Bài thuyết trình: Hệ thống Air Suspension Level Control trên xe BMW X5

Bài thuyết trình: Hệ thống Air Suspension Level Control trên xe BMW X5 gồm các nội dung chính như: Khái quát chung về hệ thống treo khí trên xe BMW X5; Các chi tiết điện-điện tử của hệ thống; Nguyên lý hoạt động điều khiển độ cao; Ưu và nhược điểm của hệ thống;...Mời các bạn cùng tham khảo!

N I DUNG Ộ

I) Khái quát chung v  h  th ng treo khí trên xe ề ệ ốBMW X5

1) Gi i thi u t ng quát v  xeớ ệ ổ ề

BMW X5 b n xDrive 50i, trang b  đ ng c  4,4 lít V8  ả ị ộ ơ tăng áp turbin kép, công su t 400 mã l c t i vòng tua  ấ ự ạ 5.500  vòng/phút,  mô­men  xo n  c c  đ i  610  Nm  t i  ắ ự ạ ạ vòng  tua  1.750  ­  4.500  vòng/phút.  BMW  X5  2011  xDrive50i có kh  năng tăng t c lên 100 km/h t  v  trí  ả ố ừ ị

xu t phát trong vòng 5,3 giây ấ

2) Các thông s  k  thu t c a xe ố ỹ ậ ủ

Hộp số truyền động

Hộp số 6 số tự động Hãng sản xuất

BMW X5 Động cơ

Loại động cơ 4.4 lít Kiểu động cơ

V8 Dung tích xi lanh (cc)

4395cc Loại xe

SUV Thời gian tăng tốc từ 0 đến 100km/h

5,3 giây Nhiên liệu

Xăng Tiêu thụ nhiên liệu 19.3 lít - 10.8 lít/100km Kích thước, trọng lượng Dài 4851mm Rộng 1994mm Cao (mm) 1764mm

Chiều dài cơ sở (mm)

2933mm Chiều rộng cơ sở trước/sau

1660/1672mm Trọng lượng không tải (kg)

2380 kg Dung tích bình nhiên liệu (lít)

85lít Cửa, chỗ ngồi Số

5cửa , 5chỗ

•   H   th ng  treo  khí  nén  cũng  không  ph i  là ệ ố ả

m t phát minh m i, nó xu t hi n t  nh ng ộ ớ ấ ệ ừ ữnăm  1950  cùng  v i  h   th ng  treo  Mc ớ ệ ốPherson.    h   th ng  treo  khí  nén  ngỞ ệ ố ười  ta 

s  d ng nh ng g i cao su ch a khí nén thay ử ụ ữ ố ứ

vì dùng lò xo xo n, nhíp lá hay thanh xo n. ắ ắ

• Ngày nay các nhà thi t k  ôtô đã  ng d ng ế ế ứ ụ

nhi u thành t u m i c a công ngh  v t li u, ề ự ớ ủ ệ ậ ệ

k  thu t c  ­ đi n t  đ  cho ra đ i h  th ng ỹ ậ ơ ệ ử ể ờ ệ ốtreo có tính năng k  thu t tiên ti n, đó là h  ỹ ậ ế ệ

th ng treo khí nén ­ đi n t  hi n đang dùng ố ệ ử ệcho  dòng  xe  cao  c p  nh   Audi,  BMW, ấ ưLexus

• H  th ng treo khí đã đệ ố ượ ử ục s  d ng l n đ u ầ ầ

tiên trên dòng E39 c a BMW ủ

4) C u t o chung c a h  th ng  ấ ạ ủ ệ ố

5) Các v n đ  g p ph i tr ấ ề ặ ả ướ c khi 

Ø V i h  gi m ch n quá m m  h  th ng treo ớ ệ ả ấ ề ệ ố

s   t o  ra  nhi u  rung  đ ng  đàn  h i  khi  làm ẽ ạ ề ộ ồ

vi c.ệ

Ø    Ngượ ạc l i  v i h   quá c ng s  làm cho xe ớ ệ ứ ẽ

b  xóc m nh.ị ạ

Ø    S  dung hoà gi a hai đ c đi m trên chính ự ữ ặ ể

là  ý  tưởng   đ   các  nhà  thi t  k   đ a  ra  h  ể ế ế ư ệ

th ng treo khí nén ­ đi n t ố ệ ử

6) S  c n thi t ph i trang b  h   ự ầ ế ả ị ệ

ph ng, xe thẳ ường ch u t i tr ng dao đ ng do ị ả ọ ộ

b  m t đề ặ ường m p mô sinh ra. ấ

Ø     Nh ng dao  đ ng này  nh hữ ộ ả ưởng x u t i ấ ớ

tu i th  c a xe và đ c bi t là gây c m giác ổ ọ ủ ặ ệ ảkhông tho i mái đ i v i ngả ố ớ ười ng i trong xe. ồ

