Hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc trên xe ô tô

HỆ THỐNG TREO XE Ô TÔ LÀ GÌ ?

Hệ thống treo ô tô là bộ phận kết nối giữa hệ thống khung gầm sắt-xi với cầu trục liên kết các bánh xe, chúng thường sử dụng bộ phận đàn hồi bằng lò xo, lá nhíp hoặc đệm hơi…v..v… 

Tác dụng của hệ thống treo xe ô tô:

• Nhờ hệ thống treo ô tô cùng với lốp xe hấp thụ lực sẽ nhanh chóng dập tắt các dao động thẳng đứng sinh ra do ảnh hưởng từ mặt đường xấu mấp mô không bằng phẳng, giúp xe ổn định khi di chuyển và hơn hết điều này cho hành khách sự êm ái cần thiết.

• Hệ thống treo xe ô tô còn giúp xác định chuyển động của bánh xe, truyền lực kéo và lực phanh sinh ra do ma sát giữa mặt đường và bánh xe cũng như truyền lực bên và các mô-men phản lực tới gầm + thân xe.

• Trên một số dòng xe cao cấp sử dụng hệ thống treo khí nén còn có thể điều chỉnh độ cao gầm xe cao/thấp tăng khả năng vượt địa cũng như hạ thấp trọng tâm giúp chiếc xe vận hành ổn định hơn ở tốc độ cao.

Dựa trên số liệu thống kê khảo sát ô tô chạy trên đường mấp mô so với ô tô cùng loại chạy trên đường tốt bằng phẳng thì tốc độ trung bình giảm còn một nửa, khoảng thời gian đại tu toàn bộ xe giảm xuống còn 3/5 thời gian, hiệu suất tiêu hao nhiên liệu tăng trên 60%. Chưa kể đến việc, nếu hành khách phải chịu đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung lắc nhiều dễ sinh ra mêt mỏi và mắc phải những bệnh về thần kinh và não. Vì vậy, một chiếc xe cho bạn sự êm ái khi di chuyển là tiêu chí tối quan trọng để đánh giá chất lượng của chiếc xe đó.

Cấu tạo hệ thống treo ô tô

Hệ thống treo xe ô tô được tạo thành chính bởi 3 bộ phận, bao gồm: bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn và bộ phận dẫn hướng (trong đó bộ phận đàn hồi có tính quyết định nhất đến sự êm ái của chiếc xe).

1. Bộ phận đàn hồi: có tác dụng đưa tần số dao động cao của xe về vùng tần số thấp thích hợp với người sử dụng, đảm bảo độ êm ái khi xe di chuyển. Bộ phận này sẽ có tính chất đàn hồi cao hoặc thấp phù hợp với từng nhu cầu sử dụng xe khác nhau.

– Nhíp lá (trên các xe tải và bán tải).

– Lò xo (chủ yếu trên xe con).

– Thanh xoắn (trên xe con).

– Đệm hơi, khí nén (trên các dòng xe cao cấp).

– Cao su (một số xe nhỏ).

2. Bộ phận giảm chấn: có tác dụng nhanh chóng dập tắt dao động của bánh xe và thân xe để đảm bảo khả năng bám đường tốt hơn, cũng đồng thời tăng tính êm dịu và ổn định cho người ngồi bên trong. Có 2 loại giảm chấn chính thường được sử dụng là:

– Giảm chấn thủy lực (đa số các xe ô tô hiện nay đều sử dụng loại này)

– Ma sát cơ (chính các lá nhíp trên hệ thống treo cũng đóng 1 phần trong vai trò giảm chấn nhờ ma sát giữa các lá nhíp)

3. Bộ phận dẫn hướng: có chức năng tiếp nhận, truyền lực và mô-men giữa bánh xe và khung gầm xe, căn cứ theo điều này, hệ thống treo ô tô thường được chia làm 2 loại chính là hệ thống treo độc lập và treo phụ thuộc.

