Hệ thống treo điều khiển điện tử trên xe Camry 2016

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔCẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY 2.4GKẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY

MỤC LỤC

MỤC LỤC I

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 2

1.1 Công dụng yêu cầu và phân loại 2

1.1.1 Công dụng 2

1.1.2 Yêu cầu 3

1.1.3 Phân loại 3

1.2 Cấu tạo hệ thống treo 15

1.2.1 Bộ phận đàn hồi 15

1.2.2 Bộ phận giảm chấn 21

1.2.3 Bộ phận dẫn hướng 22

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY 2.4G24 2.1 Tổng quan về xe toyota camry 2.4G 24

2.2 Cấu tạo của hệ thống treo trên toyota camry 2.4G 24

2.2.1 Cấu tạo của hệ thống treo trước 25

2.2.2 Cấu tạo hệ thống treo sau 25

2.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên toyota camry 2.4G 26

2.3.1 Đặc Điểm: 26

CHƯƠNG 3: KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY 28

3.1 Kết cấu các bộ phận treo toyota camry 2.4G 28

3.1.1 Bộ phận đàn hồi 28

3.1.2 Bộ phận giảm chấn 30

3.1.3 Bộ phận dẫn hướng 33

3.1.4 Thanh ổn định 33

3.2 bộ điều khiển điện 34

3.2.1 sơ đồ mạch điện diều khiển của tems 34

3.2.2 nguyên lý hoạt động bộ điều khiển điện 35

3.3 bộ chấp hành 39

3.3.1 Cấu tạo 39

3.3.2 Hoạt động 43

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH KIỂM TRA ,CHUẨN ĐOÁN HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY 2.4G 46

4.1 Những chú ý khi sử dụng 46

4.1.1 Tiêu chuẩn về độ ồn Độ ồn trên ôtô do nhiều nguyên nhân 46

4.2 Phương pháp và thiết bị chẩn đoán 46

4.2.1 Bằng quan sát 46

4.2.2 Chẩn đoán trên đường 47

4.2.3 Đo trên bệ chẩn đoán chuyên dụng 49

4.2.4 Chẩn đoán trạng thái giảm chấn khi đã tháo khỏi xe .52 4.3 Các hư hỏng,và phương pháp bảo dưỡng sửa chữa 53

4.3.1 Các hư hỏng thường gặp 53

4.3.2 bảo dưỡng kỹ thuật 58

KẾT LUẬN 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

LỜI NÓI ĐẦU

ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹthuật, ngành công nghiệp ôtô đã chế tạo ra nhiều loại ôtô với

hệ thống treo có tính năng kỹ thuật rất cao để đảm bảo vấn

đề an toàn và tính cơ động của ôtô

Trong tập đồ án tốt nghiệp này em được giao đề tài

”nghiên cứu hệ thống treo điều khiển điện tử trên xe toyotaCAMRY 2.4G” Nội dung của đề tài này giúp em hệ thống đượcnhững kiến thức đã học, nâng cao tìm hiểu các hệ thống củaôtô nói chung và hệ thống treo của ôtô CAMRY 2.4G nói riêng,

từ đây có thể đi sâu nghiên cứu về chuyên môn

Nội dung phần thuyết minh chuyên đề bao gồm:

Chương I: Tổng quan hệ thống treo trên ô tô

Chương II:Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệthồng treo trên xe toyota camry 2.4G

Chương III:Đặc điểm yêu cầu của hệ thống treo trêntoyota camry 2.4G

Chương IV: Quy trình kiểm tra bảo dưỡng hệ thống treotoyota camry 2.4G

Được sự hướng dẫn rất tận tình của thầy giáo Trịnh Đắc Phong, cùng với sự nổ lực của bản thân, em đã hoàn thành

nhiệm vụ của đồ án này Vì thời gian và kiến thức có hạn nêntrong tập đồ án này không thể tránh khỏi những sai sót nhấtđịnh Vì vậy em mong các thầy, cô trong bộ môn đóng góp ýkiến để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Hà Nội,ngày tháng năm 2019

SinhViên Thực Hiện

Nguyễn QuangTiến

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ 1.i Công dụng yêu cầu và phân loại

1.i.1 Công dụng

Khái niệm hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thốngliên kết mềm giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ xe Mối liênkết của xe là mối liên kết đàn hồi nó có chức năng chính sauđây:

- Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tươngtheo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theoyêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới mức có thể chấpnhận những chuyển động không mong muốn có khác củabánh xe

- Truyền lực và momen giữa bánh xe và khung xe baogồm lực thẳng đứng ( tải trọng, phản lực ), lực dọc (lực kéohoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực kéo khung, vỏ), lực bên (lực

li tâm, lực gió bên, phản lực bên ), mô men chủ động, mô menphanh

Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏcần thiết phải mềm nhưng cũng đủ khả năng để truyền lực.Quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu sau đây:

- Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theotính năng kỹ thuật của xe

- Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giớ hạn nhất định

- Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãnmục đích chính của hệ thống treo là làm mềm theo phương

thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động học vàđộng lực học của chuyển động bánh xe.

