SlideShare a Scribd company logo
1 of 90
Download to read offline
1
PHẦN 5 – HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỘNG
CHƯƠNG 1 - HEÄ THOÁNG TREO
Muïc tieâu:
Sau khi hoïc xong chöông naøy caùc sinh vieân coù khaû naêng:
1. Trình baøy ñöôïc coâng duïng, yeâu caàu vaø phaân loaïi heä thoáng treo.
2. Veõ ñöôïc caáu taïo caùc cô caáu höôùng cuûa heä thoáng treo.
3. Tính toaùn ñöôïc boä phaän daãn höôùng.
4. Trình baøy ñöôïc ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo.
5. Tính toaùn ñöôïc phaàn töû ñaøn hoài kim loaïi.
6. Trình baøy ñöôïc nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi giaûm chaán thuûy löïc.
7. Veõ vaø trình baøy ñöôïc ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán thuûy löïc.
8. Trình baøy ñöôïc vaán ñeà löïa choïn ñaëc tính cuûa heä thoáng treo.
9. Trình bày đặc điểm kết cấu của một số loại hệ thống treo truyền thống và hiện đại.
10. So sánh đặc điểm kết cấu của hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc.
2
MỤC LỤC
A – KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO ............................................................................................................ 3
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI ................................................................................................... 3
II. ĐẶC ĐIỀM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO........................................................................................... 5
1. CẤU TẠO CHUNG..................................................................................................................................... 5
2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CỦA HTT............................................................... 7
3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA MỐT SỐ LOẠI HỆ THỐNG TREO .............................................................23
B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO........................................................................................48
III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG CHO HỆ THỐNG TREO.....................................................48
IV. ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG TREO..................................................................................................................48
V. ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TREO..........................................................................................................67
CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................................................................90
3
A – KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO
I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI
1. Công dụng
Caùc boä phaän cuûa heä thoáng treo duøng ñeå noái khung hay thaân xe vôùi caùc caàu (baùnh xe) oâ toâ vaø
töøng boä phaän thöïc hieän caùc nhieäm vuï sau ñaây:
 Boä phaän ñaøn hoài laøm giaûm nheï caùc taûi troïng ñoäng taùc duïng töø baùnh xe leân khung, ñaûm baûo
ñoä eâm dòu caàn thieát khi di chuyeån vaø truyeàn löïc, moâmen töø ñöôøng leân khung xe.
 Boä phaän daãn höôùng ñeå truyeàn löïc doïc, ngang vaø moâmen töø ñöôøng leân khung xe. Ñoäng hoïc
cuûa boä phaän daãn höôùng xaùc ñònh tính chaát dòch chuyeån töông ñoái cuûa baùnh xe ñoái vôùi khung.
 Boä phaän giaûm chaán ñeå daäp taét caùc dao ñoäng cuûa phaàn ñöôïc treo vaø khoâng ñöôïc treo cuûa oâ
toâ.
Cöùu löïc phaùt sinh giöõa baùnh xe vaø ñöôøng coù theå goäp laïi thaønh ba phaûn löïc chính: löïc thaúng ñöùng
Z, löïc doïc X vaø löïc ngang Y (hình 1).
Hình 1 - Löïc taùc duïng leân caùc baùnh xe trong maët phaúng tieáp xuùc vôùi maët töïa
a  Caùc phaûn löïc thaønh phaàn taùc duïng töø ñöôøng leân baùnh xe; b  Löïc vaø moâmen
truyeàn töø baùnh xe leân khung
Caùc moâmen do caùc löïc X, Y, Z gaây neân moâmen MX, MY, MZ, coù theå coù giaù trò khaùc nhau ñoái
vôùi baùnh xe beân traùi hoaëc beân phaûi. Caùc chi tieát cuûa heä thoáng treo truyeàn nhöõng phaûn löïc vaø moâmen
treân leân khung. Ñöôøng maáp moâ phaùt sinh löïc ñoäng Z vaø moâmen ñoäng MX truyeàn leân thuøng xe nhôø boä
phaän ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo. Löïc doïc X, löïc ngang Y vaø caùc momen MY, MZ truyeàn qua boä phaän
daãn höôùng cuûa heä thoáng treo.
