So sánh 2 loại hệ thống trợ lực lái điện và lái thủy lực trên ô tô

Hai loại hệ thống trợ lực lái phổ biến trên ô tô là hệ thống trợ lực lái điện và hệ thống trợ lực lái thủy lực. Dưới đây là bài so sánh giữa hai loại hệ thống này:

Hệ thống trợ lực lái thủy lực:

Là hệ thống mở đầu cho những phát triển công nghệ trên hệ thống trợ lực lái sau này, hệ thống trợ lực lái thủy lực mang nhiều ưu điểm mà đến nay vẫn chưa thể thay thế chúng.

Cấu tạo cơ bản của chúng như sau:

1. Van điều khiển thủy lực – Hydraulic Control Valve.
2. Cặp thanh răng trục vít – Pinion Gear.
3. Đường dầu áp suất cao/Đường hồi về – Hydraulic Pressure/Return Lines.
4. Piston thủy lực (con trượt) – Hydraulic Piston.
5. Vỏ thước lái – Rack Housing.

Nguyên lý hoạt động:

• Hệ thống này sử dụng một bơm thủy lực để tạo ra áp suất trong hệ thống. Áp suất này được sử dụng để cung cấp lực đối với lái xe. Thường là một cơ cấu phức tạp hơn với nhiều ống dẫn và van.

Ưu điểm của hệ thống trợ lực lái thủy lực:

Ưu điểm được nhắc đến đầu tiên đó là chi phí sản xuất thấp, phí bảo dưỡng rẻ. Do đã xuất hiện và được kiểm chứng từ rất lâu trên mọi thị trường về các kết cấu có cơ khí có độ tin cậy cao, tuổi thọ cao và rất ít khi bị hư hỏng. Bên cạnh đó, những ưu điểm dưới đây giúp trợ lực lái thủy lực vẫn đang tồn tại:

• Đơn giản trong kết cấu
• Tính ổn định: Trợ lực lái thủy lực có tốc độ trả lái vô lăng về trung tâm nhanh, vậy nên việc giữ xe đi trên một đường thẳng sẽ trở nên dễ dàng hơn.
• Cảm giác lái chân thực: hệ thống này có kết cấu hoàn toàn bằng cơ khí nên phản ứng với mặt đường vô cùng chân thực. Tài xế có thể cảm nhận được lực dội ngược lên vô-lăng. Chính bởi vì điều này nên những ai đam mê Off-road vô cùng thích hệ thống lái thủy lực.

Nhược điểm của hệ thống trợ lái thủy lực:

Hệ thống lái thủy lực khiến bạn có cảm giác nặng tay lái ở dải tốc độ thấp và nhẹ khi di chuyển ở tốc độ cao. Do phụ thuộc vào vòng tua máy động cơ để bơm có thể tạo ra áp suất dầu, ở dải tốc độ thấp thì áp suất sẽ thấp, đồng nghĩa với việc trợ lực yếu và ngược lại. Thêm nữa:

• Phải kiểm tra dầu trợ lực lái: Đối với xe sử dụng hệ thống trợ lực thủy lực, chủ xe cần phải quan tâm tới điều này nhiều hơn.
• Độ chính xác chưa cao: Hiện nay, mọi thứ đều đi theo hướng điện tử hóa để có được độ chính xác cao nhất.

Trợ lực lái điện:

Được đúc kết từ nhiều tính năng của các hệ thống lái cũ,và đã khắc phục được các điểm yếu ,kết hợp với những công nghệ tiên tiến trong thời đại phát triển hiện nay. Hệ thống trợ lực lái điện đã khắc phục được rất nhiều nhược điểm từ trước.

Cấu tạo của hệ thống trợ lực lái điện cơ bản như sau:

1. Trục vít – Pinion Shaft.
2. Cảm biến momen đánh lái – Steering Torque Sensor.
3. Vỏ thước lái – Rack-and-Pinion Housing.
4. Mô tơ điện – Electric Motor.
5. Cơ cấu truyền động vít dạng bi – Ball-Screw Mechanism.
6. Trục bánh răng lái – Steering Rack.
7. Dây đai truyền động trợ lực từ mô tơ sang cơ cấu vít dạng bi – Drive Belt.

Nguyên lý hoạt động:

• Hệ thống này sử dụng động cơ điện và motor để cung cấp lực cần thiết để giảm sức nặng của lái xe. Nó hoạt động dựa trên tín hiệu từ cảm biến và máy tính để điều khiển việc cung cấp lực.

Ưu điểm của hệ thống lái trợ lực điện

Một điều dễ nhận biết đó là những cảm giác lái an toàn khi di chuyển với tốc độ cao: Khi di chuyển ở tốc độ cao, vô lăng sẽ trở nên nặng hơn. Ngoài ra, lợi thế của hệ thống trợ lực lái điện còn có:

• Tiết kiệm nhiên liệu hơn khoảng 2 – 3%. Thay vì phải dùng bơm dầu để trích công suất từ động cơ, thì motor điện chỉ cần lấy năng lượng từ máy phát và ắc-quy. Ngoài ra, motor chỉ chạy khi cần trợ lực.
• Tính công nghệ hiện đại: Với việc tích hợp điện tử, thì hệ thống lái hoàn toàn được kết nối với hệ thống phanh, treo bằng mạng giao tiếp giữa các ECU. Từ đó chiếc xe sẽ phục vụ bạn một cách tốt nhất và an toàn nhất.

Nhược điểmcủa hệ thống lái trợ lực điện

Càng hiện đại thì càng khó sửa chữa, thay thế, cũng như chi phí cao, và dưới đây là những nhược điểm của chúng:

• Có cấu tạo phức tạp: Hệ thống trợ lực điện được cấu tạo nhiều chi tiết hơn trợ lực lái thủy lực.
• Độ tin cậy không cao: Vì nó liên quan tới cảm biến, motor, tất cả đều là thiết bị điện nên bị đánh giá độ tin tưởng không cao. Tuy nhiên, thế không có nghĩa là nó hay hư hỏng. Ở đây là đánh giá về độ tin tưởng.
• Mất cảm giác lái: Khi xe di chuyển chậm thì cảm giác đánh lái là rất nhẹ. Điều này khó khắc phục được hoàn toàn do giới hạn tối thiểu công suất của motor. Nếu khi di chuyển vào những đoạn được xấu thì sẽ khiến người lái không thể cảm nhận được bề mặt đường để điều khiển.
• Chi phí sản xuất và bảo dưỡng cao hơn: Hệ thống trợ lực điện ít khi phải kiểm tra. Tuy nhiên, nếu hư hỏng phần cứng thì đa số đều phải thay mới toàn bộ nên chi phí cho mỗi lần sửa chữa sẽ cao hơn.

Tóm lại, cả 2 loại hệ thống trợ lực lái đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, và lựa chọn giữa chúng thường phụ thuộc vào yếu tố như hiệu suất, trọng lượng, cảm giác lái mong muốn và sự tiện lợi trong bảo dưỡng. Người sử dụng cần phải lựa chọn ra những ưu- nhược điểm riêng của từng loại trợ lực để lựa chọn cho mình một chiếc xe phù hợp.