Hệ thống treo độc lập là gì? Cấu tạo, nguyên lý, phân loại

Hệ thống treo độc lập trên xe ô tô đảm nhận nhiệm vụ chính là là nâng đỡ thân xe và giúp giảm xóc hiệu quả khi xe phải di chuyển trên những cung đường gồ ghề. Bộ phận này sẽ quyết định tới sự thoải mái, ổn định và giúp xe bám đường tốt hơn, đảm bảo an toàn cho các hành khác ngồi trên xe. Hãy cùng Auto Protech tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động cũng như các phân loại hệ thống treo độc lập phổ biến trong bài viết sau đây!

Hệ thống treo độc lập là gì?

Hệ thống treo độc lập là một trong các thiết kế thông minh, hiện đại nhất trong ngành công nghiệp ô tô trên thế giới hiện nay. Với hệ thống này, mỗi bánh xe trên cùng một trục sẽ được gắn vào khung xe, thông qua hệ thống treo riêng biệt, hoàn toàn không có liên kết trực tiếp với nhau.

Như vậy, chuyển động của một bánh xe sẽ không bị ảnh hưởng trực tiếp tới bánh xe còn lại trên cùng một trục. Chẳng hạn, khi bánh xe bên phải bị chịu tác động của đường gồ ghề, thì hệ thống sẽ hoạt động giúp nâng bánh xe trái lên mà không gây ảnh hưởng tới bánh xe bên phải.

Theo đó, lực tác động từ mặt đường truyền lên bánh xe sẽ được lò xo hấp thụ và nén lại. Còn bộ giảm chấn được đặt ở giữa khung chính và khớp nối sẽ đảm nhận nhiệm vụ giảm dần các dao động của lò xo, giúp xe di chuyển ổn định hơn. Độ cứng của lò xo và giảm chấn được thiết kế, tính toán kỹ lưỡng nhằm đảm bảo bánh xe luôn bám sát mặt đường, nhờ vậy mà giúp xe luôn giữ được độ cân bằng ổn định và vận hành êm ái ngay cả trên các cung đường gồ ghề.

Hình ảnh: Hệ thống treo độc lập là gì?

Cấu tạo hệ thống treo độc lập

Hệ thống treo độc lập có cấu tạo tương đối phức tạp với 6 bộ phận chính sau đây:

• Lò xo: Chức năng chính của bộ phận này là hấp thụ các lực tác động từ mặt đường, giúp giảm thiểu sự rung lắc truyền lên trên khung xe. Hệ thống treo độc lập sẽ bao gồm các loại lò xo khác nhau như: lò xo xoắn, lò xo lá, lò xo khí nén, lò xo cuộn…
• Giảm xóc: Bộ phận này sẽ đảm nhận nhiệm vụ kiểm soát dao động của lò xo, giúp xe giữ được trạng thái ổn định và giảm thiểu rung lắc. Có hai loại giảm chấn phổ biến, được sử dụng trong hệ thống treo ô tô là giảm xóc khí nén và giảm xóc thủy lực.
• Tay đòn: Đây là thành phần kết nối bánh xe với khung xe, tạo thành hệ thống đòn bẩy giúp bánh xe trên cùng một trục chuyển động lên xuống độc lập, linh hoạt nhằm thích ứng tốt với các thay đổi của mặt đường. Có nhiều loại tay đòn khác nhau, mỗi loại sẽ có những ứng điểm và ứng dụng riêng, trong đó phổ biến nhất là tay đòn đơn và tay đòn kép.
• Thanh cân bằng: Đóng vai trò quan trọng trong việc giúp giảm thiểu độ nghiêng của phần thân xe, đặc biệt là khi xe vào cua, giúp xe ổn định hơn, cân bằng thân xe và giảm thiểu độ nghiêng.
• Khớp cầu: Bộ phận quan trọng này kết nối tay đòn với trục bánh xe. Nhờ có khớp cầu, bánh xe có thể xoay tự do, chuyển động linh hoạt, thích ứng tốt với các thay đổi của mặt đường. Bên cạnh đó, khớp cầu còn cho phép bánh xe chuyển động lên xuống theo trục thẳng đứng để hấp thụ tốt các lực va đập từ mặt đường.
• Ống lót (bushing): Tuy là những  thành phần nhỏ bé nhưng ống lót đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong hệ thống treo của ô tô. Chúng thường được làm từ cao su hoặc polyurethane, được lắp đặt giữa các chi tiết kim loại của hệ thống, giúp giảm ma sát và tiếng ồn.

