Khai thác kỹ thuật hệ thống treo trên ôtô con dựa trên cơ sở xe kia cerato 2019

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung, vỏ xe với các cầu (các bánh xe) của ôtô, giảm các tải trọng động và dập tắt các dao động của các bộ phận được treo khi xe đi trên đường không bằng phẳng. Dùng để truyền các lực và mômen tác động giữa bánh xe và khung xe (vỏ xe). Hệ thống treo gồm các bộ phận chính và chức năng riêng biệt. + Bộ phận dẫn hướng: xác định động học và tính chất dịch chuyển của các bánh xe dẫn hướng so với khung, vỏ ôtô đồng thời để truyền các lực kéo, phanh, lực bên và các mômen phản lực của chúng lên khung hoặc vỏ xe. + Bộ phận đàn hồi: nhận và truyền lên khung các lực thẳng đứng của đường, giảm tải trọng động khi xe chạy trên đường không bằng phẳng, đảm bảo tính năng êm dịu của ôtô. + Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát bên trong của hệ thống treo, bộ phận giảm chấn hấp thụ những năng lượng của thân xe (vỏ xe) và bánh xe trên cơ sở biến cơ năng thành nhiệt năng.

TP Hồ Chí Minh - 2022

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO 2

1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống treo 2

1.1.1 Công dụng 2

1.1.2 Phân loại 2

1.1.3 Yêu cầu của hệ thống treo 3

1.2 Cấu tạo của hệ thống treo thông dụng 3

1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc 3

1.2.2 Hệ thống treo độc lập 6

1.3 Giới thiệu về xe cơ sở - Kia Cerato 2019 12

1.3.1 Giới thiệu về động cơ 14

1.3.2 Hộp số 16

1.3.4 Hệ thống khung gầm 16

CHƯƠNG II: KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO KİA CERATO 18

2.1 Sơ đồ chung của hệ thống treo trên xe Kia Cerato 18

2.1.1 Hệ thống treo trước 18

2.1.2 Hệ thống treo sau 23

2.2 Phần tử đàn hồi 25

2.3 Bộ phận giảm chấn 27

2.4 Bộ phận dẫn hướng 31

2.4.1 Hệ thống treo trước 31

2.4.2 Hệ thống treo sau 34

2.5 Thanh cân bằng 35

CHƯƠNG III: KHAI THÁC KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO 37

3.1 Quy định về bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo 37

3.2 Một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng của hệ thống treo 38

3.2.1 Nguyên nhân xảy ra hư hỏng hệ thống treo 38

3.2.2 Những hư hỏng thường gặp của hệ thống treo 39

3.3 Bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống treo trên Kia Cerato 2019 41

3.3.1 Một số lưu ý khi sử dụng hệ thống treo 41

3.3.2 Bão dưỡng hằng ngày hệ thống treo 41

3.3.3 Bảo dưỡng định kỳ hệ thống treo 42

3.4 Một số tiêu chuẩn trong hệ thống treo 43

3.4.1 Chất lượng của hệ thống treo 43

3.4.2 Tiêu chuẩn về độ ồn 43

3.4.3 Tiêu chuẩn về độ dao động 44

3.5 Sửa chữa một số hư hỏng hệ thống treo 45

3.5.1 Chẩn đoán một số lỗi thường gặp trong hệ thống treo 45

3.5.2 Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa một số hư hỏng trong hệ thống treo 47

3.6 Kiểm tra hệ thống treo trên bệ chẩn đoán chuyên dùng 62

KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH MỤC HÌNH VẼ

CHƯƠNG I

Hình 1.1: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá 3

Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn 5

Hình 1.3: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc nhiều đòn treo 6

Hình 1.4: Cấu tạo hệ thống treo 2 đòn ngang 7

Hình 1.5: Cấu tạo hệ thống treo Macpherson 8

Hình 1.6: Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc 9

Hình 1.7: Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc có thanh ngang 10

Hình 1.8: Tuyến hình xe Kia Cerato 12

Hình 1.9: Động cơ Gamma 1.6L 14

Hình 1.10: Hộp số tự động Kia Cerato 16

CHƯƠNG II Hình 2.1: Sơ đồ bố trí hệ thống treo 18

Hình 2.2: Bố trí treo trước Macpherson 19

Hình 2.3: Hệ thống treo cầu trước Macpherson 20

Hình 2.4: Sơ đồ hóa hệ thống treo trước Macpherson 21

Hình 2.5: Các bộ phận của cụm lò xo và giảm chấn 22

Hình 2.6: Mô phỏng hệ thống treo sau Kia Cerato 23

Hình 2.7: Hệ thống treo sau của Kia Cerato 24

Hình 2.8: Lò xo trụ của hệ thống treo 25

Hình 2.9: Cấu tạo ống giảm chấn hệ thống treo trước 28

Hình 2.10: Cấu tạo ống giảm chấn hệ thống treo sau 29

Hình 2.11: Đòn ngang (càng A) của hệ thống treo trước 32

Hình 2.12: Khớp trụ tròn tại điểm B trên càng A 32

Hình 2.13: Khớp trụ tròn tại điểm C trên càng A 33

Hình 2.14: Khớp nối rô tuyn của hệ thống treo 33

Hình 2.16: Dầm cầu trước của xe 34

Hình 2.17: Thanh xoắn trên Kia Cerato 35

Hình 2.18: Thanh cân bằng hệ thống treo trên Kia Cerato 36

Hình 2.19: Thanh cân bằng của xe Kia Cerato 36

CHƯƠNG III

Hình 3.1: Lịch bảo dưỡng định kỳ 37

Hình 3.2: Các hạng mục bảo dưỡng 38

Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý máy rung thủy lực 62

DANH MỤC BẢNG CHƯƠNG I Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật xe Kia Cerato 13

CHƯƠNG III Bảng 3.1: Các dạng hư hỏng, hậu quả và biện pháp khắc phục 39

Bảng 3.2: Các mục bảo dưỡng định kì hệ thống treo 43

Bảng 3.3: Chẩn đoán kỹ thuật hệ thống treo 45

Bảng 3.4: Quy trình kiểm tra lò xo – giảm chấn treo trước 47

Bảng 3.5: Quy trình kiểm tra lò xo – giảm chấn treo sau 51

Bảng 3.6: Quy trình kiểm tra càng A 54

Bảng 3.7: Quy trình kiểm tra thanh cân bằng của treo trước 58

MỞ ĐẦU

Giao thông vận tải chiếm vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, đặc biệt

là đối với các nước có nền kinh tế phát triển Có thể nói rằng mạng lưới giao thông vậntải là mạch máu của một quốc gia, một quốc gia muốn phát triển nhất thiết phải pháttriển mạng lưới giao thông vận tải

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành ô tô ngày càng phát triển tiến

bộ hơn và lượng ô tô có xu hướng tăng lên Khởi đầu từ những chiếc ôtô thô sơ hiệnnay nghành công nghiệp ô tô đã có sự phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những yêu củacon người

Mỗi chiếc xe đều có nhiều chỉ tiêu đánh giá chất lượng của nó tùy thuộc vào yêucầu sử dụng Với nhu cầu xã hội ngày càng tăng thì chỉ tiêu an toàn, tiện nghi, độ êmdịu đóng vai trò quan trọng khi đánh giá chất lượng xe Trong các chỉ tiêu đó thì sự antoàn và sự êm dịu của chuyển động là mục tiêu hàng đầu Chính vì vậy, em quyết định

chọn đề tài “Khai thác kỹ thuật hệ thống treo trên ôtô con dựa trên cơ sở xe KIA CERATO 2019”

