay đứng quay Hình 10.8 - Cơ cấu lái loại trục vít êcu bi cung Ưu điểm cấu lái loại trục vít êcu bi cung tổn thất ma sát trục vít trục rẻ quạt nhỏ nhờ biến ma sát trượt thành ma sát lăn Cơ cấu lái loại trục vít êcu bi cung thiết kế với tỉ số truyền không đổi (hình 10.9.a) tỉ số truyền thay đổi (hình 10.9.b) Đặc điểm cấu lái có tỉ số truyền không đổi bán kính ăn khớp C1, C2, C3 trục rẻ quạt bán kính ăn khớp D1, D2, D3 đai ốc Đối với cấu lái có tỉ số truyền thay đổi thiết kế cho bán kính ăn khớp trục rẻ quạt giảm dần phía tâm (C1 > C2 > C3) Mặt khác bán kính ăn khớp đai ốc lại tăng dần phía tâm (D1 < D2 < D3) Nhờ mà tỉ số truyền cấu lái thay đổi theo quy luật hình 10.9 Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 224 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Heọ thoỏng laựi a Loại tỉ số truyền không đổi b Loại tỉ số truyền thay đổi Hỡnh 10.9 - Cơ cấu lái loại trục vít êcu bi cung 3.2.5 Cơ cấu lái loại bánh trụ (hình 10.10) Bánh trụ chế tạo liền với trục lái nên gọi trục Khi quay vành lái, trục quay làm dịch chuyển sang phải sang trái Sự dịch chuyển truyền tới cam quay qua đầu khớp cầu a b Hình 10.10 - Cơ cấu lái loại bánh trụ Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 225 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hình 10.27 - Cấu tạo van phân phối xi lanh lực - nắp; - đệm làm kín; - nắp; - vỏ cấu lái; - pittông; - vòng hãm; - trục vít; 8, 19 - đai ốc; - ống dẫn bi; 10 - bi; 11 - xéc măng; 12 - nắp trước; 13 - ổ bi chặn; 14 - gioăng làm kín; 15 - cửa dầu; 16 - trượt phân phối; 17 - vỏ van phân phối; 18 - đệm; 20 - nắp trên; 21 - cấu phản ứng; 22 - kênh dẫn dầu; 23 - cung rẻ quạt; 24 - đòn quay đứng; 25 - trục đòn quay; 26 - chốt định vị; 27 - đệm chặn; 28 - vít điều chỉnh; 29 - bulông; 30, 31 - phớt làm kín; 32 - gioăng làm kín; 33 - nút tháo dầu - Khi quay vòng phải: Khi vành lái quay sang phải trục vít có xu hướng đẩy pittông sang phía trái Nhưng lúc pittông ăn khớp với cung đòn quay, bị mômen cản quay vòng giữ lại nên pittông đứng yên trục vít bị tịnh tiến theo hướng ngược lại sang bên phải Do phần trục vít mang trượt phân phối nên trượt phân phối dịch chuyển sang phải so với vỏ van phân phối Kết van phân phối mở cửa dầu cấp đến khoang phải pittông làm pittông dịch chuyển sang trái thực trợ lực để quay đòn quay đứng qua dẫn động lái để quay bánh xe dẫn hướng sang phải Dầu khoang phía trái pittông theo đường dẫn qua van phân phối để trở bình chứa - Khi quay vòng trái: Khi quay vòng sang trái từ vị trí trung gian từ vị trí quay vòng sang phải trình diễn ngược lại với quay vòng sang phải Lúc trục vít bị dịch chuyển sang trái mang theo van phân phối dịch chuyển sang trái theo Van phân phối mở cửa dầu cấp đến khoang bên trái pittông làm pittông dịch chuyển sang phải kéo đòn quay đứng qua dẫn động lái làm bánh xe dẫn hướng quay sang trái Dầu khoang bên phải pittông theo đường dẫn trở van phân phối trở bình chứa Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 239 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái VÞ trí trung gian Quay vòng phải Quay vòng trái Hỡnh 10.28 - Nguyên lý làm việc - rôto bơm cánh gạt; - van lưu lượng; - viên bi; - lỗ dẫn dầu; 5, - tiết lưu; - pittông; - trục vít; - van chiều; 10 - lò xo; 11 - cấu phản ứng; 12 - trượt phân phối; 13 - vỏ van phân phối 5.2.2 Loại van phân phối xi lanh lực bố trí chung đòn kéo * Cấu tạo Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 240 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Cấu tạo hệ thống cường hoá loại mô tả hình 10.29 Hệ thống cường hoá bao gồm hai phần chính: - Van phân phối: Van phân phối gồm vỏ van nối liền khối với khớp rôtuyn vỏ xi lanh lực; trượt phân phối dạng pittông bậc liên kết với ống dẫn động bulông ống dẫn động nối với rôtuyn đòn quay đứng; - Cơ cấu pittông xi lanh: Vỏ xi lanh nối liền với vỏ van phân phối 1, pittông nối với cần pittông Một đầu cần pittông cố định khung dầm cầu Vỏ xi lanh có rôtuyn để nối với đòn kéo dọc Hình 10.29 - Cấu tạo hệ thống cường hoá van phân phối xi lanh lực bố trí chung đòn kéo - vỏ van phân phối; - trượt phân phối; - ống dẫn động trượt phân phối; - vỏ rôtuyn; - xi lanh; - pittông; - đòn kéo dọc; - rôtuyn đòn kéo dọc; - rôtuyn đòn quay đứng * Nguyên lý làm việc Nguyên lý làm việc hệ thống chia thành ba trạng thái: - Trạng thái I - vị trí trung gian: Ở vị trí bánh lái vị trí trung gian nên trượt phân phối tác dụng lò xo định tâm vị trí trung gian so với vỏ phân phối Vì dầu từ bơm đến van phân phối thông với hai khoang pittông thông với đường dầu hồi để trở bình chứa Do hệ thống cường hoá chưa làm việc Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 241 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái - Trạng thái II - quay vòng trái: Khi vành lái quay sang trái, thông qua cấu lái đòn quay đứng tác động làm rôtuyn dịch chuyển sang trái (theo hướng vẽ) Do vỏ xi lanh vỏ phân phối nối với đòn kéo dọc rôtuyn 8, lúc có sức cản quay vòng từ cam quay nên đứng yên Do rôtuyn mang ống dẫn nén lò xo định tâm để dịch chuyển sang trái Do ống liên kết với trượt phân phối bulông nên trượt phân phối dịch chuyển sang trái Kết van phân phối mở cửa dầu từ bơm dẫn tới khoang bên trái pittông Khi áp suất dầu tác dụng lên pittông đầu cần pittông cố định nên vỏ xi lanh dịch chuyển sang trái Khi xi lanh dịch chuyển sang trái kéo đòn kéo dọc dịch chuyển theo trợ lực cho lực quay vòng người lái Còn dầu khoang bên phải pittông theo đường ống van phân phối để theo cửa hồi bình chứa - Trạng thái III - quay vòng phải: Khi quay vòng sang phải từ vị trí trung gian từ vị trí quay vòng sang trái trình diễn ngược lại với trạng thái II 5.2.3 Loại van phân phối xi lanh lực bố trí riêng rẽ * Cấu tạo Cấu tạo chung hệ thống lái cường hoá loại bao gồm bơm dầu, van phân phối xi lanh lực Van phân phối đặt đầu đòn kéo dọc có kết cấu tương tự loại van phân phối bố trí chung với xi lanh lực đòn kéo Vỏ van nối cố định với đòn kéo dọc trượt phân phối nối với ống dẫn động bulông ống dẫn động điều khiển rôtuyn đòn quay đứng Con trượt phân phối dịch chuyển tương đối vỏ van Xi lanh lực bố trí độc lập nên có kết cấu xi lanh bình thường: gồm vỏ xi lanh, pittông cần pittông Một đầu vỏ xi lanh nối với dầm cầu đầu cần pittông nối với lái ngang Bố trí chung hệ thống thể hình 10.30.b Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 242 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái a b c Hình 10.30 - Cấu tạo cường hoá có van phân phối xi lanh lực bố trí riêng rẽ a - van phân phối; b - sơ đồ dẫn động lái có cường hoá; c - xi lanh lực - nắp van phân phối; 2- bulông; - trượt phân phối; - vỏ van phân phối; - đai ốc; - đòn kéo dọc; - ống dẫn động; - rôtuyn; 9, 15 - đòn quay đứng; 10 - chặn; 11 - bơm dầu; 12 - vành lái; 13 - khớp đăng; 14 - cấu lái; 16 - van phân phối; 17 - đòn kéo dọc; 18 - cam quay; 19 - đầu nối vỏ xi lanh với dầm cầu; 20 - lái ngang; 21 - xi lanh lực; 22 - đầu nối cần pittông với lái ngang; 23, 28 - ống nối; 24, 29 - phận hạn chế hành trình pittông; 25 - pittông; 26 - cần pittông; 27 - vỏ xi lanh * Nguyên lý làm việc: Nguyên lý làm việc hệ thống mô tả hình 10.31 - Trạng thái trung gian (đi thẳng), hình 10.31.a: Khi ôtô chuyển động thẳng, vành lái vị trí trung gian, trượt tác động lò xo định tâm nằm vị trí trung gian so với vỏ van Khi dầu từ bơm đến van phân phối thông với khoang xi lanh lực thông với đường hồi dẫn bình chứa dầu hệ thống cường hoá chưa làm việc - Trạng thái quay vòng phải, hình 10.31.b: Khi vành lái quay sang phải, thông qua cấu lái đòn quay đứng dịch chuyển xuống phía (theo hướng hình vẽ) Lúc vỏ van phân phối nối liền với đòn kéo dọc chịu lực cản quay vòng nên đứng yên Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 