Hệ Thống Treo Ô Tô: Cấu tạo, Nguyên lý hoạt động và Phân loại

Hệ thống treo là một trong những thành phần quan trọng nhất của ô tô, ảnh hưởng trực tiếp đến sự êm ái, ổn định và an toàn khi vận hành. Trong bài viết này, cố vấn kỹ thuật Vũ Tiến Cường của Honda Mỹ Đình sẽ giúp bạn hiểu rõ hệ thống treo hoạt động như thế nào và tại sao nó lại quan trọng đến vậy

Hệ thống treo trên ô tô là gì?

Hệ thống treo ô tô là bộ phận liên kết khung gầm xe và bánh xe. Nó có nhiệm vụ hấp thụ và giảm chấn động từ mặt đường, giúp xe di chuyển êm ái hơn, đồng thời đảm bảo độ bám đường và ổn định khi xe vận hành. Hệ thống treo được đặt ở cầu trước và cầu sau xe giúp cho cảm giác của người ngồi trong xe êm hơn, ổn định hơn. Đây là bộ phận không thể thiếu của ô tô, đặc biệt là khi xe di chuyển vào những cung đường gồ ghề.

Hệ thống treo là một trong những bộ phận ảnh hưởng đến sự thoải mái, êm ái của xe ô tô. Việc các mẫu xe ô tô được trang bị hệ thống này làm giảm bớt sự rung lắc, dao động cho người ngồi trên xe trước những ngoại lực phản hồi từ mặt đường. Vì thế, các hãng xe hơi rất chú trọng đến việc lựa chọn hệ thống treo phù hợp cho thiết kế xe của mình.

Công dụng của hệ thống treo

Hệ thống treo trên xe ô tô mang lại những tác dụng chính như sau:

• Giảm xóc và rung động: Hấp thụ và triệt tiêu các dao động từ mặt đường, mang lại cảm giác êm ái và thoải mái cho người ngồi trên xe.
• Đảm bảo độ bám đường: Giúp bánh xe luôn tiếp xúc tốt với mặt đường, tăng khả năng bám đường và ổn định khi xe vào cua, phanh gấp hoặc tăng tốc.
• Bảo vệ khung gầm và các bộ phận khác: Giảm thiểu tác động của lực từ mặt đường lên khung gầm và các bộ phận khác của xe, giúp kéo dài tuổi thọ của xe.
• Nâng cao khả năng điều khiển xe: Giúp người lái kiểm soát xe tốt hơn, đặc biệt là khi di chuyển trên đường xấu hoặc trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Cấu tạo và các chi tiết của hệ thống treo ô tô

Cấu tạo một hệ thống treo ô tô cơ bản vẫn là 3 bộ phận chính. Dưới đây chúng tôi sẽ giúp bạn khám phá chi tiết các bộ phận này để hiểu rõ hơn về hệ thống treo trên xe của mình.

• Lò xo (Spring): Bộ phận đàn hồi chính, có khả năng biến dạng để hấp thụ năng lượng từ các dao động.
• Giảm chấn (Shock absorber): Bộ phận thủy lực hoặc khí nén, có tác dụng chuyển hóa động năng của dao động thành nhiệt năng, giúp giảm chấn động và ổn định xe.
• Thanh cân bằng (Stabilizer bar): Thanh kim loại nối giữa hai bánh xe cùng trục, giúp giảm độ nghiêng của thân xe khi vào cua.
• Khớp nối (Bushing): Bộ phận bằng cao su hoặc polyurethane, kết nối các bộ phận của hệ thống treo với nhau và với khung gầm, giúp giảm tiếng ồn và rung động.
• Bánh xe và lốp xe: Bánh xe và lốp xe cũng là một phần của hệ thống treo, giúp hấp thụ một phần nhỏ dao động từ mặt đường.

Nguyên lý hoạt động hệ thống treo trên ô tô

Về cơ bản, nguyên lý hoạt động của hệ thống treo là sự tương tác qua lại giữa các bộ phận như lò xo, giảm xóc, cần điều khiển… Khi xe di chuyển trên mặt đường không bằng phẳng, bánh xe sẽ tác động trực tiếp với các phần đường gồ ghề. Qua đó, những rung động sẽ được tạo ra. Lúc này lò xo sẽ nến và hấp thụ những rung động đó. Tiếp theo, bộ phận giảm xóc sẽ kiểm soát độ nảy lò xo, giúp ô tô không bị nảy lên quá mức. Đồng thời, hoạt động của cần điều khiển và thanh cân bằng giúp cho bánh xe thẳng đứng với khung xe, giúp hạn chế nguy cơ xe bị lật, đổ.

