Các loại giảm xóc xe ô tô, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Giảm xóc là bộ phận được thiết kế trong hệ thống treo của xe ô tô với nhiệm vụ triệt tiêu được những rung động mạnh khi xe di chuyển qua các cung đường xấu, ổ gà mang lại cảm giác thoải mái cho người ngồi trên xe ô tô.

Với các thiết kế và nguyên lý hoạt động khác nhau người ta có thể chia thành các loại giảm xóc như sau:

• Loại giảm xóc 1 ống
• Loại giảm xóc 2 ống
• Loại giảm xóc khí nén 2 ống
• Loại giảm xóc Vario
• Loại giảm xóc với lò xo khí nén
• Loại giảm xóc khí nén thủy lực

1. Phuộc nhún loại 1 ống

Cấu tạo phuộc nhún loại 1 ống

Ống nhún loại 1 ống bao gồm buồng dầu và buồng hơi được ngắn cách bởi một Piston chuyển động tự do và kín. Khi xe chuyển động và có dằn xóc cả dầu và hơi đều phải chịu một áp lực khoảng 20 đến 30 Bar

Do không có ống chân không như loại ống nhún loại 2 ống ở trên nên việc bổ sung bù thể tích thiếu được đảm nhiệm bởi một buồng hơi nằm bên dưới buồng dầu.

Nguyên lý hoạt động của phuộc nhún loại 1 ống

Khi có lực làm xe nhún xuống, trục Piston có van tiết lưu ép vào buồng dầu tạo ra một lực mở van cho dầu thoát về buồng. Khi trục Piston càng xuống sâu hơn làm cho áp lực dầu gia tăng mạnh mẽ đẩy Pison không có lỗ van ép xuống bên dưới, khi đó ống nhún được được đàn hồi bởi khối hơi bên dưới, ngược với chiều chuyển động của sức ép do xe tác động, làm hoàn thiện nhanh quá trình giảm chấn.

Với cùng một điều kiện môi trường làm việc thì loại 1 ống dập tắt dao động tốt hơn nhanh hơn hẳn so với ống nhún loại 2 ống, đồng thời tuổi thọ của dầu với giảm xóc tốt hơn do hạn chế được việc sủi bọt của dầu và làm mát nhanh hơn. Tuy nhiên, loại này thường có giá thành đắt hơn do những phức tạp khi chế tạo các gioăng vòng đệm làm kín Piston và vỏ ống chứa dầu.

2. Phuộc nhún loại 2 ống

Phuộc nhún loại 2 ống là gì?

Ống nhún loại 2 ống là loại ống nhún được sử dụng phổ biến trong các loại xe con. Ống nhún loại 2 ống có cấu tạo 4 phần  bao gồm:

• Ống dầu nằm ở trong cùng được đổ đầy dầu và có 2 van tiết lưu đóng mở nghịch nhau.
• Khoảng chân không bao quanh bên ngoài ống dầu. Phần chân không có tác dụng nơi bổ sung thể tích thừa do dầu tràn từ ống dầu 1 ra ngoài ống 2 thông qua van tiết lưu trong quá trình nén xuống của giảm xóc.
• Ống ngoài cùng bảo vệ cho cả ống dầu và khoảng chân không tốt hơn
• Piston và trục piston với 2 van tiết lưu đóng mở nghịch nhau

Ống nhún loại 2 ống thường có tuổi thọ dài, giả dao động tốt. Tuy nhiên, việc rò rỉ dầu qua các khe chuyển động thường xuyên xảy ra và dễ bị hư hại khi thường xuyên rung lắc ngang (địa hình nghiêng, chạy bên hông đồi núi).

Xem thêm: giảm xóc ô tô toyota.

Nguyên lý hoạt động của phuộc nhún loại 2 ống.

Quá trình hoạt động của giảm xóc có thể chia thành 2 giai đoạn bao gồ giai đoạn nén và giai đoạn giãn.

Giai đoạn nén:

Khi đi qua chỗ ổ gà, đường gồ ghề, trọng lực của xe cùng với lực nẩy ngược của bánh xe tạo thành một lực nén giảm xóc lại. Lúc này, thể tích trong ống dầu giảm, van tiết lưu số 1 mở làm cho dầu chạy qua van trên mặt piston tràn về phía trên của buồng dầu nhờ lực nén xuống của Piston. Khi đó thể tích của ống dầu nhỏ hơn ban đầu, bây giờ van tiết lưu đáy 1 sẽ chịu áp lực để mở ra cho dầu chảy ra ống chân không 2 cho đến khi thể tích dầu ở ống chân không 2 đúng bằng thể tích trục piston xâm nhập vào ống dầu 1. Kết thúc giai đoạn nén.