- Không gây nên tải trọng tại các mối liên kết với khunghoặc vỏ

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

- Có độ bền cao.

1.i.2 Yêu cầu

Đảm bảo cho ô tô có tính năng êm dịu tốt khi xe chạytrên đường cứng và bằng phẳng

Đảm bảo cho ô tô chạy với tốc độ giới hạn khi xe chạytrên đường xấu mà không có các va đập lên các ụ đỡ

Đảm bảo động học đúng của các bánh xe dẫn hướng khichúng dao động trong mặt phẳng thẳng đứng

Dập tắt nhanh các dao động của thùng xe và vỏ xe

Giảm độ nghiêng bên của thùng xe khi xe quay vòng

1.i.3 Phân loại.

A B

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống treo

hệ thống treo phụ thuộc, sự dịch chuyển của một bánh xetheo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó củabánh xe kia.

Trong hệ thống treo độc lập (Hình 1.1.B) các bánh xe trênmột dầm cầu dao động độc lập với nhau Các bánh xe “ độclập” dịch chuyển tương đối với khung vỏ Trong thực tếchuyển động của xe điều này chỉ đúng khi chúng ta coi thùnghoặc vỏ xe đứng yên

Đối với hệ thống treo độc lập, căn cứ vào đặc tính độnghọc và đặc điểm kết cấu người ta thường chia làm các loạinhư sau:

- Treo hai đòn ngang

- Hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên mộtdầm cầu cứng Trong trường hợp cầu xe là cầu bị động thìdầm đó là một thanh thép định hình, còn trong trương hợp làcầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phầncủa hệ thống truyền lực.

- Đối với hệ thống treo này thì bộ phận đàn hồi có thể lànhíp lá hoặc là lò xo xoắn ốc, bộ phận dập tắt dao động làgiảm chấn Nếu bộ phận đàn hồi là nhíp lá thì người ta sửdụng cả bộ nhíp gồm nhiều lá nhíp ghép lại với nhau bằngnhững quang nhỏ và được bắt chặt với dầm cầu ở giữa nhíp.Hai đầu nhíp được uốn tròn lại để một đầu bắt với thùng hoặckhung xe bằng khớp trụ còng đầu kia bắt với thùng hoặckhung xe bằng quang treo để cho nhíp dễ dàng dao động

Hình 1.2: Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc

5 Đòn dọc trên.

6 Thăng giăng Panhada.

Nếu như bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn phải dùng thêmhai đòn dọc dưới và một hoặc hai đòn dọc trên Đòn dọc dướiđược nối với cầu, đòn dọc trên được nối với khớp trụ (hình1,2) Để đảm bảo truyền được lực ngang và ổn định vị tríthùng xe so với cầu người ta dùng them “ đòn Panhada”

Lò xo xoắn ốc trong trường hợp này có thể đặt trên đòndọc hoặc đặt ngay trên cầu Giảm chấn thường dùng đặttrong lòng lò xo xoắn ốc để chiếm ít không gian Cấu tạo của

hệ thống treo phụ thuộc có ưu nhược điểm sau:

- Nhược điểm:

+ Khối lượng phần liên kết bánh xe ( phần không đượctreo) lớn, đặc biệt là ở cầu chủ động Khi xe chạy trên đườngkhông bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây nên và đậpmạnh giữa phần không treo và phần treo làm giảm độ êm dịuchuyển động Mặt khắc bánh xe va đập mạnh trên nền đường

sẽ làm xấu sự tiếp xúc của bánh xe với đường

+ Khoảng không gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảmbảo cho dầm cầu có thể thay đổi vi trí, do vậy chỉ có thế lựachọn là chiều cao trọng tâm lớn hoặc là giảm bớt thể tíchchứa hàng hóa sau xe

Hình 1.3: Sự thay đổi bánh xe và của xe khi xe trèo

lên mô dốc

+ Sự nối cứng bánh xe hai bên bờ dầm liên kết gây nênhiện tượng xuất hiện chuyển vị phụ khi xe chuyển động

- Ưu điểm:

+ Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định

do vậy không xảy ra hiện tượn mòn lốp nhanh như hệ thốngtreo độc lập + Khi chịu lực bên (lực li tâm, lực gió bên, đườngnghiêng ) hai bánh xe liên kết cứng bởi vậy hạn chế được hiệntượng trượt bên bánh xe

+ Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa.+ Giá thành thấp

1.i.3.2 Hệ thống treo độc lập

Đặc điểm của hệ thống treo độc lâp là hai bánh xe khônglắp trên một dầm cứng mà là lắp trên loại cầu rời, sự chuyểndịch của hai bánh xe không phụ thuộc vào nhau (nếu như coithùng xe đứng yên)

Mỗi bên bánh xe được liên kết bởi đòn ngang như vậy sẽlàm cho khối lượng phần không được treo nhỏ, mô men quántính nhỏ do đó xe chuyển động êm dịu

2 3 4 5 6

Hệ thống treo này không cần dầm ngang nên khoảngkhông gian cho nó dịch chuyển chủ yếu là khoảng không gianhai bên sườn xe như vầy sẽ hạ thấp được trọng tâm của xe vànâng cao được vận tốc của xe

Trong hệ thống treo độc lập còn được phân ra các loạisau:

- Dạng treo hai đòn ngang

Đặc điểm:

- Hệ thống treo hai đòn ngang ( hình 1.4) được sử dụngnhiều trong các giai đoạn trước đây nhưng hiện nay hệ thống

treo này đang có xu hướng ít dần do kết cấu phức tạp , chiếmkhoảng không gian qua lớn.

