Khung Gầm Xe Điện Khác Gì Xe Xăng? Ảnh Hưởng Đến Hệ Thống Treo Như Thế Nào

Sự phát triển mạnh mẽ của xe điện trong những năm gần đây đang tạo ra nhiều thay đổi đáng kể trong ngành ô tô. Nếu trước đây phần lớn ô tô được phát triển xoay quanh động cơ đốt trong, thì với xe điện hiện đại, cấu trúc khung gầm xe điện đã được tối ưu lại để phù hợp với pin và mô tơ điện. Sự thay đổi này không chỉ ảnh hưởng đến cách bố trí các bộ phận, mà còn tác động trực tiếp đến trọng tâm xe, khả năng vận hành và cảm giác lái.

Vì vậy, khi so sánh xe điện và xe xăng, khác biệt không chỉ nằm ở loại động cơ hay nhiên liệu, mà còn nằm ở nền tảng khung gầm (vehicle platform) – yếu tố quyết định cách chiếc xe được thiết kế, phân bổ trọng lượng và vận hành trên đường.

1. KHUNG GẦM XE XĂNG – THIẾT KẾ XOAY QUANH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Trong phần lớn lịch sử phát triển của ngành ô tô, xe sử dụng động cơ đốt trong (Internal Combustion Engine – ICE) là nền tảng chủ đạo. Vì vậy, cấu trúc khung gầm xe xăng được thiết kế xoay quanh việc bố trí và vận hành của động cơ, hộp số cùng hệ thống truyền động cơ khí.

Ở một chiếc xe xăng thông thường, động cơ thường được đặt ở phía trước, kết nối với hộp số và truyền lực đến bánh xe thông qua hệ thống truyền động. Bên cạnh đó, xe còn phải bố trí thêm nhiều hệ thống phụ trợ như bình nhiên liệu, hệ thống xả, hệ thống làm mát và các đường dẫn nhiên liệu.

Chính vì phải chứa nhiều thành phần cơ khí lớn và phức tạp, khung gầm xe xăng thường có cấu trúc đặc trưng với nhiều chi tiết chạy dọc theo thân xe.

Các thành phần chính trong khung gầm xe xăng

Một nền tảng xe xăng thường bao gồm:

• Động cơ đốt trong – nguồn tạo công suất chính của xe
• Hộp số – điều chỉnh tỷ số truyền để phù hợp với tốc độ và tải trọng
• Trục truyền động – truyền lực từ hộp số đến cầu sau (đối với xe dẫn động cầu sau hoặc AWD)
• Hệ thống ống xả – dẫn khí thải từ động cơ ra phía sau xe
• Bình nhiên liệu – thường được bố trí ở phía sau xe

Các bộ phận này được lắp đặt theo một chuỗi truyền động cơ khí kéo dài từ đầu xe đến cuối xe.

Đặc điểm cấu trúc của khung gầm xe xăng

Do cách bố trí hệ truyền động và các hệ thống phụ trợ, khung gầm xe xăng thường có một số đặc điểm phổ biến:

Trọng lượng tập trung ở phía trước

Động cơ và hộp số là hai bộ phận nặng nhất và thường đặt ở đầu xe. Điều này khiến phần trước của xe nặng hơn, dẫn đến hiện tượng chuyển tải trọng rõ rệt khi phanh hoặc vào cua.

Kết cấu chịu lực nằm chủ yếu ở khung và thân vỏ

Trong xe xăng, khung gầm và thân vỏ là phần chịu lực chính của toàn bộ chiếc xe. Các bộ phận như động cơ, hộp số hay bình nhiên liệu chủ yếu được gắn lên cấu trúc này và không tham gia trực tiếp vào khả năng chịu lực tổng thể.

2. KHUNG GẦM XE ĐIỆN 

Khác với xe sử dụng động cơ đốt trong, nhiều mẫu xe điện hiện đại được phát triển trên một cấu trúc nền tảng khung gầm hoàn toàn khác, thường được gọi là skateboard platform.

Thuật ngữ “skateboard” xuất phát từ cách bố trí các thành phần chính trong khung gầm. Khối pin dung lượng lớn được đặt dưới sàn xe, tạo thành một mặt phẳng trải dài theo chiều dài thân xe, trong khi mô tơ điện được gắn trực tiếp vào cầu trước, cầu sau hoặc cả hai cầu tùy theo cấu hình dẫn động.

