CHƢƠNG 4 : HỆ THỐNG TREO VÀ DI ĐỘNG
4.2 Bộ phận di động
4.2.3 Các góc đặt bánh xe
Việc điều khiển xe sẽ trở lên dễ dàng hơn nếu các bánh xe được đặt theo một góc một cách chính xác theo u cầu thiết kế. Các góc đặt bánh xe đúng sẽ ngăn cản việc mài mịn lốp. Nếu như các góc đặt bánh xe khơng đúng thì có thể dẫn đến các hiện tượng sau:
Khó lái.
Tính ổn định lái kém.
Trả lái trên đường vòng kém.
Tuổi thọ lốp giảm (mịn nhanh).
Góc đặt bánh xe gồm các góc sau:
Góc Camber (góc dỗng α)
Góc tạo bởi đường tâm của bánh xe dẫn hướng ở vị trí thẳng đứng với đường tâm của bánh xe ở vị trí nghiêng được gọi là góc Camber, và đo bằng độ. Khi bánh xe dẫn hướng nghiêng ra ngồi thì gọi là góc “Camber dương”, và
ngược lại gọi là góc“Camber âm”. Bánh xe khơng nghiêng thì Camber bằng không (bánh xe thẳng đứng).
Hình 4.19 Góc Camber Chức năng của góc Camber:
Trên đa số ơtơ hiện nay góc dỗng của bánh hướng dẫn được thiết kế để điều chỉnh được, góc này thay đổi và có trị số từ 0 ÷ 3 độ (theo quy định của nhà sản xuất), việc điều chỉnh đúng góc dỗng bánh xe sẽ làm tăng tuổi thọ của lốp, lốp xe mịn đều và lái xe nhẹ nhàng hơn.
Góc Camber cịn đảm bảo sự lăn thẳng của các bánh xe, giảm va đập của mép lốp với mặt đường. Khi góc Camber bằng khơng hoặc gần bằng khơng có
ưu điểm là khi đi trên đường vịng bánh xe nằm trong vùng có khả năng truyền lực dọc và lực bên tốt nhất.
Góc Camber ngăn ngừa khả năng bánh xe bị nghiêng theo chiều ngược lại dưới tác động của trọng lượng xe do các khe hở và sự biến dạng trong các chi tiết của trục trước và hệ thống treo trước.
Góc Camber và khoảng Caster
Góc Caster là góc nghiêng về phía trước hoặc phía sau của trục xoay đứng. Góc caster được xác định bằng góc nghiêng giữa trục xoay đứng và đường thẳng đứng, nhìn từ cạnh xe. Khi trục xoay đứng nghiêng về phía sau thì được gọi là “góc caster dương”, cịn trục nghiêng về phía trước thì được gọi là “góc caster âm”. Khoảng cách từ giao điểm giữa đường tâm trục xoay đứng và mặt đường đến tâm điểm tiếp xúc giữa lốp xe với mặt đường được gọi là “khoảng caster” của trục quay đứng.
Góc caster có ảnh hưởng đến độ ổn định khi xe chạy trên đường thẳng, cịn khoảng caster thì ảnh hưởng đến tính năng hồi vị bánh xe sau khi chạy xe trên đường vòng.
Hình 4.20 Góc Camber và khoảng Caster
Góc Kingpin (Góc nghiêng ngang của trục chuyển hướng β)
Góc nghiêng ngang của trụ đứng được xác định trên mặt cắt ngang của xe. Góc Kingpin được tạo nên bởi hình chiếu của đường tâm trụ đứng trên mặt cắt ngang đó và phương thẳng đứng với mặt đường.
Tác dụng của góc KingPin:
a) Giảm lực đánh lái: Vì bánh xe quay sang phải hoặc sang trái, với tâm quay là
trục xoay đứng cịn bán kính quay là khoảng lệch, nên khoảng lệch càng lớn thì mơmen cản quay càng lớn (do sức cản quay của lốp xe), vì vậy lực lái cũng tăng lên.
b) Giảm lực phản hồi và lực kéo lệch sang một bên
Nếu khoảng lệch quá lớn, lực dẫn động (lực đẩy xe) hoặc lực hãm sẽ tạo ra một mômen quay quanh trục xoay đứng lớn, tỷ lệ thuận với khoảng lệch. Mặt khác, mọi chấn động tác dụng lên bánh xe sẽ làm cho vô lăng bị dật lại hoặc phản hồi. Những hiện tượng này có thể được cải thiện bằng cách giảm khoảng lệch. Nếu góc nghiêng của các trục xoay đứng bên phải và bên trái khác nhau thì xe sẽ bị kéo lệch về phía có góc nghiêng nhỏ hơn (có khoảng lệc lớn hơn)
c) Cải thiện tính ổn định khi chạy thẳng: Góc KingPin sẽ làm cho các bánh
xe tự động quay về vị trí chạy thẳng sau khi quay vịng. Tức là khi quay vòng, quay vơ lăng để quay vịng xe, người lái phải tăng lực đánh lái, nếu bỏ lực tác dụng lên vơ lăng thì bánh xe tự trả về vị trí trung gian (vị trí đi thẳng).
