Hệ thống gầm ô tô: Cấu tạo, nguyên lý và chức năng chi tiết

Hệ thống gầm ô tô là bộ phận vô cùng quan trọng trên một chiếc xe, chúng đảm nhận nhiệm vụ nâng đỡ và kết nối các bộ phận khác trên xe lại với nhau, để từ đó giúp toàn bộ bộ phận, hệ thống trên xe có thể vận hành theo ý muốn một cách nhẹ nhàng, dễ dàng và êm ái nhất.

Một hệ thống gầm xe ô tô hoàn chỉnh được cấu tạo thông qua 4 bộ phận chính sau:

• Hệ thống treo.
• Hệ thống lái.
• Hệ thống phanh.
• Lốp và bánh xe.

Bài viết sau đây, gara sửa gầm xe ô tô 911 Workshop chúng tôi sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết về gầm ô tô để từ đó giúp bạn đọc hiểu hơn về chúng!

I. Hệ thống treo của hệ thống gầm ô tô

Hệ thống treo là bộ phận đặt phía trên cầu trước và cầu sau của xe. Nó kết nối khung vỏ ô tô với các cầu, để từ đó giúp xe vận hành ổn định và êm ái. Ngoài ra, hệ thống treo còn đảm nhận cả nhiệm vụ truyền momen xoắn và truyền lực từ bánh xe đến khung hoặc vỏ xe.

1. Cấu tạo hệ thống treo xe ô tô

Chúng có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính là bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn và bộ phận dẫn hướng. Mỗi bộ phận sẽ đảm nhận một nhiệm vụ riêng biệt, cụ thể như sau:

• Bộ phận đàn hồi: Cấu tạo bởi các chi tiết như thanh xoắn, lò xo, nhíp và khí nén. Chúng đảm nhận nhiệm vụ hấp thụ xung lực do những dao động từ mặt đường, làm giảm tác động của sức năng lên hệ thống khung gầm xe, giúp bánh xe di chuyển ổn định và êm ái.
• Bộ phận giảm chấn (giảm xóc): Chúng đảm nhận nhiệm vụ hạn chế những dao động ở bánh và thân xe. Hiện tại, có hai loại giảm chấn là giảm chấn dùng ma sát và giảm chấn thủy lực
• Bộ phận dẫn hướng: Ý nghĩa giống như tên gọi của nó, bộ phận dẫn hướng đảm nhận nhiệm vụ điều hướng bánh xe luôn di chuyển theo phương thẳng đứng. Đồng thời, chúng còn đảm nhận cả nhiệm vụ tiếp nhận, truyền lực và truyền momen xoắn từ bánh xe lên khung và vỏ xe.

2. Chức năng của hệ thống treo xe ô tô

Thông qua sự kết hợp ăn ý giữa 3 bộ phận chính cấu tạo nên hệ thống treo, chúng có thể đảm nhận được rất nhiều chức năng khác nhau cho hệ thống gầm ô tô. Cụ thể, chúng vừa đảm nhận vai trò chịu tải trọng lượng của xe, vừa là bộ phận đảm bảo các bánh xe luôn chuyển động theo phương thẳng đứng.

Bên cạnh đó, hệ thống treo còn đảm bảo độ bám đường và sự ma sát của các bánh xe với mặt đường. Qua đó giúp xe di chuyển linh hoạt và ổn định trong mọi tình huống điều khiển xe như: tăng tốc, chuyển hướng hay vào cua.

II. Hệ thống lái xe ô tô trên hệ thống gầm xe ô tô

Hệ thống lái là hệ thống chủ chốt thuộc hệ thống khung gầm xe ô tô, nó đảm nhận vai trò giúp xe chuyển động theo đúng quỹ đạo hay thay đổi hướng đi theo sự điều hướng của người lái thông qua vô lăng.

1. Cấu tạo của hệ thống lái

Hệ thống lái được cấu tạo bởi 3 bộ phận chính là cơ cấu dẫn động lái, cơ câu lái và cơ cấu trợ lực lái, cụ thể trên hệ thống gầm ô tô chúng được phân bổ như sau:

# Cơ cấu dẫn động lái:

Bộ phận dẫn động lái được cấu tạo bởi các chi tiết chính gồm trụ lái, vô lăng, các thanh dẫn động và khớp liên kết. Bộ phận này đảm nhận vai trò truyền chuyển động lực của người lái tới hệ thống lái để thay đổi hướng đi của xe, đồng thời tiếp nhận những phản hồi từ mặt đường để tạo cảm giác lái chân thực nhất tới người lái.

# Cơ cấu lái:

Chức năng chính của cơ cấu lái là điều khiển các đòn xoay trong cơ cấu động học hình thang, qua đó đảm bảo toàn bộ bánh xe chuyển động theo đúng nguyên lý Ackerman.

