Xe ô tô hiện đại được lái như thế nào?
Hầu hết những người đã từng ngồi trong ô tô đều quen thuộc với vô lăng và nó được sử dụng để làm gì. Hầu hết những người đã ra khỏi ô tô đều quen thuộc với bánh trước và thực tế là họ có thể quay mặt sang trái hoặc phải. Rất ít người thực sự biết vô lăng và bánh trước được kết nối như thế nào, và càng ít người biết về kỹ thuật chính xác cần thiết để làm cho một chiếc ô tô hiện đại xử lý dễ đoán và nhất quán. Vì vậy, những gì làm cho nó hoạt động?
Từ trên xuống
Các phương tiện hiện đại sử dụng một hệ thống lái được gọi là cơ cấu lái thanh răng và thanh răng.
Vô lăng ở phía trước ghế lái và có nhiệm vụ đưa ra phản hồi cho người lái về những gì bánh đang làm, đồng thời cho phép người lái điều khiển hướng bánh xe đang hướng bằng cách xoay bánh xe. Chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ, và một số bao gồm túi khí và bộ điều khiển cho các hệ thống xe khác.
Một trục, được đặt tên đúng là trục lái, chạy từ vô lăng qua tường lửa của ô tô. Nhiều xe ô tô mới có trục lái bị gãy khi xảy ra tai nạn, tránh gây thương tích nghiêm trọng cho người lái.
Lúc này, ở xe có trợ lực lái thủy lực, trục lái đi thẳng vào van quay. Van quay mở và đóng khi nó quay để cho phép chất lỏng thủy lực có áp suất hỗ trợ trục lái quay bánh răng dẫn động. Điều này hỗ trợ rất nhiều cho việc xử lý, đặc biệt là ở tốc độ thấp và khi dừng lại.
- Trợ lực lái thủy lực sử dụng một bơm thủy lực dẫn động bằng dây curoa nối với động cơ của xe. Bơm điều áp chất lỏng thủy lực và các đường thủy lực chạy từ bơm đến một van quay ở chân trục lái. Nhiều người lái xe thích loại trợ lực lái này, cả vì tính thực tế và phản hồi mà nó mang lại cho người lái. Vì lý do này, hầu hết các xe thể thao đã sử dụng hệ thống lái trợ lực thủy lực hoặc hoàn toàn không sử dụng trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, những tiến bộ gần đây trong hệ thống lái trợ lực điện đã mở ra một kỷ nguyên mới của xe thể thao trợ lực điện.
Nếu xe có mô-tơ điện được lắp dọc theo trục lái thì xe được trang bị trợ lực lái điện. Hệ thống này cung cấp sự linh hoạt tuyệt vời trong việc lựa chọn nơi lắp đặt động cơ điện, khiến nó trở nên lý tưởng để trang bị thêm cho các phương tiện cũ. Hệ thống này cũng không cần bơm thủy lực.
- Tay lái trợ lực điện sử dụng một động cơ điện để giúp quay trục lái hoặc bánh răng một cách trực tiếp. Một cảm biến dọc theo trục lái xác định mức độ khó của người lái khi quay vô lăng và đôi khi cũng xác định lượng lực đã được áp dụng để quay vô lăng (được gọi là độ nhạy tốc độ). Sau đó, máy tính của ô tô sẽ xử lý dữ liệu này và tác dụng một lực thích hợp lên động cơ điện để giúp người lái điều khiển ô tô trong nháy mắt. Trong khi hệ thống này sạch hơn và ít cần bảo dưỡng hơn hệ thống thủy lực, nhiều người lái xe cho biết hệ thống lái trợ lực điện có cảm giác quá chênh lệch và có thể giúp ích quá nhiều trong nhiều trường hợp. Tuy nhiên, hệ thống lái trợ lực điện được cải thiện theo từng năm mẫu xe, vì vậy danh tiếng này đang thay đổi.
Nếu không có gì ở cuối trục lái ngoài bánh răng dẫn động thì xe không có trợ lực lái. Thiết bị được đặt phía trên giá lái.
- Giá lái là một thanh kim loại dài chạy song song với trục trước. Các răng, được sắp xếp thành một đường thẳng dọc theo mặt trên của thanh răng, ăn khớp hoàn hảo với các răng của bánh răng truyền động. Bánh răng quay và di chuyển thanh răng theo phương ngang sang trái và phải giữa các bánh trước. Cụm này có nhiệm vụ chuyển hóa năng lượng quay của vô lăng thành chuyển động trái phải, có ích cho việc chuyển động song song của hai bánh xe. Kích thước của bánh răng trụ so với thanh răng quyết định xem cần quay xe một lượng nhất định là bao nhiêu vòng của vô lăng. Bánh răng nhỏ hơn có nghĩa là vòng quay của bánh xe nhẹ hơn, nhưng số vòng quay nhiều hơn để bánh xe quay hết cỡ.
Thanh buộc ngồi ở cả hai đầu của giá lái
- Dây buộc là những đoạn nối dài, mảnh chỉ cần rất chắc chắn khi được ấn hoặc kéo. Một lực ở một góc khác có thể dễ dàng làm cong thanh.
Các thanh giằng kết nối với khớp tay lái ở cả hai bên, và khớp tay lái điều khiển các bánh xe quay trái và phải song song.
Điều cần lưu ý về hệ thống lái là nó không phải là hệ thống duy nhất trên xe cần được điều khiển chính xác ở tốc độ. Hệ thống treo cũng tạo ra chuyển động khá nhiều, có nghĩa là xe quay đầu đi qua mặt đường mấp mô sẽ tốt hơn nếu có thể di chuyển bánh trước sang hai bên và lên xuống cùng một lúc. Đây là nơi các khớp nối bóng đi vào. Khớp này trông giống như khớp bi trên bộ xương người. Thành phần này cung cấp chuyển động tự do, cho phép hệ thống lái và hệ thống treo rất năng động hoạt động song song.
Bảo trì và các mối quan tâm khác
Với rất nhiều chuyển động để điều khiển dưới rất nhiều lực, hệ thống lái thực sự có thể bị ảnh hưởng. Các bộ phận được thiết kế để hỗ trợ trọng lượng của một chiếc ô tô đang quay gấp ở tốc độ tối đa. Khi một cái gì đó cuối cùng bị lỗi và gặp sự cố, thường là do hao mòn lâu ngày. Các tác động hoặc va chạm mạnh cũng có thể làm hỏng các bộ phận rõ rệt hơn. Một thanh giằng bị gãy có thể khiến một bánh xe quay và bánh xe kia đi thẳng, đây là một tình huống rất tồi tệ. Một khớp bi bị mòn có thể kêu cót két và khiến việc đánh lái hơi khó khăn. Bất cứ khi nào xảy ra sự cố, hãy nhớ kiểm tra ngay để đảm bảo an toàn và khả năng lái xe của xe.
