TIỂU LUẬN học PHẦN ĐỘNG lực học ô tô ĐỘNG lực học hệ THỐNG TREO

Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chứcnăng chính sau đây: Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phươngthẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe th

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ

Sinh viên thực hiện:

Tp.HCM, ngày , tháng năm 2021

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘTHỰC HIỆN TIỂU LUẬN & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

TÊN MÔN HỌC: ĐỘNG LỰC HỌC Ô TÔ NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật ô tô

1 Tên đề tài: Động lực học hệ thống treo

2 Giảng viên hướng dẫn: Huỳnh Quang Thảo

3 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm 5)

(1) Mai Xuân Thưởng Mã SV: 1911250223 Lớp: 19DOTA1

(2) Bùi Quốc Tâm Mã SV: 1911250183 Lớp: 19DOTA1

(3) Hồ Văn Tiến Mã SV: 1911251572 Lớp: 19DOTA1

(4) Lê Đức Thọ Mã SV: 1911250505 Lớp: 19DOTA1

(5) Đặng Khánh Tường Mã SV: 1911250549 Lớp: 19DOTA1

(Giảng viên hướng dẫn ghi) Giao đề tài, mục tiêu nhiệm vụ và các

yêu cầu của bài tiểu luận, các số liệu

1 22.11.2021 ban đầu, các nội dung chính cần phải

thực hiện theo biểu mẫu chung của Viện

Xây dựng mục lục tiểu luận, tìm hiểu

2 29.11.2021 cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đối

tượng nghiên cứu.

3 06.12.2021

4 13.11.2021

5 20.04.2021

6 27.05.2021

7 03.05.2021

8 10.05.2021 Viết báo cáo tiểu luận

Cách tính điểm:

Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo

Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo

bảo vệ đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10 )

Tiêu chí đánh giá Tổng

về quá trình thực điểm tiêu

giá về

trình = Tính chủ Đáp quá trình Điểm báo 0.5*tổng

ứng thực hiện cáo bảo vệ

5 điểm 50%

Mai Xuân

1911250223Thưởng

Bùi Quốc Tâm 1911250183

Hồ Văn Tiến 1911251572

Lê Đức Thọ 1911250505

Đặng Khánh

1911250549

Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và

ký nháy vào phần điểm chỉnh sửa.

TP.HCM, ngày 27 tháng 06 năm 2021

Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn

LỜI CÁM ƠN

Lời nói đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại Học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh nói chung và Viện Kỹ Thuật nói riêng, đã

tạo điều kiện cho sinh viên chúng em được thực hiện bài tiểu luận “Động lực học ô tô” với đề tài “Hệ thống treo” Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn thầy Ts Nguyễn Văn Nhanh đã đồng hành cùng với nhóm em Trong thời gian qua những kiến thức về kỹ thuật ô tô của thầy, nhóm chúng em đã có thêm cho mình những kiến thức thực tế và bổ ích Đây chắc chắn sẽ là những kiến thức rất quý báo, là một trong những hành trang để chúng em bước vững sau này.

Tuy nhiên, do vốn kiến thức còn nhiều hạn chế và khả năng tiếp thu thực tế còn

bỡ ngỡ Mặc dù nhóm chúng em có cố gắng nhưng chắc chắn bài tiểu luận khó tránh khỏi những sai sót và nhiều chỗ còn chưa chính xác, nhưng để đảm bảo cung cấp đủ kiến thức, kính mong thầy và viện kỹ thuật xem xét và góp ý kiến để đồ án của nhóm chúng em được hoàn thiện và tốt hơn.

