Bên trong bộ giảm xóc sau của xe và cách nó hoạt động

Bộ giảm xóc cao cấp hiện đại là một kỳ quan của phản ứng tuyến tính có sự điều chỉnh. Tại sao những chiếc vòng đệm van xếp chồng lên nhau đem đến những điều vô cùng thuận lợi?

Giảm xóc đơn ở hệ thống treo phía sau được sử dụng rộng rãi ngày nay. Loại giảm xóc 2 bên truyền thống vẫn được sử dụng. Nhưng chủ yếu do phong cách hoài cổ của nhiều thể loại xe.

Royal Enfield với thiết kế cổ điển vẫn giữ cặp giảm xóc đôi phía sau

Thế hệ của hệ thống treo phía sau với hành trình dài hơn được bắt đầu vào khoảng năm 1974. Việc này đưa đến sự hoàn toàn phù hợp để sử dụng một bộ giảm xóc đơn.

Trong nhiều thập kỷ, những chiếc xe máy của Mỹ sử dụng bộ khung cứng không có giảm xóc phía sau. Nhưng khi đường xá được nâng cấp đồng thời tốc độ lưu thông cũng được tăng lên, giảm xóc sau trở nên cần thiết để mang lại sự ổn định cho khung gầm. Khi qua một “gờ” nhô lên khỏi mặt đường, chỉ những chiếc bánh xe có thể vừa được nâng lên, rồi hạ xuống nhẹ nhàng, để qua chiếc gờ mới đem đến một cảm giác “êm ái” cho cả bộ khung xe và người ngồi trên xe.

02 chức năng cơ bản của bộ giảm xóc sau:

1- Hỗ trợ về trọng lượng phần sau của chiếc xe bởi một lò xo

2- Kiểm soát bất cứ dao động lên xuống nào của hệ thống treo bằng cách cung cấp giảm chấn.

Giảm chấn là một lực ma sát có kiểm soát, làm tiêu hao năng lượng của những chuyển động không mong muốn ở hệ thống treo. Chẳng hạn như việc nảy lên có thể là liên tục của bánh xe sau mỗi lần qua một gờ nhô lên.

Cấu tạo

Lúc ban đầu, bộ giảm chấn hoạt động bởi ma sát khô. Nhưng những chuyển động của thanh trượt không mượt mà.

Những bộ giảm chấn hiện đại sau này hoạt động trơn tru hơn. Bởi cấu tạo bao gồm một xy-lanh chứa đầy dầu và một piston chuyển động liên kết với hệ thống treo. Chuyển động của hệ thống treo làm dịch chuyển piston, làm dầu được bơm qua lại thông qua các lỗ khoan giới hạn. Việc này chuyển đổi năng lượng chuyển động của hệ thống treo vào năng lượng của những tia bắn tốc độ nhanh của dầu giảm chấn. Và năng lượng được phóng thích thành nhiệt. Sự ấm lên của bộ giảm xóc sau khi hoạt động chính là năng lượng nhận được từ chuyển động của hệ thống treo.

Khi piston giảm chấn chuyển động, áp suất phía trước của nó là rất lớn. Nhưng áp suất thấp phía sau có thể kéo dầu giảm chấn ra, hoặc tạo thành những lỗ hỏng giữa lớp dầu. Để chống lại các tác động khi các khu vực lỗ hổng bị sẹp, dầu giảm chấn được điều áp bằng khí phía sau một piston thực hiện việc tích lũy, với xy-lanh là kiểu hình dạng của chiếc “bán súng”.Đây là kiểu thiết kế giảm chấn phổ biến hiện nay (thường gọi: bình dầu rời).

Các lỗ khoan giới hạn

Một lỗ khoan giảm chấn đơn giản, kích thước đủ để hoạt động ở tốc độ thấp, nhanh chóng trở nên khắc nghiệt hoặc cứng nhắc khi tốc độ của xe và vận tốc của piston giảm chấn tăng lên.

Đó là bởi vì áp lực cần thiết để đẩy dầu xuyên qua 1 lỗ cố định tăng lên với bình phương tốc độ. Có nghĩa là nếu một lỗ nhất đinh cung cấp giảm chấn thích hợp ở tại tốc độ đi bộ 3 dặm/giờ, thì với tốc độ gấp đôi, lực giảm chấn sẽ lớn hơn đến 4 lần. Và ở tốc độ 60 dặm/giờ, bộ giảm chấn có thể hoàn toàn trơ cứng. Sự gia tăng có đồ thị kiểu dốc đứng của lực giảm chấn được gọi là “giới hạn lỗ khoan”.

Một van giảm chấn với các lỗ khoan để tránh tình trạng “giới hạn lỗ khoan”

Để tránh “giới hạn lỗ khoan”, nhiều lỗ khoan thay đổi được tạo ra. Những lỗ khoan trở thành to hơn khi áp lực đi qua chúng được tăng lên. Một cách đơn giản là khoan vài lỗ xuyên qua piston giảm chấn, che các lỗ lại bằng 1 vòng đệm mỏng và sau vòng đệm 1 chiếc lò xo.

