nghiên cứu hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử TEMS

Cùng với sự phát triển của thế giới thị trường ô tô Việt Nam cũng đang phát triển rất mạnh, một yêu cầu đặt ra đó là làm thế nào để khai thác hiệu quả nhất một chiếc ô tô. Trong đó hệ thống treo là một phần rất quan trọng. Một vấn đề đặt ra là làm thế nào chúng ta có thể hiểu rõ bản chất, đặc điểm cấu tạo và sự vận hành của hệ thống treo trên ô tô. Do đó, em tiến hành chọn đề tài về nghiên cứu hệ thống treo khí nén trên ô tô.

MỞ ĐẦU 3

1.Tính cấp thiết của đề tài: 3

2.Tình hình nghiên cứu: 3

3.Mục đích nghiên cứu: 3

4.Nhiệm vụ nghiên cứu: 4

5.Phương pháp nghiên cứu 4

6.Dự kiến kết quả nghiên cứu: 4

7.Kết cấu của LVTN 5

PHẦN I: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 6

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘ ÊM DỊU VÀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 6

1.1 Tổng quan về độ êm dịu, dao động xe ô tô và hệ thống treo 6

1.1.1 Độ êm dịu chuyển động 6

1.1.2 Các thông số tương đương 8

1.1.3 Mô hình dao động ôtô 12

1.2 Công dụng, yêu cầu và các cách phân loại hệ thống treo 12

1.2.1 Công dụng của hệ thống treo 12

1.2.2 Yêu cầu của hệ thống treo 13

1.2.3 Các cách phân loại hệ thống treo 13

1.3 Tính toán hệ thống treo khí nén 14

1.3.1 Xác định thông số cơ bản hệ thống treo 14

1.3.2 Tính toán xy lanh khí 16

1.3.3.Tính toán giảm chấn 17

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG TREO THÔNG DỤNG 20

2.1 Giới thiệu về một số hệ thống treo thông dụng 20

2.1.1.Hệ thống treo phụ thuộc 21

2.1.2.Hệ thống treo độc lập 22

2.2 Phân tích kết cấu hệ thống treo 24

2.2.1.Bộ phận đàn hồi 24

2.2.2.Bộ phận dẫn hướng 27

2.2.3.Bộ phận giảm chấn 36

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ TEMS 38

3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 38

3.2 Ứng dụng nổi bật 39

3.3 Cấu tạo của các bộ phận trong hệ thống 42

3.3.1.Máy nén khí 42

3.3.2.Bình chứa khí 42

3.3.3.Đường dẫn khí 43

3.3.4.ECU (hộp điều khiển điện tử của hệ thống treo) 43

3.3.5.Cụm giảm xóc khí nén tự động điều chỉnh độ giảm chấn 44

3.3.6.Xy lanh khí nén 46

3.3.7.Đèn báo LRC 53

3.3.8.Cảm biến độ cao của xe 53

3.3.9.Các cảm biến khác 61

CHƯƠNG 4: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN 65 4.1 Bảo dưỡng hệ thống treo khí nén 65

4.1.1 Bảo dưỡng hằng ngày 65

4.1.2 Bảo dưỡng định kỳ 65

4.1.3 Bảo dưỡng một số chi tiết của hệ thống treo khí nén 65

4.2 Sữa chữa những hư hỏng thường gặp 68

4.2.1.Tất cả các xy lanh hơi đều không có không khí bên trong 68

4.2.2.Các xylanh hơi đều bị dẹp nhanh chóng khi vừa đậu xe 68

4.2.3.Khoảng sáng gầm xe sai 69

4.2.4.Hệ thống xy lanh hơi bị thủng 69

4.2.5.Hệ thống các xy lanh hơi không hoạt động 69

4.2.6.Hệ thống xy lanh hơi không thể làm bẹp hoàn toàn khi tất cả tải trọng đã được loại bỏ khỏi hệ thống treo khí 70

4.2.7.Chốt nối trục trước bị mòn và lỏng 70

4.2.8.Hư hỏng giảm chấn 70

4.2.9 Lốp xe quá mòn 71

4.2.10.Xe hoạt động không ổn định hoặc điều khiển kém 71

4.2.11.Kẹt giảm chấn 71

PHẦN II: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN 73

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH 73

5.1 Công việc chuẩn bị 73

5.2 Chọn phương án thiết kế 73

5.2.1.Phương án 1 73

5.2.2.Phương án 2 74

5.3.Chế tạo mô hình 74

CHƯƠNG 6 : ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH 77

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 77

 KẾT LUẬN 77

 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 78

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển của thế giới thị trường ô tô Việt Nam cũng đang phát triển rất mạnh, một yêu cầu đặt ra đó là làm thế nào để khai thác hiệu quả nhất một chiếc ô tô Trong đó hệ thống treo là một phần rất quan trọng Một vấn đề đặt ra là làm thế nào chúng ta có thể hiểu rõ bản chất, đặc điểm cấu tạo và sự vận hành của

hệ thống treo trên ô tô Do đó, em tiến hành chọn đề tài về nghiên cứu hệ thống treo khí nén trên ô tô

2 Tình hình nghiên cứu

Hệ thống treo khí nén đã được phát triển tương đối lâu trên thế giới và tại thị trường Việt Nam thì được ứng dụng trên các ô tô hiện đại Còn đối với sinh viên chúng em thì đây là một phần tương đối mới, chính vì vậy em sẽ cố gắng xây dựng bài luận văn của mình trên nền tảng đi từ những khái niệm cơ bản và sau đó đào sâu nghiên cứu kĩ vào từng bộ phận trong hệ thống.Tuy nhiên hệ thống treo khí nén đã ứng dụng trên nhiều hãng xe khác nhau, do đó trong bài đồ án này em sẽ tập trung nghiên cứu về hệ thống treo khí nén của hãng Toyota

Vì vậy nên đề tài của em có thể giới hạn thành: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CỦA HÃNG TOYOTA

 Cuối cùng,việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp sẽ giúp cho em có thêm tinh thần trách nhiệm, lòng say mê học hỏi, tìm tòi, sáng tạo và đặc biệt là tình yêu nghề

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

 Tìm hiểu tổng quan về hệ thống treo thông thường trên ô tô

 Nghiên cứu tổng quan về hệ thống treo khí nén

 Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ phận liên quan trong hệ thống treo khí nén

 Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của cả hệ thống

 Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản về những hư hỏng thường gặp trong hệ thống

 Xây dựng được các bản vẽ về các bộ phận có liên quan trong

hệ thống

5 Phương pháp nghiên cứu

 Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn, cùng các thầy giáo khác trong khoa

 Tìm hiểu tài liệu trên mạng

 Nghiên cứu tài liệu trong các giáo trình kỹ thuật

 Và đặc biệt em sẽ cố gắng tìm xe thực tế để xem kĩ và thăm dò

ý kiến của kỹ thuật viên trong garage, tài xế, chủ xe

6 Dự kiến kết quả nghiên cứu

 Đạt được mục đích nghiên cứu trong thời gian yêu cầu

 Tạo được tài liệu học tập và mô hình nghiên cứu cho các bạn sinh viên khoá sau

 Bản thuyết minh đề tài

 Bản vẽ (5 bản A0)

7 Kết cấu của LVTN

Mở đầu

PHẦN I: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

Chương 1: Khái quát chung về độ êm dịu và hệ thống treo trên ô tô

1.1 Tổng quan về độ êm dịu, dao động xe ô tô và hệ thống treo

1.2 Công dụng, yêu cầu và các cách phân loại hệ thống treo

1.3 Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống treo khí nén

Chương 2: Phân tích các hệ thống treo thông dụng

2.1 Giới thiệu về các hệ thống treo thông dụng

2.2 Phân tích kết cấu hệ thống treo

Chương 3: Hệ thống treo khí nén điện tử

3.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

3.2 Ứng dụng nổi bật

3.3 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống

Chương 4: Sửa chữa hệ thống treo khí nén

4.1 Bảo dưỡng hệ thống treo khí nén

4.2 Sửa chữa những hư hỏng thường gặp

Phần II: Thiết kế mô hình mô phỏng hệ thống treo

Chương 5: Thiết kế mô hình hệ thống treo

PHẦN I: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN

TỬ

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘ ÊM DỊU VÀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô

TÔ

1.1 Tổng quan về độ êm dịu, dao động xe ô tô và hệ thống treo

1.1.1 Độ êm dịu chuyển động.

Hệ thống treo của ôtô là treo đàn hồi, liên kết giữa phần treo (khung xe) với phần không treo (bánh xe và cầu xe) Do đó, khi chuyển động trên những con đường không bằng phẳng, ôtô sẽ bị dao động dưới tác động kích thích của mặt đường Trong những điều kiện cụ thể, dao động đó là có hại

Để đánh giá dao động của ôtô trong quá trình chuyển động, người ta dùng khái niệm độ êm dịu khi chuyển động

Vậy độ êm dịu khi chuyển động của ôtô là khả năng xe chuyển động trên đường ở những tốc độ sử dụng xác định mà không xảy ra va đập cứng, có thể ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người, của lái xe, hàng hóa chuyên chở trên xe và đến

độ chính xác của các chi tiết trên ôtô

Do ôtô là một hệ đàn hồi nên độ êm dịu chuyển động của nó gắn với hai hiện tượng khác nhau về bản chất nhưng có ảnh hưởng tương tác với nhau

Một mặt, do có hệ thống treo đàn hồi nên thùng xe sẽ dao động trong quá trình

sử dụng

Dao động luôn thay đổi sẽ ảnh hưởng tới cơ quan tiền đình của con người và ở những điều kiện cụ thể nó có thể gây nên căn bệnh thần kinh

Ngoài ra, bản thân các thông số đặc trưng cho quá trình dao động (như biên

độ, tần số và đặc biệt là gia tốc dao động, chúng gây tác động trực tiếp đến khung

xe và truyền đến hành khách, hàng hóa các cụm chi tiết của xe) cũng có thể vượt quá giới hạn cho phép

Mặc khác, độ đàn hồi của hệ thống treo có thể không đủ để tiếp nhận các xung

va đập (xung năng lượng) tác động lên bánh xe khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng hoặc tác động lên thùng khi xe có chuyển động không đều (khi tăng tốc hoặc khi phanh)

Khi đó sẽ xảy ra va đập cứng giữa các chi tiết phần không được treo với chi tiết phần được treo (thùng xe) Lúc xảy ra va đập cứng, gia tốc của thùng xe tăng lên rất lớn (bị quá tải) Trị số của gia tốc thùng xe có thể gấp 3,4 lần gia tốc trọng trường hoặc lớn hơn

Va đập cứng xảy ra trước hết do tăng tốc độ chuyển động cho ôtô Để tránh xảy ra va đập cứng buộc lòng phải giảm tốc độ chuyển động của xe Nếu như lựa chọn các thông số của hệ thống treo không đúng, sẽ phát sinh cộng hưởng ở một số vùng tốc độ, do đó sẽ làm tăng biên độ dao động của thùng xe, cuối cùng lại cũng xảy ra va đập cứng

Để tránh xảy ra va đập cứng, buộc lái xe phải giảm tốc độ khi đi trên đường không tốt và gồ ghề Điều đó làm giảm tốc độ trung bình của xe, giảm tốc độ và giảm cả khả năng chất tải sẽ làm tăng năng lượng tiêu hao nhiên liệu Ngoài ra, nhiên liệu còn bị tiêu tốn cho việc hấp thụ các tải trọng động và dập tắt dao động

Vì vậy, độ êm dịu chuyển động của ôtô không tốt sẽ làm giảm cả tính kinh tế Tải trọng tác dụng lên bánh xe dẫn hướng luôn bị thay đổi, khi có dao động sẽ ảnh hưởng xấu đến điều kiện chuyển động ổn định và đặc tính lái của xe Điều này càng đặc biệt nguy hiểm khi có bánh xe bị nhấc lên khỏi mặt đường, nhất là với xe nhiều cầu có chiều dài cơ sở lớn Vì vậy, độ êm dịu chuyển động của ôtô là một chỉ tiêu rất quan trọng Đặc biệt với xe quân sự, độ êm dịu chuyển động trở thành một nhân tố xác định vùng tốc độ có thể hoạt động của xe cũng như để xác định độ tin cậy và tuổi thọ của một loạt các chi tiết quan trọng của ôtô

