Tổng quan về cơ cấu lái

Có được cơ cấu lái cân bằng hoàn hảo không phải là một điều dễ dàng vì nó thường bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố như phân phối trọng lượng, hệ thống treo hay độ cứng của khung gầm.

Cơ cấu lái bất cân bằng do sự phân phối trọng lượng trước – sau

Khi một chiếc xe ôm cua, trọng lực trung tâm (CG) của nó sẽ bị lực ly tâm chi phối. Bánh xe tạo ra góc trượt, do đó lực ma sát sẽ ngược với lực ly tâm sao cho chiếc xe tiếp tục cua mà không bị trượt.

Bánh xe tạo ra góc trượt, do đó lực ma sát sẽ ngược với lực ly tâm sao cho chiếc xe tiếp tục cua mà không bị trượt.

Nếu chiếc xe dồn trọng lượng về phía trước có nghĩa là CG gần với đầu xe thì hiển nhiên bánh trước sẽ chiếm phần lớn lực ly tâm. Vì vậy, chúng phải tạo ra góc trượt và lực ma sát lớn hơn để “đối đầu” với lực ly tâm. Kết quả là các góc trượt của bánh trước sẽ vượt quá bánh sau dẫn đến hiện tượng thiếu lái.

Trái lại, loại xe dồn trọng lượng về phía sau sở hữu góc trượt ở đuôi lớn hơn và gây ra hiện tượng thừa lái. Tương tự như vậy, chúng ta cũng có thể tìm được một chiếc xe cân bằng 50/50 với cơ cấu lái cân bằng. Đây là cơ cấu lái tối ưu nhất. Trong trường hợp này, chúng ta bỏ qua hiện tượng thừa lái vì không điều khiển được như trong dòng xe dẫn động cầu sau.

Loại xe dẫn động cầu sau, động cơ đặt trước (FR) là đối tượng dễ phân phối trọng lượng trước/sau 50/50 nhất.

Loại xe dẫn động cầu sau, động cơ đặt giữa (MR) thường dồn trọng lượng về phía sau với tỷ số 40/60 không được đánh giá cao trong trường hợp này. Tuy nhiên, cần nhớ rằng phản ứng lái linh hoạt, cảm giác lái và trạng thái cân bằng có ý nghĩa rất quan trọng.

Loại xe dẫn động cầu trước, động cơ đặt trước (FF) bị đánh giá rất thấp về mặt phân phối trọng lượng cân bằng. Khi tất cả bộ phận cơ khí nặng nề như động cơ, hệ dẫn động, bộ vi sai đều nằm trên đầu xe, đương nhiên trục trước sẽ phải chiếm 2/3 trọng lượng. Điều này dẫn đến hiện tượng thiếu lái trầm trọng. Ngoài tình trạng thiếu lái do cấu hình dẫn động cầu trước gây ra, hậu quả còn nghiêm trọng hơn nữa. Từ đó, nảy sinh nhu cầu cải tiến hệ thống treo và cơ cấu lái để bù lại. Đối với một số mẫu xe, chúng ta cần phải cân nhắc thật kỹ trước khi lựa chọn. Ví dụ điển hình là chiếc Alfa GTV trang bị cơ cấu lái 2,2 cực nhạy để đối phó với hiện tượng thiếu lái đồng thời ngốn rất nhiều công sức của người sử dụng trong quá trình điều khiển. Nếu tay lái trợ lực được cải thiện, cảm giác lái sẽ giảm hẳn đi. Hệ thống treo đa liên kết cũng là một lựa chọn lý tưởng để bù tình trạng thiếu lái vì cấu tạo của nó có thể độ lại so với hệ thống treo thanh giằng MacPherson nguyên bản.

Một vấn đề rắc rối khác liên quan đến chiếc Alfa động cơ V6 3.0 lit là phần đầu xe nặng nề làm nảy sinh nhiều hạn chế trong quá trình điều khiển so với phiên bản 2.0 rẻ và chậm hơn gây đau đầu cho bộ phận marketing.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cái gì cũng có ngoại lệ đặc biệt là khi toàn bộ dòng xe sản xuất hàng loạt đều bị hạn chế bởi nhiều yếu tố như đóng gói, yêu cầu tinh chỉnh, chi phí… Cùng sở hữu những hạn chế tương tự nhưng Alfa 156 thậm chí còn đi kèm cơ cấu lái linh hoạt hơn cả “đồng nghiệp yểu mệnh” BMW 3-Series. Mặc dù gần đây rất nhiều chiếc sedan hạng nhỏ, thể thao và hạng sang dẫn động cầu sau được hồi sinh nhưng FF vẫn là lựa chọn phổ biến cho các hãng xe eo hẹp ngân quỹ nhờ lợi thế chi phí thấp và tiết kiệm không gian.

Cơ cấu lái bất cân bằng do hệ thống treo

Như đã nói, hệ thống treo có thể ảnh hưởng rất lớn đến cơ cấu lái. Thông thường, hệ thống treo được tận dụng để bù xu hướng lái không theo ý muốn do tình trạng phân phối trọng lượng bất cân bằng và FWD/RWD.

Góc cam – yếu tốc quyết định thiếu lái và thừa lái

Hiện tượng bánh xe không vuông góc với mặt đường gọi là cong, nghiêng về giữa xe là cong âm và nghiêng ra ngoài là cong dương.

Khi bị cong dương do tính co giãn của lốp, bánh xe sẽ biến dạng giống hình đáy nón. Nó sẽ có xu hướng xoay xung quanh đỉnh nón. Hiện nay, bánh xe thường được sản xuất sao cho tránh nghiêng về giữa xe.

Nếu cả bánh trái và phải đều bị cong dương (nghĩa là chúng nghiêng theo hướng đối nhau) thì cơ cấu lái sẽ ngừng lại để chiếc xe duy trì trạng thái chạy trên đường thẳng. Nếu rẽ vào góc cua, hệ thống phân phối trọng lượng sẽ dồn tải lên bánh ngoài nhiều hơn bánh trong để xu hướng lái gây ảnh hưởng lớn đến xe. Khi bánh ngoài cong dương cố gắng lái chiếc xe ra khỏi góc, hiện tượng thiếu lái sẽ nảy sinh. Ngược lại, nếu cả hai bánh đều bị cong âm, chiếc xe sẽ rơi vào tình trạng thừa lái.

Đối với loại xe FF, các nhà sản xuất thường trang bị thêm góc cam âm cho bánh trước để giảm thiếu lái. Tương tự, góc cam dương được ứng dụng cho những chiếc 911 tải sau.

Góc cam dương/âm đóng vai trò rất quan trọng nhưng chẳng ai muốn góc cam bị thay đổi khi bánh bị xóc hoặc thân xe lăn vào cua nếu không cơ cấu lái xe sẽ trở nên khó điều khiển. Do đó, mọi người thường nghiêng về loại hệ thống treo có góc cam thay đổi dưới mọi điều kiện. Hệ thống treo đòn chữ A kép với chiều dài bất cân đối và đòn chữ A kép bất song song thường được coi là hai lựa chọn hoàn hảo nhất. Đó là lý do tại sao từ những chiếc xe thể thao tới Công thức 1 đều sử dụng loại hệ thống treo kể trên.

Cảm giác, phản ứng cũng như hoạt động tự điều hướng là một chức năng của góc lăn, lái và nghiêng giảm xóc.

Phản ứng lái và mất cân bằng mômen lái

Cơ cấu lái phải mang đến cảm giác cho người lái để họ cảm nhận được những gì đang diễn ra khi đạt đến giới hạn cua của bánh xe. Ngoài ra, nó còn phải thực hiện một số hoạt động tự điều hướng nhưng không được quá mạnh để tránh gây ra cảm giác mệt nhọc hoặc mất độ nhạy. Cảm giác, phản ứng cũng như hoạt động tự điều hướng là một chức năng của góc lăn, lái và nghiêng giảm xóc.

Mặt tiết diện D (steering offset: khoảng cách giữa trục tâm lốp xe với trục bánh) càng lớn thì nỗ lực tự điều hướng càng phát sinh nhiều tương tự như mối quan hệ giữa góc lăn và hoạt động tự điều hướng.

Nếu chiếc xe dẫn động cầu trước, D sẽ gây ra hiện tượng mất cân bằng mô men lái (torque steer). Nguyên nhân là do lực kéo đẩy vùng tiếp xúc của bánh trước về phía trước khiến chúng xoay xung quanh trục chính chiếu xuống mặt đường. Torque steer là tích của D và lực kéo. Do đó, lượng torque steer sẽ tỷ lệ với bán kính lái D. Cách giải quyết tình trạng torque steer là tạo thêm độ nghiêng cho trục chính để giảm D. Điều này rất dễ thực hiện trong hệ thống treo đòn chữ A kép trái ngược với hệ thống treo thanh giằng MacPherson dùng trục chính như lò xo và giảm xóc. Nếu trục chính nghiêng quá mức sẽ tạo ra lực bên lớn truyền qua lò xo/giảm xóc tới thân xe, từ đó dẫn đến hiện tượng rung và bất cân bằng.

Vì vậy, có thể nói hệ thống treo thanh giằng MacPherson không thích hợp cho loại xe dẫn động cầu trước với động cơ công suất lớn điển hình như Alfa Romeo 164. Chẳng có gì ngạc nhiên khi “hậu duệ” 166 đã đổi sang sử dụng hệ thống treo đòn chữ A kép phía trước.

So với hệ thống treo thanh giằng MacPherson, hệ thống treo đòn chữ A kép dễ tạo độ nghiêng cho trục chính hơn để giảm bán kính lái D.

Độ cứng khung gầm

Phương thức cuối cùng để cải thiện khả năng điều khiển cho xe là gia cố khung gầm. Từ cuối những năm 1980, chúng ta thấy rằng độ cứng của khung gầm trang bị cho loại xe mới đã được tăng lên đáng kể. Mỗi khi một chiếc xe mới ra đời, nhà sản xuất đều phải cam đoan đã tăng độ cứng xoắn lên ít nhất 20%. Nguyên nhân một phần là do những yêu cầu khắt khe trong việc bảo vệ người sử dụng khi xảy ra va chạm. Phần khác là do nhu cầu nâng cao khả năng điều khiển.

Một chiếc xe sở hữu bộ khung gầm yếu rất dễ bị cong và méo mó do tác động của lực. Nếu trang bị lò xo và bộ doãn xung cứng chắc cho hệ thống treo, hiện tượng xóc xẽ được truyền trực tiếp tới khung gầm. Khung gầm yếu sẽ bị méo mó và bẻ cong gây biến dạng cho hệ thống treo, tạo ra cơ cấu lái bất cân bằng cũng như những tác động bên vốn không phải là “đối tượng” cần giải quyết của hệ thống treo nguyên bản. Do đó, một bộ khung gầm yếu phải đi kèm với lò xo và bộ doãn xung mềm dẻo.

Để cải thiện khả năng điều khiển cho xe, nên sử dụng loại lò xo và doãn xung cứng rắn miễn là thoải mái trong quá trình lái. Vì vậy, cần trang bị cho xe bộ khung gầm rắn chắc kết hợp với hệ thống treo chắc chắn để tránh tình trạng bị cong hoặc méo.

TVH- Nguồn Zing

ân bằng, Góc cam, hệ thống treo, mất cân bằng mômen lái, phân phối trọng lượng trước - sau, Phản ứng lái, thiếu lái và thừa lái, Tổng quan về cơ cấu lái

Các hư hỏng thông thường ở khung gầm

Bạn cần chuẩn bị và kiểm tra xe của mình thật kỹ cho mỗi chuyến đi, hãy để ý đến những chi tiết dù là nhỏ nhất. Chúng tôi xin mách các bạn một số mẹo nhỏ sau

1- Nếu xe của bạn xuất hiện những dấu hiệu sau:

- Máy hoạt động không ổn định hoặc có tiếng kêu lạ

- Động cơ giảm hẳn công suất, sức ì lớn

- Gầm xe rò rỉ nước

- Hệ thống xả khí kêu bất thường

- Lốp xe rít mạnh khi dừng hoặc đỗ xe

- Xe lệch về một bên dù đang đi trên đường bằng phẳng

- Phanh nhẹ, mất hiệu quả

- Nhiệt độ của nước làm mát động cơ cao hơn bình thường

Bạn hãy kiểm tra và sửa chữa ngay. Tuy nhiên, trước khi sửa chữa tại gara, bạn có thể kiểm tra mức độ hư hỏng bằng kinh nghiệm:

- Để xe vẫn nổ máy, bạn có thể quan sát màu khí xả. Nếu khí xả có mầu đen hoặc trắng đều không tốt. Khí xả mầu đen là do hỗn hợp khí quá đậm hoặc dầu bôi trơn lọt lên buồng cháy. Khí xả mầu trắng là do xăng có lẫn nước hoặc đệm nắp máy bị cháy.

- Bạn có thể xem màu sắc của chân nến điện: Nếu chân nến điện có màu đen hoặc màu sang đều không tốt. Vì hiện tượng sục dầu lên buồng cháy hoặc bỏ lửa đều làm chân nến điện có màu đen: còn màu sang là do chân nến điện bị cháy vì động cơ làm việc quá nóng.

2- Một số hư hỏng thông thường và cách khắc phục

a. Tay lái nặng

Nguyên nhân:

- Xếp hàng quá nhiều về phía trước

- Lốp non

- Thiếu dầu trợ lực tay lái

Cách khắc phục:

- Điều chỉnh lại cách xếp hang

- Bơm lốp đủ áp suất quy định

- Bổ sung đủ dầu cho trợ lực tay lái

b. Tay lái khó trở về vị trí thẳng (cân bằng)

Nguyên nhân:

- Thiếu dầu bơi trơn ở các khớp nối của hệ thống lái

- Bạc lái xiết quá chặt

- Vít vô tân (bánh răng vít và thanh răng) chỉnh không đúng

- Góc đặt bánh xe không đúng

Cách khắc phục:

- Tra dầu mỡ vào các khớp nối

- Nới lỏng bạc lái cho chuẩn (chú ý nếu lỏng quá sẽ bị dơ)

- Chỉnh lại vít vô tân (thanh răng và vít răng)

- Chỉnh lại góc đặt bánh xe

c. Tay lái bị rung

Nguyên nhân:

- Đai ốc bắt chặt bánh xe bị lỏng

- Các khớp nối của hệ thống bánh lái chưa chặt

- Mòn bạc trụ lái

- Mòn bạc thanh rằng thước lái

- Giàn cân bằng lái bị cong hay cao su phần cân bằng bị thoái hoá

- Bánh xe không cân bằng

- Do lốp bị vặn hay lốp chửa

- Lốp non hoặc các lốp bơm căng không đều

- Lốp mòn không đều

- Khi lọt vào đường dầu của hệ thống trợ lực lái

Cách khắc phục :

- Xiết chặt các đai ốc

- Xiết chặt lại các khớp nối

- Thay, tiện lại bạc mới

- Chỉnh lại bạc tỳ thước lái

- Thay bạc tròn hay căn lại cho khe hở hợp lý

- Cân bằng lại các bánh xe

- Thay thế cao su phần cân bằng, kiểm tra lốp hoặc bơm lại lốp

- Bơm lốp đủ áp suất quy định

- Thay lốp

- Xả khí trong hệ thống trợ lực lái

d. Tay lái nhao (sang trái hoặc sang phải)

Nguyên nhân:

- Ap suất lốp không đều

- Cao su tay lái bị thoái hoá

- Góc đặt vô lăng không đúng

- Độ chụm bánh và song hành bánh xe sai

- Bị dơ táo lái

- Rôtuyn lái hỏng do làm việc lâu ngày

Cách khắc phục:

- Bơm lốp đúng áp suất quy định

- Thay thế cao su tay lái

- Chỉnh lại góc đặt vô lăng, độ chụm và độ song hành bánh xe.

