Các bộ phận cơ bản của một hệ thống lái ô tô doc

Các bộ phận cơ bản của một hệ thống lái ô tô (Phần
1) [10/04/2010]
Hệ thống lái của các loại ô tô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về nguyên lý
cũng như về kết cấu,tuy nhiên về cơ bản chúng đều có 4 bộ phận chính sau đây:
Vành lái, trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái.
>> Các bộ phận cơ bản của một hệ thống lái ô tô (Phần 2)
Mặc dù hệ thống lái của các loại ô tô ngày nay hết sức đa dạng và phong phú về nguyên lý
cũng như về kết cấu, từ hệ thống lái của xe con, xe tải, hệ thống lái trên các loại xe có hệ
thống treo độc lập đến các xe có hệ thống treo phụ thuộc tuy nhiên về cơ bản chúng đều có 4
bộ phận chính sau đây: Vành lái, trục lái, cơ cấu lái (hộp số lái), dẫn động lái.
H.1. Sơ đồ kết cấu một hệ thống lái đơn giản.
1 - Vành tay lái. 4 - Khung xe.
2 - Trục lái. 5 - Các cơ cấu dẫn động lái.
3 - Hộp số lái.
H.2. Cách bố trí hệ thống lái trên xe.
1. Vành tay lái
Vành tay lái (Volant) là bộ phận đặt trên buồng lái có nhiệm vụ tiếp nhận mô men quay của
người lái và truyền cho trục lái. Vành tay lái có cấu tạo tương đối giống nhau trên các loại xe
ô tô, nó bao gồm một vành hình tròn lõi bằng thép bên ngoài được bọc bằng vật liệu nhựa
hoạc da, được lắp ghép với trục lái bằng then hoa, ren và đai ốc. Bên trong vành lái thông
thường có bố trí ba nan hoa. Ngoài chức năng chính như trên vành tay lái còn là nơi bố trí
một số bộ phận bắt buộc phải có khác của ô tô như công tắc còi, công tắc signal, túi khí bảo
vệ người lái khi xẩy ra sự cố như tai nạn…v…v…
Mặc dù trên hầu hết các hệ thống lái ngày nay đều được trang bị bộ trợ lực lái nhưng vành lái
cũng cần phải đủ vững chắc để có thể truyền được mô men yêu cầu lớn nhất kể cả khi bộ trợ
lực bị hư hỏng. Ngoài ra vành lái cũng cân phải đảm bảo tính thẩm mỹ
H.1. Vành tay lái.
H. 2. Cấu tạo củai vành tay lái
1 – Xương bằng thép, 2 – Vỏ bọc bằng cao su.
2. Trục lái
Trục lái bao gồm trục lái chính làm nhiệm vụ truyền mô men quay từ vành lái đến hộp số lái

và ống đỡ trục lái để cố định trục lái vào thân xe. Đầu trên của trục lái chính được làm thon
và sẻ răng cưa và vành lái được siết chặt vào trục lái bằng đai ốc. Đầu dưới của trục lái chính
nối với cơ cấu lái bằng khớp nối mềm hoặc khớp các đăng để giảm thiểu việc truyền chấn
động từ mặt đường lên vành tay lái. Ngoài chức năng truyền mô men quay từ vành lái xuống
hộp số lái trục lái còn là nơi lắp đặt nhiều bộ phận khác của ô tô như: Cần điều khiển hệ
thống đèn, cần điều khiển hệ thống gạt nước, cơ cấu nghiêng tay lái, cơ cấu hấp thụ va đập,
cơ cấu khoá tay lái, cơ cấu trượt tay lái…. Các cơ cấu này giúp cho người điều khiển thoải mái
khi di chuyển ra vào ghế lái và có thể điều chỉnh vị trí tay lái cho phù hợp với khổ người .
Trục lái cần phải đảm bảo đủ cứng để truyền mô men điều khiển nhưng lại phải đảm bảo
giảm rung động trong hệ thống lái, không gây rung, ồn trong buồng điều khiển cơ cấu điều
khiển hệ thống lái cần có kết cấu gọn, bố trí hợp lí, đồng thời có khả năng đàn hồi tốt theo
phương dọc xe để hạn chế tổn thương có thể xẩy ra khi gặp tai nạn. Hiện nay kết cấu trục lái
rất đa dạng, đa số các xe sử dụng loại trục gẫy được cấu tạo từ các trục có các khớp các
đăng nối trục.[8]
H. 1 Cấu tạo một trục lái.
1 - Vành lái. 4 - Vỏ trục lái. 6 - Trục các đăng.
2 - Cụm công tắc gạt mưa. 5 - Khớp các đăng. 7 - Khớp cao su.
3 - Cụm khóa điện.
Kết cấu một số kiểu trục lái.
H.2 . Kết cấu trục lái.
1 - Khớp các đăng. 3 - Trục lái chính.
2 - Trục trung gian có khớp nối dài. 4 - Vỏ trục lái.
5 -Vỏ cao su chắn bụi.
Trên trục trung gian có lắp khớp then để giảm thiểu những rung động dọc trục truyền lên
vành lái. Trên các loại xe có hệ thống treo phụ thuộc cơ cấu lái được lắp cố định trên trên
dầm cầu, khi xe chuyển động trên đường không bằng phẳng dầm cầu sẽ rung động làm cho
khoảng cách từ cơ cấu lái tới vành lái bị thay đổi, khớp then sẽ khắc phục được những thay
đổi này đảm bảo cho quá trình truyền mô men từ vành lái xuống cơ cấu lái một cách liên tục.
Ngoài ra trong trường hợp cần thiết như xẩy ra va chạm trên đường trục lái có thể co ngắn lại
làm giảm thương tích mà vành lái gây ra cho người lái. Trên hình (2) giới thiệu kết cấu của

