ASI101 - Chương 8: Hệ thống treo

Đáp án đúng: "Maintain tire contact with road and isolate the body from road irregularities". Hệ thống treo làm hai việc cùng lúc: lò xo và giảm chấn hấp thụ mấp mô để thân xe ít rung, đồng thời giữ cho lốp luôn tì xuống đường nhằm duy trì lực bám cần cho kéo, phanh và quay vòng, vì mất tiếp xúc là mất cả ba. Lựa chọn "Increase engine rpm" thuộc về chân ga và bộ quản lý động cơ, không dính tới cơ cấu treo. Lựa chọn "Control fuel injection timing" là việc của bộ điều khiển động cơ dựa trên tín hiệu cảm biến trục khuỷu và trục cam. Lựa chọn "Prevent body roll entirely" sai ở chữ tuyệt đối, bởi thanh ổn định chỉ hạn chế nghiêng thân; triệt tiêu hoàn toàn độ nghiêng sẽ làm treo cứng và mất khả năng theo địa hình.

Đáp án đúng: "Pitching, rolling, and yawing". Thân xe là vật thể có sáu bậc tự do, và hệ treo chủ yếu khống chế các chuyển động quay quanh ba trục, tức chúi dọc khi tăng tốc hay phanh, nghiêng ngang khi vào cua và lắc quanh trục đứng, bằng cách phân bố lại tải trọng lên bốn bánh qua lò xo, giảm chấn và thanh ổn định. Lựa chọn "Acceleration" là kết quả của lực kéo và khối lượng xe, hệ treo không sinh ra cũng không triệt tiêu nó. Lựa chọn "Fuel consumption" do động cơ, tỉ số truyền và sức cản quyết định, treo chỉ ảnh hưởng rất gián tiếp. Lựa chọn "Engine vibration" được xử lý bằng chân máy cao su hoặc thuỷ lực và trục cân bằng bên trong động cơ, không phải bằng hệ treo.

Đáp án đúng: "Movement of one wheel affects the other wheels". Treo phụ thuộc dùng một dầm cầu liền nối cứng hai bánh, nên khi một bánh gặp gờ thì cả dầm nghiêng theo, bánh bên kia lập tức đổi góc đặt và đổi tải; đó cũng là lý do loại treo này có khối lượng không được treo lớn và độ êm kém hơn treo độc lập. Lựa chọn "Each wheel moves independently" chính là định nghĩa của treo độc lập, trái hẳn với kiểu phụ thuộc. Lựa chọn "It only affects the front wheels" sai vì dầm cầu liền phổ biến nhất lại nằm ở cầu sau của xe tải và xe bán tải. Lựa chọn "It only affects the rear wheels" cũng sai theo chiều ngược lại, bởi nhiều xe tải nặng vẫn dùng dầm cầu trước liền đặt trên nhíp.

Đáp án đúng: "By stopping the movement of the springs within the minimum possible time". Lò xo chỉ tích rồi trả năng lượng nên tự nó dao động kéo dài; giảm chấn ép dầu qua lỗ tiết lưu, biến năng lượng dao động thành nhiệt và dập tắt dao động sau ít chu kỳ nhất, nhờ vậy lốp không nảy khỏi mặt đường và xe giữ được độ bám. Lựa chọn "By increasing the vehicle's speed" không liên quan, vì tốc độ do lực kéo và sức cản quyết định. Lựa chọn "By reducing fuel consumption" chỉ là ảnh hưởng gián tiếp rất nhỏ, không phải chức năng của giảm chấn. Lựa chọn "By improving the aerodynamics" thuộc về hình dáng vỏ xe và các chi tiết hướng dòng; giảm chấn nằm khuất trong hốc bánh nên không định hình được dòng khí.

Đáp án đúng: "By supporting stub axle pivots at a fixed distance". Dầm cầu trước kiểu thanh liền là một dầm thép nối hai đầu, mỗi đầu mang chốt chuyển hướng cho cam quay; vì khoảng cách giữa hai chốt được dầm giữ cố định nên hình thang lái và các góc đặt bánh được bảo toàn kể cả khi xe chở nặng hay chạy đường xấu. Lựa chọn "By providing independent wheel movement" mô tả treo độc lập, trái với bản chất của dầm liền vốn ràng buộc hai bánh với nhau. Lựa chọn "By reducing the number of moving parts" chỉ là đặc điểm đi kèm, không nói lên cách dầm đóng góp vào kết cấu treo. Lựa chọn "It is fixed to the frame at one end." sai về lắp ghép, bởi dầm tựa trên nhíp hoặc lò xo ở cả hai bên chứ không ngàm một đầu vào khung.

