thuyet minh do an khai thac ky thuat he thong treo camry 2 4g (1)

1.1.3.Yêu cầu Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa khung xe và khung vỏ cần thiết phải mềnnhưng cũng phải đủ khả năng truyền lực, quan hệ này phải được thực hiện ở các yêu cầuchính sau đ

M c l c ục lục ục lục

DANH MỤC HÌNH VẼ 3

DANH MỤC CÁC BẢNG 4

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG I 6

TỔNG QUAN CÁC LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ 6

1.1.Những vấn đề chung về hệ thống treo 6

1.1.1.Nhiệm vụ 6

1.1.2.Công dụng 7

1.1.3.Yêu cầu 7

1.1.4 Cấu tạo hệ thống treo 8

1.2.Giới thiệu chung về oto toyota camry 2.4G 8

1.2.1.Thông số kĩ thuật xe toyota camry 2.4G 8

1.2.2 Giới thiệu về hệ thong treo xe toyota camry 2.4 9

1.3.Nhiệm vụ - phạm vi – phương pháp nghiên cứu 10

1.3.1.Nhiệm vụ: 10

1.3.2.Phạm vi nghiên cứu 10

1.3.3.Phương pháp nghiên cứu 11

CHƯƠNG II 12

KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.4 G 12

2.1.Giới thiệu chung 12

2.1.1 Phân loại 12

2.1.1.1 Hệ thống treo độc lập 12

2.1.1.2 Hệ thống treo phụ thuộc 13

2.1.1.3 Hệ thống treo khí nén 14

2.1.1.4 Hệ thống treo tích cực 15

2.1.2 Cấu tạo chung của hệ thống treo 19

2.1.2.1 Bộ phận đàn hồi 19

2.1.2.2 Nhíp lá 19

2.1.2.3 Lò xo trụ 21

2.1.2.4 Thanh xoắn 23

2.1.2.5 Phần tử đàn hồi loại khí nén 23

2.1.2.6 Phần tử đàn hồi thuỷ khí 25

2.1.3 Bộ phận hướng 26

2.1.3.1 Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc 26

2.1.3.2 Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập 26

2.1.4 Bộ phận giảm chấn 27

2.1.5 Thanh ổn định ngang 28

2.1.6 Các bộ phận khác 28

2.2.Kết cấu các phần tử chủ yếu cua xe toyota CAMRY 2.4G 29

2.2.1 Sơ đồ chi tiết hệ thống treo 29

2.2.1.1 Hệ thống treo trước 29

2.2.1.2 Hệ thống treo sau xe 30

2.2.2 Kết cấu các chi tiết và bộ phận chính 30

2.2.2.1 Bộ phận đàn hồi 30

2.2.2.1.1 Kết cấu của thanh xoắn 30

2.2.2.1.2 Bộ phận giảm trấn 31

2.2.2.1.4 Thanh ổn định 34

CHƯƠNG III 35

CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TREO 35

XE TOYOTA CAMRY 2.4G 35

3.1.Những chú ý khi sử dụng 35

3.1.1 Tiêu chuẩn về độ ồn 35

3.1.3 Đánh giá chất lượng hệ thống treo 37

3.1.4 Chất lượng của hệ thống treo 37

3.1.5 Độ bám dính bánh xe trên nền đường 38

3.2.Phương pháp và thiết bị chẩn đoán 39

3.2.1 Bằng quan sát 39

3.2.2 Chẩn đoán trên đường 40

3.2.2.1 Độ ồn trong 40

3.2.2.2 Độ ồn ngoài 40

3.2.2.3 Đo trên mặt đường xấu 41

3.2.3 Đo trên bệ chẩn đoán chuyên dụng 42

3.2.3.1 Mục đích 42

3.2.3.2 Sơ đồ nguyên lý 42

3.2.3.3 Phương pháp đo 43

3.2.3.4 Kết quả đo 43

3.2.4 Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe 44

3.3 Các hư hỏng hệ thống treo và phương pháp bảo dưỡng 45

3.3.1 các hư hỏng thường gặp 45

3.3.1.1 Hư hỏng bộ phận giảm chấn 45

3.3.1.2 Hư hỏng bộ phận đàn hồi 47

3.3.1.3 Hư hỏng bộ phận dẫn hướng 48

3.3.1.4 Hư hỏng đối với bánh xe 48

3.3.1.5 Hư hỏng đối với thanh ổn định 48

3.3.2 bảo dưỡng kỹ thuật 49

3.3.2.1 Hư hỏng ở bộ phận giảm chấn 49

3.3.2.2.Hư hỏng của hệ thống treo độc lập 50

3.3.2.2.1.Bộ phận dẫn hưóng 50

3.3.2.2.2.Bộ phận đàn hồi 51

3.3.2.3.Tháo lắp hệ thống treo độc lập 51

KẾT LUẬN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Tổng quan hệ thống treo xe CAMRY2.4G ……….10

