Tại sao phải chỉnh độ chụm bánh xe?

 “Mất lái” - cụm từ phản ánh hiện tượng người điều khiển phương tiện không thể kiểm soát được chiếc xe. Trong mọi tai nạn giao thông, sự việc thường diễn ra rất bất ngờ và nhanh đến mức người điều khiển phương tiện giao thông hầu như không thể ý thức được tại sao lại như vậy. Thậm chí kể cả khi tai nạn xảy ra rồi vẫn không biết vì sao lại bị “tai bay vạ gió” như vậy. Trên thực tế, hiện tượng trên ngoài nguyên nhân do tài xế thì cũng có thể một phần do lỗi kỹ thuật của phương tiện.

    Một hiện tượng phổ biến mà bạn thường gặp trên nhiều dòng xe là khi xe chạy thẳng trên đường nhưng vị trí vô lăng không cân và thẳng với hướng xe chạy, người điều khiển phương tiện phải thường xuyên phải ghì tay lái và giữ vô lăng bằng hai tay để xe chạy theo hướng thẳng. Điều này đặc biệt không tốt nếu bạn là người kinh doanh vận tải mà công việc thường phải chạy xe đường dài liên tục ngày này qua ngày khác. Những sự căng thẳng và mệt mỏi không cần thiết làm cho nghề lái xe đường dài trở thành một nghề rất khó khăn nặng nhọc và căng thẳng.

    Trong một số trường hợp chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường những xe (nhất là xe buýt và xe tải) đi thẳng nhưng đầu xe và đuôi xe không thẳng hướng với nhau. Hiện tượng này được gọi là “vẹo cầu”. Hoặc có những xe chỉ đi một chuyến đường dài là phải thay nguyên một dàn lốp và càng chạy đường càng nhẵn càng ăn lốp nhanh.

    Tất cả các lỗi trên là những lỗi kỹ thuật liên quan đến “góc đặt bánh xe”, hay gọi nôm na là "độ chụm bánh xe".

    Việc xảy ra sai lệch về “góc đặt bánh xe” vốn diễn ra rất từ từ và không gây hậu quả ngay lập tức. Chính vì vậy mà nó rất nguy hiểm vì làm cho người lái xe quen dần với sự sai lệch về kỹ thuật và tự bỏ công sức để “bù trừ” hiện tượng sai lệch của phương tiện giao thông bằng cách thường xuyên phải ghì một lực vào tay lái để cho chiếc xe đi thẳng.

    Nhưng trong thực tế sử dụng, đa số chúng ta chưa quan tâm đúng mức đến khía cạnh kỹ thuật này mà thường chỉ quan tâm đến thiết bị phanh hãm, đèn, còi… Ngay cả các trạm đăng kiểm cũng chỉ đo độ trượt ngang tổng của cả hai bánh xe trước, nếu độ chụm bên phải dương 5 mm và bên trái âm 5 mm thì khi xe chạy thông qua thước lái sẽ chia đều cho hai bên. Kết quả là độ chụm tổng vẫn = 0 (khi xe qua đĩa kiểm tra trượt ngang máy cũng không phát hiện ra lỗi).

    Sở dĩ có thực tế trên là bởi việc kiểm tra và hiệu chỉnh “góc đặt bánh xe” là một lĩnh vực kỹ thuật mới và đòi hỏi máy móc kỹ thuật hiện đại và độ chính xác cao (đầu tư lớn) mới có thể đáp ứng được yêu cầu này.
    Vì sao phải căn chỉnh “góc đặt bánh xe”?

    Trong kỹ thuật ô tô các bánh xe được thiết kế sao cho chúng tạo thành những góc nhất định với thân xe và với mặt đường.

    Xe hơi dù có hiện đại đến đâu thì vẫn phải có bốn bánh tiếp đất. Bánh xe không chỉ có nhiệm vụ đỡ toàn bộ chiếc xe mà còn được thiết kế mang tính hình học tối ưu đê tạo cho chiếc xe có tính năng vận hành tốt như:

    - Khả năng bám đường tốt nhất

    - Tạo cảm giá lái “êm” nhất

    - Đảm bảo độ bền nhất cho các chi tiết cơ khí (giàn rô tuyn, cao su, bi moay ơ)

    - Giảm thiểu nhất độ mài mòn lốp xe

    Việc thiết kế 4 điểm chạm đất sao cho chúng tạo với mặt đường và tạo với nhau một góc nhất định nào đó còn tùy thuộc vào trình độ thiết kế, công dụng của phương tiện, cũng như mục đích sử dụng xe hơi mà các kỹ sư của hãng sản xuất xe hơi sẽ tính toán làm sao để sao cho chiếc xe có tính năng vận hành tốt nhất hoặc có bộ lốp chạy bền nhất.

    Trong thực tế sử dụng ô tô, chúng ta thấy có những xe cho người lái cảm giác nhẹ nhàng, chắc chắn, linh họat, chính xác, dễ điều khiển, chạy nhanh không bị láng, lái lâu không bị mệt… và có những xe thì cảm giác lái rất “cứng” hoặc rất “nhão”, hoặc phải tốn nhiều sức để điều khiển xe đi đúng hướng. Tại sao lại như vậy?