- Cấu tạo của hệ thống treo hai đòn ngang bao gồm mộtđòn ngang trên, một đòn ngang dưới Các đầu trong được liênkết với khung, vỏ bằng khớp trụ Các đầu ngoài được liên kếtbằng khớp cầu với đòn đứng Đòn đứng được nối cứng với trụcbánh xe Bộ phận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trênhoặc đòn dưới Hai bên bánh xe đều dùng hệ treo này vàđược đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe

S Tâm quay tức thời theo mặt phẳng ngang của thùngxe.

Đặc điểm:

- Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo hai đònngang nếu như ta coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 vàđòn ngang dưới có chiều dài khác 0 Chính nhờ cấu trúc này

mà ta có thể có được không gian phía trong để bố trí hệ thốngtruyền lực hoặc khoang hành lý Sơ đồ cấu tạo của hệ treo( Hình 1.5 ) bao gồm: một đòn ngang dưới , giảm chấn đặttheo phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B, đầucòn lại được bắt vào khung xe Bánh xe được nối cứng với vỏgiảm chấn Lò xo có thể được đặt lồng giữa vỏ giảm chấn vàtrục giảm chấn

- Nếu ta so sánh với hệ treo hai đòn ngang thì hệ treoMc.Pherson kết cấu ít chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảngkhông và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu Nhưngnhược điểm chủ yếu của hệ treo Mc.Pherson là do giảm chấnvừa phải làm trức năng của giảm chấn vừa làm nhiệ vụ củatrụ đứng nên trục giảm chấn chịu tại trọng lớn nên giam chấncần phải có độc cứng vững và độ bền cao hơn

Mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson:

- Trong hệ thống treo nói chung và hệ treo cầu dẫn hướngnói riêng các góc đặt bánh xe có một ý nghĩa vô cùng quantrọng Chúng phải đảm bảo cho việc điều khiển nhẹ nhàng,chính sác, không gây lực cản lớn cũng như mòn lốp quánhanh

- Trong quá trình chuyển động của bánh xe luôn luôn daođộng theo phương thẳng đứng, sự dao động này kéo theo sựthay đổi góc nghiêng ngang, độ chụm trước của bánh xe vàkhoảng cách giữa hai vết của bánh xe, đồng thời chúng cũnglàm thay đổi góc nghiêng dọc và nghiêng ngang của trụ xoaydẫn hướng Các quan hệ giữa các thông số đó phụ thuộc vào

sự chuyển vị của bánh xe theo phương thẳng đứng đó là mốiquan hệ động học của hệ treo

Hình 1.6: Mối quan hệ động học của hệ treo MC.Pherson Sự thay đổi góc nghiêng ngang của bánh xe và trụ xoay dẫn

hướng a) Sự thay đổi góc nghiêng dọc của trụ, xoay dẫn hướng b) Sự thay đổi chụm trước của bánh xe.

c Hệ treo đòn dọc.

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý hệ treo hai đòn dọc 1.Khung vỏ, 2.lò xo, 3.giảm trấn, 4.bánh xe, 5.đò dọc, 6.khớp quay

Đặc điểm:

- Hệ treo hai đòn dọc ( hình 1.7 ) là hệ treo độc lập màmỗi bên có một đòn dọc Mỗi đầu của đòn dọc được gắn cứngvới trục quay của bánh xe, một đầu liên kết với khung vỏ bởikhớp trụ Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung Đòndọc vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc, và là bộ phận dẫnhướng Do phải chịu tải trọng lớn nên nó thường được làm có

độ cứng vững tốt

- Khớp quay đòn dọc thường là khớp trụ, với hai ổ trượtđặt xa nhau để có khả năng chịu lực theo các phương cho hệtreo Đồng thời đòn dọc đòi hỏi cần phải có độ cứng vững lớn,nhằm mục đích chịu được lực dọc, lực bên và mô men phanhlớn

- Do kết cấu như vậy, nên hệ treo này chiếm ít không gian

và đơn giản về kết cấu, giá thành hạ Hệ treo này thườngđược bố trí cho cầu sau bị động, khi máy đặt ở phía trước, cầutrước chủ động

