(News.oto-hui.com) – Khi xe bị xóc do mặt đường gồ ghề, các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thu các chấn động đó. Tuy nhiên, vì lò xo có đặc tính tiếp tục dao động nên phải sau một thời gian dài thì dao động này mới tắt nên xe chạy không êm. Từ đây kỹ sư ô tô đã thiết kế ra giảm chấn.
Bộ giảm chấn có nhiệm vụ gì?
Nhiệm vụ của bộ giảm chấn là hấp thụ dao động này. Bộ giảm chấn không những cải thiện độ chạy êm của xe mà còn giúp cho lốp xe bám đường tốt hơn và điều khiển xe ổn định hơn.
Xét theo cấu tạo bộ phận giảm chấn có 2 loại:
- Giảm chấn đơn
- Giảm chấn kép
1. Giảm chấn đơn:
Lấy một kiểu đại diện là kiểu bộ giảm chấn DuCarbon, nó được nạp khí nitơ áp suất cao (20 – 30 kgf/cm2)
Cấu tạo:
Đặc tính:
Toả nhiệt tốt vì ống đơn tiếp xúc trực tiếp với không khí.
Một đầu ống được nạp khí áp suất cao, và hoàn toàn cách ly với chất lỏng nhờ có pittông tự do. Kết cấu này đảm bảo trong quá trình vận hành sẽ không xuất hiện lỗ xâm thực và bọt khí, nhờ vậy mà có thể làm việc ổn định.
Giảm tiếng ồn rất nhiều.
Nguyên lý hoạt động:
- Qúa trình nén:
Trong hành trình nén, cần pittông chuyển động xuống làm cho áp suất trong buồng dưới cao hơn áp suất trong buồng trên. Vì vậy chất lỏng trong buồng dưới bị ép lên buồng trên qua van pittông. Lúc này lực giảm chấn được sinh ra do sức cản dòng chảy của van.
Khí cao áp tạo ra một sức ép rất lớn lên chất lỏng trong buồng dưới và buộc nó phải chảy nhanh và êm lên buồng trên trong hành trình nén. Điều này đảm bảo duy trì ổn định lực giảm chấn.
- Qúa trình giãn:
Trong hành trình giãn, cần pittông chuyển động lên làm cho áp suất trong buồng trên cao hơn áp suất trong buồng dưới. Vì vậy chất lỏng trong buồng trên bị ép xuống buồng dưới qua van pittông, và sức cản dòng chảy của van có tác dụng như lực giảm chấn.
Vì cần pittông chuyển động lên, một phần cần dịch chuyển ra khỏi xi lanh nên nó để lại một khoảng trống. Để bù cho khoảng hụt này, pittông tự do được đẩy lên (nhờ có khí cao áp ở dưới nó) một khoảng tương đương với phần hụt thể tích.
2. Giảm chấn kiểu ống kép
Cấu tạo:
Bên trong vỏ (ống ngoài) có một xi lanh (ống nén), và trong xi lanh có một pittông chuyển động lên xuống. Đầu dưới của cần pittông có một van để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn giãn ra. Đáy xy-lanh có van đáy để tạo ra lực cản khi bộ giảm chấn bị nén lại.
Bên trong xi lanh được nạp chất lỏng hấp thụ chấn động, nhưng buồng chứa chỉ được nạp đầy đến 2/3 thể tích, phần còn lại thì nạp không khí với áp suất khí quyển hoặc nạp khí áp suất thấp. Buồng chứa là nơi chứa chất lỏng đi vào và đi ra khỏi xy lanh. Trong kiểu buồng khí áp suất thấp, khí được nạp với áp suất thấp (3 – 6 kgf/cm2).
Làm như thế để chống phát sinh tiếng ồn do hiện tượng tạo bọt và xâm thực, thường xảy ra trong các bộ giảm chấn chỉ sử dụng chất lỏng đó chính là kiểu nạp khí. Nạp khí giúp giảm thiểu hiện tượng xâm thực và tạo bọt còn giúp tạo ra lực cản ổn định, nhờ thế mà tăng độ êm và vận hành ổn định của xe. Trong một số bộ giảm chấn kiểu nạp khí áp suất thấp, người ta không sử dụng van đáy và lực hoãn xung được tạo ra nhờ van pittông trong cả hai hành trình nén và giãn.
Nguyên lý hoạt động:
- Qúa trình nén:
+Tốc độ chuyển động của cần pittông cao:
Khi pittông chuyển động xuống, áp suất trong buồng A (dưới pittông) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van một chiều (của van pittông) và chảy vào buồng B mà không bị sức cản nào đáng kể (không phát sinh lực giảm chấn). Đồng thời, một lượng dầu tương đương với thể tích mất đi của cần pittông (khi nó đi vào trong xi lanh) sẽ bị ép qua van lá của van đáy và chảy vào buồng chứa. Đây là lúc mà lực giảm chấn được sức cản dòng chảy tạo ra.
+Tốc độ chuyển động của cần pittông thấp:
Nếu tốc độ của cần pittông rất thấp thì van một chiều của van pittông và van lá của van đáy sẽ không mở vì áp suất trong buồng A nhỏ.
Tuy nhiên, vì có các lỗ nhỏ trong van pittông và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và buồng chứa, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
- Qúa trình giãn:
+Tốc độ chuyển động của cần pittông cao:
Khi pittông chuyển động lên, áp suất trong buồng B (trên pittông) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy mở van lá (của van pittông) và chảy vào buồng A.
Vào lúc này, sức cản dòng chảy đóng vai trò lực giảm chấn.
Vì cần pittông chuyển động lên, một phần cần thoát ra khỏi xy-lanh nên thể tích choán chỗ của nó giảm xuống.
Để bù vào khoảng hụt này dầu từ buồng chứa sẽ chảy qua van một chiều và vào buồng A mà không bị sức cản đáng kể.
+Tốc độ chuyển động của cần pittông thấp:
Khi cán pittông chuyển động với tốc độ thấp, cả van lá và van một chiều đều vẫn đóng vì áp suất trong buồng B ở trên pittông thấp. Vì vậy, dầu trong buồng B chảy qua các lỗ nhỏ trong van pittông vào buồng A.
Dầu trong buồng chứa cũng chảy qua lỗ nhỏ trong van đáy vào buồng A, vì vậy chỉ tạo ra một lực cản nhỏ.
Bài viết liên quan:
[…] tham khảo thêm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của giảm chấn (Shock Absorber) tại đây! […]