Mẹo & Hướng dẫn
Chức năng và bảo trì hệ thống treo ô tô
Ngày 29 tháng 7 năm 2021
Chia sẻ:
Nguyên tắc cốt lõi
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống treo nâng đỡ thân xe và giữ cho lốp xe bám chắc vào mặt đường.
Hệ thống treo tồn tại vì hai lý do: để giảm thiểu sự gồ ghề của mặt đường, giúp việc lái xe thoải mái hơn, và để giữ cho lốp xe tiếp xúc với mặt đường khi xe di chuyển trên những bề mặt không bằng phẳng. Đối với những người lái xe chú trọng đến khả năng điều khiển, việc cải thiện hệ thống treo có một mục đích rõ ràng: cải thiện khả năng kiểm soát.
Lò xo giảm xóc thường là lò xo xoắn vì chúng dễ chế tạo, hiệu quả và giá thành rẻ. Trong vật lý, lò xo lưu trữ năng lượng. Khi một lực cố định tác dụng lên lò xo, nó sẽ biến dạng. Khi lực được loại bỏ, lò xo có xu hướng trở lại trạng thái ban đầu.
Tuy nhiên, khi lò xo đàn hồi trở lại, biên độ dao động có thể vượt quá chiều dài ban đầu của nó. Lực ma sát và bộ giảm xóc sẽ làm chậm dao động tự do của lò xo. Đó là lý do tại sao bộ giảm xóc rất cần thiết: nó kiểm soát chuyển động của lò xo sau va chạm.
Lò xo điển hình là lò xo tuyến tính. Điều đó có nghĩa là độ nén và biến dạng dưới tác dụng của lực tuân theo định luật Hooke: F=KXTrong đó F là lực tác dụng, K là hệ số đàn hồi và X là độ biến dạng. Ví dụ, nếu một lò xo tuyến tính mang 40kg Nó bị nén đi 1 cm, cứ mỗi 40kg trọng lượng tăng thêm sẽ làm tăng độ nén thêm 1 cm nữa.
Trong điều kiện sử dụng thực tế, lò xo giảm xóc phải chịu nhiều hơn là chỉ tải trọng thẳng đứng đơn thuần. Ngay cả khi lò xo được kéo giãn hết cỡ, nó vẫn chịu áp lực để giữ cố định trên xe. Trong thiết kế hệ thống treo lò xo-giảm xóc thông thường, lò xo nâng đỡ thân xe và hấp thụ các tác động từ mặt đường gồ ghề cũng như các lực từ gia tốc, giảm tốc, phanh và vào cua.
Điều quan trọng nhất là giữ cho lốp xe luôn tiếp xúc với mặt đường trong khi kiểm soát độ rung. Cải thiện sự tiếp xúc giữa lốp xe và mặt đường là yếu tố hàng đầu khi cố gắng cải thiện khả năng điều khiển xe.
Hành vi mùa xuân
Vai trò của các suối
Độ cứng của lò xo ảnh hưởng đến sự thoải mái, độ bám đường, chiều cao thân xe và khả năng điều khiển.
Chức năng chính của lò xo là duy trì sự thoải mái cho xe và giữ cho lốp xe luôn tiếp xúc hoàn toàn với mặt đất. Sử dụng lò xo không phù hợp có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cả chất lượng lái và khả năng điều khiển xe.
Nếu lò xo quá cứng, hệ thống treo sẽ không hoạt động đúng cách. Hệ thống lò xo cứng có thể làm giảm sự thoải mái và khả năng điều khiển cùng một lúc. Khi xe đi qua bề mặt không bằng phẳng, lốp xe có thể bị nhấc khỏi mặt đất. Nếu điều này xảy ra trong quá trình tăng tốc, phanh hoặc vào cua, xe sẽ mất độ bám đường.
Nếu lò xo quá mềm, hệ thống treo có thể bị chạm đáy, nghĩa là hết hành trình. Nếu hiện tượng chạm đáy xảy ra khi vào cua, hệ số đàn hồi của lò xo sẽ trở nên vô hạn vì không còn chỗ để nén nữa. Sự chuyển trọng lượng tức thời sau đó có thể gây mất độ bám đường.
