Hệ thống treo giằng xoắn: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động & cách kiểm tra an toàn

Hệ thống treo là một trong những hệ thống quan trọng nhất trên xe ô tô có nhiệm vụ nâng đỡ toàn bộ thân xe. Hiện nay, có rất nhiều loại hệ thống treo, trong đó hệ thống treo giằng xoắn được sử dụng phổ biến trên các loại xe sedan và hatchback. Lý do các hãng lựa chọn hệ thống treo này cho xe của mình là gì? Trong bài viết này, cố vấn kỹ thuật Nguyễn Hồng Hải của Honda Mỹ Đình sẽ giup bạn tìm hiểu chi tiết.

Hệ thống treo giằng xoắn là gì?

Hệ thống treo giằng xoắn (hay hệ thống treo thanh xoắn) là một loại hệ thống treo mà trong đó một chùm xoắn được sử dụng như một phần tử đàn hồi chỉ hoạt động theo một hướng dưới lực xoắn. Để tăng tính đàn hồi, thép được sử dụng để sản xuất dầm, đã trải qua quá trình xử lý nhiệt nhiều giai đoạn phức tạp.

Một đặc điểm riêng biệt của hệ thống treo giằng xoắn là một đầu của thanh xoắn được gắn vào bánh xe, và đầu kia theo cách tương tự được gắn vào thùng xe. Cả 2 đầu của lực xoắn đều có thể di chuyển được. Điều này đạt được bằng cách sử dụng ổ trục và khớp nối khe để bù cho những thay đổi do tải trọng gây ra trong quá trình di chuyển. Như cậu, trục quay của thanh xoắn vẫn thẳng hàng hay nói cách khác, khi bãnh e va vào mấp mô, thanh xoắn sẽ uốn cong tạo liên kết đàn hồi giữa hệ thống treo và thân xe.

Lịch sử của hệ thống treo giằng xoắn

Người Pháp đã lắp đặt hệ thống treo giằng xoắn trên Citroen Traction Avant vào năm 1934. Ngay sau đó, người Đức bắt đầu sử dụng hệ thống treo giằng xoắn trên thị trường thế giới, người Mỹ cũng đã bắt đầu lắp đặt những thanh xoắn thành công nhất trên xe Chrysler.

Năm 1938, kỹ sư người Séc Led Wink hiện đại hóa và cải tiến thanh xoắn, và Ferdinand Porsche sửa đổi lại. Porsche đánh giá ưu điểm lớn nhất của thanh xoắn, đó là sự nhẹ nhàng và nhỏ gọn, những phẩm chất đặc biệt được săn đón trên xe thể thao và xe đua. Loại hệ thống treo này được phát triển mạnh nhất trong Thế chiến II, khi nó được sử dụng rộng rãi trên xe bọc thép. Sau khi chiến tranh kết thúc, hầu hết các nhà sản xuất hàng đầu đều bắt đầu sử dụng hệ thống treo này trên một số mẫu xe của họ. Và những năm 50 và 60 của thế kỷ 20, chứng kiến sự bùng nổ lớn nhất của hệ thống treo xoắn trong ô tô và xe đua bởi vì tính nhỏ gọn của hệ thống, chi phí lắp đặt, bảo dưỡng thấp và hơn hết là độ bền của hệ thống treo này.

Năm 1961, thanh xoắn đầu tiên được sử dụng làm hệ thống treo trước của Jaguar E-Type. Ngày nay, hệ thống treo này được sử dụng phổ biến trên xe tải và xe SUV.

Cấu tạo của hệ thống treo giằng xoắn

Hệ thống treo giằng xoắn có thể được lắp đặt dọc hoặc ngang. Hệ thống treo dọc được sử dụng chủ yếu trên các loại xe hạng nặng mà khung xe chịu tải trọng lớn. Hệ thống treo thanh ngang thường được lắp trên xe ô tô du lịch. Cấu tạo của hệ thống treo giằng xoắn gồm các bộ phận chủ yếu như:

• Trục lái
• Vai dưới và trên
• Giảm chấn
• Thanh ổn định
• Vi sai cầu trước
• Khung phụ

Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo giằng xoắn

Các đầu của thanh xoắn được gắn vào bánh xe và thùng xe. Khi bánh xe ô tô vượt qua chỗ xóc, chùm xoắn sẽ uốn cong, tạo ra hiệu ứng lò xo, từ đó mang lại sự thoải mái khi lái xe. Khi hết tác dụng kích thích bên ngoài, lực xoắn giảm và bánh xe trở lại trạng thái bình thường.

Các lò xo cuộn và bộ giảm xóc bổ sung được sử dụng để cải thiện hiệu suất của cơ cấu xoắn, do đó cung cấp kết nối linh hoạt và an toàn hơn giữa bánh xe và thân xe.