Ø       N u  con  ngế ười  ph i  ch u  đ ng  lâu  trong ả ị ựmôi trường dao đ ng c a ôtô s  m c nh ng ộ ủ ẽ ắ ữ

b nh v  th n kinh và não.ệ ề ầ

II) C u tao c a h  th ng trên xe ấ ủ ệ ố

1.1) Các chi ti t c a h  th ngế ủ ệ ố

1 3 H  th ng treo khí nén 2  ệ ố trục  :

CHỈ DẪN GIẢI THÍCH CHỈ DẪN GIẢI THÍCH

1 Bộ cung cấp khí (LVA) 6 Giảm xóc trước (dạng chống)

2 Bộ tích áp 7 Bộ điều khiển (EHC)

3 Bộ van bộ tích áp 8 cảm biến độ cao sau

4 Bổ sung lượng khí 9 cảm biến độ cao trước

5 Giảm xóc khí sau

GI M CH N PHÍA TR Ả Ấ ƯỚ C

REAR SHOCK: GI M CH N PHÍA SAUẢ Ấ

1 3) C u t o c a h  th ng treo khí 1  ấ ạ ủ ệ ố

1.4) Cấu tạo của hệ thống treo khí 2

2) Các chi ti t đi n ­  đi n t  c a h   ế ệ ệ ử ủ ệ

3 relay máy nén 8 Van điện từ phải (solenoid)

4 Motor điện 9 Van điện từ trái (solenoid)

5 Lọc khí

2.2. B  nén khí ộ

2.3) B  đi u khi n (EHC) ộ ề ể

2.4)  C u t o gi m xóc ấ ạ ả

1. Lò xo phụ

2.  ng khí Ố

3. Gi m xóc ả

2 5) C u t o gi m xóc ấ ạ ả

2.6) B  van b  tích áp ộ ộ

CHỈ DẪN GIẢI THÍCH CHỈ DẪN GIẢI THÍCH

1 Bơm tích áp 6 Van bộ tích áp

2 Cảm biến áp suất 7 Đầu nối ống dẫn khí

3 ống nối từ bộ van tới bộ tích

áp

2.7)  C M BI N Đ  CAO Ả Ế Ộ

2.8) Nút điều khiển

Nút b m đi u khi n trên dòng E53 v i treo khí ấ ề ể ớ

02 tr c. Lái xe có th  cài đ t chi u cao xe   3 ụ ể ặ ề ở

ch  đ  khác nhauế ộ

+ đường x u (+25 mm), khe h  so v i m t đ t ấ ở ớ ặ ấcao

+ Tiêu chu n, đ  cao bình thẩ ộ ường

+ Đường d n (+35 mm), cho đẫ ường vào, ra, t i ả

và không t i.ả

2.10) BẢNG ĐIỀU KHIỂNBộ điều khiển Nguyên nhân Biển báo hiệu Tin điều khiển

kiểm tra

Thông tin bảng điều khiển

EHC Hỏng điện hoặc

mất chức năng,

Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao

Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Khoảng sáng gầm

và chế độ lái.

Có thể kiểm tra sớm bằng dịch vụ BMW.