Giai đoạn giãn:

Giai đoạn giãn được diễn ra khi ống nhún bung lên và quá trình giãn diễn ra ngược lại so với quá trình nén. Khi ống nhún bung lên, áp suất bên trong thay đổi làm cho van đáy số 2 mở hút dầu từ ngoài ống chân không vào trong buồng ống dầu.

3. Phuộc nhún loại 2 ống với hơi áp lực

Cấu tạo phuộc nhún loại 2 ống với hơi áp lực

Kết hợp tính ưu việt của 2 loại ống nhún trên có cấu tạo các phần bao gồm:

Lỗ cố định ống nhún để cố định ống nhún tránh khỏi sự sai lệch trong quá trình vận hành

Ống 1 chứa các bộ phận như : Trục Piston, Piston với van 2 chiều, Piston cách ly hơi áp lực nén khoảng 6 đến 7 Bar và hơi - dầu

Ống bảo vệ nằng ở ngoài cùng để bảo vệ ống

Nguyên lý hoạt động của giảm xóc 2 ống khí nén

Khi quá trình nhún và giãn xảy ra bao giờ cũng có sự hỗ trợ đàn hồi của buồng khí, lưu chuyển từ ngăn trên xuống dưới và ngược lại như đã trình bày ở các loại trên, sự tham gia đàn hồi ngược chiều của các lớp khí giúp cho việc dập tắt dao động nhanh chóng hơn, loại ống nhún này đặc biệt thích hợp cho các loại xe đi địa hình xấu, rung xóc tần số cao, mạnh và đột ngột . 

Tuy nhiên, loại này đòi hỏi việc chế tạo phải có tính chính xác cao và kiểm tra bảo dưỡng gắt gao vì vậy loại ống giảm chấn này chỉ dùng cho những xe có yêu cầu đặc biệt, và đôi khi nó được  sử dụng trong bộ bánh xe hạ cánh của những máy bay cánh quạt thể thao loại nhỏ.

Xem thêm: Giảm xóc ô tô Ford

4. Phuộc nhún Vario

Với một kết cấu có nét tương tự như phuộc nhún loại 2 ống , phuộc nhún Vario nổi bật với đặc điểm là thích nghi được với tình trạng dằng xóc khác nhau để có thể thay đổi đặc tính giảm chấn

Nguyên lý hoạt động của ống nhún Vario

Khi xe có trọng tải nhẹ:

Piston nằm ở vùng trên của ống dầu, các khe nhỏ bên vách được thiết kế nhằm tạo điều kiện cho di chuyển xuống vùng dưới một cách tương đối dễ dàng. Lực tác động lên Piston nhỏ và hiệu ứng giảm chấn cũng ở mức thấp nhất.

Khi xe có trọng tải nặng:

Piston di chuyển chìm xuống thấp, ở vị trí này không có các khoang nhỏ  nên khi đó dầu không thể dễ dàng chảy từ ngăn trên xuống ngăn dưới được và ngược lại. Khi đó dầu buộc phải chảy qua van tiết lưu để lưu thông. Trở lực chuyển động trên làm tăng khả năng dập tắt giao động của của giảm xóc, phần dầu dư do áp lực cao cũng được dẫn qua van dưới đáy để vô khoang bù trừ như các truờng hợp trên .

5. Phuộc nhún hơi

Cấu tạo của giảm xóc hơi

Phuộc nhún hơi là sự kết hợp hoạt động của một "Lò xo khí nén"  với một bộ giảm chấn theo nguyên lý Hơi và Dầu. Phuộc nhún hơi có cấu tạo gồm:

• Ống khí nén
• Dầu
• Vỏ lò xo khí
• Trục ống nhún với van tiết lưu dầu

Nguyên lý hoạt động của giảm xóc hơi

Khi bị nén, khí nén được dẫn vào một ống kín dưới 1 áp lực điều khiển được. Bóng hơi sẽ thay đổi độ đàn hồi nhiều hay ít phụ thuộc vào mức độ áp lực khí nén để quá trình giảm xóc - khử dao động diễn ra đạt hiệu quả tốt nhất.

Ngoài ra, bóng hơi thường được kết hợp thêm 1 lò xo cơ khí khác, nhằm mục đích giới hạn việc hoạt động của bóng hơi trong phạm vi điều chỉnh độ cao gầm xe cũng như tăng giảm hệ số đàn hồi khi xe có tải trọng thay đổi lớn (ví dụ khi chở nhiều hay chở ít người, đường xấu hay đường cao tốc) chứ không đảm đương hoàn toàn tải trọng của xe. 

