II. THEO BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG:
a) Hệ thống treo xương đòn kép (Double-Wishbone Suspension):
Đối với nhiều nhà thiết kế hệ thống treo, xương đòn kép (hoặc "A-cánh tay") là hệ thống treo lý tưởng nhất. Nó có thể được sử dụng trong bánh trước và sau, quan trọng nhất là nó là độc lập. Nó đã kiểm soát cong gần như hoàn hảo. Trong 40 năm qua và ngay cả ngày nay, đây là sự lựa chọn đầu tiên cho những chiếc xe đua, xe thể thao và đời sedan.
Về cơ bản, xương đòn kép luôn duy trì các bánh xe vuông góc với mặt đường, không phân biệt chuyển động của bánh xe. Điều này đảm bảo xử lý tốt.
Đây là hệ thống treo sử dụng xương đòn kép hình dạng chữ “A”, một ở trên và một ở dưới. Bởi vì mỗi cánh tay có thể hạn chế được 2 bậc tự do, do đó hai cánh tay A có thể hạn chế tối đa 4 bậc tự do trên tổng số 6 bậc. Vì vậy, chúng ta cần hạn chế thêm 1 mức độ tự do nữa.
Đối với bánh xe trước, hạn chế thêm là các tay lái. Đối với bánh sau là thiết kế thêm cánh tay kiểm soát góc. Ví dụ, một trong các nhãn hiệu sử dụng đòn chữ A này là Nissan GT-R và Cadillac CTS.
Hình 3.27. Hệ thống treo độc lập xương đòn kép.
(trích: http://blogs.youwheel.com/2014/06/13/automobile-suspension- design-101-part-iii-double-wishbone-suspension/)
- Kết cấu gồm: một đòn ngang phía trên và một đòn ngang phía dưới (Hình 3.27). Mỗi một đòn ngang không phải chỉ là một thanh mà thường có cấu tạo dạng khung hình tam giác hoặc hình thang. Cấu tạo như vậy cho phép các đòn ngang làm được chức năng của bộ phận dẫn hướng. Đầu trong của mỗi đòn ngang được liên kết bản lề với khung hoặc dầm ô tô. Đầu còn lại được liên kết với đòn ngang đứng trên vành bánh xe bởi các khớp cầu. Bánh xe được cố định với đòn đứng. Nếu là bánh xe dẫn hướng thì bánh xe cùng đòn đứng có thể quay quanh một trụ để quay bánh xe khi quay vòng.
- Nếu chiều dài của đòn ngang trên và đòn ngang dưới bằng nhau thì hai đòn ngang như hai cạnh của một hình bình hành. Do đó khi bánh xe dao động lên xuống thì bánh xe còn bị trượt ngang do khoảng cách giữa hai bánh thay đổi, điều này sẽ làm lốp bánh xe nhanh chống mòn (Hình 3.28). Vì vậy để khắc phục nhược điểm này thì người ta thường bố trí đòn ngang trên có kích thước ngắn hơn đòn ngang dưới và khi đó hai đòn ngang như hai cạnh của một hình thang vuông. Nhờ bố trí như vậy nên khi bánh xe dao động lên xuống thì khoảng cách giữa hai bánh xe thay đổi không đáng kể, hạn chế mài mòn lốp bánh xe.
Hình 3.28. Kết cấu hệ thống treo hai đòn ngang (xem Video: https://www.youtube.com/watch?v=u6ssbkt7_kw)
- Trên hệ thống treo xương đòn kép, các góc nghiêng σ có quan hệ tổng không đổi, bởi vậy khi thay đổi tạo nên góc γ thay đổi làm ảnh hưởng tới sự chuyển động của ôtô. Sự dịch chuyển bên ∆B của bánh xe gây nên mài mòn lốp xe và giảm khả năng truyền lực bên của bánh xe. Mặt khác, sự thay đổi vết bánh xe liên quan đến khả năng ổn định của ôtô, vì vậy giá trị lệch bên ∆B được khống chế sao cho nhỏ nhất, hệ thống treo hai đòn ngang có giá trị ∆B khá bé để bảo đảm truyền tốt lực dọc các đòn có kết cấu đòn tam giác. Môment phanh truyền qua các đòn trên và đòn dưới bằng nhau (loại hình bình hành). Khi sử dụng loại cơ cấu dẫn hướng hình bình hành, lúc ta nâng hay hạ một đoạn thì mặt phẳng quay của bánh xe sẽ chuyển dịch nhưng luôn song song với nhau. Do đó khắc phục hoàn toàn sự phát sinh môment hiệu ứng con quay và triệt tiêu sự rung động của bánh xe đối với trục đứng của hệ thống lái.
(trích: https://otoplaza.wordpress.com/2009/11/16/k%E1%BA%BFt- c%E1%BA%A5u-va-mo-ph%E1%BB%8Fng-ho%E1%BA%A1t-
d%E1%BB%99ng-c%E1%BB%A7a-h%E1%BB%87- th%E1%BB%91ng-treo-o-to/ )
- Nhược điểm:
Động học của các bánh xe phụ thuộc vào độ dài của đòn dưới như trong hệ thống treo độc lập loại một đòn.
Nó cũng mất nhiều không gian hơn và phức tạp hơn một chút so với các hệ thống khác như MacPherson strut. Do số lượng các thành phần trong hệ treo nhiều hơn các hệ treo khác nên nó cũng nặng hơn một thiết kế Macpherson cùng loại. Nhìn vào điều rộng hơn, là nó tốn kém và phức tạp hơn so với hệ thống treo đa liên kết. Do những lý do này, rất ít xe nhỏ áp dụng nó, ví dụ là Honda Civic.
Hình 3.29. Hệ thống treo độc lập xương đòn kép (xe BA3 2015 – 2017) 1 – Khung xe; 2 – Các tấm đệm điều chỉnh; 3 – Giá đòn dưới; 4 – Giảm chấn;
5 – vấu hạn chế; 6 – Khớp cầu trên; 7 – Đòn ngang trên; 8 – Phanh đĩa; 9 – Khớp cầu dưới; 10 – Lò xo trụ; 11 – Đòn ngang dưới; 12 – Thanh ổn định.
- Nhìn vào hình 3.29, phần tử đàn hồi lò xo trụ bố trí kết hợp với giảm chấn ống thủy lực có đầu trên liên kết với gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô, đầu dưới liên kết bản lề hoặc cầu với đòn treo dưới. Một thanh ổn định hai đầu liên kết với hai giá bánh xe và được giữ trên khung hoặc dầm bằng hai khớp bản lề. Thanh ổn định có tác dụng hạn chế biến dạng quá mức của một bên bánh xe nhằm giữ cho thân ô tô được ổn định.
- Xương đòn kép thường được xem là có tính năng động cũng như khả năng chịu được tải trọng. Chúng ta dễ dàng tìm thấy nó trên các dòng xe cao cấp như: Honda, Mercedes-Benz, MG, Tesla Model S. Đặc biệt chúng rất phổ biến trên Honda Accord (Thay thế cho MacPherson vào năm 2013), Peugeot 407, Peugeot 508, Mazda 6 (thay cho MacPherson vào năm 2014) và rất phổ biến trên các dòng xe thể thao của Mỹ, một số dòng sedan, hầu hết ở Châu âu là những chiếc xe thuần thúy như Ferrari, TVR, Lotus…. và dòng xe của Sedan Euopan, nhiều nhất vẫn là Honda.
Đó là những gì chúng ta tìm thấy được ở hệ thống treo xương đòn kép. Bây giờ tôi sẽ chuyển sang hệ thống treo thanh chống MacPherson.