Hệ thống trợ lực lái là một phần không thể thiếu trên các dòng xe ô tô hiện đại để việc đánh lái nhẹ nhàng, chính xác. Có những kiểu trợ lực lái phổ biến nào và ưu nhược điểm của từng kiểu trợ lực lái? Cùng tìm hiểu qua bài viết sau.
Hệ thống này không chỉ còn có tác dụng làm giảm sức đánh lái trên các xe ô tô mà nó còn cho phép các kỹ sư khai thác triệt để nhằm cải thiện độ phản hồi lái - độ nhạy khi người lái xoay vô lăng để mang lại cảm giác lái tốt hơn trên chiếc xe.
Hệ thống trợ lực lái nguyên thủy sử dụng cơ cấu bánh răng để vận hành. Điều này kéo theo hệ quả là số vòng quay vô lăng rất nhiều, tài xế gặp khó khăn và mất thời gian bẻ lái kịp mỗi khi cần chuyển hướng.
Ngày nay xe ô tô đã có thêm nhiều loại trợ lực lái tốt và hiệu quả hơn, nhưng 2 cột mốc lớn nhất phải kể đến là khi trợ lực lái thủy lực và trợ lực lái điện ra đời.
Bơm trợ lực sẽ nhận công suất từ động cơ và tạo ra áp suất dầu cần thiết. Khi tài xế đánh vô lăng, van phân phối sẽ hoạt động và đưa áp suất dầu vào xi-lanh, từ đó piston sẽ di chuyển thanh răng lái và điều khiển bánh xe dẫn hướng.
Hệ thống trợ lực điện tử sử dụng motor điện để đẩy thanh răng lái thay cho áp lực dầu như hệ thống trợ lực thủy lực. Kết cấu là vậy nhưng phần thú vị của hệ thống này nằm ở công nghệ đằng sau nó.
Các cảm biến sẽ nhận mô-men xoắn, góc đánh lái hoặc lực mà người lái đang tác động vào vô lăng để gửi về một ECU điện tử. ECU này sẽ quyết định mức độ hỗ trợ cần được bù vào để hỗ trợ người lái.
Trong hầu hết các hệ thống, ECU hỗ trợ việc đánh lái dựa trên tốc độ của xe: ở tốc độ đỗ xe, tay lái trở nên nhẹ và dễ rẽ, trong khi ở tốc độ đường cao tốc, lực hỗ trợ tăng lên, mang lại cho người lái cảm giác ổn định và dễ kiểm soát tốt hơn.
Mặc dù vậy, ở thời gian đầu khi được tiếp cận bởi Suzuki Cervo 1988 hay Porsche 911, hệ thống trợ lực điện bị đánh giá làm thiếu đi cảm giác với mặt đường.
Ford, Audi, Mercedes-Benz, Honda và GM đã cung cấp hệ thống trợ lực lái với tỷ số biến thiên gọi chung là hệ thống lái thích ứng.
Với hệ thống lái tỷ số biến thiên, tỷ số liên tục thay đổi theo tốc độ của xe, tối ưu hóa phản ứng lái trong mọi điều kiện. Các hệ thống của Ford và Mercedes-Benz sử dụng bộ truyền động được đặt bên trong vô lăng và không yêu cầu thực hiện thay đổi nào đối với hệ thống lái truyền thống của xe. Hệ thống này cho phép thêm/bớt lực lái mà tài xế tác động vào vô lăng.
Ở tốc độ thấp, như khi lái xe vào chỗ đậu xe hoặc di chuyển trong khu vực chật hẹp, cần phải bẻ lái ít hơn. Hệ thống lái thích ứng giúp chiếc xe nhanh nhẹn hơn và dễ rẽ hơn bằng cách thêm lực lái vào bánh xe.
Ở tốc độ đường cao tốc, hệ thống tối ưu hóa phản ứng lái, cho phép xe phản ứng mượt mà hơn với mỗi tác động vào vô lăng, giúp tài xế kiểm soát xe tốt hơn.
Bên cạnh đó ưu điểm giúp tiết kiệm nhiên liệu khiến cho trợ lực lái điện tử được ứng dụng rộng rãi từ những hãng xe phổ thông như Toyota, Ford, Mazda,..
Hệ thống lái của xe Ford EcoSport được tuyên bố giúp xe tiết kiệm tới 5% chi phí đổ xăng so với những xe cùng phân khúc không được trang bị hệ thống lái trợ lực điện điều khiển điện tử (EPAS).
Do hệ thống lái (EPAS) của EcoSport không trích công suất từ trục khuỷu động cơ mà lấy nguồn năng lượng điện do động cơ sinh ra trong quá trình làm việc. Hệ thống trợ lực điện chỉ hoạt động khi quay vô lăng, giúp giảm tải cho động cơ đồng thời tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu.
