Hệ thống gầm ô tô có nhiệm vụ nâng đỡ và kết nối các bộ phận khác trên xe lại với nhau, giúp hệ thống trên xe có thể vận hành theo ý muốn một cách nhẹ nhàng, dễ dàng và êm ái nhất.
Thế nhưng, bạn có biết hệ thống gầm ô tô là gì? Chức năng, phân loại & cấu tạo như thế nào? Bài viết này chúng em sẽ giải đáp thế nào là hệ thống gầm ô tô, và chi tiết các hệ thống liên quan.
Tổng quan hệ thống gầm ô tô
- Kiến thức về hộp số
- Kiến thức về cầu xe
- Kiến thức về hệ thống phanh
- Kiến thức về hệ thống treo
- Kiến thức về hệ thống lái
Nếu bạn chưa tìm được bài viết chi tiết nhất về hệ thống gầm ô tô thì bài viết “Tổng quan về hệ thống gầm ô tô” này là sự lựa chọn hoàn hảo dành cho bạn. Trong bài viết, team DANOTO có chia sẻ với bạn tất cả kiến thức về hệ thống gầm ô tô cũng như phân tích kỹ về từng phần.
“Bài viết này sẽ cung cấp toàn bộ kiến thức về hệ thống gầm ô tô”
Chương 1: Kiến thức tổng quan về hệ thống gầm ôtô
I. Kiến thức tổng quan về hộp số
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
1. Hộp số sàn – dọc
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.
1: Động cơ. 2: Ly hợp. 3: Trục sơ cấp. 4: Ống đồng tốc. 5: Cần số. 6: Trục thứ cấp. 7: Vi sai. 8: Bán trục. 9: Lốp
2. Hộp số sàn – ngang
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.
1:Trục sơ cấp 2:Trục thứ cấp B:Vi sai
3. Hộp số tự 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.
1: Biến mô 2: Bơm dầu 3: Bộ bánh răng hành tinh 4: Cảm biến tốc độ xe 5: Cảm biến tốc độ bánh răng trung gian 6: Cảm biến tốc độ đầu vào. 7: Các cảm biến 8:ECU động cơ và ECT. 9: Các van điện từ 10:Bộ điều khiển thuỷ lực. 11: Cần chuyển số
4. Hộp số vô cấp
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.
5. Hộp số ly hợp kép
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.
II. Kiến thức tổng quan về cầu xe
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.
Phân làm 4 loại chính:
- Xe dẫn động cầu trước (Front-Wheel Drive) dẫn lực từ động cơ đến cầu trước để truyền động cho bánh xe trước.
- Xe dẫn động cầu sau (Rear-Wheel Drive) dẫn lực từ động cơ đến cầu sau để truyền động cho bánh xe sau.
- Xe dẫn động 4 bánh bán thời gian 4WD ( (Four Wheel Drive): Cơ chế dẫn động đồng thời 4 bánh chứ không còn từng hai bánh ở cầu trước và cầu sau như xe 1 cầu. Thay vào đó, 4 bánh xe đều được truyền động từ hoặc cầu trước hoặc cầu sau.
- Xe dẫn động 4 bánh toàn thời gian AWD (full-time 4WD): Tương tự như xe dẫn động 4 bánh bán thời gian, các bánh xe của xe dẫn động này cũng được truyền động cùng lúc. Tuy nhiên, xe sẽ được mặc định dẫn động 4 bánh và không thể chuyển thành dẫn động cầu trước hoặc sau.
Chúng được cấu tạo gồm 4 bộ phận chính: Trục các đăng, vỏ bộ visai, bánh răng hành tinh và bộ phận bán trục trong và ngoài. Cụ thể:
- Trục các đăng (Propeller shaft): Bộ phận này có tác dụng truyền lực cuối, chứa các bánh răng chủ động ăn khớp với bánh răng bị động. Hai bánh răng này sẽ làm giảm số vòng quay và tăng momen.
- Vỏ bộ vi sai (Rotating cage): Chúng được gắn lên phía bánh răng bị động.
