Giới thiệu loại khung gầm ô tô Khung gầm phận cốt lõi thiếu xe hồn chỉnh khơng phải hiểu rõ Khung gầm hình thang Khung gầm hình thang ứng dụng mẫu AC Cobra Đây loại khung gầm đời sớm Đến tận năm 1960, tất mẫu xe giới sử dụng loại khung gầm Thậm chí, mẫu SUV đại ngày dùng khung gầm hình thang Chỉ cần đọc tên, người đốn cấu trúc loại khung gầm Nhìn bề ngồi, trơng chẳng khác thang với hai nằm dọc nối với giằng chéo hai bên Các dọc thành phần chịu lực Chúng có khả chịu tải lực tác động theo chiều dọc xuất tăng tốc phanh Các giằng chéo hai bên có tác dụng chống đỡ lực tác dụng bên đồng thời tăng độ cứng xoắn * Ưu điểm: ngày nay, khung gầm hình thang khơng sở hữu nhiều ưu điểm giá thành rẻ dễ lắp ráp tay * Nhược điểm: có cấu trúc chiều nên độ cứng xoắn thấp hẳn so với loại khung gầm khác, đặc biệt chịu tác động trọng tải đứng xóc nảy lên Các loại xe sử dụng khung gầm hình thang: dòng xe SUV, xế cổ, Lincoln Town, Ford Crown Victoria… Khung gầm hình ống rỗng Bộ khung gầm hình ống rỗng trang bị cho Lamborghini Countach có cấu trúc phức tạp Do khung gầm hình thang không đủ mạnh nên kỹ sư chế tạo xe đua phát triển thêm loại thiết kế chiều mang tên khung gầm hình ống rỗng Một đại diện cổ xưa ứng dụng loại khung gầm xe đua Maserati Tipo 61 “Birdcage” Khung gầm hình ống rỗng sử dụng hàng tá ống cắt hình tròn (hoặc hình vng để dễ nối với pa-nơ ốp thân hình tròn loại cho lực tối đa) Các ống đặt theo nhiều hướng khác nhằm tạo lực học chống lại lực tác động từ khắp nơi Chúng hàn lại với tạo thành cấu trúc phức tạp Để tạo lực mạnh cho phù hợp với loại xe thể thao tính cao, khung gầm hình ống rỗng thường kèm với cấu trúc rắn bên cửa (giống Lamborghini Countach), kéo theo chiều cao bất thường khung cửa bất tiện bước vào bên khoang lái Đầu thập niên 1950, hãng Mercedes-Benz thiết kế thành công xe đua 300SLR ứng dụng khung gầm hình ống rỗng Đây tảng đời 300SL Gullwing - xe đường phố sở hữu khung gầm hình ống rỗng Do ngưỡng cửa cao gây khó khăn cho người sử dụng vào cabin nên hãng Mercedes kéo dài cửa tới tận trần xe để tạo “đôi cánh hải âu” huyền thoại Từ năm 1960, nhiều mẫu xe thể thao high-end chọn khung gầm hình ống rỗng để tăng tỷ số độ cứng/trọng lượng Tuy nhiên, vài mẫu số sử dụng khung gầm rỗng cho cấu trúc trước sau đồng thời tách cabin khỏi khối thân xe để giảm chi phí * Ưu điểm: rắn từ phía (so với khung gầm hình thang khung gầm liền thân với trọng lượng tương đương) * Nhược điểm: phức tạp, tốn nhiều thời gian để chế tạo Không thể sản xuất dây chuyền tự động Bên cạnh đó, loại khung gầm chiếm nhiều không gian, tăng chiều cao ngưỡng cửa gây khó khăn cho người sử dụng vào xe Các loại xe ứng dụng khung gầm hình ống rỗng: tồn mẫu xe Ferrari đời sau 360M, Lamborghini Diablo, Jaguar XJ220, Caterham, TVR… Khung gầm liền khối Ngày nay, hầu hết mẫu xe sản xuất hàng loạt sử dụng khung gầm liền khối nhờ ưu điểm giá thành thấp, khả bảo vệ tốt tiết kiệm khơng gian Ngày nay, có đến 99% mẫu xe sản xuất giới trang bị khung gầm thép liền khối nhờ chi phí sản xuất thấp phù hợp với dây chuyền tự động Khung gầm liền khối cấu trúc mảnh tạo hình cho kiểu dáng tổng thể xe Trong khung gầm hình thang, hình ống rỗng hình xương sống sở hữu phận chịu lực