Đôi khi, khi bạn lái xe qua những cung đường gập ghềnh hoặc không bằng phẳng, bạn có thể cảm nhận rõ những cú lắc mạnh và rung động của xe. Đó là lúc bộ phận giảm chấn trên ô tô của bạn vào vai trò quan trọng. Bộ phận này giúp giảm thiểu những dao động và rung động, đảm bảo sự ổn định và an toàn khi vận hành xe.
Giảm chấn ô tô là gì?
Bộ giảm chấn ô tô (hay còn gọi là giảm xóc, phuộc nhún) được lắp đặt trong hệ thống treo của xe. Nhiệm vụ của nó là dập tắt nhanh các dao động của bánh xe và thân xe, đảm bảo sự tiếp xúc của bánh xe với bề mặt đường, tăng độ êm và ổn định khi vận hành.
Giảm chấn ô tô giúp dập tắt nhanh dao động của bánh xe (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn ô tô sử dụng dầu giảm chấn, có chức năng làm môi chất đặc biệt. Sức cản của dòng thủy lực phát sinh do dầu bị piston áp và thoát qua một lỗ nhỏ. Lực giảm chấn thay đổi theo tốc độ của piston. Khi lực này càng lớn, giao động của thân xe càng được dập tắt nhanh.
Cấu tạo của giảm chấn trên xe ô tô
Bộ phận giảm chấn trên xe ô tô bao gồm các bộ phận chính như sau:
- Đàu nối trên
- Phớt dầu
- Dẫn hướng piston
- Cán piston
- Xi lanh chứa
- Xi lanh làm việc
- Nắp bảo vệ
- Van piston
- Van đáy
- Đầu nối dưới
Cấu tạo của bộ phận giảm chấn trên xe ô tô
Nguyên lý hoạt động của giảm chấn
Giảm chấn thực chất là một bơm dầu. Piston giảm chấn được lắp vào phía cuối cán piston. Khi hệ thống treo chuyển động lên xuống, dầu thủy lực bị piston nén chạy qua các lỗ nhỏ bên trong piston. Các lỗ này chỉ cho một lượng nhỏ dầu chảy qua, làm chậm tốc độ của piston, làm giảm tốc độ dao động của lò xo.
Nguyên lý làm việc của hệ thống giảm chấn trên xe ô tô
Khả năng cản chuyển động của giảm chấn phụ thuộc vào tốc độ dao động và số lượng lỗ nhỏ bên trong piston. Đa số các giảm chấn hiện đại đều có thiết bị giảm chấn thủy lực nhạy cảm với tốc độ, có nghĩa là tốc độ dao động của piston càng lớn thì sức cản càng lớn. Các giảm chấn làm việc theo cả hai chiều chuyển động dãn và nén, đa số các xe có lực cản dãn lớn hơn lực cản nén. Chu kỳ nén điều khiển chuyển động của phần khối lượng được giảm chấn, chu kỳ dãn điều khiển chuyển động của phần khối lượng không được giảm chấn.
Các loại giảm chấn ô tô hiện nay
Hiện nay, người ta có thể phân loại giảm chấn ô tô theo 3 cách phổ biến sau:
Phân loại theo vận hành
Giảm chấn tác dụng đơn
Giảm chấn tác dụng đơn chỉ có 1 quá trình giảm chấn (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn tác dụng đơn được hiểu là trong 2 hành trình nén và trả, chỉ có 1 quá trình giảm chấn có tác dụng (thông thường nhà sản xuất thiết kế giảm chấn tác dụng ở hành trình trả). Loại giảm chấn này được cấu tạo với piston gồm 2 lỗ. Một lỗ đóng vai trò tiết lưu và lỗ lớn còn lại đi kèm van một chiều để loại bỏ tác dụng của giảm chấn ở hành trình nén.
Giảm chấn hai chiều
Giảm chấn 2 chiều tác dụng ở cả 2 hành trình nén (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn hai chiều có tác dụng ở cả 2 hành trình nén và trả. Piston của loại giảm chấn này gồm 2 lỗ đi cùng 2 nắp van một chiều có kích thước lỗ khác nhau. Lỗ nhỏ tác dụng ở hành trình trả và lỗ lớn tác dụng ở hành trình nén. Vì thế, lực cản của giảm chấn ở hành trình trả sẽ lớn hơn ở hành trình nén, phù hợp với yêu cầu làm việc của hệ thống treo.