Cách bố trí này giúp loại bỏ nhiều thành phần cơ khí phức tạp vốn tồn tại trên xe xăng, như trục truyền động dài, hệ thống ống xả hay bình nhiên liệu, từ đó tạo ra một nền tảng khung gầm gọn gàng và linh hoạt hơn trong thiết kế.

Cấu trúc cơ bản của khung gầm xe điện

Một nền tảng xe điện hiện đại thường bao gồm các thành phần chính sau:

• Bộ pin (battery pack): đặt dưới sàn xe và là nguồn năng lượng chính của hệ truyền động
• Mô tơ điện: gắn trực tiếp vào cầu trước, cầu sau hoặc cả hai cầu đối với xe dẫn động AWD
• Bộ biến tần và hệ thống điều khiển điện tử: điều khiển dòng điện và hoạt động của mô tơ
• Hệ thống quản lý nhiệt: duy trì nhiệt độ ổn định cho pin và mô tơ

So với hệ truyền động của xe xăng, cấu trúc này đơn giản hơn đáng kể vì không cần hộp số nhiều cấp, không có trục truyền động dài và không cần hệ thống xả khí thải.

Pin dưới sàn – yếu tố thay đổi cách bố trí khung gầm

Việc đặt bộ pin dưới sàn xe mang lại nhiều thay đổi quan trọng trong thiết kế khung gầm.

Trọng tâm xe thấp hơn

Pin là bộ phận nặng nhất trên xe điện. Khi được đặt ở vị trí thấp nhất của khung gầm, trọng tâm của xe được hạ thấp đáng kể, giúp xe ổn định hơn khi vào cua hoặc chuyển làn.

Phân bổ trọng lượng cân bằng hơn

Khối pin trải dài dưới sàn giúp phân bố khối lượng đều hơn giữa trục trước và trục sau, thay vì tập trung ở phía trước như trên nhiều mẫu xe sử dụng động cơ đốt trong.

Sàn xe phẳng hơn

Do không còn trục truyền động và hệ thống xả chạy dọc thân xe, sàn cabin có thể được thiết kế phẳng, từ đó tối ưu không gian nội thất và tăng diện tích để chân cho hành khách.

Pin tham gia vào kết cấu chịu lực

Trên nhiều mẫu xe điện thế hệ mới, bộ pin không chỉ đóng vai trò lưu trữ năng lượng mà còn tham gia vào kết cấu chịu lực của thân xe.

Một số nhà sản xuất áp dụng thiết kế gọi là structural battery pack, trong đó bộ pin được tích hợp trực tiếp vào kết cấu khung gầm. Giải pháp này mang lại nhiều lợi ích:

• tăng độ cứng xoắn của thân xe (torsional rigidity)
• giảm trọng lượng kết cấu tổng thể
• cải thiện độ ổn định khi vận hành

Nhờ sự thay đổi trong cấu trúc nền tảng khung gầm, xe điện không chỉ khác xe xăng ở hệ truyền động mà còn tạo ra sự khác biệt rõ rệt về phân bổ khối lượng, trọng tâm xe và đặc tính vận hành.

3. CẤU TRÚC KHUNG GẦM ẢNH HƯỞNG NHƯ THẾ NÀO ĐẾN HỆ THỐNG TREO VÀ CẢM GIÁC LÁI?

Cấu trúc khung gầm quyết định cách phân bố khối lượng của xe, vị trí trọng tâm cũng như cách các lực từ mặt đường truyền lên thân xe. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến cách hệ thống treo và phuộc giảm xóc kiểm soát dao động của bánh xe và thân xe.

Vì vậy, sự khác biệt trong cách bố trí các bộ phận giữa xe xăng và xe điện sẽ dẫn đến những đặc tính vận hành khác nhau, đồng thời đặt ra những yêu cầu khác nhau đối với hệ thống treo.

3.1 Ảnh hưởng từ cấu trúc khung gầm xe xăng

Trên xe sử dụng động cơ đốt trong, động cơ và hộp số thường đặt ở phía trước. Hai bộ phận này có khối lượng lớn nên trọng lượng xe thường tập trung nhiều ở cầu trước.