một khớp then với biện dạng then hình thang. Then ngoài của nạng bị động ăn khớp với then
trong của nạng chủ động, khi cơ cấu lái dịch chuyển nạng bị động sẽ dịch chuyển lên trên
bảo đảm cho trục lái chính không bị ảnh hưởng.
H.3. Kết cấu của khớp then trên trục trung gian.
1 - Nạng chủ động. 3 - Then ngoài.
2 - Then trong. 4 - Nạng bị động.
Góc nghiêng giữa các trục dẫn động lái nằm trong khoảng (10o ÷ 20o). Trong truyền động lái
sử dụng loại các đăng kép bao gồm hai các đăng đơn như trên hình (H.1). Các đăng đơn có
cấu tạo khá đơn giản bao gồm hai nạng liên kết với nhau bằng một trục chữ thập, sử dụng
bạc lót hay ổ bi kim bôi trơn bằng mỡ, nhờ trục các đăng có thể thiết kế trục lái có hình dàng
phù hợp với không gian và các bộ phận xung quanh.
Ngoài khớp các đăng trục lái của một số loại xe ngày nay có sử dụng loại khớp mềm. Khớp
nối mềm được làm bằng vật liệu cao xu nhờ đó đường tâm của trục lái và trục đầu vào cơ cấu
lái có lệch nhau một góc nhất định. Cao xu trong khớp có chức năng hấp thụ một phần rung
động và giữ cho vành lái ít bị rung.
H.4. Cấu tạo trục chữ thập.
H.5. Hình vẽ phối cảnh khớp các đăng sử dụng trong truyền động lái.
1 - Trục chủ động. 3 - Bac lót.
2 - Trục chữ thập. 4 - Trục bị động.
1) Cơ cấu hấp thụ va đập.
Trong trục lái có một cơ cấu hấp thụ va đập cơ cấu này sẽ hấp thụ lực tác động lên người lái
khi xe bị tai nạn. Khi xe bị đâm cơ cấu này giúp người lái tránh được thương tích do trục lái
chính gây ra bằng cách gẫy tại thời điểm bị đâm và giảm va đập thứ cấp tác động lên cơ thể
người lái khi cơ thể người lái bị xô vào vành lái do quán tính.
Trục lái hấp thụ va đập bao gồm các kiểu sau.
+ Kiểu giá đỡ uốn cong.
+ Kiểu bi.
+ Kiểu cao su.
+ Kiểu ăn khớp.
+ Kiểu ống xếp.

