II. THEO BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG:
e) Hệ thống treo Đa liên kết:
Một hệ thống treo đa liên kết là một loại hệ thống treo thiết kế thường được sử dụng trong hệ treo độc lập, sử dụng ba hoặc nhiều cánh tay bên và một cánh tay theo chiều dọc. Các cánh tay không cần có chiều dài giống nhau, đặt nghiêng từ nhiều hướng tự do. Nó lần đầu tiên được giới thiệu vào cuối năm 1960 trên Marcedes – Benz C111, sau này là W201 và W124, E-Klasse 2010…
Hình 3.40.Hệ treo đa liên kết trên phiên bản Mercedes-Benz E-Klasse 2010. Mỗi cần đều có một khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng luôn ở trong trạng thái căng, nén và không bị uốn cong. Một số đa liên kết không sử dụng một cánh tay ở dưới hoặc xương đòn.
Cần được nối ở phần đầu và cuối của trục. Khi quay để bẻ lái, trục sẽ thay đổi hình dạng của hệ thống treo bằng cách xoắn toàn bộ cần treo. Các trục xoay của hệ thống treo được thiết kế sao cho điều này có thể xảy ra.
Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hai mặt hệ thống treo trước và sau. Tuy nhiên, đối với treo trước, cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu lái tới bánh xe trung tâm.
Trong nghành công nghiệp hiện nay, hệ thống treo đa liên kết không ngừng thay đổi, tất cả các tên tuổi lớn trong làng sản xuất xe hơi điều có thiết kế riêng của mình. Thế hệ thứ X5 đầu tiên của BMW dùng thanh giằng như một phần của hệ treo trước. Thế nhưng sang tới X5 2007 (Hình 3.41) , BMW kiên quyết loại công nghệ này để thay bằng hệ thống treo đa liên kết gồm 2 đòn chữ A kép. Đây là lần đầu tiên kể từ năm 1961 BMW sử dụng kỹ thuật này. Hệ treo dẫn động 4 bánh toàn thân AWD có thể chia moment xoắn theo tỷ lệ 60/40 cho hai cầu sau và trước nhưng tùy từng điều kiện mà xDrive (tên chung cho các dòng xe BMW) kiểm soát, có thể 100% mô-ment xoắn được truyền cho một cầu.
Hình 3.41. Hệ thống treo đa liên kết trên BMW 1 Series Coupé
Trên Honda cũng giống như một hệ thống treo xương đòn ngang, nhưng có một cánh kiểm soát thứ năm. Hệ thống treo trước của Audi A4 cũng có bốn liên kết và nó rất giống với loại đòn chữ A đôi.
Hyundai Genesis sở hữu hệ thống treo trước và phía sau là hệ thống 5 thanh (5- link). Hệ thống treo trước có hai thanh liên kết trên, hai thanh liên kết thấp hơn và một thanh giằng, trong khi hệ thống treo sau gồm: hai thanh liên kết trên, một thanh liên kết thấp hơn, một thanh kéo và một thanh điều khiển chân rang bánh xe. Tất cả các thanh điều khiển được bằng hợp kim nhẹ.
Các điểm lắp trên các thanh kiểm soát trên khung cho phép thay đổi các dạng hình học nhất định của bánh xe phù hợp với mục đích sử dụng của nhà sản xuất. Các bộ phận này có thể mang hình thức của ống kim loại được phủ cao su bên ngoài để giảm độ rung và tiếng ồn.
(trích: http://www.autoevolution.com/news/how-multi-link-suspension- works-7804.html )
Hình 3.42. Hệ thống treo Đa liên kết 5-link
Như hình dưới đây (Hình 3.42), 3 và 4-link cho phép chuyển động trong hai hoặc nhiều hướng. So với 5-link đòn đôi, tải trọng trước và sau đều được điều khiển bởi các cánh tay đòn phía trên, phía dưới, dọc chiều trục. Do đó khối lượng công việc của giảm chấn được giảm, tải trọng đứng được cải thiện, vì thế xe ổn định và êm hơn. Mỗi cánh tay treo trên hệ điều được đặt một tải trọng từ một hướng duy nhất, dọc theo chiều trục của cánh tay đòn.
Hình 3.43. Hệ treo 3, 4 và 5 link Một số chức năng mà đa liên kết mang đến:
- Hệ thống treo 5 – link đôi cánh tay với cánh tay liên kết nằm ngang: Hai cánh tay bố trí hai đầu, được sếp vào một liên kết nằm ngang cho phép các bánh xe phía sau di chuyển theo chiều dọc (vuông góc trục chính bánh xe). Thông thường, bánh xe di chuyển trên mặt phẳng cong. Do đó tải trọng theo chiều dọc từ mặt đường được giảm đáng kể, cải thiện các đặc tính khi đi xe. Cuối cùng, các góc sau bánh xe đều có tải trọng giống nhau, những ưu diểm của cách bố trí này vẫn giữ nguyên trong khi lái xe.