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 7

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 7

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 7

1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 7

1.4 PHƯỚNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7

1.5 KẾT CẤU TIỂU LUẬN 8

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TREO 9

2.1 Công dụng và yêu cầu 9

2.1.1 Công dụng 9

2.1.2 Yêu cầu 10

2.2 Phân loại hệ thống treo 10

2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc 11

2.2.2 Hệ thống treo độc lập 13

2.3 Các bộ phận chính của hệ thống treo 26

2.3.1 Bộ phận dẫn hướng 26

2.3.2 Bộ phận đàn hồi 28

2.3.3 Bộ phận giảm chấn 40

2.4 Các lỗi thường gặp và cách kiểm tra hệ thống treo 55

2.4.1 Các lỗi thường gặp 55

2.4.2 Dấu hiệu nhận biết hệ thống treo ô tô có vấn đề 64

2.4.3 Cách kiểm tra hệ thống treo 65

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 82

Tài Liệu Tham Khảo 83

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Lợi ích khi xe có hệ thống treo 9

Hình 2.2: Các loại hệ thống treo 10

Hình 2.3: Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp 11

Hình 2.4: Xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc 15

Hình 2.5: Sự thay đổi vị trí bánh xe và của xe khi xe trèo lên mô đất16 Hình 2.6: Hệ thông treo độc lập 16