Sau 3 tháng nghiên cứu dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy TS Trương Mạnh Hùng và toàn thể các thầy trong bộ môn ô tô đã giúp em hoàn thành

được đồ án của mình Trong quá trình thực hiện em không tránh khỏi những thiếu sót,nhầm lẫn Do đó em mong các thầy cô chỉ bảo giúp em tìm ra những thiếu sót đó để đồ

án của em được hoàn thiện hơn

Em xin trân trọng cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nhật

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO

1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu của hệ thống treo

Hệ thống treo gồm các bộ phận chính và chức năng riêng biệt

+ Bộ phận dẫn hướng: xác định động học và tính chất dịch chuyển của các bánh

xe dẫn hướng so với khung, vỏ ôtô đồng thời để truyền các lực kéo, phanh, lực bên vàcác mômen phản lực của chúng lên khung hoặc vỏ xe

+ Bộ phận đàn hồi: nhận và truyền lên khung các lực thẳng đứng của đường, giảmtải trọng động khi xe chạy trên đường không bằng phẳng, đảm bảo tính năng êm dịu củaôtô

+ Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát bên trong của hệ thống treo, bộ phận giảmchấn hấp thụ những năng lượng của thân xe (vỏ xe) và bánh xe trên cơ sở biến cơ năngthành nhiệt năng

1.1.2 Phân loại

Việc phân loại hệ thống treo có thể dựa theo các căn cứ sau:

+ Theo bộ phận đàn hồi chia ra:

- Loại bằng kim loại (gồm nhíp, lò xo, thanh xoắn)

- Lọai bằng khí (loại bọc bằng cao su – sợi loại ống, )

- Loại thủy lực (loại ống)

- Loại cao su (các gối cao su, ống cao su đàn hồi,…)

+ Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng chia ra:

- Loại phụ thuộc với dầm cầu liền (loại riêng và loại thăng bằng)

- Loại độc lập (một đòn, hai đòn)

+ Theo phương pháp dập tắt dao động chia ra:

- Loại giảm chấn thủy lực (loại tác dụng một chiều, loại tác dụng 2 chiều)

- Loại ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn hướng)

+ Theo phương pháp điều khiển chia ra:

- Hệ thống treo bị động (không được điều khiển)

- Hệ thống treo chủ động (hệ thống treo có điều khiển)

1.1.3 Yêu cầu của hệ thống treo

+ Mang được sức nặng của xe trong mọi địa hình.

+ Đảm bảo tiếp xúc của 4 bánh xe với mặt đường trong hầu hết mọi trường hợp(tăng khả năng kiểm soát)

+ Đảm bảo sự ổn định và sự linh hoạt của xe trong khi chuyển hướng, vào cua, tăngtốc, giảm tốc (tạo cảm giác lái chân thật và độ an toàn)

+ Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý, thỏa mãn mục đích là mềm theo

phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng quan hệ động lực học và động học củabánh xe

+ Giảm thiểu tối đa sự tác động của bề mặt địa hình lên phần thân trên của xe nhằm

đảm bảo sự thoải mái cho người bên trong khoang lái (giảm xóc)

+ Đảm bảo các điều kiện an toàn va chạm

1.2 Cấu tạo của hệ thống treo thông dụng

1.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc

1.2.1.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá

a Sơ đồ cấu tạo

Cấu tạo gồm: Dầm cầu, nhíp lá, giảm chấn

Hình 1.1: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá

Dầm cầu là ống thép liên kết cứng với nhíp nhờ các bộ quang treo Hai đầu dầmcầu bố trí cơ cấu phanh và moay ơ bánh xe Nhíp lá bao gồm các lá nhíp ghép lại, lánhíp chính được cuốn tròn ở hai đầu để tạo thành các khớp trụ

Đầu sau của nhíp lá cố định trên khung xe và có thể quay tương đối nhờ các ổ cao

su Đầu trước là khớp trụ di động theo kết cấu quang treo Quang treo bố trí trên khung

xe, tạo điều kiện cho nhíp lá biến dạng tự do đồng thời có thể truyền lực dọc từ bánh xelên khung và ngược lại Các lực bên có thể truyền từ khung xe qua khớp trụ, lá nhípquang nhíp, dầm cầu tới bánh xe Giảm chấn bắt giữa dầm cầu và khung xe được đặtnghiêng về phía trước

b Ưu điểm

+ Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụgiảm chấn nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo Do đó kết cấu hệthống treo sẽ đơn giản

+ Với chức năng là bộ phận dẫn hướng, nhíp có thể truyền được lực dọc (lực kéohoặc lực phanh) và lực ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung Chức năng đàn hồi theophương thẳng đứng

+ Ngoài ra nhíp cũng có khả năng truyền các mômen từ bánh xe lên khung Đó làmômen kéo hoặc mômen phanh

1.2.1.2 Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn

a Sơ đồ cấu tạo

 Loại cầu sau là cầu bị động

Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn với cầu sau bị động có cấu tạo như Hình1.2 Dầm cầu sau là dầm cầu cứng, trên dầm cầu này đặt lò xo trụ và giảm chấn gần sátbánh xe Lò xo trụ bao ngoài giảm chấn bởi vậy chiếm ít không gian xe Dẫn hướng chocầu thông qua hai đòn dọc dưới và một đòn dọc trên Các gối đỡ đều dùng ổ xoay bằngcao su dày Liên kết của hệ thanh đòn dọc này đảm bảo sự chuyển động song phẳng củatâm trục cầu xe, khả năng truyền lực dọc vững chắc Đòn trên có kết cấu đủ để truyềnlực bên giữa khung xe và cầu Trên 2 đòn dọc dưới có đòn ngang nhỏ liên kết bu lôngtạo nên thanh ổn định Thanh ổn định làm việc chỉ khi hai đòn dọc dưới có vị trí khácnhau và đòn dọc đóng vai trò là một phần của thanh ổn định chữ U

Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn

1 - Giảm chấn; 2 - Lò xo trụ; 3 - Dầm cầu; 4 - Đòn ngang; 5 - Cơ cấu phanh;

6 - Đòn dưới; 7 - Dây phanh tay; 8 - Thanh ổn định ngang

 Loại cầu sau là cầu chủ động

Chuyển vị của bánh xe so với thân xe được quyết định bởi số cấu trúc liên kết cácđòn giằng Lực ngang, lực dọc thực hiện truyền qua bộ phận dẫn hướng Số lượng đòn

có thể là đối xứng (2 trên, 2 dưới) hay không đối xứng (1 trên, 2 dưới) Cơ cấu liên kết

4 khâu như vậy cũng đa dạng (hình bình hành, hình thang), tuy nhiên quan trọng là: khibánh xe dịch chuyển theo phương thẳng đứng, chuyển vị khác xảy ra nhỏ nhất

Hình 1.3: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc nhiều đòn treo

1 - Giảm chấn; 2 - Lò xo trụ; 3 - Cơ cấu watta; 4 - Dầm cầu; 5 - Đòn dọc trên;

6 - Cơ cấu phanh; 7 - Thanh ổn định; 8 - Đòn dọc dưới

+ Đường đặc tính đàn hồi là đường cong trơn

+ Mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn nhíp

1.2.2.1 Hệ thống treo độc lập loại 2 đòn ngang

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.4: Cấu tạo hệ thống treo 2 đòn ngang

1 - Ống giảm chấn; 2 - Đòn ngang trên; 3 - Thanh cân bằng; 4 - Giá đỡ hệ

thống treo; 5 - Cơ cấu lái; 6 - Vấu hạn chế; 7 - Bánh xe; 8 - Đòn ngang dưới;