Tuy nhiên, bất tiện là loại bóng  hơi này chỉ hoạt động khi máy đã nổ, nếu vô ý tắt máy ở những chỗ có gờ cao thì đôi khi xe hạ xuống làm hư vỏ, bửng hoặc những bộ phận khác. 

6. Phuộc nhún khí - thủy lực

Cấu tạo của phuộc nhún khí - thủy lực

Phuộc nhún khí - thủy lực là sự kết hợp  giữa lò xo đàn hồi có giảm chấn cùng với bóng hơi giảm xóc thủy lực. Cấu tạo của phuộc nhún khí - thủy lực bao gồm :

• Trục của bộ giảm chấn trong hệ thống này đồng thời là Piston của phần đàn hồi.
• Phần Bóng hơi được nằm trong một khối cầu trụ bao bọc bởi 1 màng cao su đặc biệt có xen kẽ các lớp lõi thép và dù.
• Bình tích áp khí nén và bóng hơi giảm xóc nối với nhau bởi 1 đường ống khí nén

Nguyên lý hoạt động của phuộc nhún – khí thủy lực

Khi giảm xóc và lò xo bị đè xuống, dầu bị ép chạy theo ống đó(màu xanh) chạy sang buồng khí nén. Khi bị nén mạnh, tăng áp suất, làm tăng thêm sức đàn hồi của bóng hơi, bóng hơi này cùng với lò xo kim loại tác động trực tiếp lên khung xe, tạo sức đàn hồi tổng hợp thay đổi được theo tải trọng.

Ngoài ra, để chủ động thay đổi mức tác động của dầu và khí nén lên túi khí người ta có bố trí thêm van điều khiển, đưa đến việc thay đổi độ cứng đàn hồi tổng hợp của cả hệ thống nhún. Tài xế có thể tự điều chỉnh van điều khiển cho phù hợp tình trạng tải trọng và đường xá. Ở các xe tải lớn, các túi khí lớn cỡ thùng dầu ăn thường nằm kề bên bánh xe.

Cũng nhờ cơ chế hồi tiếp như vậy, mà khoảng cách giữa trục bánh xe và khung xe gần như được giữ nguyên bất chấp tải trọng, khi xe nặng dầu ép mạnh làm túi khí đội lên mạnh hơn, khi xe nhẹ thì áp lực dầu giảm và túi khí mềm đi, giảm bớt tác động lên khung xe. 

Loại ống nhún - giảm chấn trên đây giá thành cao, vận hành phức tạp, lại thêm hệ thống nén khí cao áp rất đắt đỏ, nên hầu như không dùng cho xe con và xe hạng trung.

Những lưu ý về giảm xóc xe hơi trong quá trình sử dụng

• Phuộc nhún hoạt động lâu bền , thông thường sau hơn 20.000 Km mới phải nghĩ tới chuyện thay , đôi khi xe hoạt động hơn 100.000 Km mà ống nhún vẫn tốt .
• Thay ống nhún bắt buộc phải thay cả đôi trên cùng 1 trục ( Đôi trước hoặc đôi sau )
• Phuộc nhún bị chảy dầu , dù rất ít cũng bị coi là hư và phải thay
• Phuộc nhún liên quan mật thiết đến an toàn ( và cũng là sinh mạng của người ngồi trên xe) nhất là khi đi đường đèo dốc , nhiều cua gấp hoặc đường nghiêng .
• Độ phuộc nhún , thay đổi ống nhún khác kiểu ảnh hưởng đến độ đàn hồi và giảm chấn chung của cả xe , đòi hỏi kinh nghiệm và sự hiểu biết .
• Theo kinh nghiệm của nhiều lái xe , khi bị ấn manh xuống bằng trọng lượng thân người ( 60 - 70 Kg ) rồi đột ngột buông ra , chiếc xe có ống nhún tốt chỉ được dội lên rồi hạ xuống 1 lần , xe nào nhún nhảy thêm lần thứ 2 coi như ống nhún đã "lão hóa"
• Dằn xóc đột ngột là kẻ thù của ống nhún chứ không phải là tải trọng nặng , leo lề cao , nhảy vỉa hè , cán đá lớn làm ảnh hưởng nghiêm trọng tuổi thọ của ống nhún.

Trên đây là một số kiến thức cần thiết về các loại giảm xóc trên xe ô tô. Nếu có nhu cầu mua giảm xóc hoặc có thắc mắc về các phụ tùng xe ô tô hãy liên hệ tới CPA thông qua hotline 0986.829.800 hoặc Email: phutungcpa@gmail.com để được tư vấn chi tiết.