Trợ lực lái: thiết bị, nguyên lý hoạt động và sơ đồ

Nội dung của bài báo:

• Lịch sử xuất hiện
• Thiết bị
• Kế hoạch
• Nguyên lý hoạt động
• Ưu và nhược điểm
• Sự cố lớn
• Giá linh kiện và sửa chữa

Trợ lực lái hay còn gọi là trợ lực lái ô tô là một tập hợp các bộ phận và cơ cấu giúp tạo thêm lực do áp suất thủy lực khi người lái quay vô lăng. Ngày nay, bộ khuếch đại thủy lực được coi là loại bộ khuếch đại thông dụng nhất. Tùy thuộc vào nhà sản xuất, thiết bị trợ lực lái có thể rất khác nhau, cả thiết bị truyền động riêng và truyền động từ trục khuỷu động cơ.

Trợ lực lái của ô tô đã xuất hiện như thế nào?

Hệ thống lái trợ lực đầu tiên, thường được các chuyên gia ghi nhớ nhất, xuất hiện vào năm 1823, do Robert Gürney phát minh. Lần đầu tiên, họ bắt đầu nói về hệ thống lái trợ lực thủy lực ở Liên Xô vào năm 1950, và vào năm 1958, lần đầu tiên nó được lắp đặt trên một chiếc ô tô cao cấp (cao cấp theo tiêu chuẩn hiện đại) ZIL-111. Thông thường, chiếc xe này được sử dụng để chuyên chở những người đầu tiên của nhà nước Liên Xô, sự thoải mái phải phù hợp.

Ngày nay, hệ thống lái trợ lực có thể được tìm thấy trên bất kỳ chiếc xe nào, ngay cả cấu hình cơ bản đơn giản nhất. Ở một số ô tô, có thể lắp đặt hệ thống lái trợ lực điện hoặc trợ lực thủy điện, nhưng loại trợ lực lái thông thường vẫn là phổ biến nhất. Khi những chiếc xe và cấu trúc của chúng thay đổi, các kỹ sư đang hoàn thiện hệ thống lái trợ lực, cấu trúc và đặc điểm của nó. Chúng ta hãy xem xét chi tiết hơn thiết bị và nguyên tắc hoạt động của cơ chế.

Cách thức hoạt động của hệ thống lái trợ lực

Ngày nay, hầu như không thể tưởng tượng được một chiếc ô tô không có hệ thống lái trợ lực. Ngay từ cái tên, rõ ràng là cơ sở của toàn bộ cơ chế là thủy lực, do đó áp suất thay đổi. Không có yêu cầu đặc biệt nào đối với hệ thống này, nó được lắp đặt trên một thiết bị lái của bất kỳ loại nào, trên ô tô, theo quy luật, nó là một thanh răng và bánh răng trụ. Thông thường, danh sách các bộ phận của một bộ khuếch đại như vậy bao gồm một máy bơm dầu, một bình chứa chất lỏng, một van ống chỉ, các cơ cấu kết nối và ống mềm, cũng như một xi lanh thủy lực. Bây giờ chúng ta hãy xem xét từng chi tiết riêng biệt.

Trái tim của toàn bộ hệ thống lái trợ lực của ô tô được coi là bơm thủy lực (bơm trợ lực lái)... Nhiệm vụ chính của bơm là duy trì áp suất không đổi trong hệ thống tại thời điểm hoạt động, đồng thời lưu thông chất lỏng qua hệ thống. Theo nguyên tắc, bơm thủy lực được lắp đặt bên cạnh khối xi lanh, vì trong 99% trường hợp, nó được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu động cơ. Rất khó để mô tả chiếc máy bơm trông như thế nào, vì mỗi chiếc xe có cấu hình riêng.

Thông thường, máy bơm cánh gạt là một phần của hệ thống lái trợ lực, vì chúng có hiệu suất cao và rất bền. Thân máy bơm bằng kim loại hoặc silumin, bên trong lắp một cánh quạt với các cánh quạt. Do thiết bị như vậy, các cánh cung cấp chất lỏng làm việc dưới áp suất đến bộ phân phối và sau đó đến xi lanh thủy lực chính của hệ thống.