Hình 2-1: Cơ cấu treo độc lập loại hai đòn ……….12

Hình 2-2: Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá ……….13

Hình 2-3: Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén ……… 15

Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực xe Porsche 959……… 16

Hình 2-5: Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực……… 18

Hình 2-6: Kết cấu bộ nhíp ………20

Hình 2-7: Các phương án bố trí nhíp phụ……… 21

Hình 2-8: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo ……… 22

Hình 2-9: Các dạng kết cấu của thanh xoắn ……… 23

Hình 2-10: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu……… 24

Hình 2-11: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống ……… 25

Hình 2-12: Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại đòn - ống ……….26

Hình 2-13: Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nến ……….26

Hình 2-14: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống ……… 27

Hình 2-15: Sơ đồ kết cấu hệ thống treo trước ……… 29

Hình 2- 15 hệ thống treo độc lập hai đòn ngang ………30

Hình 2- 16: Kết cấu thanh xoắn ……… 31

Hình 2-17: Kết cấu giảm chấn ………33

Hình 2- 18 Các kiểu thanh ổn định ………34

Hình 3-1: Tiêu chuẩn về độ bám đường ……….37

Hình 3-2: Qúa trình biến đổi Zđ theo t, và mật độ sác xuất……….38

Hình 3-3: Sơ đồ đo độ ồn ngoài ……….41

Hình 3-4: Sơ đồ nguyên lý bộ gây rung thuỷ lực ………42

Hình 3-5: Sơ đồ nguyên lý bệ thử giảm chấn và đồ thị kết quả……… 44

Hình 3-6: Các khả năng hư hỏng trong giảm chấn ………45

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3-1: Các thông số độ ồn cho phép của ECE ……….35Bảng 3-2: Các thông số độ ồn ngoài cho phépp của Việt Nam 1999……… 36

LỜI NÓI ĐẦU

Kể từ khi ra đời đến nay ngành cơ khí động lực không ngừng phát triển và đạtđược nhiều thành tựu to lớn

Ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp ôtô

đã chế tạo ra nhiều loại ôtô với hệ thống treo có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảovấn đề an toàn và tính cơ động của ôtô

Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được giao đề tài ”Chẩn đoán bảo dưỡng kỹthuật hệ thống treo xe toyota CAMRY 2.4G” Nội dung của đề tài này giúp em hệ thốngđược những kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống của ôtô nói chung và hệthống treo của ôtô CAMRY 2.4G nói riêng, từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyênmôn

Nội dung phần thuyết minh chuyên đề bao gồm:

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN.

CHƯƠNG II : KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO.

CHƯƠNG III: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG KĨ THUẬT HỆ THỐNG TREO TOYOTA CAMRY 2.4G.

Được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo NGUYỄN CÔNG TUẤN, cùng

với sự nổ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ của đồ án này Vì thời gian vàkiến thức có hạn nên trong tập đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót nhất định Vìvậy em mong các thầy, cô trong bộ môn đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoànthiện hơn

Hà nội, ngày tháng năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Tùng

CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ

1.1.Những vấn đề chung về hệ thống treo.

1.1.1.Nhiệm vụ

- Tiếp nhận và dập tắt các dao động của mặt đường với ô tô

- Truyền lực dẫn động và truyền lực phanh

- Đỡ thân xe và duy trì mối quan hệ hình học giữa thân xe và bánh xe trong mọi điềukiện chuyển động

1.1.2.Công dụng

Hệ thống treo được hiểu ở đây là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc

vỏ xe Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chức năng chính sau đây:

+ Tạo điều kiện thực hiện cho bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng đứngvới khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động êm dịu, hạn chế tới mức có thể chấpnhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh xe như lắc ngang, lắc dọc + Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng, lực dọc và lực bên + Xác định động học chuyển động của bánh xe, truyền lực kéo và lực phát sinh ra do

ma sát giữa mặt đường và các bánh xe, lực bên và các mômen phản lực đén gầm và thânxe

+ Dập tắt các dao động thẳng đứng của khung vỏ sinh ra do mặt đường không bằngphẳng

+ Khi ô tô chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ và cản lại các rung động, các daođộng và các va đập trên xe để bảo vệ hành khách, hành lý và cải thiện tính ổn định

1.1.3.Yêu cầu

Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa khung xe và khung vỏ cần thiết phải mềnnhưng cũng phải đủ khả năng truyền lực, quan hệ này phải được thực hiện ở các yêu cầuchính sau đây:

+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sự dụng theo tính năng kỹ thuật của xe (xechạy trên các loại đường khác nhau)

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

+ Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính của hệ thống treo

là làm mền theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học vàđộng lực học chuyển động của bánh xe

+ Không gây nên tải trọng lớn các mối lien kết với khung, vỏ

+ Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường

Đối với xe con (minibus) 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 từ bánh xe lên khung, vỏ xe tốt

+ Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao, ô tô điềukhiển nhẹ nhàng

1.1.4 Cấu tạo hệ thống treo.

Để đảm bảo công dụng như đã nêu ở trên hệ thống treo thường có 3 bộ phận chủ yếu:

- Bộ phận đàn hồi: nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thẳng đứng tácdụng từ khung vỏ tới bánh xe và ngược lại Bộ phận đàn hồi có cấu tạo chủ yếu là mộtchi tiết (hoặc 1 cụm nhi tiết) đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lò xo xoắn, thanh xoắn) hoặcbằng khí (trong trường hợp hệ thống treo bằng khí hoặc thuỷ khí)

- Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằng cáchbiến năng lượng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài Việc biến năng lượng dao độngthành nhiệt năng nhờ ma sát Giảm chấn trên ô tô là giảm chấn thuỷ lực, khi xe dao động,chất lỏng trong giảm chấn được pittông giảm chấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia quacác lỗ tiết lưu Ma sát giữa chất lỏng với thành lỗ tiết lưu và giữa các lớp chất lỏng vớinhau biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn toả ra ngoài

- Bộ phận hướng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức là đảm bảo cho bánh xe chỉ dao động trong mặt phẳng đứng, bộ phận hướng còn làm nhiệm vụ truyền lực dọc, lực ngang, mô men giữa khung vỏ và bánh xe

1.2.Giới thiệu chung về oto toyota camry 2.4G

1.2.1.Thông số kĩ thuật xe toyota camry 2.4G

Kích thước tổng thể ( Dài x rộng x cao) mm 4.825 x 1.820 x 1.480

Mô men xoắn tối

Khung xe

Hệ thống treo

xoắn và thanh cân bằng

và thanh cân bằng

Hình 1.1 Tổng quan hệ thống treo xe toyota CAMRY2.4G

CAMRY 2.4G được trang bị giảm sóc thế hệ mới và hiện đại:

- Hệ thống treo trước được trang bị hệ thống treo độc lập, thanh xoắn và thanh cânbằng Với một loạt ưu điểm là tăng độ vững tĩnh và động của hệ thống treo, tăng độ êmdịu chuyển động Giảm được hiện tượng dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứngmomen con quay Tăng được khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và

ổn định của xe

- Hệ thống treo sau đòn kép thanh xoắn và thanh cân bằng Với kết cấu này Trọng lượngnhỏ, giá thành rẻ, dễ chế tạo.Kết cấu gọn, đơn giản.Chiếm ít không gian có thể bố tríchiều cao than xe.Mức độ hấp thụ năng lượng lơn so với các phần tử đàn hồi khác nên hệthống treo có thể làm nhẹ hơn..

1.3.Nhiệm vụ - phạm vi – phương pháp nghiên cứu.

+ loại xe toyota camry 2.4G năm 2010

+ hệ thống treo xe treo trước McPherson với thanh xoắn và thanh cân bằngTreo sau đòn kép với thanh xoắn và thanh cân bằng

+ xây dựng quy trình bảo dưỡng sửa chữa

1.3.3.Phương pháp nghiên cứu.

Nghiên cứu lý thuyết và kinh nghiệm sủa chữa thực tế tại cơ sở sản xuất

CHƯƠNG II KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.4 G

2.1.Giới thiệu chung

2.1.1 Phân loại

Hiện nay có nhiều loại hệ thống treo khác nhau Nếu phân loại theo sơ đồ bộ phậndẫn hướng thì hệ thống treo được chia ra hai loại: hệ thống treo độc lập và hệ thống treophụ thuộc

-Nhược điểm : Có kết cấu phức tạp, đắt tiền đặc biệt với cầu chủ động

Hình 2-1: Cơ cấu treo độc lập loại hai đòn.

1- Lò xo; 2- Tay đòn dưới; 3-Bản lề; 4- Trục; 5- Giảm xóc;

6- Cân bằng ngang; 7,9- Đệm cao su; 8- Trụ của bộ cân bằng;

10- Ngõng quay; 11- Trục của cơ cấu treo phía trước.

2.1.1.2 Hệ thống treo phụ thuộc

Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền Bởi vậy, dịch chuyển của các bánh xetrên một cầu phụ thuộc lẫn nhau Việc truyền lực và mô men từ bánh xe lên khung có thểthực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh đòn

Hình 2-2: Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.

1- Nhíp lá; 2- Vòng kẹp; 3- Chốt nhíp; 4- Quang treo; 5- Giá đỡ;

6- Giảm chấn; 7- Ụ tỳ; 8- Khung xe; 9- Quang nhíp; 10- Dầm cầu.

Ngoài ra hệ thống treo còn phân loại theo phần tử đàn hồi và theo phương phápdập tắt dao động

Theo loại phần tử đàn hồi, chia ra:

+Loại kim loại, gồm: nhíp lá, lò xo xoắn, thanh xoắn

+Loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn

+Loại khí nén và thuỷ khí

Theo phương pháp dập tắt dao động:

+Loại giảm chấn thuỷ lực: Tác dung một chiều và hai chiều

+Loại giảm chấn bằng ma sát cơ: Ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phậndẫn hướng.

