Hệ thống treo Macpherson là gì và ưu nhược điểm của loại hệ thống này

09:45 | 19/07/2021

Hệ thống treo Macpherson là gì? bạn đã tìm hiểu về hệ thống này của ô tô chưa? Hãy đọc bài viết của Banotore.com để biết hệ thống treo Macpherson cũng như ưu nhược điểm của hệ thống này nhé!

Hệ thống treo macpherson là gì?

Hệ thống treo MacPherson là một loại hệ thống treo ô tô sử dụng đỉnh của một bộ giảm xóc kính thiên văn làm trục lái trên được cấu tạo cơ bản gồm ba bộ phận: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng. Nó được sử dụng rộng rãi trong hệ thống treo trước của các phương tiện hiện đại và được đặt theo tên của kỹ sư ô tô người Mỹ Earle S. MacPherson, người đã phát minh và phát triển thiết kế. MacPherson được phát minh vào năm 1946 bởi một kỹ sư ô tô người Mỹ gốc Scotland là Earle S.MacPherson (1891 – 1960).

Thiết kế của hệ thống treo Macpherson

Hệ thống treo Macpherson được thiết kế đặc biệt với một thanh chống MacPherson sử dụng một xương đòn hoặc một liên kết nén đáng kể được ổn định bởi một liên kết phụ, cung cấp một điểm gắn cho bộ phận vận chuyển trung tâm hoặc trục của bánh xe. Hệ thống tay dưới này cung cấp cả vị trí bên và dọc của bánh xe.

Phần trên của bộ mang trung tâm được cố định chắc chắn vào phần dưới của phần bên ngoài của thanh chống thích hợp; cái này trượt lên và xuống phần bên trong của nó, nó kéo dài trực tiếp lên trên để gắn vào vỏ thân xe. Đường thẳng từ đỉnh trên của thanh chống đến khớp nối dưới cùng trên tay điều khiển cho độ nghiêng trục lái. Trục của thanh chống có thể được đặt nghiêng vào trong từ trục lái ở phía dưới, để làm sạch lốp; Điều này làm cho đáy theo một vòng cung khi lái.

Để thực sự thành công, thanh chống MacPherson yêu cầu giới thiệu cấu trúc đơn nhất, bởi vì nó cần một không gian thẳng đứng đáng kể và đỉnh cao mạnh mẽ, mà unibody có thể cung cấp, trong khi mang lại lợi ích cho họ bằng cách phân phối ứng suất. Thanh chống thường sẽ mang cả lò xo cuộn mà thân máy được treo và bộ giảm xóc, thường ở dạng hộp mực gắn trong thanh chống (xem cuộn dây).

Hệ thống treo macpherson là gì, được thiết kế ra sao?

Thanh chống cũng có thể có tay lái được tích hợp vào phần bên ngoài thấp hơn. Toàn bộ lắp ráp rất đơn giản và có thể được lắp ráp lại thành một đơn vị; cũng bằng cách loại bỏ cánh tay điều khiển trên, nó cho phép có thêm chiều rộng trong khoang động cơ, rất hữu ích cho những chiếc xe nhỏ hơn, đặc biệt với động cơ gắn ngang như hầu hết các phương tiện dẫn động bánh trước có. Nó có thể được đơn giản hóa hơn nữa, nếu cần, bằng cách thay thế một thanh chống lật (thanh xoắn) cho nhánh bán kính.

Vì những lý do đó, nó đã trở nên gần như phổ biến với các nhà sản xuất chi phí thấp. Hơn nữa, nó cung cấp một phương pháp dễ dàng để thiết lập hình học treo.

Nhiều triển khai hiện đại thay thế cánh tay điều khiển thấp hơn bằng xương đòn. Một thanh chống lăn là tùy chọn và nếu có thì được gắn bởi một thanh nối bóng với bộ giảm xóc lò xo hoặc bằng một quả bóng hoặc thanh nối đàn hồi với xương đòn.

Tìm hiểu về hệ thống treo độc lập kiểu MacPherson

Ưu, nhược điểm của hệ thống treo Macpherson

Ưu điểm

Do thanh chống MacPherson được đóng gói với cấu trúc quan trọng trong cấu trúc va chạm trước của xe, nên việc chế tạo những chiếc xe vượt qua các vụ va chạm nhỏ nghiêm ngặt hơn với thanh chống trên hệ thống treo xương đòn kép sẽ dễ dàng hơn. Các ví dụ đáng chú ý bao gồm Honda Accord và Civic cũng như Mercedes E-Class, cả hai đều sử dụng thanh chống để cải thiện hiệu suất va chạm.

