Giới thiệu về lò xo treo xe và vai trò của chúng

Lò xo treo ô tô là bộ phận cơ khí cơ bản trong hệ thống treo ô tô. Chức năng chính của chúng phức tạp hơn nhiều so với lớp đệm đơn giản; chúng là những yếu tố kỹ thuật thiết yếu đảm bảo sự ổn định của xe, khả năng vận hành và sự thoải mái của hành khách.

Chức năng cốt lõi của lò xo treo:

1. Hỗ trợ trọng lượng xe: Lò xo treo là bộ phận chính chịu trách nhiệm hỗ trợ trọng lượng tĩnh của xe (khung xe, thân xe, động cơ) và tải trọng động của xe (hành khách, hàng hóa). Chúng ngăn khung xe bám vào các điểm dừng hoặc trục treo.

2. Duy trì miếng vá tiếp xúc lốp: Bằng cách hấp thụ và quản lý năng lượng từ những va chạm bất thường trên đường (gập ghềnh, ổ gà), lò xo cho phép bánh xe chuyển động theo phương thẳng đứng so với khung xe. Chuyển động được kiểm soát này rất quan trọng để tối đa hóa sự tiếp xúc của lốp với mặt đường, cần thiết cho lực bám đường, phanh và vào cua.

3. Quản lý động năng: Khi bánh xe gặp chướng ngại vật, lò xo sẽ ​​nén lại, chuyển động năng của chuyển động đi lên của bánh xe thành thế năng dự trữ trong vật liệu lò xo. Khi bánh xe lại hạ xuống (ví dụ: sau khi va chạm), lò xo sẽ ​​giải phóng năng lượng dự trữ này, đẩy bánh xe về phía mặt đường một cách có kiểm soát.

4. Cung cấp nền tảng cho giảm xóc: Trong khi lò xo lưu trữ và giải phóng năng lượng, chúng vốn dao động. Đây là lúc bộ giảm xóc (giảm chấn) phát huy tác dụng. Chức năng duy nhất của van điều tiết là điều khiển tỷ lệ nén và bật lại của lò xo, tiêu tán động năng của lò xo dưới dạng nhiệt và ngăn ngừa sự nảy quá mức. Lò xo cung cấp lực thiết yếu mà van điều tiết điều chỉnh.

Các loại lò xo treo xe:

Một số loại lò xo được sử dụng, mỗi loại có đặc điểm riêng:

1. Lò xo cuộn: Loại phổ biến nhất trong xe ô tô chở khách hiện đại. Được làm từ một thanh thép có hàm lượng carbon cao, có công thức đặc biệt được quấn thành một vòng xoắn. Chúng cung cấp sự cân bằng tuyệt vời về hiệu suất, bao bì nhỏ gọn và độ bền. Các biến thể bao gồm lò xo tốc độ tuyến tính và lò xo tốc độ lũy tiến.

2. Lò xo lá: Thường được tìm thấy trong xe tải, xe tải và các loại xe hạng nặng. Gồm nhiều lớp (lá) thép lò xo cong dài được kẹp lại với nhau. Chúng chắc chắn, có khả năng xử lý tải trọng rất cao và có thể đóng vai trò là bộ phận định vị kết cấu trong một số thiết kế hệ thống treo (ví dụ: trục đặc).

3. Thanh xoắn: Một thanh thẳng dài làm bằng thép lò xo được cố định chắc chắn vào khung xe ở một đầu và nối với tay treo ở đầu kia. Khi tay treo di chuyển theo phương thẳng đứng, nó làm xoắn (xoắn) thanh, tạo ra lực cản của lò xo. Họ cung cấp những lợi thế về bao bì trong một số thiết kế.

4. Lò xo không khí: Sử dụng khí nén bên trong ống thổi cao su được gia cố. Áp suất không khí có thể được điều chỉnh, cho phép thay đổi chiều cao xe và đặc tính tốc độ lò xo. Phổ biến ở ô tô hạng sang, xe buýt và các loại xe cần tự động san lấp mặt bằng.

Những cân nhắc về vật liệu và thiết kế chính:

• Vật liệu: Chủ yếu là hợp kim thép có hàm lượng carbon cao hoặc hợp kim silicon/mangan chuyên dụng, được chọn vì cường độ năng suất cao, khả năng chống mỏi và độ bền. Bảo vệ chống ăn mòn (ví dụ: phun sơn, sơn epoxy, mạ điện) là rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ.

• Tỷ lệ mùa xuân: Được đo bằng lực trên một đơn vị độ lệch (ví dụ: N/mm hoặc lbs/in), điều này xác định độ cứng của lò xo. Tốc độ cao hơn có nghĩa là cần nhiều lực hơn để nén lò xo một khoảng cách nhất định. Các nhà sản xuất xe lựa chọn cẩn thận tốc độ lò xo để đạt được khả năng xử lý, khả năng chịu tải và sự thoải mái khi lái xe như mong muốn.

• Cuộc sống mệt mỏi: Lò xo treo trải qua hàng triệu chu kỳ nén/phục hồi. Lựa chọn thiết kế và vật liệu tập trung chủ yếu vào việc tối đa hóa tuổi thọ mỏi để ngăn ngừa hư hỏng.

Các chỉ số bảo trì và lỗi:

Lò xo treo của xe có độ bền cao nhưng có thể bị mài mòn và cuối cùng là hỏng hóc. Các chỉ số chính bao gồm:

• Độ võng có thể nhìn thấy: Một góc của xe ngồi thấp hơn các góc khác, nhất là khi đỗ trên mặt đất bằng phẳng.

• Lốp mòn không đều: Đặc biệt là ở các cạnh bên trong hoặc bên ngoài, có thể do hình dạng hệ thống treo không chính xác do lò xo bị võng.

• Tiếng ồn lạch cạch hoặc gõ cửa: Qua va chạm, có khả năng cho thấy mảnh lò xo bị gãy đang di chuyển trong cụm treo.

• Giảm giải phóng mặt bằng: Vết xước đáng chú ý trên đường lái xe hoặc gờ giảm tốc.

• Xử lý các vấn đề: Cơ thể bị lăn quá mức, chạm đáy do va chạm hoặc cảm giác nói chung là "lỏng lẻo".

Lò xo treo xe không phải là thành phần thụ động; chúng là những yếu tố chủ động, được thiết kế quan trọng đối với hoạt động cơ bản của ô tô. Chúng chịu trọng lượng của xe, quản lý năng lượng từ đầu vào của đường và quan trọng là duy trì sự tiếp xúc của lốp với mặt đường – ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn, ổn định, xử lý chính xác và chất lượng lái xe. Việc kiểm tra thường xuyên để phát hiện các dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng và thay thế bằng các bộ phận đáp ứng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất xe là những biện pháp bảo dưỡng thiết yếu để xe có hiệu suất và độ an toàn tối ưu. Hiểu được vai trò của chúng mang lại sự hiểu biết sâu sắc hơn về sự tương tác phức tạp của các bộ phận trong hệ thống treo hiện đại.