- Bánh răng hành tinh (Small gear): Kết nối và điều khiển tốc độ của các bánh răng bán trục.
- Bộ phận bán trục trong và ngoài (inner/outer half shaft): Đảm nhận nhiệm vụ kết nối bánh răng bán trục với bánh xe.
III. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh có chức năng để giảm tốc độ, dừng xe, hay ngăn cho xe không bị trôi. Có 2 loại: phanh chân và phanh tay (phanh bằng hệ thống truyền lực).
1. Phanh chân
Phanh chân dùng để điều khiển tốc độ xe và dừng xe. Thông thường phanh trước sử dụng phanh đĩa, còn phanh đĩa và phanh tang trống được sử dụng trên các bánh xe sau.
1: Bàn đạp phanh 2: Trợ lực phanh 3: Xilanh phanh chính (Tổng phanh) 4: Van điều hoà lực phanh (Van phân phối) 5: Phanh đĩa 6: Phanh tang trống
A. Bàn đạp phanh: Là bộ phận được điều khiển bằng lực đạp chân của lái xe. Lực này được chuyển hoá thành áp suất thuỷ lực tác dụng lên hệ thống phanh.
B. Trợ lực phanh: Là thiết bị tăng lực tác dụng lên xi lanh phanh chính theo độ lớn lực phanh do lái xe tạo ra. Chân không từ hệ thống nạp của động cơ được sử dụng làm năng lượng trợ lực.
C. Xi lanh phanh chính (Tổng phanh): Bộ phận biến đổi lực đạp của lái xe thành áp suất thuỷ lực. Ap suất thuỷ lực này sau đó được cấp đến các càng phanh đĩa của các bánh trước , sau và đến các xi lanh bánh xe của phanh trống. Xi lanh phanh chính bao gồm bình chứa (dùng để chưa dầu phanh) , xi lanh phanh chính (tạo ra áp suất thuỷ lực).
2. Phanh đỗ (phanh tay)
Có 2 loại thông dụng: Phanh tay cơ khí: (phanh tay cần và phanh tay thanh kéo) và phanh tay điện tử
Phanh tay cơ khí
- Muốn giữ xe không bị trôi, bạn chỉ cần kéo tay điều khiển ra phía sau nhờ hệ thống tay đòn. Chốt sẽ được kéo ra phía sau và làm cho guốc phanh hãm cứng bộ phận trục chuyển động. Lúc đó thì dây cáp đẩy guốc phanh và má phanh ma sát sẽ được kéo với trống phanh.
1:Cần phanh tay 2:Cáp phanh tay 3:Phanh sau (Phanh tang trống)
Phanh tay điện tử
Phanh tay điện tử sử dụng motor điện một chiều cho 2 bánh sau xe ô tô để thực hiện việc giữ và nhả phanh. Hộp điều khiển phanh nhận tín hiệu từ tài xế rồi truyền xuống motor điện hoạt động.
Phanh hoạt động khi bạn đạp phanh chân dừng xe rồi kéo lẫy điều khiển phanh tay hình chữ “P” trong vòng tròn.
Tham khảo
a. Phanh đĩa
Cấu tạo phanh đĩa ô tô gồm có: càng phanh, má phanh, đĩa phanh (rôto đĩa), piston…
Hình A: Trước khi hoạt động Hình B: Sau khi hoạt động
1: Càng phanh đĩa(Cùm phanh). 2: Má phanh đĩa. 3: Rotor phanh đĩa (đĩa phanh). 4: Pittông. 5: Dầu.
Khi người lái đạp phanh, áp suất dầu sẽ truyền từ xy lanh chính xuống piston ở phanh làm cho má phanh ở 2 bên mặt đĩa kẹp chặt vào mặt đĩa khiến lốp xe ô tô dừng quay. Khi người lái nhả chân phanh, má phanh sẽ nhả ra, không còn kẹp chặt mặt đĩa giúp bánh xe có thể quay bình thường.
b. Má phanh đĩa và tấm chống ồn
1: Má phanh đĩa. 2: Tấm chống ồn.
Má phanh đĩa: là vật liệu ma sát dùng để ép vào rotor phanh đĩa (đĩa phanh) đang quay.
