Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-1-

Gầm xe
Khái quát


Chương này trình bày về cấu tạo và hoạt động của các bộ phận của hệ thống gầm xe.


•
Gầm xe
•
Hệ thống treo
•
Hệ thống lái
•
Hệ thống phanh
•
Lốp xe
•
Vành
Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-2-

Hệ Thống Gầm

Hệ Thống Gầm
Cùng với các chi tiết bên ngoài, chi tiết bên trong

và động cơ, hệ thống gầm cấu thành ôtô. Nó quản
lý các chức năng lái xe, quay vòng và dừng xe.




1. Hệ thống treo
Đỡ các cầu xe để đảm bảo chuyển động êm dịu.

Hệ thống treo trước
Hệ thống treo sau

2. Hệ thống lái
Thay đổi hướng chuyển động của xe.












Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-3-


3. Hệ thống phanh
Giảm tốc độ hay dừng xe.

Phanh chân
Phanh đỗ



4. Lốp và bánh xe
Đỡ xe thông qua tiếp xúc với mặt đường.


(1/1)
Hệ Thống Treo

Hệ Thống Treo
Hệ thống treo nối các bánh xe với thân xe hay
khung xe để đỡ lấy xe.
•
Nâng cao tính êm dịu bằng việc giảm chấn
động từ mặt đường truyền qua lốp.
•
Đảm bảo tính ổn định chuyển động.
Hệ thống treo trước
Hệ thống treo sau
Lò xo
Giảm chấn
Thanh ổn định
Khớp cầu


(1/2)








Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-4-

Các loại lò xo
Chức năng của lò xo là hấp thụ chấn động từ
mặt đường và giảm rung động truyền đến thân
xe.

Lò xo trụ
Lò xo trụ ngoài trọng lượng nhẹ còn rất ưu việt
trong việc giảm chấn động, mang lại tính êm dịu
chuyển động tuyệt vời. Nó được dùng chủ yếu
trên các xe du lịch.

Lò xo lá (nhíp)
Ngoài tác dụng như một lò xo nó còn có tác dụng
như một cánh tay đỡ cầu xe, Nó có độ bền cao,
nhưng tính êm dịu chuyển động kém do trọng
lượng nặng, cấu tạo vững chắc. Nó được dùng chủ
yếu trên xe tải.












Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-5-

Lò xo loại thanh xoắn
Một loại lò xo sử dụng tính đàn hồi của thanh
thép chống lại sự xoắn. Nó được sử dụng trên xe
tải do nó có cấu tạo đơn giản và tính êm dịu tốt.

(2/2)
Giảm Chấn

Giảm chấn hạn chế sự chuyển động của lò xo bằng
lực cản của dầu chảy qua một khe tiết lưu trong
píttông. Chúng cũng hấp thụ rung động của thân xe
và mang lại tính êm dịu chuyển động.
Píttông
Van
Lỗ tiết lưu

Lò xo
Giảm chấn


(1/1)








Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-6-

THAM KHẢO:
Các loại giảm chấn
Giảm chấn được phân loại dựa vào hoạt động, cấu
tạo và môi chất làm việc của chúng.

Phân loại theo hoạt động
Phân loại theo cấu tạo
Phân loại theo môi chất làm việc

(1/1)
Phân loại theo hoạt động
Giảm chấn tác dụng đơn
Loại giảm chấn này hấp thụ dao động của lò xo khi

giảm chẫn bị giãn ra, nhưng dập tắt dao động khi
nó bị nén lại.
Giảm chấn tác dụng kép
Loại giẩm chấn này hấp thụ dao động của lò xo cả
khí giảm chấn bị kéo giãn ra và nén lại.

Lỗ tiết lưu
Van
Dầu

Phân loại theo cấu tạo
Giảm chấn loại ống đơn
Loại này chỉ có một xylanh (không có khoang
chứa).
Giảm chấn loại ống kép
TLoại này có một xylanh bao gồm một khoang làm
việc (xylanh bên trong) và một khoang chứa (xylanh
bên ngoài).

