Catalogs Hide Show
Hai bánh trước của ô tô khi rẽ không hề song song.
Khi quan sát một chiếc ô tô đang vào cua, nhiều người thường nghĩ rằng hai bánh trước luôn quay song song với nhau. Tuy nhiên, thực tế lại hoàn toàn khác. Bánh xe nằm ở phía trong khúc cua luôn có góc đánh lái lớn hơn bánh xe phía ngoài. Nguyên lý này được gọi là cơ cấu lái Ackermann (Ackermann Steering Geometry).Nguyên nhân nằm ở quỹ đạo chuyển động của các bánh xe. Khi xe rẽ, bánh phía trong nằm gần tâm quay hơn nên phải di chuyển trên một cung tròn có bán kính nhỏ hơn, trong khi bánh phía ngoài đi theo một cung rộng hơn. Nếu cả hai bánh trước cùng quay một góc như nhau, lốp xe sẽ bị trượt ngang trên mặt đường, gây mài mòn và làm giảm độ ổn định khi vào cua.
Để khắc phục điều đó, bánh xe phía trong bắt buộc phải quay nhiều hơn bánh phía ngoài, giúp cả bốn bánh xe cùng lăn quanh một tâm quay chung và duy trì độ bám đường tối ưu.
Điều thú vị là nguyên lý này lại vô cùng đơn giản.
Thay vì sử dụng các cơ cấu cơ khí phức tạp, Ackermann sử dụng toán hình học cơ bản: cấu trúc dạng hình thang.Quan sát sơ đồ mô tả, có thể thấy hai đòn quay lái (steering arms) được bố trí chếch vào phía trong, tạo thành một hình thang. Nếu kéo dài các đường này, chúng sẽ giao nhau tại một điểm nằm trên đường tâm của trục bánh sau.
Khi xe rẽ trái, bánh trước bên trái (phía trong cua) sẽ quay với góc lớn hơn bánh trước bên phải (phía ngoài cua). Nhờ đó, cả bốn bánh xe đều chuyển động quanh cùng một tâm quay (Center of Turn) mà không xảy ra hiện tượng trượt lết.
Chính phát minh hình học tưởng chừng đơn giản này đã góp phần làm giảm sự mài mòn lốp, nâng cao độ ổn định của xe và mang lại cảm giác vào cua êm ái, an toàn hơn. Sau hơn một thế kỷ, cơ cấu lái Ackermann vẫn là nền tảng quan trọng trong thiết kế hệ thống lái của ô tô hiện đại.
Sửa lần cuối:
