Trong những năm qua, hệ thống lái đã phát triển và đã đi một chặng đường dài so với những gì thu được từ những chiếc xe đầu tiên. Hầu hết mọi người không biết loại hệ thống lái mà xe của họ vận hành. Đó là lý do tại sao họ chưa tối ưu hóa những lợi ích đi kèm với hệ thống lái của xe. Vì vậy bài viết này sẽ tập trung vào hộp số tay lái và thanh răng và bánh răng để hiểu rõ hơn về hoạt động của hệ thống lái.
Tại sao việc hiểu hoạt động của hệ thống lái trên xe của bạn lại quan trọng? Đơn giản.
Một chiếc xe không là gì nếu không có hệ thống lái giúp người lái có thể điều khiển chuyển động của nó. Vấn đề là, hiệu quả của hệ thống lái trên ô tô chủ yếu ảnh hưởng đến sự an toàn của hành khách và sự mượt mà của trải nghiệm lái xe. Bạn sẽ tận dụng tối đa hệ thống lái của mình và cuối cùng có trải nghiệm lái xe tốt hơn khi bạn hiểu cách điều khiển xe của mình.
Hộp số lái là một trong những hệ thống lái lâu đời nhất, và nó vẫn còn được tìm thấy trên các loại xe lớn hơn mà chúng ta thấy xung quanh, ví dụ như xe SUV thân lớn và xe tải hạng nặng. Để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của hệ thống này, chúng ta cần hiểu cơ cấu lái là gì. Hộp số lái là một bộ phận cơ học biến các vòng quay của vô lăng thành chuyển động thẳng của liên kết lái của xe.
Bánh răng lái thường được bao bọc trong một hộp do đó có tên là “hộp số lái”. Hộp số lái này giữ các bánh răng cho phép truyền các đầu vào của tay lái vào liên kết và các thành phần khác làm cho bánh xe quay và chạy đúng cách. Về cơ bản, nó làm tăng sự thay đổi tay lái để bánh trước chuyển động nhanh hơn bánh lái. Tùy thuộc vào loại hộp số lái, điều này đạt được bằng cách nhân lực quay và truyền lực đó đến liên kết lái.
Vậy hộp số lái hoạt động như thế nào? Một trong những bánh răng trong hộp số lái là bánh răng con sâu có một khối kim loại có lỗ ren. Các ren trong lỗ này có nhiều ổ bi có tác dụng giảm ma sát đồng thời giảm phát ở bánh răng. Khối này được thiết kế với các răng bánh răng ở bên ngoài, gắn một bánh răng di chuyển cánh tay của vận động viên đua xe tới lui. Lỗ ren là nơi chứa một thanh ren được nối với và quay bởi vô lăng. Thanh ren này được thiết kế theo cách (nó được cố định) để nó quay khi vô lăng chuyển động. Đến lượt nó, điều này sẽ dẫn động các bánh răng di chuyển các bánh xe của xe.
Hộp số lái đi kèm với các tỷ số khác nhau, xác định số lần người lái bẻ lái để bánh trước quay. Có một hộp tỷ lệ rộng, nơi người lái xe được yêu cầu phải xoay vô lăng trong 4,5 vòng trước khi bánh trước chuyển sang trạng thái khóa thành khóa. Mặt khác, hộp lái tỷ số gần chỉ mất 3 vòng quay để vô lăng chuyển sang trạng thái khóa sang khóa. Rõ ràng, với tỷ số rộng, người lái phải làm nhiều việc hơn để quay bánh xe, trong khi tùy chọn tỷ số gần giúp điều khiển xe dễ dàng hơn.
Vòng, tạo ra lực cản của hộp số lái, cũng có thể được sửa đổi để phù hợp với nhu cầu của bạn sau khi thợ cơ khí phù hợp thực hiện. Khi đối phương không được hòa hợp một cách chính xác, bạn sẽ nhận được phản hồi sai từ tay lái và trải nghiệm lái bị ảnh hưởng bất lợi.