Như đã đề cập, bơm thủy lực được dẫn động bởi một ròng rọc nối với trục khuỷu bằng dây đai. Đây là nguyên nhân chính khiến áp suất và chất lượng của bơm phụ thuộc trực tiếp vào động cơ. Nếu áp suất quá mức, thì có một van bypass đặc biệt cho việc này. Theo nhiều nguồn khác nhau, áp suất trung bình của hệ thống là từ 100 đến 150 bar.

Các chuyên gia phân biệt hai loại máy bơm chính - có thể điều chỉnh và không điều chỉnh. Bơm biến thiên có thể thay đổi và duy trì áp suất của hệ thống do bộ phận sinh công, nhưng bơm không biến áp chỉ thay đổi áp suất do van giảm áp. Nếu mọi thứ rõ ràng với cái điều chỉnh, thì thiết bị của máy bơm thứ hai là khác nhau, van giảm áp là một bộ phận ngắt, thủy lực hoặc khí nén. Van hoạt động tự động để kiểm soát mức dầu và áp suất.

Xe tăng nó được coi là cơ sở của cơ chế, vì nó chứa chất lỏng. Bản thân thiết bị của bình chứa trợ lực lái không đơn giản, theo quy luật, nó chứa một bộ phận để lọc chất lỏng, một que thăm cho mức chất lỏng (dầu), cũng như các lỗ để nạp và cung cấp chất lỏng. Do chất lỏng, các cơ cấu cọ xát được bôi trơn. Que thăm cho phép bạn kiểm tra sự hiện diện của chất lỏng và mức của nó trong bể, mặc dù mức này cũng có thể được kiểm tra bằng mắt thường, vì bể thường được làm bằng nhựa mờ màu trắng.

Để thuận tiện hơn trong việc hiểu mức chất lỏng, các dấu hiệu đặc biệt được áp dụng cho que thăm dầu với các dòng chữ tối thiểu và tối đa. Thông thường, người lái xe thích duy trì mức ngay trên giữa, với ít khoảng trống lên đến vạch tối đa. Do đó, người lái xe sẽ có thể hiểu được hệ thống đang hoạt động chính xác như thế nào, độ kín của nó, cũng như việc cần thiết phải thêm chất lỏng vào bình hay để nguyên.

Một vai trò quan trọng không kém trong công việc của RHO được đóng bởi nhà phân phối... Theo quy định, nó được cài đặt trên các phần tử dẫn động lái hoặc trên chính trục. Nhiệm vụ chính của bộ phân phối được coi là hướng dòng chất lỏng vào xi lanh hoặc bình chứa thủy lực, tùy thuộc vào góc lái. Nó bao gồm một thanh xoắn, một trục phân phối và một van quay.

Mỗi bộ phận được liệt kê là duy nhất và không thể nhầm lẫn chúng; thanh xoắn là một thanh mỏng có thể xoắn quanh trục của nó do chuyển động quay của bánh lái. Về phần trục và ống chỉ, chúng giống như hai phần tử hình trụ, bên trong có các rãnh dẫn chất lỏng. Thiết kế của van có thể khác nhau, nó có thể là trục (trong trường hợp này, ống chỉ chuyển động tịnh tiến) hoặc quay (trong trường hợp này, ống chỉ sẽ quay).

Các chi tiết cuối cùng trong hệ thống lái trợ lực là kết nối ống và bản thân xi lanh thủy lực... Không có bất kỳ tùy chọn nào, xi lanh thủy lực luôn được tích hợp trong giá lái. Nó bao gồm một piston và một thanh, chuyển động dưới tác dụng của áp suất chất lỏng.

Đối với các cơ cấu kết nối và ống trợ lực lái, chúng đảm bảo lưu thông chất lỏng. Điều đáng chú ý là mỗi phần tử này đều có thể chịu được áp suất cao. Chất lỏng được phân phối giữa xi lanh thủy lực, máy bơm và bộ phân phối. Thông qua các ống, dầu (chất lỏng) từ bồn chứa đi vào hệ thống trợ lực lái và thông qua các ống áp suất thấp từ bộ phân phối trở lại bồn chứa. của bộ trợ lực thủy lực của ô tô. Theo đó, khả năng bảo dưỡng, lắp đặt chính xác và chất lượng của chúng sẽ đảm bảo hoạt động lái của ô tô đáng tin cậy và không gặp sự cố.

Sơ đồ thiết bị lái trợ lực

Ảnh chụp sơ đồ trợ lực lái ô tô

1. đầu nối ống kim loại;
2. ống cao áp cho chất lỏng;
3. khớp nối trục khuỷu;
4. giá lái;
5. bơm trợ lực lái;
6. bể chứa chất lỏng;
7. đai truyền mômen quay.

Nguyên lý hoạt động của trợ lực lái ô tô

Để hiểu cách thức hoạt động của hệ thống lái trợ lực trên ô tô, chúng ta sẽ xem xét một số tùy chọn, chính xác hơn là các tình huống quay bánh xe khác nhau. Một trong những tình huống thường gặp khi xe đứng yên nhưng lại nổ máy. Trong trường hợp này, chất lỏng chỉ được bơm từ bể chứa qua hệ thống và trở lại bể chứa.

Một tình huống rất phổ biến khác khi người lái xe quay tay lái... Trong trường hợp này, mômen xoắn được cung cấp cho trục, và sau đó đến thanh xoắn, thanh xoắn bắt đầu quay quanh trục của nó. Theo quy luật, tại thời điểm đó, van quay không hoạt động do các bánh xe, do đó chất lỏng đi vào khoang của xi lanh thủy lực dưới áp suất (tùy thuộc vào phía tay lái quay về phía nào). Chất lỏng dư thừa từ một khoang khác của xi lanh thủy lực quay trở lại bể chứa qua đường dây. Cơ sở của tất cả mọi thứ ở đây có thể được coi là thanh truyền, do áp lực của chất lỏng lên piston với thanh truyền, giá lái có thể chuyển động tương ứng và các bánh xe có thể quay.

Không ít tình huống tài xế giữ vô lăng ở một tư thế, thậm chí bẻ lái hết cỡ. Nhiều chuyên gia cho rằng đây là thời điểm khó khăn nhất cho việc trợ lực lái. Trong tình huống như vậy, toàn bộ tải chuyển đến bơm trợ lực lái, vì bộ phân phối không thể trở lại vị trí ban đầu của nó. Thông thường, tiếng ồn xuất hiện, rung động hoặc các khoảnh khắc khác là có thể. Để loại bỏ điều này, chỉ cần căn chỉnh các bánh xe và bắt đầu di chuyển là đủ.

Dù trong tình huống nào, cơ chế và nguyên tắc hoạt động của trợ lực lái được thiết kế sao cho trong trường hợp mất hiệu suất của một trong các phần tử. Tất cả các chỉ đạo vẫn ở chế độ bình thường, nhưng với nỗ lực lái.

Ưu nhược điểm của trợ lực lái

Mặc dù sự phổ biến của hệ thống lái trợ lực giữa các ô tô, cơ chế này đã nhận được cả ưu điểm và nhược điểm, mặc dù vẫn có nhiều ưu điểm hơn. Trong số những phẩm chất tích cực của hệ thống lái trợ lực là:

• cải tiến và điều khiển máy dễ dàng hơn, giúp giảm đáng kể sự mệt mỏi của người lái;
• giảm thiểu và giảm thiểu tác động đến vô lăng;
• nâng cao khả năng cơ động của xe, cũng như tăng độ an toàn.

Ngoài những ưu điểm, có những nhược điểm đối với hệ thống lái trợ lực:

• bảo trì hệ thống kịp thời;
• một máy bơm trợ lực lái đang chạy lấy công suất động cơ;
• tăng mức tiêu hao nhiên liệu do bơm trợ lực lái;
• mòn hoặc có thể hư hỏng các ống nối.