Như vậy, khảo sát độ êm dịu chuyển động của ôtô chính là việc khảo sát ảnh hưởng của dao động ôtô trong điều kiện đường sá khác nhau đến người, hàng hóa chuyên chở trên xe và đến chính ôtô đó

Có thể mô hình hóa bài toán trên bằng sơ đồ sau:

Trong đó:

Ôtô được coi như một hệ dao động, chịu tác động của hành khách, hàng hóa

(tải trọng tác dụng) và của mặt đường (là tác nhân kích thích)

Hành khách, lái xe, hàng hóa vừa là đối tượng chịu tác động do dao động của

ôtô sinh ra, vừa là tác nhân gây dao động (khối lượng của ôtô được tính vào khối lượng phần được treo khi khảo sát dao động của ôtô)

Lái xe còn là tác nhân điều khiển Nó sẽ làm tăng hoặc hạn chế ảnh hưởng của

dao động đến đối tượng chịu tác động của dao động

Mặt đường được coi là tác nhân kích thích gây ra dao động Điều kiện đường

sá thay đổi thì trạng thái dao động cũng thay đổi theo

Hệ “Lái xe – ôtô – đường” có tác động tương hỗ với nhau Tùy điều kiện cụ thể của từng đối tượng, tác động tương hỗ giữa chúng cũng khác nhau

Khảo sát độ êm dịu chuyển động của ôtô trên quan điểm nhằm cải thiện điều kiện đi lại (bằng phương tiện ôtô) của con người; điều kiện chuyên chở hàng hóa Các phần tử của mô hình nêu trên sẽ được khảo sát theo các mặt:

· Khả năng chịu đựng của con người; của hàng hóa chuyên chở trên xe khi ôtô chuyển động trên đường

· Những thông số kết cấu của ôtô ảnh hưởng đến trạng thái của con người (hàng hóa )

· Tác động của mặt đường đến ôtô, qua đó ảnh hưởng đến hành khách, hàng hóa chuyên chở trên xe

1.1.2 Các thông số tương đương

Kết cấu hệ dao động ôtô gồm 3 phần chính :

Phần đƣợc treo: Là bộ phận chủ yếu của ôtô, bao gồm khung, thùng, hệ

thống động lực và các cơ phận khác liên kết với nhau Toàn bộ khối lượng của các

bộ phận này được đặt lên hệ thống đàn hồi và dẫn hướng gọi là hệ thống treo

Phần không đƣợc treo: Gồm có cầu - dầm cầu, hệ thống chuyển động (bánh

xe), cơ cấu dẫn động lái … Trọng lượng này không tác dụng lên hệ thống treo Có một số cơ phận của ôtô vừa được lắp lên phần được treo vừa được lắp lên phần không được treo như nhíp, giảm chấn, trục cardan … do đó, một phần khối lượng của chúng được xem như thuộc phần được treo và nửa kia thuộc phần không được treo

Hệ thống treo: Là bộ phận bao gồm các phần tử đàn hồi, giảm chấn, liên kết

và dẫn hướng Các bộ phận này nối bánh xe với các cầu và bánh xe ôtô, từng bộ phận thực hiện nhiệm vụ sau đây :

* Bộ phận đàn hồi giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ mặt đường, đảm bảo tính êm dịu cần thiết

* Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo của ôtô

* Bộ phận dẫn hướng để truyền lực dọc và mômen từ mặt đường tác dụng lên các bánh xe Động học của bộ phận dẫn hướng xác định tính chất dịch chuyển tương đối giữa bánh xe và khung xe

* Lốp là thành phần đàn hồi thực hiện việc nâng đỡ và truyền lực cho ôtô, đảm bảo cho bánh xe tiếp xúc tốt với mặt đường và làm giảm nhẹ tải trọng động tác dụng lên phần không được treo

* Khái niệm về các thông số tương đương: Ôtô là một hệ dao động bao gồm nhiều bộ phận nối với nhau Mỗi bộ phận có khối lượng và các thông số đặc trưng riêng của nó Bộ phận có tác dụng làm giảm chấn động từ mặt đường lên là hệ thống treo Hệ thống treo là đối tượng chính khi nghiên cứu dao động Bản thân hệ thống treo cũng có các thông số đặc trưng Các thông số của hệ thống treo luôn luôn đi kèm với một bộ

các thông số khác của ôtô như khối lượng được treo, khối lượng các phần tử không được treo, tỷ lệ phân phối khối lượng trên các cầu … hình thành một thể thống nhất quyết định đến các chỉ tiêu về độ êm dịu, ổn định chuyển động của ôtô

Để khảo sát dao động ôtô và tính toán nó, thông thường ta phải mô tả ôtô bằng một sơ đồ dao động tương đương, trong sơ đồ tương đương phải có đầy đủ các đại lượng chủ yếu liên quan đến dao động ôtô như: Khối lượng được treo M, khối lượng không được treo m, hệ thống treo

Khối lƣợng đƣợc treo M

Khối lượng được treo M gồm những cụm chi tiết mà trọng lượng của chúng tác dụng lên hệ thống treo Đó là khung vỏ xe, hành khách, hàng hóa và một số chi tiết khác Giữa chúng được nối với nhau một cách đàn hồi nhờ các đệm đàn hồi Khối lượng treo thực ra là một nhóm khối lượng được liên kết đàn hồi thành một hệ thống Tùy sơ đồ bố trí cụ thể của ôtô mà có thể chia khối lượng được treo thành hai hoặc nhiều khối lượng, giữa các khối lượng liên kết với nhau bằng các phần tử đàn hồi Giữa các thành phần của khối lượng được treo có biến dạng rất nhỏ so với biến dạng của hệ thống treo và lốp, cho nên trong trường hợp đơn giản có thể coi khối lượng được treo M là một khối đồng nhất

Khối lƣợng không đƣợc treo m

Khối lượng không được treo m gồm những cụm mà trọng lượng của chúng không tác động lên hệ thống treo mà chỉ tác động lên lốp và truyền xuống mặt đường Đó là bán trục, dầm, cầu, bánh xe, một phần chi tiết của hệ thống treo, truyền động lái, nhíp, giảm chấn, một phần của trục các đăng

Coi khối lượng không được treo là một vật thể đồng nhất cứng tuyệt đối có khối lượng m tập trung vào tâm các bánh xe

