Hệ thống treo ở ô tô: Cấu tạo, công dụng & nguyên lý làm việc

A A+

Hệ thống treo trên ô tô là một bộ phận quan trọng, chịu trách nhiệm kiểm soát chuyển động của các bánh xe và giảm tác động từ mặt đường gồ ghề lên thân xe. Cùng tìm hiểu về công dụng, nguyên lý hoạt động và các loại hệ thống treo phổ biến trên ô tô hiện nay, trong bài viết dưới đây.

Hệ thống treo trên ô tô là gì?

Hệ thống treo trên ô tô được đặt ở cả trên và dưới cầu trước và sau của xe. Nó kết nối thân ô tô với bánh xe, đồng thời liên kết thân ô tô với cả hệ thống khung gầm. Hệ thống treo bao gồm 3 thành phần cơ bản:

Bộ phận đàn hồi: Có nhiệm vụ hấp thụ dao động từ mặt đường, làm giảm tác động của sức nặng lên khung xe, giúp bánh xe di chuyển êm ái, ổn định hơn. Thường được thiết kế với các kiểu cơ bản là: Nhíp, lò xo, thanh xoắn, hay khí nén,...
Bộ phận giảm chấn: Có hai loại là giảm chấn thủy lực và giảm chấn dùng ma sát. Có vai trò hạn chế dao động của bánh xe và thân xe, đảm bảo độ bám đường tốt hơn.
Bộ phận dẫn đường: Bộ phận có chức năng đảm bảo động học của xe, hướng bánh xe chỉ di chuyển theo phương thẳng đứng. Đồng thời tiếp nhận, truyền lực và mô men từ bánh xe lên khung, vỏ xe.

Video mô tả hệ thống treo trên ô tô

Công dụng của hệ thống treo trên ô tô

Hệ thống treo trong ô tô đảm nhiệm một số vai trò quan trọng, bao gồm:

Hấp thụ dao động và rung lắc: Một trong những chức năng chính của hệ thống treo là hấp thụ dao động và rung lắc, khi xe gặp phải một số chướng ngại vật trên đường như, mấp mô, ổ gà và bề mặt không bằng phẳng. Lúc này, lò xo và giảm xóc hoạt động cùng nhau để giảm tác động của những va chạm này, mang lại cảm giác lái êm ái và thoải mái cho người lái và hành khách trên xe.
Nâng đỡ trọng lượng của xe: Hệ thống treo đồng thời cũng giúp nâng đỡ trọng lượng của xe, phân bổ đều lên cả 4 bánh. Giúp chiếc xe ổn định và cân bằng tốt hơn, điều này rất quan trọng để duy trì kiểm soát và xử lý trong quá trình tăng tốc, phanh gấp hay vào cua.
Giảm độ vặn của thân xe: Hệ thống treo cũng có thể giúp giảm độ vặn của thân xe khi vào cua, tức là khi thân xe nghiêng sang một bên do lực ly tâm. Các thanh chống lật và các bộ phận khác của hệ thống treo có thể giúp giữ cho ô tô nằm ngang và ngăn thân xe bị lật quá mức.

Hệ thống treo là một bộ phận không thể thiếu trên ô tô, giúp mang lại cảm giác lái thoải mái, khả năng vận hành ổn định và trải nghiệm lái xe an toàn.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên ô tô

Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo ô tô liên quan đến sự tương tác giữa các bộ phận, khi xe di chuyển trên các bề mặt không bằng phẳng.

Khi bánh xe va chạm phải các vật gồ ghề trên mặt đường, lò xo sẽ nén và hấp thụ chấn động. Sau đó, bộ giảm xóc sẽ giúp kiểm soát độ nảy của lò xo, giúp xe không bị nảy quá mức. Đồng thời, các cần điều khiển và thanh lắc hoạt động cùng nhau để giữ cho các bánh xe thẳng hàng với khung xe, giảm nguy cơ lật xe trong quá trình vận hành.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo

Để hiểu rõ hơn, hãy cùng tìm hiểu cách hoạt động chi tiết của từng bộ phận trên hệ thống treo ô tô.

Lò xo: Lò xo là thành phần chính của hệ thống treo và chúng có nhiệm vụ hỗ trợ nâng đỡ trọng lượng của xe và hấp thụ các chấn động từ mặt đường. Có hai loại lò xo chính được sử dụng trong hệ thống treo của ô tô là lò xo cuộn và lò xo lá.
Giảm xóc: Giảm xóc hoạt động kết hợp với lò xo để hãm chuyển động của hệ thống treo. Chúng giúp kiểm soát độ bật của lò xo và đảm bảo rằng lốp xe luôn tiếp xúc với mặt đường.
Cần điều khiển: Cần điều khiển được dùng để kết nối hệ thống treo với khung gầm của xe. Chúng giúp kiểm soát chuyển động của các bánh xe và đảm bảo rằng chúng luôn thẳng hàng với khung xe.
Thanh lắc: Thanh lắc, còn được gọi là thanh chống lật, được sử dụng để giảm độ lăn của thân xe khi vào cua. Chúng kết nối bên trái và bên phải của hệ thống treo và truyền lực từ bên này sang bên kia, giúp giữ thăng bằng cho xe.