- Thay thế táo lái

- Thay thế rôtuyn

e. Phanh không ăn

Nguyên nhân:

- Hành trình của bàn phanh không đúng

- Đường dầu hoặc khí của hệ thống phanh bị rò rỉ

- Piston bánh trước bị bó thường ở phanh đĩa

- Bầu trợ lực hơi và phớt giữa tổng trên bị hỏng

- Cúp pen phanh bị hỏng

- Dây phanh tay bị đứt hoặc bị bó

- Má phanh quá mòn

Cách khắc phục:

- Chỉnh lại hành trình bàn đạp phanh

- Xiết chặt lại các đầu khớp nối, thay thế các đệm

- Xả khí lẫn trong dầu phanh

- Tháo ra lấy giấy ráp mịn và dầu đánh lại

- Thay thế bầu trợ lực và phớt giữa tổng trên

- Thay cúp ben, dây phanh, má phanh mới

f. Bó phanh

Nguyên nhân:

- Hành trình của bàn phanh không đúng

- Phanh tay điều chỉnh sai

- Lò xo kéo hoặc lò so hồi vị má phanh bị hỏng

- Xy lanh bánh xe bị kẹt

- Xy lanh phanh chính bị hỏng

- Khi bị nước ngập do khớp nối tang trống phanh tay bị sét gỉ dẫn đến bó phanh

- Ăc phanh bị bó do khô dầu hay nước vào

Cách khắc phục:

- Điều chỉnh lại hành trình bàn phanh

- Điều chỉnh lại phanh tay

- Thay lò xo kéo ở cơ cấu phanh

- Thay thế xi lanh bánh xe

- Thay thế xi lanh bánh chính

- Tháo khớp nối và bảo dưỡng bằng cách đánh rỉ sét phần khớp tang trống

- Đánh sạch và cho thêm mỡ

j. Phanh bị ăn lệch một bên

Nguyên nhân:

- Cúp ben dưới xi lanh chia bị hỏng

- Ap suât hơi lốp không đủ hoặc áp xuất hơi lốp ở các bánh xe không đều

- Xếp hang lệch một bên

- Lốp mòn không đều

- Tang trống phanh bị méo

- Má phanh bị dính dầu

Cách khắc phục:

- Thay thế cúp ben

- Bơm lốp đúng áp suất quy định

- Xếp lại hàng trên xe

- Thay lốp mới nếu cần thiết

- Sửa chữa lại tang trống phanh

- Làm sạch ở má phanh

g.Áp suất của khí nén không đủ

Nguyên nhân:

- Đường dẫn khí nén bị hở

- Dây đai bơm khí nén bị chùng

Cách khắc phục:

- Xiết chặt lại các đầu nối của đường ống

- Điều chỉnh lại độ căng của dây đai

hư hỏng thường gặp, mẹo nhỏ

Khung gầm Hyundai Sonata không đảm bảo chất lượng

Hyundai Sonata: hệ thống treo trục trặc, hệ thống lái không bình thường, xe đột nhiên không thể hoạt động được… Đó là những vấn đề có trong 40 bản báo cáo được gửi về Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia Hoa Kỳ trong suốt thời gian qua.

Hyundai Sonata 2008 không bị lỗi

Những báo cáo gửi về Ủy ban an toàn Giao thông Quốc gia Hoa Kỳ (NHTSA) hầu hết mô tả sự hỏng hóc liên quan đến khung gầm của xe Hyundai Sonata model 1999 đến 2002: 19 báo cáo model 1999, 16 báo cáo model 2000, 3 model 2001 và 2 model 2002.

Theo kết quả kiểm tra ban đầu, NHTSA thấy rằng: những mẫu xe này bị mòn và rỉ gầm xe bên phải, đặc biệt ở khu vực tiếp giáp giữa gầm xe với hệ thống treo. Một số xe bị mòn nặng, bánh xe và hệ thống treo có thể rời ra khỏi gầm xe, còn những mẫu xe hơn thì gặp nhiều vấn đề khác tại những hệ thống liên quan.

Nguyên nhân xảy ra hiện tượng này có thể là do khả năng bôi trơn và chống ăn mòn khu vực tiếp giáp giữa hệ thống treo và khung xe quá kém. Tại Mỹ đường thường được rắc muối vào dịp mùa đông để bánh xe không bị trượt trên tuyết, như vậy muối từ mặt đường sẽ bám vào khu vực dễ bị ăn mòn và gây ra hiện tượng trên.

Hiện NHTSA đang phối hợp cùng Hyundai tại Mỹ để xác định rõ hơn nguyên nhân và đưa ra phương án giải quyết cụ thể.

Những chiếc Hyundai Sonata có hiện tượng trên thuộc thế hệ thứ 3 (1999-2004). Đây là dòng sản phẩm chiến lược của Hyundai nhằm cạnh tranh trực tiếp với Toyota Camry tại thị trường Mỹ.

Theo Auto_pro

Hyundai Sonata

Các loại khung gầm ôtô

Khung gầm là một bộ phận cốt lõi không thể thiếu trong một chiếc xe hoàn chỉnh nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về nó.

1. Khung gầm hình chiếc thang

Khung gầm hình chiếc thang ứng dụng trên mẫu xe AC Cobra.

Đây là loại khung gầm ra đời sớm nhất. Đến tận những năm 1960, hầu như tất cả các mẫu xe trên thế giới đều sử dụng loại khung gầm này. Thậm chí, các mẫu SUV hiện đại ngày nay vẫn còn dùng khung gầm hình chiếc thang. Chỉ cần đọc tên, mọi người cũng có thể đoán được cấu trúc của loại khung gầm này. Nhìn bề ngoài, trông nó chẳng khác nào một chiếc thang với hai thanh nằm dọc nối với nhau bằng các thanh giằng chéo và hai bên. Các thanh dọc là thành phần chịu lực chính. Chúng có khả năng chịu tải và các lực tác động theo chiều dọc xuất hiện khi tăng tốc hoặc phanh. Các thanh giằng chéo và hai bên có tác dụng chống đỡ các lực tác dụng bên đồng thời tăng độ cứng xoắn.

* Ưu điểm: ngày nay, khung gầm hình chiếc thang không sở hữu nhiều ưu điểm ngoài giá thành rẻ và dễ lắp ráp bằng tay.

* Nhược điểm: vì có cấu trúc 2 chiều nên độ cứng xoắn thấp hơn hẳn so với các loại khung gầm khác, đặc biệt là khi chịu tác động của trọng tải đứng hoặc xóc nảy lên.

Các loại xe sử dụng khung gầm hình chiếc thang: dòng xe SUV, xế cổ, Lincoln Town, Ford Crown Victoria…

2. Khung gầm hình ống rỗng

Bộ khung gầm hình ống rỗng trang bị cho Lamborghini Countach có cấu trúc rất phức tạp.

Do khung gầm hình chiếc thang không đủ mạnh nên các kỹ sư chế tạo xe đua đã phát triển thêm loại thiết kế 3 chiều mang tên khung gầm hình ống rỗng. Một trong những đại diện cổ xưa nhất ứng dụng loại khung gầm này là chiếc xe đua Maserati Tipo 61 “Birdcage”. Khung gầm hình ống rỗng sử dụng hàng tá các ống cắt hình tròn (hoặc hình vuông để dễ nối với các tấm pa-nô ốp thân mặc dù hình tròn mới là loại cho lực tối đa). Các ống được đặt theo nhiều hướng khác nhau nhằm tạo ra lực cơ học chống lại các lực tác động từ khắp mọi nơi. Chúng được hàn lại với nhau và tạo thành một cấu trúc rất phức tạp.

Để tạo ra lực mạnh hơn sao cho phù hợp với các loại xe thể thao tính năng cao, khung gầm hình ống rỗng thường đi kèm với một cấu trúc rắn chắc bên dưới cửa (giống như trên chiếc Lamborghini Countach), kéo theo chiều cao bất thường của khung cửa và sự bất tiện khi bước vào bên trong khoang lái.

Đầu thập niên 1950, hãng Mercedes-Benz đã thiết kế thành công chiếc xe đua 300SLR ứng dụng khung gầm hình ống rỗng. Đây cũng là nền tảng ra đời 300SL Gullwing – chiếc xe đường phố đầu tiên sở hữu khung gầm hình ống rỗng. Do ngưỡng cửa khá cao gây khó khăn cho người sử dụng khi ra vào cabin nên hãng Mercedes đã kéo dài cửa tới tận trần xe để tạo ra “đôi cánh hải âu” huyền thoại.

Từ giữa những năm 1960, rất nhiều mẫu xe thể thao high-end cũng chọn khung gầm hình ống rỗng để tăng tỷ số độ cứng/trọng lượng. Tuy nhiên, một vài mẫu trong số đó sử dụng khung gầm rỗng cho cấu trúc trước và sau đồng thời tách cabin ra khỏi khối thân xe để giảm chi phí.

* Ưu điểm: rắn chắc từ mọi phía (so với khung gầm hình chiếc thang và khung gầm liền thân với trọng lượng tương đương).

* Nhược điểm: rất phức tạp, tốn kém và mất nhiều thời gian để chế tạo. Không thể sản xuất bằng dây chuyền tự động. Bên cạnh đó, loại khung gầm này chiếm rất nhiều không gian, tăng chiều cao của ngưỡng cửa và gây khó khăn cho người sử dụng khi ra vào xe.