2.1.1.3 Hệ thống treo khí nén

Hệ thống treo khí nén, thuỷ lực – khí nén được sử dụng như một khả năng hoànthiện kết cấu ôtô Tuy vậy với các loại ôtô khác nhau: ôtô con, ôtô tải, ôtô buýt cũng đượcứng dụng với những mức độ khác nhau Phổ biến nhất trong các kết cấu là áp dụng choôtô buýt tiên tiến Với hệ thống treo này cho phép giữ chiều cao thân xe ổn định so vớimặt đường với các chế độ tải trọng khác nhau

Hệ thống treo khí nén dùng trên ôtô được hình thành trên cơ sở khả năng điều chỉnh

độ cứng của buồng đàn hồi khí nén (ballon) theo chuyển dịch của thân xe Sơ đồ nguyên

lý kết cấu của một hệ thống đơn giản được trình bày trên hình 2-3

Sự hình thành bộ tự động điều chỉnh áp suất theo nguyên lý van trượt cơ khí Cácballon khí nén 2 được bố trí nằm giữa thân xe 3 và bánh xe 1 thông qua giá đỡ bánh xe 4.Trên thân xe bố trí bộ van trượt cơ khí 5 Van trượt gắn liền với bộ chia khí nén (block).Khí nén được cung cấp từ hệ thống cung cấp khí nén tới block và cấp khí nén vào cácballon

Khi tải trọng tăng lên, các ballon khí nén bị ép lại, dẫn tới thay đổi khoảng cách giữathân xe và bánh xe Van trượt cơ khí thông qua đòn nối dịch chuyển vị trí các con trượtchia khí trong block Khí nén từ hệ thống cung cấp đi tới các ballon và cấp thêm khí nén.Hiện tượng cấp thêm khí nén kéo dài cho tới khi chiều cao thân xe với bánh xe trở về vịtrí ban đầu

Khi giảm tải trọng hiện tượng này xảy ra tương tự, và quá trình van trượt tạo nên sựthoát bớt khí nén ra khỏi ballon

Bộ tự động điều chỉnh áp suất nhờ hệ thống điện tử (hình 2-3b) bao gồm: cảm biếnxác định vị trí thân xe và bánh xe 6, bộ vi xử lý 7, block khí nén 8 Nguyên lý hoạt độngcũng gần giống với bộ điều chỉnh bằng van trượt cơ khí Cảm biến điện tử 6 đóng vai tròxác định vị trí của thân xe và bánh xe (hay giá đỡ bánh xe) bằng tín hiệu điện (thông sốđầu vào) Tín hiệu được chuyển về bộ vi xử lý 7 Các chương trình trong bộ vi xử lý làmviệc và thiết lập yêu cầu điều chỉnh bằng tín hiệu điện (thông số đầu ra) Các tín hiệu đầu

ra được chuyển tới các van điện từ trong block chia khí nén, tiến hành điều chỉnh lượngcấp khí nén cho tới lúc hệ thống trở lại vị trí ban đầu

Hình 2-3: Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén.

1- Bánh xe; 2- Ballon khí; 3- Thân xe; 4- Giá đỡ; 5- Van trượt cơ khí; 6- Cảm biến vị trí;

7- Bộ vi xử lý; 8- Bộ chia khí nén; 9- Bình chứa khí nén.

2.1.1.4 Hệ thống treo tích cực

Các bộ phận đàn hồi truyền thống: nhíp lá, lò xo xoắn ốc, thanh xoắn, giảm chấnthuỷ lực có đặc tính tuyến tính và được coi là hệ thống đàn hồi “thụ động” Xuất phát từcác yêu cầu hoàn thiện hệ thống treo ngày nay đã và đang hình thành các loại hệ thốngtreo có chất lượng cao hơn

a Hệ thống treo bán tích cực:

Hệ thống treo bán tích cực là hệ thống có khả năng dập tắt nhanh dao động thẳngđứng trong khoảng làm việc rộng, được tạo nên bởi sự điều khiển thông qua núm chọnhay nhờ điều khiển điện tử

Trên hình 2-4 là sơ đồ hệ thống treo có giảm chấn làm việc theo vị trí núm điềukhiển của ôtô Porsche 959 Tính chất điều chỉnh của dao động khi xe hoạt động đượcchọn theo các chế độ đường định trước theo ý đồ sử dụng của lái xe, có thể là: thành phố,

xa lộ, liên tỉnh; đường ngắn, đường trường, đường đua Ba chương trình hoạt động đượcthiết lập sẵn phụ thuộc vào trạng thái làm việc của giảm chấn thông qua núm chọn trên

bảng điều khiển của xe Lực cản của giảm chấn có thể tăng hay giảm tuỳ thuộc vào sựtăng hay giảm của tốc độ dịch chuyển piston giảm chấn thông qua việc thay đổi các lỗvan tiết lưu để thay đổi dòng chảy chất lỏng bên trong.

Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống treo bán tích cực xe Porsche 959.