Ngoài tác dụng là hệ thống di chuyển và đỡ toàn bộ trọng lượng của ôtô, bánh

xe còn là hình ảnh thu nhỏ của hệ thống treo, nghĩa là nó cũng bao gồm một thành phần đàn hồi và một thành phần giảm chấn

Hệ thống treo

Hệ thống treo trên ôtô có nhiệm vụ nối phần được treo M và phần không được treo m một cách đàn hồi

Hệ thống treo cùng với lốp làm giảm những chấn động gây nên do những mấp

mô của mặt đường khi xe chuyển động

Theo tài liệu thiết kế ôtô, để đảm bảo độ êm dịu chuyển động thì tỉ số độ võng tĩnh của hệ thống treo sau và độ võng tĩnh của hệ thống treo trước phải nằm trong các giới hạn sau :

1.1.3 Mô hình dao động ôtô

Hình 1.1 Mô hình dao động dọc ôtô

Đang ở trạng thái thăng bằng

Khi ôtô ở trạng thái bị nghiêng ngang

Hình 1.2 Mô hình khi ôtô dao động ngang

1.2 Công dụng, yêu cầu và các cách phân loại hệ thống treo

1.2.1.Công dụng của hệ thống treo

 Dùng để kết nối khung hay thân xe với các cầu ôtô

 Bộ phận đàn hồi làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung, đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi di chuyển và truyền lực, moment

từ đường lên khung xe

 Bộ phận dẫn hướng để truyền lực dọc, ngang và moment từ đường lên khung xe Động học của bộ phận dẫn hướng xác định tính chấc dịch chuyển tương đối của bánh xe so với khung

 Bộ phận giảm chấn để dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo của ôtô

1.2.2 Yêu cầu của hệ thống treo

 Độ võng tĩnh ( độ võng sinh ra do tải trọng tĩnh ) phải nằm trong giới hạn đủ đảm bảo được các tần số dao động riêng của vỏ xe và độ võng động fđphải đủ đảm bảo vận tốc chuyển động của ô tô trên đường xấu nằm trong khoảng giới hạn cho phép

 Động học các bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng

 Dập tắt nhanh các dao động của thân xe và các bánh xe

 Giảm tải trọng động khi ô tô qua những đường gồ ghề

1.2.3.Các cách phân loại hệ thống treo

 Theo bộ phận đàn hồi

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

- Loại khí ( bọc bằng cao su- sợi, loại bọc bằng màng, loại ống)

- Loại thủy lực ( loại ống )

- Loại cao su

 Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng

- Loại phụ thuộc với cầu liền

- Loại độc lập với cầu cắt

 Theo phương pháp dập tắt dao động

Loại giảm chấn thủy lực ( loại tác dụng một chiều và hai chiều )

- Loại ma sát cơ học ( gồm ma sát trong bộ phận đàn hồi và trong bộ phận dẫn hướng )

M : Khối lượng của phần không được treo phân ra cầu trước (kg)

MKT: Khối lượng của phần không được treo phần ra cầu trước (kg)

MKT= m +2 mbx

Với: mt: Khối lượng phần không được treo (cầu xe)

Mbx: Khối lượng bánh xe

Mod: Khối lượng được treo ở cầu trước ở chế độ không tải

M01: Khối lượng được treo ở cầu trước ở chế độ không tải

Vậy ta có: Mdo = M01 - MKT

Khối lượng phần được treo ở trạng thái đầy tải Mdl

Mdl: Khối lượng phần không được treo ở cầu trước ở chế độ không tải:

Độ cứng của một bên hệ thống treo lấy giá trị trung bình cộng của C01 và CT1

1.3.1.3 Xác định khoảng sáng gầm xe: H 0

Theo điều kiện cần kiểm tra hành trình động của bánh xe ta có:

fd Ho - Hmin

suy ra Ho fd + Hmin Trong đó:

Hmin: Khoảng sáng gầm xe tối thiểu cần thiết

hg:Chiều cao trọng tâm xe hg:

b: Khoảng cách từ trọng tâm xe đến cầu sau

Vậy khi hệ treo dao động không xảy ra hiện tượng va đập ụ hạn chế

1.3.1.4 Xác định hệ số cản của giảm chấm

Hệ số dập tắt dao động của hệ treo D

D = 2.. với  : Hệ số cản tưởng đối với : 0,15  0,3

Hệ số cản trung bình của giảm chấn quy dẫn về bánh xe:

Ktb = M dt D

2

1.3.2 Tính toán xy lanh khí

Trong hệ thống treo, xy lanh khí là phần tử đàn hồi có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động Xy lanh khí trong quá trình làm việc chỉ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng Z mà không truyền lực dọc lực ngang

Dựa vào chế độ tải trọng đã phân tích ở phần động lực học, ta thấy rằng trường hợp tải trọng động trị số Z có giá trị lớn nhất nên ta cần thiết kế theo chế độ tải trọng này

1.3.2.1 Lực lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên:

Trường hợp chịu tải trọng động lớn nhất Z

lực lớn nhất tác dụng lên: F1xmax =

cos

5,

0 M01g

M01 : Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải

hành trình làm việc của hệ treo : f = fd + ft

trong đó : fd = Độ võng tĩnh

ft = Độ võng động

CT1 là độ cứng của một bên hệ treo khi đầy tải

Độ cứng của xy lanh khí trạng thái không tải

1

 Khi dập tắt va đập, làm êm dịu chuyển động, giảm chấn hấp thụ năng lượng cơ học và chuyển thành cơ năng hợp lý

Qua việc phân tích kết cấu của giảm chấn chọn thiết kế tính toán loại giảm chấn một lớp vỏ có kết quả cấu vừa đơn giản vừa dễ chế tạo, sửa chữa bảo dưỡng, hơn nữa giảm chấn loại này rất nhạy trong trường hợp nén nhẹ và trả nhẹ, nếu hai giảm chấn có cùng đường kính xilanh thì giảm chấn một lớp vỏ có thể làm ty đẩy lớn hơn so với giảm chấn hai lớp vỏ

1.3.3.2 Tính toán thiết kế giảm chấn:

Việc xác định kích thước cơ bản của giảm chấn được bắt đầu từ việc chọn kích thước cơ bản của nó

Kích thước cơ bản của giảm chấn là:

Đường kính xilanh công tác dx

Hành trình làm việc của píttông

fgc = Hp Hành trình của giảm chấn, được xác định như sau:

Kết cấu của hệ treo dùng các sơ đồ sau đây:

LY: Chiều dài nắp giảm chấn

LP: Chiều dài đòn pitton

LK: Khoảng cách từ đáy pitton khi nằm ở điểm chết dưới

Lb: Chiều dài của buồng tủ

Lb : chiều dài của buồng bù

Gọi Kn: Hệ số cản trong hành trình nén của giảm chấn

Kt: Hệ số cản trong hành trình trả của giảm chấn

Xác định lưc cản sinh ra khi giảm chấn làm việc

P = K.vm

Trong đó:

K: Hệ số cản của giảm chấn

V: Vận tốc dịch chuyển của pitton; v = (0,3  0,6) (m/s)

Khi tính toán không xét đến đặc tính của lò xo lá nên đường đặc tính của giảm chấn coi như tuyến tính (m = 1)

Lực cản sinh ra ở hành trình trả nhẹ và nén nhẹ:

Ptr1 = Ktr.v1

Pnl = Kn.v1

Trong đó: Ptrl,Pnt: là lực sinh ra ở hành trình trả nhẹ và nén nhẹ

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG TREO THÔNG DỤNG

2.1 Giới thiệu về một số hệ thống treo thông dụng

Hình 2.1 Mô hình các hệ thống treo trên ôtô

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

2.1.1.Hệ thống treo phụ thuộc

Hình 2.2 Hệ thống treo loại Nhíp sử dụng dầm cầu liền bằng thép chữ I

1 Bánh xe 2 Dầm cầu liền đựơc chế tạo bằng thép chữ I

3 Khung xe 4 Nhíp bộ

Đặc trưng kết cấu của hệ thống treo phụ thuộc là dầm cầu cứng liên kết giữa hai bánh xe Khi ôtô chuyển động toàn bộ cụm truyền lực cầu ôtô đặt trong dầm cầu

Trên ôtô các cầu bị động thường dầm cầu được chế tạo bằng thép định hình dùng để liên kết dịch chuyển của hai bánh xe Trong hệ thống treo phụ thuộc các bánh xe trái và phải nối với nhau bằng một dầm cầu cứng nên khi dịch chuyển bánh

xe này trong mặt phẳng ngang thì bánh xe còn lại cũng dịch chuyển theo

Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:

* Khối lượng phần không được treo (phần liên kết bánh xe) là rất lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động Khi ôtô di chuyển trên những con đường không bằng phẳng, tải trọng sinh ra sẽ gây nên va đập mạnh giữa phần không được treo với phần được treo, sẽ làm giảm độ êm dịu trong khi chuyển động Mặt

khác, bánh xe va đập mạnh trên nền đường làm xấu đi sự tiếp xúc các bánh

xe với mặt đường

* Khoảng không gian phía dưới sàn ôtô phải lớn để đủ bảo đảm cho dầm cầu thay đổi vị trí, cho nên chiều cao trọng tâm của ôtô sẽ lớn và sẽ làm giảm đi thể tích chứa hàng hóa sau ôtô

* Sự nối cứng giữa hai bánh xe nhờ vào dầm cầu liền gây nên các trạng thái điển hình về động học, nếu bố trí hệ thống treo này cho cầu trước dẫn hướng, sẽ làm xấu đi tính ổn định trong khi chuyển động trên đường không bằng phẳng

Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc :

* Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe được cố định do vậy độ mòn lốp xe ít

* Khi chịu lực bên (ly tâm, đường ngang, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe

* Công nghệ chế tạo đơn giản; số lượng các chi tiết ít; dễ tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng; giá thành thấp

Với những ưu điểm trên, hệ thống treo phụ thuộc thường được dùng chủ yếu trên ôtô tải, buýt, dùng cho cầu sau của ôtô con

Đối với hững ôtô có tính việt dã cao, với tốc độ không lớn lắm thường

dùng hệ thống treo phụ thuộc cho cả hai cầu trước và cầu sau

2.1.2.Hệ thống treo độc lập

Hình 2.3a Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng

Hình 2.3b Khi một bánh xe trong hệ thống treo độc lập được nâng lên và hạ

xuống

Hệ thống treo độc lập hoạt động trên con đường không bằng phẳng

Trên hệ thống treo độc lập, dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên hệ với nhau bằng các 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 có quan hệ trực tiếp với nhau Vì vậy, khi chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang, bánh xe còn lại vẫn giữ nguyên Do đó, động học của bánh xe dẫn hướng sẽ giữ đúng hơn, nhưng không phải tất cả các hệ thống treo độc lập đều có động học

của các bánh xe dẫn hướng là đúng

Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:

* Khối lượng phần không được treo là nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe là tốt, vì vậy sẽ êm dịu trong khi di chuyển và có tính ổn định tốt

* Các lò xo trong hệ thống treo độc lập chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ôtô

mà không có tác dụng định vị các bánh xe (Đó là chức năng của các thanh liên kết), điều có có nghĩa là có thể dùng các lò xo mềm hơn

* Do không có sự nối cứng giữa các bánh xe phía trái và phía phải nên

có thể hạ thấp sàn ôtô và vị trí lắp động cơ, do đó có thể hạ thấp được trọng tâm của ôtô

* Kết cấu của hệ thống treo phức tạp hơn

* Khoảng cách bánh xe và các vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển lên xuống của các bánh xe

* Nhiều kiểu ôtô được trang bị thanh ổn định để giảm sự lắc ngang khi ôtô chuyển động quay vòng, cải thiện được tính ổn định và các tính năng khác

2.2 Phân tích kết cấu hệ thống treo

2.2.1.Bộ phận đàn hồi

Hình 2.4 Sơ đồ các bộ phận đàn hồi bằng kim loại

1 Bộ phận đàn hồi loại nhíp 2 Bộ phận đàn hồi loại lò xo xoắn

3 Bộ phận đàn hồi loại thanh xoắn

* Nhíp

Nhíp vừa có chức năng là một cơ cấu đàn hồi theo phương thẳng đúng, vừa có chức năng là cơ cấu dẫn hướng: truyền lực dọc, lực ngang và cả lực bên và một

phần làm chức năng giảm chấn nhờ sự ma sát giữa các lá nhíp, ma sát trong các khớp cao su với nhau nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của một hệ thống treo