243 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Do đòn quay đứng mang ống dẫn động kéo trượt phân phối chuyển động tương đối xuống so với vỏ van Kết van phân phối mở cửa dầu từ bơm dẫn tới khoang bên phải pittông làm pittông dịch chuyển sang trái kéo theo lái ngang kéo cam quay làm bánh xe quay sang phải trợ lực cho lực quay vòng người lái Dầu khoang bên trái pittông theo đường dẫn qua van phân phối hồi bình chứa Khi quay vòng sang trái trình diễn ngược lại a Hình 10.31 - Nguyên lý hoạt động a - Trạng thái trung gian (đi thẳng); b - Trạng thái quay vòng phải - Con trượt phân phối; - Vỏ van phân phối; Bơm dầu; - Đòn quay đứng; - Đòn kéo dọc; - Thanh lái ngang; - Xi lanh lực b Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 244 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái 5.2.4 Loại van phân phối kiểu xoay * Sơ đồ cấu tạo chung Hệ thống lái cường hoá loại van phân phối kiểu xoay bố trí nhiều hệ thống lái với cấu lái khác Tuy nhiên chúng gồm phận bản: bơm dầu, van phân phối xi lanh lực Trong phần lấy ví dụ hệ thống lái cường hoá cấu loại trục (hình 10.320) Hình 10.32 - Cấu tạo cường hoá có van phân phối kiểu xoay Van phân phối bố trí cấu lái với trục Xi lanh lực bố trí kết hợp với có nghóa kết hợp đòn lái ngang * Cấu tạo van phân phối Cấu tạo van phân phối kiểu xoay mô tả hình 10.33 Trên hình 10.33.a cho thấy trục van phân phối (trục van điều khiển) trục nối với xoắn Thanh xoắn có vai trò lò xo định tâm van phân phối kiểu tịnh tiến Vỏ van phân phối (van quay) nối với trục chốt định vị, có nghóa van quay trục chuyển động với Qua hình 10.33.c cho thấy trục van phân phối trục việc ghép xoắn Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 245 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái khớp với miếng hãm trục có khe hở Trên hình 10.33.b cho ta thấy kết cấu vị trí tương đối cửa van tạo trục van điều khiển van quay a b Hình 10.33 - Van phân phối kiểu xoay c * Nguyên lý làm việc - Vị trí trung gian: Khi ôtô chuyển động thẳng, vành lái vị trí trung gian nên trục van điều khiển vị trí trung gian so với van quay Do dầu từ bơm đến cửa A van phân phối thông với khoang xi lanh lực thông với cửa D khoang D để trở bình chứa DO chênh lệch áp suất hai phía pittông nên cường hoá chưa làm việc Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 246 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hình 10.34 - Nguyên lý làm việc van phân phối kiểu xoay - Quay vòng phải: Khi quay vòng phải, vành lái đánh sang phải Do trục bị cản lại sức cản mômen cản quay vòng nên trục tạm đứng yên Mặt khác trục nối với trục điều khiển xoắn mômen cản quay vòng trục lớn mômen kháng xoắn xoắn nên xoắn bị biến dạng Do có chuyển động tương đối trục van điều khiển van quay Dầu từ bơm bị cản cửa X Y cạnh van điều khiển nên ngắt dòng dầu vào cửa C D Còn dầu từ cửa B theo ống B sau đến buồng xi lanh bên phải làm pittông gắn liền với dịch chuyển sang bên trái tạo trợ lực lái làm quay bánh xe dẫn hướng Đồng thời dầu buồng xi lanh bên trái qua ống C tới cửa C, tới cửa D, tới buồng D để hồi bình chứa - Quay vòng trái: Tương tự ôtô quay vòng phải, quay vòng trái xoắn bị biến dạng góc xoay sang trái có chuyển động tương đối trục van điều khiển van quay Lúc dầu từ bơm bị cản cửa X' Y' cạnh van điều khiển để cắt dòng dầu vào cửa B D CÒN dầu từ cửa C vào ống C sau dẫn tới Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 247 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái buồng xi lanh bên trái pittông gắn liến với làm dịch chuyển sang phải tạo trợ lực lái làm quay bánh xe Đồng thời dầu buồng xi lanh bên phải qua ống B tới cửa B, tới cửa D, tới buồng D để hồi bình chứa Hình 10.35 - Nguyên lý làm việc van phân phối kiểu xoay 5.2.5 Loại van phân phối kiểu cánh * Cấu tạo Cấu tạo hệ thống lái cường hoá với van