9 - Khớp trụ dưới

Cấu tạo hệ thống treo hai đòn ngang bao gồm một đòn ngang trên, một đòn ngangdưới Các đầu trong liên kết bằng khớp trụ với khung vỏ Các đầu ngoài liên kết bằngkhớp cầu với đòn đứng Đòn đứng nối cứng với trục bánh xe Ở đây đòn đứng có chứcnăng như hệ thống treo phụ thuộc, bánh xe có thể quay quanh đường nối tâm của haikhớp cầu Bộ phận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới Giảmchấn cũng đặt giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới Hai bánh xe đều dùng hệ thốngtreo này và được đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe Các đòn ngang bắt với giá đỡnhờ mối ghép bu lông Các tấm đệm giữa chúng có thể thay đổi để điều chỉnh liên kếtđòn dưới với khung Điều chỉnh ở vị trí này cho phép thay đổi góc nghiêng trụ đứng khilắp ráp Khớp cầu ngoài dưới được tạo nên để chịu tải lớn hơn khớp cầu trên Các khớpcầu chế tạo riêng lắp với đòn ngang nhờ bulong để tạo điều kiện dễ dàng thay thế

+ Sửa chữa phức tạp, bảo dưỡng tốn kém.

d Phạm vi ứng dụng

Sử dụng chủ yếu trên các dòng xe con, xe bán tải cỡ nhỏ

1.2.2.2 Hệ thống treo độc lập loại 1 đòn ngang (Macpherson)

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.5: Cấu tạo hệ thống treo Macpherson

1 - Cao su hạn chế; 2 - Đệm cao su; 3 - Ty đẩy; 4 - Cao su bảo vệ; 5 - Đĩa lò xo;

6 - Giảm chấn; 7 - Tai bắt thanh ổn định; 8 - Thanh nối; 9 - Thanh ổn định;

10 - Giá đỡ trục bánh xe

Hệ thống treo bao gồm: một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương đứng,một đầu gối trên khớp cầu (G), một đầu bắt với khung xe (E) Bánh xe nối cứng với vỏgiảm chấn Lò xo có thể đặt lồng giữa vỏ giảm chấn và trục giảm chấn

Hệ thống treo Mc Pherson là biến dạng của HTT hai đòn ngang với độ dài đònngang trên bằng 0 Đòn ngang có đầu trong liên kết với thân xe bởi khớp trụ, đầu ngoàinối với đầu dưới của giảm chấn bởi khớp cầu Đòn ngang có dạng hình chữ A để đảmbảo khả năng tiếp nhận lực ngang và dọc tác động lên HTT khi xe chuyển động Trụccủa bánh xe được nối cứng với vỏ của giảm chấn Đầu trên của giảm chấn liên kết với

thân xe bằng khớp tựa lựa, đầu dưới liên kết với đòn ngang bằng khớp cầu, như vậygiảm chấn đóng vai trò vừa là trụ xoay của bánh xe vừa là giảm chấn.

b Ưu điểm

+ Cấu trúc đơn giản, ít chi tiết, giảm nhẹ khối lượng được treo

+ Dễ dàng bố trí trong khoang động cơ

+ Điều chỉnh chiều cao trọng tâm xe bằng các bulong

c Nhược điểm

+ Do giảm chấn vừa làm chức năng giảm chấn vừa làm trụ đứng nên trục giảmchấn chịu tải lớn

+ Khớp cầu chịu tải toàn bộ của trụ đứng nên mau mòn

+ Có khả năng gây ra sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết bánh xe

d Phạm vi ứng dụng

Sử dụng rộng rãi trên các xe con hiện đại, đặc biệt trên ô tô con cầu trước chủđộng dẫn hướng, với không gian chật hẹp

1.2.2.3 Hệ thống treo đòn dọc

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.6: Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc

1 - Giá treo phía sau; 2 - Giá đỡ của đòn dọc; 3 - Trục của ổ đỡ; 4 - Cao su đỡ;

5 - Đòn dọc; 6 - Trục bánh xe; 7 - Cơ cấu phanh; 8 - Mâm phanh;

9 - Vấu hạn chế; 10 - Giảm chấn; 11 - Lò xo trụ

HTT đòn dọc là HTT bố trí đối xứng qua trục dọc với mỗi bên có một đòn 5 bố trídọc theo xe Một đầu đòn dọc được gắn cứng với trục bánh xe 6, một đầu được liên kếtvới khung vỏ bởi khớp trụ quay 3,4 Quỹ đạo chuyển động của tâm trục bánh xe BC làquỹ đạo tròn, tâm là khớp quay, bán kính bằng chiều dài đòn dọc.

Đòn dọc là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc và quyết định chuyển vị của bánh xe,đảm nhận chức năng của bộ phận dẫn hướng Do chịu tải trọng lớn, đòn dọc thường có

độ cứng vững cao, khớp quay thường là khớp trụ với ổ bi kim hay ổ cao su Để tăng khảnăng chịu tải cho khớp quay, HTT sử dụng các ổ con lăn kim đặt cách xa nhau Phầnlớn có bố trí thanh ổn định ngang giúp cho việc san đều tải trọng thẳng đứng

b Ưu điểm

+ Kết cấu đơn giản

+ Giá thành không cao, phù hợp với xe cầu trước chủ động

+ Các đòn dọc bố trí dọc sườn xe, chiếm ít chỗ trong không gian cầu sau

c Nhược điểm

Khi xe quay vòng, dưới tác dụng của lực ly tâm, tải trọng hai bên chênh lệch, gâynên hiện tượng lệch cầu xe, ảnh hưởng xấu đến chất lượng quay vòng

d Phạm vi ứng dụng

Sử dụng chủ yếu trên xe con, xe tải nhỏ

1.2.2.4 Hệ thống treo đòn dọc có thanh ngang liên kết ( HTT dầm xoắn)

a Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.7: Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc có thanh ngang

1 - Thanh ngang liên kết; 2 - Lò xo; 3 - Giảm chấn; 4 - Bánh xe; 5 - Đòn dọc;

6 - Khớp quay

Trên hình 1.7 là cấu trúc của HTT đòn dọc có thanh ngang liên kết HTT đòn dọc

có thanh ngang liên kết là HTT đòn dọc có bố trí thêm thanh liên kết ngang (1) trên haiđòn dọc (5) Tác dụng của thanh liên kết ngang là nhằm liên kết chuyển vị của hai bánh

xe, đồng thời đảm nhận chức năng của thanh ổn định ngang

Khi ô tô chuyển động dưới tác động của lực bên (lực ly tâm trên đường vòng, lựcgió bên, mặt đường nghiêng ), phản lực thẳng đứng tác dụng trên các bánh xe khácnhau Bên bánh xe bị tăng tải dịch chuyển gần thân xe, bên bánh xe giảm tải dịchchuyển xa thân xe Sự thay đổi đó gây nên góc nghiêng ngang thân xe  Với kết cấuHTT đòn dọc và đòn dọc có thanh ngang liên kết, cầu xe bị xoay đi một góc s Gócquay s, được gọi là góc "tự điều khiển cầu xe" và có ảnh hưởng xấu đến tính chất ổnđịnh của ô tô Trên ô tô con góc s, bị giới hạn trong khoảng nhỏ (như xe 4 chỗ ngồi -0.007 < s < 0.007 rad)