Phân loại theo môi chất
Giảm chấn thủy lực
Giảm chấn thủy lực là một thiết bị thủy lực được sử dụng để hấp thụ các dao động, giúp giảm xóc (sốc) và nhún trong quá trình hoạt động. Giảm chấn thủy lực thường được sử dụng cho các hệ thống thiết bị máy móc, máy thủy lực, trục khớp động cơ và xe nâng đẩy. Nó giúp các hệ thống hoạt động tốt, dễ dàng di chuyển và xử lý các sản phẩm nặng trong môi trường có địa hình xấu.
Giảm chấn thủy lực hoạt động dựa vào quá trình nén và giãn (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Cấu tạo của bộ giảm chấn thủy lực bao gồm lò xo, dầu giảm chấn, ty phuộc. Lò xo giúp giảm chấn hoạt động, dầu giảm chấn hấp thụ và giảm lực tác động. Ty phuộc có khả năng triệt tiêu hoặc giảm lực tác động về mức thấp nhất. Giảm chấn thủy lực hoạt động dựa vào các quá trình bao gồm nén (ép) và giãn (trả) của ty phuộc. Áp suất thủy lực được tạo ra bằng cách áp dụng lực lên dầu thủy lực. Khi áp suất thủy lực tăng lên do sự tác động từ bên ngoài, lực giảm chấn được sinh ra từ sức cản dòng chảy của van. Điều này giúp kiểm soát động năng của hệ thống.
Giảm chấn lò xo
Giảm chấn lò xo xe ô tô là một thành phần trong hệ thống treo của xe, được sử dụng để giảm chấn và hấp thụ các va đập và rung động từ đường, giúp cải thiện sự thoải mái và kiểm soát khi lái xe.
Giảm chấn lò xo được làm bằng chất liệu hợp kim cao cấp (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn lò xo được làm từ hợp kim cao cấp, có khả năng phục hồi sau biến dạng tốt, cũng như chịu lực cao. Bề mặt bên ngoài của nó được mạ lớp sơn tĩnh điện chống ăn mòn và gỉ, đảm bảo độ bền.
Giảm chấn cao su
Giảm chấn cao su thường được sử dụng trong các bộ phận đệm hoặc gài để giảm tiếng ồn và đảm bảo sự cách điệu giữa các bộ phận chuyển động.
Giảm chấn cao su là những miếng su hình khối (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn cao su có cấu tạo từ những miếng cao su hình khối, được lắp đặt tại các vị trí thường xuyên xảy ra rung lắc mạnh. Cao su có độ dẻo dai, co giãn và ma sát tốt, giúp giảm xóc hiệu quả.
Phân loại theo cấu tạo
Giảm chấn đơn
Giảm chấn ô tô có khả năng tỏa nhiệt tốt (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn đơn có khả năng tỏa nhiệt tốt vì ống đơn tiếp xúc trực tiếp với không khí. Cấu tạo này đảm bảo trong quá trình vận hành sẽ không xuất hiện lỗ xâm thực và bọt khí, giúp giảm chấn hoạt động ổn định.
Nguyên lý làm việc của giảm chấn đơn:
- Quá trình nén: Trong hành trình nén, piston chuyển động xuống, làm cho áp suất trong buồng dưới cao hơn áp suất trong buồng trên. Vì vậy chất lỏng trong buồng dưới bị ép lên buồng trên qua van piston. Lúc này lực giảm chấn được sinh ra do sức cản dòng chảy của van. Khí cao áp tạo ra một sức ép rất lớn lên chất lỏng trong buồng dưới và buộc nó phải chảy nhanh và êm lên buồng trên trong hành trình nén đảm bảo duy trì ổn định của lực chấn.
- Quá trình giãn: Trong hành trình giãn, cần piston chuyển động lên làm cho áp suất trong buồng cao hơn áp suất trong buồng dưới. Do đó chất lỏng trong buồng trên bị ép xuống buồng dưới thông qua van piston và sức cản dòng chảy của van có tác dụng như lực giảm chấn. Vì cần piston chuyển động lên, một phần cần dịch chuyển ra khỏi xi lanh nên nó để lại một khoảng trống. Để bù cho khoảng hụt này, piston tự do được đẩy lên một khoảng tương đương phần hụt thể tích.