phân phối kiểu cánh mô tả hình 10.37 Trong hình 10.37.a cấu tạo chung hình 10.37.b sơ đồ nguyên lý Ởû loại này, van phân phối xi lanh lực bố trí chung cấu lái Van phân phối gồm trục điều khiển có van cánh Trục van điều khiển nối với trục vít qua xoắn Giữa trục van điều khiển trục vít liên kết xoắn khớp với mặt hãm có khe hở Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 248 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hình 10.36 - Nguyên lý làm việc van phân phối kiểu xoay Pittông xi lanh lực đồng thời êcu bi, ăn khớp với trục vít bi tuần hoàn Mặt pittông có dạng để ăn khớp với cung rẻ quạt trục đòn quay đứng Theo sơ đồ nguyên lý hình 10.37.b thì: - Các van V1 V2 cánh số đóng vai trò van điều khiển hướng để lựa chọn dòng dầu hoặc: P - A - T P - B - T tuỳ thuộc vào quay vành lái - Van V3 V4 cánh số đóng vai trò van điều khiển lưu lượng để điều khiển áp suất điểm A B phụ thuộc vào lực quay vòng vành lái vị trí trung gian tất van V1, V2, V3, V4 mở chênh lệch áp suất điểm A điểm B Hình 10.37 Cấu tạo hệ thống lái cường hoá với van phân phối kiểu cánh Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 249 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái a b Hình 10.37 – Cấu tạo hệ thống lái cường hóa với va nphân phối kiểu cánh * Nguyên lý làm việc - Vị trí trung gian (hình 10.38): Khi ôtô chuyển động thẳng, vành lái vị trí trung gian nên cánh van vị trí trung gian Do dầu từ bơm tới van phân phối qua cửa van V1, V2, V3, V4 để trở bình chứa Khi điểm A B có đường dầu thông với hai khoang pittông chênh lệch áp suất nên hệ thống chưa làm việc Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 250 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái A B Hình 10.38 - Nguyên lý làm việc cường hoá với van phân phối kiểu cánh thẳng - Quay vòng phải (hình 10.39): Khi vành lái đánh sang phải trục điều khiển thông qua xoắn làm quay trục vít Nhưng pittông (đồng thời êcu bi) ăn khớp với cung rẻ quạt nên chịu sức cản mômen cản quay vòng xoắn bị biến dạng góc Khi xoắn biến dạng trục điều khiển mang cánh van đóng mở cửa van Trạng thái cụ thể cửa van sau: V1 đóng; V2 mở; V3 mở; V4 mở phần (tuỳ thuộc lực đánh vành lái) Khi áp suất cửa B tăng pittông Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 251 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái dịch chuyển sang trái thực trợ lực Đồng thời dầu khoang bên trái pittông theo cửa van V3 để hồi bình chứa A B Hình 10.39 - Nguyên lý làm việc cường hoá với van phân phối kiểu cánh quay vòng phải - Quay vòng trái (hình 10.40): Khi đánh vành lái sang trái, sau gặp sức cản trục vít, xoắn biến dạng góc trục điều khiển mang cánh van bắt đầu đóng mở cửa dầu Cụ thể van trạng thái sau: V1 mở; V2 đóng; V3 mở phần; V4 mở Do áp suất điểm A tăng làm pittông dịch chuyển sang phải thực trình trợ lực Đồng thời dầu khoang bên phải pittông qua cửa van V4 để hồi bình chứa Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 252 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái A B Hình 10.40 - Nguyên lý làm việc cường hoá với van phân phối kiểu cánh quay vòng trái Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 253 ... dạng hình 10. 16 Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 229 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hình 10. 16 - Kết cấu hình thang lái cầu trước độc lập Còn ? ?tô hệ thống treo trước độc lập cấu lái... a b Hình 10. 10 - Cơ cấu lái loại bánh trụ Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 225 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Cơ cấu loại trục có ưu điểm sau: - Cấu trúc đơn giản, gọn nhẹ cấu lái... camber tượng khắc phục Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 232 Cấu tạo ô tô Chương 10 – Hệ thống lái Hình 10. 20 - Lý để bố trí Camber * Camber âm Ở ? ?tô có camber dương, ? ?tô quay vòng xuất lực ly