Khung gầm ô tô được gọi là Chassis hay Frame trong kỹ thuật. Giống như khung xương cơ thể người, khung gầm là nền tảng để lắp đặt các bộ phận khác của xe và đóng vai trò chịu tải trọng phần thân xe, hỗ trợ toàn bộ hoạt động của chiếc xe.
Xem thêm: Giải mã về động cơ V8 trên ô tô: định nghĩa, nguyên lý hoạt động
1. Cấu tạo của hệ thống khung gầm ô tô
Cấu tạo khung gầm ô tô gồm các hệ thống đảm nhiệm các chức năng khác nhau, đó là:
1.1. Hệ thống phanh xe
Hệ thống phanh xe là tổng thể hoàn chỉnh, gồm xi lanh chính và bổ trợ lực, má phanh, phanh đĩa, bàn đạp phanh… và nhiều chi tiết khác. Hoạt động theo nguyên lý cơ học, hệ thống phanh có nhiệm vụ giảm tốc hoặc dừng xe theo sự điều khiển của người lái. Hiện nay có 4 loại phanh xe phổ biến đó là:
- Phanh đĩa: Là loại phanh thường gắn ở bánh trước của xe. Phanh đĩa hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát giúp giảm tốc hoặc dừng xe hiệu quả.
- Phanh tang trống: Khi bàn đạp phanh được kích hoạt, phanh tang trống sẽ hoạt động, áp suất thủy lực được ép xuống sẽ làm giảm tốc độ và dừng đỗ xe.
- Phanh khẩn cấp: Có nhiệm vụ giữ xe không di chuyển khi gặp tình huống khẩn cấp bằng cách tác dụng lực cơ học lên các bánh xe.
- Chống bó cứng phanh (ABS): Thường được sử dụng trên các dòng xe thế hệ mới, với chức năng ngăn chặn hiện tượng bó cứng ở bánh xe, giữ cho lốp xe không bị trơn trượt.
Xem thêm: Tổng hợp các hệ thống điện ô tô, điện tử ô tô phổ biến hiện nay
Cấu tạo hệ thống phanh ô tô (Nguồn: xedienXANH.net)
1.2 Hệ thống truyền lực
Hệ thống này có chức năng truyền mô-men xoắn từ động cơ đến bánh xe chủ động. Cấu tạo hệ thống truyền lực gồm những thành phần chính: Hộp số, bộ truyền lực chính và bộ vi sai, truyền động các đăng, các bán trục. Có 3 loại hệ thống truyền lực chính:
- Hệ thống truyền lực FF: Nằm ở dưới nắp capo cùng với động cơ, kết hợp 2 bánh trước dẫn động giúp người lái có thể xử lý nhanh những tình huống khẩn cấp như xe cua gấp hay đi trên địa hình trơn trượt.
- Hệ thống truyền lực FR: Nằm ở đầu xe cùng với động cơ, nhờ động lực từ trục các đăng dồn lực về hai bánh sau. Điều này giúp cho động cơ sẽ được làm mát nhanh hơn.
- Hệ thống truyền lực 4WD: Để có thể vận hành hoàn chỉnh, hệ thống này cần có ít nhất 3 bộ vi sai ở cầu trước, cầu giữa và cầu sau xe.
1.3. Hệ thống lái
Đây là hệ thống đảm nhận nhiệm vụ điều khiển hướng di chuyển của xe theo nhu cầu người lái. Cấu tạo của hệ thống này gồm: Cơ cấu lái, trợ lực lái, dẫn động lái,… với 4 loại chính:
- Hệ thống lái trợ lực thủy lực HPS: Có tác dụng hạn chế tiêu hao năng lượng, tránh va chạm giữa bánh xe lên vô lăng.
- Hệ thống Steer by wire: Tạo ra trợ lực cho người lái với hai phần tích hợp và độc lập nhau.
- Hệ thống lái trợ lực thủy lực điều khiển điện tử (EHPS): Dùng động cơ điện, vận hành dựa theo lực cản từ mặt đường.
- Hệ thống lái chủ động AFS: Nối vô lăng với cơ cấu lái, thường được trang bị trên những dòng xe cao cấp. Hệ thống AFS cùng với hệ thống trợ lực giúp cơ cấu ô tô được hoàn chỉnh.
Xem thêm: Những điều cần biết về hệ thống bôi trơn của xe ô tô
Cấu tạo hệ thống lái của ô tô: (Nguồn: xedienXANH.net)
1.4. Hệ thống treo
Hệ thống treo giúp nâng đỡ toàn bộ thân xe và động cơ, hỗ trợ truyền mô-men và lực từ bánh lên vỏ hoặc khung xe cho xe di chuyển êm ái. Hệ thống này gồm 3 thành phần chính: Dẫn hướng, đàn hồi, giảm chấn. Hệ thống treo được chia thành 2 loại chính:
- Hệ thống treo độc lập: Hệ thống này gồm các bánh xe được gắn độc lập với thân xe cho phép bánh xe chuyển động riêng lẻ và linh động hơn.
- Hệ thống treo phụ thuộc: Gồm ít linh kiện, cấu tạo đơn giản. Tại Việt Nam, hệ thống treo phụ thuộc xuất hiện phổ biến trên xe tải, xe bán tải và xe SUV.
1.5. Hệ thống thân vỏ
Hệ thống thân vỏ hay khung xe, là bộ phận nâng đỡ tất cả trọng tải của xe. Phần khung đơn gồm các chi tiết như phần đuôi xe, cánh cửa, nắp capo, hay các gờ chắn giúp tạo thành khối hoàn chỉnh. Hệ thống thân vỏ gồm 2 loại:
- Khung gầm rời (body-on-frame): Thân xe được lắp đặt ở trên một khung gầm riêng biệt.
- Khung gầm liền khối (unibody): Thân xe, khung gầm ô tô ở bên dưới liền nhau tạo thành một khối thống nhất.
Xem thêm: Tìm hiểu về hộp số ô tô và mẹo bảo quản hộp số xe kéo dài tuổi thọ
Hệ thống khung gầm ô tô gồm nhiều hệ thống nhỏ tạo nên sự hoàn chỉnh cho xe (Nguồn: xedienXANH.net)
2. Chức năng của khung gầm ô tô
Khung gầm ô tô nắm giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động bình thường của chiếc xe, với những chức năng cụ thể sau:
- Chịu tải trọng của phần thân xe
- Là cơ sở lắp đặt cho những bộ phận khác tạo thành cấu trúc hoàn chỉnh của xe.
- Hỗ trợ xe vận hành êm ái, cho người dùng những hành trình an toàn trên mọi cung đường.
- Chịu áp lực khi tăng tốc, phanh xe hỗ trợ người lái xử lý tình huống không mong muốn tốt hơn, tăng độ an toàn cho chuyến đi.
- Một khung gầm ô tô chắc chắn có thể chống chịu tốt hơn với những áp lực phát sinh từ va chạm, điều kiện thời tiết xấu… mang đến sự yên tâm cho người lái.
Khung gầm của ô tô chịu tải trọng phần thân xe, chịu áp lực khi phanh, khi tăng tốc (Nguồn: xedienXANH.net)
3. Các loại khung gầm ô tô thông dụng hiện nay
Hiện nay, hệ thống khung gầm ô tô được chia thành 4 loại chính bao gồm:
3.1. Khung gầm hình thang
Là một trong những loại khung gầm lâu đời nhất, có dạng hình một cái thang, được thiết kế gồm hai thanh dọc dài có nhiệm vụ chịu lực chính và nhiều thanh chéo ngắn ở giữa.
Khung gầm khá nặng, vì vậy có khả năng chịu tải và các tác động lực theo chiều dọc khi phanh xe hoặc tăng tốc. Các bộ phận của loại khung gầm ô tô không được gắn cố định nên việc lắp ráp, sửa chữa, thay thế rất đơn giản.
Tuy nhiên, khung gầm thang có độ cứng xoắn yếu, không chịu được những tác động của trọng tải đứng hoặc xóc nảy, dẫn đến khi vào cua sẽ không an toàn như những loại khung gầm khác.
Khung gầm ô tô hình thang (Nguồn: xedienXANH.net)
3.2. Khung gầm hình xương sống
Khung gầm hình xương sống thích hợp sử dụng cho các loại xe sở hữu động cơ dẫn động cầu sau và động cơ đặt trước. Hệ thống này có cấu tạo đơn giản gồm một ống hình trụ có mặt cắt hình chữ nhật nối trục trước và sau. Phía bên trong có một khoảng trống dành cho trục lái. Kết hợp độ cứng xoắn tốt, khung gầm hình xương sống chống chọi được với các loại địa hình khác nhau, phù hợp với những dòng xe thể thao loại nhỏ.
Bên cạnh ưu điểm trên, loại khung gầm này còn tồn tại hạn chế như: Khó khăn khi sửa chữa trục truyền động; chi phí sản xuất và bảo dưỡng cao. Vì vậy, giá thành chiếc xe trang bị khung gầm xương sống thường đắt đỏ.
Khung gầm ô tô hình xương sống (Nguồn: xedienXANH.net)
3.3. Khung gầm liền khối
Khung gầm ô tô liền khối chỉ gồm một kết cấu duy nhất được tạo nên bởi các miếng nhỏ hàn lại với nhau bằng robot hoặc laze trong dây chuyền sản xuất hơi nước. Khung gầm này nối liền với lớp vỏ bao quanh xe tạo thành một khối, định hình kiểu dáng tổng thể của một chiếc xe. Với kết cấu giống như chiếc lồng nên khung gầm liền khối có độ cứng xoắn và độ an toàn vượt trội. Bên cạnh đó, việc sửa chữa rất dễ dàng.
Khung gầm liền khối cho độ an toàn cao (Nguồn: xedienXANH.net)
3.4. Khung gầm hình ống
Các loại xe đua thường sử dụng khung gầm hình ống bởi độ cứng vượt trội hơn những hệ thống khung gầm khác có cùng trọng lượng đảm bảo độ an toàn tốt hơn. Khung gầm này có kết cấu vững chắc gồm nhiều ống cắt có dạng hình vuông hoặc hình tròn nối với các tấm pano ốp thân đặt theo những hướng khác nhau tạo ra lực cơ học có khả năng chống chọi với các tác động của ngoại lực xung quanh. Tuy nhiên, không thể sản xuất hàng loạt khung gầm hình ống do cấu tạo phức tạp và mất nhiều thời gian chế tạo.
Khung gầm hình ống có độ cứng vượt trội thường sử dụng cho xe đua (Nguồn: xedienXANH.net)
Mỗi loại khung gầm ô tô đểu có những ưu việt và hạn chế riêng, phù hợp với những dòng xe cũng như mục đích sử dụng khác nhau. Chiếc khung xe tốt, vững chắc sẽ giúp độ bền của xe được nâng cao và đảm bảo an toàn cho người dùng. Vì vậy, khi mua xe ô tô, các khách hàng cần quan tâm đến thông số khung gầm để đánh giá mức độ an toàn và mức độ phù hợp của xe, từ đó có lựa chọn sáng suốt nhất.