2. Yêu cầu
x
X
Y
y
Z
M2x
Z1
Y1
M1x
M2y
M2z
X2
Y2
Y1
X1
M1y
M1z
bx
bx
bx
a)
b)
Z2
Y2
4
 Ñoä voõng tónh ft (ñoä voõng sinh ra do taùc duïng cuûa taûi troïng tónh) phaûi naèm trong giôùi haïn ñuû
ñaûm baûo ñöôïc caùc taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa voû xe vaø ñoä voõng ñoäng fñ (ñoä voõng sinh ra khi oâ toâ
chuyeån ñoäng) phaûi ñuû ñeå ñaûm baûo vaän toác chuyeån ñoäng cuûa oâ toâ treân ñöôøng xaáu naèm trong giôùi haïn
cho pheùp. ÔÛ giôùi haïn naøy khoâng coù söï va ñaäp leân boä phaän haïn cheá.
 Ñoäng hoïc cuûa caùc baùnh xe daãn höôùng vaãn giöõ ñuùng khi caùc baùnh xe daãn höôùng dòch chuyeån
trong maët phaúng thaúng ñöùng (nghóa laø khoaûng caùch hai veát baùnh tröôùc vaø caùc goùc ñaët truï ñöùng vaø
baùnh daãn höôùng khoâng thay ñoåi).
 Daäp taét nhanh caùc dao ñoäng cuûa thaân xe vaø caùc baùnh xe.
 Giaûm taûi troïng ñoäng khi oâ toâ qua nhöõng ñöôøng goà gheà.
3. Phân loại
Hình 2 - Sơ đồ phân loại hệ thống treo ô tô
HỆ THỐNG
TREO
HTTphụ thuộc
HTT loại dầm xoắn
HTT loại 4 thanh nối
HTT loại lò xo nhíp (lá)
HTT khí
HTT độc lập HTT loại thanh giằng
Macpheson
HTT loại hình thang
HTT loại bán dọc
HTT cân bằng
HTT treo điều biến-điện tử
(EMS)
HTT bán chủ động
HTT chủ động
HTT điều khiển điện tử của
BOSCH
HTT với giảm xóc
MagneRide
HTT đa liên kết
HTT thông minh
5
* Theo boä phaän ñaøn hoài chia ra:
 Loaïi baèng kim loaïi (goàm coù nhíp laù, loø xo xoaén oác, thanh xoaén).
 Loaïi khí (goàm loaïi boïc baèng cao su – sôïi, loaïi boïc baèng maøng, loaïi oáng).
 Loaïi thuûy löïc (loaïi oáng).
 Loaïi cao su (goàm loaïi chòu neùn vaø loaïi chòu xoaén).
* Theo sô ñoà boä phaän daãn höôùng chia ra:
 Loaïi phuï thuoäc vôùi caàu lieàn (goàm coù loaïi rieâng, loaïi thaêng baèng).
 Loaïi ñoäc laäp vôùi caàu caét (goàm loaïi dòch chuyeån baùnh xe trong maët phaúng doïc, loaïi dòch
chuyeån baùnh xe trong maët phaúng ngang, loaïi neán vôùi baùnh xe dòch chuyeån trong maët phaúng thaúng
ñöùng).
* Theo phöông phaùp daäp taét chaán ñoäng chia ra:
 Loaïi giaûm chaán thuûy löïc (goàm loaïi taùc duïng moät chieàu vaø loaïi taùc duïng hai chieàu).
 Loaïi ma saùt cô (goàm ma saùt trong boä phaän ñaøn hoài vaø trong boä phaän daãn höôùng).
II. ĐẶC ĐIỀM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO
1. Cấu tạo chung
Cấu tạo chung của HTT gồm 4 bộ phận chính:
1. Phần tử đàn hồi (lò xo, thanh xoắn, nhíp, khí,…);
2. Bộ phận dập tắt dao động (giảm chấn thủy lực, ma sát,...);
3. Bộ phận ổn định ngang (thanh ổn định ngang,…)
4. Bộ phận dẫn hướng (thanh dẫn hướng, khớp nối,…).
a) b)
Hình 3 – Kết cấu hệ thống treo
a) Hệ thống treo ở cầu trước; b) Hệ thống treo ở cầu sau
1 – Bộ phận dẫn hướng; 2 – Phần tử đàn hồi; 3 – Bộ phận dập tắt dao động); 4 – Bộ phận ổn định
ngang
*Một số khái niệm trong hệ thống treo:
- Khối lượng được treo: là toàn bộ khối lượng thân xe được đỡ bởi hệ thống treo. Nó bao gồm: khung,
vỏ, động cơ, hệ thống truyền lực,…
6
- Khối lượng không được treo: là phần khối lượng không được đỡ bởi hệ thống treo. Bao gồm: cụm bánh
xe, cầu xe,…
Hình 4 – Khối lượng được treo và không được treo
- Sự dao động của phần được treo của ô tô:
a) Sự lắc dọc: là sự dao động lên xuống của phần trước và sau của xe quanh trọng tâm của
nó.