Nếu chỉ xét trong phạm vi cấu tạo thì hệ thống treo xe ô tô mang tính quyết định đến sự êm ái hay khả năng chịu tải của chiếc xe. Nhưng mỗi phân khúc xe khác nhau thì chiều dài cơ sở của chúng cũng khác nhau, và điều này có ảnh hưởng không nhỏ đến sự êm dịu của chiếc xe ví dụ như: Toyota Vios thuộc phân khúc hạng B cỡ nhỏ sẽ có chiều dài cơ sở ngắn hơn so với Toyota Camry 2022 ở phân khúc hạng D cỡ lớn, nên Camry sẽ êm ái hơn rất nhiều dù cùng chung cấu tạo hệ thống treo như Vios.

Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc khá đơn giản, cả hai bánh xe được đỡ bằng một hộp cầu xe hoặc dầm cầu nối liền 2 bánh này lại, các chi tiết hệ thống treo sẽ nối dầm cầu với thân xe.

+ Ưu điểm hệ thống treo phụ thuộc:

• Cấu tạo hệ thống khá đơn giản, ít chi tiết vì thế dễ bảo trì bảo dưỡng.

• Hệ thống treo phụ thuộc có độ cứng vững để chịu được tải nặng thích hợp cho các dòng xe tải hoặc bán tải.

• Khi xe vào cua thì thân xe cũng ít bị nghiêng giúp người ngồi cảm giác ổn định, chắc chắn hơn.

• Định vị của các bánh xe ít thay đổi do chuyển động lên xuống của chúng nhờ thế lốp xe ít bị bào mòn.

• Về cơ bản hệ thống treo phụ thuộc thích hợp cho các dòng xe tải chở hàng nặng hoặc có thể lắp cho trục bánh sau ở các dòng xe phổ thông, xe con.

– Nhược điểm hệ thống treo phụ thuộc:

• Phần khối lượng không được treo lớn và hệ thống treo phụ thuộc có đặc thù cứng nhắc không có độ linh hoạt cho mỗi bánh nên độ êm của xe rất kém.

• Giữa bánh xe phải và trái mỗi khi chuyển động có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau thông qua hệ thống dầm cầu nên chúng dễ bị ảnh hưởng dao động và rung lắc qua lại lẫn nhau.

• Khi vào đoạn đường cua xe dễ bị trượt bánh nếu đi với tốc độ cao nhất là trong điều kiện mặt đường trơn trượt. Điều này có thể dễ nhận thấy nhất trên các dòng xe bán tải hay có hiện tượng văng đít như Toyota Hilux hay Ford Ranger.

Hệ thống treo độc lập

Cấu tạo hệ thống treo độc lập là mỗi bánh xe được lắp trên một tay đỡ riêng gắn vào thân xe tạo ra sự linh hoạt chủ động cho mỗi bánh. Vì vậy bánh xe bên trái và bên phải chuyển động độc lập với nhau.

+ Ưu điểm hệ thống treo độc lập:

• Khối lượng không được treo nhỏ nên khả năng bám đường của bánh xe cao, tính êm dịu cũng tốt hơn.

• Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng các lò xo mềm.

• Do không có dầm cầu liền nối thân, cố định 2 bánh xe nên có thể bố trí sàn xe và động cơ thấp nhằm hạ thấp trọng tâm, giúp xe vận hành ổn định ở tốc độ cao.

– Nhược điểm hệ thống treo độc lập:

• Cấu tạo khá phức tạp, việc bảo trì – bảo dưỡng cũng nhiều khó khăn.

• Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe, nên nhiều xe có trang bị thêm thanh ổn định để giảm hiện tượng xoay đứng khi xe quay vòng và tăng độ êm ái cho chiếc xe.

Ngoài ra, dựa theo cấu trúc bộ phận đàn hồi và giảm chấn mà các hệ thống treo độc lập còn có nhiều loại khác nhua như: hệ thống treo độc lập 2 đòn ngang, hệ thống treo khí nén, hệ thống treo MacPherson… chúng đều hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản ở trên nhưng với Công Nghệ và độ phức tạp cao hơn mang lại sự thoải mái, tính êm dịu cho người dùng.