Trong chuỗi bài viết về cấu trúc ô tô mà BYD NEG đã thực hiện, hôm nay, chúng ta sẽ khám phá hệ thống treo MacPherson. Vậy hệ thống này là gì? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ về nguồn gốc cũng như vai trò quan trọng của nó trong các dòng xe hiện nay.
1. Hệ thống treo MacPherson là gì?
Hệ thống treo MacPherson được phát minh vào năm 1946 bởi kỹ sư người Mỹ gốc Scotland, Earle S. MacPherson. Ngày nay, phần lớn các xe ô tô với hệ thống treo trước đều áp dụng thiết kế này.
Vai trò chính của hệ thống treo là tạo ra sự kết nối linh hoạt giữa khung hoặc vỏ xe với các cầu xe, giúp xe vận hành êm ái, kể cả trên những đoạn đường gồ ghề. Đây được xem là một trong những phát minh quan trọng, đánh dấu bước đột phá lớn trong lịch sử ngành công nghiệp ô tô hiện đại.
Hệ thống treo MacPherson là dạng hệ thống treo độc lập, đơn giản nhưng hiệu quả, trở nên phổ biến hơn khi thiết kế khung liền khối (unibody) và hệ dẫn động cầu trước ngày càng được ưa chuộng trong sản xuất ô tô.
2. Cấu tạo hệ thống treo MacPherson
Hệ thống treo MacPherson được thiết kế với cấu trúc đơn giản, chỉ gồm ba thành phần chính: lò xo, bộ giảm chấn thủy lực và cánh tay điều hướng. Nếu như các hệ thống treo truyền thống cần đến 4 điểm gắn kết với khung xe, thì MacPherson chỉ cần 2 điểm kết nối, khiến nó trở nên gọn nhẹ và hiệu quả hơn.
Bên cạnh đó, bộ phận ống nhún trong hệ thống này cũng được tinh giản rất nhiều, chỉ còn lại một thanh đòn ngang gắn trực tiếp dưới trục bánh xe. Thiết kế tối giản này không chỉ giúp giảm trọng lượng mà còn tối ưu hóa quy trình lắp ráp. Đặc biệt là trong sản xuất hàng loạt đã góp phần tiết kiệm chi phí, thời gian.
3. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống treo MacPherson hoạt động dựa trên sự kết hợp giữa xương đòn và lực nén từ liên kết thứ cấp. Khi xe di chuyển qua những đoạn đường gồ ghề, các bộ phận trong hệ thống này sẽ phối hợp để giữ cho xe vận hành ổn định.
Phía trên, giá đỡ cố định phần ổ trục, trong khi phía dưới, hệ thống được kết nối với một đòn bẩy hoặc khớp tay lái. Khi có va chạm, bộ giảm xóc sẽ giữ cho thân xe không bị dao động quá mức, giúp xe duy trì vị trí ổn định và tránh hiện tượng trượt.
Cơ chế van điều tiết và lò xo trong hệ thống MacPherson giúp đưa các bộ phận về vị trí ban đầu sau mỗi cú xóc, đảm bảo bánh xe luôn tiếp xúc với mặt đường. Nhờ đó, xe di chuyển êm ái và ổn định, ngay cả trên những đoạn đường không bằng phẳng.
Hệ thống treo MacPherson không chỉ tối ưu hóa sự thoải mái khi lái xe mà còn đảm bảo an toàn bằng cách duy trì sự kiểm soát tốt hơn trên mọi địa hình.
4. Ưu nhược điểm của hệ thống
Hệ thống treo MacPherson là một trong những thiết kế treo độc lập được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay, nhờ vào nhiều ưu điểm vượt trội. Tuy nhiên, nó cũng không tránh khỏi một số hạn chế mà người dùng cần cân nhắc để đảm bảo hiệu quả khi sử dụng.
Điểm mạnh nổi bật của hệ thống này là cấu trúc đơn giản, sử dụng ít linh kiện, giúp việc bảo dưỡng và sửa chữa trở nên dễ dàng và tiết kiệm chi phí. Thường được ứng dụng cho các bánh trước, hệ thống MacPherson giúp giảm trọng lượng phần đầu xe, đồng thời tạo thêm không gian rộng rãi hơn cho khoang lái.
