Khái niệm về hệ thống treo là gì và vai trò của nó trên xe ô tô là gì?

Khi mua xe, bạn có thể được người bán hàng giới thiệu về các loại hệ thống treo như MacPherson, tay đòn kép và nhiều loại khác. Nhưng bạn đã từng tự hỏi về hệ thống treo là gì, hoạt động và tác dụng ra sao chưa?

Hệ thống treo trên ô tô có chức năng gì?

Hệ thống treo là một phần quan trọng của xe ô tô, ảnh hưởng đến cảm giác lái của xe, có thể làm cho việc lái xe êm ái hoặc gặp phải sự xóc nảy, ổn định hoặc không ổn định. Nói một cách đơn giản, đây là phần giúp xe di chuyển trên mặt đường, đặc biệt là khi đi qua các địa hình khó khăn.

Hệ thống treo được sử dụng để liên kết khung hoặc vỏ xe với các cầu và có nhiệm vụ chính là giúp xe chuyển động mềm mại khi đi qua các địa hình không bằng phẳng. Ngoài ra, hệ thống treo cũng chịu trách nhiệm truyền tải lực và mômen từ bánh xe lên khung hoặc vỏ xe, đảm bảo sự đúng đắn về động học của bánh xe.

Một hệ thống treo cơ bản bao gồm 3 phần chính: Đàn hồi, giảm chấn và hướng dẫn.

Phần đàn hồi

Các loại bộ phận đàn hồi trên các xe hiện nay khá đa dạng như: Lá nhíp, lò xo, thanh xoắn hay khí nén trên các mẫu xe hạng sang. Chúng đều có tác dụng giúp bánh xe di chuyển một cách êm đều theo phương thẳng đứng, đảm bảo sự êm ái của xe khi di chuyển.

Bộ phận này có nhiệm vụ hấp thụ các tác động từ mặt đường, giảm nhẹ ảnh hưởng lên khung xe, tạo điều kiện cho bánh xe di chuyển. Bộ phận đàn hồi sẽ nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe, giúp xe di chuyển một cách êm ái, không gây khó chịu cho hành khách. Các dạng bộ phận đàn hồi bao gồm:

• Nhíp: thường được sử dụng trên xe tải vì chịu được tải cao nhưng độ êm dịu thấp
• Lò xo: thường được sử dụng trên xe con nhờ công nghệ đơn giản, độ êm dịu tốt tuy nhiên khó bố trí
• Thanh xoắn: được sử dụng trên nhiều dòng xe con, công nghệ chế tạo phức tạp nhưng dễ bố trí, độ êm dịu cũng tốt
• Khí nén: thường được sử dụng trên xe hơi hạng sang, xe tải hoặc xe bus
• Cao su: loại này ít gặp nhất trong tất cả các dạng của bộ phận đàn hồi

Bộ phận giảm chấn

Có nhiệm vụ giảm nhẹ các dao động của bánh xe và khung xe một cách nhanh chóng, đảm bảo cho bánh xe bám đường tốt hơn, cảm giác lái êm ái hơn và chuyển động ổn định hơn. Bộ phận giảm chấn này còn được gọi là giảm xóc hoặc phuộc. Người ta thường nghe giảm xóc lò xo là hệ thống treo sử dụng lá nhíp. Hệ thống giảm xóc lò xo sử dụng lò xo làm bộ phận giảm chấn. Ngoài ra, có các loại giảm xóc dầu, giảm xóc gas và giảm xóc hơi được phân biệt dựa trên cấu trúc của bộ phận giảm chấn thủy lực.

Bộ phận giảm chấn có 2 loại:

• Giảm chấn thủy lực: Phổ biến trên hầu hết các dòng xe hiện nay, sử dụng ma sát giữa các lớp dầu lỏng để giảm nhẹ các dao động. Loại này cũng được chia thành 2 loại nhỏ là giảm chấn dạng ống và giảm chấn dạng đòn.
• Giảm chấn ma sát: Sử dụng ma sát giữa các lá nhíp để giảm chấn cho xe. Loại này không phổ biến lắm do không đảm bảo tính ổn định cao.

Hầu hết các xe hiện nay đều sử dụng hệ thống giảm chấn thủy lực, bao gồm một hệ thống piston và xi-lanh. Một số ít xe sử dụng giảm chấn cơ là các lá nhíp. Bộ phận này giúp làm giảm dao động của bánh xe và thân xe để đảm bảo bánh xe bám đường tốt, giúp xe di chuyển một cách ổn định và không bị rung lắc quá mạnh.