1- Đồng hồ tốc độ; 2- Núm chọn; 3- Bộ điều khiển điện tử;

4- Giảm chấn; 5- Block van điều khiển; 6- Cảm biến mặt đường;

Trên xe còn sử dụng ba chế độ điều chỉnh khoảng sáng gầm xe chọn sẵn bằng númchọn, bộ điều khiển điện tử 3 duy trì các khoảng làm việc trong vùng được thiết lập (hình2-4b) Mục đích của hệ thống thiết lập và điều chỉnh chiều cao thân xe nhằm đảm bảokhả năng hoạt động ở tốc độ cao, duy trì ổn định góc nghiêng ngang bánh xe, tối ưu hệ sốcản không khí, áp lực không khí tác dụng lên đầu xe

Hệ thống là bán tích cực vì không thực hiện hoàn thiện các chế độ tự động:

- Không có cảm biến xác định lực trong giảm chấn

- Không có khả năng tự chuyển sang chế độ làm việc khác, khi tốc độ dịchchuyển của các piston giảm chấn vượt quá giá trị cho phép

- Không điều chỉnh chế độ làm việc theo các thông tin của trạng thái làm việc tứcthời

b Hệ thống treo tích cực:

Hệ thống treo tích cực là hệ thống treo có khả năng điều chỉnh theo từng biến độngcủa trạng thái nhấp nhô nền đường và trạng thái chiều cao thân xe bằng các cảm biến vàđiều khiển nhạy bén các ảnh hưởng động xảy ra Khi có các lực động sinh ra, thông quacác van điều chỉnh sẽ đáp ứng liên hệ nhanh (với nguồn năng lượng tương thích), các

môđun đàn hồi tạo nên phản ứng đúng nhằm đảm bảo các chế độ độ nghiêng thân xe theoyêu cầu Các hệ thống treo tích cực cơ bản hiện đang sử dụng trên ôtô được trình bày trênhình 2-5.

Hệ thống đòi hỏi nhiều năng lượng nhất là kết cấu theo hệ thống Lotus (hình 2-5a).Phần chính của thiết bị là bốn môđun thuỷ lực, bình tích năng bổ trợ, các phần chính nàyluôn liên hệ với từng cảm biến tải trọng sinh ra giữa bánh xe và thân xe Cảm biến tảitrọng cung cấp thông tin cho mạch điều khiển và đưa tải trọng đặt lên bánh xe về giá trịtĩnh

Nếu như một bánh xe vượt qua mô cao nằm trên mặt đường, tải trọng của bánh xetăng lên và bánh xe có xu bị hướng nâng cao lên gần thân xe Trên hệ thống treo tích cựckhả năng tăng tải trọng cho bánh xe sẽ bị giảm bớt Van tự động điều chỉnh trong môđun

sẽ tháo bớt chất lỏng ra khỏi xylanh nhờ đó bánh xe có khả năng đảm bảo ở giá trị tảitrọng tĩnh tức thời Điều này có nghĩa là môđun đàn hồi của bánh xe không tác động thêmtải trọng do ảnh hưởng của sự không bằng phẳng của mặt đường Như vậy có thể nói chỉ

có bánh xe bị nâng cao để vượt qua mấp mô mà thân xe không bị gây nên tác động xấu

Để thân xe không bị dịch chuyển khi vượt qua chướng ngại tiếp theo cần thiết đưa thêmmột mạch điều khiển phụ thuộc vào chiều cao hành trình bánh xe để giữ cho thân xe ở vịtrí thiết kế Việc này đề ra yêu cầu cho hệ thống treo tích cực phải có khả năng khắc phụcchiều cao mấp mô bất kỳ theo thiết kế, với thời gian vô cùng ngắn (vài miligiây) Thựchiện được điều đó cần tiêu hao công suất chừng 10kW để nâng cao tính tiện nghi của ôtôcon Với ôtô tải nhỏ và ôtô buýt năng lượng tiêu thụ cho tự động điều chỉnh còn cao hơnrất nhiều

Hệ thống treo như thế có yêu cầu rất cao về quan hệ động học của thân xe với bánh

xe so với hệ thống treo thụ động truyền thống Thân xe cần phải được giữ ổn định trongkhoảng làm việc rộng của bánh xe và bánh xe cần phải lăn theo hình dạng hình học củamặt đường Bởi vậy hành trình dịch chuyển của bánh xe đòi hỏi lớn hơn nhiều so với hệthống treo thụ động Việc này còn liên quan tới sự thay đổi rất lớn của độ chụm bánh xexuất hiện ở hành trình nén và trả, đặc biệt là khi chuyển động thẳng

Hình 2-5: Sơ đồ nguyên lý các loại hệ thống treo tích cực.

a- Hệ thống lutus; b- Hệ thống Wiliams; c- Hệ thống điều chỉnh với môđun đàn hồi thuỷ lực có điều chỉnh áp suất thuỷ lực bổ trợ và lò xo đàn hồi xoắn ốc; d- Hệ thống Horvat; 1- Thân xe; 2- Cảm biến lực; 3- Cảm biến hành trình; 4- Bình tích năng; 5- Bơm cấp; 6- Van điều khiển; 7- Xylanh dẫn hướng; 8- Cảm biến gia tốc; 9- Van tiết lưu; 10- Van tỷ lệ; 11- Nguồn cấp khí; 12- Van phân phối khí; 13- Van điều hoà; 14- Bình chứa dầu; 15-

Piston van giảm chấn; 16- Lò xo xoắn ốc; 17- Môđun đàn hồi bổ sung.