Vậy hộp số tay lái trợ lực hoạt động như thế nào? Với loại hộp số lái này, thủy lực hỗ trợ chuyển động của vô lăng bằng cách tạo áp lực lên hệ thống lái. Một máy bơm thủy lực được gắn vào động cơ tạo ra áp suất chất lỏng được giải phóng khi người lái quay vô lăng, do đó làm giảm nỗ lực đánh lái.
Hệ thống hộp số lái khá cũ, và giống như tất cả những thứ cũ, một đối tác mới hơn đã loại bỏ chúng dần dần. Thực tế là chúng vẫn được sử dụng là một chỉ ra một số lợi ích mà chúng cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô. Mặt khác, chúng sẽ không ít phổ biến hơn bây giờ nếu chúng không có một số nhược điểm.
Điều đó nói rằng, chúng ta hãy xem xét những ưu điểm và nhược điểm của hộp số lái.
Bạn có thể dễ dàng thay đổi lượng hành trình lái cho phù hợp với nhu cầu của mình bằng cách sửa đổi chiều dài tay lái. Hộp số lái có một lợi thế lớn về mặt cơ học, đó là lý do tại sao nó là tốt nhất cho các loại xe lớn. Nó cũng tương đối ổn định và cảm thấy chắc chắn hơn, nhờ thiết kế chắc chắn của nó. Nó cũng tương đối dễ dàng để điều chỉnh để loại bỏ bất kỳ phản ứng dữ dội nào. Hộp số lái rất phù hợp để lái xe dễ dàng ở những nơi có ít hoặc không cần rẽ, chẳng hạn như lái xe trên xa lộ. Nó được lắp ở những khu vực trên xe ít có khả năng bị hư hỏng. Trong một số tình huống, chiếc xe vẫn sẽ có một số kiểu điều khiển lái mặc dù các liên kết bị hư hỏng.
Hệ thống hộp số lái bao gồm một số bộ phận chuyển động, do đó, nguy cơ ma sát tăng lên do một số lượng lớn các điểm mài mòn. Số lượng lớn các thành phần này là nguyên nhân của hầu hết các vấn đề về hộp số lái vì nó cũng làm cho hệ thống lái tương đối nặng và kém hiệu quả hơn. Do tỷ số lái cao mà nó mang lại, hộp số tay lái đòi hỏi rất nhiều nỗ lực lái, bằng chứng là tiếng ồn của tay lái khi chuyển hướng. Một vấn đề nữa là giá hộp số tay lái đang ở mức cao.
Hầu hết các phương tiện hiện đại đều sử dụng hệ thống thanh răng và bánh răng trụ. Một số ví dụ về thanh răng và thanh răng bao gồm ô tô, xe buýt, SUV và xe tải. Như tên gọi của nó, nó bao gồm một bánh răng và một giá đỡ. Hệ thống thanh răng và bánh răng chỉ đơn giản là biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng, trực tiếp. Điều này có lẽ giải thích tại sao nó ngày càng trở nên phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô trong những năm qua.
Hệ thống lái này được ưa chuộng vì tính tiện lợi của nó, cho phép sử dụng trên các xe bánh trước với hệ thống treo vô lăng độc lập. Thiết kế thanh răng và bánh răng cực kỳ đơn giản vì nó về cơ bản là một bánh răng được gắn với một thanh (răng) được liên kết với một nhóm thanh giằng. Hệ thống giá đỡ và bánh răng có thể là hệ thống trợ lực bằng tay hoặc trợ lực biến đổi, nhưng hầu hết là hệ thống trợ lực.
Với tùy chọn thủ công, phần cuối của trục cơ cấu lái giữ một bánh răng trụ được kết nối với một giá đỡ dài được gắn vào tay lái bằng các thanh giằng có thể điều chỉnh được.