- Hệ treo đòn dọc chiếm khoảng không gian hai bến sườn

xe nên có thể tạo điều kiện cho việc hạ thấp trọng tâm xe do

đó có thể nâng cao tốc độ, dành một phần không gian lớn chokhoang hành lý

Các phần tử đàn hồi hệ treo đòn dọc:

- Khi sử dụng đòn dọc làm thanh dẫn hướng và tiếp nhậnlực thi bộ phận đàn hồi và giảm chấn được đặt giữa khung vỏ

và đòn dọc Đại đa số các ô tô trong trường hớp này thường

sử dụng bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn, lò xo có thể đặt ngoàihoặc lồng vào giảm chấn cho gon

- Một số trương hợp khác người ta sử dụng thanh xoắnlàm bộ phận đàn hồi Thanh xoắn được đặt sát sàn xe, mộtđầu cố định có cơ cấu điều chỉnh dạng bulong hoặc cam lệchtâm để có thể điều chỉnh độ cao thùng xe, ụ cao su hạn chếhành trình của hệ cũng được đặt trên đòn dọc Trong hệ treonày cũng sử dụng thanh ổn định nhủ hệ treo hai đòn ngang

Về phương diện động học do đặc điểm kết cấu của hệ treođòn dọc nên khi bánh xe dịch chuyển theo phương thẳngđứng thì không làm thay đổi khoảng cách giữa hai vết bánh

1

4 5

6

Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý hệ treo đòn dọc có thanh

ngang liên kêt 1.Bánh xe, 2.khớp quay trụ cầu đòn dọc 3.đòn dọc, 4.thùng

xe, 5,lo xo, 6.giảm trán

- Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết ( Hình 1.8 ) cóđặc điểm là hai đòn dọc được nối cứng với nhau bởi một thanhngang Thanh ngang liên kết đóng vai trò như một thanh ổnđịnh Thanh ngang ổn định có độc cứng , chống xoắn vừa nhỏ

để tăng khả năng chống lật của xe vừa có khả năng truyềnlực ngang tốt Đòn dọc vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọcvừa là bộ phận dẫn hướng nên nó cần thiết có độ cứng vữngtốt, còn khớp trụ ở đầu đòn dọc thường có độ dài vừa đủ đểtăng khả năng ổn định ngang của hệ treo

- Hệ treo đòn dọc có thanh liên kết hiện nay được sử dụngrộng rãi trên một số ô tô có vận tốt cao vì nó có những ưuđiểm sau:

+ Kết cấu của hệ thống treo khá gọn, khối lượng nhỏ, cóthể sảm xuất hang loạt, khả năng lắp ráp nhanh, chính xác,

điều này có lợi cho việc làm giảm giá thành, đặc biệt với hệtreo có bộ phận đàn hồi là thanh xoắn.

+ Giảm nhẹ được lực tác dụng lên đòn ngang và các khớpquay do có thanh liên kết nên có thể san bớt lực tác dụngngang cho cả hai khớp trụ ở hai bên, do đó mỗi bên khớp trụ

sẽ chịu một lực nhỏ hơn, các khớp trụ sẽ có độ bền cao hơn.+ Không gây nên sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe,vết của bánh xe

+ Tùy theo vị trí đặt đòn ngang mà người ta có thể khôngcần dùng đến thanh ổn định của hệ treo độc lâp( đòn ngangđảm nhận chức năng của thanh ổn đinh)

Bên cạnh những ưu điểm trên hệ treo này còn tồn tại một

số nhược điêm:

- Đòi hỏi công nghệ hàn cao

- Tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có thể làm quay trụccầu xe khi xe đi trên đường vòng ở trạng thái quay vòng thừa.Cũng giống như hệ treo độc lập khác, hệ treo đòn dọc cóthanh liên kết bộ phận đàn hồi của nó có thể là lò xo trụ xoắn

Lò xo được đặt giữa khung và đòn dọc Để tiết kiệm khônggian, lò xo thường được lồng vào giảm chấn Trong trường hợpdùng thanh xoắn thì chúng cũng được bố trí giống như đối vớicác hệ thống treo độc lập khác nhưng mỗi đòn dọc có mộtthanh xoắn riêng, chúng cho phép điều chỉnh được độ cao củathùng xe

e Hệ treo đòn chéo

Đặc điểm:

-Hệ thống treo trên đòn chéo là cấu trúc mang tính trunggian giữa hệ treo đòn ngang và hệ treo đòn dọc Bởi vậy sửdụng hệ treo này cho ta tận dụng được ưu điểm của hai hệtreo trên và khắc phục được mốt số nhược điểm của chúng.Đặc điểm của hệ treo này là đòn đỡ bánh xe quay trên đườngtrục chéo và tạo nên đòn chéo trên bánh xe Tròng hệ treođòn chéo (hình 1.9 ) chi tiết đàn hồi phần lớn là lò xo xoắn ốc.Các loại lò xo này có thể là dạng trụ hoặc dạng xếp Lò xodạng xếp có ưu điểm là gọn, hành trình làm việc lớn Loại lò

xo hình trụ thường đượclồng vào giảm chấn như đối với hệtreo đòn dọc để chúng chiếm ít không gian Ngoài ra đối với

hệ treo này, người ta còn hay dùng them thanh ổn định đểlàm tăng sự êm dịu trong quá trình chuyển động