Tuy nhiên, trong điều kiện sử dụng thực tế tại Việt Nam, xe thường được dùng cho gia đình hoặc chạy dịch vụ, nên khu vực phía sau cũng thường xuyên phải chịu tải từ hành khách và hành lý.

Khi xe chở đủ người hoặc mang nhiều đồ, hệ thống treo phía sau phải làm việc nhiều hơn để chịu tải và giữ ổn định thân xe. Nếu phuộc hoặc lò xo phía sau không đủ khả năng chịu tải, xe có thể xuất hiện các hiện tượng như:

• đuôi xe dao động sau khi qua gờ giảm tốc
• cảm giác bồng bềnh ở hàng ghế sau
• xe thiếu ổn định khi đi đường xấu

Vì vậy trên xe xăng, hệ thống treo phải đảm bảo cân bằng giữa khả năng kiểm soát dao động ở cầu trước và khả năng chịu tải ở cầu sau, đặc biệt trong những điều kiện sử dụng thực tế như chở đủ người hoặc vận hành liên tục trên đường xấu.

3.2 Ảnh hưởng từ cấu trúc khung gầm xe điện

Trên xe điện, bộ pin thường được đặt dưới sàn xe và trải dài theo chiều dài khung gầm. Cách bố trí này tạo ra hai đặc điểm quan trọng: trọng tâm xe thấp hơn và phân bố khối lượng cân bằng hơn giữa hai trục.

Trọng tâm thấp giúp giảm độ nghiêng thân xe khi vào cua và tăng độ ổn định khi xe di chuyển ở tốc độ cao. Đây là lý do nhiều xe điện mang lại cảm giác đầm và chắc thân xe hơn so với nhiều mẫu xe xăng cùng phân khúc.

Tuy nhiên, pin cũng là bộ phận có khối lượng rất lớn. Khi đặt dưới sàn, tổng khối lượng của xe điện thường cao hơn đáng kể so với xe xăng tương đương. Điều này khiến hệ thống treo phải hấp thụ và kiểm soát năng lượng dao động lớn hơn khi xe đi qua chướng ngại vật hoặc mặt đường xấu.

Vì vậy, trên xe điện, hệ thống treo không chỉ cần kiểm soát dao động hiệu quả mà còn phải đảm bảo khả năng chịu tải và duy trì độ ổn định thân xe, giúp xe vận hành đầm chắc và dễ kiểm soát trong nhiều điều kiện đường khác nhau.

4. GIẢI PHÁP HỆ THỐNG TREO TỪ TEIN VIỆT NAM

Như đã phân tích ở trên, cấu trúc khung gầm và cách phân bố khối lượng của xe ảnh hưởng trực tiếp đến cách hệ thống treo hoạt động. Dù là xe xăng hay xe điện, phuộc giảm xóc và lò xo đều đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát dao động thân xe, duy trì độ bám đường và đảm bảo sự ổn định khi vận hành.

Khi hệ thống treo xuống cấp hoặc đặc tính giảm chấn không còn phù hợp với điều kiện sử dụng, xe có thể xuất hiện các hiện tượng như dao động thân xe kéo dài, cảm giác bồng bềnh hoặc thiếu ổn định khi đi qua gờ giảm tốc và mặt đường xấu.

Vì vậy, việc lựa chọn phuộc giảm xóc phù hợp là một trong những giải pháp quan trọng để cải thiện chất lượng vận hành của xe.

TEIN Basic – Giải pháp êm ái và thực tế cho nhu cầu sử dụng hằng ngày

Đối với những khách hàng mong muốn nâng cấp phuộc ô tô theo hướng êm ái, ổn định nhưng vẫn đảm bảo độ bền và chi phí hợp lý, TEIN Basic là một lựa chọn phù hợp cho nhu cầu sử dụng hằng ngày.

Dòng sản phẩm này được phát triển dựa trên nền tảng kỹ thuật đồng bộ gồm:

• Cấu trúc phuộc ống đôi (Twin-Tube) giúp kiểm soát dao động mượt mà và ổn định trong điều kiện vận hành đô thị.
• Dầu giảm chấn hiệu suất cao (High Performance Oil) giúp duy trì lực giảm chấn ổn định ngay cả khi xe vận hành liên tục.
• Công nghệ độc quyền H.B.S (Hydraulic Bump Stopper) giúp tăng lực giảm chấn dần ở cuối hành trình phuộc, hạn chế hiện tượng dội ngược khi xe đi qua ổ gà sâu hoặc gờ giảm tốc.