# Cơ cấu trợ lực lái:

Trợ lực lái là chi tiết có cấu tạo phức tạp nhất thuộc hệ thống lái. Đồng thời, đây cũng chính là chi tiết thường xuyên được cải tiến nhất để sao cho phù hợp với xu hướng phát triển của nền công nghiệp chế tạo ô tô.

Trợ lực lái đảm nhận nhiệm vụ giảm lực quay của vô lăng khi cần thiết để người lái có thể dễ dàng đánh lái. Hiện nay, hai hệ thống trợ lực lái phổ biến nhất được áp dụng trên các mẫu xe đời mới là hệ thống trợ lực lái điện và trợ lực lái thủy lực.

Trong đó, hệ thống trợ lực lái điện đang ngày càng chiếm ưu thế hơn khi sở hữu nhiều tính năng ưu việt hơn so với các loại trợ lực lái khác.

2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Cơ chế hoạt động của hệ thông trợ lực lái thay đổi dựa trên vị trí hoạt động của hệ thống gầm ô tô nói chung và hệ thống lái nói riêng:

# Nguyên lý hoạt động tại vị trí bánh răng – thanh răng

Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng bao gồm một bánh răng nối trực tiếp với một đường ống kim loại và một thanh răng được gắn trên ống kim loại khác. Thanh nối đảm nhận nhiệm vụ nối hai đầu mút của thanh răng, kết cấu cơ khí này khá đơn giản, rất phù hợp với các loại ô tô tải nhỏ, xe du lịch và SUV.

Cơ cấu lái bánh răng – thanh răng chuyển đổi chuyển động xoay của vành tay lái thành chuyển động thẳng. Ngoài ra, cơ cấu này có đảm nhận cả nhiệm vụ giảm tốc, tăng thêm lực đổi hướng bánh xe một cách dễ dàng.

# Nguyên lý làm việc tại vị trí bánh răng – thanh răng có trợ lực

Cơ cấu bánh răng – thanh răng có trợ lực được cấu tạo bởi một xylanh và một pittong ở ngay giữa, kết hợp với hai đường dẫn chất lỏng xung quanh pittong.

Về nguyên lý hoạt động, tại đường ống dẫn chất lỏng hai bên pittong, một dung dịch chất lỏng với áp suất cao sẽ được bơm thẳng vào một đầu đường ống nhằm đẩy pittong dịch chuyển. Lúc này, thanh răng sẽ dịch chuyển theo để tài xế có thể dễ dàng điều hướng tay lái ở tất cả các hướng.

# Nguyên lý làm việc tại bơm thủy lực

Là chi tiết rất quan trọng trong hệ thống gầm ô tô, bơm thủy lực gồm nhiều van cánh gạt để di chuyển hướng kính dễ dàng trong các rãnh của roto. Bơm này đảm nhận nhiệm vụ dẫn động bằng momen của động cơ thông qua truyền động của puli – đai.

Trong trường hợp roto quay, lực ly tâm tác động trực tiếp vào cánh gạt sẽ làm chúng văng ra. Đồng thời, dầu thủy lực với áp suất thấp sẽ bị kéo xuống và đẩy sang đầu ra có áp suất cao.

III. Hệ thống phanh của hệ thống khung gầm xe ô tô

Hệ thống thứ 3 thuộc hệ thống khung gầm ô tô đó là hệ thống phanh. Đây là hệ thống giúp người lái có thể dễ dàng kiểm soát được tốc độ di chuyển của chiếc xe.

Hệ thống phanh đảm nhận vai trò vô cùng quan trọng nhằm đảm bảo tính an toàn khi sử dụng xe. Nếu như hệ thống phanh gặp vấn đề, thì sử dụng xe trong trường hợp này là vô cùng nguy hiểm cho chính người lái và những người lưu thông cùng.

1. Cấu tạo hệ thống phanh

Một hệ thống phanh thường sẽ được cấu tạo bởi 3 bộ phận chính là cơ cấu phanh, cơ cấu dẫn động phanh và cơ cấu trợ lực phanh, cụ thể như sau:

Cơ cấu phanh: Đây là cụm chi tiết thực hiện quá trình hãm bánh xe, giảm tốc độ hoặc khiến chiếc xe dừng hẳn lại. Ở cụm chi tiết cơ cấu phanh, ta thường thấy 2 dạng cơ cấu phanh phổ biến nhất đó là: phanh đĩa và tang trống.

Dẫn động phanh: Là cụm chi tiết giúp truyền lực phanh từ bàn đạp phanh tới các cơ cấu chấp hành thực hiện quá trình phanh.

Trợ lực phanh: Chi tiết này có chức năng giảm thiểu cản cần thiết tác dụng lên bàn đạp phanh, để gia tăng tính tiện nghi trên hệ thống phanh xe ô tô.