Ngoài ra, hệ thống trợ lực điện của EcoSport còn được tích hợp chức năng tự động bù lệch hướng và chức năng hạn chế rung lắc vô lăng khi xe vận hành ở tốc độ cao, giúp lái xe nhẹ nhàng và thoải mái hơn.
>>> Xem thêm
Hệ thống trợ lực lái ô tô là gì?
Về cơ bản, hệ thống trợ lực lái là hệ thống làm giảm lực mà người lái xe phải bỏ ra để đánh lái ô tô. Trợ lực lái giúp việc điều khiển xe dễ dàng hơn khi xe di chuyển ở tốc độ thấp, tấp vào chỗ đỗ xe, rẽ ở ngã 4, di chuyển vào cây xăng,... Nếu không có trợ lực lái, việc đánh lái của hầu hết các loại xe cơ giới sẽ rất nặng nề.Hệ thống trợ lực lái ra đời từ khi nào?
Hệ thống lái trợ lực đầu tiên được trang bị trên một mẫu xe ô tô thương mại - ra mắt lần đầu tiên trên chiếc Chrysler Imperial 1951. Ngay sau đó, hệ thống này đã trở thành mục tiêu mà các hãng xe cạnh tranh với nhau.
Chrysler Imperial 2951
Hệ thống này không chỉ còn có tác dụng làm giảm sức đánh lái trên các xe ô tô mà nó còn cho phép các kỹ sư khai thác triệt để nhằm cải thiện độ phản hồi lái - độ nhạy khi người lái xoay vô lăng để mang lại cảm giác lái tốt hơn trên chiếc xe.
Hệ thống trợ lực lái nguyên thủy sử dụng cơ cấu bánh răng để vận hành. Điều này kéo theo hệ quả là số vòng quay vô lăng rất nhiều, tài xế gặp khó khăn và mất thời gian bẻ lái kịp mỗi khi cần chuyển hướng.
Ngày nay xe ô tô đã có thêm nhiều loại trợ lực lái tốt và hiệu quả hơn, nhưng 2 cột mốc lớn nhất phải kể đến là khi trợ lực lái thủy lực và trợ lực lái điện ra đời.
Hệ thống trợ lực lái thủy lực (trợ lực dầu)
Hệ thống lái trợ lực thủy lực hay còn gọi là trợ lực dầu phổ biến từ những năm 1950 đến đầu những năm 2000 nhờ kết cấu đơn giản, chi phí lắp đặt cũng như bảo trì bảo dưỡng thấp. Dòng xe phổ biến tại Việt Nam trước đây có trang bị tay lái trợ lực dầu có thể kể đến Toyota Corolla. Hiện tại, những mẫu xe bán tải như Nissan Navara, Toyota Hilux,... vẫn sử dụng kiểu trợ lực lái thủy lực này.
Toyota Corolla 1.6 GLI 2000
Hệ thống trợ lực lái thủy lực hoạt động như thế nào?
Như tên gọi của nó, hệ thống trợ lực lái thủy lực sử dụng dầu được điều áp bởi một máy bơm được dẫn động bởi động cơ.Bơm trợ lực sẽ nhận công suất từ động cơ và tạo ra áp suất dầu cần thiết. Khi tài xế đánh vô lăng, van phân phối sẽ hoạt động và đưa áp suất dầu vào xi-lanh, từ đó piston sẽ di chuyển thanh răng lái và điều khiển bánh xe dẫn hướng.
Cấu tạo hệ thống trợ lực lái thủy lực
Vì sao hệ thống trợ lực lái thủy lực không còn phổ biến trên các dòng xe ô tô ngày nay?
Mặc dù trợ lực lái thủy lực đã từng rất phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô suốt 50 năm, nhưng kiểu trợ lực này có một vài nhược điểm khi so sánh với trợ lực lái điện:- Gây lãng phí năng lượng: Do bơm dầu nhận công suất từ động cơ nên miễn là xe nổ máy thì bơm dầu sẽ chạy liên tục ngay cả khi xe đang lái trên đường thẳng và không cần tới trợ lực lái. Bên cạnh đó, khi dừng xe và tắt máy khiến việc đánh tay lái trở nên khó khăn hơn.
- Cần thay dầu trợ lực định kỳ: Hư hỏng thường gặp nhất là thiếu dầu trợ lực, nguyên nhân có thể do các nút chặn cao su lão hóa hoặc bình chứa dầu bị thủng dẫn đến rò rỉ.
Hệ thống trợ lực lái điện
Hệ thống lái trợ lực điện (EPS) là hệ thống tiêu chuẩn trên các xe ô tô đời mới hiện nay. Hệ thống vẫn bao gồm một trục lái bằng kim loại chạy từ vô lăng đến thanh răng lái, có tác dụng điều khiển bánh xe.Hệ thống trợ lực điện tử sử dụng motor điện để đẩy thanh răng lái thay cho áp lực dầu như hệ thống trợ lực thủy lực. Kết cấu là vậy nhưng phần thú vị của hệ thống này nằm ở công nghệ đằng sau nó.
