Khung gầm ô tô là gì? - Định nghĩa, Các loại và Chức năng

Khung gầm ô tô là gì?

Khung gầm là khung chịu lực của một vật thể nhân tạo, có cấu trúc hỗ trợ vật thể trong cấu tạo và chức năng của nó. Ví dụ về khung xe là khung xe, phần dưới của xe cơ giới, trên đó gắn thân xe; nếu thiết bị chạy chẳng hạn như bánh xe và hộp số, và đôi khi thậm chí cả ghế của người lái, được bao gồm, thì bộ phận lắp ráp được mô tả như một khung xe lăn.

Trong hầu hết các xe du lịch từ giữa thế kỷ 20, khung thép ép của khung xe tạo thành một bộ xương trên đó gắn động cơ, bánh xe, cụm trục, bộ truyền động, cơ cấu lái, phanh và hệ thống treo.

Thân xe được bắt vít linh hoạt vào khung trong quá trình sản xuất thường được gọi là kết cấu thân trên khung. Quy trình này ngày nay được sử dụng cho các phương tiện hạng nặng, chẳng hạn như xe tải, được lợi từ việc có khung trung tâm vững chắc, chịu các lực liên quan đến các hoạt động như vận chuyển hàng hóa, bao gồm cả việc hấp thụ các chuyển động của động cơ và trục xe được cho phép. bằng sự kết hợp giữa thân và khung.

Trong các thiết kế xe du lịch hiện đại, khung gầm và thân xe được kết hợp thành một bộ phận cấu trúc duy nhất. Trong cách sắp xếp này, được gọi là kết cấu đơn vị (hoặc unibody), thân vỏ bằng thép được gia cố bằng các thanh giằng làm cho nó đủ cứng để chống lại các lực tác dụng lên nó.

Khung riêng biệt hoặc khung “sơ khai” một phần đã được sử dụng cho một số xe ô tô để đạt được đặc tính cách ly tiếng ồn tốt hơn. Thép có định lượng nặng hơn trong các thiết kế cấu kiện hiện đại cũng có xu hướng hấp thụ năng lượng khi va chạm và hạn chế xâm nhập khi xảy ra tai nạn.

Khung xe có các chức năng sau .

• Hỗ trợ hoặc chịu tải trọng của thân xe
• Cung cấp không gian và vị trí lắp đặt cho nhiều loại phương tiện khác nhau
• Hỗ trợ trọng lượng của các hệ thống khác nhau của xe như động cơ, hộp số, v.v.
• Hỗ trợ lượng hành khách cũng như hành lý
• Chịu được áp lực phát sinh do điều kiện đường xấu
• Chịu được ứng suất trong quá trình phanh và tăng tốc của xe

Ví dụ về việc sử dụng

Trong trường hợp xe cộ, thuật ngữ khung gầm có nghĩa là khung cộng với “thiết bị chạy” như động cơ, hộp số, trục truyền động, bộ vi sai và hệ thống treo. Khung gầm (đôi khi được gọi là "xe ngựa"), thường không cần thiết cho sự toàn vẹn của cấu trúc, được chế tạo trên khung để hoàn thiện chiếc xe.

Đối với xe thương mại, khung xe lăn bao gồm một tập hợp tất cả các bộ phận thiết yếu của một chiếc xe tải mà thân xe chưa sẵn sàng để vận hành trên đường. Khung gầm ô tô sẽ khác với khung gầm dành cho xe thương mại vì tải trọng nặng hơn và sử dụng công việc liên tục.

Các nhà sản xuất xe thương mại chỉ bán các phiên bản “khung gầm”, “khung gầm và khung gầm”, cũng như các phiên bản “ca-bin khung xe” có thể được trang bị thân xe chuyên dụng. Chúng bao gồm nhà có động cơ, xe cứu hỏa, xe cứu thương, xe hộp, v.v.

Trong các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như xe buýt đi học, một cơ quan chính phủ như Cục Quản lý An toàn Giao thông Đường cao tốc Quốc gia (NHTSA) ở Hoa Kỳ xác định các tiêu chuẩn thiết kế của chuyển đổi khung và thân xe.

Vỏ của xe chiến đấu bọc thép đóng vai trò là khung gầm và bao gồm phần dưới cùng của AFV bao gồm đường ray, động cơ, ghế lái và khoang của phi hành đoàn. Điều này mô tả thân dưới, mặc dù cách sử dụng phổ biến có thể bao gồm thân trên có nghĩa là AFV không có tháp pháo. Thân tàu làm cơ sở cho các bệ đỡ trên xe tăng, thiết giáp chở quân, phương tiện chiến đấu, v.v.

Trong ngành vận tải đường bộ đa phương thức, khung gầm là một loại sơ mi rơ moóc có thể gắn thùng hàng để vận chuyển đường bộ.