Hệ thống có cấu tạo phức tạp với 6 bộ phận chính

>>> Hãy đọc thêm bài viết: Quy trình tháo lắp hệ thống treo độc lập [CHI TIẾT NHẤT]

Nguyên lý hoạt động hệ thống treo độc lập trên ô tô

Trái ngược với hệ thống treo phụ thuộc, có các bánh xe trên cùng một trục liên kết với nhau qua một thanh dầm, hệ thống treo độc lập cho phép mỗi bánh xe trên cùng trục chuyển động lên xuống hoàn toàn độc lập. Nguyên lý hoạt động này có nghĩa là, khi một bánh xe gặp phải chướng ngại vật, bánh xe còn lại sẽ không bị ảnh hưởng nhiều. Từ đó giúp xe di chuyển ổn định và bám đường tốt hơn, nhất là khi vào cua ở tốc độ cao.

Chẳng hạn như, khi xe di chuyển qua ổ gà, bánh xe bên trái bị rơi xuống hố và bị nén lại. Lúc này, lò xo và bánh xe bên trái sẽ hấp thụ các lực tác động, giúp bánh xe nhanh chóng trở về vị trí ban đầu. Trong khi đó, bánh xe phía bên phải vẫn tiếp tục di chuyển bình thường trên mặt đường và không bị ảnh hưởng bởi sự cố mà bánh xe bên trái vừa gặp phải.

Hình ảnh: Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo độc lập

Các loại hệ thống treo độc lập phổ biến

Trên thị trường hiện nay có 3 loại hệ thống treo độc lập được sử dụng phổ biến nhất, bao gồm: Hệ thống treo tay đòn kép, hệ thống treo MacPherson và hệ thống treo đa liên kết. Lịch sử ra đời và đặc điểm cấu tạo của từng phân loại hệ thống treo độc lập này như sau:

Hệ thống treo tay đòn kép

Hệ thống treo tay đòn kép là phân loại có lịch sử phát triển lâu đời nhất và đã trải qua nhiều giai đoạn cải tiến. Hệ thống này ra đời vào những năm 30 của thế kỷ XX, xuất hiện lần đầu trên chiếc Rosalie 1934 và chiếc Traction Avant của hãng xe Citroen (Pháp). Còn tại Mỹ, hệ thống treo tay đòn kép được ứng dụng lần đầu tiên trên mẫu xe One-Twenty 1935 của Packard. Khi đó, hệ thống đặc biệt này được quảng cáo rầm rộ như một tính năng an toàn cho xe ô tô.

Cấu tạo chính của hệ thống treo tay đòn kép gồm 3 bộ phận là: Lò xo, giảm xóc giảm chấn và bộ phận điều hướng. Trong đó, bộ phận điều hướng sẽ bao gồm hai thanh dẫn hướng, thanh nằm bên trên sẽ ngắn hơn so với thanh nằm phía dưới. Bởi vậy mà hệ thống này có tên là tay đòn kép.

Hệ thống tay đòn kép sẽ có tay đòn phía trên ngắn hơn tay đòn phía dưới vì trong quá trình xe chuyển động, góc nghiêng được tạo bởi bánh xe và phương thẳng đứng sẽ bị thay đổi còn bánh xe không đổi góc. Như vậy, khi xe vào cua thì bánh xe sẽ ngả vào trong và di chuyển ổn định hơn. Cùng với đó, khoảng cách giữa các bánh xe không bị thay đổi nên sẽ hạn chế mài mòn ở lốp xe.