Hình 2.7: Hệ thống treo độc lập của ôtô hoạt động trên đường không bằng phẳng 17

Hình 2.8: Hệ thống treo Mc.Pherson 18

Hình 2.9: Hyundai Accent 19

Hình 2.10: Mazda 3 20

Hình 2.11: Kia Cerato 20

Hình 2.12: Toyota Camry 21

Hình 2.13: Honda Civic 21

Hình 2.14: Hệ thống treo tay đòn kép 22

Hình 2.15: Toyota Inova 20

Hình 2.16: Toyota Fortuner 24

Hình 2.17: VinFast Lux 24

Hình 2.18: Hệ thống treo đa liên kết 25

Hình 2.19: Toyota Inova 26

Hình 2.20: Kia Sedona 27

Hình 2.21: VinFast Lux SA 27

Hình 2.22: Hệ thống treo khí nén 28

Hình 2.23: Bộ phận dẫn hướng Audi A3 29

Hình 2.24: Bộ phận dẫn hướng dụng nhíp 30

Hình 2.25: Các loại bộ phận đàn hồi 31

Hình 2.26: Lá nhíp 30

Hình 2.27: Xe sử dụng đàn hồi nhíp 35

Hình 2.28: Bộ phận đàn hồi lò xo trụ 36

Hình 2.29: Xe sử dụng đàn hồi lò xo trụ 37

Hình 2.30: Các đặt tính của lò xo 38

Hình 2.31: Sự dao động của lò xo 39

Hình 2.32: Minh họa cho lò xo phi tuyến tính 40

Hình 2.33: Lò xo thanh xoắn 41

Hình 2.34: Hệ thống treo sử dụng thanh xoắn 42

Hình 2.35: Bộ phận đàn hồi khí nén 40

Hình 2.36: Vị trí bộ phận giảm chấn 44

Hình 2.37: Độ dao động của xe 44

Hình 2.38: Giảm chấn ống đơn 46

Hình 2.39: Quá trình ép (nén) 47

Hình 2.40: Quá trình giãn nở 48

Hình 2.41: Giảm chấn ống kép 49

Hình 2.42: Quá trình ép (nén) 50

Hình 2.43: Quá trình chuyển động của pittong 51

Hình 2.44: Giảm chấn thủy lực 52

Hình 2.45: Giảm chấn lò xo 50

Hình 2.46: Giảm chấn cao su 50

Hình 2.47: Cấu tạo phuộc thủy lực loại kép 55

Hình 2.48: Cấu tạo phuộc thủy lực loại đơn 57

Hình 2.49: Giảm xóc bị chảy dầu 59

Hình 2.50: Dầu bị biến chất 59

Hình 2.51: Bộ phận đàn hồi lò xo 60

Hình 2.52: Bộ phận đàn hồi nhíp 61

Hình 2.53: Thanh ổn định 60

Hình 2.54: Bộ phận dẫn hướng 64

Hình 2.55: Kiểm tra áp suất lốp 65

Hình 2.56: Các rotyun 66

Hình 2.57: Càng chữ A 67

Hình 2.58: Lái xe để phát hiện lỗi 69

Hình 2.59: Nhún mạnh xe 70

Hình 2.60: Kiểm tra độ rung bánh xe 70

Hình 4.1: Càng chữ A 78

Hình 4.2: Giá chữ U 79

Hình 4.3: Lò xo 80

Hình 4.4: Lốp xe 80

Hình 4.5: Mâm xe 81

Hình 4.6: Mặt bích 82

Hình 4.7: Vỏ xilanh 80

Hình 4.8: Ruột xilanh 80

Hình 4.9: Hệ thống treo Mc.Pherson 84

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

- Trên thế giới, sự phát triển kinh tế, vận tải,…Đều là những vấn đề, hạng mụcphát triển một cách mạnh mẽ từng giây, từng phút Mỗi ngày lại có rất nhiềunhững ý tưởng, những công nghệ mới được đưa ra và thực hiện, ngành côngnghiệp ô tô cũng vậy Ô tô đang là phương tiện di chuyển phổ biến của mọi ngườingày nay Để một chiếc ô tô có thể vận hành tốt thì cần nhiều bộ phận khác nhau

và hệ thống treo là một trong số đó

- Với nhiệm vụ chịu tải trọng hàng trăm cho đến hàng nghìn kilogam hệ thốngtreo đóng một vai trò vô cùng quan đếm sự vận hành của một chiếc ô tô Trong bàitiểu luận này nhóm chúng em được giao đề tài: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆTHỐNG TREO nhóm em sẽ tìm hiểu về cấu tạo và vai trò của các loại hệ thốngtreo được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

- Hiểu cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động của hệ thống treo

- Tính toán thiết kế các bộ phận trong hệ thống treo

- Mô phỏng 3D bằng phần mềm solidword.

1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

- Tìm hiểu chi tiết hệ thống và nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của một bộ ly hợp

- Tính toán các thông số tương đối trong điều kiện cho phép

- Vẽ mô phỏng 3D bằng phần mềm solidword

- Trình bày kết quả bằng Word, PowerPoint

- Viết báo cáo tiểu luận

1.4 PHƯỚNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Tiếp thu kiến thức từ quá trình giảng dạy của TS Nguyễn Phụ Thượng Lưu

- Tìm kiếm, thu thập, chắt lọc trong giáo trình

- Tìm kiếm từ Internet, các tài liệu của các trường Đại học chuyên ngành

1.5 KẾT CẤU TIỂU LUẬN

Bài báo cáo tiểu luận gồm 5 chương:

- CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

- CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU HỆ THỐNG TREO

- CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO

- CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO MC.PHESON

- CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG TREO

2.1 Công dụng và yêu cầu

2.1.1 Công dụng

Hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe vàkhung xe hoặc vỏ xe Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chứcnăng chính sau đây:

Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phươngthẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạnchế tới mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có kháccủa bánh xe (như lắc ngang, lắc dọc)

Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng, phảnlực), lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực kéo với khung, vỏ), lựcbên (lực li tâm, lực gió bên, phản lực bên)

Hình 2.1: Lợi ích khi xe có hệ thống treo

2.1.2 Yêu cầu

Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềmnhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực Quan hệ này được thể hiện ở cácyêu cầu chính sau đây :

+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của

xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau)

+ Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định

+ Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của hệthống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan

hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe

+ Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ

+ Có độ bền cao

+ Có độ tin cậy lớn, không gặp hư hỏng bất thường.

Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau :

- Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn

- Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt

- Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô

tô điều khiển nhẹ nhàng.

2.2 Phân loại hệ thống treo

Hiện nay ở trên xe ôtô hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính

1- Hệ thống treo phụ thuộc 2- Hệ thống treo độc lập

Hình 2.2: Các loại hệ thống treo

2.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc

Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầucứng Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép địnhhình, còn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có mộtphần của hệ thống truyền lực

Đối với hệ treo này thì bộ phận đàn hồi có thể là nhíp lá hoặc lò xo xoắn ốc,

Hình 2.4: Xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc

 Nhược điểm

- Khối lượng phần liên kết bánh xe (phần không được treo) lớn, đặc biệt là ởcầu chủ động Khi xe chạy trên đường không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽgây nên và đập mạnh giữa phần không treo và phần treo làm giảm độ êm dịuchuyển động Mặt khác bánh xe va đập mạnh trên nền đường sẽ làm xấu sự tiếpxúc của bánh xe với đường

- Khoảng không gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có thể thay đổi vị trí, do vậy chỉ có thể lựa chọn là chiều cao trọng tâm lớn

Hình 2.5: Sự thay đổi vị trí bánh xe và của xe khi xe trèo lên mô đất.

- Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tượng xuất hiện chuyển vị phụ khi xe chuyển động

2.2.2 Hệ thống treo độc lập

- Trên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết vớinhau bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống.Trong hệ thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải không quan hệ trực tiếp vớinhau

Hình 2.6: Hệ thông treo độc lập

 Ưu điểm:

+ Khối lượng phần không được treo nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe tốt

vì vậy sẽ êm dịu khi chuyển động và có tính ổn định tốt

+ Các lò xo chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ô tô mà không phải làm nhiệm vụ dẫn hướng nên có thể làm lò xo mềm hơn nghĩa là tính êm dịu tốt hơn

+ Do không có sự nối cứng giữa các bánh xe bên trái và bên phải nên có thể hạthấp sàn ôtô và vị trí lắp động cơ Do đó mà có thể hạ thấp trọng tâm ôtô

Hình 2.7: Hệ thống treo độc lập của ôtô hoạt động trên đường

a Hệ thống treo Mc Pherson

 Đặc điểm cấu tạo:

Hệ thống treo này được đặt theo tên của người đã phát minh ra nó – Earle S.MacPherson (1891 – 1960) – một kỹ sư ôtô người Mỹ gốc Scotland Hệ thốngtreo này được phát minh vào năm 1946, khi ông là trưởng phụ trách dự án sảnxuất xe ôtô trọng lượng nhẹ của Chevrolet Tuy nhiên, một năm sau đó dự ánnày bị hủy, ông đầu quân cho Ford và áp dụng hệ thống treo do mình phát minhlần đầu tiên trên chiếc Vedette năm 1949

Hình 2.8: Hệ thống treo Mc.Pherson

Hiện nay, hầu hết các mẫu xe có hệ thống treo trước sử dụng phát minh có từcách đây 70 năm này Hệ thống treo MacPherson cấu tạo cơ bản gồm ba bộphận: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng Hệ thống treoMacPherson thực sự phát triển khi kết cấu khung xe liền khối unibody sử dụngcầu trước ngày càng được sử dụng nhiều hơn

 Ưu điểm:

- Sử dụng ít linh kiện

- Việc sửa chữa bảo dưỡng đơn giản và tiết kiệm

- Thường sử dụng cho các bánh trước, hệ thống treo này giúp giảm khối lượng phần đầu xe giải phóng không gian cho khoang lái

 Nhược điểm:

- Bánh xe dễ bị lắc ngang so với mặt đường

- Độ chụm của xe dễ bị lệch hơn

- Chủ xe cần đi kiểm tra góc đặt bánh xe nhiều hơn.

 Những xe ô tô sử dụng hệ thống treo trước dạng Mc.Pherson

Hình 2.9: Hyundai Accent

Hình 2.10: Mazda 3

Hình 2.11: Kia Cerato

Hình 2.12: Toyota Camry

Hình 2.13: Honda Civic

b Hệ thống treo tay đòn kép

 Đặc điểm cấu tạo:

Cấu tạo của hệ thống treo này vẫn bao gồm ba bộ phận lò xo, giảm xóc giảmchấn và bộ phận điều hướng

Hình 2.14: Hệ thống treo tay đòn kép

Điểm khác biệt so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng baogồm hai thanh dẫn hướng trong đó thanh ở trên thường có chiều dài ngắn hơn.Chính vì vậy, hệ thống treo này có tên gọi là tay đòn kép Kiểu này được dùngphổ biến ở hệ thống treo trước của xe tải nhỏ, hệ thống treo trước và treo sau ởcác xe du lịch

Lý do của việc tay đòn trên ngắn hơn là khi xe di chuyển, góc nghiêng giữabánh xe so với phương thẳng đứng (góc camber) sẽ thay đổi còn khoảng cáchbánh xe không đổi khi xe nhún Camber dương tức bánh xe có xu hướng ngửa rangoài, trong khi Camber âm ngược lại, úp vào trong

Khi xe vào cua, bánh sẽ lăn theo đường cong đồng thời nhún dao động Vì tayđòn trên ngắn hơn nên bánh sẽ không bị ngửa ra ngoài, giúp việc quay vòng ổn

định Bên cạnh đó, khoảng cách bánh xe không thay đổi nên hạn chế được mòn lốp.