Khoang chứa
Khoang làm việc
Không khí
Dầu
Van

(1/1)












Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-7-

Phân loại theo môi chất làm việc
Giảm chấn thuỷ lực
Loại này sử dụng dầu (dầu giảm chấn) làm môi
chất để cho giảm chấn hoạt động.
Giảm chấn có điền khí
Khí nitơ được nạp vào trong giảm chấn. Khí này ép
dầu và ngăn chặn những lỗ rỗng, điền đầy khí do
dầu bay hơi và tạo thành bọt khí.

Van
Khí thấp áp
Dầu
Píttông tự do
Khí áp suất cao


(1/1)

Khởi hành

Lực giảm chấn mạnh để ổn định vị trí của xe

Lái xe bình thường
Lực giảm chấn yếu để tăng tính êm dịu chuyển
động

Quay vòng
Lực giảm chấn mạnh để cân bằng xe
TEMS (Hệ thống treo điều khiển điện tử Toyota)
Hệ thống TEMS sử dụng một ECU để thay đổi
cường độ hoạt động (lực giảm chấn) của giảm
chấn tuỳ theo điều kiện lái xe.
Khi hệ thống TEMS hoạt động, nó đảm bảo tính
êm dịu chuyển động và ổn định chuyển động tốt,
tuỳ theo trạng thái hoạt động.
ECU điều khiển lực giảm chấn để giữ cho xe cân
bằng.
ECU
Công tắc điều khiển giảm chấn
Cảm biến
Bộ chấp hành điều khiển giảm chấn
Giảm chấn

Lái xe tốc độ cao
Lực giảm chấn trung bình để vừa chuyển động
êm và vừa ổn định chuyển động

Phanh
Lực giảm chấn mạnh để cân bằng xe


(1/1)
Khớp Cầu
Khớp cầu chịu tải trọng theo phương thẳng đứng
cũng như phương ngang, và cũng có tác dụng như
một tâm quay cho khớp lái khi quay vô lăng.

Chốt
Cao su chắn bụi
Đế khớp cầu
Thân
Giảm chấn cao su
(1/1)


Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-8-


Thanh Ổn Định
Khi xe quay vòng, nó nghiêng ra ngoài do lực ly
tâm. Thanh ổn định điều khiển việc này bằng lực
xoắn của lò xo, và giữ cho lốp bám xuống mặt
đường. Nó cũng hoạt động nếu các lốp xe ở một
bên chạy qua những bề mặt có độ cao khác nhau.
Khi xe bị nghiêng và lốp xe bị chìm xuống một
phía, thanh ổn định bị xoắn lại và có tác dụng như
một lò xo, nó nâng lốp xe (thân xe) ở phía bị chìm
lên phía trên.
Trong trường hợp các lốp xe bị chìm cả hai bên

bằng nhau, thì thanh ổn định không hoạt động như
chức năng của lò xo vì nó không bị xoắn.

Thanh ổn định
(1/1)
Các Loại Hệ Thống Treo

Có 2 loại hệ thống treo, tuỳ theo cách đỡ các bánh
xe.

Hệ thống treo phụ thuộc

Cả hai bánh xe được nối với một cầu xe, cầu xe
được lắp trên thân xe.












Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-9-


Hệ thống treo độc lập

Mỗi bánh xe được đỡ bởi một đòn treo độc lập,
được lắp lên thân xe.
(1/3)
Hệ thống treo phụ thuộc
Cả 2 bánh xe đều được nối với một cầu xe, cầu xe
được lắp lên thân xe qua lò xo.
Do cả bánh xe và cầu xe chuyển động theo phương
thẳng đứng cùng với nhau, sự chuyển động của
bánh xe bị ảnh hưởng lẫn nhau. Loại hệ thống treo
này có cấu tạo đơn giản và cứng vững.