Giảm chấn kép
Giảm chấn kép thường được sử dụng trong mẫu xe ô tô cao cấp hoặc thể thao (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Giảm chấn kép là loại phổ biến nhất của bộ giảm xóc. Hệ thống giảm chấn kép thường được sử dụng trong các mẫu xe ô tô cao cấp hoặc xe thể thao, nơi hiệu suất và sự cân đối được đánh giá cao. Tuy nhiên cũng có một số mẫu xe hạng trung và xe du lịch sử dụng hệ thống này để cải thiện trải nghiệm lái xe.
Cấu tạo bên ngoài của giảm chấn kép là vỏ chứa xi lanh (ống nén) bên trong, không gian giữa các xi lanh có chứa chất lỏng hấp thụ chấn động. Thêm vào đó, giảm chấn kép còn có piston chuyển động lên xuống cùng các van đầu vào và đầu ra.
Nguyên lý làm việc của giảm chấn kép:
- Quá trình nén:
- Tốc độ chuyển động của cần piston cao: Khi piston chuyển động xuống, áp suất trong buồng A (dưới piston) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van một chiều (van của piston) và chảy vào buồng B mà không phải chịu sức cản nào. Đồng thời, một lượng dầu tương đương với thể tích mất đi của cần piston sẽ bị ép qua van lá của van đáy và chảy vào buồng chứa. Lực giảm chấn được sinh ra do sức cản dòng chảy của van. Khí cao áp tạo ra một sức ép rất lớn lên chất lỏng trong buồng dưới và buộc nó phải chảy nhanh và êm lên buồng trên trong hành trình nén đảm bảo duy trì ổn định của lực chấn.
- Tốc độ chuyển động của cần piston thấp: Nếu tốc độ của cần piston rất thấp thì van một chiều của van piston và van lá của van đáy sẽ không mở vì áp suất trong buồng A nhỏ. Tuy nhiên, bởi vì có lỗ nhỏ trong van piston và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và buồng chứ vì chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
- Quá trình giãn:
- Tốc độ chuyển độ của cần piston cao: Khi piston chuyển động lên áp suất trong buồng B sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van lá và chảy vào buồng A. Lúc này, sức cản dòng chảy đóng vai trò lực giảm chấn. Vì cần piston chuyển động lên, một phần cần thoát ra khỏi xi lanh nên thể tích choán chỗ của nó xuống. Để bù vào khoảng hụt này, piston tự do được đẩy lên một khoảng tương đương phần hụt thể tích.
- Tốc độ chuyển động của cần piston thấp: Khi cần piston chuyển động với tốc độ thấp, cả van lá và van một chiều vẫn đóng vì áp suất trong buồng B ở trên piston thấp. Do đó dầu trong buồng B chảy qua các lỗ nhỏ trong van piston vào buồng A. Dầu trong buồng chứa cũng chảy qua các lỗ nhỏ trong van đáy vào buồng A, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
Khi nào nên thay giảm chấn ô tô?
Chú ý thường xuyên kiểm tra và thay thế bộ giảm xóc ô tô (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Tuổi thọ của giảm xóc trên xe ô tô phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như loại xe, điều kiện đường sá, cách sử dụng của chủ sở hữu, mức chịu tải... sẽ có các mốc thời gian thay thế khác nhau. Đặc biệt, khi xe của bạn thường xuyên di chuyển trên những đoạn đường xóc, gập ghềnh cũng như tải trọng lớn, thời gian cần thay giảm chấn sẽ sớm hơn và tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn.
Theo các chuyên gia, con số lý tưởng để người dùng tiến hành kiểm tra, thay thế bộ giảm xóc ô tô là từ 80.000 - 140.000km. Chú ý quãng đường xe chạy và điều kiện của xe để thay thế giảm xóc đúng thời điểm, đảm bảo xe vận hành luôn an toàn và êm ái.
Các hư hỏng thường gặp của giảm chấn trên xe ô tô
Có rất nhiều dạng hư hỏng của giảm chấn, tuy nhiên, một số hư hỏng phổ biến nhất đó