Trên hình 2-5c là hệ thống tương tự hệ thống đàn hồi thuỷ khí nhưng chỉ điềuchỉnh chuyển dịch thân xe xuất hiện khi vượt mấp mô liên tục

Hệ thống sử dụng ballon khí làm bộ phận đàn hồi, vì không đòi hỏi nhiều nănglượng, được thể hiện trên hình 2-5d Trên hệ thống đàn hồi thuỷ khí cần phải có bình tíchnăng phụ để chứa chất lỏng có áp suất dư thừa, đảm bảo sự chuyển dịch theo yêu cầu củathân xe Lượng dầu này cũng nhận được từ bình tích năng chính với áp suất lớn nhất Sựkhác nhau về áp lực giữa hai bình được thực hiện nhờ van tiết lưu

Trên hệ thống đàn hồi bằng khí nén Khí nén được cung cấp vào môđun lấy từ bìnhchứa trung tâm (đảm bảo cả về thể tích và áp suất) Trong ballon khí nén, lượng khí tuylớn nhưng áp suất thấp hơn bình chứa trung tâm, do vậy ở bình chứa trung tâm cần thểtích nhỏ và áp suất cao hơn, để có khả năng cấp khí vào các ballon tương ứng So với loại

sử dụng môđun thuỷ - khí thì tổn thất năng lượng nhỏ hơn nhiều Ngoài ưu điểm tiêu thụ

ít năng lượng, hệ thống này lại sử dụng hệ thống treo Mc.Pherson và còn có thể san đềutải trọng theo lực bên nếu bố trí hợp lý ballon khí nén và giảm chấn (vị trí ballon khí nén

có thể nằm chéo hay giảm chấn nằm xiên đối xứng)

2.1.2 Cấu tạo chung của hệ thống treo

Tháo rời bộ nhíp lá này, nhận thấy bán kính cong của chúng có quy luật phổ biến:các lá dài có bán kính cong lớn hơn các lá ngắn Khi liên kết chúng lại với nhau bằngbulông xiết trung tâm, hay bó lại bằng quang nhíp một số lá nhíp bị ép lại còn một số lákhác bị căng ra để tạo thành một bộ nhíp có bán kính cong gần đồng nhất Điều này thựcchất là đã làm cho các lá nhíp chịu tải ban đầu (được gọi là tạo ứng suất dư ban đầu chocác lá nhíp), cho phép giảm được ứng suất lớn nhất tác dụng lên các lá nhíp riêng rẽ và

thu nhỏ kích thước bộ nhíp trên ôtô Như vậy tính chất chịu tải và độ bền của lá nhípđược tối ưu theo xu hướng chịu tải của ôtô.

Hình 2-6: Kết cấu bộ nhíp.

1- Vòng kẹp; 2- Bulông trung tâm; 3- Lá nhíp; 4- Tai nhíp.

Một số bộ nhíp trên ôtô tải nhỏ có một số lá phía dưới có bán kính cong lớn hơncác lá trên Kết cấu như vậy thực chất là tạo cho bộ nhíp hai phân khúc làm việc Khichịu tải nhỏ chỉ có một số lá trên chịu tải (giống như bộ nhíp chính) Khi bộ nhíp chính

có bán kính cong bằng với các lá nhíp dưới thì toàn thể hai phần cùng chịu tải và độ cứngtăng lên Như thế có thể coi các lá nhíp phía dưới có bán kính cong lớn hơn là bộ nhípphụ cho các lá nhíp trên có bán kính cong nhỏ hơn

Trên các xe có tải trọng tác dụng lên cầu thay đổi trong giới hạn lớn và đột ngột,thì để cho xe chạy êm dịu khi không hay non tải và nhíp đủ cứng khi đầy tải, người tadùng nhíp kép gồm: một nhíp chính và một nhíp phụ Khi xe không và non tải chỉ có mộtmình nhíp chính làm việc Khi tải tăng đến một giá trị quy định thì nhíp phụ bắt đầu thamgia chịu tải cùng nhíp chính, làm tăng độ cứng của hệ thống treo cho phù hợp với tải

Nhíp phụ có thể đặt trên hay dưới nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu và khungcũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp

Khi nhíp phụ đặt dưới thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vì nhípphụ tham gia từ từ vào quá trình chịu tải, không đột ngột như khi đặt trên nhíp chính

Hình 2-7: Các phương án bố trí nhíp phụ.

a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính;

1,12- Giá treo; 2- Vòng kẹp; 3,11- Giá đỡ nhíp phụ; 4- Quang nhíp; 5, 8- Nhíp chính;

6,9- Nhíp phụ; 10- Khung xe; 13- Tai nhíp.

