Hệ thống gầm ô tô là bộ phận vô cùng quan trọng trên một chiếc xe, chúng đảm nhận nhiệm vụ nâng đỡ và kết nối các bộ phận khác trên xe lại với nhau, để từ đó giúp toàn bộ bộ phận, hệ thống trên xe có thể vận hành theo ý muốn một cách nhẹ nhàng, dễ dàng và êm ái nhất.
- Hệ thống treo.
- Hệ thống lái.
- Hệ thống phanh.
- Lốp và bánh 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.
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:
– Bộ phận đàn hồi: Cấu tạo bởi các chi tiết như thanh xoắn, lò xo, nhíp và khí nén. Chúng đảm nhận nhiệm vụ hấp thụ xung lực do những dao động từ mặt đường, làm giảm tác động của sức năng lên hệ thống khung gầm xe, giúp bánh xe di chuyển ổn định và êm ái.
– Bộ phận giảm chấn (giảm xóc): Chúng đảm nhận nhiệm vụ hạn chế những dao động ở bánh và thân xe. Hiện tại, có hai loại giảm chấn là giảm chấn dùng ma sát và giảm chấn thủy lực
– Bộ phận dẫn hướng: Ý nghĩa giống như tên gọi của nó, bộ phận dẫn hướng đảm nhận nhiệm vụ điều hướng bánh xe luôn di chuyển theo phương thẳng đứng. Đồng thời, chúng còn đảm nhận cả nhiệm vụ tiếp nhận, truyền lực và truyền momen xoắn từ bánh xe lên khung và vỏ xe.
Thông qua sự kết hợp ăn ý giữa 3 bộ phận chính cấu tạo nên hệ thống treo, 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, nó 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.
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.
Cơ chế hoạt động của hệ thông 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 xylanh 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.
Hệ thống thứ 3 thuộc hệ thống khung gầm ô tô đó là hệ thống phanh. Đây 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.
Bộ phận cuối cùng cấu tạo nên hệ thống khung gầm xe ô tô đó là lốp và bánh xe. Đây 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.
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.