Các loại xe ứng dụng khung gầm hình ống rỗng: toàn bộ mẫu xe của Ferrari ra đời sau 360M, Lamborghini Diablo, Jaguar XJ220, Caterham, TVR…

3. Khung gầm liền khối

Ngày nay, hầu hết các mẫu xe sản xuất hàng loạt đều sử dụng khung gầm liền khối nhờ ưu điểm giá thành thấp, khả năng bảo vệ tốt và tiết kiệm không gian.

Ngày nay, có đến 99% mẫu xe sản xuất trên thế giới được trang bị khung gầm thép liền khối nhờ chi phí sản xuất thấp và phù hợp với dây chuyền tự động.

Khung gầm liền khối là cấu trúc một mảnh tạo hình cho kiểu dáng tổng thể của chiếc xe. Trong khi khung gầm hình chiếc thang, hình ống rỗng và hình xương sống chỉ sở hữu các bộ phận chịu lực và cần có thân bao quanh thì khung gầm liền thân lại nối liền với thân xe thành một khối.

Trên thực tế, khung gầm “một mảnh” là sự kết hợp của nhiều miếng hàn chặt với nhau. Trong đó, miếng có kích thước lớn nhất là sàn xe, các miếng khác được nén chặt bằng máy đầm. Chúng được hàn điểm với nhau bằng robot hoặc laze trong dây chuyền sản xuất hơi nước. Toàn bộ quá trình chỉ diễn ra trong vài phút. Sau đó, một số phụ kiện khác như cửa, ca-pô, nắp thùng xe, pa-nô bên và trần mới được ghép thêm vào.

Khung gầm liền khối còn có khả năng bảo vệ người lái khi xảy ra va chạm. Do sử dụng rất nhiều kim loại nên vùng biến dạng có thể được ghép liền luôn trong cấu trúc.

Một ưu điểm khác là tiết kiệm không gian. Không giống các loại khung gầm khác, toàn bộ cấu trúc thực chất chỉ là một lớp vỏ bên ngoài nên không cần đến sự có mặt của ống truyền động lớn, ngưỡng cửa cao hay thanh uốn to bản… Hiển nhiên, loại khung gầm này có sức hút rất lớn với các loại xe sản xuất hàng loạt.

Bên cạnh đó, cũng còn rất nhiều nhược điểm. Loại khung gầm này rất nặng do phải sử dụng một lượng kim loại khá lớn. Vì lớp vỏ phải được tạo hình sao cho thật tiết kiệm không gian hơn là độ rắn chắc cộng thêm các tấm kim loại nén không khỏe bằng ống nên tỷ số độ cứng/trọng lượng của khung gầm liền khối thuộc hạng thấp nhất so với các “đồng nghiệp” khác trừ khung gầm hình chiếc thang. Hơn nữa, trong khi các loại khung gầm khác đều kết hợp thép với thân bằng nhôm hoặc sợi thủy tinh thì toàn bộ khung gầm liền khối đều được làm từ kim loại. Vì vậy, loại khung gầm này nặng hơn hẳn những “người anh em” của mình.

Mặc dù khung gầm liền khối rất phù hợp với các dây chuyền tự động nhưng không thể sản xuất trong các nhà máy qui mô nhỏ. Chi phí lắp đặt công cụ như máy đập và khuôn rất cao. Có thể nói, chỉ có hãng Porsche chuyên sản xuất dòng xe thể thao mới có đủ năng lực để sản xuất khung gầm liền khối.

* Ưu điểm: sản xuất hàng loạt rẻ, khả năng bảo vệ khi xảy ra va chạm tốt và tiết kiệm không gian.

* Nhược điểm: nặng và không thích hợp cho các dây chuyền sản xuất qui mô nhỏ.

Các loại xe ứng dụng khung gầm liền khối: gần như toàn bộ các mẫu xe sản xuất hàng loạt và tất cả thành viên của gia đình Porsche.

4. Khung gầm liền khối ULSAB

Khung gầm liền khối ULSAB ra đời nhằm thay thế loại khung gầm liền khối thông thường với trọng lượng quá lớn.

Trong thập niên 1990, những qui định nghiêm ngặt về độ an toàn đã đòi hỏi phải ra đời loại khung gầm rắn chắc hơn trong khi loại khung gầm liền khối thép truyền thống lại quá nặng. Từ đó, nhiều nhà sản xuất xe chuyển sang các loại vật liệu thay thế cho thép, trong đó đáng chú ý nhất là nhôm. Mặc dù không có chiếc xế sản xuất hàng loạt nào ngoài Audi A8 và A2 loại bỏ hoàn toàn thép trong cấu trúc khung gầm nhưng hiện nay ngày càng có nhiều mẫu xe sử dụng nhôm để chế tạo ca-pô, nắp thùng xe, đòn treo và bộ khung phụ. Chẳng còn nghi ngờ gì nữa, ngành công nghiệp thép đang rơi vào tình trạng khó khăn hơn bao giờ hết.

Đứng trước tình hình đó, các hãng sản xuất thép của Mỹ đã thuê trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Porsche phát triển một công nghệ khung gầm liền khối bằng thép hoàn toàn mới mang tên Ultra Light Steel Auto Body (ULSAB). Về cơ bản, loại khung gầm mới có cấu trúc tương tự khung gầm liền khối thông thường. Điểm khác biệt duy nhất là khung gầm liền khối ULSAB sử dụng các phụ kiện Hydroform, thép đa lớp và hàn laze.

Hydroform là một công nghệ tạo mới dùng để tạo hình kim loại theo ý muốn thay cho đập. Công nghệ đập thông thường sử dụng máy trọng lượng lớn để nén kim loại lá thành một khối, tạo ra độ dày không đồng nhất – phần gờ và góc luôn mỏng hơn bề mặt. Để duy trì độ dày tối thiểu mà vẫn có được độ cứng như ý, các nhà thiết kế phải chọn các tấm kim loại lá dày hơn yêu cầu. Trong khi đó, công nghệ hydroform rất khác biệt. Thay vì sử dụng kim loại lá, công nghệ này tạo ra các ống kim loại mỏng. Ống kim loại được xếp thành một khối tạo hình theo ý muốn. Sau đó, một dung dịch áp suất cao sẽ được bơm vào ống và lấp kín bề mặt bên trong khối. Do áp suất của dung dịch là đồng nhất nên độ dày của kim loại cũng giống hệt nhau. Nhờ đó, các nhà thiết kế có thể sử dụng thép có độ dày tối thiểu để giảm trọng lượng.

Thép đa lớp chính là sự kết hợp giữa lõi nhựa dẻo nóng (polypropylen) với hai lớp thép cực mỏng kẹp xung quanh giúp giảm 50% trọng lượng so với một miếng thép đồng nhất mà không ảnh hưởng đến tính năng. Loại thép này rất cứng nên thường được sử dụng ở những khu vực cần độ cứng uốn cong lớn. Tuy nhiên, không phải chỗ nào cũng dùng được thép đa lớp bởi vì nó phải đi kèm với các khớp nối chắc chắn hoặc tán đinh thay cho hàn.

Theo trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Porsche, khung gầm ULSAB nhẹ hơn 36% và cứng hơn 50% so với loại khung gầm liền khối thông thường. Mặc dù ULSAB mới xuất hiện đầu năm 1998 nhưng Opel Astra và BMW 3-Series đã ứng dụng nó trong một số bộ phận. Chắc chắn trong tương lai khung gầm ULSAB sẽ thế chân loại khung gầm liền khối thông thường.

* Ưu điểm: rắn chắc và nhẹ hơn khung gầm liền khối thông thường mà không tăng chi phí sản xuất.

* Nhược điểm: độ rắn chắc và trọng lương chưa thích hợp cho các loại xe thể thao hạng nhất.

Các mẫu xe sử dụng khung gầm liền khối ULSAB: Opel Astra, BMW 3-Series.

5. Khung gầm hình xương sống

Khung gầm hình xương sống dùng cho mẫu xe Lotus Elan Mk II.

Colin Chapman, người sáng lập ra nhãn hiệu Lotus đã phát minh khung gầm hình xương sống trong chiếc Elan roadster nguyên bản của mình. Sau khi thử nghiệm loại khung gầm liền khối sợi thủy tinh rơi vào thất bại, Chapman phát hiện ra một loại khung gầm rắn chắc mà lại rẻ hơn rất nhiều. Đó là thời điểm ra đời của loại khung gầm hình xương sống.