Sự đơn giản tổng thể của thiết kế cũng có nghĩa là có ít khớp hơn trong hệ thống treo để mòn theo thời gian, ảnh hưởng đến việc xử lý và cảm giác lái. Các thanh chống monotube ngược cũng có thể cung cấp thêm độ cứng trong hệ thống treo trước như đã thấy trong Porsche 911 GT3 và Cayman GT4 cũng như Subaru Impreza WRX STI. Cuối cùng, thanh chống có thể đóng gói hiệu quả hơn các loại hệ thống treo trước khác, cho phép không gian chở hàng đáng kể trong những chiếc xe có động cơ phía sau / giữa như Porsche 911 và Boxster.

Nhược điểm

Phân tích hình học cho thấy nó không thể cho phép chuyển động thẳng đứng của bánh xe mà không có một số mức độ thay đổi góc khum, chuyển động ngang hoặc cả hai. Nó thường không được coi là cung cấp khả năng xử lý tốt như một xương đòn kép hoặc hệ thống treo kiểu Macpherson đa liên kết, bởi vì nó cho phép các kỹ sư ít tự do hơn trong việc lựa chọn thay đổi và trung tâm cuộn.

Do thanh chống MacPherson được đóng gói với cấu trúc quan trọng trong cấu trúc va chạm trước của xe

Những chiếc xe có chiều cao yên xe có thể điều chỉnh trong buồng lái thường không thể có thanh chống MacPherson vì những thay đổi của camber là một phần không thể tránh khỏi trong thiết kế. Ride chịu đựng vì bộ giảm xóc có chuyển động thẳng đứng gần giống như bánh xe, do đó có rất ít đòn bẩy để phá vỡ sự ma sát trong các con dấu. Một thanh chống MacPherson trục đơn tiêu chuẩn cũng có xu hướng có độ chà tích cực trong đó tâm của trục lái được bù từ tâm của lốp trước, dẫn đến việc điều khiển mô-men xoắn.

Mặc dù có những hạn chế, thiết lập thanh chống MacPherson vẫn được sử dụng trên một số xe hiệu suất cao, bởi vì chúng có xu hướng di chuyển hệ thống treo tương đối nhỏ và do đó không thấy các vấn đề động học. Porsche 911 cho đến năm 1989 (964) đã sử dụng thiết kế thanh chống tương tự không có lò xo cuộn, thay vào đó sử dụng hệ thống treo thanh xoắn, sau đó, tất cả các xe Porsche 911 đều có thanh chống MacPherson phía trước.

Trong những năm gần đây, General Motors và Ford đã giới thiệu một thiết lập thanh chống sửa đổi, "Hiper Strut" và "Revo Knuckle", phân tách thanh chống thành hai thành phần xử lý riêng tính linh hoạt lên xuống và động lực lái. Những lợi ích của thiết kế này là tiếp xúc bề mặt lớn hơn và giảm mô-men xoắn.

Mặc dù có những hạn chế, thiết lập thanh chống MacPherson vẫn được sử dụng trên một số xe hiệu suất cao

Hạn chế là trọng lượng và chi phí bổ sung nhưng ít tốn kém hơn so với thiết lập xương đòn kép và đa liên kết. Honda cũng giới thiệu một thiết lập thanh chống biến thể khác gọi là "trục kép" được áp dụng trong thiết lập hệ thống treo của Civic Type-R. Một biến thể khác của thanh chống MacPherson là hệ thống treo trước trục kép chia đôi xương đòn dưới thành hai trong khi vẫn giữ thiết kế thẳng đứng tiêu chuẩn của thanh chống MacPherson. Điều này cho phép kiểm soát tốt hơn hình học lái và bán kính chà trong khi cho phép lắp ráp phanh lớn hơn.

Như vậy, trên là toàn bộ những kiến thức cơ bản về hệ thống treo Macpherson là gì. Hy vọng bài viết có thể giúp ích trong việc nghiên cứu và tìm hiểu của các bạn.

>>> Tham khảo thêm: