Alignment không chỉ đề cập đến các góc hình học của cầu lái mà còn bao gồm độ thẳng hàng (tracking) của tất cả các cầu trên xe, bao gồm cả rơ-moóc. Mục tiêu kép của việc căn chỉnh đúng là giảm thiểu mòn lốp và tối đa hóa khả năng điều khiển ổn định, có thể dự đoán được và khả năng kiểm soát của người lái. Sai lệch góc toe là nguyên nhân hàng đầu gây mòn không đều lốp cầu lái, tiếp theo là lệch cầu sau (rear axle skew – lệch song song hoặc lệch thrust). Một trong những thách thức để đạt được mục tiêu này là việc alignment thường được thực hiện khi xe đứng yên, không tải, trên mặt sàn phẳng. Trong khi đó, xe thực tế vận hành trên bề mặt đường có biên dạng khác nhau, ở trạng thái có tải, và chịu các lực động học.
Việc dự đoán mức độ thay đổi giữa trạng thái tĩnh / không tải / nền phẳng so với động / có tải / mặt đường biến dạng là rất khó, vì có nhiều biến số ảnh hưởng đến mức thay đổi. Các yếu tố như độ đàn hồi của hệ thống lái (Steering System Compliance – độ “rơ”) cần được xem xét khi đưa ra khuyến nghị thiết lập alignment. Tất cả các tình trạng sai lệch alignment này có thể tồn tại độc lập hoặc (thường gặp hơn) kết hợp với các sai lệch khác. Trong một số trường hợp, chính sự tương tác giữa các sai lệch này tạo ra những hậu quả đặc biệt không mong muốn. Ví dụ: một lốp làm việc với camber âm nhẹ có thể cho kết quả rất xấu nếu đồng thời chịu sai lệch thrust của cụm cầu tandem. Về mặt khái niệm, hiện tượng này xảy ra do ảnh hưởng của camber khiến tải mòn do thrust không được phân bố đều trên toàn bộ bề mặt gai lốp. Ngoài ra, lốp vận hành trong điều kiện sai alignment có thể truyền lực vào hệ thống treo thông qua tương tác với mặt đường. Một số hệ thống treo xử lý các lực này theo hướng có lợi, trong khi các hệ thống khác lại phản ứng theo cách tạo ra chuyển động bất lợi cho lốp, làm giảm khả năng đạt được dạng mòn thuận lợi.
- Các lốp không vận hành vuông góc với mặt đường thường tạo ra mòn không đều. Các lốp “chống nhau” (do các góc vận hành alignment xung đột) sẽ tạo ra mòn bất lợi và đôi khi là mòn không quy luật. Các lốp chống nhau do hệ thống treo có độ đàn hồi lớn (nén/giãn tại bạc cao su hoặc khớp nối, hoặc biến dạng của các chi tiết cứng) rất dễ tạo ra dạng mòn bất thường.
- Alignment cần được thực hiện cẩn thận theo các thực hành tốt nhất (ví dụ: đảm bảo chiều cao gầm xe đúng, hệ thống treo đã được ổn định bằng cách cho xe tiến/lùi, v.v.)
- Alignment nên được tiến hành trong điều kiện tải và chiều cao gầm đại diện nhất cho điều kiện vận hành thực tế.
STEER AXLE GEOMETRY (HÌNH HỌC CẦU LÁI)
Do rất ít phương tiện hiện nay còn sử dụng Center Point Steering, các khuyến nghị sau đây được xây dựng dựa trên hình học cầu lái phổ biến hơn – Inclined Kingpin Steer Axle Geometry (trụ đứng nghiêng).
Góc Toe (Toe Settings)
Góc toe thường là điều kiện căn chỉnh quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ mòn lốp trục lái. Mục đích của việc thiết lập góc toe theo một thông số kỹ thuật nhất định là để lốp xe chạy thẳng trong điều kiện hoạt động bình thường. Góc toe quá lớn dẫn đến hiện tượng mài mòn từ ngoài vào trong ở cả hai lốp, và góc toe quá lớn dẫn đến hiện tượng mài mòn từ trong ra ngoài ở cả hai lốp.
Tổng góc toe là góc tạo bởi hai đường thẳng nằm ngang đi qua mặt phẳng của hai bánh xe. Góc toe-in là khi các đường thẳng nằm ngang giao nhau ở phía trước bánh xe hoặc các bánh xe phía trước gần nhau hơn phía sau. Góc toe-out là khi các đường thẳng nằm ngang giao nhau ở phía sau bánh xe hoặc các bánh xe phía sau gần nhau hơn phía trước. Góc toe-in thường được ký hiệu là dương và góc toe-out là âm.
Góc toe trục lái có thể điều chỉnh để giảm độ mòn ở mép trước của lốp và cũng để tránh hiện tượng xe bị lệch hướng khi chạy trên đường. Góc toe được điều chỉnh ở trạng thái tĩnh, không tải để lốp xe chạy thẳng hàng trong điều kiện động, có tải.
Số đo góc toe có thể thay đổi từ trạng thái không tải sang trạng thái có tải. Mức độ thay đổi sẽ khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất trục, định mức trục và hình học tay lái; nhưng vẫn khá dễ dự đoán. Trục trước trên hầu hết các xe đầu kéo hạng nặng Class 8 phổ biến sẽ thay đổi hướng toe ra ngoài khoảng 1/32” (0,8 mm hoặc 0,05 độ) cho mỗi 1000 pound tải trọng tăng thêm trên trục lái. Xe đầu kéo cabin phía trên động cơ với trục trước đặt lùi thường ít thay đổi tải trọng trục lái hơn từ trạng thái không tải sang trạng thái có tải so với các cấu hình khác. Chiều dài cơ sở và vị trí khớp nối thứ năm cũng là những yếu tố chính ảnh hưởng đến mức độ thay đổi tải trọng mà trục lái sẽ phải chịu.
Chụm bánh xe vào trong (Toe-In)
Một trục có “chụm bánh xe vào trong” khi các đường thẳng tưởng tượng được tạo bởi các lốp xe giao nhau ở phía trước xe. Khoảng cách giữa phía trước của các lốp xe nhỏ hơn khoảng cách giữa phía sau của các lốp xe.
Chụm bánh xe vào trong tạo thêm lực lên phía ngoài của lốp lái, gây mòn vai lốp bên ngoài.
Chụm bánh xe vào trong là cài đặt cơ bản nhất của hệ thống lái trước, và thường được đặt ở mức 1/16 inch. Được đo và cài đặt ở trạng thái tĩnh, độ chụm bánh xe vào trong cho phép các bánh xe chạy thẳng khi xe có tải và lăn bánh trên đường cao tốc.
Chụm bánh xe ra ngoài (Toe-Out)
Một trục có “chụm bánh xe ra ngoài” nếu chúng lệch nhau và khoảng cách giữa phía trước của các lốp xe lớn hơn khoảng cách giữa phía sau của các lốp xe.
Góc toe-out tạo thêm lực lên mặt trong của lốp lái, gây mòn vai lốp bên trong.
Lệch trục dẫn động
LỆCH – LỰC ĐẨY
Độ song song của trục kép rất quan trọng vì nó có thể gây ảnh hưởng xấu đến cả mười lốp xe của máy kéo. Các trục dẫn động không song song có xu hướng đẩy máy kéo vào khúc cua theo hướng mà đầu trục gần nhau nhất. Để xe đi thẳng, người lái phải điều chỉnh bằng cách đánh lái theo hướng ngược lại. Khi đó, xe có thể đi thẳng, nhưng cả mười lốp đều tạo một góc so với hướng di chuyển, gây ra hiện tượng mài mòn. Độ không song song quá mức của trục kép thường được phát hiện qua độ mòn của lốp lái. Nếu một lốp lái bị mài mòn từ ngoài vào trong và lốp lái kia bị mài mòn từ trong ra ngoài, thì cần phải kiểm tra độ thẳng hàng của trục kép. Một kiểu mài mòn tương tự có thể do người lái điều chỉnh cho khớp nối thứ 5 không được bôi trơn hoặc do rơ moóc bị lệch hướng. Điều này không nên nhầm lẫn với hiện tượng bánh trước bên phải hơi chụm vào trong và bánh trước bên trái hơi mòn ra ngoài, có thể là do độ nghiêng của mặt đường cao tốc phụ.
GÓC ĐẨY (ĐƯỜNG LĂN)
Mối quan hệ giữa đường tâm hình học của xe và hướng trục bánh xe tạo ra một góc đẩy. Lý tưởng nhất, mối quan hệ này sẽ cho ra giá trị 0 độ khi đường tâm trục bánh xe vuông góc với đường tâm hình học. Tuy nhiên, bất kỳ sự sai lệch nào so với thiết lập này sẽ khiến xe ngày càng lệch khỏi đường thẳng, làm cho lốp xe bị “lệch hướng” và ma sát. Lệch hướng sang phải tạo ra góc đẩy dương; lệch hướng sang trái tạo ra góc đẩy âm.
Lệch phải tiêu chuẩn
Lệch phải tiêu chuẩn xảy ra nếu các trục dẫn động của xe đẩy xe tải sang phải. Độ mòn trên lốp lái bên phải sẽ giống như độ mòn do góc toe-in, trong khi bên trái sẽ thể hiện hiện tượng mòn không đều liên quan đến góc toe-out.
Lệch trái tiêu chuẩn
Lệch trái tiêu chuẩn xảy ra nếu các trục dẫn động của xe đẩy xe tải sang trái. Lốp lái bên trái sẽ bị mòn theo kiểu chụm vào trong, trong khi lốp bên phải sẽ bị mòn theo kiểu chụm ra ngoài.
Lực đẩy phải, chụm vào trong
Ngoài ra còn có sự kết hợp giữa độ chụm và độ lệch trục, điều này sẽ gây áp lực lên chỉ một lốp lái. Ở đây, cài đặt chụm vào trong kết hợp với độ lệch lực đẩy phải khiến lốp trước bên trái mòn bình thường trong khi lốp trước bên phải có cảm giác như bị chụm vào trong
Lực đẩy phải, chụm ra ngoài
Mặt khác, sự kết hợp giữa chụm ra ngoài và lực đẩy phải sẽ khiến lốp trước bên phải mòn bình thường nhưng gây áp lực lên lốp bên trái, giống như hiện tượng chụm ra ngoài