cần có thân bao quanh khung gầm liền thân lại nối liền với thân xe thành khối Trên thực tế, khung gầm “một mảnh” kết hợp nhiều miếng hàn chặt với Trong đó, miếng có kích thước lớn sàn xe, miếng khác nén chặt máy đầm Chúng hàn điểm với robot laze dây chuyền sản xuất nước Tồn q trình diễn vài phút Sau đó, số phụ kiện khác cửa, ca-pô, nắp thùng xe, pa-nô bên trần ghép thêm vào Khung gầm liền khối có khả bảo vệ người lái xảy va chạm Do sử dụng nhiều kim loại nên vùng biến dạng ghép liền ln cấu trúc Một ưu điểm khác tiết kiệm không gian Khơng giống loại khung gầm khác, tồn cấu trúc thực chất lớp vỏ bên ngồi nên khơng cần đến có mặt ống truyền động lớn, ngưỡng cửa cao hay uốn to bản… Hiển nhiên, loại khung gầm có sức hút lớn với loại xe sản xuất hàng loạt Bên cạnh đó, nhiều nhược điểm Loại khung gầm nặng phải sử dụng lượng kim loại lớn Vì lớp vỏ phải tạo hình cho thật tiết kiệm khơng gian độ rắn cộng thêm kim loại nén không khỏe ống nên tỷ số độ cứng/trọng lượng khung gầm liền khối thuộc hạng thấp so với “đồng nghiệp” khác trừ khung gầm hình thang Hơn nữa, loại khung gầm khác kết hợp thép với thân nhôm sợi thủy tinh tồn khung gầm liền khối làm từ kim loại Vì vậy, loại khung gầm nặng hẳn “người anh em” Mặc dù khung gầm liền khối phù hợp với dây chuyền tự động sản xuất nhà máy qui mô nhỏ Chi phí lắp đặt cơng cụ máy đập khn cao Có thể nói, có hãng Porsche chuyên sản xuất dòng xe thể thao có đủ lực để sản xuất khung gầm liền khối * Ưu điểm: sản xuất hàng loạt rẻ, khả bảo vệ xảy va chạm tốt tiết kiệm không gian * Nhược điểm: nặng khơng thích hợp cho dây chuyền sản xuất qui mô nhỏ Các loại xe ứng dụng khung gầm liền khối: gần toàn mẫu xe sản xuất hàng loạt tất thành viên gia đình Porsche Khung gầm liền khối ULSAB Khung gầm liền khối ULSAB đời nhằm thay loại khung gầm liền khối thông thường với trọng lượng lớn Trong thập niên 1990, qui định nghiêm ngặt độ an tồn đòi hỏi phải đời loại khung gầm rắn loại khung gầm liền khối thép truyền thống lại nặng Từ đó, nhiều nhà sản xuất xe chuyển sang loại vật liệu thay cho thép, đáng ý nhơm Mặc dù khơng có xế sản xuất hàng loạt ngồi Audi A8 A2 loại bỏ hoàn toàn thép cấu trúc khung gầm ngày có nhiều mẫu xe sử dụng nhôm để chế tạo ca-pô, nắp thùng xe, đòn treo khung phụ Chẳng nghi ngờ nữa, ngành cơng nghiệp thép rơi vào tình trạng khó khăn hết Đứng trước tình hình đó, hãng sản xuất thép Mỹ thuê trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Porsche phát triển công nghệ khung gầm liền khối thép hoàn toàn mang tên Ultra Light Steel Auto Body (ULSAB) Về bản, loại khung gầm có cấu trúc tương tự khung gầm liền khối thông thường Điểm khác biệt khung gầm liền khối ULSAB sử dụng phụ kiện Hydroform, thép đa lớp hàn laze Hydroform công nghệ tạo dùng để tạo hình kim loại theo ý muốn thay cho đập Công nghệ đập thông thường sử dụng máy trọng lượng lớn để nén kim loại thành khối, tạo độ dày không đồng – phần gờ góc ln mỏng bề mặt Để trì độ dày tối thiểu mà có độ cứng ý, nhà thiết kế phải chọn kim loại dày yêu cầu Trong đó, cơng nghệ hydroform khác biệt Thay sử dụng kim loại lá, cơng nghệ tạo ống kim loại mỏng Ống kim loại xếp thành khối tạo hình theo ý muốn Sau đó, dung dịch áp suất cao bơm vào ống