EHC Hỏng hệ thống

cảm biến điều khiển độ cao

Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao

Hỏng hệ thống cảm biến điều khiển độ cao Có thể giảm chế độ lái.có vấn đề được kiểm tra bởi dv BMW

III.1)Nguyên lý ho t đ ng  ạ ộ

đi u khi n đ  cao ề ể ộ

Lái xe có th  cài đ  cao xe    ể ộ ở

nhau đ ượ ự c l a ch n b i  ọ ở

núm đi u ch nh. Đèn báo trên  ề ỉ táp lô phát sáng cho th y ch   ấ ế

đ  hi n t i đ ộ ệ ạ ượ c cài đ t ặ

III.2) Nguyên lý c a h  th ng treo khí 1  B  cung c p khí ộ ấ ủ B  nén khí ộ ệ ố Kh i van đi n t ố tr cệ ừụ

Khi b t khóa, đi u ch nh ch  đ  tăng áp ho c ậ ề ỉ ế ộ ặ

di chuy n qua để ường đèo núi, các c m bi n s  ả ế ẽ

nh n  tín  h u  g i  v   ECU  đi u  khi n  môt  ậ ệ ử ề ề ể ơ

đi n ho t đ ng kéo máy nén hút không khí qua ệ ạ ộ

l c  khí  t i  l c  s y  khí  qua  van  1  chi u  t i  2 ọ ớ ọ ấ ề ớsolenoild trái và ph i c a b  gi m sóc, lúc này ả ủ ộ ảsolenoild m  đ  không khí đi vào b  gi m sóc ở ể ộ ả

đ  tăng lể ượng không khí bên trong vào b  gi m ộ ảsóc k t qu  là khung xe đế ả ược nâng lên

*Quá trình gi m áp:ả

Khi  đi u  ch nh  ch   đ   gi m  áp  ho c  đi  trên ề ỉ ế ộ ả ặ

m t  đặ ường  b ng  ph ng  v i  t c  đ   cao,  các ằ ẳ ớ ố ộ

c m  bi n  s   nh n  tín  hi u  g i  v   ECU  đi u ả ế ẽ ậ ệ ử ề ềkhi n  solenoild  trái  và  ph i  c a  b   gi m  sóc ể ả ủ ộ ả

m   đ   không  khí  t   b   gi m  sóc  qua  van  x  ở ể ừ ộ ả ảqua van gi i h n thoát ra ngoài, kh i lớ ạ ố ượng khí 

 b  gi m sóc đ c đi u ch nh thông qua van 

nén gi i h n.ớ ạ

Khi xe đ ng yên ho c di chuy n bình thứ ặ ể ường, các  c m  bi n  s   nh n  tín  hi u  g i  v   ECU ả ế ẽ ậ ệ ử ề

đi u  khi n  solenoild  trái  và  ph i  s   m   đ  ề ể ả ẽ ở ểkhông khí không vào được h  th ng. Solenoild ệ ốtrái  và  ph i  m   đ   cân  b ng  áp  l c  c a  2  b  ả ở ể ằ ự ủ ộ

gi m sóc.ả

Khi xe di chuy n các c m bi n đ  cao liên t c ể ả ế ộ ụ

g i  tín  hi u  v   ECU  đ   luôn  đi u  khi n  các ử ệ ề ể ề ểsolenoild  đóng, m  đ  nâng ho c h  bi n  đ i ở ể ặ ạ ế ổ

đ  c ng hay m m cho b  gi m sóc.ộ ứ ề ộ ả

III.3.Nguyên lý của hệ thống treo khí 2 trục

Khi b t khóa, đi u ch nh ch  đ  tăng áp ho c ậ ề ỉ ế ộ ặ

di chuy n qua để ường đèo núi, các c m bi n s  ả ế ẽ

nh n  tín  hi u  g i  v   ECU  đi u  khi n  môt  ậ ệ ử ề ề ể ơ

đi n ho t đ ng kéo máy nén hút không khí qua ệ ạ ộvan 1 chi u t i l c s y khí qua van ti t l u t i ề ớ ọ ấ ế ư ớ

4  solenoild  trái  và  ph i  c a  b   gi m  sóc,  lúc ả ủ ộ ảnày  các  solenoild  c a  b   gi m  sóc  m   đ  ủ ộ ả ở ểkhông  khí  đi  vào,  van  tích  năng  áp  su t  x  ấ ảthông áp su t cao và van d n hấ ẫ ướng đóng