Các loại hệ thống xoắn phổ biến như sau:

• Phương tiện kép: Thanh xoắn song song với khung xe để có thể điều chỉnh chiều dài của nó trong một phạm vi rộng. Một đầu của thanh xoắn được gắn vào giá đỡ phía dưới và đầu còn lại vào khung xe. Thiết kế hệ thống treo dạng thanh xoắn này thường được sử dụng trên các mẫu xe SUV và đóng vai trò là hệ thống treo trước.
• Thanh xoắn phía sau độc lập: Thanh xoắn nằm ngang thân xe và đóng vai trò là hệ thống treo phía sau.
• Kết nối vai sau: Phương án này thường là hai dầm xoắn dọc được nối với nhau bằng một dầm xoắn. Thiết kế hệ thống treo thanh xoắn này được sử dụng làm hệ thống treo sau cho một số mẫu xe bình dân.

Công dụng của hệ thống treo giằng xoắn trên xe ô tô

Sự kết hợp có ba bộ phận chủ chốt trong hệ thống treo đảm bảo cho xe ô tô vận hành an toàn, ổn định hơn trên mọi quãng đường. Một số công dụng chủ yếu như sau:

• Hỗ trợ nâng đỡ, chịu tải trọng xe: Hệ thống này giúp phân bổ đều trọng lượng của xe lên 4 bánh, giúp xe cân bằng hơn, đồng thời đảm bảo độ bám của xe với mặt đường. Nhờ vậy, người lái có thể dễ dàng xử lý, điều khiển khi xe chuyển hướng, tăng tốc hoặc khi xe phanh gấp.
• Hấp thụ các dao động từ mặt đường trong quá trình di chuyển: Khi xe di chuyển vào các quãng đường không bằng phẳng, hệ thống sẽ giúp làm giảm những tác động của rung động, mang đến sự êm ái, thoải mái hơn cho người ngồi trên xe.
• Làm giảm độ nghiêng, văn của thân xe, nhất là khi vào các khúc cua: Hệ thống treo sẽ giúp cho bản thân nằm ngang và hạn chế bị lật nghiêng quá mức cũng như giữ cho bánh xe tiếp xúc với mặt đường luôn ổn định và đảm bảo cho việc xe chuyển động đúng hướng khi ra/vào cua.

Ưu nhược điểm của hệ thống treo giằng xoắn trên xe ô tô

Ưu điểm

Ưu điểm của hệ thống treo giằng xoắn trên xe ô tô:

• Kiểm soát tốt: Hệ thống treo giằng xoắn cung cấp sự kiểm soát tốt trên đường, giúp duy trì sự ổn định trong khi lái xe.
• Mang lại sự tiện ích và thoải mái: Treo giằng xoắn thường mang lại cảm giác thoải mái cho hành khách và giảm chấn động khi di chuyển qua các đoạn đường khó.
• Kích thước nhỏ gọn: Hệ thống này thường nhẹ và nhỏ gọn hơn so với một số hệ thống treo khác, giúp giảm trọng lượng của xe và tăng hiệu suất năng lượng.

Nhược điểm

Nhược điểm của hệ thống treo giằng xoắn trên xe ô tô như sau:

• Giá thành cao: Các hệ thống treo giằng xoắn thường có giá đắt hơn so với các loại hệ thống treo khác, đặc biệt là trong quá trình sản xuất.
• Khả năng điều chỉnh thấp: Một số loại treo giằng xoắn có khả năng điều chỉnh thấp hơn so với một số hệ thống theo khác, có thể ảnh hưởng đến khả năng vượt địa hình.
• Khả năng linh hoạt hạn chế: Mặc dù có sự kiểm soát tốt, nhưng một số hệ thống treo giằng xoắn có thể hạn chế khả năng điều chỉnh linh hoạt trong việc tinh chỉnh độ cứng mềm của treo.

Một số hư hỏng thường gặp ở hệ thống treo trên xe ô tô

Trên xe ô tô, hệ thống treo thường xảy ra một số hư hỏng phổ biến như sau:

Lỗi hỏng ở bộ phận đàn hồi

• Độ cứng giảm: Bộ phận đàn hồi bị giảm độ cứng sẽ khiến chiều cao thân xe giảm theo, khả năng chịu tải giảm, tăng khả năng va đập khi phanh xe hay khi tăng tốc, tăng gia tốc dao động thân xe.
• Nhíp bị bó kẹt: Nhíp lá bị bó cứng sẽ làm giảm khả năng dập tắt dao động, tăng lực tác động lên thân xe. Do đó, xe bị rung lắc mạnh hơn khi chạy vào đường xấu.
• Bộ phận đàn hồi bị gãy: Bộ phận đàn hồi bị gãy sẽ làm mất tác dụng của bộ phận đàn hồi, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng làm giảm dao động chung của hệ thống treo.
• Ụ tăng cứng bị vỡ: Nếu ụ tỳ hạn chế hành trình bị vỡ sẽ làm tăng tải trọng tác động lên bộ phận đàn hồi, gây tiếng ồn lớn…
• Quang nhíp, đai kẹp, giá độ lò xo bị rơ lỏng: Các chi tiết này bị rơ lỏng có thể gây xô lệch cầu xe, vô lăng bị nặng, gây tiếng ồn lớn,…

Lỗi hỏng ở bộ phận dẫn hướng

• Khớp trụ, khớp cầu… bị mòn; 
• Dầm cầu, nhíp lá, đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay,… bị biến dạng;
• Vấu giảm va, vấu tăng cứng, thông số cấu trúc… bị sai lệch…

Những lỗi này sẽ khiến bánh xe không còn giữ được quan hệ động học lý tưởng, làm lốp xe nhanh mòn, xe không còn ổn định và dẫn hướng tốt. Lỗi nghiêm trọng hơn có thể gây nhiều tình huống nguy hiểm khi lái xe.