- So với các hệ treo đã xét ở trên thì hệ treo đòn chéo cho

ta ưu việt hơn ở chỗ:

+ Khi bánh xe dao động theo phương thẳng đứng thì cũngkéo theo sự thay đổi khoảng cách giữa hai vết bánh xe, gọcnghiêng ngang, những sự thay đổi đó nhỏ hơn các loại đã xéttrên Riêng độ chụm trước của bánh xe thì thay đổi khôngđáng kể

1.i.3.3 Hệ thống treo loại khí

Ngoài các hệ treo kể trên thì trong hệ thống treo còn có

hệ thống treo khí nén (hình 1.10 ) Trong bình chứa (1) khôngkhí nén dưới áp suất từ 0,5-0,8 MN/M2 Khi bình chứa (2) co lạithì thể tích ở bên trong của bình giảm, áp suất không khí vàđộc cứng của hệ treo tăng Khi chỉ có một bình chứa hệ thống

treo sẽ rất cứng khi có thêm bình chứa phụ (2) thì khi bìnhchưa (1) co lại áp suất không khí sẽ tăng từ từ do đó hệ thốngtreo sẽ mềm hơn Cần (3) là bộ điều chỉnh độ cao của vỏ xe,

hệ thống treo loại khí được sử dụng tốt ở các ô tô có trọnglượng phần được thay đổi khá lớn nhủ ở ô tô trở khách, ô tôvận tải Loại này có thể tự động thay đổi độ cứng của hệthống treo bằng cách thay đổi áp suất không khí bên trongphần tử đàn hồi Hệ thống treo khí không có ma sát trongphần tử đàn hồi, trọng lượng nhỏ và giảm được chấn độngcũng như giảm được được tiếng ồn từ bánh xe truyền lênbuồng lái và hành khác Nhưng hệ thống này có kết cấu phứctạp hơn vì phải có bộ phận dẫn hướng riêng

1.ii Cấu tạo hệ thống treo

Hệ thống treo gồm 3 bộ phận chính: bộ phận đàn hồi, bộphân giảm chấn và bộ phận dẫn hướng

1.ii.1 Bộ phận đàn hồi

Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứnggiảm va đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thốngchuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần thiết cho ô tô khichuyển động

Trên ô tô bộ phận đàn hồi có thề dùng các loại: Nhíp, lò

xo, thanh xoắn, cao su, khí nén hay thủy khí

1.ii.1.1 Nhíp

Là loại đàn hồi dùng rất phổ biến

- Ưu điểm:

+ Kết cấu và chế tạo đơn giản

+ Sữa chữa bảo dưỡng dễ dàng

+ Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng

và một phần nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn

Để giảm chiều dài nhíp ít lá có thể tăng chiều rộng của nóhoặc dùng một số lá có chiều dài bằng nhau.

a b c

Hình 1.14: Các loại tai nhíp

a Tai nhíp đơn.

b Tai nhíp uốn cong một lá nhíp.

Tai nhíp uống cong hai lá nhip

Hình 1.14b: Lá thứ hai uốn ngắn hơn để làm giảm độcứng, loại này chủ yếu dùng trên xe con

Hình 1.14c: Cả hai lá nhíp đều được uốn cong cả vòng,giữa chúng có khỉ hở để chúng có thể biến dạng được như vậy

lá nhíp chính không chịu uốn mà chỉ chịu kéo

Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lò xo trụ làm việcchịu nén với đặc tính tuyến tính , có thể chế tạo lò xo có bướcthay đổi dạng côn hay parabol để nhận được đặc tính đàn hồiphi tuyến.

Hình 1.15: Một số lò xo đặc biết

1.ii.1.2 Thanh xoắn

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

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

Thanh xoắn được lắp nối lên khung và với bánh xe bằngcác đầu then hoa, then hoa thường có dạng tam giác với gócgiữa các mặt then bằng 900

- Ưu điểm : Kết cấu đơn giản, khối lượng phần không đượctreo nhỏ, tải trọng phân bố lên khung tốt hơn

- Nhược điểm : Chế tạo khó khăn , bố trí lên xe nhỏ hơn

do thanh xoắn thường có chiều dài lớn hơn

Hình 1.16: Các dạng kết cấu của thanh xoắn

+ Khối lượng nhỏ , làm việc êm dịu

+Không có ma sát trong phần tử đàn hồi

- Phần tử đàn hồi có dạng bầu tròn hay dạng ống, vỏ bầucấu tạo gồm hai lớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao subảo vệ, mặt trong lót một lớp cao su làm kín, thành vỏ dày từ

3-5 mm

Hình 1.17: Phần tử khí nén loại bầu Hình 1.18: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống

1 Pittong 2.Ống lót 3.Bu lông 4.7Bích kẹp 5.Ụ cao su 6.Vỏ bọc 8.đầu nối 9.nắp

Hình 1.19: Phần tử đàn hổi thủy khí loại không có buồng

đối áp

Khoang chính

a.Khí trơ bố trí trong xilanh

b.Khí trơ bố trí trong cần pittong

c.Khí trơ bố trí trong bầu hình cầu

d.Khí trơ bố trí trong bầu hình cầu

Hình 1.20: Phần tử đàn hồi thủy khí loại có buồng đối áp I.Khoang chính II Buồng đối áp chứa khí trơ

1.ii.2 Bộ phận giảm chấn

Có nhiệm vụ tạo lực cản, dập tắt các dao động của phầnđược treo và không được treo, biến cơ năng thành nhiệt năngtiêu tán ra môi trường xung quanh

Trên ô tô hiện nay sử dụng chủ yếu là các giảm chấn thuỷlực làm việc theo nguyên lý tiết lưu chất lỏng qua khe hẹp, đểbiến cơ năng dao động thành nhiệt năng rồi toả ra môitrường.

Giảm chấn được chia ra : loại đòn , loại ống, loại có haykhông có van giảm tải, có hay không có buồng bù

Hình 1.21: Sơ đồ nguyên lý làm việc của giảm chấn

a Giảm chấn đòn b Giảm chấn ống

Giảm chấn đòn: Giảm chấn đòn không được nối trực tiếp

mà được nối với cầu hay bánh xe qua các thanh đòn Vì thếpittông giảm chấn chịu lực tác dụng lớn, nhược điểm đó làmtăng trọng lượng giảm chấn, điều kiện làm mát cũng kém nênhiện nay giảm chấn đòn hầu như không còn sử dụng trên ôtô.Giảm chấn ống: Được sử dụng rộng rãi trên ô tô do lực tácdụng lên pittong giảm chấn nhỏ và điều kiện làm mát giảmchấn rất tốt

1.ii.3 Bộ phận dẫn hướng

Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lựcngang cũng như các mô men phản lực, mô men phanh tácdung lên xe Động học của bộ phận dẩn hướng xác định đặctính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung và vỏ hướng thì người ta dùng cơ cấu đòn 4 thanh hay chử V.Nếu phần tử đàn hồi là nhíp thì nhíp sẻ đảm nhận luôn vaitrò của bộ phận hướng Nếu phần tử đàn hồi không thực hiệnchức năng của bộ phận

Hình 1.22: Sơ đồ bộ phận hướng của hệ thống treo phụ thuộc

Trong hệ thống treo độc lập, bộ phận đàn hồi và bộ phậnhướng được làm riêng rẽ Bộ phận đàn hồi thường là các lò xotrụ hay thanh xoắn, còn bộ phận hướng là các thanh đòn

Hình 1.23: Sơ đồ bộ phận hướng hệ thống treo độc lập

a Loại một đòn b Loại hai đòn chiều dài bằng nhau c.

Loại hai đòn chiều dài khác nhau.

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY

2.4G 2.i Tổng quan về xe toyota camry 2.4G

Hình 2.1: 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 cân bằng Với một loạt ưu điểm là tăng độ vững tĩnh và động của hệ thống treo, tăng độ êm dịu chuyển động Giảm được hiện tượng dao động các

bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng momen 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 lượng nhỏ, giá thành rẻ, dễ chế tạo.Kết cấu gọn, đơn giản.Chiếm ít không gian có thể bố trí chiều cao than xe.Mức độ hấp thụ năng lượng lơn so với các phần

tử đàn hồi khác nên hệ thống treo có thể làm nhẹ hơn.

2.ii Cấu tạo của hệ thống treo trên toyota camry 2.4G 2.ii.1 Cấu tạo của hệ thống treo trước

Hình 2.2.1: hệ thống treo trước xe toyota camry

Hệ thống treo trước độc lập loại Macpherson với lò xocuộn, đòn kép và thanh cân bằng làm tăng khả năng an toàncho xe và tạo cảm giác thoải mái tối đa cho hành khách trongnhững chuyến đi xa

- Bộ phận đàn hồi: Gồm một lò xo trụ trái và một lò xo trụphải

- Bộ phận giảm chấn: Gồm hai giảm chấn thủy lực tácdụng hai chiều

- Bộ phận dẫn hướng: đòn kép, các bánh xe được liên kếtvới thân xe thông qua các đòn treo dưới và trên Đòn treo trên

ngắn hơn đòn treo dươi sao cho khoảng cách bánh xe và độquặp của bánh xe ít dao động.