Tấm chống ồn: Tránh cho tiếng kêu khác thường khi má phanh bị rung tại thời điểm phanh.
c. Rotor phanh đĩa (Đĩa phanh)
Là một đĩa kim loại, nó quay cùng với bánh xe. Có loại đĩa đặc được làm từ một đĩa rotor va loại có các lỗ thông gió bên trong. Cũng có loại rotor phanh đĩa có trống phanh đĩa.
A: Loại đĩa đặc. B: Loại có lỗ thông gió. C: Loại có trống phanh đỗ.
d. Phanh tang trống
Cấu tạo phanh tang trống ô tô gồm: guốc phanh, má phanh, lò xo hồi vị, xy lanh (có piston và cuppen), trống phanh, mâm phanh…
1: Xi lanh phanh bánh xe. 2: Guốc phanh. 3: Má phanh. 4: Trống phanh. 5: Pít tông. 6:Cuppen.
Khi người lái đạp phanh, xy lanh chính sẽ truyền áp suất dầu đến xy lanh con. Xy lanh con tiến hành đẩy guốc phanh, từ đó tạo ra ma sát giữa má phanh với bề mặt trống phanh giúp hãm tốc xe. Khi người lái nhả phanh, áp suất dầu phanh không còn, lò xo hồi vị sẽ đẩy guốc ra khỏi mặt trống trở về vị trí ban đầu.
3. Hệ thống phanh ABS
Phanh ABS (Anti – Lock Brake System) là hệ thống chống bó cứng phanh được trang bị xe ô tô, giúp bánh xe không bị bó cứng trong những trường hợp thắng khẩn cấp, chống việc bánh xe bị trượt dài trên mặt đường. Từ đó giúp người lái dễ dàng kiểm soát hướng lái và đảm bảo thân xe luôn ở trong tình trạng ổn định hơn
1: ECU 2: Bộ chấp hành 3: Các cảm biến
Phanh ABS có tính năng kiểm soát hãm cứng bánh xe trong những tình huống phanh gấp. Cụ thể, hệ thống này giúp người điều khiển xe có thể vừa đánh lái để tránh các chướng ngại vật trước mặt, vừa giảm nhanh tốc độ để xe dừng lại mà không sợ mất kiểm soát. Từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng phương tiện nếu gặp những tình huống bất ngờ khi tham gia giao thông.
IV. Hệ thống treo và hệ thống lái
1. Hệ thống treo
Hệ thống treo là bộ phận kết nối khung xe ô tô với bánh xe và với hệ thống khung gầm. Bộ phận này được đặt ở phía trên và phía dưới cầu trước, cầu sau của xe, kiểm soát chuyển động của xe. Đồng thời, đây cũng là yếu tố giúp xe vận hành ổn định và êm ái hơn, đặc biệt là khi xe di chuyển trên các quãng đường gồ ghề hay trong lúc ra/vào cua.
A: Hệ thống treo trước B: Hệ thống treo sau
Hệ thống này là một trong những bộ phận ảnh hưởng đến độ thoải mái, êm ái cho xe ô tô. Việc các loại xe ô tô trang bị hệ thống này làm giảm bớt sự rung lắc, dao động cho người ngồi trên xe trước những ngoại lực phản hồi từ mặt đường.
A: Hệ thống treo trước B:Hệ thống treo sau
1: Lò xo 2: Giảm chấn 3:Thanh ổn định 4:Khớp ca (Rotuyn cân bằng)
Có 2 loại hệ thống treo là hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc
Hệ thống treo độc lập: Ở hệ thống này, các bánh xe sẽ không kết nối với nhau. Vì vậy, mỗi bánh xe sẽ chuyển động độc lập. Những dao động, va chạm ở bánh xe này sẽ không ảnh hưởng đến bánh xe phía đối diện.
Hệ thống treo phụ thuộc: Đối với loại hệ thống này, các bánh xe sẽ được kết nối với một trục chung (dầm cầu liền). Trục này sẽ kết nối với thân xe. Vì vậy, khi có lực tác động lên một bánh xe sẽ ảnh hưởng đến bánh xe của phía đối diện.