Bộ phận dẫn hướng

Đúng như tên gọi, bộ phận này chịu trách nhiệm dẫn hướng, giữ cho xe di chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng, di chuyển ổn định, đầm chắc và mượt mà. Ngoài ra, bộ phận này còn nhận và truyền lực, momen giữa bánh xe và khung vỏ xe.

Có 2 kiểu dẫn hướng chính là sử dụng nhíp (đối với xe tải) và sử dụng các cơ cấu tay đòn (xe con). Sự bố trí và sắp xếp các tay đòn sẽ tạo ra các loại hệ thống treo khác nhau như hệ thống treo MacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liên kết (multi-link),…

Các loại hệ thống treo trên ô tô

Hệ thống treo thường được chia thành 2 loại chính là treo độc lập và treo phụ thuộc.

Hệ thống treo phụ thuộc

Cấu trúc treo phụ thuộc là điểm nổi bật trên các xe tải và SUV khung gầm rời ở Việt Nam. Ví dụ, Toyota Fortuner - Hilux, Ford Everest - Ranger, Chevrolet Trailblazer - Colorado, Isuzu Mu-X - D-Max, Nissan Xterra - Navara đều áp dụng cấu trúc này.

Để nâng cao giá trị của xe, các hãng đưa ra các biến thể cao cấp với các hệ thống treo độc đáo. Ví dụ, Ford Ranger Raptor sử dụng kết nối Watt và hệ thống phuộc thủy lực của Fox. Nissan Navara phiên bản EL cũng áp dụng hệ thống treo đa liên kết.

Ưu điểm của cấu trúc treo phụ thuộc là đơn giản, ít linh kiện, dễ bảo trì và chi phí thấp. Mặc dù đơn giản, nhưng vật liệu của nó thường cứng cáp, chịu tải tốt, giải thích tại sao nó thích hợp cho xe tải, SUV lớn ở Việt Nam.

Tuy nhiên, cấu trúc này cũng có nhược điểm như không êm ái và gây trượt bánh khi vào cua ở tốc độ cao, có thể gây tai nạn.

Hệ thống treo độc lập giúp bánh xe có thể di chuyển độc lập với nhau, kiểm soát dao động từ mặt đường lên khung vỏ xe tốt hơn.

Các kiểu hệ thống treo độc lập phổ biến như treo MacPherson, treo tay đòn kép (double wishbone), treo đa liên kết (multi-link),...

Hệ thống treo độc lập

Treo MacPherson (1 càng chữ A) được thiết kế đơn giản, giúp việc lắp ráp nhanh chóng, giảm chi phí sản xuất và tạo thêm không gian cho khoang động cơ hẹp. Đây là loại hệ thống treo phổ biến nhất trên các xe ô tô.

Treo tay đòn kép (2 càng chữ A) khác biệt với treo MacPherson ở bộ phận điều hướng, giúp cảm giác lái vào cua tốt hơn. Tuy nhiên, hệ thống này phức tạp hơn và đắt đỏ trong việc bảo dưỡng.

Treo đa liên kết (Multi-Link) tiến bộ từ treo tay đòn kép, sử dụng ít nhất 3 cần bên và 1 cần dọc, giữ các cần này luôn ở trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong. Loại treo này được sử dụng phổ biến cho cả hệ thống treo trước và sau.

So với treo phụ thuộc, treo độc lập có khả năng bám đường cao hơn, tính êm dịu cao. Tuy nhiên, cấu trúc và bảo dưỡng của nó phức tạp hơn.

Hệ thống treo độc lập được sử dụng rộng rãi trên ô tô. Các mẫu xe tiêu biểu như Honda Civic, Honda CR-V, Toyota Camry, Mercedes C-class, Mercedes GLE-class đều sử dụng các cấu hình treo đa dạng.

Hệ thống treo bán độc lập​

Hệ thống treo này cho phép hai bánh xe chuyển động tương đối độc lập, thường sử dụng thanh xoắn kết hợp với thanh cân bằng. Loại treo này thường được áp dụng ở cầu sau của một số mẫu xe như Toyota Corolla Altis, Toyota Vios.

Hệ thống treo cân bằng

Hệ thống treo cân bằng chỉ được áp dụng trên các xe tải có 3 cầu trở lên. Nó được đặt giữa 2 cầu chủ động để tăng khả năng chịu tải trọng cho xe.