Không những thế, xe ô tô sử dụng hệ thống treo tay đòn kép còn hạn chế bị lắc ngang, đồng thời linh hoạt trong việc sắp xếp vị trí lò xo và giảm chấn. Nhờ vậy, xe có khả năng thích ứng tốt hơn với các điều kiện địa hình khác nhau.

Hình ảnh: Hệ thống treo tay đòn kép

Hệ thống treo MacPherson

Hệ thống treo MacPherson có tên Việt hóa là hệ thống một càng chữ A. Cấu tạo của hệ thống này bao gồm các bộ phận chính là: Lò xo, giảm chấn thủy lực và cánh tay điều hướng. Hệ thống này thường được sử dụng cho khung xe có kết cấu liền khối và vận hành nhờ cầu trước.

Trong 3 loại hệ thống treo độc lập phổ biến nhất thì MacPherson có cấu tạo đơn giản nhất, sử dụng ít linh kiện nên quá trình bảo dưỡng cũng nhanh chóng, và tiết kiệm hơn. Ngoài ra, hệ thống này còn giúp giảm thiểu trọng lượng tổng thể của xe và gia tăng không gian cho khoang lái.

Hình ảnh: Hệ thống treo MacPherson

Hệ thống treo đa liên kết

Hệ thống treo đa liên kết là một cải tiến vượt bậc từ hệ thống treo tay đòn kép. Theo đó, hệ thống này sử dụng nhiều thanh điều hướng khác nhau, có thể được kết hợp với càng chữ A. Mỗi hãng xe khác nhau sẽ có thiết kế hệ thống treo đa liên kết  khác nhau.

Nhờ tích hợp nhiều thanh điều hướng khác nhau đã giúp hệ thống treo đa liên kết tối ưu khả năng di chuyển êm ái. Khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề hay vào cua gấp thì hệ thống treo này sẽ phát huy tối đa hiệu quả của mình. Nhìn chung, hệ thống treo đa liên kết thường được ứng dụng phổ biến trên các dòng xe off-road cao cấp. Đặc biệt, hệ thống treo thông minh này còn cho phép người dùng thay đổi một số tham số thuộc hệ thống treo nhưng không gây ảnh hưởng tới toàn bộ hệ thống.

Hình ảnh: Hệ thống treo đa liên kết

Ưu, nhược điểm của hệ thống treo độc lập

Mỗi hệ thống treo độc lập khác nhau đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Để giúp bạn đưa ra được lựa chọn hệ thống treo phù hợp với nhu cầu sử dụng, chúng tôi đã tổng hợp được một số ưu, nhược điểm nổi bật của từng loại hệ thống, mời bạn tham khảo:

Như vậy, hệ thống treo độc lập chính là bước cải tiến lớn trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại, mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho người dùng. Tuy nhiên, hệ thống này vẫn tồn tại những nhược điểm như chi phí cao, sửa chữa phức tạp, cần người dùng cân nhắc kỹ trước khi lựa chọn. Ngoài ra, nếu bạn muốn trở thành một kỹ thuật viên sửa chữa ô tô chuyên nghiệp hãy đến ngay với Auto Protech để đăng ký khóa học nghề sửa chữa ô tô toàn diện ngay nhé!

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ: 60A Kênh Tân Hóa, Phú Trung, Tân Phú, TP. Hồ Chí Minh
• Địa chỉ: 83/4 Quốc Lộ 13 cũ, P. Hiệp Bình Phước, Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh
• Điện thoại: 028 2228 7175 – 028 2240 3948
• Email: haihv78@gmail.com

Tác giả: Hoàng Ngọc Phương