Nhíp là loại phần tử đàn hồi được dùng phổ biến nhất, nó có các ưu - nhược 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 vụcủa bộ phận giảm chấn

- Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác, do thếnăng biến dạng đàn hồi riêng (của một đơn vị thể tích) nhỏ (nhỏ hơn của thanh xoắn 4 lầnkhi có cùng một giá trị ứng suất: σ = τ) Theo thống kê, trọng lượng của nhíp cộng giảm) Theo thống kê, trọng lượng của nhíp cộng giảmchấn 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 mômen cũng như các lực 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 ÷ 50) lần

- Kích thước gọn, nhất là khi bố trí giảm chấn và bộ phận hạn chế hành trình ngaybên trong lò xo.

- Nhược điểm của phần tử đàn hồi loại lò xo là chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳngđứng mà không truyền được các lực dọc ngang và dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm

bộ phận hướng riêng

Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việc chịu nén với đặc tính tuyếntính Có thể chế tạo lò xo với bước thay đổi, dạng côn hay parabol để nhận được đặc tính đànhồi phi tuyến Tuy vậy, do công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng

Có ba phương án lắp đặt lò xo lên ô tô là:

- Lắp không bản lề

- Lắp bản lề một đầu

- Lắp bản lề hai đầu

Hình 2-8: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.

a- Không có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.

1 và 4- Thanh đòn; 2 và 5- Lò xo; 3 và 6- Bản lề.

Khi lắp không bản lề, lò xo sẽ bị cong khi biến dạng làm xuất hiện các lực bên và

mô men uốn tác dụng lên lò xo, khi lắp bản lề một đầu thì mô men uốn sẽ triệt tiêu, khilắp bản lề hai đầu thì cả mô men uốn và lực bên đều bằng không

Vì thế trong hai trường hợp đầu, lò xo phải lắp đặt thế nào để ở trạng thái cân bằngtĩnh mômen uốn và lực bên đều bằng không Khi lò xo bị biến dạng max, lực bên và mômen uốn sẽ làm tăng ứng suất lên khoảng 20% so với khi lò xo chỉ chịu lực nén max

Lò xo được định tâm trong các gối đỡ bằng bề mặt trong Giữa lò xo và bộ phậnđịnh tâm cần có khe hở khoảng (0,02÷0,025) đường kính định tâm để bù cho sai số dochế tạo không chính xác

Để tránh tăng ma sát giữa các vòng lò xo và vành định tâm, chiều cao của nó cầnphải lấy bằng 1÷1,5 đường kính sợi dây lò xo và các vòng lò xo không được chạm nhau ởtải trọng bất kỳ.

Thanh xoắn có thể có tiết diện tròn hay tấm dẹt, lắp đơn hay ghép chùm

Hình 2-9: Các dạng kết cấu của thanh xoắn

a, b và e- Thanh xoắn tiết diện tròn loại đơn; d- Thanh xoắn tiết diện tròn ghép chum;

c-Thanh xoắn dạng tấm dẹt ghép chùm

Thanh xoắn ghép chùm thường sử dụng khi kết cấu bị hạn chế về chiều dài

Thanh xoắn được lắp nối lên khung và với bánh xe ( qua các đầu dẫn hướng )bằng các đầu then hoa, then hoa thường có dạng tam giác với góc giữa các mặt then bằng

+ Khối lượng nhỏ , làm việc êm dịu.

+ Không có ma sát trong phần tử đàn hồi

+ Tuổi thọ cao

- Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền

+ Kích thước cồng kềnh

+ Phải dùng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập

- Kết cấu : Phần tử đàn hồi có dạng bầu tròn hay dạng ống, vỏ bầu cấu tạo gồmhai lớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặt trong lót một lớp cao su làmkín, thành vỏ dày từ 3-5 mm

-Hình 2-10: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu

1 Vỏ bầu ; 2 Đai xiết ; 3 Vòng kẹp;4 Lõi thép tăng bền;5.Nắp; 6 Bu lông.

Hình 2-11: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống

1 Piston ; 2 Ống lót; 3 Bu lông; 4,7 Bích kẹp; 5 Ụ cao su;

6 Vỏ bọc; 8 Đầu nối ; 9 Nắp

2.1.2.6 Phần tử đàn hồi thuỷ khí

Được dùng trên các xe có tải trọng lớn hoặc rất lớn

- Ưu điểm: Tương tự phần tử đàn hồi khí nén, ngoài ra còn có ưu điểm như:

+ Có đặc tính đàn hồi phi tuyến

+ Đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

Dầu đồng thời có tác dụng giảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kết hợptrong kết cấu