Trong các kiểu hấp thụ va đập này kiểu giá đỡ uốn cong có kết cấu khá đơn giản và đảm bảo
được tính an toàn cho người lái.
H.6. Cấu tạo và cách bố trí cơ cấu hấp thụ va đập kiểu giá đỡ uốn cong.
Cơ cấu hấp thụ va đập này bao gồm một giá đỡ phía dưới, giá đỡ dễ vỡ, trục trung gian và
tấm hấp thụ va đập. Trục lái được lắp với thanh tăng cứng bảng điều khiển thông qua giá đỡ
phía dưới và giá đỡ dễ vỡ. Trục lái được nối với cơ cấu lái thông qua trục trung gian và khớp
các đăng.
Cơ cấu hấp thụ va đập này hoạt động như sau:
Khi hộp cơ cấu lái chuyển dịch tức là khi xẩy ra va đập thì trục trung gian co lại do đó làm
giảm khả năng trục lái và vành lái nhô lên trong buồng lái. Khi một lực va đập được chuyền
vào vành lái trong sự cố đâm xe thì cơ cấu hấp thụ va đập và túi khí giúp hấp thụ va đập của
người lái. Trong khi đó giá đỡ dễ vỡ và giá đỡ phía dưới tách ra làm cho toàn bộ trục lái đổ về
phía trước. Lúc này tấm hấp thụ va đập bị biến dạng để hấp thụ tác động của va đập thứ cấp.
H.7. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chống va đập.
2) Cơ cấu khoá tay lái.
H. 8. Sơ đồ cấu tạo của cơ cấu khoá tay lái loại ấn.
Trên hình (H.5) trình bầy sơ đồ cấu tạo của cơ cấu khoá tay lái kiểu ổ khoá ấn. Đây là cơ cấu
vô hiệu hoá vành lái để chống trộm bằng cách khoá trục lái chính vào ống trục lái khi rút chìa
khoá điện ra.
Trên ổ khoá có 3 vị trí của chìa khoá điện là ON, ACC, LOCK.
Khi chìa khoá điện ở vị trí ACC hay ON thì cữ chặn khoá và thanh khoá bị cam của trục cam
đẩy sang phải, cần nhả khoá sẽ tụt vào rãnh trong cữ chặn khoá và thanh khoá dịch chuyển
sang chái do vậy ngăn việc khoá vành lái.
H.9. Vị trí chìa khoá tại ACC hoặc ON.
Khi chìa khoá điện chuyển từ ON sang ACC (tức là tắt động cơ) thì cần nhả khoá sẽ đập vào
mép trái của rãnh trong cữ chặn khoá thì cần nhả khoá sẽ đập vào mép trong của cữ chặn
khoá ngăn cữ chặn khoá và thanh khoa dịch chuyển sang trái và do đó ngăn việc khoá vành
lái.
H.10. Vị trí chìa khoá chuyển từ ON sang ACC.
Tại vị trí ACC chừng nào chìa khóa điện không bị ấn vào trong thì tấm đẩy sẽ bị lò xo phản

hồi của rô to ổ khoá đẩy ra ngoài. Do đó tấm chặn nhô ra ngoài và chạm vào thân khóa ngăn
rô to và chìa khoá điện xoay về phía khoá.
H.11. Vị trí chìa khoá tại ACC.
Khi ta ấn chìa khoá vao trong tại vị trí ACC ro to và tấm đẩy cũng bị đẩy vào trong. Phần trên
của tấm chặn sẽ nhô lên vách chéo của rãnh trong tấm đẩy và phần thấp hơn của tấm đẩy
chuyển động vào trong trục cam. Khi đó chìa khoá điện, tấm đẩy và trục cam sẽ tự do xoay
theo một khối thống nhất từ vị trí ACC tới vị trí LOCK
H. 12. Trạng thái khi ấn chìa khoá vào trong.
Tuy nhiên do đầu của cần nhả khoá vẫn bị chìa khoá giữ xuống nên cữ chặn khoá và thanh
khoá không thể dịch chuyển sang trái. Cho tới khi rút chìa khoá điện ra khỏi ổ khoá cần nhả
khoá tách ra khỏi cữ chặn khoá và thanh khoá chui vào rãnh trục lái chính và khoá trục lái
chính lại.
H.13. Trạng thái khoá vành lái.
3) Cơ cấu trượt, nghiêng tay lái điều khiển điện.
Cơ cấu điều khiển điện cho phép trượt và nghiêng tay lái. Cơ cấu này cho phép người lái lựa
chọn vị trí vành lái để thích hợp với vị trí ngồi của người lái xe. Điều này rất quan trọng vì
trong quá trình lái xe thời gian dài người lái sẽ rất mệt mỏi, một cơ cấu lái tạo cho người lái
sự thoải mái sẽ làm giảm bớt sự mệt mỏi và làm giảm nguy cơ xẩy ra tai nạn trên đường.
H.14. Cơ cấu nghiêng, trượt tay lái.
Cụm cơ cấu này bao gồm động cơ điện, trục vít nghiêng, bánh vít nghiêng và thanh trượt.
H.15 Cấu tạo cơ cấu trượt tay lái.
H.16. Cấu tạo cơ cấu nghiêng tay lái
.
Còn tiếp