Tham khảo: Hệ thống treo khí
Hệ thống treo khí nén điện tử (Electronic Air Suspension – EAS) là hệ thống treo thông minh, cho phép người lái có thể điều chỉnh độ đàn hồi của giảm xóc phù hợp với từng chế độ vận hành của xe. Đây là hệ thống treo khí nén tân tiến hiện nay, chủ yếu được sử dụng trên các dòng xe cao cấp.
1: Đệm không khí 3: Buồng khí chính 5: Máy nén 2: Buồng khí phụ 4: Màng di động
2. Hệ thống lái
Hệ thống lái là một trong bảy hệ thống chủ chốt của xe hơi, có vai trò giữ cho ô tô chuyển động theo quỹ đạo nhất định hoặc thay đổi hướng di chuyển của ô tô theo mong muốn của người lái. Hệ thống lái bao gồm:
a.Hệ thống lái cơ khí
Cấu tạo hệ thống lái cơ khí gồm hai thành phần dẫn động lái và cơ cấu lái. Cơ cấu lái có nhiệm vụ chuyển đổi mô men giữa các góc quay vành lớn và góc quay vòng của bánh xe dẫn hướng.
1:Volant (vô lăng) 2:Trục lái chính và ống trục lái 3:Cơ cấu lái 4: Thước lái 5:Trục vít 6:Thanh rằng
b. Hệ thống lái trợ lực thủy lực
- Hệ thống lái trợ lực thủy lực được cải tiến và phát triển từ hệ thống lái thuần cơ khí để giúp người lái hao tốn ít năng lượng hơn khi quay vòng xe và giảm tình trạng va đập của bánh xe lên vô lăng.
c. Hệ thống lái trợ lực điện tử (ESP)
- Hệ thống lái trợ lực điện EPS – Electric Power Steering có nhiệm vụ tạo ra lực bổ trợ tác dụng lên cơ cấu dẫn động lái, để duy trì hoặc thay đổi hướng chuyển động của xe. Do đó việc điều khiển tay lái sẽ trở nên nhẹ nhàng và tính cơ động của xe cao.
d. Volant (vô lăng)
Vô lăng xe ô tô hay bánh lái, tay lái là một bộ phận quan trọng nằm trong hệ thống điều khiển của ô tô. Vô lăng thường có dạng hình tròn, được tài xế trực tiếp sử dụng để điều khiển hướng di chuyển của xe.
1: Volant (vô lăng) 2: Trục lái chính 3: Ống trục lái
Nguyên lý hoạt động chung của vô lăng là chuyển đổi thao tác xoay/quay vô lăng của người lái thành chuyển động xoay các bánh trước của xe sang trái/phải theo phương thẳng đứng.
Chương 2. Kết luận
Đây quả là một bài viết khá dài. Nhưng team chúng em hy vọng rằng bạn có thể bỏ thời gian của mình và đọc hết chúng cũng như nội dung bài viết có mang lại nhiều giá trị cho bạn trong quá trình học ô tô.
Đến đây thì bạn đã tìm ra bài viết có nội dung đầy đủ về “hệ thống gầm ô tô” rồi chứ? Còn nếu bạn còn muốn tìm hiểu thêm kiến thức, hãy để lại bình luận team chúng em sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc liên quan tới hệ thống gầm ô tô chi tiết nhất!
Học ô tô là một chặn đường dài mà ở đó bạn phải tự mình nghiên cứu, liên tục tìm hiểu kiến thức ở khắp mọi nơi để trang bị đầy đủ kiến thức, kinh nghiệm, trải nghiệm bước ra đường đời.
Trong trường hợp bạn tìm hiểu đọc hết những kiến thức ở khắp nơi nhưng vẫn không thể tóm gọn lại kiến thức, bạn hoàn toàn có thể theo dõi các bài chia sẻ kiến thức của team chúng em nhé!
Ngoài ra, bạn có thể tải file PDF của bài viết để xem lại nhé!
Tổng hợp chia sẻ bởi Duy Anh – Team DANOTO