lấp kín bề mặt bên khối Do áp suất dung dịch đồng nên độ dày kim loại giống hệt Nhờ đó, nhà thiết kế sử dụng thép có độ dày tối thiểu để giảm trọng lượng Thép đa lớp kết hợp lõi nhựa dẻo nóng (polypropylen) với hai lớp thép cực mỏng kẹp xung quanh giúp giảm 50% trọng lượng so với miếng thép đồng mà khơng ảnh hưởng đến tính Loại thép cứng nên thường sử dụng khu vực cần độ cứng uốn cong lớn Tuy nhiên, chỗ dùng thép đa lớp phải kèm với khớp nối chắn tán đinh thay cho hàn Theo trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Porsche, khung gầm ULSAB nhẹ 36% cứng 50% so với loại khung gầm liền khối thông thường Mặc dù ULSAB xuất đầu năm 1998 Opel Astra BMW 3-Series ứng dụng số phận Chắc chắn tương lai khung gầm ULSAB chân loại khung gầm liền khối thông thường * Ưu điểm: rắn nhẹ khung gầm liền khối thơng thường mà khơng tăng chi phí sản xuất * Nhược điểm: độ rắn trọng lương chưa thích hợp cho loại xe thể thao hạng Các mẫu xe sử dụng khung gầm liền khối ULSAB: Opel Astra, BMW 3-Series Khung gầm hình xương sống Khung gầm hình xương sống dùng cho mẫu xe Lotus Elan Mk II Colin Chapman, người sáng lập nhãn hiệu Lotus phát minh khung gầm hình xương sống Elan roadster nguyên Sau thử nghiệm loại khung gầm liền khối sợi thủy tinh rơi vào thất bại, Chapman phát loại khung gầm rắn mà lại rẻ nhiều Đó thời điểm đời loại khung gầm hình xương sống Khung gầm hình xương sống đơn giản: xương sống hình ống rắn (thường cắt hình chữ nhật) nối trục trước sau đồng thời tạo gần toàn lực học Bên loại khung gầm có khoảng trống dành cho trục lái thích hợp với loại xe dẫn động cầu sau, động đặt trước Elan Toàn hệ dẫn động, động hệ thống treo nối với hai đầu xương sống Thân xe dựng xương sống thường làm từ sợi thủy tinh Loại khung gầm ứng dụng cho dòng xe thể thao loại nhỏ khơng thích hợp với loại high-end Trên thực tế, mẫu De Tomaso Mangusta nguyên trang bị loại khung gầm hãng Lotus sản xuất Khung gầm mẫu xe TVR cải tiến từ thiết kế này, dùng xương sống lưới làm từ khung ống rỗng thay cho loại xương sống cứng Nhờ đó, khung gầm trở nên nhẹ (phần lớn ống truyền động mở rộng nâng cao lên) * Ưu điểm: thích hợp cho dòng xe thể thao loại nhỏ Dễ chế tạo tay kéo theo chi phí thấp dây chuyền sản xuất qui mơ nhỏ Cấu trúc đơn giản giúp giảm chi phí Tiết kiệm không gian loại khung gầm liền khối * Nhược điểm: khơng phù hợp với dòng xe thể thao high-end Khung gầm xương sống bảo vệ người lái vụ va chạm bên so le Do đó, cần kèm thiết bị bù khác thân xe Không tiết kiệm chi phí sản xuất hàng loạt Các loại xe sử dụng khung gầm hình xương sống: Lotus Espirit, Elan Mk II, TVR Marcos ... thủy tinh Loại khung gầm ứng dụng cho dòng xe thể thao loại nhỏ khơng thích hợp với loại high-end Trên thực tế, mẫu De Tomaso Mangusta nguyên trang bị loại khung gầm hãng Lotus sản xuất Khung gầm... loại dày u cầu Trong đó, cơng nghệ hydroform khác biệt Thay sử dụng kim loại lá, cơng nghệ t o ống kim loại mỏng Ống kim loại xếp thành khối t o hình theo ý muốn Sau đó, dung dịch áp suất cao... Auto Body (ULSAB) Về bản, loại khung gầm có cấu trúc tương tự khung gầm liền khối thông thường Điểm khác biệt khung gầm liền khối ULSAB sử dụng phụ kiện Hydroform, thép đa lớp hàn laze Hydroform