- Tăng Cabin / tăng không gian thân:
Nhìn vào trung tâm bánh xe và Cabin, không gian Cabin được giảm thiểu nhờ liên kết bố trí theo chiều dọc. Tất cả năm cánh tay phù hợp trong chu vi bánh xe, cho ơheps tăng không giang cabin và một thể tích thân xe lớn hơn.
Hình 3.45. Tăng không gian Cabin - Khi Phanh:
Việc bố trí đường chéo và các thanh trụ xoay bên dưới hệ thống phanh. Các cánh tay kiểm soát, hầu như không bị ảnh hưởng, cho phép tiếp tục kiểm soát bánh xe thích hợp. Do đó đặc tính được duy trì ngay cả trong khi phanh.
Ưu điểm:
+ Hệ thống treo đa liên kết được coi là hệ thống độc lập tốt nhất cho một chiếc xe, bởi vì nó cung cấp khả năng xử lý, không gian hiệu quả và thoải mái nhất. Hơn thế, Một hệ thống treo loại này cho phép chiếc xe uốn cong nhiều hơn, cũng là giải pháp tốt nhất khi lái xe trên đường. + Cho phép các nhà thiết kế tự động thay đổi những tham số tại một thời
điểm mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Đây là điểm khác biệt với hệ thống đòn đôi chữ A.
+ Ưu điểm này cũng mở rộng khả năng lái trên đường. Một hệ thống treo đa liên kết cho phép các phương tiện để uốn cong nhiều hơn; đơn giản cơ cấu treo giúp dễ dàng hơn, phù hợp hơn khi lái xe. Với trang bị 5- link (Multi-link) rất lý tưởng cho các loại xe ưa chuộn môn thể thao như đua xe trên sa mạc.
+ Lợi ích mà của trục chính mang lại trong treo đa liên kết: lợi ích của việc bố trí hình tam giác và hai hình tam giác là nó không cần một thanh xoắn. Các đa liên kết cho trục chính cung cấp một lợi ích là nó rẻ hơn và ít phức tạp hơn các hệ treo độc lập khác.
Hạn chế:
+ Như các phần ưu điểm trên, hệ thống treo đa liên kết có hạn chế là: tốn kém và phức tạp hơn về thiết kế và sản xuất ở các hệ thống treo khác. Trong thực tế, hình dáng hình học của hệ thống treo cần được kiểm tra bằng các phần mềm phân tích, thiết kế và mô phỏng. Như vậy, kiểm tra các bộ phận cá nhân nên được thực hiên định kỳ, hoặc khi người lái xe phàn nàn về độ ồn của các phần lân cận hệ thống treo. + Phát hiện và sửa chữa sớm là rất quan trọng bởi vì, các thành phần hệ thống treo làm việc cá nhân với nhau, và không ổn nếu một thành phần nào gặp vấn đề kéo theo sự ảnh hưởng hay hao mòn nhanh chống các phần còn lại hệ thống treo. Hơn nữa, một cánh tay bị hỏng có thể dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong hình học, gây suy yếu trong việc xử lý của xe cũng như xảy ra nhanh hơn và mặc lốp không đồng đều.
Tuy nhiên, nhờ vào tiến bộ công nghệ liên tục hiện nay, hệ thống treo đa liên kết đã chuyển từ phân khúc cao cấp đến một số dòng xe chính. Một trong những công ty sử dụng thiết kế đa liên kết giá rẻ là Magneti Marelli, nhà cung cấp và tài trợ cho các đội đua F1 và Ferrari. Công ty đã đưa ra công nghệ này cách vài năm trước đây với “FLECS” (Flexble link Elevated Compliance Suspension – Công nghệ liên kết mềm gắn với hệ thống treo), thiết kế dựa trên một cánh tay kiểm soát thấp hơn với bộ
phận là cánh dọc linh hoạt. Ống lót và các thanh cuối cùng có chức năng đàn hồi động đồng nghĩa với số lượng cần điều khiển treo và giá thành sản xuất giảm đi. Thêm vào đó, bản thân ống nối là sản phẩm đại trà tương đối đơn giản.
(trích:http://www.autoevolution.com/news/how-multi-link-suspension- works-7804.html )
Một số hình ảnh về hệ treo này:
Hình 3.47. 5-link cơ chế hệ treo phía bánh sau (nhìn từ trước)
Hình 3.49. 5-link cơ chế hệ thống treo với tay lái giá đỡ và bánh răng cưa (nhìn từ trước)
Hình 3.50. 5-link cơ chế hệ thống treo với tay lái giá đỡ và bánh răng cưa (nhìn từ trên xuống)
Chính vì treo độc lập có những ưu điểm vượt trội hơn hẳn treo phụ thuộc nên hầu hết trên những chiếc xe ôtô chúng ta gặp là hệ thống treo độc lập. Nhưng mỗi hãng có những cải tiến riêng và cũng là nét độc đáo mang riêng bản chất của hãng xe. Dưới đây chúng ta tiếp tục cùng tìm hiểu những hệ thống treo đọc lập của một vài hãng xe nổi tiếng trên thế giới.