Khi  ch nh  ch   đ   c ng  ho c  m m  c a  b  ỉ ế ộ ứ ặ ề ủ ộ

gi m  sóc  khí,  các  c m  bi n  s   nh n  tín  hi u ả ả ế ẽ ậ ệ

g i v  ECU đi u khi n môt  đi n ho t đ ng ử ề ề ể ơ ệ ạ ộkéo máy nén hút không khí qua van m t chi u ộ ềqua  l c  khí  s y  qua  van  ti t  l u  t i  b   tích ọ ấ ế ư ớ ộnăng nh  c m bi n áp su t tích năng đóng m  ờ ả ế ấ ởsolenoild đ  cho lể ượng không khí phù h p vào ợ

b   tích  năng.  Lúc  này  các  solenoild  còn  l i ộ ạđóng

*Quá trình gi m áp:ả

Khi  ch nh  ch   đ   gi m  áp  ho c  đi  trên  m t ỉ ế ộ ả ặ ặ

đường  b ng  ph ng  v i  t c  đ   cao,  các  c m ằ ẳ ớ ố ộ ả

bi n s  nh n tín hi u g i v  ECU đi u khi n ế ẽ ậ ệ ử ề ề ểvan  thông  áp  su t  cao,  solenoild  các  b   gi m ấ ộ ảsóc m , các solenoild còn l i đóng đ  không khí ở ạ ể

t  b  gi m sóc thoát ra ngoài, các c m bi n đ  ừ ộ ả ả ế ộcao  s   liên  t c  g i  tín  hi u  v   ECU  đ   đi u ẽ ụ ử ệ ề ể ềkhi n lể ượng khí phù h p.ợ

Khi di chuy n các c m bi n s  nh n tín hi u ể ả ế ẽ ậ ệ

g i  v   ECU  đi u  khi n  solenoild  x   m   đ  ử ề ề ể ả ở ểkhông khí không đi vào h  th ng, solenoild b  ệ ố ộ

gi m  sóc  và  van  tích  năng  áp  su t  m , ả ấ ởsonenoild  b   d n  hộ ẫ ướng  và  thông  áp  su t  cao ấđóng đ  duy trì ch  đ  gi m sóc.ể ế ộ ả

Khi xe di chuy n các c m bi n đ  cao liên t c ể ả ế ộ ụ

g i  tín  hi u  v   ECU  đ   luôn  đi u  khi n  các ử ệ ề ể ề ểsolenoild  đóng, m  đ  nâng ho c h  bi n  đ i ở ể ặ ạ ế ổ

đ  c ng hay m m cho b  gi m sóc.ộ ứ ề ộ ả

IV Ưu và nhược điểm của hệ

Ø Kh   năng  đi u  ch nh  đ   c ng  c a  t ng  xi ả ề ỉ ộ ứ ủ ừ

lanh  khí  cho  phép  đáp  ng  v i  đ   nghiêng ứ ớ ộkhung xe và t c đ  xe khi vào cua, góc cua ố ộ

và góc quay vô lăng c a ngủ ười lái. 

Ø Nh   v y,  khi  xe  ch y,  đ   c ng  các  ng ư ậ ạ ộ ứ ố

gi m xóc có th  t  đ ng thay đ i sao cho c  ả ể ự ộ ổ ơ

ch  ho t đ ng c a h  th ng treo đế ạ ộ ủ ệ ố ược thích 

h p  và  hi u  qu   nh t  đ i  v i  t ng  hành ợ ệ ả ấ ố ớ ừtrình. 

Ø Thích nghi v i t i tr ng c a xe, thay đ i đ  ớ ả ọ ủ ổ ộ

cao g m xe cho phù h p v i đi u ki n hành ầ ợ ớ ề ệtrình

Ø H p  th   nh ng  rung  đ ng  nh ,  do  đó  t o ấ ụ ữ ộ ỏ ạ

tính êm d u chuy n đ ng t t h n so v i lò xo ị ể ộ ố ơ ớkim  lo i,  d   dàng  đi u  khi n  đạ ễ ề ể ược  đ   cao ộsàn xe và đ  c ng lò xo gi m ch n.ộ ứ ả ấ

u đi m:

Ø Các lò xo xo n đ ắ ượ c thay th  b ng túi khí cao su  ế ằ nên gi m b t m t ph n tr ng l ả ớ ộ ầ ọ ượ ng xe. B t đ ớ ượ c 

kh i l ố ượ ng này s  cho phép các l p xe ch u t i t t  ẽ ố ị ả ố

h n  trên  các  đi u  ki n  m t  đ ơ ề ệ ặ ườ ng  không  b ng  ằ

ph ng mà ít  nh h ẳ ả ưở ng đ n đ  cân b ng c a xe, vì  ế ộ ằ ủ

v y c m giác khi lái s  nh  nhàng và d  ch u ậ ả ẽ ẹ ễ ị

Ø  Nh ng ch  m p mô hay   gà trên m t đ ữ ỗ ấ ổ ặ ườ ng h u  ầ

nh  không  nh h ư ả ưở ng nhi u đ n ng ề ế ườ i ng i trong  ồ xe.

Nhược đi m:ể

Chi phí trang b  h  th ng r t m c ti nị ệ ố ấ ắ ề

IV) So sánh xe BMW X5 có trang bị hệ thống treo khí với các xe có trang bị

các hệ thống tương tự khác

Đ  t o tho i mái cho nh ng ngể ạ ả ữ ười ng i trong ồ

xe  khi  đi  vào  nh ng  đo n  đữ ạ ường  xóc  mà  h  ệ

th ng  treo  hi n  nay  ch a  kh c  ph c  đố ệ ư ắ ụ ược, BOSCH Coporation đã gi i thi u h  th ng treo ớ ệ ệ ố

m i  đớ ược  đi u  khi n  đi n  t   g m  có  m t ề ể ệ ử ồ ộmôt  đi n t  th ng đ ng, thi t b  khu ch đ i ơ ệ ừ ẳ ứ ế ị ế ạcông su t   m i bánh xe cùng v i m t b  đi u ấ ở ỗ ớ ộ ộ ềkhi n.ể

Mô t  đi n t  th ng đ ng đơ ệ ừ ẳ ứ ượ ắc l p đ t   m i ặ ở ỗbánh  xe,  đóng  vai  trò  k t  n i  gi a  bánh  xe  và ế ố ữkhung xe. Bên trong mô t  là nam châm đi n và ơ ệlõi  c a  cu n  dây,  khi  năng  lủ ộ ượng  đi n  đệ ược 

c p  vào  cu n  dây  mô  t   s   co  ng n  l i  ho c ấ ộ ơ ẽ ắ ạ ặgiãn dài ra đ  t o ra chuy n đ ng gi a bánh xe ể ạ ể ộ ữ

và thân xe

H  th ng treo c a Bosch đệ ố ủ ược đi u khi n nh  ề ể ờ

m t  b   đi u  khi n  độ ộ ề ể ược  nghiên  c u  trong  24 ứnăm.  B   đi u  khi n  này  độ ề ể ược  v n  hành  nh  ậ ờ

c m  bi n  đ   cung  c p  thông  tin  xung  quanh ả ế ể ấchi c  xe  và  g i  yêu  c u  t i  b   khu ch  đ i ế ử ầ ớ ộ ế ạcông su t. M c tiêu c a b  đi u khi n là phân ấ ụ ủ ộ ề ểtích tính toán và đi u khi n b  khu ch đ i tác ề ể ộ ế ạ

đ ng  vào  mô  t   đi n  t   giúp  xe  đ t  độ ơ ệ ừ ạ ược  đ  ộ

êm  d u  cao  khi  đi  vào  nh ng  nh ng  đo n ị ữ ữ ạ

đường x u.ấ

H  th ng treo tr ệ ố ướ c H  th ng treo sau ệ ố

Hệ thống treo của BOSCH bố trí phía trước sử dụng kiểu Macpherson và phía sau sử dụng loại treo độc lập với hai thanh liên kết Mô tơ điện từ sẽ đóng vai trò liên kết giữa bánh xe và thân xe, lò xo xoắn sẽ hỗ trợ tải trọng của xe, thêm vào đó hệ thống treo của BOSCH còn có giảm chấn ở mỗi bánh xe Nhờ vậy sẽ ngăn cản tác động trở lại thân xe

từ bánh xe và tạo cảm giác thoải mái cho những người ngồi bên trong.