    Hãy khoan nói đến sự khác nhau về công suất động cơ hay bộ truyền động thì sở dĩ có sự khác nhau như vậy là bởi vì các xe đó được thiết kế với các góc đặt bánh xe khác nhau, phù hợp với các tiêu chí nào đó do nhà thiết kế đưa ra. (Các tiêu chí này thường mâu thuẫn với nhau. Ví dụ: xe chạy êm dịu, vào cua nhẹ nhàng thì lại khó vượt được chướng ngại vật và ngược lại. Cho nên đối với từng lọai xe cụ thể người ta phải hy sinh mục đích này để thiết kế góc đặt bánh xe sao cho thích hợp với mục đích kia ).

    Nói tóm lại việc thiết kế góc đặt bánh xe trong chế tạo xe hơi là một môn khoa học về hình học để đảm bảo cho chiếc xe đó có được các tính năng tối ưu trong vận hành.

    Chính vì có việc thiết kế góc đặt bánh xe như vậy nên trong thực tế sửa chữa và sử dụng, chúng ta phải tôn trọng các thiết kế đó bằng cách thường xuyên và định kỳ phải kiểm tra và hiệu chỉnh đưa các góc thiết kế: Camber (góc ngả của mặt phẳng bánh xe so với phương thẳng đứng nhìn từ đằng trước xe, Caster (góc ngả về sau của trục quay bánh lái so với phương thẳng đứng nhìn từ bên cạnh xe), Toe-in (độ chụm của bánh xe), SAI ( Sterring Axis Inclination - độ nghiêng của trụ lái), Thrust Angle (góc lệch giữa trục trung tâm của xe và hướng chuyển động của trục sau) về đúng tiêu chuẩn của nhà sản xuất quá trình đó gọi là phương pháp căn chỉnh góc đặt cả 4 bánh xe (Total Wheel Alignment).

    Ngày nay với sự trợ giúp của thành tựu khoa học công nghệ thông tin như phần mềm chuyên dùng và bộ vi xử lý, cũng như kỹ thuật quét camera không gian 3 chiều, người ta đã chế tạo được các bộ máy thay thế con người có thể trong một thời gian ngắn tự động đo kiểm tra và hiệu chỉnh các góc đặt bánh xe một cách chính xác và thuận tiện ngay cả các góc ẩn và góc trìu tượng mà bằng mắt người (thợ chăng dây để chỉnh) hoặc kỹ thuật hồng ngoại hay kỹ thuật laser (phương pháp đo alignment theo kiểu truyền thống) không thể làm được.

    Xe của bạn chạy hàng ngày, do mòn cơ học tự nhiên của các cơ cấu hệ thống lái (rô tuyn lái, rô tuyn đứng, càng A, giảm xóc, lò xo...) dẫn đến các góc định vị của bánh xe bị sai so với tiêu chuẩn của nhà sản xuất. Điều này làm cho các bánh xe sẽ không chuyển động theo cùng một hướng dẫn đến lốp xe bị mòn không đều (vì bị kéo lê trong khi quay), vô lăng bị vẹo khi xe chạy thẳng, người lái luôn phải ép một lực vào vô lăng để giữ cho xe chạy thẳng, dẫn đến tổn hao xăng và mất an toàn. (Khi xe đang vào cua mà bị xóc - hai bánh lái sẽ bị dúi thêm về cùng một hướng làm dẫn đến hiện tượng cướp tay lái hay còn gọi là "mất lái"). Mặt khác do đường xấu và không phẳng nên bánh xe có xu hướng bị mòn không đều dẫn đến bánh xe có hình côn (mắt thường không nhìn thấy được). Chỉ cần chênh nhau 1mm về chu vi giữa bên phải và bên trái, thì khi xe lăn bánh 100 m trở lên thì độ vít là đáng kể.

    Mặt khác khi xe chạy do độ mòn tự nhiên của rô tuyn sẽ làm cho độ chụm bị sai so với tiêu chuẩn. Khi độ chụm sai 1 mm có nghĩa là nếu xe bạn chạy 1m thì lốp sẽ bị kéo lê theo phương ngang (trượt ngang) 1mm. Điều đó có nghĩ là nếu xe bạn đi 1000 Km thì lốp trước sẽ bị kéo lê tới 1km. Cộng với tải trọng đè của chiếc xe (trung bình khoảng 400 Kg/bánh) sẽ làm cao su lốp bị mòn đáng kể.

    Trong quy trình bảo dưỡng của nhà sản xuất ô tô, cứ sau 10.000 km, chiếc xe sẽ cần phải căn chỉnh lại góc đặt bánh và cân đảo lốp. Việc căn chỉnh lại độ chụm bánh xe có giá trị phòng ngừa hư hỏng và kéo dài tuổi thọ của xe hơn là khắc phục hư hỏng, tương tự như việc thay dầu máy theo đinh kỳ vậy.

    Video dưới đây giải thích cho bạn vì sao phải chỉnh góc đặt bánh xe.