- Thanh ổn định: Bộ phận này có tác dung làm giảm độnghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe

2.ii.2 Cấu tạo hệ thống treo sau

Hình 2.2.2: hệ thống treo sau toyota camry 2.4G

Hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm liên kết với lò xocuộn và tay đòn biên cho hiệu quả giảm xóc tuyệt vời nhưdòng xe du lịch

2.iii Nguyên lý hoạt động của hệ thống treo trên toyota camry 2.4G

2.iii.1 Đặc Điểm:

a Thay đổi chế độ giảm chấn

Người lái có thể lựa chọn chế độ bình thường hay thể thao bằng công tắc lựa chọn chế độ Khi xe chạy ở chế độ bình thường, do phải đảm bảo cho việc duy trì tính êm dịu chuyển động, nên ECU đặt lực giảm chấn ở chế độ mềm Ở chế độ thể thao, lực giảm chấn được đặt ở chế độ trung bình

b Điều khiển chống chúi đuôi xe

Nó hạn chế đuôi xe chúi xuống khi khởi hành hoặc khi tăng tốc độtngột Lúc này ECU đặt lực giảm chấn ở chế độ cứng làm ổn định chuyểnđộng của xe

c Điều khiển chống nghiêng ngang

Nó giới hạn độ nghiêng ngang của thân xe khi quay vòng Lúc đó lực giảm chấn được đặt ở chế độ cứng do đó làm ổn định chuyển động của xe

e Chống chúi mũi

Nó hạn chế chúi xuống khi phanh Lúc đó lực giảm chấn được đặt ở chế

độ cứng , làm ổn định chuyển động của xe

f Điều khiển tốc độ cao

Khi xe chuyển động ở tốc độ cao lực giảm chấn được đặt ở chế độ trung bình, cải thiện khả năng điều khiển

Khi xe đi trên những đoạn đường xấu, chạy với vận tốc cao và khi xe quay vòng trong quá trình hoạt động phản lực từ mặt đường sẽ tác dụng trực tiếp lên bánh xe truyền đến hệ thống treo, lên vỏ xe và đến hành khách ngồi trên xe

Hệ thống treo có nhiệm vụ tạo cảm giác an toàn và thoảimái cho người lái và hành khách trên xe thông qua kết cấucủa nó Lò xo trụ có tác dụng tạo cảm giác êm ái không bị xócnhưng nó không tự giảm được chu kỳ dao động của chính nósau mỗi va chạm vì vậy cần có thêm bộ phận hấp thụ nhữngdao đồng này đó chính là giảm chấn

Giảm chấn có tác dụng hấp thụ toàn bộ năng lượng daođộng từ mặt đường truyền lên nhờ kết cấu của các van thôngqua cùng áp lực của chất lỏng, giảm chấn biến năng lượngdao động thành nhiệt năng tỏa ra ngoài môi trường

Đi cùng với hệ thống treo là các thanh cân bằng ngang vàcác tay đòn biên làm tăng tính ổn định, an toàn cho xe khiquay vòng

- Ưu và nhược điểm của hệ thống treo Macpherson

Nhờ giảm thiểu được số điểm lắp với thân xe so với hệ thống treo thông thường từ 4 điểm – 2 thanh đòn hình tam giác nằm song song với nhau xuống còn 2 điểm của giảm chấn, phần dẫn hướng của hệ thống chỉ còn 1 thanh dẫn hướng nằm phía dưới Từ đó:

Cải thiện được tính năng lắp ráp

Giúp hệ thống treo đơn giản, giá thành rẻ

Tiết kiệm không gian của khoang động cơ đối với xe dẫn động cầu trước

Tuy nhiên hệ thống treo MacPherson có nhược điểm là bánh xe lắc ngang

so với mặt đường và góc chụm không ổn định vẫn chưa được giải quyết triệt

để và tính năng ổn định thân xe chưa được cao

CHƯƠNG 3: KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH HỆ THỐNG TREO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ XE TOYOTA CAMRY

3.i Kết cấu các bộ phận treo toyota camry 2.4G.

- Các lò xo được làm bằng thép đặc biệt Khi đặt tải trọng

lên một lò xo, toàn bộ thăng thép bị xoắn khi lò xo co lại Nhờvậy năng lượng của ngoại lực được tích lại và chấn động đượcgiảm bớt

- Đặc tính của lò xo:

+ Tỷ lệ hấp thu năng lượng tính cho một đơn vị khối lượngcao hơn so với loại lò xo lá ( nhíp)

+ Có thể chế tạo lò xo mềm.

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

+ Vì không chịu được lực theo phương ngang nên cầnphải có các cơ cấu liên kết để đỡ trục bánh xe.( đòn tréo,thành giằng ngang )

- Lò xo phi tuyến

+ Nếu lò xo trụ được làm từ một thanh thép có đườngkính đồng đều thì toàn bộ lò xo sẽ co lại đồng đều, tỷ lệ với tảitrọng Nghĩa là, nếu sử dụng lò xo mềm thì nó không chịuđược tải trọng nặng, còn nếu sử dụng lò xo cứng thì xe chạykhông êm với tải trọng nhỏ Tuy nhiên nếu sử dụng một thanhthép có đường kính thay đổi thì hai đầu của lò xo sẽ có độcứng thấp hơn phần giữa Nhờ thế, khi có tải trọng thì hai đầu

lò xo sẽ co lại và hấp thụ chuyển động Mặt khác, phần giữacủa lò xo lại đủ độ cứng để chịu được tải trọng nặng

+ Các lò xo có bước không đều, lò xo hình nón cũng cótác dụng như vậy

- Ưu điểm

+ Lò xo trụ có nhiệm vụ là bộ phận đàn hồi Lò xo trụđược chế tạo thừ thép có tiết diện vuông hoặc tròn

+ Nếu cùng độ cứng và độ bền so với nhíp thì lò xo cókhối lượng nhỏ hơn nhíp và tuổi thọ cao hơn nhíp

+ Khi làm việc ở giữa các vòng lò xo không có ma sát nhưnhíp.