Trên HTT đòn dọc có thanh ngang liên kết, nhờ thanh liên liên kết nên giá trị góc

s, nhỏ hơn trên HTT đòn dọc Mặt khác, thanh liên kết ngang giúp các bánh xe có khảnăng chịu lực bên tốt hơn, các khớp trụ (6) có độ bền cao hơn

Thanh liên kết thường có độ cứng xoắn nhỏ (có tiết diện tròn hở, hoặc tam giác córãnh dọc) nhằm đảm nhận vai trò của thanh ổn định ngang trên HTT

+ Đòi hỏi công nghệ hàn cao

+ Tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có thể làm quay trục cầu xe khi đi trênđường vòng ở trạng thái quay vòng thừa

d Phạm vi ứng dụng

Hiện nay hệ thống treo này dùng rất phổ biến nên dùng rộng rãi trên một số ô tôcon cầu sau bị động, động cơ đặt trước, giá thành thấp

1.3 Giới thiệu về xe cơ sở - Kia Cerato 2019

Kia Cerato 2019 là mẫu xe đến từ Hàn Quốc và thuộc phân khúc Sedan hạng Cđang rất được ưa chuộng tại Việt Nam Mẫu xe này thuộc phân khúc với các xe nhưToyota Corolla Altis, Ford Focus, Hyundai Elantra, Mazda 3 … Tại thời điểm ra mắt,Kia Cerato 2019 giá lăn bánh từ 680 đến khoảng 780 triệu tùy phiên bản

Hình 1.8: Tuyến hình xe Kia Cerato

Mẫu xe này còn có tên gọi khác là Kia K3, Kia Forte Mẫu xe Kia Cerato đượcchế tạo dựa trên sự chia sẻ khung gầm với Hyundai Elantra thế hệ thứ ba và sử dụngđộng cơ Beta II của Hyundai tích hợp công nghệ điều khiển van biến thiên liên tụcCVVT (Continuously Variable Valve Timing) Cerato được trang bị với 2 lựa chọnđộng cơ gồm loại động cơ xăng 1.6L I4, 2.0L I4 và tùy chọn hộp số sàn (MT) hoặc hộp

số tự động (AT) cho các phiên bản động cơ

KIA Cerato cũng được phát triển trên khung gầm mới giúp tăng độ cứng thân xe,giảm được độ ồn, độ rung khó chịu cho người sử dụng, cho khả năng vận hành thoảimái và thú vị hơn. 

Về ngoại hình Kia Cerato có kiểu dáng “Fastback” được lấy cảm hứng từ KiaStinger với phần capo được thiết kế dài hơn cùng các đường gân dập nổi chạy dọc thân

xe, tạo nên một tổng thể thân xe cân đối và hài hòa, cùng phần đuôi xe được vuốt từ nócxuống cốp sau mang đem lại vẻ trẻ trung và cá tính Mẫu xe này sử dụng mâm đúc 17

inch hợp kim nhôm, mặt la-zăng năm chấu kép thẳng và được trang bị cho tất cả cácphiên bản, mang phong cách thể thao Phần mặt trước của xe có thiết kế mạnh mẽ vớilưới tản nhiệt hình mũi hổ đặc trưng của Kia Cản trước rộng kết hợp với lưới tản nhiệttạo nên một tổng thể phần đầu xe năng động hơn.

Về nội thất Kia Cerato được trang bị hàng loạt các tính năng tiện nghi như sạcđiện thoại không dây hiện đại, nút khởi động Start/Stop tiện dụng, ghế lái điều chỉnhđiện, gương chiếu hậu chống chói, cốp sau đóng mở điện thông minh, hệ thống điềuhòa tự động hai vùng độc lập

Các tính năng an toàn của Cerato 2.0 2019 gồm 6 túi khí, sự hỗ trợ và bảo vệ “tậnrăng” với phanh ABS/EBD/BA, hệ thống cân bằng điện tử ESP, kiểm soát thân xeVSM, hỗ trợ khởi hành ngang dốc HAC, kiểm soát hành trình Cruise Control, cảm biến

đỗ xe trước/sau, camera lùi, hệ thống chống trộm, khóa cửa điều khiển từ Xa Việctrang bị nhiều hệ thống hiện đại giúp xe vận hành ổn định, độ vọt thấp, đạt được tínhnăng ổn định cao hơn

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật xe Kia Cerato

Loại 4 xi lanh thẳng hàng, 16 van DOHC, Dual CVVT

Công suất cực đại 128 Hp/ 6300 rpm 6500 rpm159 Hp/

Mô men xoắn cực đại 157 Nm/ 4850 rpm 4800 rpm 194 Nm/

Khung gầm

Hệ thống

treo Treo trướcTreo sau Kiểu MacPhersonKiểu thanh xoắn

Phanh Trước x Sau Đĩa x Đĩa (Đĩa x Tang trống)

1.3.1 Giới thiệu về động cơ

KIA Cerato 2019 được trang bị 2 tùy chọn động cơ, cụ thể:

+ Động cơ xăng 4 xi-lanh thẳng hàng, dung tích 1.6 lít tạo ra công suất tối đa 128

mã lực tại 6.300 vòng/phút, cùng momen xoắn cực đại 157 Nm khi tốc độ động cơ đạt4.850 vòng/phút Khối động cơ này mang đến khả năng tăng tốc và khỏe hơn so với các

xe cùng phân khúc

Hình 1.9: Động cơ Gamma 1.6L

+ Còn đối với động cơ xăng 4 xi-lanh thẳng hàng, dung tích 2.0 lít mang đến côngsuất tối đa 159 mã lực tại 6.500 vòng/phút và moment xoắn cực đại 194 Nm tại 4.800vòng/phút

+ Ngoài ra, người điều khiển xe có thể sử dụng chế độ lái Drive Mode Select(DMS) với ba lựa chọn: Comfort, Eco và Sport phù hợp cho từng mục đích và cungđường di chuyển chỉ với những thao tác đơn giản

+ Động cơ 1.6 của Cerato có phần mạnh hơn so với loại 1.5 Mazda 3 cụ thể lànhỉnh hơn 10 mã lực khi so sánh công suất của chúng với nhau Kia Cerato phù hợphơn với những người đam mê thể thao, mang lại sự năng động hơn về công suất củađộng cơ cũng như kiểu dáng so với các xe cùng phân khúc

1.3.1.1 Hệ thống bôi trơn

+ Hệ thống bôi trơn xe KIA CERATO cơ bản bao gồm:

- Phương pháp bôi trơn: Loại áp lực tuần hoàn

- Loại dầu nhớt: API-SM hoặc cao hơn; ACEA-A5 hoặc cao hơn

- Độ nhớt khuyên dùng: SAE 5W-20 hoặc SAE 5W-30

- Loại bơm nhớt: Dùng bơm bánh răng

- Loại lọc nhớt: Dùng loại giấy (dùng 1 lần)

- Dung tích nhớt: 3,5 lít đối với động cơ 1.6L và 4 lít đối với động cơ 4.0L

- Loại bộ làm mát nhớt: Nhớt được làm mát bằng nước

1.3.1.2 Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu gồm thùng nhiên liệu, bộ tách nước, bộ lọc nhiên liệu, bơmcao áp và vòi phun Nhiên liệu trong thùng nhiên liệu được bơm hút tới bơm cung cấp,trước khi tới bơm cao áp, nhiên liệu đã được lọc để loại bỏ nước, cặn bẩn Bơm cao ápcấp nhiên liệu với áp suất rất cao qua ống cao áp và phun vào buồng đốt động cơ quavòi phun Khi tốc độ động cơ tăng lên thì bơm cung cấp sẽ cấp nhiều nhiên liệu, nhưnglượng nhiên liệu cần thiết để phun vào xy lanh thì thay đổi theo điều kiện làm việc của

xe mà không phụ thuộc vào tốc độ động cơ Vì vậy, lượng nhiên liệu do bơm cung cấpluôn dư thừa Do đó, hệ thống nhiên liệu có bố trí đường ống hồi từ vòi phun bơm cao

