Tại
sao bánh xe sau của ô tô bị bó cứng khi phanh thì nguy hiểm hơn ?
Trên
nhiều phương tiện thông tin đại chúng trong thời gian gần đây rộ lên câu chuyện
lỗi kỹ thuật về áp suất dầu phanh lớn hơn mức tiêu chuẩn tại cầu sau của xe
Toyota Inova lắp ráp tại Việt Nam. Xung quanh vấn đề này có rất nhiều tranh luận,
quan điểm khác nhau, nhưng
bất kể nhà chuyên môn hay người người sử dụng xe đều
thống nhất với nhau rằng, áp lực dầu phanh quá lớn sẽ có thể làm bánh xe bị bó
cứng và dễ dẫn tới việc xe bị lệch khỏi quỹ đạo chuyển động mà vẫn thường được
gọi nôm na là hiện tượng “ văng đuôi xe
“. Vậy, sự tương quan về mức độ nguy hiểm trong trường hợp khi chỉ các bánh
xe của cầu trước hoặc của cầu sau bị bó cứng như thế nào ? Đối với nhà chuyên môn về lĩnh vực ô tô thì đây
là một vấn đề cơ bản, không có gì mới;
nhiều tài liệu, giáo trình đã viết cụ thể về vấn đề này và bằng các công
thức tính toán, các đồ thị ,đường đặc tính ...người ta có thể thấy rõ sự nguy
hiểm khi các bánh xe sau bị bó cứng lớn
hơn hẳn trường hợp các bánh xe trước bị bó cứng. Tuy nhiên, để mọi người, kể cả
người có chuyên môn lẫn người “ ngoại đạo “ có thể hiểu được một cách dễ dàng hơn lý do tại sao việc bó cứng
các bánh xe của cầu sau nguy hiểm hơn so với của cầu trước và cần trang bị bộ điều
hòa lực phanh ở cầu sau thì ở đây xin giới thiệu với bạn đọc sơ đồ và cách lý
giải dễ hiểu của Anfred Jante ( 1908-1985 ) – một trong số rất ít Giáo sư xuất sắc hàng đầu của Đức trong
lĩnh vực ô tô và động cơ đốt trong.
Về
nguyên tắc chung, khi bánh xe bị bó cứng,
ma sát giữa bánh xe và mặt đường sẽ chuyển sang dạng ma sát trượt có hệ số ma
sát rất nhỏ, bánh xe mất hẳn khả năng dẫn hướng.
Để
đánh giá về mức độ nguy hiểm đối với các trạng thái phanh khác nhau, trong các hình dưới đây có trình bầy một số trường hợp xảy
ra khi phanh xe ô tô .
Hình 1 a) cho thấy: khi phanh, chỉ các bánh xe trước bị bó cứng và lực quán tính mF.a
trùng với trục dọc của xe. Trường hợp này xe ở trạng
thải ổn định bền và giữ nguyên hướng
chuyển động.
Hình 1 b) cho thấy :
khi phanh chỉ các bánh xe sau bị
bó cứng, lực quán tính mF.a
trùng với trục dọc của xe. Trường hợp này, tuy xe
giữ nguyên hướng chuyển động nhưng xe ở trạng thải ổn định không bền vững .
|
|
Hình 1 c) cho thấy: khi phanh, chỉ các bánh
xe trước bị bó cứng và lực quán tính mF.a
không trùng với với trục dọc của xe ( như do kết cấu của xe hoặc việc xếp hàng lên
xe hoặc phân bố chỗ ngồi trên xe không đều
). Trong trường hợp này, xuất hiện cánh tay đòn x; dưới tác dụng của mô mem MB = mF.a.x,
đầu xe sẽ bị dịch chuyển sang trái so với
trục chuyển động của xe. Tuy nhiên, khi dịch chuyển tới một vị trí nhất định
nào đó, khi mà điểm B ở bên trái so với điểm
đặt lực quán tính mF.a thì sẽ lại xuất hiện mô men MR có cánh tay đòn
là y, kéo ngược đầu xe trở lại vị trí ban đầu; quá
trình này lặp đi lặp lại và giữ cho xe tiếp tục chuyển động theo quỹ đạo ban đầu.
Hình 1 d) cho thấy trường hợp
khi phanh, chỉ các bánh xe sau bị bó cứng và lực quán tính mF.a không trùng với với trục dọc của
xe. Trong trường hợp này, mô men MB = mF.a.x sẽ làm cho
đuôi xe bị dịch chuyển sang trái
so với trục chuyển động. Khi dịch chuyển, cùng với sự gia tăng của cánh tay đòn
x thì Mô men MA tiếp tục tăng lên và làm
cho xe càng bị lệch thêm so với quy đạo
ban đầu.
Từ
việc phân tích các trương hợp trên cho thấy, khi phanh:
- Nếu chỉ các bánh xe trước bị bó cứng thì xe
vẫn có khả năng tự trở về theo hướng chuyển động ban đầu;
- Nếu các bánh xe sau bị bó cứng thì việc xe bị lệch so với quỹ đạo chuyển động, người lái khó có thể điều khiển được xe và
khả năng dẫn tới tai nạn là vô cùng lớn.
Vì
vậy khi thiết kế hệ thống phanh, người
ta cần có các biện pháp để hạn chế việc
các bánh xe bị bó cứng mà đặc biệt là các bánh sau.
Hình
2. Sơ đồ nguyên lý bộ điều chỉnh lực phanh theo tải trọng phân bố lên cầu xe
Hy
vọng rằng các thông tin vừa trình bầy có thể giúp cho bạn đọc hiểu được lý do tại
sao việc bó cứng các bánh xe cầu sau của xe ô tô lại nguy hiểm hơn so với khi
các bánh xe trước bị bó cứng.
Tài liệu tham khảo
/1/
Herbert Schutlz
Wirtschaftliches Fahren – Technische Grundlagen
Transpress
VEB Verlag fuer Verkehrswesen Berlin
/3/
- Tài liệu
đào tạo của TMV