Tìm hiểu hệ thống trợ lực vô lăng trên xe ô tô

Hệ thống trợ lực vô lăng trên xe ô tô gọi là tay lái trợ lực được xem là bước tiến quan trọng trong lịch sử ô tô thế giới. Hiện nay, tay lái trợ lực dầu và trợ lực điện đang được sử dụng một cách phổ biến. Trong bài này sẽ bật mí đến độc giả về hệ thống trợ lực vô lăng trên ô tô.

Hệ thống trợ lực vô lăng trên xe ô tô

Vào năm 1886, hệ thống lái đầu tiên được chế tạo ra bởi Karl Benz – một trong những nhà sáng lập ra hãng Mercedes. Vì ở thời kỳ sơ khai nên hệ thống này rất đơn giản, khi chỉ có tay lái tác động vào các bánh răng trên trục lái. Do đó để chuyển hướng các bánh xe thì phải hoàn toàn phụ thuộc vào lực tay của người lái.

Khuyết điểm của kết cấu này là đánh lái cực nặng nhất là khi xe đứng yên. Bên cạnh đó, khi được lắp thêm các bánh răng để giảm lực tác động lên tay lái, tỉ lệ đánh lái (Steering Ratio) sẽ tăng lên cụ thể người lái cần xoay vô lăng 4 vòng, xe mới rẽ được 1 góc 90 độ, khá chậm và thiếu độ an toàn.

Chính vì lý do đó mà các nhà sản xuất ô tô cho ra đời tay lái với trợ lực dầu. Cả 2 hệ thống đều có mục đích chung là giảm tác động lực của tay lên vô lăng và giảm thời gian vô lăng phản hồi khi người lái bắt đầu đánh lái. Tuy nhiên cơ cấu hoạt động khác nhau dẫn đến hiệu quả từng loại vô lăng mang lại cũng khác nhau.

Nhưng những năm gần đây, trợ lực điện đang dần đến thời kỳ hoàng kim sau khi đuuợc ứng dụng lần đầu vào năm 2000 trên ô tô với nhiều tính năng ưu việt.

Cơ cấu hoạt động của hệ thống trợ lực lái thời sơ khai

Thành phần của hệ thống trợ lực dầu gồm có bình chứa dầu, thước lái, cụm van chia dầu và bơm trợ lực dầu, động cơ hoạt động sẽ kéo bơm trợ lực cũng hoạt động theo.

Khi xoay vô lăng, bơm trợ lực dầu sẽ ép dầu dưới áp suất cao, đi qua van được nối với cụm thước lái, giúp bánh xe chuyển hướng một cách nhẹ nhàng.

Hệ thống trợ lực điện khá đơn giản, ngoài thước lái thì nhà sản xuất chỉ cần lắp thêm một mô tơ điện lên cụm tay lái. Khi bạn đánh lái, cảm biến sẽ đo góc xoay của vô lăng và gửi tín hiệu này về ECU, ECU sẽ tính toán lực và đưa vào dòng điện thích hợp để cụm mô tơ điện xoay một lực tương ứng với góc đánh lái.

Ngoài ra, nhờ có mô tơ hỗ trợ nên tay lái sẽ khá là nhẹ tuy nhiên việc đánh lái quá nhẹ sẽ gây mất an toàn khi ở tốc độ cao vì vậy ECU sẽ thu thập thêm thông số tốc độ xe để điều chỉnh mô tơ điện đồng nghĩa với việc xe chạy càng nhanh thì tay lái sẽ càng nặng.

Uư và khuyết điểm

Nếu đặt 2 hệ thống này lên bàn cân thì rõ ràng trợ lực điện chiếm ưu thế lớn hơn với những tính năng sau đây: bơm trợ lực dầu kết nối với động cơ nên sẽ tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn 2 – 3% so với trợ lực điện chỉ sử dụng điện từ bình ắc quy. Trợ lực dầu sử dụng khá nhiều chi tiết cơ khí nên việc bảo trì sẽ khó khăn hơn, trọng lượng cũng lớn hơn dẫn đến tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn.

Tuy nhiên, cảm giác lái là điều tạo ra rất nhiều tranh cãi giữa những người thích sự linh hoạt của trợ lực điện và những khách hàng thích cảm giác “chân thật” nhất khi dùng trợ lực dầu.

Về mặt công nghệ, tay lái trợ lực điện tỏ ra vượt trội khi ECU có thể điều chỉnh độ lệch cùng với độ nặng nhẹ của vô lăng ở nhiều điều kiện lá khác nhau.

Trên thực tế, khi mô tơ của trợ lực điện được kết nối với các tín hiệu của cảm biến tốc độ, cảm biến trượt ở bánh xe, cảm biến va chạm và con quay hồi chuyển. Các nhà sản xuất xe sẽ tạo ra các tính năng như vô lăng tự điều chỉnh khi xe chệch làn đường, hệ thống tự đỗ xe, chống trượt khi có gió tạt ngang thân xe và thậm chí là chức năng xe tự lái như trên các mẫu xe điện Telsa.

Do đã tồn tại hơn 50 năm nên vẫn còn khá nhiều hãng duy trì việc sản xuất tay lái trợ lực dầu, mặt khác, do chỉ mới xuất hiện những năm gần đây nên số lượng xe sử dụng tay lái trợ lực điện vẫn chưa nhiều và  vẫn chiếm ưu thế.

Ngoài hệ thống trợ lực vô lăng thì phuộc xe cũng là một bộ phận quan trọng không kém trong việc vận hành xe và hệ thống này lại có mối liên kết với phuộc xe giống như hệ thống trợ lực lái vậy. Hai hệ thống này kết hợp lại sẽ giúp cho người lái đánh lái một cách an toàn và trơn tru.

Hy vọng thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu hơn về chiếc xe ô tô của bạn.

Xem thêm : Ảnh hưởng của đệm giảm chấn TTC lên hệ thống lái xe ô tô

Think Think Car Việt Nam