áp qua lọc dầu để hồi nhiên liệu thừa về thùng nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu xe KIA CERATO cơ bản bao gồm:

+ Thùng nhiên liệu có dung tích 50 lít

+ Bơm cao áp là loại bơm được dẫn động từ trục cam của động cơ

+ Trên bơm cao áp đặt bộ điều tốc loại cơ khí để hạn chế khi động cơ vượt

+ Vòi phun dạng lỗ gồm 5 tia phun

+ Áp suất mở vòi phun 185 kg/cm2

+ Lọc nhiên liệu được sử dụng là loại lọc giấy và bộ tách nước

1.3.1.3 Hệ thống làm mát

+ Xe kia cerato sử dụng hệ thống làm mát tuần hoàn kín một vòng cưỡng bức+ Hệ thống làm mát xe KIA CERATO cơ bản bao gồm:

- Bơm nước kiểu li tâm truyền động từ trục khuỷu qua dây đai hình thang

- Quạt gió có 8 cánh uốn cong được đặt sau két nước làm mát để hút gió, làmtăng lượng gió qua kết làm mát nước

- Két làm mát nước được đặt trước đầu của ôtô để tận dụng lượng gió qua két đểlàm mát nước.

1.3.2 Hộp số

Đi kèm với khối động cơ là hộp số tự động 6 cấp và tùy chọn số sàn 6 cấp giúpphát huy tối đa hiệu năng vượt trội mà Kia Cerato tạo ra Hộp số tự động mới của Kiagiúp quá trình chuyển số mượt mà hơn, tăng độ êm diệu và độ tin cậy cao Nhờ cấuhình này, Kia Cerato dễ dàng làm hài lòng khách hàng bởi cảm giác lái thể thao vàmạnh mẽ

Hình 1.10: Hộp số tự động Kia Cerato 1.3.4 Hệ thống khung gầm

1.3.4.1 Giới thiệu chung về hệ thống lái

Cơ cấu lái trên Kia Cerato là loại trục vít - thanh răng

Hệ thống lái trên xe KIA CERATO là hệ thống lái trợ lực điện (EPS), tạo ramomen trợ lực trên trục lái nhờ một môtơ điện 1 chiều, giúp người lái đánh lái nhẹnhàng khi xe chạy ở tốc độ thấp và đánh lái bình thường ở tốc độ cao

1.2.3.2 Giới thiệu chung về hệ thống phanh

Hệ thống phanh của Kia Cerato gồm phanh công tác sử dụng thủy lực và phanhdừng sử dụng cáp kéo

Hệ thống phanh Kia Cerato gồm 2 phần chính: dẫn động phanh và cơ cấu phanh.Dẫn động phanh thủy lực giúp tăng hiệu quả phanh, phanh nhanh chóng và đảm bảo sự

tỷ lệ giữa lực tác dụng lên bàn đạp phanh và các lực dẫn động cho các cơ cấu phanh làm

việc, đảm bảo hiệu suất làm việc cao. Dẫn động phanh bao gồm bàn đạp phanh, bầu trợlực chân không, xi lanh phanh chính, các ống mềm thủy lực và xi lanh phanh bánh xe.

Má phanh trước xe Kia Cerato là loại bố dán, có cấu tạo gồm một tấm hợp kim masát cao được dán vào đế thép không gỉ Loại bố dán này được sử dụng rộng rãi vì có thểtận dụng tối đa bề dày bố cũng như không bị cọ đinh tán vào mặt bố khi bố mòn Mỗibánh xe sử dụng phanh đĩa sẽ có 2 kẹp phanh 2 bên Một bộ má phanh trước của xeCerato gồm 4 kẹp phanh cho 2 bánh

Phanh trước dùng phanh đĩa 14 inch và phanh sau sử dụng phanh tang trốngnhưng có tùy chọn phanh sau sử dụng phanh đĩa

Về độ an toàn của xe, Kia Cerato 2019 có những trang bị hiện đại như: phanhABS, phân phối lực phanh điện tử (EBD), hỗ trợ phanh khẩn cấp (EBA), cân bằng điện

tử (ESP), ổn định thân xe (VSM), hỗ trợ khởi hành ngang dốc (HAC)

1.2.2.3 Giới thiệu chung về hệ thống treo

Treo trước của Kia Cerato là hệ thống treo độc lập với dạng Macpherson Đầutrong của đòn treo dưới nối liên kết bản lề với dầm trước của xe thông qua càng A, đầungoài của đòn treo liên kết với trục khớp nối dẫn hướng mà điểm liên kết nằm trênđường tâm của trụ xoay đứng, đầu trên của giảm chấn ống thuỷ lực được liên kết vớigối tựa trên vỏ ôtô, phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏgiảm chấn còn một dầu tì vào gối tựa trên vỏ ôtô

Treo sau của Kia Cerato sử dụng hệ thống treo phụ thuộc dạng thanh xoắn Bộphận đàn hồi và dẫn hướng được bố trí tách rời nhau Phần dưới của hệ thống treo sauđược liên kết với dầm cầu sau còn phần trên thì liên kết với khung xe

Dù xe có bộ lốp không quá dày với kích thước là 225/45R17 nhưng bù lại khảnăng bám đường được cải thiện đáng kể

CHƯƠNG II: KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO KİA CERATO 2.1 Sơ đồ chung của hệ thống treo trên xe Kia Cerato

Xe Kia Cerato sử dụng hệ thống treo trước độc lập Macpherson kết hợp với thanhcân bằng và hệ thống treo sau phụ thuộc kiểu thanh xoắn được bố trí như Hình 2.1.Bằng việc kết hợp hai hệ thống treo này có cải tiến mang lại cảm giác nhẹ êm dịu

và ổn định cho người ngồi trong xe

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí hệ thống treo 2.1.1 Hệ thống treo trước

Hệ thống treo độc lập kiểu MacPherson ngày nay được áp dụng trên rất nhiều cácmẫu xe và mỗi hãng xe thì lại có những kiểu treo MacPherson riêng cho mình Với xeKia Cerato có kết cấu hệ thống treo trước Macpherson như Hình 2.2

Hình 2.2: Bố trí treo trước Macpherson

1 - Lốp xe; 2 - Vành bánh xe; 3 - Đĩa phanh; 4 - Moay ơ bánh xe; 5 - Vòng bi;

6 - Cam lái; 7 - Rô tuyn càng A; 8 - Càng A (đòn ngang dưới); 9 - Thanh cân bằng;

10 - Bán trục; 11 - Chụp bụi bán trục; 12 - Rô tuyn thanh cân bằng; 13 - Ống giảm chấn thủy lực; 14 - Chụp bụi ống giảm chấn; 15 - Cao su tăm bông; 16 - Lò xo trụ;