Đáp án đúng: "To isolate the vehicle from dynamic loads and road shocks". Hệ treo nằm giữa khối lượng được treo và bánh xe: phần tử đàn hồi tích trữ năng lượng va đập từ mặt đường, giảm chấn tiêu tán năng lượng đó thành nhiệt, nhờ vậy thân xe không nhận trực tiếp xung lực mà bánh xe vẫn tì được xuống đường. Lựa chọn "To increase fuel efficiency" chỉ là ảnh hưởng gián tiếp và rất nhỏ, tiêu hao nhiên liệu do động cơ, truyền lực, lực cản lăn và lực cản khí động quyết định. Lựa chọn "To enhance engine performance" không liên quan vì hệ treo không nằm trên đường truyền công suất. Lựa chọn "To improve aerodynamics" chỉ đúng một phần với hệ treo khí nén biết hạ gầm ở tốc độ cao, nhưng đó là tính năng cộng thêm của một loại hệ treo cụ thể, không phải mục đích chính của hệ treo nói chung.

Đáp án đúng: "Air tanks". Trong hệ treo khí nén, máy nén nạp khí vào bình chứa để giữ sẵn một lượng khí ở áp suất cao; bình chứa đóng vai trò kho năng lượng, nhờ đó khi cần nâng gầm hay bù tải thì khí được xả ra tức thì mà không phải chờ máy nén chạy kịp. Lựa chọn "Valves" chỉ là cơ cấu đóng mở và phân phối khí tới từng bầu hơi, bản thân chúng không có thể tích chứa đáng kể. Lựa chọn "Air bellows" là phần tử đàn hồi đang làm việc: nó có khí bên trong khi đỡ xe, nhưng thể tích thay đổi liên tục theo hành trình bánh nên đó là buồng làm việc chứ không phải nơi dự trữ. Lựa chọn "Compressor" là nguồn tạo ra khí nén, nó hút khí trời rồi đẩy đi chứ không tích trữ phần khí đã nén.

Đáp án đúng: "More precise camber control through travel". Hệ treo tay đòn kép có hai đòn ngang dài ngắn khác nhau, nên khi bánh nhún lên xuống, người thiết kế chọn được chiều dài và góc đặt hai đòn để góc nghiêng ngang của bánh biến thiên theo ý muốn, bù phần thân xe nghiêng khi vào cua và giữ vệt tiếp xúc lốp nằm phẳng. Trụ MacPherson chỉ có một đòn dưới cộng ống giảm chấn làm trụ xoay, nên góc nghiêng ngang bị ràng buộc theo quỹ đạo của đòn duy nhất đó. Lựa chọn "Lower packaging efficiency for low hood lines" nêu một bất lợi chứ không phải ưu điểm, và thực tế chính trụ MacPherson cao mới chiếm chiều cao khoang máy, cái tay đòn kép tốn là bề ngang. Lựa chọn "Higher unsprung mass in all cases" hỏng ở chữ mọi trường hợp, khối lượng không được treo phụ thuộc vật liệu và kết cấu cụ thể. Lựa chọn "No benefit to handling" mâu thuẫn với chính lý do kiểu treo này được chọn.

Đáp án đúng: "It directly affects the movement of the other wheels". Hệ treo phụ thuộc nối hai bánh cùng trục bằng một dầm cầu cứng, nên khi bánh bên này vấp mô đất và nâng lên thì dầm nghiêng theo và lập tức làm bánh bên kia đổi góc nghiêng ngang; đó cũng là lý do kiểu treo này khiến thân xe lắc ngang mạnh hơn trên mặt đường gồ ghề. Lựa chọn "It has no effect" mô tả hệ treo độc lập, nơi mỗi bánh có cơ cấu dẫn hướng riêng. Lựa chọn "It enhances stability without impact" tự mâu thuẫn, vì nếu bánh này không tác động lên bánh kia thì không còn là treo phụ thuộc; ưu điểm thật của dầm cầu cứng là giữ góc nghiêng ngang ổn định khi chạy thẳng và chịu tải nặng tốt. Lựa chọn "It only affects the front wheels" đặt một giới hạn vô căn cứ, vì dầm cầu cứng có thể nằm ở cầu trước hoặc cầu sau.

Đáp án đúng: "It is fixed to the frame at one end.". Thanh xoắn làm việc như lò xo bằng cách chịu mô men xoắn dọc thân: một đầu được ngàm cứng vào khung hoặc dầm ngang, đầu kia nối với đòn dưới của hệ treo, nên khi bánh nhún thì đòn quay và vặn thanh, năng lượng tích vào biến dạng xoắn. Thiếu điểm ngàm thì không có phản lực tựa và thanh không sinh được lực đàn hồi nào. Lựa chọn "It is mounted vertically." sai phương đặt, thanh xoắn thường nằm dọc hoặc ngang thân xe để tận dụng chiều dài, bởi thanh càng dài độ cứng xoắn càng nhỏ và hành trình càng êm. Lựa chọn "It is suspended independently from the frame." bỏ mất đúng mối liên kết tạo nên hiệu ứng lò xo. Lựa chọn "It is coiled around the axle." nhầm sang hình dáng lò xo trụ, còn thanh xoắn là thanh thẳng, không quấn vòng quanh trục nào.