Xe có tùy chọn giá trợ lực tay lái và bánh răng cưa đi kèm thiết kế khác biệt. Ở đây, hai ống thép được lắp ở mặt bên của giá trợ lực được thiết kế để thực hiện chức năng lái (rẽ phải và trái) đồng thời đóng vai trò là đường áp suất và đường hồi.
Sau đó, hệ thống thanh răng và bánh răng hoạt động như thế nào? Với hệ thống thủ công, có một bộ bánh răng thanh răng và bánh răng được bọc trong một ống kim loại để cả hai đầu của thanh răng kéo dài ra khỏi ống. Bộ bánh răng này được thiết kế để làm hai việc. Nó được chế tạo để thay đổi chuyển động quay của vô lăng thành chuyển động trực tiếp làm quay bánh trước. Nó cũng được thiết kế để giảm nỗ lực cần thiết để quay các bánh xe. Nó thực hiện điều này bằng cách giảm bánh răng. Do bánh răng trụ được liên kết với trục lái nên bánh răng trụ sẽ quay và chuyển động thanh răng khi vô lăng quay. Chuyển động này sau đó được chuyển sang các thanh giằng, khiến các đốt ngón tay lái quay trên khớp bi của chúng. Cuối cùng, các bánh xe di chuyển từ bên này sang bên kia tùy thuộc vào hướng mà xe đang được điều khiển. Đó là đối với tùy chọn thủ công.
Với tùy chọn trợ lực lái, hệ thống còn đi kèm với một xi lanh giữ piston được nối với hai bên của giá trợ lực. Trong trường hợp này, thanh răng được cung cấp lực nhờ tác dụng của chất lỏng lái áp suất cao lên pít-tông.
Bất kể tùy chọn nào, hệ thống lái thanh răng và thanh răng đều vô cùng đơn giản và hiệu quả cao. Mặc dù hệ thống giá đỡ và bánh răng được sử dụng phần lớn trong ngành công nghiệp ô tô, các ứng dụng giá đỡ và bánh răng khác bao gồm cổng, đường ray và thang máy.
Dưới đây là một số ưu nhược điểm của hệ thống thanh răng và bánh răng
Giá đỡ và thanh răng khá phổ biến vì bạn có thể tìm thấy chúng ở hầu hết các loại xe hiện đại. Điều này chủ yếu là do những lợi ích mà nó có trên hệ thống hộp số lái. Tuy nhiên, giống như với tất cả các thiết bị máy móc, không phải là không có lỗi của nó. Phần này của bài viết tập trung vào những ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng hệ thống lái thanh răng và bánh răng trên xe của bạn.
Hệ thống lái thanh răng và thanh răng có thiết kế đơn giản gọn nhẹ nhưng hiệu quả truyền lực của nó cao. Vì nó bao gồm ít bộ phận hơn, các điểm mài mòn ít hơn và do đó rủi ro ma sát được giảm bớt. Hàm ý là việc sửa chữa thanh răng và bánh răng sẽ ngày càng ít đi. Giá của hệ thống lái bánh răng và thanh răng thấp vì nó có ít bộ phận hơn với chi phí chế tạo thấp và tương đối dễ sản xuất. Vì chiếc xe nhẹ hơn do có hệ thống lái thanh răng và bánh răng, nên khả năng tiết kiệm xăng của nó được cải thiện.
Hệ thống lái thanh răng và thanh răng mang lại tỷ số lái thấp hơn và khả năng kiểm soát xe nhiều hơn vì cần ít nỗ lực hơn để điều khiển xe. Ngoài ra, chuyển động trực tiếp của thanh giằng bên trong cũng rất tốt cho hình học.
Một trong những nhược điểm của hệ thống lái thanh răng và thanh răng là ít hành trình do số răng có thể cắt vào thanh răng bị hạn chế. Một điều nữa là có thể hơi khó khăn khi trang bị thêm hệ thống lái này vào bất kỳ chiếc xe cũ nào. Nếu tác vụ này không được xử lý đúng cách, bạn có nguy cơ xử lý kém.
Hộp số lái từng là hệ thống lái ô tô được lựa chọn trước khi hệ thống thanh răng và thanh răng đánh cắp chương trình vào khoảng những năm 1980. Mặc dù vẫn còn một số hệ thống hộp số lái xung quanh, hầu hết mọi chiếc xe bạn thấy ngày nay đều vận hành một hệ thống thanh răng và bánh răng. Và điều này chủ yếu là do sự khác biệt trong cả hai hệ thống lái. Giống như hầu hết các sản phẩm, hệ thống thanh răng và bánh răng mới hơn là một cải tiến lớn trên hộp số lái cũ hơn. So sánh hộp số lái với thanh răng và bánh răng tương tự như so sánh thanh răng và bánh răng so với bi tuần hoàn vì hệ thống bi tuần hoàn về bản chất là hộp cơ cấu lái. Điều đó nói rằng, chúng ta hãy xem xét các điểm khác biệt giữa hộp cơ cấu lái và hệ thống thanh răng và bánh răng.
Trước hết, hệ thống hộp số lái sử dụng nhiều bộ phận lái hơn so với hệ thống lái thanh răng và thanh răng (liên kết trung tâm, tay lái không tải, tay áo thanh giằng và tay Pitman, v.v.). Mặc dù điều này làm cho hộp số lái cứng hơn rất nhiều so với đối tác của nó, nhưng những bộ phận phụ này khiến nó khá nặng. Sau đó, cũng có nguy cơ tăng ma sát do có quá nhiều thành phần tiếp xúc với nhau.
Còn gì nữa? Hộp cơ cấu lái có liên kết khác với liên kết hoạt động trong hệ thống thanh răng và bánh răng nên chúng có hoạt động khác nhau. Với hộp cơ cấu lái, pa lăng được liên kết với một bu lông ren có tác dụng quay khi vô lăng quay. Nó khác với hệ thống thanh răng và thanh răng ở chỗ khi quay vô lăng sẽ làm quay bánh răng làm cho thanh răng chuyển động từ trái sang phải.
Đó không phải là nơi kết thúc sự khác biệt. Do số lượng các bộ phận chuyển động tham gia vào hệ thống hộp số lái tương đối lớn, nên có nhiều dịch chuyển hơn và tỷ số lái cao hơn. Đó không phải là trường hợp của hệ thống thanh răng và bánh răng, có tỷ số lái được cải thiện và do đó phản ứng nhanh hơn khi được đánh lái. Hệ thống lái thanh răng và thanh răng tự hào có thiết kế đơn giản hơn, giúp các nhà sản xuất ô tô tiết kiệm chi phí hơn (tất cả là nhờ khả năng tự động hóa sản xuất các bộ phận của nó). Khi bạn tính đến số lượng các bộ phận và kích thước của hệ thống thanh răng và bánh răng, thật dễ dàng để hiểu tại sao nhiều nhà sản xuất ô tô chọn hệ thống thanh răng và bánh răng hơn, đặc biệt là khi nó dễ dàng hơn nhiều để chế tạo để đáp ứng các nhu cầu cụ thể của phương tiện giao thông.
Hệ thống lái thanh răng và bánh răng đã tạo nên một cuộc cách mạng cho hệ thống lái vì nó đã thay đổi cách thức chế tạo các loại xe. Các nhà sản xuất ô tô hiện có thể tạo ra những chiếc xe tiết kiệm chi phí hơn, dễ lái hơn. Điều này không thể thực hiện được với hệ thống lái hộp số.
Hệ thống lái phổ biến nhất là hệ thống thanh răng và bánh răng. Nó là một hệ thống đơn giản, trong đó bộ bánh răng thanh răng và bánh răng được bọc trong một ống kim loại. Mỗi đầu của giá nhô ra khỏi ống và được nối với thanh giằng. Bánh răng trụ cũng được nối với trục lái, do đó khi vô lăng quay, bánh răng quay và thanh răng chuyển động. Chuyển động này được chuyển sang các thanh giằng, khiến các đốt ngón tay lái quay trên khớp bi của chúng. Vì vậy, các bánh xe chuyển động phù hợp với hướng mà xe đang được điều khiển. Hệ thống thanh răng và thanh răng thường thấy trên ô tô, xe tải nhỏ và SUV.
Không, chúng khác nhau. Chúng có các thiết kế khác nhau và các hoạt động khác nhau như vậy. Hệ thống hộp số lái có nhiều thành phần hơn, nặng hơn và nói chung là ít dễ xử lý hơn hệ thống thanh răng và bánh răng. Hệ thống giá đỡ và bánh răng có thiết kế đơn giản và nhỏ gọn hơn.
Hai loại hộp lái chính bao gồm:
Worm và Sector: Hộp lái này bao gồm một trục vô lăng có một vít (gọi là "con sâu"). Nó cũng đi kèm với một hộp số di chuyển lên và xuống khi vô lăng quay. Khi bánh răng phần chuyển động, nó sẽ kích hoạt một cánh tay pitman làm quay các bánh xe.
Con lăn và con lăn:Với hộp lái này, một con lăn (thay thế bánh răng tiết diện) được liên kết với trục chữ thập. Vì vậy khi vô lăng quay, trục vít xoắn sẽ quay và làm cho con lăn quay theo. Do đó, trục chữ thập xoắn và di chuyển cánh tay đòn, lực này tạo ra sự thay đổi hướng của các bánh xe.
Bạn không nên lái một chiếc xe có thanh răng và bánh răng không tốt. Điều này là do giá đỡ và bánh răng không tốt sẽ khiến bạn không có đủ khả năng kiểm soát cần thiết để điều khiển phương tiện của mình một cách an toàn. Sẽ có nhiều trò chơi tự do đến mức sẽ khó điều khiển phương tiện trên một đường thẳng, điều này có thể gây nguy hiểm cho bạn và những người tham gia giao thông khác.
Hệ thống lái thanh răng và thanh răng đơn giản hơn hệ thống lái bi tuần hoàn, có nhiều bộ phận hơn. Vì vậy, ít ma sát hơn với thanh răng và bánh răng, đồng thời cảm giác lái nhạy và đầm hơn, do đó bạn sẽ có được trải nghiệm lái tốt hơn. Hệ thống giá đỡ và bánh răng cũng nhẹ hơn và hiệu quả hơn so với hệ thống bi tuần hoàn. Vì hệ thống thanh răng và bánh răng sử dụng ít bộ phận hơn và do đó tương đối nhẹ nên việc lắp vào xe sẽ dễ dàng hơn rất nhiều.
Sau khi đọc đến đây trong phần "phơi bày này" về hộp số lái so với thanh răng và bánh răng, bạn phải hiểu rõ hơn về cách hoạt động của cả hai hệ thống lái. Nhiều người chuẩn bị mua một chiếc xe hơi (thậm chí cả những người đang có xe) thường quan tâm đến những thứ như loại hộp số, mức tiết kiệm nhiên liệu, quãng đường đi được, tính thẩm mỹ và những thứ khác. Hầu hết mọi người ít quan tâm đến hệ thống lái của xe vì họ không đánh giá hết tầm quan trọng của nó đối với sự an toàn và trải nghiệm lái xe của họ.
Hy vọng rằng bạn sẽ có thể đưa ra quyết định sáng suốt sau khi đọc bài viết này. Hệ thống lái của bạn là một phần thiết yếu của chiếc xe của bạn và cần được coi trọng. Kiểm tra để biết những điều cần chú ý và cách tận dụng tối đa.
Giá lái
Cách sửa chữa Rack và Pinion Rò rỉ
Rò rỉ giá đỡ trợ lực
Kiểm tra hộp lái