Đối với hệ thống treo độc lập

Trường hợp bánh trái của xe ô tô bị tác động bởi phần đường gồ ghề mà hệ thống treo độc lập không có sự kết nối giữa 2 bánh. Vì vậy, chuyển động nâng lên từ bánh xe trái sẽ không ảnh hưởng đến bánh phải.

Lực tác động từ mặt đường sẽ được lò xo nén và bộ giảm chấn ở phần giữa khớp nối với khung chính hấp thục. Độ cứng lò xo và giảm chấn sẽ duy trì lực ma sát của bánh xe với mặt đường để xe cân bằng và ổn định.

Đây là hệ thống treo ưu việt hơn cả và các xe hiện đại thường sẽ sử dụng hệ thống này. Tuy sẽ làm giá của hệ thống treo đắt hơn, nhiều chi tiết hơn nhưng độ êm ái cao hơn, hoạt động ổn định hơn.

Đối với hệ thống treo bán độc lập/phụ thuộc/cân bằng

Các hệ thống treo khác ngoài treo độc lập có bán độc lập, phụ thuộc và cân bằng. Trường hợp xe gặp tác động ở bánh xe bên trái như đã nói ở hệ thống treo độc lập phía trên. Cặp bánh xe đối diện nhau liên kết với nhau qua trục đặc hoặc trục sống có lò xo lá.

Vì thế bánh trái bị tác động thì bên phải cũng sẽ bị chịu tác động bởi lực từ mặt đường. Đồng thời lò xo lá sẽ duỗi ra và hấp thụ chấn động của 2 bánh. Hệ thống treo trên ô tô này hoạt động chủ yếu trên các xe vận tải. Bởi tính chắc chắn và giá thành sẽ rẻ hơn so với treo độc lập. Yếu điểm tất nhiên là cứng hơn, không êm ái bằng hệ thống treo độc lập.

Phân loại hệ thống treo phổ biến trên xe ô tô

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại hệ thống treo. Để có thể phân biệt, theo dõi các cách phân loại sau đây:

• Hệ thống treo phụ thuộc
• Hệ thống treo độc lập
• Hệ thống treo bán chủ động và chủ động

Hệ thống treo độc tập

Hệ thống treo độc lập cho phép mỗi bánh xe di chuyển lên xuống độc lập với bánh xe còn lại trên cùng trục. Điều này giúp giảm thiểu sự ảnh hưởng của các dao động từ mặt đường đến toàn bộ thân xe, đồng thời tăng cường độ bám đường và khả năng kiểm soát xe khi vào cua.

Cấu tạo

Hệ thống treo độc lập thường bao gồm các bộ phận chính sau:

• Tay đòn: Có thể là một hoặc nhiều tay đòn (thường là tay đòn trên và tay đòn dưới), có nhiệm vụ kết nối bánh xe với khung gầm xe.
• Lò xo cuộn (Coil spring): Bộ phận đàn hồi chính, hấp thụ và lưu trữ năng lượng từ các dao động.
• Giảm chấn (Shock absorber): Bộ phận thủy lực hoặc khí nén, có tác dụng chuyển hóa động năng của dao động thành nhiệt năng, giúp giảm chấn động và ổn định xe.
• Thanh cân bằng (Stabilizer bar): Thanh kim loại nối giữa hai bánh xe cùng trục, giúp giảm độ nghiêng của thân xe khi vào cua.
• Khớp nối (Bushing): Bộ phận bằng cao su hoặc polyurethane, kết nối các bộ phận của hệ thống treo với nhau và với khung gầm, giúp giảm tiếng ồn và rung động.

Nguyên lý hoạt động

Khi bánh xe gặp chướng ngại vật, lò xo sẽ bị nén lại và hấp thụ năng lượng từ dao động. Giảm chấn sẽ chuyển hóa động năng này thành nhiệt năng, giúp giảm chấn động và ổn định lại xe. Do mỗi bánh xe được treo độc lập, nên dao động của một bánh xe sẽ không ảnh hưởng nhiều đến bánh xe còn lại, giúp xe vận hành êm ái và ổn định hơn.