17 - Khớp trụ cao su; 18 - Dầm cầu trước; 19 - Khớp trụ cao su

Hệ thống treo kiểu cũ gắn với khung xe tại 4 điểm, gồm 2 thanh đòn hình tam giácnằm song song với nhau, liên kết qua thanh nối Thiết kế này gây nhiều khó khăn khilắp ráp hàng loạt Bằng việc cải tiến nhược điểm lắp ráp của hệ thống treo cũ khi giảm

số điểm gắn với khung xe từ 4 điểm xuống còn 2 điểm với ống nhún là phần dẫn hướngcủa hệ thống chỉ còn một thanh đòn ngang dưới gắn với trục bánh xe Mặc dù chưa tạo

sự ổn định thân xe nhưng chỉ cần đơn giản hóa hệ treo (hệ thống treo MacPherson cócấu tạo đơn giản chỉ có thanh đỡ dưới, trụ chống mâm bánh, giảm chấn, lò xo ) giúpgiá thành sản xuất rẻ, khoang động cơ của loại xe dẫn động cầu trước được giảm nhẹ vàgiải phóng không gian động cơ

Hệ thống treo MacPherson phát triển mạnh khi kết cấu khung xe liên khối(unibody) ngày càng sử dụng rộng hơn Giảm xóc kiểu mới bỏ thanh đòn trên thay bằng

lò xo cùng ống nhún, gắn với khung xe qua đệm cao su Thay cho thanh ống ngang,người ta quay lại sử dụng thanh đòn hình tam giác có hai điểm tỳ Lò xo được đặt lệch

đi so với ống nhún và nghiêng vào phía trong, còn những cao su giảm chấn ở khớp tiếpxúc với khung được giữ nguyên Những thay đổi này làm giảm đáng kể ma sát và độ

mài mòn trong ống Trong những năm 80 một loạt các đời xe ra đời được sử dụng hệthống treo MacPherson cho thấy khả năng vượt trội của hệ thống treo này

Ngày nay hệ thống treo độc lập kiểu MacPherson được hầu hết các hãng xe ápdụng và cải tiến nhưng nhược điểm “bẩm sinh” của hệ thống treo Mac Pherson là bánh

xe lắc ngang so với mặt đường, góc chụm không ổn định hay thay đổi góc nghiêngngang của bánh xe gây mài mòn lốp, ảnh hưởng đến tính năng dẫn hướng và độc họccủa xe vẫn chưa được giải quyết triệt để

Kết cấu hệ thống treo Macpherson bao gồm một đòn treo dưới, cụm lò xo giảmchấn và các chi tiết như cao su, bu lông đai ốc cấu thành

Hình 2.3: Hệ thống treo cầu trước Macpherson

1 - Cam lái; 2 - Dầm cầu trước; 3 - Càng A; 4 - Ống giảm chấn; 5 - Thanh cân bằng;

6 - Lò xo đàn hồi

Hệ thống treo Mc Pherson là biến dạng của hệ thống treo hai đòn ngang với độdài đòn ngang trên bằng 0 Cấu tạo của hệ thống treo Mc Pherson trình bày trên hình2.4, gồm: một đòn ngang, lò xo trụ, giảm chấn

Đòn ngang có đầu trong liên kết với dầm cầu trước của xe bởi khớp trụ, đầu ngoàinối với đầu dưới của cam lái bởi khớp cầu Đòn ngang có dạng hình chữ A để đảm bảokhả năng tiếp nhận lực ngang và dọc tác động lên hệ thống treo khi xe chuyển động Trục của bánh xe được nối với cam lái bằng một vòng bi

Đầu của giảm chấn liên kết với thân xe bằng khớp tự lựa, đầu dưới liên kết vớiđòn ngang gián tiếp thông qua cam lái, như vậy giảm chấn đóng vai trò vừa là trụ xoaycủa bánh xe (dẫn hướng) và vừa giảm chấn

Hình 2.4: Sơ đồ hóa hệ thống treo trước Macpherson

1 - Phần tử đàn hồi (Lò xo trụ); 2 - Bán trục bánh xe; 3 - Đòn ngang (Càng A);

4 - Bánh xe; 5 - Cam lái; 6 - Phần tử giảm chấn (ống giảm chấn)

Trên hình vẽ, trụ quay của bánh xe dẫn hướng là đường AB (là đường thẳng nốiđiểm liên kết trên của giảm chấn A với thân xe, điểm B là tâm của khớp cầu dưới)

Lò xo có thể được lồng ra ngoài giảm chấn nhằm thu gọn kích thước của hệ thốngtreo Phần tử đàn hồi của hệ thống treo thường là lò xo trụ xoắn Phần tử đàn hồi là lò

xo được đặt một đầu tì vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một đầu tì vào gối tựa trênkhung hoặc vỏ ô tô

Khi bánh xe chuyển dịch theo phương thẳng đứng, các góc kết cấu của trụ quaythay đổi Chiều dài của đòn ngang dưới và các thông số kết cấu của hệ thống treo đượcthiết kế hợp lý để hạn chế sự thay đổi này Khi bánh xe dao động, các chuyển vị hệthống treo một đòn ngang này xảy ra tương tự như trên hệ thống treo hai đòn ngang

Hệ thống treo một đòn ngang có ưu việt là kết cấu đơn giản, gọn, giải phóng đượckhông gian dành cho hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý của xe Hiện nay hệthống treo MacPherson được sử dụng rộng rãi trên các xe con hiện đại, đặc biệt trên ô

tô con cầu trước chủ động dẫn hướng, với không gian chật hẹp

Hình 2.5: Các bộ phận của cụm lò xo và giảm chấn

1 - Bộ giảm chấn trước; 2 - Bulong liên kết giảm chấn với cam lái; 3 - Đai ốc bắt giá đỡ; 4 - Cao su tăm bông của phuộc; 5 - Cao su chụp bụi 6 - Đệm giá đỡ dưới;

7 - Lò xo trụ; 8 - Bạc đạn chà nhún; 9 - Đệm đỡ bát bèo; 10 - Bát bèo;

11 - Đai ốc bắt giá đỡ trên vào khung xe; 12 - Chụp đầu

Các chi tiết được bắt với nhau theo chiều từ trên xuống dưới và từ trái qua phải theo Hình 2.5 tạo thành một cụm kết cấu lò xo và giảm chấn của hệ thống treo Cụm các bộ phận này đầu trên được bắt với khung xe trong khoang động cơ qua 3 đai ốc (11)còn đầu dưới thì bắt với đầu trên của cam lái thông qua 2 bulong (2)

Cao su tăm bông (4) và chụp bụi (5) được lắp cụm chung với nhau và được lồng vào trong ống giảm chấn Nó có tác dụng không cho bụi, cát, lọt vào trong ống giảm chấn Nếu cát lọt vào ống giảm chấn sẽ gây kẹt và trầy piston của ống giảm chấn Ngoài

ra cao su tăm bông còn có tác dụng như 1 miếng đệm hạn chế hành trình cùa hệ thống treo