Hành trình giảm xóc dài có thể giúp tránh hiện tượng chạm đáy, nhưng thân xe sẽ cao hơn. Thân xe cao hơn đồng nghĩa với trọng tâm cao hơn, và trọng tâm cao hơn có tác động quyết định đến khả năng điều khiển. Vì lý do đó, giảm xóc quá mềm có thể tạo ra những trở ngại trong việc điều khiển xe.
Nếu mặt đường hoàn toàn bằng phẳng, hệ thống treo và lò xo sẽ không cần thiết. Khi đường gồ ghề hơn, cần có lò xo mềm hơn để giúp lốp xe bám đường tốt hơn, và hành trình của lò xo phải được tăng lên. Độ gồ ghề của mặt đường quyết định độ cứng của lò xo, nhưng độ mềm của lò xo cần thiết là một vấn đề quan trọng thường đòi hỏi kinh nghiệm từ các nhà sản xuất ô tô và các đội đua.
Nhìn chung, lò xo mềm hơn mang lại sự thoải mái và độ bám đường tốt hơn trên những con đường gồ ghề. Tuy nhiên, chúng có thể khiến hệ thống treo lắc lư nhiều hơn trên những con đường bằng phẳng, ảnh hưởng đến khả năng điều khiển. Ở những xe có các bộ phận khí động học mạnh, lò xo mềm cũng có thể gây ra sự thay đổi độ cao ở tốc độ cao, dẫn đến đặc tính điều khiển khác nhau ở tốc độ thấp và cao.
Lò xo có hai chức năng chính: chúng làm giảm chấn cho hệ thống treo hoặc khung gầm khỏi mặt đất để duy trì sự thoải mái, và chúng giúp giữ cho lốp xe bám đường khi xe di chuyển trên bề mặt không bằng phẳng. Hai mục tiêu này có thể mâu thuẫn nhau, vì vậy có thể cần các hệ số đàn hồi khác nhau.
Một cách để cân bằng các mục tiêu này là sử dụng lò xo có hệ số đàn hồi phức hợp, còn được gọi là lò xo tăng dần. Lò xo tăng dần làm tăng hệ số lực đàn hồi khi lò xo bị nén. Chúng khó thiết kế và chế tạo, nhưng chúng có thể kết hợp độ mềm ban đầu với khả năng chịu nén mạnh hơn.
Trên những con đường gồ ghề, lò xo mềm ban đầu giúp cải thiện độ bám đường của lốp. Khi độ nén tăng lên, hệ số đàn hồi tăng giúp duy trì sự ổn định của thân xe và ngăn hệ thống treo hoặc lò xo bị chạm đáy. Điều này cho phép sử dụng lò xo có chiều cao thấp hơn để giảm trọng tâm trong khi vẫn duy trì hành trình giảm xóc ngắn mà không bị chạm đáy.
Để tạo ra lò xo đàn hồi tăng dần, hệ số đàn hồi phải thay đổi khi bị nén. Nhiều lò xo đàn hồi tăng dần sử dụng lò xo có bước xoắn không đều hoặc lò xo có đường kính khác nhau. Khi lò xo có bước xoắn không đều bị nén, một phần các vòng xoắn tiếp xúc với nhau, làm thay đổi số vòng xoắn hiệu dụng và hệ số đàn hồi K. Một cách trực tiếp khác để thay đổi hệ số đàn hồi là thay đổi đường kính của các vòng xoắn trên và dưới.
Ghi chú sửa đổi
Điều chỉnh lò xo
Việc thay đổi hệ thống treo có thể cải thiện khả năng điều khiển nhưng cũng làm thay đổi nhiều đặc tính của xe.
Mục đích chính của việc điều chỉnh lò xo là để cải thiện khả năng điều khiển, thường bằng cách sử dụng lò xo cứng hơn hoặc ngắn hơn. Lò xo kiểm soát nhiều yếu tố liên quan đến khả năng điều khiển, vì vậy việc thay đổi lò xo có thể tạo ra những thay đổi phức tạp trong hành vi của xe.
