Vì sao vô lăng có thể tự trả lái sau khi vào cua?

Bạn có từng thắc mắc rằng vì sao vô lăng của ô tô có thể tự trả lái về vị trí ban đầu sau khi vào cua mà không cần một thiết bị phụ trợ nào không? Điều này diễn ra nhờ vào một sự thay đổi nhỏ trong thiết kế của xe. Vậy thì sự thay đổi đó là gì? Hãy để bài viết này giải đáp cho bạn nhé.

Để có thể làm cho vô lăng tự trả lái sau khi xe vào cua. Các kĩ sư đã thay đổi một chút về thiết kế của góc đặt bánh xe. Cụ thể là góc caster hay còn gọi là góc nghiêng trục quay đứng.

                  Góc caster chính là câu trả lời cho khả năng tự trả lái
Bánh xe dẫn hướng sẽ quay quanh phương của trục quay đứng. Thông thường có thể mọi người sẽ nghĩ rằng trục quay đứng được đặt theo phương vuông góc với mặt đường. Tuy nhiên trên thực tế thì lại không phải như vậy. Trục quay đứng sẽ được đặt nghiêng một góc so với phương vuông góc với mặt đường và góc này gọi là góc caster.

Góc caster ảnh hưởng gì đến bánh xe mà có thể làm cho vô lăng tự trả lái?
Trước tiên hãy phân tích có những gì xảy ra khi xe thực hiện vào cua. Để xe có thể thực hiện việc chuyển hướng đi hay vào cua, thứ mà chiếc xe cần có đó là một lực hướng tâm hướng vào tâm quay của vòng cua. Các lực này xuất hiện ở vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường.

Giờ hãy quay lại so sánh hai trường hợp của góc đặt bánh xe. Đối với trường hợp trục quay đứng được đặt vuông góc với mặt đường. Phương của trục quay đứng sẽ đi qua vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường, cắt và vuông góc với phương của lực hướng tâm sinh ra do vào cua. Điều này đồng nghĩa với việc sẽ không có một momen nào được sinh ra để đưa bánh xe dẫn hướng về vị trí ban đầu.

Còn đối với trường hợp có góc đặt caster. Phương của trục quay đứng sẽ không đi qua vùng tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường. Đồng nghĩa với việc sẽ không cắt phương của lực hướng tâm. Một momen xoắn phục hồi sẽ được sinh ra và tự động căn chỉnh bánh xe dẫn hướng về lại vị trí ban đầu nếu như chúng không còn chịu ảnh hưởng từ hệ thống lái. Từ đó giải thích cho khả năng tự trả lái của vô lăng.

Chỉ với một sự thay đổi nhỏ trong thiết kế, chiếc xe đã có thể tự động trả lái về vị trí ban đầu mà không cần đến bất kì một thiết bị phụ trợ phức tạp nào. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của các góc đặt bánh xe trên ô tô.

theo nguồn news.oto-hui.com