• Đối với các mẫu xe ô tô du lịch, chúng ta thường chỉ thấy loại trợ lực phanh dạng chân không.
• Đối với các mẫu ô tô tải thương mại, thì ta sẽ thường thấy được trang bị trợ lực phanh dạng khí nén.
• Còn đối với ô tô phanh điện tử như hệ thống phanh Sensotronic Brake System, thì vai trò của trợ lực phanh được lược bỏ hoàn toàn trên hệ thống gầm ô tô.

2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phanh

Khi người lái đạp bàn đạp phanh, lực sẽ truyền từ bàn đạp tới bầu trợ lực của phanh. Lúc này, các pittong sẽ chuyển động nén lò xo và dầu trong xylanh chính.

Quá trình này khiến áp suất dầu gia tăng, đẩy dầu tới các đường ống và xylanh của bánh xe, đồng thời đẩy pittong và guốc phanh ép chặt vào má phanh và sinh ra lực ma sát. Dưới tác động này, tang trống và moay-ơ tại bánh xe sẽ giảm tốc độ quay hoặc dừng hẳn theo lực mà người lái tác động lên phanh.

IV. Lốp và bánh xe ô tô

Bộ phận cuối cùng cấu tạo nên hệ thống khung gầm xe ô tô đó là lốp và bánh xe. Đây là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với mặt đường, đồng thời phải nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe nên các chủ xe phải đặc biệt quan tâm.

1. Cấu tạo của lốp xe ô tô

Lốp xe là bộ phận hoạt động thường xuyên và có tần xuất lớn nhất của hệ thống gầm ô tô, chúng được cấu tạo như sau:

# Mặt lốp:

Là phần tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đường: bao gồm một lớp cao su. Nó được kết hợp để phù hợp với mục đích ứng dụng của lốp và độ dày dùng để bảo vệ đai và thân thịt. Mô hình gai lốp phục vụ mục đích cải thiện khả năng thoát nước, cung cấp các đặc tính bám đường, phanh và vào cua.

# Vai lốp:

Vai mỗi bên của gai lốp được thiết kế nhằm bảo vệ đai và thân lốp, đồng thời phân tán nhiệt sinh ra trong quá trình xe vận hành.

# Đai lốp:

Đai hay còn gọi là lớp lót tăng cứng, là lớp gia cố kéo dài xung quanh chu vi bên ngoài của thân thịt phía dưới mặt lốp. Nó hoạt động như một vòng sắt trong việc cải thiện độ cứng của khu vực gai lốp.

# Hạt phu:

Đây là một loại cao su gia cường có mặt cắt ngang hình tam giác. Được sử dụng để tăng độ cứng của hạt.

# Dây hạt:

Vậy liệu để gia cường hình vòng được tạo ra bằng cách bó nhiều dây thép lại với nhau.

# Lớp lót bên trong:

Lớp lót bên trong là các lớp cao su có khả năng chống di chuyển không khí cao.

# Thân lốp:

Thân lốp là khung chịu lực nên chúng được cấu tạo từ vải tráng cao su và đặt theo hướng xuyên tâm, hỗ trợ tải và hấp thụ tác động từ mặt đường.

# Hạt hỗ trợ:

Khu vực hạt hỗ trợ các phần của thân thịt ở mỗi bên của lốp, có nhiệm vụ giữ lốp vào bánh xe.

# Phần hông:

Phần hông ở mỗi bên lốp, giữa vai và hạt là phần bị lệch nhiều nhất trong quá trình chạy. Lớp phủ cao su này dùng để bảo vệ thân lốp.

2. Chức năng của lốp xe ô tô

Lốp xe được thiết kế với mục đích nâng đỡ trọng lượng của xe, hấp thụ những chấn động trên đường, truyền lực kéo, momen xoắn và lực phanh xuống mặt đường, duy trì và thay đổi hướng di chuyển của chiếc xe.

Để thực hiện được những chức năng này, lốp xe cần phải được làm bằng cao su đàn hồi và chứa đầy khí nén. Ruột lốp bên trong được sử dụng nhằm duy trì áp suất không khí thích hợp.

Xéc măng bảo vệ ống bên trong được bơm căng bằng khí áp suất cao và nâng đỡ tải trọng của xe. Lớp cao su dày của nó, được gắn vào phần của lốp xe gặp mặt đường, có thể chống lại sự hư hỏng hoặc mài mòn bên ngoài. Các mẫu gai lốp được lựa chọn theo nhu cầu di chuyển và ổn định của xe.

Trên đây là toàn bộ những thông tin về hệ thống gầm ô tô mà 911 Workshop muốn chia sẻ với bạn đọc. Hy vọng qua bài viết, bạn đọc đã hiểu thêm về chúng. Hoặc bạn đang gặp phải vấn đề trên hệ thống này, có thể liên hệ với chúng tôi để nhận tư vấn và báo giá sửa chữa. Chúc các bạn lái xe an toàn!.