B. HỆTHỐNG LÁI
4.6.1. Cấu tạo hệthống bơm thủy lực
a) Cấu tạo.
Thân bơm: Bơm đƣợc dẫn động bằng puly trục khủy động cơ và dây đai dẫn động,
và đƣa dầu bị nén vào hộp số cơ cấu lái. Lƣu lƣợng của bơm tỷ lệ với tốc độ của động cơ
1. Bộ lọc không khí 2. Đường ống nạp
3. Van điều khiển không khí 4. Bơm trợ lực lái
5. Hộp cơ cấu lái
1
2
3
4
5
nhƣng lƣu lƣợng dầu đƣa vào hộp cơ cấu lái đƣợc điều tiết nhờ một van điều khiển lƣu lƣợng và lƣợng dầu thừa đƣợc đƣa trở lại đầu hút của bơm.
Bình chứa: Bình chứa cung cấp dầu trợ lực lái. Nó đƣợc lắp trực tiếp vào thân bơm
hoặc lắp tách biệt. Nếu không lắp với thân bơm thì sẽ đƣợc nối với bơm bằng hai ống mềm. Thông thƣờng, nắp bình chứa có một thƣớc đo mức để kiểm tra mức dầu. Nếu mức dầu trong bình chứa giảm dƣới mức chuẩn thì bơm sẽ hút không khí vào gây ra lỗi trong vận hành.
Van điều khiển lƣu lƣợng: Điều chỉnh lƣợng dòng chảy dầu từ bơm tới hộp cơ cấu
lái, duy trì lƣu lƣợng không đổi mà không phụ thuộc tốc độ bơm(v/ph).
Thiết bị bù không tải: Bơm tạo ra áp suất dầu tối đa khi vô lăng quay hết cỡ sang
phải hoặc sang trái. Lúc này phụ tải tối đa trên bơm làm giảm tốc độ không tải của động cơ, thiết bị bù không tải nhằm tăng tốc độ không tải của động cơ mỗi khi bơm phải chịu phụ tải nặng, khi áp suất dầu bơm tác động lên van điều khiển không khí để kiểm soát lƣu lƣợng không khí.
b) Nguyên lý hoạt động.
- Bơm trợ lực lái.
Rôto quay trong một vòng cam đƣợc gắn chắc với vỏ bơm. Rô to có các rãnh để gắn các cánh bơm đƣợc gắn vào các rãnh đó. Chu vi vòng ngoài của rô to hình tròn nhƣng mặt trong của vòng cam hình ô van do vậy tồn tại một khe hở này để tạo thành một buồng chứa dầu. Cánh bơm bị giữ sát vào bề mặt trong của vòng cam bằng lực ly tâm và áp suất dầu tác động sau cánh bơm, hình thành một phớt dầu ngăn rò rỉ áp suất từ giữa cánh gạt và vòng cam khi bơm tạo áp suất dầu. Dung tích buồng dầu có thể tăng hoặc
1. Khoang chứa dầu. 2. Van cánh gạt. 3. Rôto.
4. Van giảm áp.
giảm khi rô to quay để vận hành bơm. Khi xe quay vòng, vành lái di chuyển tạo khả năng quay cụm.
- Van điều khiển lƣu lƣợng và ống điều khiển.
Lƣu lƣợng của bơm trợ lực lái tăng theo tỷ lệ với tốc độ động cơ. Lƣợng dầu trợ lái do piston của xy lanh trợ lực cung cấp lại do lƣợng dầu từ bơm quyết định. Khi tốc độ bơm tăng thì ngƣời lái cần tác động ít lực đánh lái hơn. Nói cách khác, yêu cầu về lực đánh lái thay đổi theo sự thay đổi tốc độ. Đây là điều bất lợi nhìn từ góc độ ổn định lái. Do đó, việc duy trì lƣu lƣợng dầu từ bơm không đổi không phụ thuộc tốc độ xe là một yêu cầu cần thiết. Đó chính là chức năng của van điều khiển lƣu lƣợng. Thông thƣờng, khi xe chạy ở tốc độ cao, sức cản lốp xe thấp vì vậy đòi hỏi ít lực lái hơn. Do đó, với một số hệ thống lái có trợ lực, có ít trợ lực hơn ở điều kiện tốc độ cao mà vẫn có thể đạt đƣợc lực lái thích hợp.
Ở tốc độ thấp (tốc độ bơm: 650-1250v/ph): Áp suất xả P1 của bơm tác động lên
phía phải của van điều khiển lƣu lƣợng và P2 tác động lên phía trái sau khi đi qua 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 lƣu lƣợng thì van này sẽ dịch chuyển sang trái, mở đƣờng chảy sang phía cửa hút vì vậy dầu chảy về phía cửa hút. Lƣợng dầu tới hộp cơ cấu lái đƣợc duy trì không đổi theo cách này.
Ở tốc độ trung bình (tốc độ bơm: 1250-2500v/ph): Áp suất xả của bơm P1 tác
động lên phía trái của ống điều khiển. Khi tốc độ bơm trên 1250v/ph, áp suất P1 thắng sức căng lò xo (B) và đẩy ống điều khiển sang phải do đó lƣợng dầu qua các lỗ giảm gây ta việc giảm áp suất P2. Kết quả là chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 tăng. Theo đó van điều khiên lƣu lƣợng dịch chuyển sang trái và đƣa dầu về phía cửa hút giảm lƣợng dầu
1. Đầu nối với trụ lái. 2. Khối van điều khiển cổng đầu ra.
3. Thanh xoắn. 4. Khối van điều khiển cổng đầu vào.
vào hộp cơ cấu lái. Nói cách khác khi ống điều khiển chuyển sang phải, lƣợng dầu qua các lỗ giảm.
Ở tốc độ cao( tốc độ bơm: trên 2500v/ph): Khi tốc độ bơm vƣợt 2500v/ph, ống
điều khiển tiếp tục bị đẩy sang phải, đóng một nửa các lôc tiết lƣu. Lúc này, áp suất P2 chỉ do lƣợng dầu qua các lỗ quyết định. Theo cách này lƣợng dầu tới hộp cơ cấu lái đƣợc duy trì không đổi (trị số nhỏ).
Van an toàn:
Van an toàn đặt trong van điều khiển lƣu lƣợng. Khi áp suất P2 vƣợt 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 lƣu lƣợng bị đẩy sang trái và điều chỉnh áp suất tối đa.