Hệ thống gầm ô tô (automobile chassis system) là một hệ thống phức hợp bao gồm nhiều bộ phận quan trọng như hệ thống hộp số, cầu xe, hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống phanh, lốp và bánh xe. Sự phối hợp nhịp nhàng và chính xác giữa các bộ phận này tạo nên một hệ thống gầm hoàn chỉnh, đóng vai trò then chốt trong việc vận hành của một chiếc ô tô.
Theo thống kê, hơn 70% các sự cố và tai nạn giao thông liên quan đến ô tô có nguyên nhân từ các hư hỏng và lỗi kỹ thuật của hệ thống gầm.
Chức năng chính của hệ thống gầm là nâng đỡ và chịu tải, đảm bảo an toàn và đem lại sự thoải mái cho người dùng, đồng thời quyết định đến hiệu suất hành trình xe ô tô. Hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống gầm giúp phát hiện sớm các bất thường, tránh sự cố, vận hành an toàn trên mọi địa hình,…
Vì vậy, dù bạn là một tài xế, thợ sửa chữa ô tô hay đơn giản chỉ là người yêu thích “xế hộp”, thì bài viết này cũng rất hữu ích và thiết thực. Cùng tham khảo nhé.
Hệ thống gầm ô tô là bộ phận vô cùng quan trọng trên một chiếc xe, chúng có vai trò nâng đỡ và kết nối các bộ phận khác trên xe lại với nhau. Từ đó giúp toàn bộ các bộ phận, hệ thống của 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 như sau:
Hệ thống hộp số, hệ thống cầu xe, hệ thống treo, hệ thống lái, hệ thống phanh, lốp và bánh xe là những chi tiết quan trọng nhất trong hệ thống gầm ô tô.
Hệ thống hộp số là một bộ phận có nhiệm vụ chính là truyền sức mạnh (mô-men xoắn) từ động cơ đến các bánh xe, đồng thời thay đổi tỷ số truyền để phù hợp với các điều kiện vận hành khác nhau của xe.
Cấu tạo
Mục đích chính của hộp số là truyền lực động cơ phù hợp với các chế độ tải cụ thể của ô tô. Có 4 loại hộp số chính: Hộp số sàn, hộp số tự động, hộp số vô cấp CVT, Hộp số ly hợp kép.
Hộp số sàn (Manual Transmission – MT) hay còn được gọi là số tay có nhiệm vụ nối và ngắt công suất và thay đổi sự kết hợp giữa các bánh răng ăn khớp với nhau. Kết quả là nó có thể thay đổi được lực truyền động, tốc độ quay và chiều quay.
Bao gồm phần hộp số có gắn một bộ vi sai, được sử dụng trên xe có cầu trước chủ động và xe có động cơ đặt giữa cầu sau chủ động.
Hộp số tự động (Automatic Transmission – AT) bao gồm một biến mô, một bộ bánh răng hành tinh và hệ thống điều khiển thuỷ lực. Nó dùng áp suất thuỷ lực để tự động chuyển số cho phù hợp với tốc độ xe, góc mở bướm ga. Do vậy không cần chuyển số như hộp số thường. Trong hộp số tự động sẽ không có ly hợp. Việc điều khiển chuyển số do hệ thống ECT thực hiện.
Hộp số tự động vô cấp (Continuously Variable Transmission – CVT), đây là loại hộp số ô tô có khả năng làm thay đổi tỷ số truyền lực mà không phải chia theo từng cấp số.
Hộp số ly hợp kép (Dual-Clutch Transmission – DCT) là loại hộp có cấu tạo giống hộp số sàn với hệ thống bánh răng. Tuy nhiên, thay vì sử dụng cần gạt tay, DCT sẽ chuyển số tự động với bộ điều khiển tương tự hộp số tự động truyền thống. Đồng thời, thông qua ly hợp, bộ điều khiển sẽ sử dụng tín hiệu cảm biến để chi phối các bánh răng nhằm giúp thay đổi tỷ số truyền động của xe.
Nguyên lý
Khi người lái nhấn bàn đạp ly hợp, động cơ sẽ tách rời khỏi hộp số, cho phép chuyển số mà không gây va đập. Khi thả ly hợp, mô-men xoắn từ động cơ sẽ được truyền qua các cặp bánh răng trong hộp số tới bánh xe, giúp xe di chuyển với tốc độ và lực kéo phù hợp.
Chức năng
Hộp số giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và tăng khả năng tăng tốc của xe. Ngoài ra, hộp số còn cho phép xe vận hành ở nhiều dải tốc độ khác nhau, từ tốc độ thấp khi khởi hành đến tốc độ cao khi di chuyển trên đường trường.