Loại dầm xoắn
Gồm có các đòn kéo (đòn treo) bên phải và bên trái
được nối với dầm ngang. Tương tự hệ thống treo
loại thanh nối, các lò xo chỉ chịu lực theo phương
thẳng đứng. Nó có cấu tạo đơn giản và mang lại tính
êm dịu chuyển động tốt. Loại hệ thống treo này được
sử dụng trên hệ thống treo sau của xe FF loại nhẹ.
Giảm chấn
Lò xo trụ
Dầm ngang
Đòn treo
Thanh ổn định
















Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-10-


Loại 4 thanh nối
Các đòn treo điều khiển trên và dưới được lắp vào
thân xe theo chiều dọc và một đòn khác được lắp
theo chiều ngang từ một đầu vào cầu xe và một
đầu vào thân xe. Các đòn treo này chịu lực tác
dụng lên cầu xe theo phương dọc và ngang, cho
phép lò xo chịu lực theo chiều thẳng đứng. Cấu tạo
của loại hệ thống treo này tương đối phức tạp, mặc
dù nó mang lại tính êm dịu chuyển động cao hơn
loại lò xo lá (nhíp). Nó được sử dụng trên hệ thống
treo sau của các xe 1 khoang, SUV (xe thể thao đa
dụng), FR và 4WD.

Lò xo trụ

Thanh điều khiển ngang
Đòn treo trên
Giảm chấn
Đòn treo dưới

Loại lò xo lá (nhíp)
Mỗi đầu của cầu xe nối với bánh xe được gắn một
bộ lò xo lá. Các lò xo lá, được đặt song song với
nhau, được lắp lên thân xe theo chiều dọc. Lực tác
dụng lên cầu xe được truyền đến thân xe qua các lò
xo. Loại này được sử dụng chủ yếu trên hệ thống
treo sau của các xe chở hàng và xe tải do có cấu
tạo đơn giản và cứng vững.

Vỏ cầu sau
Giảm chấn
Lò xo lá


(2/3)
Hệ thống treo độc lập
Mỗi bánh xe được đỡ bởi một đòn treo độc lập,
được lắp lên thân xe qua một lò xo. Loại hệ thống
treo này có thể hấp thụ có hiệu quả độ nhấp nhô
của mặt đường xấu và mang lại tính êm dịu chuyển
động cao do từng bánh xe chuyển động lên xuống
độc lập so với các bánh xe khác.












Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-11-

Loại thanh giằng macpheson
Đây là loại hệ thống treo không có đòn treo trên, do
đó nó có cấu tạo đơn giản hơn so với loại hình
thang. Nó có thể được bảo dưỡng dễ dàng hơn do
có ít bộ phận. Nó được sử dụng chủ yếu cho hệ
thống treo trước của xe FF.

Thanh ổn định
Đòn treo dưới
Lò xo trụ
Giảm chấn


Loại hình thang
Bao gồm các đòn treo trên và dưới đỡ các bánh xe
và cam lái nối với các đòn treo này. Các đòn treo
chịu các cực theo phương dọc và ngang, cho phép
các lò xo chịu lực theo phương thẳng đứng.

Mặc dù kết cấu này phức tạp do nó có nhiều chi tiết,
nhưng nó có độ cững vững cao để đỡ chắc chắn
các bánh xe.
Do việc bố trí hệ thống treo này có thể được thiết kế
tự do, nó đem lại tính êm dịu chuyển động và ổn
định chuyển động tốt. Nó được sử dụng rộng rãi
cho xe FR.

Đòn treo trên
Giảm chấn
Lò xo trụ
Đòn treo dưới
Thanh ổn định

Loại đòn treo bán dọc
Các đòn treo phía sau được lắp với một góc nhất
định vào dầm hệ thống treo sau để chịu được lực
ngang lớn hơn. Thiết kế này có tác dụng giống như
khi đòn treo được làm cững vững hơn. Nó được sử
dụng cho hệ thống treo sau của một số xe FR.