Lỗi hỏng ở bộ phận giảm chấn

• Xi lanh, piston bị mòn: Do dịch chuyển nhiều khi làm việc nên xi lanh, piston giảm chấn dễ bị mòn, làm hở khoang dầu. Điều này khiến thể tích khoang dầu giảm, lực cản giảm, dẫn đến giảm khả năng dập tắt dao động.
• Phớt bao kín bị hở: Phớt bao kín bị hở sẽ làm giảm chấn bị chảy dầu, từ đó giảm áp suất. Giảm chấn bị thiếu dầu cũng có thể khiến không khí lọt vào buồng, kéo theo bụi bẩn từ ngoài lọt vào. Những điều này làm mất dần tác dụng của giảm chấn.
• Dầu bị biến chất: Dầu trong giảm chấn được pha thêm phụ gia nhằm tăng tuổi thọ, giữ được độ nhớt tốt trong suốt thời gian dài làm việc. Tuy nhiên nếu bị nhiễm nước hay tạp chất từ bên ngoài, dầu sẽ bị biến chất, làm giảm hiệu giả giảm chấn, thậm chí còn khiến giảm chấn bị kẹt, bó cứng.
• Van giảm chấn bị kẹt: Khi bị kẹt, van giảm chấn có thể trong tình trạng luôn đóng hoặc luôn mở. Nếu van luôn đóng thì lực cản giảm chấn sẽ luôn cao. Nếu van luôn mở thì lực cản giảm chấn sẽ luôn thấp. Nguyên nhân van giảm chấn bị kẹt có thể do thiếu dầu.
• Cao su liên kết bị hỏng: Sau một thời gian làm việc, cao su ở các đầu liên kết có thể bị mòn, mục nát gây va chạm giữa các chi tiết tạo nên tiếng ồn.
• Piston bị cong: Nếu phải làm việc quá tải hoặc gặp va chạm mạnh, piston có thể bị cong khiến giảm chấn bị kẹt hoàn toàn.

Lỗi hỏng ở thanh ổn định

Thanh ổn định thường bị hư hỏng như: độ cứng giảm, gối tựa cao su bị nát, đòn liên kết bị trục trặc,… Các lỗi này thường xuyên khiến xe có tiếng ồn, khu vực bánh xe bị rung, độ cao gầm xe giảm, xe bị xệ đuôi, khả năng bám đường giảm, lốp mòn không đều, vô lăng bị nặng…

Cách kiểm tra hệ thống treo trên xe ô tô

Để kiểm tra hệ thống treo trên xe ô tô, bạn có thể thực hiện theo các bước sau đây:

Bước 1: Lắng nghe và cảm nhận tiếng động từ xe

Nếu gầm xe phát ra tiếng kêu cọc cọc thì có thể thanh chống, đinh tán thanh chống hay khớp bị gặp trục trặc. Nếu có tiếng leng keng như âm thanh kim loại va chạm thì có thể bu lông hay các chi tiết đầu nối bị hư hỏng. Nếu có tiếng ồn liên tục, xe chạy càng nhanh càng ồn thì có thể vòng bi bánh xe hay lốp xe có vấn đề.

Bước 2: Kiểm tra độ đàn hồi

Thử nhấn mạnh các góc bánh xe để xem hệ thống treo có còn độ nảy không. Nếu thuộc nhún còn nảy tốt thì đây là dấu hiệu cho thấy phuộc nhún vẫn còn tốt.

Bước 3: Kiểm tra độ rung bánh xe

Dùng kích nâng góc bánh xe lên cao vừa tầm để bánh xe không còn chạm đất nhưng vẫn đảm bảo an toàn. Giữ chặt và lắc mạnh bánh xe theo hướng 12h – 6h và 9h – 3h. Nếu thấy có chuyển động bất thường nào thì khả năng có bộ phận nào đó trong hệ thống đã bị trục trặc.

Như vậy, Honda Ô tô Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin quan trọng về hệ thống treo giằng xoắn. Hy vọng những chia sẻ trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách kiểm tra hệ thống khi gặp các dấu hiệu hư hỏng. Nếu có bất cứ thắc mắc nào, liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0375 83 79 79 hoặc tới showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được giải đáp và tư vấn chi tiết nhé!

• Đại lý Honda Mỹ Đình: https://hondaotomydinh.vn/
• Fanpage: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ôtô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 037 583 7979

Hoàng Ngân

Với 2 năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.