Cấu tạo hệ thống trợ lực lái điện, trợ lái điện hoạt động như thế nào?
Hệ thống lái trợ lực điện sử dụng một motor điện được cấp năng lượng từ hệ thống điện của xe. Động cơ điện này có thể được lắp trực tiếp trên thước lái — cách sắp xếp này đắt hơn và có xu hướng được sử dụng trên các dòng xe thể thao và sang trọng - hoặc gắn vào cột lái.
Cơ cấu trợ lực điện trên Mazda CX-5
Các cảm biến sẽ nhận mô-men xoắn, góc đánh lái hoặc lực mà người lái đang tác động vào vô lăng để gửi về một ECU điện tử. ECU này sẽ quyết định mức độ hỗ trợ cần được bù vào để hỗ trợ người lái.
Trong hầu hết các hệ thống, ECU hỗ trợ việc đánh lái dựa trên tốc độ của xe: ở tốc độ đỗ xe, tay lái trở nên nhẹ và dễ rẽ, trong khi ở tốc độ đường cao tốc, lực hỗ trợ tăng lên, mang lại cho người lái cảm giác ổn định và dễ kiểm soát tốt hơn.
Trợ lực điện trên Mercedes C300
Mặc dù vậy, ở thời gian đầu khi được tiếp cận bởi Suzuki Cervo 1988 hay Porsche 911, hệ thống trợ lực điện bị đánh giá làm thiếu đi cảm giác với mặt đường.
Ưu điểm của hệ thống trợ lực lái điện là gì?
Khi so sánh hệ thống trợ lực lái thủy lực và lái điện thì trợ lực điện loại bỏ được 2 nhược điểm lớn của trợ lực dầu:- Cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu vì động cơ điện chỉ sử dụng điện khi cần thiết và cũng nhẹ hơn trợ lực dầu
- Không cần thay dầu định kỳ
- Cho phép tích hợp thêm nhiều tính năng hỗ trợ lái xe bằng cách điều hướng bánh xe như Hỗ trợ giữ làn đường, Đỗ xe tự động thậm chí đóng vai trò quan trọng trong hệ thống Tự lái trên các xe như Tesla.
Trợ lực lái điện của các hãng xe được cải tiến
Ngày nay, trợ lực lái điện được cải tiến hơn trước rất nhiều nhờ vào những công nghệ tiên tiến và có khả năng mang đếm cảm giác tay lái chân thật cho tài xế.Ford, Audi, Mercedes-Benz, Honda và GM đã cung cấp hệ thống trợ lực lái với tỷ số biến thiên gọi chung là hệ thống lái thích ứng.
Với hệ thống lái tỷ số biến thiên, tỷ số liên tục thay đổi theo tốc độ của xe, tối ưu hóa phản ứng lái trong mọi điều kiện. Các hệ thống của Ford và Mercedes-Benz sử dụng bộ truyền động được đặt bên trong vô lăng và không yêu cầu thực hiện thay đổi nào đối với hệ thống lái truyền thống của xe. Hệ thống này cho phép thêm/bớt lực lái mà tài xế tác động vào vô lăng.
Ở tốc độ thấp, như khi lái xe vào chỗ đậu xe hoặc di chuyển trong khu vực chật hẹp, cần phải bẻ lái ít hơn. Hệ thống lái thích ứng giúp chiếc xe nhanh nhẹn hơn và dễ rẽ hơn bằng cách thêm lực lái vào bánh xe.
Ở tốc độ đường cao tốc, hệ thống tối ưu hóa phản ứng lái, cho phép xe phản ứng mượt mà hơn với mỗi tác động vào vô lăng, giúp tài xế kiểm soát xe tốt hơn.
Bên cạnh đó ưu điểm giúp tiết kiệm nhiên liệu khiến cho trợ lực lái điện tử được ứng dụng rộng rãi từ những hãng xe phổ thông như Toyota, Ford, Mazda,..
Hệ thống lái của xe Ford EcoSport được tuyên bố giúp xe tiết kiệm tới 5% chi phí đổ xăng so với những xe cùng phân khúc không được trang bị hệ thống lái trợ lực điện điều khiển điện tử (EPAS).
Do hệ thống lái (EPAS) của EcoSport không trích công suất từ trục khuỷu động cơ mà lấy nguồn năng lượng điện do động cơ sinh ra trong quá trình làm việc. Hệ thống trợ lực điện chỉ hoạt động khi quay vô lăng, giúp giảm tải cho động cơ đồng thời tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu.
Ngoài ra, hệ thống trợ lực điện của EcoSport còn được tích hợp chức năng tự động bù lệch hướng và chức năng hạn chế rung lắc vô lăng khi xe vận hành ở tốc độ cao, giúp lái xe nhẹ nhàng và thoải mái hơn.
>>> Xem thêm
Last edited by a moderator:
Chủ đề tương tự