Cầu xe là một bộ phận hình cầu nằm giữa trục nối hai bánh xe sau ( hoặc bánh xe trước) của ô tô, trong đó có chứa một hệ thống bánh răng là bộ “vi sai”. Bộ vi sai được nối với hai đầu bằng 2 láp ngang và nối với động cơ bằng một ống hình trụ gọi là láp dọc.
Cấu tạo
Cấu tạo của hệ thống cầu xe gồm 4 bộ phận chính: Trục các đăng, vỏ bộ vi sai, bánh răng hành tinh và bộ phận bán trục trong và ngoài.
Cụ thể:
Nguyên lý
Khi xe di chuyển, mô-men xoắn từ hộp số được truyền qua trục các-đăng tới cầu sau. Tại đây, vi sai phân phối lực đều cho hai bánh xe, cho phép chúng quay với tốc độ khác nhau khi vào cua. Ở cầu trước, khớp các-đăng cho phép truyền động và đánh lái đồng thời.
Chức năng
Hệ thống cầu xe đảm bảo truyền lực từ động cơ tới bánh xe một cách hiệu quả, đồng thời cho phép xe vào cua trơn tru và ổn định. Cầu trước và cầu sau cũng góp phần quan trọng trong việc đảm bảo độ bám đường và khả năng cân bằng của xe.
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.
Cấu tạo
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:
Nguyên lý
Khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề, lò xo hấp thụ các xung lực và rung động từ mặt đường, trong khi giảm chấn có nhiệm vụ tiêu tán năng lượng và hạn chế dao động của thân xe. Các bộ phận khác như thanh cân bằng và khớp cầu giúp ổn định thân xe và đảm bảo độ bám đường.
Chức năng
Thông qua sự kết hợp ăn ý giữa 3 bộ phận chính, 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.
Hệ thống lái là hệ thống chủ chốt thuộc hệ thống khung gầm xe ô tô, 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.
Cấu tạo
Hệ thống lái được cấu tạo bởi 3 bộ phận chính là cơ cấu dẫn động lái, cơ cấu lái và cơ cấu trợ lực 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.
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.
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.
Nguyên lý
Cơ chế hoạt động của hệ thống 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:
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.
Cơ cấu bánh răng – thanh răng có trợ lực được cấu tạo bởi một xilanh 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.
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.
Chức năng
Hệ thống lái cho phép người lái điều khiển hướng di chuyển của xe một cách chính xác và an toàn. Một hệ thống lái tốt sẽ đảm bảo phản hồi nhanh, chính xác và nhẹ nhàng, giúp người lái dễ dàng điều khiển xe trong mọi tình huống.
Hệ thống phanh 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.
Cấu tạo
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:
Nguyên lý
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 xi lanh của bánh xe, đồng thời đẩy piston 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.
Chức năng
Hệ thống phanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho xe và hành khách. Một hệ thống phanh hiệu quả sẽ giúp xe giảm tốc độ hoặc dừng lại một cách nhanh chóng và ổn định, ngay cả trong điều kiện thời tiết xấu hoặc khi xe đang di chuyển với tốc độ cao.
Lốp và bánh xe 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.
Cấu tạo
Lốp xe là bộ phận duy nhất tiếp xúc trực tiếp với mặt đường, được làm từ cao su tổng hợp và có cấu trúc gồm nhiều lớp như lớp vỏ, lớp tanh, lớp thân và lớp đế. Bánh xe gồm vành và moay-ơ, được gắn chặt vào trục xe và có nhiệm vụ nâng đỡ trọng lượng của xe cũng như truyền lực từ hệ thống truyền động tới mặt đường
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 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 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.
Đây là một loại cao su gia cường có mặt cắt ngang hình tam giác. Được sử dụng để tăng độ cứng của hạt.
Vậy liệu để gia cường hình vòng được tạo ra bằng cách bó nhiều dây thép lại với nhau.
Lớp lót bên trong là các lớp cao su có khả năng chống di chuyển không khí cao.
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.
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 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.
Nguyên lý
Khi xe di chuyển, lốp xe biến dạng và tạo ra lực ma sát với mặt đường, giúp xe bám đường và chuyển động ổn định. Đồng thời, lốp xe cũng hấp thụ một phần xung lực và rung động từ mặt đường, góp phần cải thiện độ êm ái và thoải mái cho hành khách.
Chức năng
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.