Khung gầm hình xương sống rất đơn giản: một xương sống hình ống rắn chắc (thường cắt hình chữ nhật) nối trục trước và sau đồng thời tạo ra gần như toàn bộ lực cơ học. Bên trong loại khung gầm này có một khoảng trống dành cho trục lái rất thích hợp với những loại xe dẫn động cầu sau, động cơ đặt trước như Elan. Toàn bộ hệ dẫn động, động cơ và hệ thống treo đều nối với hai đầu của xương sống. Thân xe được dựng trên xương sống thường làm từ sợi thủy tinh.

Loại khung gầm này có thể ứng dụng cho dòng xe thể thao loại nhỏ nhưng không thích hợp với loại high-end. Trên thực tế, mẫu De Tomaso Mangusta nguyên bản cũng được trang bị loại khung gầm do hãng Lotus sản xuất.

Khung gầm trên mẫu xe TVR được cải tiến từ thiết kế này, dùng xương sống lưới làm từ khung ống rỗng thay cho loại xương sống cứng. Nhờ đó, bộ khung gầm trở nên nhẹ và chắc hơn (phần lớn là do ống truyền động được mở rộng và nâng cao lên).

* Ưu điểm: thích hợp cho dòng xe thể thao loại nhỏ. Dễ chế tạo bằng tay kéo theo chi phí thấp đối với các dây chuyền sản xuất qui mô nhỏ. Cấu trúc đơn giản giúp giảm chi phí. Tiết kiệm không gian hơn cả loại khung gầm liền khối.

* Nhược điểm: không phù hợp với dòng xe thể thao high-end. Khung gầm xương sống không thể bảo vệ người lái trong các vụ va chạm bên hoặc so le. Do đó, nó cần đi kèm các thiết bị bù khác trong thân xe. Không tiết kiệm chi phí nếu sản xuất hàng loạt.

Các loại xe sử dụng khung gầm hình xương sống: Lotus Espirit, Elan Mk II, TVR và Marcos.

TVH – Theo Zing news

các loại khung gầm ôtô, Khung gầm hình chiếc thang, Khung gầm hình ống rỗng, Khung gầm hình xương sống, Khung gầm liền khối, Khung gầm liền khối ULSAB

Trục cam và hệ thống phối khí thông minh (VVT-i) – Phần 2

Thông thường, thời điểm phối khí được cố định, những hệ thống VVT-i ( Variable Valve Timing Intelligent ) sử dụng áp suất thủy lực để xoay trục cam nạp và làm thay đổi thời điểm phối khí. Điều này có thể làm tăng công suất, cải thiện tính tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí xả ô nhiễm.

Như trong hình minh họa, hệ thống này được thiết kế để điều khiển thời điểm phối khí bằng cách xoay trục cam trong một phạm vi 40⁰ so với góc quay của trục khuỷu để đạt được thời điểm phối khí tối ưu cho các điều kiện hoạt động của động cơ dựa trên tín hiệu từ các cảm biến.

Thời điểm phối khí được điều khiển như sau

Khi nhiệt độ thấp, khi tốc độ thấp ở tải nhẹ, hay khi tải nhẹ. Thời điểm phối khí của trục cam nạp được làm trễ lại và độ trùng lặp xupáp giảm đi để giảm khí xả chạy ngược lại phía nạp. Điều này làm ổn định chế độ không tải và cải thiện tính tiết kiệm nhiên liệu và tính khởi động.

Khi tải trung bình, hay khi tốc độ thấp và trung bình ở tải nặng hoặc khi tốc độ cao và tải nặng. Thời điểm phối khí được làm sớm lên và độ trùng lặp xupáp tăng lên để tăng EGR (tuần hoàn khí thải) nội bộ và giảm mất mát do bơm. Điều này cải thiện ô nhiễm khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu. Ngoài ra, cùng lúc đó thời điểm đóng xupáp nạp được đẩy sớm lên để giảm hiện tượng quay ngược khí nạp lại đường nạp và cải thiện hiệu quả nạp.

Ngoài ra, điều khiển phản hồi được sử dụng để giữ thời điểm phối khí xupáp nạp thực tế ở đúng thời điểm tính toán bằng cảm biến vị trí trục cam.

Bộ chấp hành của hệ thống VVT-i bao gồm bộ điều khiển VVT-i dùng để xoay trục cam nạp, áp suất dầu dùng làm lực xoay cho bộ điều khiển VVT-i và van điều khiển dầu phối phí trục cam để điều khiển đường đi của dầu.

Bộ điều khiển VVT-i

Bộ điều khiển bao gồm một vỏ được dẫn động bởi xích cam và các cánh gạt được cố định trên trục cam nạp.

Áp suất dầu gửi từ phía làm sớm hay làm muộn trục cam nạp sẽ xoay các cánh gạt của bộ điều khiển VVT-i theo hướng chu vi để thay đổi liên lục thời điểm phối khí của trục cam nạp.

Khi động cơ ngừng, trục cam nạp chuyển động đến trạng thái muộn nhất để duy trì khả năng khởi động. Khi áp suất dầu không đến bộ điều khiển VVT-i ngay lập tức sau khi động cơ khởi động, chốt hãm sẽ hãm các cơ cấu hoạt động của bộ điều khiển VVT-i để tránh tiếng gõ.

Van điều khiển dầu phối khí trục cam

Van điều khiển dầu phối khí trục cam hoạt động theo sự điều khiển (Tỷ lệ hiệu dụng) từ ECU động cơ để điều khiển vị trí của van ống và phân phối áp suất dầu cấp đến bộ điều khiển VVT-i đế phía làm sớm hay làm muộn. Khi động cơ ngừng hoạt động, thời điểm phối khí xupáp nạp được giữ ở góc muộn tối đa.

Van điều khiển dầu phối khí trục cam chọn đường dầu đến bộ điều khiển VVT-i tương ứng với độ lớn dòng điện từ ECU động cơ. Bộ điều khiển VVT-i quay trục cam nạp tương ứng với vị trí nơi mà đặp áp suất dầu vào, để làm sớm, làm muộn hoặc duy trì thời điểm phối khí.

ECU động cơ tính toán thời điểm đóng mở xupáp tối ưu dưới các điều kiện hoạt động khác nhau theo tốc độ động cơ, lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga và nhiệt độ nước làm mát để điều khiển van điều khiển dầu phối khí trục cam. Hơn nữa, ECU dùng các tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam và cảm biến vị trí trục khuỷu để tính toán thời điểm phối khí thực tế và thực hiện điều khiển phản hồi để đạt được thời điểm phối khí chuẩn.

Khi van điều khiển dầu phối khí trục cam được đặt ở vị trí như trên hình vẽ bằng ECU động cơ, áp suất dầu tác động lên khoang cánh gạt phía làm sớm thời điểm phối khí để quay trục cam nạp về chiều làm sớm thời điểm phối khí.

Khi ECU đặt van điều khiển thời điểm phối khí trục cam ở vị trí như chỉ ra trong hình vẽ, áp suất dầu tác dụng lên khoang cánh gạt phía làm muộn thời điểm phối khí để làm quay trục cam nạp theo chiều quay làm muộn thời điểm phối khí.

ECU động cơ tính toán góc phối khí chuẩn theo tình trạng vận hành. Sau khi đặt thời điểm phối khí chuẩn, van điều khiển dầu phối khí trục cam duy trì đường dầu đóng như được chỉ ra trên hình vẽ, để giữ thời điểm phối khí hiện tại.

Bản tin xe – Nguồn Caronline

cong suat, he thong, khi xa, nhien lieu, o nhiem, phoi khi, thoi diem phoi khi, truc cam, Trục cam và hệ thống phối khí thông minh (VVT-i), Van điều khiển dầu phối khí trục cam, Variable Valve Timing Intelligent, VVT - i

Hệ thống chống bó cứng phanh ( ABS ) – Phần 2

ABS ( Anti-lock Braking System ) là thiết bị hỗ trợ cho hệ thống phanh, ngăn chặn hiện tượng trượt của các bánh xe khi phanh gấp mà không phụ thuộc vào xử trí của người lái.

Nhưng đồng thời vẫn bảo đảm lực phanh đạt giá trị cực đại ứng với khả năng bám của bánh xe với mặt đường.

Nhưng sau khi ra đời hệ thống chống bó cứng phanh ABS , thì đàn em của nó là hệ thống phanh điện tử EDB ( Electronic Brakeforce Distribution )

Hệ thống phanh ABS với EBD.

EBD là chữ viết tắt của Electronic Brake Force Distribution, nghĩa là hệ thống phân phối lực phanh giữa các bánh trước và sau hoặc giữa các bánh xe bên phải và bên trái.