 Ưu điểm:

- Góc đặt bánh ổn định giúp cảm giác lái khi xe vào cua tốt hơn

- Hạn chế lắc ngang

- Tạo sự linh hoạt trong việc sắp xếp các thành phần như lò xo, giảm chấn

- Dễ dàng điều chỉnh động học của hệ thống treo giúp chủ xe tối ưu hóa quátrình vận hành tùy vào từng mục đích khác nhau

Hình 2.16: Toyota Fortuner

Hình 2.17: VinFast Lux

c Hệ thống treo đa liên kết

 Đặc điểm cấu tạo:

Hệ thống treo đa liên kết là một sự cải tiến của hệ thống treo tay đòn kép Hệthống này không chỉ sử dụng một thanh điều hướng như trên MacPherson hayhai thanh điều hướng trên tay đòn kép Treo đa liên kết dùng tới ba, bốn thậmchí năm thanh điều hướng khác nhau hoặc kết hợp với càng chữ A

Hình 2.18: Hệ thống treo đa liên kết

Hiện nay, mỗi thương hiệu xe lại sản xuất ra một cơ cấu hệ thống treo đa liênkết khác nhau BMW sản xuất một số loại hình chữ Z hoặc treo 4 thanh thể thao.Trên các xe Honda lại giống đòn chữ A đôi và thêm một cần điều khiển thứnăm Còn hãng xe Đức Audi trang bị hệ thống treo trước bốn thanh và có kiểudáng tương tự loại đòn chữ A đôi Trong khi đó, Hyundai Genesis sở hữu hệthống treo trước và sau dạng năm thanh thể thao

Với việc trang bị nhiều thanh điều hướng, khả năng di chuyển của xe sẽ tốthơn Khi vào cua, khi đi đường gồ ghề, đường xấu, hệ thống treo này tỏ rõ sựhiệu quả của mình Nhờ đó, đây được xem là giải pháp mà các nhà sản xuất sửdụng trên những chiếc xe dành riêng cho Off-road kiểu như G-Class Bên cạnh

đó, kiểu treo này cũng giúp cho việc can thiệp thay đổi một tham số trong hệ

thống treo mà không làm ảnh hưởng đến toàn bộ tổ hợp Đây là sự khác biệt lớn nhất so với hệ thống treo tay đòn kép

 Ưu điểm:

- Trang bị nhiều thanh điều hướng, việc di chuyển của xe sẽ tốt hơn

- Hệ thống treo đa liên kết là điều khiển và xử lý dao động rất tốt, nhất là khi xe vào cua, xe đi đường xấu, địa hình phức tạp…

 Nhược điểm:

- Hệ thống phức tạp của treo đa liên kết mà giá thành để sản xuất khá cao

- Thay thế sửa chữa mất nhiều thời gian và khó khăn

 Các xe sử dụng hệ thống treo sau đa điểm liên kết

Hình 2.19: Toyota Inova

Hình 2.20: Kia Sedona

Hình 2.21: VinFast Lux SA

d Hệ thống treo khí nén

 Đặc điểm cấu tạo:

Đây là hệ thống treo hiện đại nhất hiện nay, được áp dụng trên những mẫu xehạng sang Khác với các hệ thống treo thông thường, cấu tạo của hệ thống treokhí nén phức tạp hơn khá nhiều Chi tiết quan trọng nhất là bộ phận giảm chấn

sử dụng một bầu hơi bằng cao su bên trong chứa khí Bầu hơi này có thể điềuchỉnh áp suất, độ cứng, chiều cao khác nhau tùy vào từng điều kiện đường phốcũng như sở thích của lái xe