Bạc đạn bát bèo (8) có cấu tạo tương đối đơn giản với 3 phần: cụm con lăn vàvòng cách ở chính giữa vòng đệm trên và vòng đệm dưới Vòng trên lắp chặt với mặtdưới của cao su bát bèo phuộc và mặt dưới tỳ vào bề mặt của đầu trên cao su giảm xóc.Chức năng chính của bạc đạn bát bèo xe Kia Cerato là phần vòng đệm giữa cao su bát

bèo và cao su giảm chấn Khi phuộc dao động lên xuống tùy theo mặt đường sẽ có lúc

ty phuộc xuống thấp nhất và làm kịch phuộc Lúc này cao su giảm chấn và bát bèo sẽ ápsát nhau tạo xung lực cho bạc đạn Bạc đạn lúc này sẽ chịu lực, triệt tiêu xung lực đểgiữ cho tuổi thọ của bát bèo và bộ cao su giảm chấn Đối với hệ thống treo Macpherson

do tay đòn trên bằng 0 nên khi ta đánh lái, cam lái sẽ xoay và làm cụm ống giảm chấn

và lò xo xoay theo Vì vậy bạc đạn bát bèo còn có công dụng giúp cụm ống giảm chấn

và lò xo chuyển động xoay 1 cách dễ dàng không gây va đập

Bát bèo giảm xóc (10) hay còn gọi bát bèo phuộc nhún là một trong những bộphận giúp xe hơi luôn vận hành ổn định, êm ái trên các đường ghồ ghề, rung lắc Mỗidòng xe ô tô sẽ có chiếc bát bèo với thiết kế và kết cấu riêng Thông thường, bên ngoàiđược cấu tạo hình tròn và bên trong được làm bằng lớp cao su giảm chấn Do vậy, khi

xe vận hành trên đường gồ ghề, bát bèo ô tô sẽ giúp giảm thiểu các giao động một cáchtối đa

2.1.2 Hệ thống treo sau

Hệ thống treo sau của Kia Cerato là hệ thống treo bán độc lập hay còn gọi là hệthống treo loại thanh xoắn

Hình 2.6: Mô phỏng hệ thống treo sau Kia Cerato

Đây là sơ đồ hệ thống treo sau của xe Kia Cerato như hình Hình 2.7 bao gồm:Phần tử đàn hồi là lò xo trụ (10) và một phần thanh xoắn (17), phần tử giảm chấn là ốnggiảm chấn thủy lực (13), phần tử dẫn hướng là 2 đòn dọc và các với khớp nối

Hình 2.7: Hệ thống treo sau của Kia Cerato

1 - Bánh xe; 2 - Vành bánh xe; 3 - Đĩa phanh; 4 - Cụm moay ơ; 5 - Vòng bi;

6 - Cảm biến tốc độ; 7 - Bulong bắt giảm chấn phía dưới; 8 - Đệm cao su lò xo phía dưới; 9 - Đế lò xo; 10 - Lò xo; 11 - Đệm cao su lò xo phía trên; 12 - Dầm thân xe;

13 - Ống giảm chấn; 14 - Tăm bông cao su; 15 - Tai bắt giảm chấn;

16 - Chụp đầu giảm chấn

Với những hệ thống treo phụ thuộc thông thường, các bánh xe được nối trên 1dầm cầu liền, các chi tiết hệ thống treo sẽ nối dầm cầu với thân xe khi xe chuyển độngtrên đường mấp mô, sự chuyển động của 2 bên bánh xe sẽ ảnh hưởng qua lại với nhau.Khác với hệ thống treo phụ thuộc, ở hệ thống độc lập, các bánh xe được gắn với thân xemột cách “độc lập” với nhau Qua đó, hai đầu bánh xe có thể chuyển động riêng lẻ, dịchchuyển tự do mà không gây ảnh hưởng lẫn nhau

Đối với hệ thống treo thanh xoắn này thì hệ thống treo 2 bên không độc lập cũngkhông phụ thuộc nhau hay còn gọi là bán độc lập Hệ thống treo thanh xoắn này chophép hai bánh xe chuyển động tương đối với nhau, tuy nhiên chuyển động của chúngvẫn có ảnh hưởng đến nhau

Hệ thống treo thanh xoắn có các ưu điểm sau:

+ Kết cấu đơn giản, dễ bảo dưỡng và sửa chữa

+ So với các loại hệ thống treo khác, nó có trọng lượng rất thấp và được đặt gọndưới thùng xe

+ Không cần căng chỉnh các góc đặt bánh xe như ở hệ thống treo độc lập vì cácbánh xe được bắt cứng với 2 tay đòn của thanh xoắn.

+ Ưu điểm lớn nhất của hệ thống treo này là rất bền và có tuổi thọ cao Nếu xechạy bình thường không có vấn đề gì (va đập mạnh, xập cầu,…) thì không cần bảodưỡng và thay thế bất cứ bộ phận nào trong suốt quãng đời vận hành của xe

Nhược điểm của hệ thống treo này:

+ Thiếu sự linh hoạt, thiếu êm ái khi xe đi trên đường ghồ ghề

+ Một trong những vấn đề lớn nhất về hệ thống treo của thanh xoắn mà các nhàsản xuất vẫn gặp khó khăn trong việc giải quyết đó là quá tải Vì vậy hệ thống treo nàychỉ được trang bị trên các xe du lịch cỡ nhỏ và vừa mà không trang bị cho các dòng xe

Hình 2.8: Lò xo trụ của hệ thống treo

+ Lò xo trụ xoắn là lò xo được làm bằng thép lò xo đặc biệt có tiết diện tròn phùhợp với đặc tính đàn hồi có độ cứng tương đối nhỏ, khi đặt tải trọng lên một lò xo, toàn

bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại Nhờ vậy năng lượng của ngoại lực được tích lại,

và chấn động được giảm bớt Đường đặc tính đàn hồi của lò xo là đường tuyến tính,

nghĩa là độ cứng không thay đổi khi thay đổi tải trọng Với khả năng hạn chế như vậynên thường sử dụng với ô tô con hoặc xe tải nhẹ với yêu cầu hệ thống treo “mềm”+ Các lò xo khi lắp vào kết cấu đều chịu nén, vì vậy khi tháo lắp phải có dụng cụ

để ép lò xo

+ 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 xolá (nhíp)

- Vì không có ma sát giữa các lá nhíp như ở hệ thống treo dùng

sử dụng thêm bộ giảm chấn

- Mặt khác lò xo chỉ có khả năng chịu tải trọng thẳng đứng mà không có khả năngchịu lực dọc, ngang nên cần phải có các thanh hoặc đòn liên kết đóng vai trò là bộ phậndẫn hướng cho hệ thống treo

- Kết cấu và chế tạo đơn giản

êm ái và thoải cho người ngồi trong xe

+ Lò xo làm việc trong điều kiện chịu tải đột ngột và tải trọng lớnnên đòi hỏi nhiều yêu cầu nghiêm ngặt

+ Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết:

- Tỷ lệ hấp thu năng lượng cho một đơn vị khối lượng cao hơn so với loại lò xokhác như nhíp Nên lò xo xe Kia Cerato được chế tạo từ thép 50 (thép 50CrV4) có độbền tốt, độ cứng vững khá cao

- Đặc điểm chung của các chi tiết này là không được phép biếndạng dư khi tải trọng tĩnh lớn, tuần hoàn hay va đập Do đó các vậtliệu này ngoài cơ tính đặc trưng cho các vật liệu kết cấu (độ bền, độdẻo, độ dai, độ bền mỏi) thì cũng cần phải có độ bền cao để chống lại

biến dạng dẻo dù là nhỏ nhất Trong điều kiện chiụ tải trọng tĩnhtrong thời gian ngắn, độ bền chống biến dạng dẻo nhỏ được đặc trưngbởi giới hạn đàn hồi, khi chịu tải lâu hay tải tuần hoàn thì đó là độ bềntích thoát Độ bền tích thoát được đánh giá bởi sự chống lại tích thoátứng suất Tích thoát ứng suất được đặc trưng bởi việc giảm ứng suấtlàm việc trong chi tiết Sự tích thoát ứng suất nguy hiểm ở chỗ, khichuyển một phần biến dạng đàn hồi thành biến dạng dẻo thì cácphần tử đàn hồi thay đổi hình dáng và kích thước sau khi bỏ tải trọng.