Tăng độ cứng của hệ thống treo có thể cải thiện khả năng chống lật và giảm hiện tượng nghiêng thân xe khi vào cua. Giảm chiều cao xe sẽ làm giảm trọng tâm, giảm sự chuyển trọng lượng khi vào cua và có thể cải thiện độ ổn định. Chiều cao thấp hơn cũng có thể tạo ra hiệu ứng thẩm mỹ mong muốn.
Đồng thời, việc điều chỉnh lò xo không nên chỉ được coi là một thay đổi về mặt hình thức. Bởi vì lò xo ảnh hưởng đến sự thoải mái, độ bám đường, hành trình hệ thống treo, hiện tượng chạm đáy và tiếp xúc giữa lốp xe với mặt đường, nên bất kỳ thay đổi nào cũng cần xem xét đến điều kiện đường xá và cách sử dụng thực tế của xe.
Khắc phục sự cố và bảo trì
Khắc phục sự cố
Lắng nghe xem có tiếng động bất thường nào không và kiểm tra tình trạng giảm xóc.
Một hiện tượng hỏng hóc thường gặp là khi xe chạy và rung lắc lên xuống, hệ thống treo phát ra tiếng kêu lách cách hoặc tiếng đập thình thịch. Điều này thường cho thấy hệ thống treo không hoạt động đúng cách, đặc biệt khi tiếng ồn lớn hơn trên những đoạn đường gồ ghề.
Các nguyên nhân thường gặp gây hỏng hệ thống treo
- Hư hỏng bộ giảm xócBộ giảm xóc có thể bị hỏng bên trong hoặc rò rỉ dầu.
- Ống giảm xóc bị hỏngỐng bọc bị hỏng có thể gây ra tiếng ồn và độ lỏng lẻo.
- Bu lông buộc lỏngCác chi tiết kim loại bị lỏng có thể gây ra chuyển động và âm thanh bất thường.
Bộ giảm xóc bình thường sẽ nóng khi hoạt động. Nếu nó không nóng lên, hoặc nếu phát hiện rò rỉ dầu, bộ giảm xóc có thể bị hỏng. Trong quá trình kiểm tra, cũng cần kiểm tra tình trạng của ống lót giảm xóc. Nếu ống lót bị hỏng, cần thay thế cùng với bộ giảm xóc kịp thời.
Hệ thống treo nằm giữa các bánh xe và thân xe. Nó chịu lực cho thân xe và hấp thụ rung động để mang lại sự thoải mái khi lái xe. Nó cũng ảnh hưởng đến khả năng vượt địa hình, độ ổn định và hiệu suất bám đường. Hệ thống này bao gồm bộ giảm xóc, lò xo, thanh chống lật, thanh nối và các bộ phận cơ khí khác.
Nếu thân xe nghiêng quá nhiều khi vào cua gấp, các bộ phận như giảm xóc, thanh ổn định hoặc cơ cấu dẫn hướng có thể bị hư hỏng. Những triệu chứng này cần được kiểm tra thay vì bỏ qua, vì tình trạng hệ thống treo ảnh hưởng trực tiếp đến độ êm ái và ổn định của xe.
Bản tóm tắt
Hệ thống treo tốt sẽ cân bằng giữa sự thoải mái, độ bám đường của lốp và khả năng kiểm soát.
Hệ thống treo ô tô không chỉ đơn thuần là một tập hợp các lò xo và giảm xóc. Nó nâng đỡ thân xe, hấp thụ các tác động từ mặt đường, giữ cho lốp xe bám chắc mặt đất, và ảnh hưởng đến sự thoải mái, ổn định, khả năng vượt địa hình, độ bám đường và khả năng điều khiển.
Hiểu rõ độ cứng của lò xo, hành vi của lò xo khi vận hành, tình trạng giảm xóc, các âm thanh bất thường và việc kiểm tra phanh liên quan sẽ giúp dễ dàng phát hiện sự cố sớm và duy trì khả năng vận hành an toàn của xe trên đường thực tế.