Hình 2.22: Hệ thống treo khí nén

Ngoài ra, hệ thống treo khí nén còn những bộ phận không kém phần quantrọng khác như cảm biến tốc độ, cảm biến độ cao, bộ điều khiển ECU và một vàichi tiết khác Thông thường, những chiếc xe sử dụng treo khí nén được cung cấp

ba mức điều chỉnh khác nhau tương đương với ba chế độ lái

- Chế độ thể thao: hệ thống treo hạ thấp, cứng hơn giúp xe đi tốt ở tốc độ cao

- Chế độ bình thường: hệ thống treo được thiết lập ở mức vừa phải, không quá cứng để đi trong phố, đủ mềm để cho cảm giác êm ái

- Ở chế độ cuối cùng hệ thống treo sẽ được nâng cao, dùng để đi ở những mặt đường xấu hoặc off-road nhẹ trên một số chiếc SUV.

 Ưu điểm:

- Có thể làm chủ được chiếc xe theo ý muốn, nâng cao cảm giác lái xe và

sự an toàn trong quá trình vận hành xe

- Hệ thống treo khí nén còn giúp các nhà sản xuất giảm thiểu dao động của xe

- Đây là bộ phận có phần trừu tượng và khó hình dung với nhiều người do khinhắc đến hệ thống treo, chúng ta thường chỉ nghĩ ngay đến lò xo và các ống giảmchấn Tuy nhiên, bộ phận dẫn hướng lại đóng một vai trò rất quan trọng.

- Đúng như tên gọi, bộ phận này giúp dẫn hướng, đảm bảo đúng động học bánh

xe, hướng cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng ở mỗi vị trí của nó so vớikhung vỏ của xe Bên cạnh đó, bộ phận dẫn hướng phải đảm nhận khả năng truyềnlực đầy đủ Nhằm đảm bảo để bộ phận dẫn hướng phải thực hiện tốt chức năngnày Trên mỗi hệ thống treo thì bộ phận dẫn hướng có cấu tạo khác nhau Quan hệcủa bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng được gọi làquan hệ động học

Hình 2.24: Bộ phận dẫn hướng dụng nhíp

- Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí được gọi là quan hệ động lực học của hệ treo.Trong mối quan hệ động học các thông số chính được xem xét là : sự dịch chuyển(chuyển vị) của các bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổitheo phương thẳng đứng ( z).Mối quan hệ động lực học được biểu thị qua khảnăng truyền các lực và các moment khi bánh xe ở các vị trí khác nhau

- Có hai kiểu dẫn hướng chính là dùng nhíp (đối với xe tải) và dùng các cơ cấutay đòn (xe con) Cũng chính việc bố trí và sắp xếp các tay đòn này mà nhà thiết

kế có thể tạo ra những kiểu hệ thống treo khác nhau như hệ thống treoMacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liênkết (multi-link),…

2.3.2 Bộ phận đàn hồi

+ Chức năng: Là một bộ phận quan trọng của hệ thống treo, có chức năng

hấp thụ tác động do điều kiện mặt đường gây ra, chuyển thành dao động và tích trữnăng lượng đó trong phần tử đàn hồi, được nối mềm giữa bánh xe và thùng xe,nhằm biến đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-80 lần/ph)

Bộ phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thểdịch chuyển theo phương thẳng đứng Nhằm để đảm bào độ êm dịu cho xe Hiệnnay, bộ phận đàn hồi có các kiểu chính sau:

1 Bộ phận đàn hồi nhíp lá 2 Bộ phận đàn hồi lò xo trụ.

3 Bộ phận đàn hồi thanh xoắn Hình 2.25: Các loại bộ phận đàn hồi

Nhíp được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kíchthước chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính Hai đầu của nhípchính được uốn lại thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe Giữa bộ nhíp cócác lỗ dùng để bắt bulông siết các lá nhíp lại với nhau Quang nhíp dùng để giữcho các lá nhíp không bị sô lệch về hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyểntương đối với nhau theo chiều dọc Khi dịch chuyển tương đối theo chiều dọc,giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực ma sát này dùng để dập tắt dao động theophương thẳng đứng của ôtô Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ chịu kéo, cònmặt dưới sẽ chịu nén

 Đặc điểm của nhíp

Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần sử dụng các liên kết khác

– Khi dịch chuyển tương đối theo chiều dọc, giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực

ma sát này dùng để dập tắt dao động theo phương thẳng đứng của ôtô Khi làmviệc, mặt trên của lá nhíp sẽ chịu kéo, còn mặt dưới sẽ chịu nén

– Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các lá nhíp

– Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng

– Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặtđường Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tảitrọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn

– Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặtđường Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tảitrọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn

Đặt các miếng đệm chống ồn vào giữa các lá nhíp, ở phần đầu lá, để chúng dễtrượt lên nhau Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một ápsuất thích hợp khi tiếp xúc với nhau.