Ưu điểm

• Êm ái hơn: Do mỗi bánh xe di chuyển độc lập, hệ thống treo độc lập hấp thụ tốt hơn các rung động từ mặt đường, mang lại cảm giác lái êm ái và thoải mái hơn so với hệ thống treo phụ thuộc.
• Linh hoạt hơn: Mỗi bánh xe có thể thích ứng độc lập với địa hình, giúp xe bám đường tốt hơn, đặc biệt khi vào cua hoặc vượt qua các chướng ngại vật.
• Tăng khả năng xử lý: Giảm độ nghiêng của thân xe khi vào cua, giúp xe ổn định và dễ dàng kiểm soát hơn.
• Giảm trọng lượng: Hệ thống treo độc lập thường nhẹ hơn hệ thống treo phụ thuộc, giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

Nhược điểm

• Cấu tạo phức tạp hơn: Hệ thống treo độc lập có nhiều chi tiết hơn so với hệ thống treo phụ thuộc, do đó phức tạp hơn và đòi hỏi kỹ thuật bảo dưỡng cao hơn.
• Chi phí cao hơn: Do cấu tạo phức tạp, chi phí sản xuất và bảo dưỡng hệ thống treo độc lập thường cao hơn so với hệ thống treo phụ thuộc.
• Kém bền hơn: Các khớp nối và chi tiết nhỏ trong hệ thống treo độc lập dễ bị mòn và hư hỏng hơn so với hệ thống treo phụ thuộc.

Các loại hệ thống treo độc lập phổ biến

• Hệ thống treo MacPherson: Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, chi phí thấp, dễ bảo dưỡng, thường được ứng dụng rộng rãi trên các dòng xe du lịch cỡ nhỏ và trung bình.
• Hệ thống treo tay đòn kép (Double wishbone: Cung cấp khả năng kiểm soát bánh xe tốt hơn, ổn định hơn khi vào cua, độ bám đường cao, thường được ứng dụng trên các dòng xe thể thao, xe sang và xe đua.
• Hệ thống treo đa liên kết (Multi-link): Cung cấp sự êm ái và ổn định tốt nhất, khả năng điều chỉnh linh hoạt để phù hợp với nhiều loại xe và điều kiện vận hành, thường được ứng dụng trên các dòng xe sang trọng và xe hiệu suất cao.

Hệ thống treo phụ thuộc

Hệ thống treo phụ thuộc là loại hệ thống treo mà hai bánh xe cùng trục được liên kết với nhau bằng một trục cứng hoặc dầm. Khi một bánh xe di chuyển lên xuống, bánh xe còn lại cũng sẽ bị ảnh hưởng và di chuyển theo.

3+ hư hỏng thường gặp trên hệ thống treo ô tô

Lỗi hư hỏng ở bộ phận đàn hồi

Bộ phận đàn hồi của hệ thống treo ô tô thường gặp các lỗi hư hỏng sau đây:

• 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 đường xấu.
• Bộ phận đàn hồi bị gãy: Bộ phận đàn hồi bị hãy 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 hư hỏng ở bộ phận dẫn hướng

Bộ phận dẫn hướng thường gặp các lỗi hư hỏng như:

• Khớp trụ, khớp cầu… bị mòn
• Dầm cầu, nhíp lá, đòn giằng, bệ đỡ, bệ xoay… bị biến dạng
• Vấu tăng cứng, vấu giảm va, 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 hư hỏng ở bộ phận giảm chấn

Bộ phận giảm chấn trong hệ thống treo ô tô thường gặp các lỗi hư hỏng như sau:

• Xi lanh, piston bị mòn: Do dịch chuyển nhiều khi làm việc nên xi lanh, piston giảm chấn dễ bị mòn, làm hơ 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 bên ngoài lọt vào làm giảm dần tác dụng của giảm chấn.
• Dầu bị biến chất: Nếu bị nhiễm nước hay tạp chất từ bên ngoài, dầu sẽ bị biến chất làm giảm hiệu quả 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 can luôn đóng thù 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 là do bị thiếu dầu.
• Cao su liên kết bị hỏng: Sau thời gian dài 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 hay gặp va chạm mạnh, piston có thể bị cong khiến giảm chấn bị kẹt hoàn toàn.

