Với những chiếc xe đua Công thức 1 (F1), bên cạnh động cơ mạnh mẽ, hệ thống giảm xóc cũng là một phần rất quan trọng để chúng dễ dàng có được tốc độ cao khi ôm cua.

Hệ thống giảm xóc F1 trang bị cho BMW Sauber .

Từ trước đến nay, các thành viên trong gia đình xe Công thức 1 không chỉ mang đến cho khán giả những màn trình diễn đầy ấn tượng trên đường đua mà còn nổi tiếng bởi sở hữu hệ thống giảm xóc đa kết nối cực hoàn hảo. Trên thực tế, hệ thống giảm xóc mạnh mẽ trang bị cho các “tay đua” cừ khôi này là thành phần quan trọng nhất giúp tối đa hóa công suất của động cơ F1 750+.

Bốn bánh xe là phương tiện tiếp xúc duy nhất của F1 với đường đua, do đó cần có một hệ thống giảm xóc tối ưu hóa được thời gian “bám đường” của bánh xe. Tất nhiên, nhận định trên chẳng liên quan gì đến hoạt động của F1 khi chạy trên đường thẳng. Trong khi đó, ở những khúc cua, chức năng duy nhất của hệ thống giảm xóc là đẩy “thân chủ” của mình trên đường đua càng nhanh càng tốt nhằm tăng độ bám cho bánh xe. Đây là nguyên lý cơ bản nhất khi thiết kế hệ thống giảm xóc cho F1 dù lái xe thường cảm thấy không thoải mái.

Thiết kế của thanh truyền trong hệ thống giảm xóc.

Thành phần quan trọng nhất đối với hệ thống giảm xóc F1 là cần đẩy. Thực chất, cần đẩy là những thanh giằng nối khung gầm với bánh xe. Nguyên lý hoạt động của cần đẩy dựa trên thiết kế của nó: khi xe băng qua vỉa hè hoặc va chạm, cần sẽ có tác dụng đẩy thanh truyền xuống. Thanh truyền ở đây chính là đòn khuỷu với nhiệm vụ truyền động tới cần đẩy và bộ doãn xung thông qua hệ thống các thanh xoắn.

Chức năng của tranh truyền rất quan trọng bởi nó không những tạo ra lực dẫn động mà còn đóng vai trò quyết định hiệu suất cho cần đẩy. Quá trình dẫn động được diễn ra thông qua bộ nhân có tác dụng tạo chuyển động lớn hơn gấp nhiều lần cho bộ doãn xung so với bánh xe. Mục đích của quá trình này là tạo ra độ cứng cần thiết cho hệ thống giảm xóc nhằm cho phép bánh xe tiếp xúc lại với mặt đường trong thời gian nhanh nhất.
Bên cạnh cần đẩy, lò xo và ống nhún cũng đóng vai trò quan trọng không kém đối với hệ thống giảm xóc F1. Lò xo là một phần không thể thiếu trong hệ thống giảm xóc với chức năng giảm chấn cũng như tạo sự cân bằng giữa độ cứng và mềm. Hiển nhiên, lò xo càng mềm, xe lướt qua những chỗ xóc hoặc cua càng nhanh mặc dù tay đua sẽ cảm thấy khó khăn hơn khi điều khiển.

Hình minh họa cho bộ doãn xung Renault đang đình đám trên thị trường.

Tất cả các đội đua đều phải đưa ra sự lựa chọn chính xác giữa hệ thống giảm xóc cứng hay mềm phụ thuộc vào từng loại đường đua. Khả năng điều khiển linh hoạt là điều kiện tối cần thiết, đặc biệt đối với các đường đua trên đường phố bởi chỉ cần một sai sót nhỏ có thể dẫn đến mất lái và đâm vào rào chắn. Trong khi đó, các đường đua rộng và dốc thường yêu cầu hệ thống lò xo mềm nhằm tạo ra tốc độ cua nhanh hơn.

Nếu không có ống nhún, những “tay đua” F1 sẽ tiếp túc nảy lên nảy xuống cho đến khi lò xo ngừng hoạt động. Ống nhún là một phần của hệ thống giảm xóc được đặt bên trong lò xo với nhiệm vụ điều khiển sự giao động. Nói cách khác, nếu lò xo giúp giảm chấn thì ống nhún điều khiển chuyển động của lò xo. Cả hai bộ phận này không thể tách rời nhau bởi chúng được đặt trong một hệ thống đồng nhất.

Từ những ngày giải đua Công thức 1 mới bắt đầu, các đội đua F1 luôn luôn cố gắng tìm ra những phương thức mới giúp “gắn chặt” xe trên mặt đường đua khi cua. Trong khi hầu hết các giải pháp đều dựa trên phương thức tạo ra lực bám lớn hơn thì vào nửa cuối những năm 1970 Colin Chapman lại tìm ra nguyên lý “tác dụng mặt đường” giúp xe cua với tốc độ chóng mặt.

Hiện nay, nguyên lý này được áp dụng trong bộ doãn xung điều chỉnh khối vốn đang rất nổi tiếng trên thị trường. Đây là sản phẩm do Renault thiết kế dành cho “cục cưng” R26 trong giải đua năm 2006. Vậy chính xác bộ doãn xung điều chỉnh khối là gì?

Theo lời giải thích của Renault, thiết bị này bao gồm một khối nặng khoảng 9 kg đặt giữa hai lò xo trên đầu xe. Tác dụng của hệ thống doãn xung là giúp phần đầu xe giữ được độ ổn định khi lướt qua những chỗ xóc tại các góc cua đồng thời tạo ra lực bám lớn hơn, nhờ đó tăng tốc độ nhanh chóng khi thoát cua.

Nguyên lý hoạt động của bộ doãn xung này khá đơn giản. Nếu bạn đặt khối nặng 9 kg vào trong lò xo, nó sẽ tự động dẫn đến quá trình dự trữ phần năng lượng tự do tạo ra khi lò xo nén. Tiếp theo, phần năng lượng dự trữ sẽ đẩy khối 9 kg lên trên. Tuy nhiên, do lò xo gắn vào phần đầu xe nên quá trình di chuyển lên trên sẽ tự động biến thành chuyển động hướng xuống, từ đó tăng độ bám của đầu xe.

Hiệp hội xe quốc tế mới đây đã tuyên bố cấm sử dụng bộ doãn xung điều chỉnh khối bởi họ cho rằng đây là thiết bị khí động có thể tháo rời.