 Nhíp phụ

Các xe tải và xe chịu tải trọng thay đổi mạnh cần dùng thêm nhíp phụ Nhíp phụđược lắp trên nhíp chính Với tải trọng nhỏ thì chỉ nhíp chính làm việc, nhưngkhi tải trọng vượt quá một trị số nào đó thì cả hai nhíp chính và phụ đều làmviệc

– Do đó, bộ phận đàn hồi nhíp lá chỉ phù hợp với những xe trọng tải lớn, cần độcứng, độ bền cao Đây là lý do vì sao hệ thống treo sử dụng nhíp lá được dùngnhiều trên xe tải

– Kiểu giảm xóc dùng nhíp này có thể dễ dàng nhận thấy trên các dòng xe tải, xethương mại và cả trên xe du lịch với loại dẫn động bằng cầu sau như TOYOTAFortuner, TOYOTA Land Cruiser, MITSUBISHI Triton, FORD Ranger,CHEVROLET Colorado…

 Ưu Điểm:

- Kết cấu và chế tạo đơn giản

- Sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng

- Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

 Nhược điểm:

- Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác, dothế năng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị thể tích) nhỏ (nhỏ hơn của thanhxoắn 4 lần khi có cùng một giá trị ứng suất: = ) Theo thống kê, trọng

lượng của nhíp cộng giảm chấn thường chiếm từ 5,5 8,0 trọng lượng bản thân của ôtô

- Thời hạn phục vụ ngắn: Do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứng suấtphức tạp (Nhíp vừa chịu các tải trọng thẳng đứng vừa chịu mô men cũng như cáclực dọc và ngang khác) Khi chạy trên đường tốt tuổi thọ của nhíp đạt

khoảng 10 15 vạn Km Trên đường xấu nhiều ổ gà, tuổi thọ của nhíp giảm từ 10

- Thường thì vật liệu lò xo trụ được làm bằng từ thanh thép lò xo đặc biệt Khiđặt tải trọng lên một lò xo, toàn bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại Nhờ vậynăng lượng của ngoại lực được tích lại, và chấn động được giảm bớt

- Đặc điểm của lò xo trụ:

+ Tỷ lệ hấp thu năng lượng tính cho một đơn vị khối lượng cao hơn so với loại

lò xo lá (nhíp)

+ Có thể chế tạo các lò xo mềm

+ Vì không có ma sát giữa các lá như ở nhíp nên cũng không có khả năng tự khống chế dao động, vì vậy phải sử dụng thêm bộ giảm chấn.

+ Vì không chịu được lực theo phương nằm ngang nên cần phải có các cơ cấu liên kết để đỡ trục bánh xe (đòn treo, thanh giằng ngang…)

+ Lò xo trụ cũng có đường đặc tính tuyến tính Do đó nếu giảm độ cứng để tăng

độ êm dịu thì độ biến dạng sẽ tăng và ảnh hưởng đến không gian treo của xe.Đường đặc tính tuyến tính là đặc điểm chung của bộ phận đàn hồi kim loại

+ Thường sử dụng phổ biến trên hầu hết các dòng xe con như Hyundai Grandi10, Honda Civic, Toyota Camry, Mazda 3, KIA Cerato, KIA Morning, ToyotaVios, Huyndai Elentra,…

Hình 2.28: Bộ phận đàn hồi lò xo trụ

 Ưu điểm:

So với nhíp lá phần tử đàn hồi dạng lò xo có những ưu điểm sau:

- Kết cấu và chế tạo đơn giản;

- Trọng lượng nhỏ;