Hệ thống treo độc lập: Cấu tạo, phân loại cùng ưu nhược điểm

Hệ thống treo độc lập giúp mỗi bánh xe di chuyển riêng biệt, mang lại cảm giác êm ái hơn, giảm rung lắc và tăng khả năng bám đường. Nhờ đó, xe vận hành ổn định hơn khi vào cua hoặc chạy tốc độ cao. Cùng Phụ Tùng HQ tìm hiểu chi tiết về hệ thống này ngay sau đây!

Hệ thống treo độc lập là gì?

Hệ thống treo độc lập được xem là một trong những cải tiến quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại. Ngày nay, hầu hết các loại xe đều sử dụng cả hệ thống treo phụ thuộc và độc lập, trong đó hệ thống treo độc lập nổi bật nhờ khả năng vận hành linh hoạt. 

Cơ chế hoạt động của hệ thống này cho phép bốn bánh xe hoạt động riêng biệt, không có mối liên kết cứng với nhau, mà chỉ được kết nối thông qua khung xe và hệ thống cầu trước – cầu sau.

Nhờ đó, khi bánh xe bên trái gặp địa hình gồ ghề, hệ thống sẽ chỉ điều chỉnh riêng bánh xe đó mà không làm ảnh hưởng đến bánh xe bên phải. Lực từ mặt đường tác động lên bánh sẽ được triệt tiêu thông qua sự đàn hồi của lò xo và khả năng hấp thụ chấn động của bộ giảm chấn, được bố trí giữa khung chính và khớp nối. 

Độ cứng phù hợp của các bộ phận này giúp duy trì lực ma sát giữa bánh xe và mặt đường, đảm bảo xe luôn cân bằng và vận hành ổn định.

Cấu tạo hệ thống treo độc lập

Cấu tạo của hệ thống treo độc lập bao gồm các tay đòn riêng biệt cho từng bánh xe, mỗi tay đòn được gắn trực tiếp vào thân xe. Nhờ thiết kế này, cả bốn bánh xe có thể chuyển động và phản ứng với mặt đường một cách độc lập, giúp cải thiện khả năng bám đường và độ ổn định khi xe vận hành.

Hệ thống treo độc lập thường sử dụng một trong năm loại phần tử đàn hồi sau để hấp thụ dao động và duy trì sự êm ái gồm: lò xo, lò xo trụ kết hợp với đòn treo dọc, thanh xoắn, hai đòn ngang chéo, càng chữ A.

Phân loại hệ thống treo độc lập

Hiện nay, ba loại hệ thống treo độc lập được sử dụng phổ biến trên ô tô gồm: hệ thống treo tay đòn kép, hệ thống treo MacPherson, và hệ thống treo đa liên kết.

Hệ thống treo tay đòn kép

Ra đời từ những năm 1930, hệ thống này lần đầu được ứng dụng trên các mẫu xe Rosalie 1934 và Traction Avant của hãng Citroën (Pháp). Tại Mỹ, hệ thống tay đòn kép được giới thiệu trên mẫu One-Twenty 1935 của Packard và được xem như một tính năng an toàn tiên tiến vào thời điểm đó.

Cấu tạo của hệ thống bao gồm ba bộ phận chính: lò xo, giảm xóc giảm chấn, và bộ phận điều hướng. Bộ phận điều hướng sử dụng hai thanh dẫn hướng, trong đó thanh phía trên thường ngắn hơn thanh phía dưới – đặc điểm này tạo nên tên gọi "tay đòn kép". Thiết kế này giúp kiểm soát chuyển động bánh xe tốt hơn, đặc biệt trong các tình huống vào cua hay thay đổi độ cao mặt đường.

Hệ thống treo MacPherson

Được phát minh bởi kỹ sư Earle S. MacPherson, hệ thống này còn được gọi là hệ thống một càng chữ A. Cấu tạo gồm lò xo, giảm chấn thủy lực, và cánh tay điều hướng.
MacPherson thường được ứng dụng trong xe sử dụng khung gầm liền khối và hệ dẫn động cầu trước, nhờ thiết kế đơn giản, gọn nhẹ, tiết kiệm chi phí nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả vận hành ổn định trong điều kiện sử dụng thông thường.