Tuy nhiên, điểm yếu lớn của MacPherson là bánh xe có xu hướng dao động ngang khi di chuyển, khiến độ chụm của bánh xe dễ bị lệch. Điều này đòi hỏi chủ xe phải kiểm tra và điều chỉnh độ chụm thường xuyên để duy trì sự ổn định và an toàn khi lái.
4.1 Ưu điểm
MacPherson được coi là một trong những hệ thống treo độc lập đơn giản nhất, nổi bật với số lượng linh kiện ít ỏi, điều này giúp quy trình lắp ráp hàng loạt trở nên nhanh chóng và bảo dưỡng dễ dàng hơn đáng kể.
Do cấu tạo tối giản, hệ thống treo MacPherson có trọng lượng nhẹ, từ đó giảm tổng khối lượng của xe, giúp xe tiết kiệm nhiên liệu hơn và vận hành hiệu quả hơn.
Hệ thống này tập trung vào việc hỗ trợ bánh xe trước, nhờ vậy có thể giảm bớt trọng lượng phần đầu xe, đồng thời tạo ra thêm không gian cho khoang lái, mang lại trải nghiệm thoải mái hơn cho người ngồi trong xe.
Một điểm mạnh khác của MacPherson là sử dụng thanh chống làm thành phần chính trong việc hấp thụ lực va chạm. Thiết kế này, kết hợp với hệ treo xương đòn, giúp xe chống chịu tốt hơn khi xảy ra va chạm, bảo vệ an toàn cho hành khách.
Vì những lợi thế kể trên, nhiều dòng xe nổi tiếng như BYD, Vinfast, Mercedes E-Class, Honda Civic, Honda Accord, và nhiều mẫu xe khác vẫn tiếp tục sử dụng hệ thống treo MacPherson.
Với khả năng giảm khối lượng phần đầu xe và tối ưu không gian, MacPherson tiếp tục khẳng định vị thế là hệ thống treo đơn giản nhưng hiệu quả, phù hợp với nhiều loại xe hiện đại.
4.2 Nhược điểm
Mặc dù đã có nhiều nỗ lực để cải tiến, nhưng đến nay vẫn chưa có hãng xe nào khắc phục hoàn toàn vấn đề lắc ngang của bánh xe trong hệ thống treo MacPherson. Nguyên nhân chính nằm ở cấu trúc bộ nhún hoạt động theo phương thẳng đứng, khiến đầu tay đòn di chuyển theo hình vòng cung.
Điều này dẫn đến sự thay đổi liên tục về góc chụm của bánh xe, làm cho điểm tiếp xúc giữa bánh xe và mặt đường dịch chuyển sang hai bên. Kết quả là thân xe không duy trì được sự ổn định khi di chuyển.
Vì chuyển động cánh cung của xương đòn không thể thay đổi, các dòng xe có khả năng điều chỉnh ghế ngồi trong cabin thường không thể sử dụng hệ thống treo MacPherson.
Một nhược điểm khác của hệ thống này là khi xe ôm cua, do hệ thống treo MacPherson được gắn cố định giữa bánh xe và thân xe, lốp xe sẽ nghiêng theo thân xe, làm giảm độ bám đường. Đây là lý do vì sao các dòng xe thể thao, vốn yêu cầu độ bám vượt trội khi vào cua, thường không sử dụng hệ thống treo này.
Hơn nữa, thiết kế của hệ thống MacPherson không tối ưu cho quá trình vận hành, dẫn đến hiện tượng lốp xe mòn không đều. Do đó, người dùng cần phải kiểm tra, bảo dưỡng và cân chỉnh bánh xe định kỳ, thường là sau mỗi 20.000 km sử dụng.
Dù đã ra đời gần 70 năm và còn nhiều hạn chế, đặc biệt là không phù hợp với các dòng xe thể thao, hệ thống treo MacPherson vẫn là một trong những lựa chọn phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô hiện nay.
Trên đây là những thông tin về hệ thống treo MacPherson mà BYD NEG đã thu thập được, hy vọng sẽ giúp ích cho mọi người. Hãy theo dõi trang tin tức BYD NEG của chúng tôi để cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích nhé!
Xem thêm:
- TOP 8 mẹo giúp tiết kiệm pin cho xe ô tô điện siêu hay bạn đã thử
- Những phụ kiện chống nóng cần thiết cho ô tô điện
- Cách giảm thiểu chói nắng khi lái xe ô tô để đảm bảo an toàn cho người lái
- Tại sao không nên chuyển về số N khi xe đang di chuyển?
BYD NEG