Hình 2.5 Nhíp bộ

1.Tai nhíp chính 2 Khung xe 3 Lá nhíp chính 4 Giá đỡ ụ cao su 5 Ụ cao

su 6 Cùm nhíp 7.Quang nhíp

Nhíp là một dầm ghép gồm các lá thép mỏng có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính hay gọi là lá nhíp gốc, hai đầu của lá nhíp chính được uốn thành hai tai dùng để nối với khung xe, giữa bộ nhíp có

lỗ dùng để bắt bu lông siết các lá nhíp lại với nhau, có quang nhíp để giữ các lá nhíp không bị sô lệch về hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo dọc nhíp, do đó khi nhíp biến dạng sẽ sinh ra sự ma sát sẽ làm giảm dao động khi ôtô chuyển động

Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ chịu kéo, còn mặt dưới chịu nén Do tính chất của kim loại chịu kéo kém cho nên người thiết kế nhíp thường làm mặt cắt của nhíp có tiết diện như hình vẽ để nâng cao đường trung hòa nhằm tăng tuổi thọ của các lá nhíp Để bảo đảm trong quá trình làm việc, độ biến dạng đàn hồi của các lá nhíp không bị ảnh hưởng, khi ghép các lá nhíp lại với nhau phải dùng mơ phấn chì

để bôi hoặc qua các lần bảo dưỡng phải dùng dầu đặc để bôi trơn cho nhíp

Ưu điểm: Nhíp có kết cấu đơn giản, chắc chắn và rẻ tiền, chế tạo và sửa chữa

nhíp cũng đơn giản

Nhược điểm: Trọng lượng lớn, thời gian phục vụ ngắn, đường đặc tuyến của

* Thanh xoắn

Chức năng:

Giống như lò xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng làm đàn hồi khi có lực

từ mặt đường tác dụng thẳng đứng lên bánh xe làm cho thanh bị xoắn, còn lại các chức năng khác sẽ được thực hiện do các bộ phận khác của hệ thống treo

Hình 2.8 Bộ phận đàn hồi dùng hanh xoắn

1 Ống giảm chấn 2 Đòn trên 3 Khớp cầu 4 Đòn dưới 5 Khớp trụ

6 Khớp nối 7 Đà ngang của khung xe 8 Thanh xoắn 9 Khớp nối với đòn dưới

Thanh xoắn được chế tạo từ thanh thép dài, có tiết diện tròn, đàn hồi theo chiều xoắn vặn, được thay thế cho lò xo xoắn trong hệ thống treo Thanh xoắn có hai đầu, nếu đầu này được gắng cứng trên khung xe thì đầu còn lại sẽ gắn vào một tay đòn (có thể là đòn trên hay đòn dưới) của hệ thống treo độc lập loại hai đòn Khi hoạt động, tay đòn được nối với thanh xoắn sẽ xoay quanh bản lề lên xuống làm xoắn vặn và đàn hồi Sự tác động đàn hồi của thanh xoắn giống như lò

xo xoắn và nhíp lá

2.2.2.Bộ phận dẫn hướng

* Kết cấu bộ phận dẫn hướng trong hệ thống treo phụ thuộc

Loại sử dụng lò xo xoắn hay khí nén

Hình 2.9a Bộ phận dẫn hướng sử dụng lò xo trụ của hệ thống treo phụ thuộc

1 Đòn dẫn hướng chịu lực dọc phía trên 2 Đòn dẫn hướng chịu lực dọc phía dưới 3 Khớp nối đòn trên với khung xe 4 Khớp nối đòn dưới với khung xe 5 Lò

Loại này chủ yếu sử dụng ở các cầu sau chủ động của ôtô con và trên một số ôtô khách hiện nay Gồm giảm chấn, lò xo hoặc các xy lanh khí nén, các thanh phản lực dọc và ngang (để truyền các lực bên, lực phanh, lực kéo từ bánh xe qua cầu lên khung vỏ xe)

Do lò xo và xy lanh khí nén không có khả năng truyền lực dọc và lực ngang, cho nên các thanh chịu các phản lực dọc và ngang làm nhiệm vụ là của bộ phận dẫn hướng

Ưu điểm: Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo và khí nén này chiếm ít không

gian hơn loại nhíp, so với hệ thống treo loại nhíp thì loại lò xo có trọng lượng nhỏ

có tuổi thọ cao

Nhược điểm: Phải thêm các bộ phận giảm chấn, dẫn hướng và hệ thống tạo khí

nén

Loại sử dụng nhíp

Hình 2.10 Bộ phận dẫn hướng trong hệ thống treo phụ thuộc

1 Bánh xe 2 Dầm cầu 3 Khung xe 4 Khớp nối chịu lực dọc và lực ngang

Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá sử dụng quang treo nhíp thường xãy ra hiện tượng “tự xoay cầu của ôtô” Hiện tượng này nếu xãy ra đối với cầu dẫn hướng thì không có lợi, còn đối với cầu sau hiện tượng này thường dẫn đến dịch chuyển tâm quay vòng theo hướng thu nhỏ bán kính quay vòng

Kết cấu bộ phận dẫn hướng trong hệ thống treo độc lập

Cơ cấu hướng hai đòn

Hình 2.11 Kết cấu bộ phận dẫn hướng, loại cơ cấu hai đòn trong hệ thống treo

Bộ phận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trên hoặc đòn dưới, giảm chấn cũng có thể nối với đòn trên hay đòn dưới Hai bên bánh xe này đều dùng hệ thống treo loại này và được đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa ôtô

Hình 2.12 Kết cấu hệ thống treo hai đòn ngang

Trên hệ thống treo hai đòn ngang, các góc nghiêng , góc nghiêng ĩ có quan hệ

tổng( + ĩ ) không đổi, bởi vậy khi thay đổi tạo nên góc ĩ thay đổi làm ảnh hưởng tới

sự chuyển động của ôtô

Sự dịch chuyển bên ∆B của bánh xe gây nên mài mòn lốp xe và giảm khả năng truyền lực bên của bánh xe

Mặt khác, sự thay đổi vết bánh xe liên quan đến khả năng ổn định của ôtô, vì vậy giá trị lệch bên ∆B được khống chế sao cho nhỏ nhất, hệ thống treo hai đòn ngang có giá trị ∆B khá bé để bảo đảm truyền tốt lực dọc các đòn có kết cấu đòn tam giác Mômen phanh truyền qua các đòn trên và đòn dưới:

Bằng nhau (Loại hình bình hành)

Khi sử dụng loại cơ cấu dẫn hướng hình bình hành, lúc ta nâng hay hạ một đoạn thì mặt phẳng quay của bánh xe sẽ chuyển dịch nhưng luôn song song với nhau Do đó khắc phục hoàn toàn sự phát sinh mômen hiệu ứng con quay và triệt tiêu sự rung động của bánh xe đối với trục đứng của hệ thống lái Trng hợp này có thể hoàn toàn khắc phục được sự thay đổi độ nghiêng mặt phẳng quay của bánh xe, nhưng sự thay đổi ∆B lại tương đối lớn Do đó, lốp xe nhanh mòn và ổn định ngang của bánh xe sẽ kém đi

Sử dụng cơ cấu dẫn hướng hình bình hành, động cơ được đưa ra xa hơn về phía trước, nhưng khi đưa xa động cơ ra phía trước thì kích thước của thùng xe và kích thước khác hạn chế độ dài kích thước đòn ngang

Nhược điểm: Động học của các bánh xe phụ thuộc vào độ dài của đòn dưới

như trong hệ thống treo độc lập loại một đòn

Hình 2.13 Không bằng nhau (Loại hình thang)

Hình 2.14 Bộ phận dẫn hướng hệ thống treo độc lập của ôtô

a) Bộ phận hướng phía trước của ôtô b) Bộ phận hướng phía sau của ôtô

1 Đòn dưới 2 Ống giảm chấn 3 Khớp nối của đòn dưới với khung xe 4 Mặt bích lắp với khung xe 5 Lò xo xoắn 6 Bánh xe 7 Khớp cầu 8 Đòn trên

Khi ta nâng hay hạ bánh xe một đoạn h, góc quay a của bánh xe sẽ giới hạn trong khoảng 50

÷ 60 Với trị số a như vậy mômen hiệu ứng con quay sẽ tự triệt tiêu nhờ vào lực ma sát trong hệ thống, cùng với sự thay đổi chiều rộng của vết bánh xe nó sẽ được bù lại do sự đàn hồi của lốp xe như vậy là lốp xe không bị tựa trên mặt tựa

Đối với loại này, do sự khác nhau của đòn trên và đòn dưới có thể bảo đảm hoàn toàn tính chất động học của hệ thống treo, mặt dù về mặt lý thuyết thì khi dịch chuyển thẳng đứng chiều rộng cơ sở cũng như độ nghiêng bên có thay đổi

Như vậy chỉ có cơ cấu dẫn hướng hình thang là ưu điểm hơn cả

Ưu điểm: Trọng tâm của ôtô thấp, độ nghiêng của thùng xe khi chịu lực ly tâm

nhỏ, ổn định khi chuyển động ở tốc độ cao, độ mài mòn của lốp xe nhỏ

Ngoài ra, nếu phối hợp tốt giữa hệ thống treo trước với hệ thống treo sau sẽ giảm được góc lắc dọc của ôtô Khối lượng phần không được treo nhỏ sẽ bảo đảm

độ êm dịu chuyển động trên đường không bằng phẳng

Loại Mac Pherson

Hình 2.15 Sơ đồ hệ thống treo phía trước loại Mac Pherson

Hình 2.16 Hệ thống treo phía trước loại Mac Pherson của ôtô BUICK –

LACROSSE

1 Đòn nối 2 Khớp trụ nối đòn dưới với khung xe 3 Đòn cân bằng 4 Ống giảm chấn 5.Khung liên kết với các đòn của hệ thống treo 6 Đòn dưới 7 Lò xo

8 Mặt bích đê lắp với khung xe 9 Khớp nối cố định giữa đòn dưới của hệ thống

treo 10 Khớp B

Bao gồm một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo phương đứng - một đầu gối lên khối cầu B, một đầu bắt với khung ôtô, trục bánh xe được nối cứng với vỏ giảm chấn và trục giảm chấn

Khả năng truyền lực của hệ thống: Lực dọc được truyền qua đòn ngang, lực bên truyền qua đòn dưới và khớp A Mômen phanh hoặc mômen kéo được truyền qua khớp A và B vào đòn ngang và tác dụng vào khung xe

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

Vì vậy, cần có độ cứng vững tốt và độ bền cao hơn, điều này dẫn đến kết cấu của giảm chấn có thể thay đổi cần thiết

Qua đây, chúng ta thấy khớp B chịu toàn bộ tải tác động lên trụ đứng, nên rất mau mòn, điều này làm hạn chế khả năng sử dụng cho các ôtô có tính việt dã cao

Hệ thống treo độc lập kiểu Mac – Pherson được sử dụng rộng rãi nhất ở hệ thống treo phía trước của các ôtô du lịch nhỏ và trung bình

Đặc điểm:

 Có kết cấu tương đối đơn giản

 Do ít chi tiết nên nhẹ vì vậy có thể giảm khối lượng phần không được treo

 Do hệ thống treo chiếm ít không gian nên có thể tăng không gian sử dụng của khoang động cơ

Do khoảng cách giữa các điểm đỡ hệ thống treo là lớn nên có thể thay đổi nhỏ của góc đặt bánh trước do lỗi lắp đặt hay do lỗi chế tạo chi tiết Vì vậy, bình thường không cần thiết điều chỉnh các góc đặt bánh xe, trừ độ chụm

2.2.3.Bộ phận giảm chấn

Nguyên lý làm việc của giảm chấn thủy lực

Chất lỏng bị dồn từ buồng chứa này sang buồng chứa khác kha các van tiết lưu rất bé nên chất lỏng chịu sức cản chuyển động rất lớn Sức cản này làm dập tắt nhanh các chấn động và năng lượng của dao động bị mất biến thành nhiệt năng nung nóng chất lỏng chứa trong giảm chấn

Hình 2.17 Giảm chấn ống

Buồng điền đầy 2 Thanh dẫn hướng 3 Buồng dưới của xylanh làm việc 4 Đệm làm kín các tiết lưu 8 ở hành trình trả 5 Píttông có các lỗ tiết lưu 6 Các tiết lưu cung cấp chất lỏng từ buồng trên xuống buồng dưới khi trả 7 Đệm làm kín các tiết lưu 6 ở hành trình nén 8 Các lỗ tiết lưu cấp chất lỏng cho buồng trên khi ở

hành trình nén 9 Đệm làm kín các tiết lưu 10 ở hành trình trả

Giảm chấn ống gồm ba phần chính:

Phần dẫn hướng 2 gồm pit tông 5 với các lỗ tiết lưu 6 - 8 của xylanh làm việc

13 và các van 10 – 12 ở đáy của xylanh làm việc 13

Thanh 2 có píttông 5 ở đầu được nối với phần không được treo Trong ống 14

là xylanh làm việc 13

Khoảng cách giữa ống 14 và xylanh làm việc 13 phần không khí áp suất hơn cao so với khí trời, gọi là buồng điền đầy- Đây là phần đặc biệt của giảm chấn ống- Trong buồng điền đầy- một phần là dầu, một phần là không khí có áp suất cao hơn

áp suất khí trời

Hoạt động của giảm chấn:

Trong hành trình nén, khi thanh 2 đi vào xylanh làm việc 13 (Đang đi xuống) thì một phần chất lỏng phía dưới trong xy lanh làm việc 13- có thể tích bằng thể tích phần choán chỗ của thanh 2 trong hành trình nén- sẽ chảy vào buồng điền đầy 1 qua ngỏ van một chiều có viên bi 12 Một phần buồng điền đầy 1 do chứa không khí có

áp suất cao hơn áp suất khí trời một ít Khi giảm chấn làm việc, chất lỏng bên trong giảm chấn sẽ nóng lên nên tăng thể tích lên rõ rệt; Để bù lại cần tăng áp suất không khí trong buồng điền đầy

Trong quá trình nén thanh 2 và píttông 5 đi vào trong xy lanh làm việc 13 Van nén 8 được mở ra, chất lỏng từ buồng dưới píttông chảy lên buồng trên một cách tự

do Nhưng tất cả chất lỏng không thể lên được buồng trên của píttông vì thể tích của thanh 2 đi vào xy lanh làm việc 13 choán chỗ nên một phần chất lỏng( bằng thể tích chóan chỗ của thanh 2 trong hành trình nén ) sẽ chảy qua các lỗ 10 vào buồng điền đầy làm tăng áp suất không khí bên trong buồng này lên một ít

Trong hành trình trả thanh 2 và píttông 5 dịch chuyển lên trên, van 8 tự đóng lại và áp suất chất lỏng trên píttông sẽ tăng lên

Nếu trả thì chất lỏng từ buồng trên sẽ chảy xuống buồng dưới của píttông 5 qua các lỗ tiết lưu 6 bên trong pittông 5

Thể tích trên píttông sẽ lớn hơn thể tích chất lỏng chảy từ buồng trên píttông xuống buồng dưới vì thể tích này gồm cả thể tích một phần của thanh 2 đưa ra khỏi xylanh Như vậy số chất lỏng chảy xuống buồng dưới píttông sẽ thiếu và buồng điền đầy 1 sẽ bù số chất lỏng vào cho đầy Không khí bị nén trong buồng điền đầy

sẽ đẩy chất lỏng qua các lỗ tiết lưu 10 Vì vậy áp suất chất lỏng trong buồng điền đầy và trong buồng dưới của píttông trong thực tế như nhau

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỆN TỬ TEMS

3.1.Nguyên lý hoạt động của hệ thống

2

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén điện tử

Các chi tiết trong hệ thống treo: 1: Giảm xóc khí nén tự động điều chỉnh độ giảm chấn; 2: cảm biến gia tốc của xe; 3: ECU (hộp điều khiển điện tử của hệ thống treo); 4: Cảm biến độ cao của xe; 5: Cụm van phân phối và cảm biến áp suất khí nén; 6: Máy nén khí; 7: bình chứa khí nén; 8: dường dẫn khí

TEMS là viết tắt cụm từ “Toyota Electronically Modulate Suspension” tức là

“hệ thống điều khiển điển tử của hãng Toyota”

Với hệ thống này, người lái xe có thể dùng công tắc để lựa chọn một trong hai chế độ lực giảm chấn của giảm chấn- Bình thường hay thể thao- Lực giảm chấn sau

đó được tự động chỉnh đến một trong ba chế độ mềm, trung bình, cứng) nhờ vào TEMS ECU (bộ điều khiển điện tử) Dựa trên chế độ mà người điều khiển đã lựa chọn và điều kiện lái xe Nó làm tăng tính êm dịu và cải thiện tính ổn định lái

Hệ thống treo khí nén - điện tử hoạt động dựa trên nguyên lý không khí có tính đàn hồi khi bị nén Với những ưu điểm và hiệu quả giảm chấn của khí nén, nó có thể hấp thụ những rung động nhỏ do đó tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn so với

lò xo kim loại, dễ dàng điều khiển được độ cao sàn xe và độ cứng lò xo giảm chấn Khi hoạt động máy nén cung cấp khí tới mỗi xi lanh khí theo các đường dẫn riêng, do đó độ cao của xe sẽ tăng lên tương ứng tại mỗi xi lanh tuỳ theo lượng khí được cấp vào Ngược lại độ cao của xe giảm xuống khi không khí trong các xi lanh được giải phóng ra ngoài thông qua các van Ở mỗi xi lanh khí nén có một van điều khiển hoạt động ở theo hai chế độ bật - tắt (on - off) để nạp hoặc xả khí theo lệnh của ECU Với sự điều khiển của ECU, độ cứng, độ đàn hồi của từng giảm chấn trên các bánh xe tự động thay đổi theo độ nhấp nhô của mặt đường và do đó hoàn toàn

có thể khống chế chiều cao ổn định của xe

Tổ hợp các chế độ của của "giảm chấn, độ cứng lò xo, chiều cao xe" sẽ tạo ra

sự êm dịu tối ưu nhất khi xe hoạt động Ví dụ: chọn chế độ "Comfort" thì ECU sẽ điều khiển lực giảm chấn là "mềm", độ cứng lò xo là "mềm" và chiều cao xe là

"trung bình" Nhưng ở chế độ "Sport" cần cải thiện tính ổn định của xe khi chạy ở vận tốc cao, quay vòng ngoặt… thì lực giảm chấn là "trung bình", độ cứng lò xo