Lỗi hư hỏng ở thanh ổn định

Thanh ổn định thường bị các lỗi hư hỏng như sau:

• Độ cứng giảm
• Gối tựa cao su bị nát
• Đòn liên kết bị trục trặc
• …

Các lỗi này thường 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…

Hướng dẫn kiểm tra hoạt động của hệ thống treo trên xe ô tô

Kiểm tra hoạt động của hệ thống treo ô tô được thực hiện theo các bước sau đây:

Bước 1: Lắng nghe tiếng ồn, cảm nhận tình trạng hoạt động của hệ thống treo

Nếu gầm xe có tiếng 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 tiếng ồn liên tục, xe chạy càng nhanh càng ồn thì có thể do vòng bi bánh xe hay lốp xe có vấn đề.

Bước 2: Kiểm tra độ đàn hồi

Thử nhấn mạnh các góc xe để xem hệ thống treo có còn độ nảy không. Nếu phuộc 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 thì khả năng có chi tiết nào đó trong hệ thống treo đã có vấn đề.

Để có thể kiểm tra chính xác lỗi hệ thống treo, bạn cần có kiến thức và kinh nghiệm nhất định. Vì thế, nếu thấy có dấu hiệu hư hỏng nào đó trong hệ thống treo, bạn nên đưa xe đến gara/showroom để được kiểm tra bởi các kỹ thuật viên chuyên nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

Nên lựa chọn loại hệ thống treo nào?

Khó có thể so sánh hệ thống treo nào là tốt hơn. Với mỗi loại hệ thống treo sẽ có những ưu điểm và nhược điểm nhất định phù hợp với từng loại xe khác nhau.

• Với những dòng xe tải hoặc xe có kết cấu khung rời thì sẽ phù hợp với hệ thống treo phụ thuộc.
• Với hệ thống treo trước của các xe nhỏ và vừa được thiết kế phổ biến với hệ thống treo độc lập, ví dụ như những dòng sedan.
• Trong khi đó các loại xe bán tải vừa đòi hỏi sự êm ái, vừa đòi hỏi khả năng chịu tải lớn thường được lắp đặt hệ thống treo sau đa liên kết…

Như vậy, với mỗi dòng xe cùng các đặc tính và yêu cầu vận chuyển khác nhau mà nhà sản xuất sẽ tính toán lựa chọn hệ thống treo phù hợp để đạt hiệu quả an toàn và trải nghiệm lái xe tốt nhất.

Có nên lắp đệm cao su giảm chấn ô tô không?

Trên thị trường hiện nay có một số loại đệm cao su giảm chấn được quảng cáo có tác dụng giúp hệ thống giảm xóc hoạt động hiệu quả hơn, xe của cua cân bằng tốt hơn, nâng chiều cao xe,… Tuy nhiên hiệu quả của nó có thực sự tốt như lời đồn hay không?

Theo các chuyên gia, hệ thống giảm xóc ô tô được nhà sản xuất xe thiết kế rất kỹ. Tại đó, họ đã tính toán chính xác lò xo cần bao nhiêu vòng xoắn, khoảng cách cần thiết cho mỗi vòng xoắn hay mỗi vòng xoắn có khả năng chịu bao nhiêu lực, độ đàn hồi của lò xo như thế nào là phù hợp…

Miếng cao su giảm chấn ô tô thực chất có tác dụng làm giảm độ nhún của lò xo. Khi xe chạy qua đường dằn xóc, lò xo giảm xóc sẽ bị nén lại. Nếu lắp thêm đệm giảm chấn ô tô chắn giữa hai vòng xoắn thì khi lò xo bị ép, khoảng cách giữa hai vòng xoắn này sẽ bị chặn lại, không nén được. Do đó, thay vì lực nén được phân bố đều cho các vòng xoắn trên lò xo thì lực nén sẽ bị dồn cho các vòng xoắn khác một cách tiêu cực. Điều khiến độ lò xo phải chịu tải cao hơn với cùng một dao động.

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

Nguyễn Hậu

Với 6 năm kinh nghiệm Content Marketing 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.