Phần tử đàn hồi thuỷ khí có các loại sau: Có khối lượng khí không đổi hay thayđổi; có hay không có buồng đối áp ; không điều chỉnh hay điều chỉnh được

2.1.3 Bộ phận hướng

2.1.3.1 Bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc

Nếu phần tử đàn hồi là nhíp thì nhíp sẻ đảm nhận luôn vai trò của bộ phận hướng.Nếu phần tử đàn hồi không thực hiện chức năng của bộ phận hướng thì người ta dùng cơcấu đòn 4 thanh hay chử V

2.1.3.2 Bộ phận hướng của hệ thống treo độc lập

Trong hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi và bộ phận hướng được làm riêng rẽ

Bộ phận đàn hồi thường là các lò xo trụ hay thanh xoắn, còn bộ phận hướng là các thanhđòn

Ngoài ra còn có các loại :

- Loại đòn-ống hay Macpherxon

Hình 2-12: Hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại đòn - ống.

1,10-lốp xe;2,6- nối với khung xe;3,7- xilanh thuỷ lực;4,8- nối với gầm xe;5- lò xo.

- Loại nến

Hình 2-13: Sơ đồ hệ thống treo độc lập có bộ phận hướng loại nến.

1.lốp xe;2 lò xo;3 ống dẫn hướng

321

2.1.4 Bộ phận giảm chấn

Trên ôtô ngày nay thường sử dụng giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều(trả và nén) Ở hành trình bánh xe dịch chuyển đến gần khung vỏ (gọi là hành trình néncủa giảm chấn), giảm chấn giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên khung Ởhành trình bánh xe đi xa khung vỏ (gọi là hành trình trả của giảm chấn), giảm chấn giảmbớt xung lực va đập của bánh xe trên nền đường, tạo điều kiện đặt êm bánh xe trên nền

và giảm bớt phản lực truyền ngược từ mặt đường tới thân xe Các giảm chấn ống hiệnđang dùng bao gồm:

- Theo kết cấu, có: giảm chấn loại đòn và loại ống

- Theo tỷ số giữa các hệ số cản nén Kn và hệ số cản trả Kt, giảm chấn được chia racác loại: tác dụng một chiều, tác dụng hai chiều đối xứng, tác dụng hai chiều không đốixứng

Hiện nay phổ biến nhất là loại giảm chấn ống tác dụng hai chiều có đặc tính khôngđối xứng và có van giảm tải Tỷ số Kt/Kn = 2÷5 Hệ số cản nén được làm nhỏ hơn nhằmmục đích giảm lực truyền qua giảm chấn lên khung khi bánh xe gặp chướng ngại vật

Giảm chấn ống được bố trí trên ô tô như trên hình 1-14 Do được bố trí như vậynên lực tác dụng lên piston giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảm chấn rất tốt

Hình 2-14: Sơ đồ bố trí giảm chấn ống.

1- Lốp xe; 2- Giảm chấn.3- Lò xo.4- đòn ngang.5-bộ truyền lực

Áp suất làm việc pmax của giảm chấn ống chỉ khoảng (6÷8) MPa, thành giảm chấnống mỏng hơn nên nhẹ hơn giảm chấn đòn khoảng 2 lần

1

2

Kết cấu và chế tạo giảm chấn ống cũng đơn giản hơn nên hiện nay giảm chấn ốngđược sử dụng rộng rãi trên tất cả các loại ô tô.

2.1.5 Thanh ổn định ngang

Thanh ổn định ngang có tác dụng làm giảm góc nghiêng ngang thân xe, tức là làmtăng tính chất chuyển động ổn định của ôtô Trong ôtô, thanh ổn định ngang thường thấytrên cả hai cầu của ôtô buýt, cầu trước (đôi khi cả trên cầu sau) của ôtô tải

Cấu tạo chung thanh ổn định có dạng chữ U, làm việc giống như một thanh xoắnđàn hồi Có hai dạng bố trí:

- Các đầu chữ U nối với bánh xe (dầm cầu), còn thân thanh ổn định nối với thân

lò xo, thanh xoắn, ) có độ cứng nhỏ Khả năng gây nên mômen chống lật của bộ phậnđàn hồi chính nhỏ, vì vậy cần thiết thêm vào hệ thống treo thanh ổn định ngang Khi làmviệc ở các vùng góc nghiêng ngang thân xe gần giá trị giới hạn, mômen chống lật đảmbảo cân bằng với mômen gây lật thì hệ thống treo không có mặt phần tử đàn hồi phụ(thanh ổn định)

2.1.6 Các bộ phận khác

Ngoài các bộ phận kể trên, hệ thống treo của ôtô còn có các bộ phận khác:

- Vấu cao su tăng cứng: thường đặt trên nhíp lá và tỳ vào phần biến dạng của nhíp

lá, kết cấu này làm giảm chiều dài biến dạng của nhíp lá khi tăng tải Vấu cao su vừa tăngcứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe (được gọi là vấu hạn chế hành trình)