Điểm quan trọng của công nghệ H.B.S là khả năng dập tắt dao động nhanh nhưng không gây phản ứng gắt, giúp xe giữ được sự êm ái mà vẫn ổn định, tránh cảm giác bồng bềnh sau khi qua chướng ngại vật.

Ngoài yếu tố kỹ thuật, TEIN Basic còn có ưu điểm thực tế là có thể thay lẻ từng cặp phuộc trước hoặc sau tùy nhu cầu, phù hợp với những trường hợp hệ thống treo chỉ xuống cấp một phần. Điều này giúp tối ưu chi phí nhưng vẫn đảm bảo sự đồng bộ và an toàn vận hành.

Nhìn chung, TEIN Basic hướng đến sự cân bằng giữa độ êm ái – độ ổn định – độ bền, phù hợp với xe gia đình hoặc xe sử dụng hằng ngày trong điều kiện giao thông tại Việt Nam.

TEIN EnduraPro PLUS – Linh hoạt điều chỉnh đặc tính giảm chấn

Nếu TEIN Basic hướng đến sự cân bằng và tính thực dụng trong sử dụng hằng ngày, thì TEIN EnduraPro PLUS được phát triển dành cho những người dùng muốn tùy chỉnh đặc tính vận hành của xe linh hoạt hơn.

Điểm nổi bật của dòng phuộc này là khả năng điều chỉnh lực giảm chấn với 16 cấp độ, cho phép người sử dụng thay đổi đặc tính “mềm – cứng” của phuộc để phù hợp với từng điều kiện vận hành.

Cơ chế điều chỉnh lực giảm chấn

Khi điều chỉnh núm vặn trên đầu ty phuộc, độ mở của hệ thống van dầu bên trong sẽ thay đổi. Điều này làm thay đổi lực cản của dầu thủy lực khi piston di chuyển, từ đó thay đổi lực giảm chấn của phuộc.

Nhờ cơ chế này, phuộc có thể được thiết lập theo nhiều trạng thái vận hành khác nhau:

• Thiết lập mềm hơn: phù hợp khi di chuyển trong đô thị hoặc trên mặt đường xấu, ưu tiên sự êm ái cho hành khách.
• Thiết lập trung bình: cân bằng giữa độ êm và độ ổn định khi sử dụng hằng ngày.
• Thiết lập cứng hơn: giúp kiểm soát thân xe tốt hơn khi chạy cao tốc, vào cua nhanh hoặc khi xe chở tải lớn.

Khả năng điều chỉnh này giúp người sử dụng không bị giới hạn trong một đặc tính phuộc cố định, mà có thể tinh chỉnh theo nhu cầu thực tế.

Phù hợp với nhiều điều kiện sử dụng

Nhờ khả năng điều chỉnh lực giảm chấn linh hoạt, TEIN EnduraPro PLUS phù hợp với nhiều trường hợp:

• xe gia đình nhưng thường xuyên di chuyển đường dài
• xe chạy dịch vụ và thường chở đủ tải
• các dòng SUV hoặc Crossover cần kiểm soát thân xe tốt hơn
• người lái muốn cảm giác lái chính xác nhưng vẫn giữ được sự êm ái

Trong nhiều trường hợp, chỉ cần thay đổi vài nấc điều chỉnh là chiếc xe có thể chuyển từ trạng thái êm ái khi đi phố sang đầm chắc hơn khi vận hành tốc độ cao.

Ngoài ra, dòng phuộc này cũng được trang bị công nghệ H.B.S (Hydraulic Bump Stopper) độc quyền, giúp tăng lực giảm chấn ở cuối hành trình phuộc, hạn chế hiện tượng dội ngược khi xe gặp chướng ngại vật.

Nhờ sự kết hợp giữa khả năng điều chỉnh linh hoạt và thiết kế đồng bộ với hệ thống treo nguyên bản, TEIN EnduraPro PLUS mang lại một giải pháp nâng cấp phuộc vừa thực tế vừa hiệu quả cho nhiều dòng xe phổ biến tại Việt Nam.

Liên hệ TEIN Việt Nam để được kiểm tra hệ thống treo và tư vấn lựa chọn phuộc phù hợp nhất với nhu cầu vận hành thực tế của xe.