Hệ thống gầm ô tô hoạt động dựa trên nguyên lý tương tác giữa các bộ phận để nâng đỡ và kết nối các chi tiết trên xe, đảm bảo quá trình khởi động, di chuyển, vượt địa hình,… được an toàn.
4 chức năng chính của hệ thống gầm là nâng đỡ và chịu tải, đảm bảo an toàn, đem lại sự thoải mái và quyết định đến hiệu suất hành trình xe ô tô.
Nâng đỡ và chịu tải: Khung gầm là bộ phận chịu lực chính, đảm bảo khả năng nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe, bao gồm cả động cơ, thân xe, hành khách và hàng hóa. Khả năng chịu tải được tính toán kỹ lưỡng bởi nhà sản xuất để đảm bảo an toàn và độ bền của xe.
Đảm bảo an toàn:
Mang lại sự thoải mái: Hệ thống treo có nhiệm vụ hấp thụ các rung động và chấn động từ mặt đường, mang lại cảm giác êm ái và thoải mái cho người ngồi trong xe. Các công nghệ giảm chấn tiên tiến ngày càng được áp dụng để nâng cao trải nghiệm lái xe.
Ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành:
Bạn nên kiểm tra độ mòn của lốp xe định kỳ và thay lốp khi độ sâu gai lốp dưới 1,6mm. Ngoài ra, các dấu hiệu cần thay lốp ô tô bạn cần lưu ý như nứt nẻ, phồng rộp hoặc mòn không đều.
Việc kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống treo định kỳ là rất cần thiết để đảm bảo xe vận hành êm ái và an toàn. Bạn nên kiểm tra các bộ phận như lò xo, giảm chấn và các khớp nối để phát hiện các dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng, và thay thế khi cần thiết.
Việc nâng cấp hệ thống phanh tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng của bạn. Nếu bạn thường xuyên di chuyển trong điều kiện thời tiết xấu hoặc trên địa hình đồi núi, việc nâng cấp hệ thống phanh có thể giúp cải thiện khả năng phanh và an toàn. Tuy nhiên, hãy tham khảo ý kiến của các chuyên gia trước khi quyết định nâng cấp.
Việc thay dầu hộp số định kỳ là cần thiết để đảm bảo hộp số hoạt động trơn tru và bền bỉ. Tùy thuộc vào loại hộp số và điều kiện sử dụng, khoảng cách thay dầu hộp số có thể khác nhau. Hãy tham khảo sách hướng dẫn sử dụng của xe hoặc hỏi ý kiến của các chuyên gia để biết thời điểm thay dầu hộp số phù hợp.
Xem thêm các dấu hiệu cần thay dầu hộp số qua bài viết: 5 dấu hiệu thay dầu hộp số ô tô & các lưu ý quan trọng.
Thanh Phong Auto là một đơn vị uy tín chuyên cung cấp dịch vụ bảo dưỡng và bảo trì hệ thống điện xe ô tô tại TP.HCM.
Lợi ích khi bảo dưỡng, bảo trì xe ô tô tại Thanh Phong Auto:
Với những ưu điểm trên, Thanh Phong Auto là một lựa chọn đáng tin cậy cho các chủ xe có nhu cầu bảo dưỡng, bảo trì hệ thống gầm ô tô tại TP.HCM. Liên hệ hotline của Thanh Phong Auto để được hỗ trợ chu đáo và sở hữu một chiếc xe tải chất lượng với mức giá cạnh tranh nhé.
Hy vọng với những thông tin trên, bạn sẽ nắm thêm nhiều thông tin hữu ích về hệ thống gầm trên ô tô, đảm bảo an toàn và hiệu quả khi sử dụng xe.
Báo Giá Dịch Vụ Tại Thanh Phong Auto:
*Các dòng xe mà chúng tôi có thợ chuyên: Mercedes, BMW, Audi, Lexus, Toyota, Honda, Mazda, Mitsubishi, Kia, Daewoo, Hyundai,Ford, Nissan, Volkswagen, Porsche, Chevrolet, Rand Rover, Innova, Fortuner, Vios, Fiat, Bugatti, Ferrari, Bentley, Hummer, Chrysler, Dodge, Renault, Cadillac, Volvo, Subaru, Daihatsu, Ssangyong, Roll-Royce, Peugeot, Smart Fortwo, Tobe M’car, Luxgen, Zotye, Haima, Geely, Baic, Hongqi, Cmc, Mini Cooper, Buick, Opel, Acura, Aston Martin, Vinfast, TQ Wuling, BYD.
ĐỂ LẠI LỜI BÌNH