Hệ thống treo đa liên kết

Là bước phát triển nâng cao từ hệ thống tay đòn kép, hệ thống treo đa liên kết sử dụng nhiều thanh điều hướng (link) để điều khiển vị trí và chuyển động của bánh xe. Một số cấu hình còn kết hợp thêm với càng chữ A để tăng độ ổn định và linh hoạt.

Ưu, nhược điểm của hệ thống treo

Mỗi loại hệ thống treo sẽ có ưu, nhược điểm khác nhau. Tùy vào từng cấu tạo sẽ thích hợp với các dòng xe, người dùng có thể tham khảo để lựa chọn được loại hệ thống treo phù hợp nhất.

Hệ thống treo tay đòn kép

Hệ thống treo tay đòn kép có một đặc điểm thiết kế nổi bật là tay đòn phía trên thường ngắn hơn tay đòn dưới. Điều này giúp kiểm soát tốt hơn góc nghiêng của bánh xe so với phương thẳng đứng khi xe chuyển động. Khi vào cua, bánh xe có xu hướng ngả vào phía trong, tạo sự ổn định cho xe và tăng độ bám đường. 

Đồng thời, khoảng cách giữa các bánh xe không thay đổi, giúp hạn chế hiện tượng mài mòn lốp không đều.

Ngoài ra, hệ thống này còn giúp giảm lắc ngang, đồng thời cho phép sắp xếp linh hoạt các bộ phận như lò xo và giảm chấn, từ đó nâng cao khả năng điều chỉnh động học của xe. Nhờ vậy, xe có thể vận hành êm ái và ổn định trên nhiều loại địa hình khác nhau.

Tuy nhiên, nhược điểm lớn của hệ thống treo tay đòn kép là kết cấu phức tạp, dẫn đến chi phí sản xuất và bảo dưỡng cao. Vì lý do này, hệ thống này chủ yếu được sử dụng ở cầu trước của xe tải nhỏ hoặc cầu sau của xe du lịch, nơi mà yêu cầu về độ ổn định và khả năng chịu tải cao là cần thiết.

Hệ thống treo MacPherson

Hệ thống treo MacPherson là loại hệ thống treo độc lập có kết cấu đơn giản nhất, do đó sử dụng ít linh kiện hơn so với các hệ thống khác. Nhờ thiết kế này, quá trình bảo dưỡng và sửa chữa trở nên nhanh chóng, dễ dàng và tiết kiệm chi phí. 

Khi được lắp đặt ở phía trước xe, hệ thống MacPherson còn giúp giảm trọng lượng tổng thể và tăng không gian cho khoang hành khách, rất phù hợp với các dòng xe du lịch hiện đại sử dụng khung gầm liền khối.

Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống này là khả năng kiểm soát dao động ngang không cao. Trong quá trình vận hành, bánh xe có thể bị lắc ngang so với mặt đường, làm ảnh hưởng đến sự ổn định của xe. 

Hệ thống treo đa liên kết

Hệ thống treo đa liên kết sử dụng nhiều thanh điều hướng riêng biệt, giúp tối ưu hóa chuyển động của bánh xe trong mọi điều kiện vận hành. Nhờ thiết kế linh hoạt này, hệ thống treo đa liên kết phát huy hiệu quả vượt trội khi xe vào cua gấp hoặc di chuyển trên địa hình phức tạp, gồ ghề. 

Tuy nhiên, do có cấu tạo phức tạp, chi phí sản xuất, bảo trì và sửa chữa của hệ thống treo đa liên kết thường cao hơn đáng kể. Việc thay thế linh kiện cũng đòi hỏi kỹ thuật và thời gian. Mặc dù vậy, mới đây, một công ty tại Ý đã phát triển được giải pháp công nghệ mới, giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất hệ thống treo đa liên kết, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi hơn trong tương lai.

Trên đây là bài viết của Phụ Tùng HQ giới thiệu đến bạn về hệ thống treo độc lập. Hy vọng thông qua bài viết này, bạn đọc sẽ lựa chọn được loại hệ thống treo phù hợp nhất với dòng xe của mình.