GIÁO TRÌNH MÔĐUN HỆ THỐNG TREO Ô TÔ

Mô đun được đưa vào giảng dạy cho sinh viên ngành cơ khí ô tô vào khoảng năm học cuối khi sinh viên đã hoàn thành các mô học, mô đun chuyên ngành: Kỹ thuật chung về ô tô, cơ cấu trục khu

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN

LỜI NÓI ĐẦU

Để giúp cho việc giảng dạy và học tập của cán bộ giảng dạy và sinh viên được tốt hơn,

cuốn giáo trình mô đun “Hệ thống di chuyển” được biên soạn Cuốn giáo trình về mô đun này

được biên soạn dựa theo chương trình khung giảng dạy ngành công nghệ ô tô của bộ lao động_thương binh và xã hội ban hành

Mô đun “Hệ thống di chuyển” là một trong những mô đun chủ yếu được đưa vào giảng dạy trong ngành cơ khí ô tô Mô đun được đưa vào giảng dạy cho sinh viên ngành cơ khí ô tô vào khoảng năm học cuối khi sinh viên đã hoàn thành các mô học, mô đun chuyên ngành: Kỹ thuật chung về ô tô, cơ cấu trục khuỷu- thanh truyền, hệ thống nhiên liệu xăng, hệ thống nhiên liệu diesel, …Và học song song với các mô đun: Hệ thống bôi trơn & làm mát, hệ thống đánh lửa, hệ thống phanh, hệ thống lái, hệ thống truyền động,…

Mô đun này nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý làm việc của các loại hệ thống treo trên ô tô, trang bị cho học sinh các kiến thức thực hành cơ bản về tháo, lắp, các nguyên nhân hư hỏng, kiểm tra hư hỏng và sửa chữa được các chi tiết, các bộ phận, các cụm tổng thành của hệ thống treo xe trên ô tô

Đồng thời, mô đun này còn giúp học sinh hiểu biết thêm về cấu trúc khung, vỏ xe ô tô và cách kiểm tra sửa chữa các hư hỏng về khung vỏ

Đặc điểm tình hình xu hướng phát triển của nền kinh tế toàn cầu hiện nay, sẽ là không đủ nếu sinh viên tốt nghiệp ra trường chỉ biết hoặc hiểu về kỹ năng nghề - mà sinh viên cần phải thành thạo về thực hành đến mức phải làm được điều đó Vì lý do đó, cuốn tài liệu này bao gồm

cả phần lý thuyết và thực hành, điều này giúp cho người học dễ nắm bắt được lý thuyết, đồng thời thực hiện tốt kỹ năng về tay nghề

Trong quá trình biên soạn, chắc chắn không thể tránh khỏi thiếu sót, mong các thầy (cô), các bạn sinh viên và bạn đọc đóng góp ý kiến để cuốn giáo trình ngày càng được hoàn thiện hơn

Khoa Công Nghệ ô tô

Chương 1

1 Mô tả hệ thống treo

Hệ thống treo nối thân xe

với các bánh xe, và thực hiện các chức năng sau:

 Khi xe chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ và cản lại các rung động, các dao động và các

va đập tác dụng lên xe và mặt đường bằng phẳng, dể bảo vệ hành khách, hành lý và cải thiện tính ổn định chuyển động

 Truyền lực kéo và lực phanh sinh ra do ma sát giữa mặt đường

và các bánh xe, đến gầm và thân

xe

 Đỡ thân xe trên các cầu và đảm bảo mối liên hệ hình học chính xác giữa thân và các bánh

xe

Nó bao gồm các cụm chính sau:

 Các lò xo, làm êm dịu các va đập từ mặt đường

 Giảm chấn đẻ cải thiện tính

êm dịu chuyển động bằng cách hạn chế sự dao động tự do của các lò xo

 Thanh ổn định (thanh lắc hay thanh chống lắc) ngăn cản sự lắc ngang của xe

 Các thanh nối để giữ những cụm trên đúng vị trí và điều chỉnh

MÔ TẢ VỀ HỆ THỐNG TREO

2 Sự dao động và tính êm dịu chuyển

động

2.1 Khối lượng treo và khối lượng không

được treo

2.2 Sự dao động của khối lượng được treo

Thân xe được đỡ bởi các lò xo Khối lượng

của thân xe…, được đở bởi các lò xo gọi là khối lượng được treo Mặt khác, các bánh xe, các cầu và những chi tiết khác của ô tô cũng được đở bởi các lò xo gọi là khối lượng

không được treo

Thông thường khối lượng được treo lớn hơn thì tính êm dịu chuyển động tốt hơn, bởi vì,

do khối lượng được treo lớn hơn nên xu hướng xe bị xóc giảm đi Ngược lại, nếu khối

lượng không được treo lớn thì xe dể bị xóc

Sự dao động và sự xóc của các chi tiết được treo của xe – đặc biệt là thân xe có ảnh hưởng rất lớn đến tính êm dịu chuyển động

Sự dao động và sự xóc này có thể được phân

loại như sau:

những lò xo cứng

2.2.2 Sự lắc ngang

Khi quay vòng haykhi lái xe qua chỗ đường lồi, các lò xo ở một phía xe bị giãn ra còn phía đối diện bị nén co lại kết quả là thân xe

bị lắc theo phương ngang

2.2.3 Sự nhún

Sự nhún là sự chuyển động lên xuống của toàn bộ thân xe Sự nhún sẽ xuất hiện khi xe

gợn sóng Nó cũng dể xảy ra khi các lò xo

mềm

2.2.4 Sự xoay đứng

Sự xoay đứng là sự di chuyển của đường tâm

dọc xe sang phải hoặc sang trái quanh trọng

tâm xe Trên các đường, mà xe xảy ra sự lắc

dọc thì sự xoay đứng cũng xuất hiện

2.3 Sự dao động của khối lượng không

được treo

2.3.1.Sự dịch đứng

Sự dịch đứng là sự nhún lên xuống của bánh

xe, thường xảy ra trên những đường gợn

sóng khi xe chạy với tốc độ trung bình hay

cao

2.3.2 Sự xoay dọc

Sự xoay dọc là sự dao động lên xuống ngược

hướng nhau của các bánh xe bên phải và bên

trái, làm cho các bánh xe nảy lên khỏi mặt

đường Hiện tượng này rất dể xảy ra với

những xe hệ thống treo phụ thuộc

2.3.3 Sự uốn

Sự uốn là hiện tượng các lá nhíp có xu hướng

uốn quanh bản thân cầu xe do mo men xoắn

chủ động

 Đỡ thân xe trên các cầu và đảm bảo mối

liên hệ hình học chính xác giữa thân và

các bánh xe

 Mang đỡ trọng lượng của xe

 Thu hút và triệt tiêu chấn động do mặt

đường tạo ra, có tính làm đệm giúp hành

 Số lượng các chi tiết ít, cấu tạo đơn

giản Vì vậy bảo dưỡng đễ dàng

 Vì khối lượng không được treo lớn, nên

 Sự chuyển động của các bánh xe bên trái và bên phải có ảnh hưởng lẫn nhau, sự rung động va sự dao động dễ xãy ra hơn

BÀI 1

HỆ THỐNG TREO PHỤ THUỘC

2 Cấu tạo và hoạt động của cơ cấu treo

phụ thuộc

2.1 Hệ thống treo dùng bộ nhíp lá - Kiểu

nhíp song song

Kiểu treo này được sử dụng ở hệ thống treo

trước của các xe tải, xe buýt…, và cho treo

sau của các xe thương mại

2.1.1 Đặc điểm

 Vì bản thân nhíp cũng đóng vai trò như 1

thanh định vị cầu xe, cho nên không cần

dùng các thanh liên kết riêng biệt nữa Vì

vậy, cấu tạo của hệ thống treo đơn giãn

nhưng vẫn cứng vững

 Vì sự định vị cầu xe được thực hiên bởi

nhíp, nên rất khó sữ dung với nhíp mềm Vì

vậy, kiểu hệ thống treo này về mặt tính êm

dịu chuyển động là không tốt

 Tính êm dịu chuyển động phụ thuộc vào

nội ma sát trong các lá nhíp (*)

Mô men tăng tốc hay mô men phanh có xu

hướng gây ra sự uốn và rung động, và uốn

làm cho xe bị chúi mũi hay bị xệ phía sau

nhíp, trong đó có lá nhíp cái dài nhất, các lá

còn lại ngắn dần Hai đầu lá nhíp cái được

uốn tròn thành mắt nhíp Mắt nhíp trước gắn

vào giá treo trước nhờ bulon và ống lót cao

su Ống lót cao su có hai công dụng:

 Thu hút chấn động và không cho bộ lá nhíp

chạm vào khung xe

 Cho phép mắt nhíp có thể xoay đu đưa

trong lúc bộ lá nhíp duỗi thẳng hay uốn cong

 Mắt sau của lá nhíp gắn vào giá treo di

động của khung xe

Hình sau giới thiệu hệ thống treo phụ thuộc:

 Hoạt động:

 Khi bánh xe leo lên mô đất hay sụp ổ gà, bộ

lá nhíp sẽ co, duỗi, thay đổi chiều dài, giá

treo di động sẽ đáp ứng được sự thay đổi này

 Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho các lá cọ

vào nhau, và ma sát sinh ra bởi sự cọ xát sẽ

nhanh chóng dập tắt sự dao động của nhíp

Ma sát này gọi là nội ma sát nhíp, và là một

trong những ưu điểm lớn nhất của nhíp Tuy

nhiên Ma sát này cũng làm giảm tính êm dịu

chuyển động, do nó ngăn cản việc nhíp bị

uốn dễ dàng

 Vì vậy nhíp được dùng chủ yếu ở xe

thương mại

THAM KHẢO:

NHÍP

- Nhíp được làm từ các lá thép cong, gọi là lá nhíp, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn đến dài Cụm

lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bulon định tâm hay đinh tán Để giữ các lá nhíp không trược

ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp kẹp ở một vài điểm trên cụm lá nhíp

- Lá nhíp dài nhất gọi là lá nhíp chính, cả 2 đầu được uốn cong tạo thành các mắt nhíp

- Nhìn chung, lá nhíp dài hơn thì mềm hơn Nhíp nhiều lá thì chịu được tải trọng lớn hơn, nhưng mặt khác nhíp sẽ trở nên cứng hơn, và tính êm dịu chuyển động sẽ kém hơn

- Độ cong mỗi lá nhíp được gọi là “độ võng” Lá nhíp ngắn hơn thì có độ võng lớn hơn, độ cong tổng của nhíp được gọi là “camber”

NHÍP PHỤ

Nhíp phụ được sử dụng ở xe tải và nhiều xe khác mà có sự thay đổi lớn về tải trọng Nhíp phụ được gắn phía trên nhíp chính Khi tải nhẹ, chỉ nhíp chính làm việc, nhưng khi tải vượt quá giá trị xác định, cả nhíp chính và nhíp phụ cùng tham gia làm việc

Mắt lắp nhíp Các lá nhíp ghép vào nhau

Quang treo nhíp Kẹp lá nhíp

Độ võng

camber

Nhíp phụ

Nhíp chính

2.2 Hệ thống treo dùng lò xo xoắn

2.2.1 Kiểu đòn dẫn với thanh ngang-kiểu

đòn kéo với thanh ngang

Kiểu hệ thống treo này được dùng cho hệ

thống treo trước và sau của xe Land Cruiser

serri 80

a Đặc điểm

Trong kiểu này, sự định vị cầu, được thực

hiện nhíp ở kiểu nhíp song song đã trình bày

trước đây được thay thế bằng các đòn dẫn

hay đòn kéo và một thanh điều khiển ngang

Kiểu này ưu việt hơn dùng nhíp ở những

điểm sau:

 Vì có thể dùng lò xo có độ cứng nhỏ hơn

nên tính êm dịu chuyển động tốt

 Vì độ cứng đòn kéo cao nên “sự uốn” khó

xảy ra

b Cấu tạo và hoạt động

2.2.2 Kiểu 4 thanh

Kiểu này được sử dụng ở hệ thống treo sau

Nó tạo ra tính êm dịu chuyển động tốt nhất

so với tất cả các loại hệ thống treo phụ thuộc khác

b Cấu tạo và hoạt động

2.3 Hệ thống treo kiểu Macpherson-Strut

Ngày nay, kiểu kết cấu này được dùng nhiều

Cột chống được kết cấu bằng bộ giảm xóc

liên kết với lò xo xoắn thành một khối thống

nhất gọi là bộ giảm xóc Macpherson-Strut

Hình sau giới thiệu kiểu giảm xóc này trang

bị trên ô tô Volkswagen

 Kiểu đòn kéo với dầm

xoắn-Macpherson-Strut

Kiểu này chủ yếu được dùng ở hệ thống treo sau của xe FF (động cơ đặt trước, cầu trước chủ động) loại nhỏ và có cấu tạo gồm: Đòn treo và thanh ổn định được hàn với một dầm xoắn

Do cấu tạo đơn giản và kích thước nhỏ gọn, khối lượng không được treo có thể giảm để tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn Mặt khác, nó cũng cho phép tạo ra một khoang hành lý rộng hơn

Khi xãy ra lắc ngang, chẳng hạn khi quay vòng và trên các đường xóc, thanh ổn định xoắn với dầm cầu Kết quả la sự xoắn sẽ giảm do tác động của thanh ổn định, vì vậy đảm bảo được sự ổn định của xe

THỰC HÀNH

Quy trình tháo, lắp-kiểm tra-sửa

chữa cơ cấu treo phụ thuộc (nhíp xe)

hệ thống treo sau của xe Latvya

I Mục tiêu:

- Tháo và lắp được hệ thống treo phụ thuộc

- Xác định được công dụng của từng chi tiết,

từng bộ phận của hệ thống

- Bảo trì sửa chữa đúng phương pháp để nâng

cao hiệu quả sử dụng của hệ thống treo

- Kiểm tra và sửa chữa được các hư hỏng của

hệ thống treo phụ thuộc

II Yêu cầu:

Học viên phải biết được kỹ thuật của hệ

thống treo, biết được tổng quát về cấu tạo,

nguyên lý hoạt động của hệ thống treo xe loại

- Mỡ bôi trơn, dầu bôi trơn, dầu giảm chấn và

dung dịch rửa, Giẻ sạch

IV Phương pháp thực hành:

1 Tháo nhíp từ trên xe xuống:

a Quan sát kiểm tra không gian vị trí làm

việc

b Thực hiện nâng xe lên và chặn đỡ thân xe

c Tháo 6 bulon bắt bánh xe, tháo bánh xe

d Tháo ống dầu phanh

- Tháo bulon nối và 2 đệm, tháo ống dầu phanh ra khỏi càng phanh

- xả dầu phanh vào thùng đựng dầu

- Tháo kẹp khỏi ống dầu phanh

- Kéo ống dầu phanh ra khỏi giá đỡ

e Tháo cụm hệ thống phanh

f Tháo 4 đai ốc của 2 đôi đai ốc chữ U ( ở cả

2 bên) bắt cầu sau xe vào nhíp

g Tháo cụm cầu sau xuống khỏi xe

h Tháo các bulon bắt các quang treo nhíp

i Đưa nhíp xuống khỏi xe

k Lấy bộ cùm nhíp cùm nhíp lại và tháo bulon giữa, các nẹp và tháo các lá nhíp ra khỏi nhíp

2 Kiểm tra hư hỏng và sửa chữa:

- Kiểm tra các quang nhíp

- Kiểm tra cụm cao su trong các quang nhíp

- Kiểm tra các lá nhíp

- Kiểm tra chốt, bạc nhíp

- Kiểm tra các giá đỡ, các vấu cao su

- Làm sạch và bơm mỡ bôi trơn

3 Lắp cơ cấu treo phụ thuộc:

Thực hiện ngược lại các bước tháo, bôi trơn các nhíp lá bằng than mỡ graphic

4 Kết thúc thực hành, sắp xếp vật tư – đồ dùng, vệ sinh vị trí làm việc

1 Nhiệm vụ - phân loại – đặc điểm

a Nhiệm vụ:

Hệ thống treo có các công dụng sau đây:

 Đỡ thân xe trên các cơ cấu treo và đảm bảo

mối liên hệ hình học chính xác giữa thân và

các bánh xe

 Mang đỡ trọng lượng của đầu xe

 Thu hút và triệt tiêu chấn động do mặt

đường tạo ra, có tính làm đệm giúp hành

khách và hàng hóa không bị xóc

 Bảo đảm việc lái xe an toàn và duy trì tính

song hành của hai bánh xe dẫn động

 Ổn định việc kiểm soát tay lái trong trường

Cũng có rất nhiều kiểu treo độc lập:

- Kiểu thanh giằng Macpherson

- Kiểu hình thang với chạc kép

- Kiểu chạc xiên

- Kiểu treo bằng thanh xoắn

c Đặc điểm:

Hệ thống treo độc lập có các đăc điểm sau:

 Khối lượng không được treo nhỏ, và đặc

tính bám đường của các bánh xe tốt Vì vậy

êm dịu cuyển động và tính ổn định tốt

 Trong hệ thống treo độc lập, các lò xo chỉ

đở thân xe; no không có tác dụng định vị các

bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên

 Cấu tạo phức tạp hơn

 Khoảng cách bánh xe va các góc đặt bánh

xe thay đổi cùng với sự chuyển động lên xuống của các bánh xe

 Nhiều kiểu xen được trang bị thanh ổn định

để giảm sự lắc ngang khi quay vòng và cải thiện tính ổn định và tính năng khác

BÀI 2

HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP

2 Cấu tạo và hoạt động của cơ cấu treo

độc lập

2.1 Kiểu thanh giằng Macpherson

2.1.1 Đặc điểm

 Cấu tạo tương đối đơn giản

 Do ít chi tiết nên nó nhẹ, vì vậy có thể giảm

khối lượng 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 đở hệ thống

treo là lớn, nên có sự thay nhỏ của góc đặt

bánh trước do lỗi lắp hay do lỗi chế tạo chi

tiết Vì vậy, trừ độ chum, bình thường không

cần thiết điều chỉnh các góc đặt bánh xe

2.1.2 Cấu tạo và hoạt động

Trong kiểu treo này không có tồn tại tay đòn

trên, phần trên của cơ cấu treo xe

Macpherson tựa lên giá đỡ của thân trước

thân xe Bộ phận cột chống Macpherson gồm

một lò xo xoắn ráp chung với một bộ giảm

xóc Tay đòn dưới xoay bản lề tại hai điểm

tựa của sườn xe Đầu ngoài của tay đòn dưới

gắn phần dưới của cột chống strut Cột chống

mang đỡ ngỗng quay Khi các bánh xe trước

leo lên mô đất hay sụp ổ gà trên mặt đường,

lò xo xoắn sẽ co ngắn hay giãn dài cho phép

 Bộ giảm xóc được ráp lồng vào trong lò xo

2.2.2 Cấu tạo và hoạt động

Lò xo xoắn được lắp ráp giữa tay đòn dưới

gắn xoay bản lề nơi khung xe và khung xe, nghĩa là tay đòn này có thể nhún lên xuống Đầu ngoài của các tay đòn có khớp nối hình cầu để lắp đỡ ngõng quay của bánh xe dẫn hướng

Hình sau giới thiệu hoạt động của hệ thống treo hai bánh xe trước Nó cho phép bánh xe trước nhún nhảy trên mặt đường gồ ghề Khi leo mô đất, bánh xe trước bị nâng lên như nét

vẽ đứt quãng trên hình, lúc này cả hai tay đòn trên và dưới đều xoay lên Động tác này làm

co nén lò xo xoắn đặt giữa tay đòn dưới và khung xe

Khi bánh xe trước sụp ổ gà, nó bị rơi xuống, các tay đòn xoay xuống cho phép lò xo dãn dài, ta thấy bánh xe trước nhún nhảy đáng kể trong lúc khung và thân xe bi va xóc không đáng kể

Tay đòn dưới và tay đòn trên có dạng chữ A nên được gọi là tay đòn dạng A với 2 điểm tựa bản lề trên khung xe Kết cấu bản lề này giúp cho chúng lẫn bánh xe trước không thể dịch tới dịch lui mà chỉ có thể nhún nhảy lên xuống ổn định Trên một vài loại ô tô tay đòn dưới chỉ gắn xoay bản lề tại một điểm duy nhất của khung xe Với kiểu kết cấu này phải

có thêm đòn thăng bằng(strut) Đòn này nối

Công dụng của đòn thăng bằng là giữ cho tay

đòn trên dưới dịch chuyển dọc trước sau

trong lúc thắng xe, nó còn bảo đảm việc ổn

định đầu xe khi các bánh xe leo mô đất hay

sụp ổ gà trên mặt đường xấu

2.3 Kiểu hình thang và chạc kép

Kiểu này được dùng phổ biến ở hệ thống treo trước của xe tải nhỏ, hệ thống treo trước và sau của xe du lịch

2.3.1 Đặc điểm

Ở kiểu này, các bánh xe nối với thân xe nhờ các đòn dưới và đòn trên.Kết cấu hình học của hệ thống treo có thể được thiết kế như mong muốn

theo chiều dài của đòn dưới và đòn trên và góc nối chúng

Ví dụ: Nếu đòn dưới và đòn trên song song

và có chiều dài bằng nhau, thì khoảng cách giữa các bánh xe dao động còn góc camber không dổi khi bánh xe nhún lên hay nhún xuống Tuy nhiên, mặc dù bản thân góc camber không đổi nhưng góc camber của lốp – đường của bánh xe ngoài sẽ trở nên dương

do sự nghiêng khi quay vòng Vì vậy nó không thể dạt được tính năng quay vòng hoàn hảo, thêm vào đó sự thay đổi khoảng cách bánh xe sẽ gây ra sự monfloops nhanh

Vì vậy, thông thường người ta thiết kế đòn trên ngắn hơn đòn dưới nên góc camber sẽ thay đổi còn khoảng cách bánh xe không đổi khi xe nhún Do góc camber trở nên âm khi

xe nhún, góc camber của bánh xe ngoài cũng trở nên âm khi quay vòng cũng như khi xe nhún Kết quả là sự dao động của góc camber lốp – đường sẽ không bị dương, nên tính quay vòng sẽ được cải thiện Hơn nữa, do khoảng cách của bánh xe không dao động, sự mòn lốp nhanh do sự thay đổi khoảng cách bánh xe sẽ bị hạn chế