Như ta đã biết ở bài viết trước, ABS là một hệ thống phanh hết sức an toàn. Trong những tình huống khẩn cấp, ABS có tác dụng chống bó cứng phanh và duy trì khả năng lái để giảm thiểu tai nạn có thể xảy ra. Nhưng để có một hệ thống phanh hiệu quả và ổn định trong mọi điều kiện địa hình, đường xá, các nhà chế tạo đã lắp thêm vào hệ thống phanh ABS các cảm biến EBD để điều khiện việc phân phối lực phanh giữa các bánh xe, tăng hiệu quả và tận dụng triệt để tính năng phanh.

Khi di chuyển trên đường thẳng, các hệ thống phanh ABS không có EBD lực phanh phân phối giữa các bánh trước và bánh sau không thay đổi khi tải trọng tác dụng lên các bánh trước và sau thay đổi. Khi lắp EBD vào, nó dùng EBD để phân phối lực phanh đến các bánh trước và bánh sau phù hợp với điều kiện chạy xe và đường xá. Cụ thể như trong hình vẽ phân tích ở trên, lực phanh đến bánh sau sẽ tăng lên khi tải trọng tác dụng lên bánh sau tăng và giúp rút ngắn quãng đường phanh đáng kể so với hệ thống không có EBD.

Ngoài ra, trong khi phanh để quay vòng, nó cũng điều khiển các lực phanh của bánh bên phải và bên trái giúp duy trì sự ổn định của xe.

Có thể mô tả khái quát hoạt động của EBD qua biểu đồ trên như sau:

Phân phối lực phanh của các bánh trước và sau:

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang chạy tiến thẳng, bộ chuyển tải trọng sẽ giảm tải trọng tác động lên các bánh sau. ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ, và điều khiển bộ chấp hành ABS để điều chỉnh tối ưu sự phân phối lực phanh đến các bánh sau.

Chẳng hạn như, mức tải trọng tác động lên các bánh sau trong khi phanh sẽ thay đổi tuỳ theo xe có mang tải hay không. Mức tải trọng tác động lên các bánh sau cũng thay đổi theo mức giảm tốc. Như vậy, sự phân phối lực phanh đến bánh sau được điều chỉnh tối ưu để sử dụng có hiệu quả lực phanh của các bánh sau theo những điều kiện này.

Phân phối lực phanh giữa các bánh bên phải và bên trái ( trong khi phanh để quay vòng ).

Nếu tác động các phanh trong khi xe đang quay vòng, tải trọng tác động vào bánh bên trong sẽ tăng lên. ECU điều khiển trượt xác định điều kiện này bằng các tín hiệu từ các cảm biến tốc độ và điều khiển bộ chấp hành để điều chỉnh tối ưu sự phân phối của lực phanh đến bánh xe bên trong.

ABS với hỗ trợ khi phanh ( BA ).

Đôi khi những người chưa quen lái xe hoặc những người dễ hốt hoảng mặc dù đã quen lái xe không đạp bàn đạp phanh đủ mạnh trong khi phanh khẩn cấp để tận dụng tính năng của hệ thống phanh.

BA ( Brake Assist ) là một hệ thống sử dụng cảm biến áp suất ở bên trong bộ chấp hành ABS để phát hiện tốc độ và lực khi đang nhấn phanh để cho phép máy vi tính dự kiến ý muốn phanh khẩn cấp của người lái để tăng lực phanh nhằm đạt được tính năng tối đa của hệ thống phanh.

BA cũng đặt thời gian hỗ trợ và mức hỗ trợ để làm cho cảm giác về phanh càng tự nhiên càng tốt bằng cách điều chỉnh hỗ trợ theo yêu cầu như thể hiện trên đồ thị ở hình vẽ dưới.

Hoạt động của BA trong hệ thống phanh có thể mô tả như sau:

Khi ECU điều khiển trượt xác định rằng người lái đang phanh khẩn cấp, van điện từ chuyển mạch hỗ trợ phanh được đóng mạch, tạo thành một đường thông giữa xilanh chính và bình chứa, và chuyển dầu đến bơm.

Bơm hút dầu và đẩy đến xilanh ở bánh xe. Van an toàn 4 mở ra để bảo đảm rằng áp suất của xilanh ở bánh xe không vượt áp suất của xilanh chính quá một mức đã đặt trước để duy trì độ chênh áp suất này.

Nói chung BA kết hợp với ABS thành một hệ thống hoàn thiện. Độ khuếch đại lực phanh do BA gần như ngay lập tức đẩy lực phanh đạt tới mức tối đa nên nguy cơ bị bó cứng phanh và xe bị rê bánh rất cao. Lúc này tính năng chống bó cứng phanh của ABS kịp thời phát huy tác dụng, đảm bảo sự tối ưu khi phanh gấp ngay cả trên những mặt đường trơn trượt.

So sánh quãng đường phanh khi có BA và không có BA hỗ trợ phanh.

Ở tốc độ 100 km/h, với các điều kiện tương đương, thử nghiệm so sánh cho thấy việc sử dụng BA giúp rút ngắn quãng đường phanh từ 46 m (không hỗ trợ) còn 40 m.

Bản tin xe – ( Nguồn caronline )

ABS, Anti lock Braking System, banh sau, banh truoc, Brake Assist, cam bien ap suat, EDB, Electronic Brakeforce Distribution, he thong phanh, luc phanh, ô tô, phan phoi, xe hơi

Trục cam và hệ thống phối khí thông minh (VVT-i) – Phần 1

Nếu bạn đã tìm hiểu về động cơ, hẳn các bạn đã biết về các xu páp điều khiển việc đưa hỗn hợp không khí/nhiên liệu vào động cơ và thoát ra ngoài qua hệ thống xả.

Trục cam sử dụng các vấu cam tỳ lên các xu páp để mở chúng ra khi trục cam quay, các lò xo trên xu páp có nhiệm vụ đẩy chúng trở về vị trí cũ để đóng lại. Đây là một nhiệm vụ quyết định và có thể tạo ra ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của động cơ ở tốc độ khác nhau.

Trục cam

Thông qua một số hình ảnh động trong bài các bạn sẽ thấy sự khác nhau của các động cơ với một trục cam đặt trên (SOHC) và động cơ có hai trục cam đặt trên (DOHC). Bên cạnh đó chúng tôi cũng hướng dẫn các bạn cách điều chỉnh trục cam của động cơ một cách hết sức ngắn gọn để động cơ hoạt động hiệu quả hơn ở những tốc độ khác nhau.

Khái niệm cơ bản về trục cam.

Bộ phận chính của một trục cam là các vấu cam. Khi trục cam quay tròn, các vấu cam sẽ điều khiển đóng mở các các xu páp nạp và xả ở thời điểm phù hợp với sự di chuyển của piston. Hình dạng của các vấu cam có liên quan trực tiếp đến cách thức động cơ làm việc ở các dải tốc độ khác nhau.

Để hiểu rõ điều này bạn hãy tưởng tượng rằng động cơ của chúng ta đang chạy vô cùng chậm chỉ khoảng từ 10 đến 20 vòng/phút (RPM) bởi vậy sẽ mất khoảng vài giây để piston hoàn thành một chu kỳ chuyển động. Nhưng trên thực tế thì một động cơ bình thường không thể chạy chậm như vậy được. Ở tốc độ thấp này, chúng ta có thể hiểu các vấu cam thực hiện chu trình như sau:

• Chỉ khi piston bắt đầu chuyển động đi xuống trong hành trình nạp (từ điểm chết trên, TDC), xu páp nạp mới bắt đầu mở ra. Xu páp nạp sẽ đóng lại ngay khi piston đến điểm dưới cùng.
• Xu páp xả sẽ mở ra ngay khi piston đến điểm dưới cùng (gọi là điểm chết dưới, BDC) ở cuối quá trình cháy và sẽ đóng lại khi piston hoàn thành quá trình xả khí.

Với thứ tự làm việc như vậy sẽ rất tốt cho động cơ chừng nào nó còn chuyển động ở tốc độ thấp như vậy. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu tốc độ vòng quay tăng lên. Chúng ta hãy xem.

Khi tăng số vòng quay động cơ ở lên khoảng 4000 vòng/phút, các xu páp sẽ phải mở và đóng 2000 lần mỗi phút hoặc 33 lần mỗi giây. Ở tốc độ này, piston di chuyển cực nhanh. Bởi vậy hỗn hợp không khí/nhiên liệu cũng lưu thông trong xilanh với tốc độ rất nhanh.