- Nếu lò xo trụ được làm từ một thanh thép có đường kính đồngđều thì toàn bộ lòxo sẽ co lại đồng đều và tỷ lệ với tải trọng Nghĩa là,

2.3 Bộ phận giảm chấn

Phần tử giảm chấn trên xe Kia Cerato đều dùng giảm chấn một lớp vỏ cho cả hệthống treo trước và sau nhưng do thuộc hai hệ thống treo khác nhau nên kết cấu bênngoài sẽ khác nhau ( Ống giảm chấn trước hệ thống treo trước to hơn ống giảm chấn hệthống treo sau)

 Cấu tạo

Bộ phận giảm chấn là loại giảm chấn thủy lực (phuộc nhún 1 lớp vỏ) như Hình 2.9

và Hình 2.10

Hình 2.9: Cấu tạo ống giảm chấn hệ thống treo trước

1 - Bạc ép; 2 - Phớt làm kín; 3 - Đệm; 4 - Ống bịt; 5 - Lò xo; 6 - Đầu bịt; 7 - Vỏ giảm chấn; 8 - Cần piston; 9 - Bạc chặn; 10 - Lò xo van nén; 11 - Piston; 12 - Đĩa đệm;

13 - Lò xo van trả; 14 - Piston tự do; 15 - Tai bắt giảm chấn; 16 - Đế giảm chấn

Hình 2.10: Cấu tạo ống giảm chấn hệ thống treo sau

1 - Bạc ép; 2 - Phớt làm kín; 3 - Đệm; 4 - Ống bịt; 5 - Lò xo; 6 - Đầu bịt; 7 - Vỏ giảm chấn; 8 - Cần piston; 9 - Lò xo van nén; 10 - Đệm van nén; 11 - Piston; 12 - Lò xo van

trả; 13 - Đệm van trả; 14 - Piston tự do; 15 - Khớp trụ cao su

Giảm chấn một lớp vỏ có buồng khí nén, khí nén là khí Nitơ ở áp suất khoảng

20-30 bar Vỏ giảm chấn (7) tiếp xúc trực tiếp với không khí tạo điều kiện thoát nhiệt tốt,mặt khác do buồng khí nén được ngăn cách bởi piston tự do (14) nên tránh được hiệntượng xâm thực làm ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của giảm chấn Mặt trong cócủa xi lanh được hoàn thiện với độ bóng cao để piston dễ dàng di chuyển [1],[2]

Đầu trên của giảm chấn được liên kết với vỏ xe thông qua ổ bi tự lựa (nhằm giảm ma sát khi xe đánh lái đối với treo trước) Đầu dưới với hệ thống treo trước

liên kết với cam lái của bánh xe bằng bu lông trên tai bắt giảm chấn (15) Toàn

bộ không gian của giảm chấn không được điền đầy dầu mà ở trong xi lanh cókhông gian chứa khí nén (C) Ngăn cách giữa buồng chứa khí nén và buồng chứadầu là piston tự do (14)

Trên piston (11) bố trí các cụm van nén (10) và cụm van trả (13) để dẫn dòng dầuvào 2 khoang trên và dưới của piston Cụm bao kín (1,2,3,4) đảm nhận chức năng dẫnhướng trục giảm chấn và bao kín dòng dầu ở áp suất cao

 Nguyên lý hoạt động

+ Hành trình nén:

Khi nén (bánh xe đi vào đường mấp mô), cần piston (8) dịch chuyển

xuống phía dưới mang theo piston (11) Thể tích khoang dưới giảm, dầu bị ép đi quacác lỗ của piston đi lên khoang phía trên Mặt khác do cần piston đi vào khoang xylanhchiếm một thể tích đáng kể nên lượng dầu tương ứng đó sẽ tương đương với thể tíchđược tạo ra bởi sự dịch chuyển xuống phía dưới của piston tự do (14) nhờ sự gia tăng

áp lực dầu ở khoang dưới

+ Hành trình trả:

Khi trả (bánh xe đi vào hố lõm), cần piston (8) mang theo piston (11) dịch

chuyển lên trên Dầu từ khoang phía trên sẽ chảy xuống khoang phía dưới thông quacác lỗ của piston (11) Khi trả, một phần cần piston đi ra khỏi xylanh dẫn đến sự thiếuhụt thể tích trong khoang dưới, lượng thiếu hụt này được bù lại bởi lượng thể tích dầuđược tạo ra khi piston tự do (14) dịch chuyển lên trên

xo Vòng đệm thứ hai dùng để chắn bụi và nước Các vòng đệm làm việc trong vùng

nhiệt độ từ -50o đến +160o, vì thế chúng cần được chế tạo bằng các vật liệu chịu dầu,chịu nhiệt Ví dụ: cao su hay cao su chứa flo.

+ Cần piston vỏ ngoài được chế tạo từ thép C45 Bề mặt cần tiếp xúc với các vònglàm kín và ống lót dẫn hướng được tôi cao tần và mạ crôm Trước và sau khi mạ cầnđược mài bóng Piston được chế tạo từ gang xám hay hợp kim kễm đặc biệt Các ốnglót dẫn hướng được chế tạo từ đồng đỏ Trong một số kết cấu, trên piston có lắp cácvòng bằng gang hay chất dẻo thấm flo, còn ống dẫn hướng - bằng chất dẻo thẫm flo haycao su để giảm sự dò rỉ dầu khi bị đốt nóng Vật liệu có nhiều triển vọng để chế tạopiston và các ống lót là kim loại gốm được tẩm chất dẻo chứa flo để giảm ma sát và màimòn

+ Giảm chấn được đổ đầy dầu có tính chống ôxy hóa và tạo bọt cao, có khả năngbôi trơn tốt và đặc tính nhớt thích hợp Độ nhớt động khi nhiệt độ thay đổi từ + 100ođến - 40o C

2.4 Bộ phận dẫn hướng

Khi bánh xe nhận mômen từ bán trục thì sẽ làm bánh xe xoay và lăn trên mặtđường, lúc này bánh xe chuyển động phực hợp (vừa xoay, vừa tịnh tiến) nhưng lạikhông kéo toàn bộ thân xe chuyển động theo vì không có một bộ phận nào kết nối đểbánh xe có thể kéo thân xe Lúc này bộ phận dẫn hướng đóng vai trò như một kết nốigiúp bánh xe có thể tác động lên thân xe các lục dọc và ngang để kéo thân xe chuyểnđộng trên đường

Với chức năng đảm bảo chuyển vị tối ưu, đồng thời đảm bảo khả năng tiếp nhậnlực dọc, ngang giữa bánh xe và thân xe, thì bộ phận dẫn hướng được xem xét như cơcấu đáp ứng số bậc tự do hợp lý của bánh xe trong hệ thống treo Khi xem xét đánh giáchất lượng của bộ phận dẫn hướng cần quan tâm đến các yêu cầu:

+ Đảm bảo bánh xe dịch chuyển thẳng đứng trong giới hạn hành trình cần thiếtcủa bánh xe mà không gây nên các chuyển vị theo phương khác ảnh hưởng tới sự lăncủa bánh xe trên đường: chiều rộng cơ sở, chiều dài cơ sở của xe, ảnh hưởng tới hệthống lái, góc nghiêng thân xe nhỏ, hệ thống truyền lực ,

+ Đảm bảo truyền được các lực dọc, lực ngang và mô men từ bánh xe lên thân xe.+ Trong lượng kết cấu nhỏ, đáp ứng độ bền làm việc

2.4.1 Hệ thống treo trước

 Đòn ngang liên kết (Càng A)