+ Kết cấu gọn gàng nhất khi được bố trí lồng vào giảmchấn

- Nhược điểm

+ Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn các bộ phận dẫnhướng và giảm chấn do các bộ phận khác đảm nhiệm nên hệthống treo với lò xo trụ có

kết cấu phức tạp hơn vì còn phải làm thêm hệ đòn dẫnhướng để dẫn hướng cho bánh xe và truyền lực đẩy

3.i.1.2 Hoạt động

Khi chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng, do tính chấtđàn hồi của thép lò xo mà lò xo bị nén lại, khi tải trọng thôikhông tác dụng thì lò xo lại giãn ra Quá trình đó cứ lập đi lậplại trong quá trình chuyển động của ô tô Lò xo trước có dạnghình côn điều này giúp nó có khả năng thay đổi độ cứng hợp

lý tương ứng với tải trọng đặt lên nó

hình 3.2: Giảm chấn hai lớp vỏ 1.Tai bắt giảm chấn; 2 Trục giảm chấn: 3 Gioăng làm kín; 4 Nắp có ren; 5 Vỏ che bụi; 6 Vỏ ngoài; 7 Xi lanh; 8 Pittong ;

9 Ecu ; 10, 13 Van nén ;12, 13 Cụm van bù; 11, 12 Van trả ; 14 Bạc dẫn hướng; 15 Nắp trong; A Buồng trên; B Buồng dưới C Buồng bù.

Hình 3.2 là mặt cắt và sơ đồ cấu tạo của giảm chấn ốnghai lớp vỏ ( ống lồng) Vỏ trong 7 là một xilanh thủy lực có độbóng cao để pittong 8 có thể di chuyển, ở đuôi của xilanhthủy lực có một cụm van bù ( van trả 12 và van nén 13) Baongoài vỏ trong là một lớp vỏ ngoài 6 Không gian giữa hai lớp

vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng C Vỏ ngoài ghép cứng với

vỏ trong và có tai bắt dưới bánh xe Trục giảm chấn 2 liên kếtvới pittong 8 và được nối với thân xe qua tai bắt trên Pittonggiảm chấn chia xi lanh ra làm hài buồng A và B và di chuyểntrong xi lanh Pittong hoạt động trong chất lỏng ( dầu) Dầulưu thông giữa hai buông A và B nhờ van tiết lưu trong pittong( van trả 11, van nén 10) Ở phía nắp của giảm chấn có các

vòng bao kín và ống dân hướng trục giảm chấn Cấu tạo tiếtdiện của các lỗ nhỏ và có van đẩy một chiều.

3.i.2.2 Nguyên lý hoạt động

Trong trạng thái tĩnh ( pittong đứng yên), các van luôn mởtạo điều kiện cho chất lỏng lưu thông qua ngay từ khi mới làmviệc

Khi pittong chuyển động chất lỏng bị nén chảy từ buôngnày sang buồng kia qua các van tiết lưu trong pittong giảmchấn Ứng với hành trình nén, trả có các lỗ tiết lưu nén, trảthay đổi tiết diện để dầu lưu thông

- Ở hành trình nén pittong 8 đi xâu vào xi lanh, khoangtrên ( khoang A) thể tích tăng, áp suất giảm, khoang giữa( khoang B) thể tích giảm, áp suất tăng

Trong trường hợp nén tùy thuộc vào vận tốc của pittong

có thể chia ra làm hai giai đoạn: nén nhẹ và nén mạnh

- Khi nén nhẹ ( vân tốc pitong v < 0,3 m/s), dầu từ khoang

B qua các lỗ của van nén ( ở hành trình ngoài pittong 8) chảyvảo khoang A Trục giảm chấn đi xâu vào trong xi lanh chiếmmột phần thể tích trong khoang A Một phần dầu thừa ra chảyxuống khoang dưới (khoang bù C) qua dãy lỗ van nén phụ vàdầu đi vào khoang giữu vỏ ngoài 6 và xi lanh 7 của giảmchấn

- Khi bị nén mạnh( v >0,3 m/s), dầu chảy theo chiều từ Bvào A, nhưng do áp suất tăng cao Dầu sẽ đẩy van nén 10 khithắng lực lo xo van, làm cho tiết diện lỗ lưu thông mở lớn, do

đó hệ số cán của giảm chấn sẽ giảm