Các loại khung

Sau đây là các loại khung:

• Khung gầm của khung bậc thang
• Khung gầm Backbone
• Khung xe nguyên khối
• Khung gầm hình ống

1. Khung gầm bậc thang

Một trong những khung gầm lâu đời nhất, khung gầm thang được đặt tên theo hình dạng của nó mà nói một cách đơn giản, giống như một cái thang. Nó có hai dầm dài và nặng được hỗ trợ bởi hai dầm ngắn. Điểm bán hàng chính của khung thang là cách sản xuất dễ dàng.

Trong thời kỳ đầu của kỷ nguyên ô tô, công nghệ vẫn chưa thực sự tiên tiến và sự đơn giản của khung gầm thang khiến việc sản xuất hàng loạt trở nên dễ dàng hơn. Khung xe cũng giúp cho việc lắp ráp xe trở nên dễ dàng hơn. Khung gầm thang khá nặng và do đó vẫn được sử dụng trong các phương tiện cần kéo vật nặng.

Ưu điểm

• Dễ lắp ráp hơn vì các bộ phận có thể dễ dàng lắp vào.
• Phương pháp xây dựng khiến nó khá khó khăn.
• Dễ sửa hơn vì các bộ phận không được gắn cố định.

Nhược điểm

• Khung gầm thang có độ cứng xoắn yếu nên không tốt cho việc vào cua.
• Trọng lượng nặng khiến nó không lý tưởng cho xe thể thao hoặc xe hatchback.

2. Khung xương sống

Nó cũng có tên từ cách nó được cấu tạo. Một ống hình trụ có mặt cắt ngang hình chữ nhật xuyên qua giữa khung kết nối hệ thống treo trên và dưới.

Xương sống. Nó có mặt trên những chiếc xe hơi như Skoda Rapid và DMC DeLorean. Ống hình trụ thực sự bao phủ trục truyền động, do đó làm cho nó an toàn hơn khỏi bị hư hỏng, điều này cũng có thể là một bất lợi.

Ưu điểm

• Do cấu tạo của nó, nửa trục tiếp xúc với mặt đất tốt hơn khi chạy off-road.
• Trục lái được bao phủ bởi khung xe giúp nó có nhiều khả năng sống sót khi vượt địa hình hơn.
• Cấu trúc có độ cứng xoắn tốt cho phép nó chịu được nhiều lực vặn hơn khung gầm thang.

Nhược điểm

• Việc sửa chữa trục truyền động rất phức tạp nếu nó không thành công vì khung chính bao phủ toàn bộ trục khiến cần phải mở nó ra.
• Việc sản xuất khung xương sống khá tốn kém, làm tăng giá thành của ô tô.

3. Khung xe nguyên khối

Một cấu trúc unibody, nó cũng được đặt tên từ vẻ ngoài cấu trúc của nó. Monocoque là tiếng Pháp có nghĩa là 'vỏ đơn' hoặc 'thân tàu đơn'. Monocoque lần đầu tiên được sử dụng trên tàu và sau đó là máy bay. Phải mất khá nhiều thời gian để tìm ra rằng chúng cũng có thể được sử dụng trên ô tô.

Vỏ liền khối là lớp vỏ bao quanh chiếc xe được tạo ra bằng cách sử dụng cả khung xe làm khung trong một kết cấu duy nhất. Đây là loại khung được sử dụng phổ biến nhất hiện nay do có nhiều ưu điểm hơn so với hai loại khung còn lại.

Ưu điểm

• Nó an toàn hơn cả các loại khung khác do kết cấu giống như một cái lồng.
• Khung xe cũng dễ sửa chữa.
• Nó có độ cứng xoắn vượt trội.

Nhược điểm

• Khung xe rõ ràng là nặng vì cả khung và khung đều là một thực thể duy nhất.
• Sản xuất với số lượng nhỏ không khả thi về mặt tài chính và do đó nó không thể được sử dụng cho những chiếc xe không được sản xuất hàng loạt.

4. Khung xe hình ống

Khung gầm hình ống chủ yếu được sử dụng trong các xe đua do độ an toàn vô song mà chúng mang lại. Đây là một bản nâng cấp từ khung gầm thang vì chúng không gian ba chiều và chắc chắn hơn khung gầm thang. Họ đã sử dụng kết cấu vững chắc bên dưới cánh cửa để có thêm sức mạnh tổng thể. Khung gầm hình ống hiếm khi được sử dụng trên xe du lịch.

Ưu điểm

• Độ cứng tốt hơn so với các khung gầm khác có cùng trọng lượng.
• Mang lại tỷ lệ trọng lượng / độ cứng tốt nhất cho phép chiếc xe vừa nhẹ mà vẫn khỏe.
• Lựa chọn tốt nhất cho xe đua do trọng lượng nhẹ và độ cứng tốt hơn các khung gầm khác.

Nhược điểm

• Khung gầm hình ống là cấu trúc phức tạp và không thể được chế tạo bằng các phương pháp tự hành.
• Khung gầm hình ống tốn nhiều thời gian để chế tạo và không thể sản xuất hàng loạt.
• Không khả thi để sử dụng trên ô tô chở khách.
• Kết cấu nâng cửa khiến việc tiếp cận cabin trở nên khó khăn hơn.