Khi xu páp nạp mở ra và piston bắt đầu hành trình nạp, hỗn hợp nhiên liệu/không khí bắt đầu gia tăng trong xilanh. Đúng lúc piston đến điểm cuối của hành trình nạp, hòa khí chuyển động vào xilanh với tốc độ khá nhanh. Nếu van nạp bất ngờ đóng lại, toàn bộ lượng hòa khí sẽ ngừng di chuyển và không đi vào xilanh nữa. Bằng cách để cho xu páp nạp đóng lại muộn hơn một chút, đà di chuyển nhanh của hòa khí vẫn còn duy trì sẽ đẩy hòa khí thêm vào trong xilanh đến khi piston bắt đầu hành trình nén. Bởi vậy động cơ chạy càng nhanh, hỗn hợp nhiên liệu/không khí cũng di chuyển càng nhanh và bởi vậy chúng ta càng phải để cho xu páp mở càng lâu hơn. Chúng ta cũng phải để cho xu páp nạp mở rộng hơn ở tốc độ cao, thông số này được gọi là khoảng đội của xu páp, nó bị chi phối bởi dạng hình học của vấu cam.

Hình ảnh động dưới đây đã cho thấy sự khác nhau ra sao về cách điều chỉnh thời điểm đóng mở xu páp đối với cam thông thường và cam đã có sự điều chỉnh. Chú ý kỳ xả (đường cong mầu đỏ) và kỳ nạp (đường cong mầu xanh) có sự trùng khớp nhiều hơn khi điều chỉnh trục cam. Bởi vậy trong trường hợp này, động cơ xe có xu hướng nổ to và đều hơn ở trạng thái không tải.

Có một vài kiểu trục cam khác nhau được lắp trên động cơ. Ở đây chúng ta để cập đến một vài kiểu trục cam phổ biến mà bạn đã từng nghe nói:

• Loại có một trục cam đặt trên (SOHC)
• Loại có hai trục cam đặt trên (DOHC)
• Loại trục cam có đũa đẩy

Phần tiếp theo, chúng tôi sẽ đề cập đến từng loại trục cam này.

Các loại trục cam trong động cơ

Động cơ với một trục cam đặt trên

Loại trục cam này chỉ có một cam duy nhất được lắp ở nắp xilanh. Bởi vậy, nếu động cơ có 4 xilanh hoặc 6 xilanh thẳng hàng thì nó sử dụng chung một cam duy nhất; nếu là động cơ với 6 hoặc 8 xilanh xếp chữ V thì sẽ có 2 trục cam lắp ở trên nắp mỗi dãy xilanh.

Trục cam đẩy cò mổ tỳ lên đuôi các xu páp và mở chúng ra. Các lò xo có tác dụng đẩy các xu páp trở về vị trí đóng. Các lò xo này rất khỏe bởi ở tốc độ động cơ cao, các xu páp được đẩy xuống rất nhanh và chúng phải giữ cho các xu páp luôn tỳ sát vào các cò mổ. Nếu các lò xo không đủ khỏe thì các xu páp có thể không tiếp xúc với các cò mổ và phát ra tiếng lách cách. Đây là tình trạng xấu và dễ khiến cho các xu páp và cò mổ chóng mòn.

Ở động cơ có một cam hay hai cam đặt trên đều được dẫn động bởi trục khuỷu, dây curoa hoặc xích (gọi là dây curoa cam và xích truyền động trục cam). Các curoa cam hay xích cam đều cần phải được thay thế hay điều chỉnh thường xuyên định kỳ. Nếu dây curoa cam bị đứt, trục cam sẽ không làm việc và piston sẽ va vào các xu páp, làm hỏng bề mặt piston.

Hư hỏng khi piston va chạm với xu páp

Động cơ có hai trục cam đặt trên.

Loại này có hai trục cam đặt trên nắp xilanh. Bởi vậy, ở động cơ có xilanh đặt thẳng hàng có hai trục cam ở trên và động cơ có xilanh đặt chữ V có bốn trục cam đặt trên. Thông thường ở động cơ có hai cam đặt trên thường có 4 xu páp hoặc nhiều hơn ở mỗi xilanh.

Động cơ với xilanh đặt chữ V

Lý do chính để sử dụng loại hai trục cam đặt trên bởi nó cho phép bố trí được nhiều xu páp nạp và xả hơn ở mỗi xilanh. Số xu páp nhiều hơn nghĩa là hòa khí được nạp vào nhiều hơn bởi các cửa lưu thông sẽ lớn hơn. Điều này giúp tăng đáng kể công suất của động cơ.

Cuối cùng chúng ta sẽ đề cập đến loại cam có đũa đẩy.

Trục cam có đũa đẩy.

Giống như động cơ SOHC và DOHC, các xu páp cũng được lắp trên đỉnh xilanh nhưng sự khác nhau chính ở đây là trục cam ở động cơ này lại nằm bên trong block động cơ mà không nằm trên nắp các xilanh.

Các đũa đẩy của động cơ

Trục cam tác động lực đẩy lên các trục dài đặt thông qua block động cơ vào nắp xilanh để làm dịch chuyển các cò mổ. Các đũa đẩy dài này làm tăng khối lượng và thể tích của hệ thống động cơ, đồng thời cũng tăng lực đẩy lên các lò xo xu páp.

Các trục cam trong động cơ sử dụng đũa đẩy thường được dẫn động bằng các bánh răng hoặc xích. Các trục cam dùng bánh răng dẫn động thường ít hỏng hơn so với dẫn động bằng xích và thường được dùng trong động cơ với trục cam đặt ở nắp máy.

Một điều đặc biệt quan trọng trong việc thiết kế trục cam cho hệ thống là có thể thay đổi thời điểm đóng mở các xu páp (hay còn gọi là điều khiển thời điểm phối khí). Chúng ta sẽ đề cập đến vấn đề này trong kỳ tới.

Bản tin xe – ( Nguồn Caronline )

Các đũa đẩy của động cơ, dong co, hai truc cam dat tren, he thong, he thong xa, Hư hỏng khi piston va chạm với xu páp, khai niem co ban ve truc cam, Loại có hai trục cam đặt trên (DOHC), Loại có một trục cam đặt trên (SOHC), nhien lieu, ô tô, phan phoi khi, piston, truc cam, Trục cam có đũa đẩy., truc khuyu, xe hơi, xi lanh dat chu V, xu pap, Động cơ có hai trục cam đặt trên., Động cơ với xilanh đặt chữ V

Hệ thống chống bó cứng phanh ( ABS ) – Phần 1

Theo kinh nghiệm lái xe, để tránh cho các lốp không bị bó cứng và làm mất khả năng quay vô lăng trong khi phanh khẩn cấp, người điều khiển nên lặp lại động tác đạp và nhả bàn đạp phanh nhiều lần.

Tuy nhiên, trong những trường hợp khẩn cấp thường không có thời gian để thực hiện việc này. Người lái đạp dí phanh và xe trượt trên mặt đường trong khi các lốp không quay. Cuối cùng xe cũng dừng lại do ma sát trượt giữa lốp và mặt đường lớn nhưng xe mất khả năng lái khiến cho xe bị văng đi và tai nạn xảy ra là điều khó tránh khỏi.

Vậy để chống lại điều này, người ta chế tạo hệ thống phanh ABS với khả năng chống cho các lốp không bị khóa cứng khi phanh khẩn cấp, xe không bị mất lái và giảm thiểu được tai nạn xảy ra

Hệ thống ABS (viết tắt của Anti-lock Brake System) dùng một máy tính để xác định tình trạng quay của 4 bánh xe trong khi phanh qua các cảm biến lắp ở bánh xe và có thể tự động điều khiển đạp và nhả phanh.

Trước khi đi sâu tìm hiểu hệ thống phanh ABS, bạn đọc hãy tham khảo thêm về sự trượt của xe trên mặt đường.

Sự khác nhau về tỷ lệ giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe được gọi là “hệ số trượt”. Khi sự chênh lệch giữa tốc độ của xe và tốc độ của các bánh xe trở nên quá lớn, sự quay trượt sẽ xảy ra giữa các lốp và mặt đường. Điều này cũng tạo nên ma sát và cuối cùng có thể tác động như một lực phanh và làm chậm tốc độ của xe.

Mối quan hệ giữa lực phanh và hệ số trượt có thể hiểu rõ hơn qua đồ thị ở trên. Lực phanh không tỷ lệ với hệ số trượt, và đạt được cực đại khi hệ số trượt nằm trong khoảng 10-30%. Vượt quá 30%, lực phanh sẽ giảm dần. Do đó, để duy trì mức tối đa của lực phanh, cần phải duy trì hệ số trượt trong giới hạn 10-30% ở mọi thời điểm.

Ngoài ra, cũng cần phải giữ lực quay vòng ở mức cao để duy trì sự ổn định về hướng. Để thực hiện điều này, người ta thiết kế hệ thống ABS để tăng hiệu suất phanh tối đa bằng cách sử dụng hệ số trượt là 10-30% bất kể các điều kiện của mặt đường, đồng thời giữ lực quay vòng càng cao càng tốt để duy trì sự ổn định về hướng.

Trên các mặt đường trơn có hệ số ma sát thấp như đường có nhựa ướt, nước mưa vì quãng đường phanh tăng lên so với các mặt đường có trị số ma sát cao, nên ngay cả khi có ABS tác động, vẫn phải giảm tốc độ khi chạy trên các mặt đường đó. Trên các đường thô nhám, hoặc trên sỏi tác động của ABS có thể dẫn đến quãng đường hãm dài hơn các xe không lắp ABS.

Ngoài ra, tiếng động và độ rung phát sinh khi tác động ABS báo cho người lái biết rằng ABS đang hoạt động.

Các bộ phận của hệ thống phanh ABS.

Hệ thống phanh ABS có các bộ phận chính sau đây.

ECU điều khiển trượt: Bộ phận này xác định mức trượt giữa bánh xe và mặt đường dựa vào các tín hiệu từ các cảm biến, và điều khiển bộ chấp hành của phanh. Gần đây, một số kiểu xe có ECU điều khiển trượt lắp trong bộ chấp hành của phanh.

Bộ chấp hành của phanh: Bộ chấp hành của phanh điều khiển áp suất thuỷ lực của các xilanh ở bánh xe bằng tín hiệu ra của ECU điều khiển trượt.

Cảm biến tốc độ: Cảm biến tốc độ phát hiện tốc độ của từng bánh xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt.

Ngoài ra, trên táp lô điều khiển còn có:

Đèn báo táp-lô: Đèn báo của ABS, khi ECU phát hiện thấy sự trục trặc ở ABS hoặc hệ thống hỗ trợ phanh, đèn này bật sáng để báo cho người lái. Đèn báo hệ thống phanh, khi đèn này sáng lên đồng thời với đèn báo của ABS, nó báo cho người lái biết rằng có trục trặc ở hệ thống ABS và EBD.

Công tắc đèn phanh: Công tắc này phát hiện bàn đạp phanh đã được đạp xuống và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt. ABS sử dụng tín hiệu của công tắc đèn phanh. Tuy nhiên dù không có tín hiệu công tắc đèn phanh vì công tắc đèn phanh bị hỏng, việc điều khiển ABS vẫn được thực hiện khi các lốp bị bó cứng. Trong trường hợp này, việc điều khiển bắt đầu khi hệ số trượt đã trở nên cao hơn (các bánh xe có xu hướng khoá cứng) so với khi công tắc đèn phanh hoạt động bình thường.

Cảm biến giảm tốc: chỉ có ở một số loại xe. Cảm biến giảm tốc cảm nhận mức giảm tốc của xe và truyền tín hiệu đến ECU điều khiển trượt. Bộ ECU đánh giá chính xác các điều kiện của mặt đường bằng các tín hiệu này và sẽ thực hiện các biện pháp điều khiển thích hợp.

ECU điều khiển trượt.

Dựa vào tín hiệu của các cảm biến tốc độ, ECU điều khiển trượt cảm nhận tốc độ quay của các bánh xe cũng như tốc độ của xe. Trong khi phanh, mặc dù tốc độ quay của các bánh xe giảm xuống, mức giảm tốc sẽ thay đổi tuỳ theo cả tốc độ của xe trong khi phanh và các tình trạng của mặt đường, như mặt đường nhựa khô, ướt hoặc có nước, …

Nói khác đi, ECU đánh giá mức trượt giữa các bánh xe và mặt đường từ sự thay đổi tốc độ quay của bánh xe trong khi phanh và điều khiển các van điện từ của bộ chấp hành của phanh theo 3 chế độ: giảm áp suất, giữ áp suất và tăng áp suất để điều khiển tối ưu tốc độ của các bánh xe.

ECU liên tục nhận được các tín hiệu tốc độ của bánh xe từ 4 cảm biến tốc độ, và ước tính tốc độ của xe bằng cách tính toán tốc độ và sự giảm tốc của mỗi bánh xe. Khi đạp bàn đạp phanh, áp suất thuỷ lực trong mỗi xilanh ở bánh xe bắt đầu tăng lên, và tốc độ của bánh xe bắt đầu giảm xuống. Nếu bất kỳ bánh xe nào dường như sắp bị bó cứng, ECU sẽ giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh của bánh xe đó.

Nếu ECU điều khiển trượt phát hiện một sự cố trong hệ tín hiệu hoặc trong rơle, dòng điện chạy đến bộ chấp hành từ ECU sẽ bị ngắt. Do đó, hệ thống phanh vẫn hoạt động mặc dù ABS không hoạt động, nhờ vậy đảm bảo được các chức năng phanh bình thường.

Bộ chấp hành của phanh (Cụm bơm và điều kiển).

Bộ chấp hành của phanh gồm có van điện từ giữ áp suất, van điện từ giảm áp suất, bơm, môtơ và bình chứa. Khi bộ chấp hành nhận được tín hiệu từ ECU điều khiển trượt, van điện từ đóng hoặc ngắt và áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh xe tăng lên, giảm xuống hoặc được giữ để tối ưu hoá mức trượt cho mỗi bánh xe. Ngoài ra, mạch thuỷ lực còn thay đổi để đáp ứng yêu cầu của mỗi loại điều khiển.

Mạch thuỷ lực trong ABS của các xe FF được chia thành hệ thống của bánh trước bên phải và bánh sau bên trái và hệ thống của bánh trước bên trái và bánh sau bên phải như ở sơ đồ dưới đây. Sau đây chúng tôi chỉ xin đưa ra hoạt động của một hệ thống trong các hệ thống này, vì các hệ thống khác cũng hoạt động như vậy…

Trong khi phanh bình thường, tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt không được đưa vào. Vì vậy các van điện từ giữ và giảm ngắt, cửa (a) ở bên van điện từ giữ áp suất mở, còn cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất đóng. Khi đạp bàn đạp phanh, dầu từ xilanh chính chảy qua cửa (a) ở phía van điện từ giữ và được truyền trực tiếp tới xilanh ở bánh xe. Lúc này hoạt động của van một chiều (2) ngăn cản dầu phanh truyền đến phía bơm.

Khi có sự tác động của ABS, bộ chấp hành hoạt động theo 3 chế độ khác nhau:

Chế độ giảm áp suất: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách đóng cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất, và mở cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp suất. Việc này làm cho dầu phanh chảy qua cửa (b) đến bình chứa để giảm áp suất thuỷ lực trong xilanh ở bánh xe. Lúc đó, cửa (e) đóng lại do dầu chảy xuống bình chứa. Bơm tiếp tục chạy trong khi ABS đang hoạt động, vì vậy dầu phanh chảy vào bình chứa được bơm hút trở về xilanh chính.

Chế độ giữ: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt đóng mạch van điện tử giữ áp suất và ngắt van điện từ giảm áp suất bằng cách đóng kín cửa (a) và cửa (b). Điều này ngắt áp suất thuỷ lực ở cả hai phía xilanh chính và bình chứa để giữ áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh xe không đổi.

Chế độ tăng áp suất: Tín hiệu điều khiển từ ECU điều khiển trượt ngắt các van điện từ giữ và giảm áp suất bằng cách mở cửa (a) ở phía van điện từ giữ áp suất và đóng cửa (b) ở phía van điện từ giảm áp giống như trong khi phanh bình thường. Điều này làm cho áp suất thuỷ lực từ xilanh chính tác động vào xilanh ở bánh xe, làm cho áp suất thuỷ lực của xilanh ở bánh xe tăng lên.

Trên đây chúng tôi đã hướng dẫn các bạn sơ qua về hoạt động của các bộ phận chính trong hệ thống phanh ABS. Bài viết tới chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về các hệ thống phanh ABS có hỗ trợ EBD và ABS có BA.

Bản tin xe ( Nguồn Caronline )

ABS, Anti-lock Brake System, ap suat thuy luc, cac bo phan, chong bo cung phanh, ECU, he thong, nguyen li hoat dong, ô tô, phanh, xe hơi, xi lanh