Phạm Vỵ
Tài xế O-H
1. Đặt vấn đề:
Bơm trợ lực lái do động cơ dẫn động nên lưu lượng của nó tăng tỷ lệ với tốc độ động cơ. Lượng dầu này cung cấp cho pít tông của xi lanh trợ lực nên nó quyết định đến tốc độ quay bánh xe dẫn hướng. Khi tốc độ xe lớn, ứng với số vòng quay động cơ cao, tốc độ bơm cũng cao, làm tăng lưu lượng và áp suất dầu, do đó trợ lực lái tăng cả về lực và tốc độ. Đây là điều bất lợi nhìn từ góc độ ổn định lái. Vì vậy, việc duy trì lưu lượng dầu từ bơm không đổi không phụ thuộc tốc độ động cơ là một yêu cầu cần thiết. Đó cũng chính là chức năng của van điều khiển lưu lượng trong bơm trợ lực lái. Thông thường, khi xe chạy ở tốc độ cao, sức cản quay vòng ở bánh xe dẫn hướng nhỏ vì vậy đòi hỏi ít lực lái hơn. Để đáp ứng điều này, ở một số hệ thống lái có trợ lực, người ta bố trí van điều khiển lưu lượng. Nhờ có van này, lưu lượng dầu từ bơm tới trợ lực lái giảm khi chạy ở tốc độ cao và lái có ít trợ lực hơn. Điều này giúp cho xe được ổn định khi quay vòng ở tốc độ cao.
Hình 1 dưới đây là cấu tạo của van điều khiển lưu lượng.
2. Nguyên lý hoạt động:
2.1. Ở tốc độ thấp: Tốc độ của bơm từ 650V/ph đến 1250V/ph (Hình 2)
Áp suất ra P1 của bơm tác động lên phía phải của van điều khiển lưu lượng và P2 tác động lên phía trái sau khi đi qua các các lỗ. Chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 lớn hơn khi tốc độ động cơ tăng.
Khi sự chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 thắng sức căng của lò xo van điều khiển lưu lượng thì van này sẽ dịch chuyển sang trái, mở đường chảy sang phía cửa hút vì vậy dầu chảy một phần về phía cửa hút của bơm. Lượng dầu tới trợ lực lái được duy trì không đổi theo cách này.
2.2. Ở tốc độ trung bình: Tốc độ của bơm từ 1250V/ph đến 2500V/ph (Hình 3)
Áp suất ra của bơm P1 tác đông lên phía trái của ống điều khiển. Khi tốc độ bơm trên 1.250 v/ph, áp suất P1 thắng sức căng lò xo (B) và đẩy ống điều khiển sang phải do đó lượng dầu qua các lỗ giảm gây ra việc giảm áp suất P2. Kết quả là chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 tăng. Theo đó van điều khiển lưu lượng dịch chuyến sang trái và đưa dầu về phía cửa hút, giảm lượng dầu tới trợ lực lái. Nói cách khác khi ống điều khiển chuyển sang phải, lượng dầu qua các lỗ giảm.
2.3. Ở tốc độ trung bình: Tốc độ của bơm từ 1250V/ph đến 2500V/ph (Hình 4)
Khi tốc độ bơm vượt 2.500 v/ph, ống điều khiển tiếp tục bị đẩy sang phải, đóng một nửa các lỗ tiết lưu. Lúc này, áp suất P2 chỉ do lượng dầu qua các lỗ quyết định. Theo cách này lượng dầu tới trợ lực lái được duy trì không đổi (trị số nhỏ).
3. Van an toàn: (Hình 5)
Van an toàn được kết hợp luôn trong van lưu lượng.Khi áp suất P2 vượt mức quy định (khi quay hết cỡ vô lăng và bánh xe bị chặn lại chẳng hạn), lúc này áp suất dầu tăng cao quá mức bình thường, van an toàn sẽ mở để xả dầu qua van về cửa hút làm giảm áp suất trong hệ thống.
Bơm trợ lực lái do động cơ dẫn động nên lưu lượng của nó tăng tỷ lệ với tốc độ động cơ. Lượng dầu này cung cấp cho pít tông của xi lanh trợ lực nên nó quyết định đến tốc độ quay bánh xe dẫn hướng. Khi tốc độ xe lớn, ứng với số vòng quay động cơ cao, tốc độ bơm cũng cao, làm tăng lưu lượng và áp suất dầu, do đó trợ lực lái tăng cả về lực và tốc độ. Đây là điều bất lợi nhìn từ góc độ ổn định lái. Vì vậy, việc duy trì lưu lượng dầu từ bơm không đổi không phụ thuộc tốc độ động cơ là một yêu cầu cần thiết. Đó cũng chính là chức năng của van điều khiển lưu lượng trong bơm trợ lực lái. Thông thường, khi xe chạy ở tốc độ cao, sức cản quay vòng ở bánh xe dẫn hướng nhỏ vì vậy đòi hỏi ít lực lái hơn. Để đáp ứng điều này, ở một số hệ thống lái có trợ lực, người ta bố trí van điều khiển lưu lượng. Nhờ có van này, lưu lượng dầu từ bơm tới trợ lực lái giảm khi chạy ở tốc độ cao và lái có ít trợ lực hơn. Điều này giúp cho xe được ổn định khi quay vòng ở tốc độ cao.
Hình 1 dưới đây là cấu tạo của van điều khiển lưu lượng.
2. Nguyên lý hoạt động:
2.1. Ở tốc độ thấp: Tốc độ của bơm từ 650V/ph đến 1250V/ph (Hình 2)
Áp suất ra P1 của bơm tác động lên phía phải của van điều khiển lưu lượng và P2 tác động lên phía trái sau khi đi qua các các lỗ. Chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 lớn hơn khi tốc độ động cơ tăng.
Khi sự chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 thắng sức căng của lò xo van điều khiển lưu lượng thì van này sẽ dịch chuyển sang trái, mở đường chảy sang phía cửa hút vì vậy dầu chảy một phần về phía cửa hút của bơm. Lượng dầu tới trợ lực lái được duy trì không đổi theo cách này.
2.2. Ở tốc độ trung bình: Tốc độ của bơm từ 1250V/ph đến 2500V/ph (Hình 3)
Áp suất ra của bơm P1 tác đông lên phía trái của ống điều khiển. Khi tốc độ bơm trên 1.250 v/ph, áp suất P1 thắng sức căng lò xo (B) và đẩy ống điều khiển sang phải do đó lượng dầu qua các lỗ giảm gây ra việc giảm áp suất P2. Kết quả là chênh lệch áp suất giữa P1 và P2 tăng. Theo đó van điều khiển lưu lượng dịch chuyến sang trái và đưa dầu về phía cửa hút, giảm lượng dầu tới trợ lực lái. Nói cách khác khi ống điều khiển chuyển sang phải, lượng dầu qua các lỗ giảm.
2.3. Ở tốc độ trung bình: Tốc độ của bơm từ 1250V/ph đến 2500V/ph (Hình 4)
Khi tốc độ bơm vượt 2.500 v/ph, ống điều khiển tiếp tục bị đẩy sang phải, đóng một nửa các lỗ tiết lưu. Lúc này, áp suất P2 chỉ do lượng dầu qua các lỗ quyết định. Theo cách này lượng dầu tới trợ lực lái được duy trì không đổi (trị số nhỏ).
3. Van an toàn: (Hình 5)
