Thân vỏ ô tô làm bằng gì? Cấu tạo khung thân xe ra sao?

Thân vỏ ô tô không chỉ giúp định hình xe mà còn ảnh hưởng rất lớn đến khả năng bảo vệ khi xe xảy ra va chạm. Vậy thân vỏ ô tô làm bằng gì?

Thân vỏ ( hay khung vỏ ) là nền tảng để lắp ráp, cố định và thắt chặt và link tổng thể bộ phận trên xe xe hơi thành một chủ thể hợp nhất. Bên cạnh đó, thân vỏ còn giúp định hình cấu trúc bên trong và hình dạng bên ngoài của xe, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bảo đảm an toàn khi xe xảy ra va chạm .

Cấu tạo thân khung xe ô tô

Có 2 loại cấu trúc thân vỏ xe xe hơi cơ bản : thân khung rời ( body-on-frame ) và thân khung liền ( unibody ) .

Thân khung rời

Với cấu trúc thân khung rời (body on frame), thân xe sẽ được đặt trên một khung gầm riêng biệt. Thân xe và khung gầm tách biệt hoàn toàn và chỉ được gắn kết lại với nhau khi lắp rắp.

Ưu điểm cấu trúc body-on-frame là dễ thiết kế và sửa chữa, ít tiếng vọng từ gầm, khả năng chịu tải cao (chống xoắn tốt), bền bỉ… Nhược điểm là trọng lượng nặng nên ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất vận hành cũng như mức tiêu thụ nhiên liệu, trọng tâm cao… Các dòng xe sử dụng cấu trúc thân khung rời: SUV, xe bán tải, xe tải, xe chuyên dụng…

Thân khung liền

Với cấu trúc thân khung liền (unibody), thân xe và khung gầm bên dưới liền nhau tạo thành một khối thống nhất. Ưu điểm cấu trúc unibody là trọng lượng nhẹ (nhờ đó mà cải thiện đáng kể hiệu suất vận hành và mức tiêu hao nhiên liệu), trọng tâm thấp hơn (tăng độ ổn định xe)… Nhược điểm là khó sửa chữa, khả năng chịu tải không cao… Các dòng xe sử dụng cấu trúc thân khung liền: sedan, hatchback, MPV, crossover…

• Vỏ xe gồm: nắp capo, lưới tản nhiệt, ba đờ sốc, ốp sườn xe, cánh cửa xe, nắp cốp, cản sau…
• Kính xe gồm: kính chắn gió, kính hậu, kính cửa sổ…
• Các phụ tùng thân vỏ gồm: gương chiếu hậu, đèn xe, tay nắm cửa xe, gạt mưa, chắn bùn…

Thân vỏ xe ô tô làm bằng gì?

Hiện nay có nhiều loại vật liệu làm thân vỏ xe xe hơi như :

Thép

Thép là vật liệu dùng để sản xuất thân vỏ xe hơi phổ cập nhất. Thép là một loại kim loại tổng hợp có thành phần chính gồm sắt và carbon. Thép có những đặc tính như cứng, dễ uốn, sức bền cao và giá tiền tương đối thấp nên tương thích để sản xuất thân vỏ xe hơi. Thành phần carbon trong thép giúp tăng độ cứng của thép. Tỷ lệ carbon càng cao thì thép sẽ càng cứng .

Xem thêm :
Phần lớn những dòng xe xe hơi lúc bấy giờ đều có thân vỏ làm bằng thép. Toàn bộ khung xe trên, khung gầm dưới, bệ máy, dầm cửa, mái, những ốp tấm thân xe đều được làm bằng thép. Không chỉ thế, thép còn được dùng ở nhiều bộ phận khác trên xe như động cơ, ống xả …

Nhôm

Nhôm là loại vật liệu mới đang từ từ được sử dụng nhiều hơn trong ngành sản xuất xe hơi. Nhôm có lợi thế nhẹ hơn thép đến 40 %. Điều này giúp cải tổ đáng kể hiệu suất quản lý và vận hành của xe cũng như mức tiêu thụ nguyên vật liệu. Bên cạnh đó nhôm còn có ưu điểm khó bị ăn mòn, dễ sản xuất, hoàn toàn có thể tái chế 100 % …
Nhôm có độ cứng khá tốt, năng lực chống xoắn cao. Một thanh nhôm với cấu trúc nhiều ngăn bên trong sẽ ngày càng tăng đáng kể độ cứng và độ chắc như đinh. Điều này giúp xe đạt được độ không thay đổi tốt, nhất là khi vào cua hay chạy vận tốc cao. Một ưu điểm đặc biệt quan trọng khác của nhôm là năng lực hấp thụ xung lực khi va chạm rất tốt nên cho độ bảo đảm an toàn cao .

Hiện nay đã có nhiều hãng ô tô sử dụng vật liệu nhôm để làm thân vỏ, khung gầm xe, thậm chí toàn bộ thân vỏ xe. Một số mẫu ô tô có thân xe chủ yếu làm bằng nhôm như: Acura NSX, Jaguar F-Type, Mercedes-Benz SL, Audi A8, Land Rover Range Rover, Ferrari F12 Berlinetta, Ford F-150, Aston Martin DB9…

Nhựa

Không chỉ dùng trong nội thất bên trong mà nhựa cũng được sử trong để làm thân vỏ xe xe hơi. Tuy nhiên loại nhựa dùng trong sản xuất thân vỏ xe hơi là nhựa Fibre-reinforced plastic – FRP ( nhựa gia cố sợi – còn gọi là nhựa sợi thuỷ tinh hay nhựa composite ) .
Loại nhựa này khác với nhựa nhiệt dẻo sử dụng trong những đồ vật hàng ngày. Nhựa FRP được hình thành từ chuỗi polyme được gia cố bằng sợi. Những loại sợi sử dụng thường là sợi thủy tinh, carbon, aramid hoặc bazan. Polyme thường là epoxy, vinyl este hoặc polyester …

Ưu điểm nhựa FRP là dễ tạo hình, chống biến dạng tốt, trọng lượng nhẹ… Nhựa FRP hiện nay được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, hàng hải, xây dựng… Hiện hãng xe Lamborghini đã ứng dụng vật liệu composite trong sản xuất thân vỏ của một số mẫu siêu xe của hãng này.

Xem thêm :

Sợi carbon

Sợi carbon là những sợi có đường kính 5 – 10 micromet, thành phần chủ yếu là nguyên tử carbon. Ưu điểm của sợi carbon là độ cứng cao, độ bền kéo cao, khả năng chịu nhiệt tốt và đặc biệt là trọng lượng nhẹ. Do đó đây được xem là loại vật liệu rất hấp dẫn trong chế tạo thân vỏ xe ô tô.

Tuy nhiên do giá thành của sợi carbon cao nên loại vật liệu này chỉ được sử dụng trên những mẫu xe thể thao cao cấp. Một số hãng xe đã ứng dụng sợi carbon trong chế tạo thân vỏ xe như: Lamborghini, Bugatti, Ferrari, Pagani, Koenigsegg, Mercedes-Benz…

Các kiểu thân xe

Hiện nay có nhiều kiểu thân xe khác nhau như :

Sedan: Kiểu xe du lịch, thân xe có 3 khoang riêng biệt gồm khoang động cơ, khoang hành khách và khoang hành lý. Đây là kiểu xe phong cách sang trọng, thanh lịch.

Coupe: Kiểu thân xe này tương tự sedan nhưng có phần mái ngắn hơn và đổ dốc nhiều về phía sau hơn. Đây kiểu xe mang phong cách năng động, thể thao.

Hatchback: Kiểu thân xe này tương tự sedan nhưng chỉ có 2 khoang gồm khoang động cơ và khoang hành khách thông nhau với khoang hành lý. Phía sau khoang hành lý có cửa riêng. Đây kiểu xe mang phong cách nhỏ gọn, năng động, trẻ trung.

Convertible (mui trần): Kiểu thân xe tương tự sedan nhưng phần trần xe có thể mở ra và đóng lại.

Crossover (CUV): Kiểu xe đa dụng gầm cao với thân xe xây dựng trên nền tảng xe du lịch, có cấu tạo thân liền khung.

Xe thể thao đa dụng (SUV): Kiểu xe thể thao đa dụng gầm cao, cấu tạo thân khung rời tương tự xe tải.

Xe MPV: Kiểu xe đa dụng, thân xe xây dựng trên nền tảng xe dung lịch, cấu tạo thân liền khung. Khoang hành khách thông với khoang hành lý rất rộng rãi, hướng đến đa chức năng vừa chở nhiều người lẫn vừa chở nhiều hàng hoá.

Xe bán tải: Kiểu xe hơi hạng nhẹ, có cabin kín phía trước và khu vực để hàng hoá phía sau dạng mở hoặc đóng, cấu trúc thân khung rời.

Xe tải: Kiểu xe có cabin phía trước và thùng hàng phía sau, cấu trúc thân khung rời. Xe chuyên dùng để vận chuyển hàng hoá. Xe tải có 3 loại khung thùng hàng gồm: bảo ôn (thùng hộp kín hoàn toàn), mui bạt (thùng hở có khung để phủ bạt che), thùng lửng (lắp bửng xung quanh không có mui phủ).

Xem thêm :

• Các loại điểm mù ô tô nguy hiểm nhất

Nhầm lẫn thường gặp về thân vỏ ô tô

Một điều mà rất nhiều người nhầm lẫn đó là thân vỏ xe càng cứng sẽ càng tốt. Không ít người cho rằng thân vỏ xe ô tô cứng cáp, chắc chắn sẽ đảm bảo hơn. Tuy nhiên thực tế thì khả năng hấp thụ lực va chạm của thân vỏ mới là yếu tố quan trọng nhất.

Đối với nhà phân phối xe hơi, bảo vệ bảo đảm an toàn tính mạng con người luôn là tiêu chuẩn số 1. Do đó tiềm năng của họ là luôn hướng đến bảo vệ bảo đảm an toàn cho người ngồi trong xe cũng như bảo đảm an toàn của người không may bị xe đụng trúng. Thân vỏ có năng lực hấp thụ xung lực sẽ giúp giảm tác động ảnh hưởng, nhờ đó giảm thiểu những thương tổn cũng như nâng cao tỉ lệ sống sót nếu xảy ra va chạm mạnh .

Tâm Phạm

Source: https://suanha.org
Category : Vật Liệu