Khi piston di chuyển nhanh qua lớp dầu, áp lực dầu tăng lên có thể nâng vòng đệm càng nhiều so với lò xo, làm chậm lại tốc độ tăng mà lực giảm chấn đã được tăng lên với vận tốc của piston. Nhiều lỗ khoan khác nhau cho phép lực giảm chấn được giữ gần như tương ứng với vận tốc piston.

Các thành phần của bộ giảm xóc sau hiện đại.

Nhìn từ trái qua, trên xuống: 02 lò xo van, 02 van giảm chấn, các vòng đệm, piston giảm chấn, con tán và lò xo giới hạn.

Bình dầu rời cùng bộ bắt đầu trên của bộ giảm xóc, thân và ống lồng xy-lanh. Phần thân của thanh giảm chấn trượt trong xy-lanh với vòng đệm cao su gắn sẵn, cao su hãm phía dưới. Thanh trượt giảm chấn với đầu kẹp và phần gắp, bộ điều chỉnh tải phí trên. Góc trên bên phải là nắp bình dầu rời. Lò xo treo (màu vàng) và bên dưới là vòng đai chốt lò xo.

Các vòng đệm

Hầu hết thường sử dụng ngày nay là cách lắp vòng đệm thép như là một chiếc lò xo. Chiếc vòng đệm này được giữ chặt tại cạnh trong hoặc cạnh ngoài. Và áp lực của dầu được điều hướng bởi piston giảm chấn sẽ làm lệch hình dạng của vòng đệm thành dạng gần giống như hình nón. Từ đó cho phép một dòng dầu trồi lên từ dưới cạnh hỏng của vòng đệm. Các vòng đệm và miếng đệm tạo khoảng cách được xếp trình tự vào thành một khối vòng đệm. Một loạt rất nhiều các đồ thị diễn tả hình cong của lực giảm chấn và vận tốc được tạo ra. Quan trọng là của việc xếp đặt các vòng đệm, và nó thường được chú ý khi thiết lập hệ thống treo giảm xóc.

Các thiết kế

Lực giảm chấn phải được thiết lập tương xứng với độ cứng của lò xo giảm xóc.

Có 02 biến động chính của hệ thống treo giảm xóc. Nén khi bánh xe nâng lên bởi một gờ nhô cao. Và sự đẩy lại khiến hệ thống treo bị kéo dài hơn sau khi qua gờ.

Trong nhiều năm, nhiều giảm chấn được cung cấp hầu hết không có lực giảm chấn lúc nén. Bởi vì “giới hạn lỗ khoan” van nén có thể dễ dàng đẩy chiếc xe vượt khỏi mặt đường khi tiếp xúc với một gờ nhô cao. Giảm độ bám của lốp xe khi vượt qua gờ. Các kỹ sư đã học được cách giảm chấn nén kiểu “ổn định” sau năm 1978. Nó trở nên dễ thiết lập và thật sự hữu dụng.

Cũng trong nhiều năm, vòng đệm xếp chồng để nẩy ngược đã được đặt lên piston giảm chấn. Trong khi những chồng chịu nén điều khiển dòng dầu vào bình chứa, thường được gắn khá xa. Tại điểm cuối của những chiếc dây ống nối có thể uốn cong. Chỉ một lượng nhỏ dòng dầu nén được dịch chuyển bởi thanh giảm chấn khi nó được nạp vào xy-lanh.

Thiết kế kiểu cũ của bộ giảm xóc với bình dầu rời liên kết qua dây nối

Ngày nay, thông thường piston được sử dụng để đẩy lượng dầu nén và dầu hồi gần như bằng nhau, qua lại những lớp vòng đệm được gắn bên ngoài xy-lanh. Việc này giúp dễ dàng điều chỉnh và bảo dưỡng sửa chữa. Qua nhiều năm, những dòng dầu chảy qua các thành phần giảm chấn trở nên phù hợp hơn bao giờ.

Các bộ điều chỉnh giảm chấn thường thấy kiểu các nút bấm chỉ điều chỉnh ở tốc độ thấp. Tốc độ thấp ở đây là tốc độ giảm xóc, không phải là tốc độ của xe. Để điều chỉnh giảm chấn với tốc độ cao, đòi hỏi phải điều chỉnh các lớp vòng đệm.

Bởi vì giảm chấn làm chậm chuyển động của hệ thống treo giảm xóc. Nên nó cần một quy tắc: đủ để triệt tiêu những dao động của hệ thống treo nhưng càng ít can thiệp đến chuyển động của bánh xe càng tốt.

Webike.vn Tổng hợp

Nguồn: Kevin Cameron – Cycle World

Lựa chọn cho mình một bộ giảm xóc sau phù hợp tại webike.vn: https://shop.webike.vn/