Giảm chấn
Thanh ổn định
Lò xo trụ
Dầm hệ thống treo sau
Đòn treo sau


(3/3)










Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-12-


Đệm không khí
Buồng khí phụ
Buồng khí chính
Màng di động
Máy nén

THAM KHẢO:
Hệ thống treo khí
Dùng đệm không khí nhờ vào tính đàn hồi của
không khí, thay cho lò xo thép. Hấp thụ được
những rung động nhỏ và mang lại tính êm dịu
chuyển động tốt hơn, do lợi dụng tính chất đàn
hồi của không khí khi bị nén lại.
Do có một máy tính làm thay đổi áp suất và thể
tích không khí tuỳ theo điều kiện lái xe, độ êm dịu
của đệm và chiều cao của chúng (có nghĩa là
chiều cao xe) có thể thay đổi được.


LƯU Ý:

Cũng còn có một loại hệ thống treo khác tên là
"AHC" (Hệ thống treo điều khiển độ cao chủ
động), nó dùng áp suất thuỷ lực để điều chỉnh độ
cao xe.

(1/1)
Góc Đặt Bánh Xe
Để ổn định chuyển động, xe ôtô phải có tính năng
chuyển động thẳng tốt và tính năng quay vòng khi xe
đi vào vòng cua.
Do đó, các bánh xe phải được lắp với một góc nhất
định so với mặt đường và hệ thống treo cho từng
mục đích cụ thể. Các góc này được gọi là góc đặt
bánh xe.
Góc Camber
Góc Kingpin
Góc Caster
Bán kính quay vòng
Độ chụm (chụm trong và chụm ngoài)
LƯU Ý:
Cả các bánh xe trước và sau đều có góc đặt, trừ
các bánh xe của cầu xe trên xe FR có hệ thống
treo phụ thuộc phía sau.

Góc Camber
Đây là góc nghiêng của bánh xe khi nhìn từ phía
trước của xe.


Nó ảnh hưởng đến độ bám đường của lốp, do đó
ảnh hưởng đến tính năng quay vòng của xe.

θ a : Góc Camber

Góc này được tạo bởi đường tâm của bánh xe và
đường thẳng vuông góc với mặt đường.

Động Cơ - Khoá Học Số 2 Gầm Xe

-13-


Góc Kingpin
Đây là góc nghiêng của trục lái, nó có tác dụng giảm
chấn động từ lốp xe.
θ b: Góc Kingpin
Đây là góc nghiêng của trục lái.
L: Độ lệch kingpin
Đây là khoảng cách đo được trên mặt đất từ đường
tâm của lốp đến giao điểm của đường tâm trục lái
và mặt đường.
LƯU Ý:

Góc kingpin là đường thẳng nối khớp cầu trên và
khớp cầu dưới, và tâm quay của bánh xe trước
khi quay vô lăng.
Khớp cầu trên
Khớp cầu dưới


Góc Caster
Khi nhìn xe từ phía bên sườn, trục lái bị nghiêng
về sau.

θc : Góc Caster
Đây là góc giữa trục lái và đường thẳng đứng.
Góc này tạo ra lực hồi vị vôlăng về vị trí hướng
thẳng, do đó nó cho phép xe giữ được hướng đi
thẳng.

L : Khoảng Caster
Đây là khoảng cách giữa tâm tiếp xúc với mặt
đường của lốp và giao điểm với mặt đường của
đường tâm trục lái kéo dài.

Bán kính quay vòng

Đây là góc quay của một trong các bánh trước khi
quay vô lăng.
Bánh xe trước bên trong và bên ngoài quay với một
góc khác nhau sao cho chúng vẽ nên những vòng
tròn có tâm trùng nhau, điều đó để đảm bảo tính
năng quay vòng của xe ôtô.

θ
o
:Góc quay của bánh xe bên ngoài
θ
i

:Góc quay của bánh xe bên trong
O: Tâm quay