Các loại hệ thống treo phổ biến trên ô tô

Ứng với mỗi đặc điểm của từng dòng xe, mà các nhà sản xuất sẽ trang bị những hệ thống treo khác nhau. Dưới đây là một số loại hệ thống treo ô tô phổ biến nhất:

1. Hệ thống treo phụ thuộc

Được cấu tạo đơn giản, thường sẽ có một dầm hoặc một trục nối bánh xe bên trái với bên phải để chúng hoạt động song song với nhau. Có ưu điểm là cực kỳ chắc chắn, cho phép các nhà sản xuất đưa vào các loại xe cần chịu tải nặng, yêu cầu độ bền cao. Dưới đây là 2 dạng hệ thống treo phụ thuộc thường được dùng:

Hệ thống treo trục sống: Hệ thống treo trục sống là một loại hệ thống treo sau, thường được sử dụng trên xe tải và SUV. Nó sử dụng một trục đặc, kết nối các bánh sau và được hỗ trợ bởi lò xo lá hoặc lò xo cuộn. Hệ thống treo trục sống rất đơn giản và chắc chắn, phù hợp cho các phương tiện hạng nặng. Tuy nhiên, điểm trừ là chúng kém linh hoạt hơn các hệ thống treo độc lập.

Hệ thống treo dầm xoắn: Đây cũng là một hệ thống treo sau, sử dụng các tay đòn tích hợp với một bộ phận chữ thập xoắn. Nếu biểu thị nó trên bản vẽ kỹ thuật, sẽ thấy nó nằm giữa một trục rắn và một hệ thống treo độc lập. Hệ thống treo dầm xoắn thường được ứng dụng trên những chiếc sedan và hatchback nhỏ.

2. Hệ thống treo độc lập

Không giống như hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo này không có thanh kết nối hai bánh xe. Thay vào đó, mỗi bánh xe sẽ được trang bị lò xo và giảm xóc riêng, mang lại trải nghiệm lái thoải mái hơn. Dưới đây là 4 dạng biến thể của hệ thống treo độc lập.

Hệ thống treo thanh chống MacPherson: Đây là một trong những hệ thống treo trước phổ biến nhất hiện nay. Nó là sự kết hợp của bộ giảm xóc và lò xo cuộn được gắn bên trong thanh chống ống lồng. Thanh chống được gắn vào trục bánh xe và cần điều khiển phía dưới, đồng thời nó cung cấp cả lực đỡ và giảm chấn cho hệ thống treo. Hệ thống treo thanh chống MacPherson tương đối đơn giản, trọng lượng nhẹ và dễ chế tạo nên được sử dụng phổ biến trên nhiều mẫu ô tô khác nhau.

Hệ thống treo tay đòn kép: Còn được gọi là hệ thống treo tay chữ A, loại hệ thống treo này sử dụng hai cánh tay giống như xương đòn để nối trục bánh xe với khung xe. Xương đòn trên ngắn hơn xương đòn dưới, giúp kiểm soát chuyển động của bánh xe khi vào cua. Hệ thống treo xương đòn kép nhiều hơn, phức tạp hơn so với thanh chống MacPherson, nhưng chúng mang lại khả năng xử lý, độ ổn định và khả năng kiểm soát tốt hơn, đặc biệt là khi cơ động ở tốc độ cao.

Hệ thống treo đa liên kết: Hệ thống treo đa liên kết sử dụng nhiều liên kết và tay điều khiển để kết nối trục bánh xe với khung xe. Loại hệ thống treo này cung cấp khả năng xử lý và ổn định tốt hơn so với hệ thống treo thanh chống MacPherson.

Hệ thống treo khí nén: Hệ thống treo khí nén sử dụng lò xo khí thay vì lò xo cuộn hoặc lò xo lá truyền thống. Chúng thường được sử dụng trên phân khúc xe sang, vì mang lại cảm giác lái êm ái, thoải mái và có thể điều chỉnh theo các điều kiện lái xe khác nhau. Hệ thống treo khí nén sử dụng máy nén và bình khí để duy trì áp suất không khí chính xác trong lò xo. Tuy nhiên, hệ thống treo khí khá tốn kém để sửa chữa nếu chúng phát sinh vấn đề.