3. Lý thuyết chung về hệ thống lái
3.5. Liên hệ giữa hệ thống lái và hệ thống treo
Hệ thống treo trước trên xe Land Cruiser là hệ thống treo độc lập gồm có cơ cấu dẫn hướng, phần tử đàn hồi, thiết bị giảm chấn và thiết bị giữ ổn định ngang.
Bộ treo là cơ cấu nối giữa vỏ xe và các bánh xe. Toàn bộ các lực tác dụng lên bánh xe khi xe chạy đều được truyền lên khung vỏ xe qua bộ treo. Các chi tiết bộ treo có tác dụng làm dịu tải trọng động, làm giảm dao động của vỏ xe, đảm bảo độ ổn định tốt, xe chuyển động êm dịu. Ngoài ra bộ treo còn có tác dụng cùng với hệ thống lái bảo đảm khả năng quay vòng xe, điều khiển tay lái và điều chỉnh góc đặt bánh xe trước.
30
Hình 3-24 Cấu tạo hệ thống treo trước
1- Lò xo; 2- Bộ giảm chấn ống; 3- Thanh nối của bộ cân bằng ngang. Trên hệ thống treo độc lập các bánh xe liên kết với thân xe thông qua các khâu đòn (khớp cầu, khớp trụ), do vậy chuyển vị của các bánh xe gần như không ảnh hưởng lẫn nhau.
Tổng quát, nếu bánh xe dịch chuyển tương đối một đoạn đối với khung xe (theo chuyển vị z đàn hồi) sẽ tạo nên:
- Dịch bên vết bánh xe ∆y; - Góc lắc ngang bánh xe δ; - Góc lắc dọc bánh xe β.
Các mối quan hệ này được gọi là “quan hệ động học” của hệ thống treo độc lập.
δ y z 5 4 3 2 2 1 β
Hình 3-25 Quan hệ chuyển vị của hệ thống treo độc lập khi bánh xe dịch chuyển z 1- Thân xe; 2- Các đòn liên kết hệ thống treo;
3- Bộ phận giảm chấn; 4- Lò xo; 5- Bánh xe.
Nhìn chung, ô tô ngày nay có sự thay đổi giá trị ∆y, δ, β là rất nhỏ, trong khoảng dịch chuyển thẳng đứng bánh xe z so với khung. Tuy vậy trên các ô tô có yêu
31
cầu cao về tiện nghi và tốc độ các mối quan hệ này vẫn phải quan tâm thích đáng vì các nguyên nhân sau:
- Sự dịch bên vết bánh xe ∆y sẽ làm bánh xe mau mài mòn, giảm khả năng tiếp nhận phản lực bên;
- Sự lắc ngang bánh xe δ gây nên giảm khả năng lăn phẳng của bánh xe, gây mòn lệch bánh xe và hạn chế khả năng tiếp xúc của bánh xe trên nền đường;
- Sự lắc dọc của bánh xe β làm thay đổi phương chuyển động của ô tô, làm mất quỹ đạo chuyển động mong muốn, người lái thường xuyên phải điều chỉnh vành tay lái. Trong một số tài liệu hiện tượng này được miêu tả bằng thuật ngữ “góc tự điều khiển bánh xe”.
Hiển nhiên các chuyển vị này là không mong muốn và cần hạn chế tối đa, song đây cũng chính là xu hướng hoàn thiện cho các kết cấu hệ thống treo độc lập nhằm áp ứng yêu cầu cao về tính tiện nghi và cơ động của các ô tô đời mới.