Hình 4.22 Tác dụng của góc KingPin
Góc nghiêng ngang tổng hợp (α + β): Góc nghiêng ngang tổng hợp là tổng
góc dỗng bánh hướng dẫn và góc nghiêng ngang của trục chuyển hướng. Trị số của góc này quyết định vị trí giao điểm của mặt phẳng đối xứng dọc bánh xe với đường tâm trục chuyển hướng. Vị trí giao điểm này quyết định đến độ chụm hay độ loe của hai bánh hướng dẫn khi xe chuyển động.
Hình 4.23 Giao điểm mặt phẳng đối xứng dọc bánh xe và trục chuyển hướng
a) Giao điểm nằm dưới mặt đường; b) Giao điểm nằm trên mặt đường; c) Lực đẩy của khung xe vào khớp cầu F và lực cản mặt đường vào bánh xe
Độ chụm và độ loe của bánh hướng dẫn
Độ chụm hay độ loe của hai bánh hướng dẫn là hiệu khoảng cách B-A của bánh hướng dẫn nhìn từ trên xuống theo chiều tiến của xe, nếu hiệu này dương xe có độ chụm, cịn nếu âm xe có độ loe. Khi xe ở trạng thái tĩnh độ chụm hay độ loe gọi là độ chụm hay độ loe tĩnh. Khi xe chuyển động độ chụm hay độ loe này sẽ thay đổi và người ta gọi chúng là độ chụm hay độ loe động.
Hình 4.24 Độ chụm của bánh hướng dẫn
A - Khoảng cách phía trước hai bánh xe theo chiều tiến; B - Khoảng cách phía sau hai bánh xe
Độ chụm của các bánh hướng dẫn có tác dụng là khi chuyển động ở vận tốc lớn, hoặc lực cản chuyển động tác dụng vào hai bánh dẫn hướng lớn, hai bánh hướng dẫn sẽ có xu hướng chuyển động song song nhau trên mặt đường (khi đó xe có độ chụm 0), nhờ vậy ổn định được việc lái xe, tránh hiện tượng trượt rê sang ngang và giúp lốp xe khơng bị mịn nhanh.
Bán kính quay vịng (góc bánh xe, bán kính quay vịng)
Khi vào đường cong, đảm bảo các bánh xe dẫn hướng không bị trượt nết hoặc trượt quay thì đường vng góc với véctơ vận tốc chuyển động của tất cả các bánh xe phải gặp nhau tại một điểm, điểm đó gọi là tâm quay tức thời của xe. Để đạt được góc lái chính xác của bánh dẫn hướng bên phải và bên trái thì các thanh dẫn động lái thực hiện chức năng này cũng đồng thời đạt được bán kính quay vịng mong muốn. Sự quay vòng của xe kèm theo lực ly tâm, lực này có xu hướng bắt xe quay với bán kính lớn hơn bán kính dự định của người lái trừ khi xe có thể sinh ra một lực ngược lại đủ lớn để cân bằng với lực ly tâm. Lực này là lực hướng tâm. Lực hướng tâm sinh ra bởi sự biến dạng và sự trượt bên của lốp do ma sát giữa lốp và mặt đường, lực này là lực quay vòng và làm ổn định xe khi quay vòng.
Một số lƣu ý về kiểm tra, điều chỉnh trong sử dụng
* Hệ thống treo: Vì phớt chắn dầu, cần pittơng, và các chi tiết khác của bộ
giảm chấn được chế tạo với độ chính xác rất cao nên khi sử dụng phải chú ý: Không được để phần cần pittơng nằm ngồi xy lanh bị cào xước để chống rò rỉ dầu trong xy lanh. Ngồi ra, cần pittơng khơng được dính sơn, dầu.
Để tránh làm hỏng phớt chắn dầu do tiếp xúc với van pittông, không được quay cần pittông và xy-lanh khi bộ giảm chấn giãn ra hết cỡ. Cần đặc biệt thận
trọng đối với các bộ giảm chấn nạp khí, vì cần pittơng ln ln bị áp lực khí đẩy lên.
Khơng tìm cách tháo các bộ giảm chấn kiểu không tháo (bao gồm các kiểu giảm chấn DuCarbon cũng như kiểu nạp khí áp suất thấp, trong đó đai ốc hãm đã được gắn chặt). Khi loại bỏ các bộ giảm chấn nạp khí, trước hết phải xả khí ra.
* Hệ thống di động: áp suất lốp xe không nên để quá cao hoặc quá thấp sẽ
ảnh hưởng đến độ mịn khơng đều của lốp.
Khơng được dùng lốp có hoa lốp đã mịn. Khi lốp mòn, hoa lốp sẽ ở trạng thái mà các rãnh của nó khơng thể xả nước giữa lốp và đường đủ nhanh để tránh hiện tượng lướt nổi.