Mặc dù có những nhược điểm như vậy, nhưng điểm cộng chính của hệ thống lái trợ lực là nó hỗ trợ rất nhiều cho việc lái xe, đặc biệt là nếu xe có trọng lượng lớn. Vì vậy, thỉnh thoảng cần phải kiểm tra hệ thống và trong trường hợp có sự cố nhỏ nhất, không được trì hoãn việc sửa chữa.

Các sự cố thường gặp nhất của tay lái trợ lực

Giống như tất cả các cơ chế, hệ thống lái trợ lực có thể bị hỏng sớm hoặc muộn. Tuy nhiên, có những sự cố thường xuyên và rất hiếm khi xảy ra, và phụ thuộc nhiều vào thiết kế, nhà sản xuất và cách vận hành của hệ thống trợ lực lái. Vì các cơ cấu trong hệ thống lái trợ lực là cơ động nên chúng bị hỏng theo thời gian. Như thực tế cho thấy, các trục trặc sau đây thường xuất hiện nhất:

• nới lỏng hoặc mòn đai bơm trợ lực lái;
• Bơm trục trặc;
• tiếng ồn của máy bơm;
• tắc nghẽn phần tử lọc trong bể;
• không đủ mức chất lỏng trong bể;
• giảm áp của hệ thống;
• van bơm bị tắc;
• tắc nghẽn hệ thống thủy lực;
• chứa đầy chất lỏng có độ nhớt giảm.

Có thể nói đây là những trục trặc chính phát sinh trong mọi trường hợp, trong suốt thời gian hoạt động. Biểu hiện của những hỏng hóc đó có thể là bẻ lái quá mạnh, chuyển động giật mạnh, khó bẻ lái sang một bên, lệch tâm một chút, có tiếng ồn, rung và đánh lái mờ. (hoạt động giật cục). Tất cả những điều này là những dấu hiệu đầu tiên cho thấy một số yếu tố của hệ thống lái trợ lực đang bị hỏng.

Thông thường, việc sửa chữa các sự cố trợ lực lái như vậy bao gồm việc thay thế hoặc điều chỉnh dây đai kịp thời, bổ sung chất lỏng vào bình chứa, sửa chữa hoặc thay thế hoàn toàn bơm trợ lực lái, loại bỏ rò rỉ trong hệ thống trợ lực lái, và khả năng giảm áp suất của hệ thống nói chung. Nó có vẻ như một chuyện vặt vãnh, nhưng bạn không nên đùa với tay lái, vì con đường không tha thứ cho những sai lầm.

Chi phí sửa chữa và các bộ phận trợ lực lái

Nếu chúng ta nói về việc sửa chữa trợ lực lái, và đặc biệt về chi phí của các bộ phận, thì tất cả phụ thuộc vào sản xuất, kiểu máy và thiết bị của chính chiếc xe đó. Giá có thể tỷ lệ thuận với chi phí của chiếc xe, hoặc sửa chữa sẽ có giá tối thiểu. Hãy xem xét chi phí của các bộ phận sử dụng một mô hình cụ thể làm ví dụ.

Như bạn thấy, giá của các bộ phận trợ lực lái không phải là vũ trụ, vì vậy bạn không nên tiết kiệm và tiến hành sửa chữa một cách kịp thời. Đối với chi phí dịch vụ sửa chữa, tốt hơn là nên đặt giá gần đúng ở đây, vì chúng có thể khác nhau tùy thuộc vào trạm dịch vụ. Chúng tôi sẽ hiển thị giá gần đúng cho các dịch vụ sửa chữa trợ lực lái.

Giá dịch vụ sửa chữa cũng không cao lắm, tuy nhiên, nếu bạn không chú ý đúng lúc và không khắc phục sự cố thì trong tương lai có thể biến chứng thành hậu quả nghiêm trọng. Nếu nói về hệ thống lái trợ lực (trợ lực lái), thì đây là hệ thống không thể thiếu trên một chiếc ô tô hiện đại. Động lực học, sự thoải mái và an toàn là những thứ liên quan đến cơ cấu lái trợ lực hiện đại.