Airmatic  ­  h   th ng  treo  b ng  khí  nén  c a ệ ố ằ ủ

Mercedes

Tính  năng  h   th ng  treo  c a  m i  lo i  xe  bao ệ ố ủ ỗ ạ

gi   cũng  là  k t  qu   dung  hoà  gi a  hai  l a ờ ế ả ữ ự

ch n:  đ   an  toàn  và  đ   êm  d u.  Mercedes  đã ọ ộ ộ ịphát  minh  ra  k t  c u  Airmatic  l p  trên  các  xe ế ấ ắ

H ng E đ i m i.ạ ờ ớ

Trong  h   th ng  treo  Airmatic,  vi c  gi m  xóc ệ ố ệ ảcho  t ng  bánh  xe  riêng  bi t  đừ ệ ược  th c  hi n ự ệkhông  ph i  b ng  lò  xo  nh   thông  thả ằ ư ường,  mà 

b ng  khí  nén.  Lằ ượng  h i  c n  thi t  s   đơ ầ ế ẽ ược nhanh  chóng  n p  ho c  x   thông  qua  các  van ạ ặ ả

đi n  t   d n  vào  m t  k t  c u  gi m  xóc  đ c ệ ừ ẫ ộ ế ấ ả ặ

Các thành ph n c a Airmatic liên h  v i nhau b i các đ ầ ủ ệ ớ ở ườ ng 

d n khí và đ ẫ ượ c n i vào b  đi n c a xe thông qua l p ti p xúc  ố ộ ệ ủ ớ ế

đa ch c năng c a h  truy n d  li u  đi n t  CAN (Controller  ứ ủ ệ ề ữ ệ ệ ử Area Network). Nh  ch c năng “Wake­up”, Airmatic đ ờ ứ ượ c kích 

ho t ngay khi m  c a xe, nh m đi u ch nh đ  cao g m xe và  ạ ở ử ằ ề ỉ ộ ầ

đ  đàn h i c a các  ng gi m xóc tr ộ ồ ủ ố ả ướ c khi xe kh i hành ở

V Kết luận

Khi  xe  ôtô  chuy n  đ ng  trên  để ộ ường  không 

b ng  ph ng,  xe  thằ ẳ ường  ch u  t i  tr ng  và  dao ị ả ọ

đ ng do b  m t độ ề ặ ường m p mô sinh ra. Do đó, ấ

s   d ng  h   th ng  treo  khí  nén  trên  xe  BMW ử ụ ệ ố

s  :ẽ

T o c m giác d  ch u cho ngạ ả ễ ị ười ng i trong xe ồNâng cao tính  n đ nh và tu i th  c a xe ổ ị ổ ọ ủ

Chi c  xe  t   đ ng  h   th p  xu ng  khi  t c  đ  ế ự ộ ạ ấ ố ố ộ

vượt quá 120km/h đ  đ m b o an toàn và kh  ể ả ả ảnăng v n hành êm ái ậ

Cho  phép  người  lái  l a  ch n  4  c p  đ   khác ự ọ ấ ộnhau,  đi u  ch nh    m c  t   đ ng  ho c  ch  ề ỉ ở ứ ự ộ ặ ủ

đ ng  n u  nh   con  độ ế ư ường  không  được  b ng ằ

ph ngẳ

  Chi  phí  đ t,  khách  hàng  ph i  tr   m t  kho n ắ ả ả ộ ảchi  phí  l n  khi  l p  đ t  h   th ng  treo  khí  nén ớ ắ ặ ệ ố

k t h p đi u khi n đi n t  ế ợ ề ể ệ ử

T  đ ng đi u ch nh v i t i tr ng c a xe, thay ự ộ ề ỉ ớ ả ọ ủ

đ i  chi u  cao  g m  xe  cho  phù  h p  v i  đi u ổ ề ầ ợ ớ ề

ki n hành trình.ệ

Có kh  năng đi u ch nh  đ  c ng c a t ng xy ả ề ỉ ộ ứ ủ ừlanh khí cho phép đáp  ng v i đ  nghiêng c a ứ ớ ộ ủkhung xe và t c đ  khi xe vào cua.ố ộ

H   th ng  treo  trệ ố ước  đây  thường  là  các  lò  xo 

xo n,  ngày  nay  đắ ược  thay  th   b ng  kh i  khí ế ằ ốcao  su  nên  gi m  b t  đả ớ ược  m t  ph n  tr ng ộ ầ ọ

lượng