b) Sự lắc ngang: Khi xe quay vòng hay đi vào đường mấp mô, các lò xo ở mộ phía sẽ giãn
ra, còn phía kia bị nén co lại. Điều này làm cho xe bị lắc ngang.
c) Sự xóc nẩy: là sự dịch chuyển lên xuống của thân xe. Khi xe đi với tốc độ cao trên nền
đường gợn sóng, hiện tượng này rất dễ xảy ra.
d) Sự xoay đứng: là sự quay thân xe theo phương dọc quanh trọng tâm của xe. Trên đường
có sự lắc dọc thì sự xoay đứng này cũng xuất hiện.
Hình 5 – Các dạng dao động của phần khối lượng được treo
- Sự dao động của phần khối lượng không được treo:
a) Sự dịch đứng: là sự chuyển lên xuống của các bánh xe trên mỗi cầu xe. Điều này thường
xảy ra khi xe đi trên đường gợn sóng với tốc độ trung bình hay cao.
b) Sự xoay dọc theo cầu xe: là sự dao động lên xuống ngược hướng nhau của các bánh xe
trên mỗi cầu làm cho bánh xe nẩy lên khổi mặt đường. Thường xảy ra đối với hệ thống treo phụ thuộc.
c) Sự uốn: là hiện tượng các là nhíp có xu hướng bị uốn quanh bản thân cầu xe do mô men
xoắn chủ động (kéo hoặc phanh) truyền tới.
7
Hình 6 – Các dạng dao động của phần khối lượng không treo
- Phân tích công dụng của hệ thống treo:
a) Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng
đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe; hạn chế những chuyển động không muốn có khác của bánh xe.
b) Bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung động
và va đập mặt đường truyền lên.
c) Đảm nhận khả năng truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe. Công dụng của hệ
thống treo được thể hiện qua các phần tử của hệ thống treo:
+ Phần tử đàn hồi: làm giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung và đảm bảo độ êm
dịu cần thiết khi chuyển động.
+ Phần tử dẫn hướng: xác định tính chất dịch chuyển của các bánh xe và đảm nhận khả năng
truyền lực đầy đủ từ mặt đường tác dụng lên thân xe.
+ Phần tử giảm chấn: dập tắt dao động của ô tô khi phát sinh dao động.
+ Phần tử ổn định ngang: ngoài chức năng là phần tử đàn hồi phụ, phần tử ổn định ngang làm
tăng khả năng chống lật thân xe khi xe có sự thay đổi tải trọng trong mặt phẳng ngang, giúp xe ổn định
hơn khi rẽ cua hay chạy đường vòng.
+ Các phần tử phụ khác như vấu cao su, thanh chịu lực phụ… có tác dụng tăng cứng, hạn chế
hành trình và chịu thêm tải trọng.
2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CỦA HTT
2.1. Đặc điểm kết cấu của phần tử đàn hồi
2.1.1. Chức năng
- Có nhiệm vụ đưa vùng tần số dao động đó phù hợp vùng tần số thích hợp với người sử dụng (60-85
dao động/phút). Đảm bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết của thùng xe.
- Nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung trên các
địa hình khác nhau.
- Truyền tải trọng theo phương thẳng đứng.
- Có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.
2.1.2. Phân loại
Phần tử đàn hồi gồm 1 hoặc một số phần tử đàn hồi bằng kim loại hoặc phi kim loại gộp lại.
• Trên ô tô sử dụng phổ biến là phần tử đàn hồi bằng kim loại: nhíp, lò xo, trục xoắn (là các
thanh chịu mô men xoắn).
• Phần tử đàn hồi phi kim loại (ít sử dụng hơn): cao su, khí nén, dầu.
Đặc tính đàn hồi của treo loại này được đảm bảo nhờ tính chất đàn hồi của cao su, khí nén và
dầu.
8
Trên các ô tô hiện đại ngày càng sử dụng nhiều kết cấu đàn hồi hỗn hợp: gộp lại từ 2 hoặc một
số phần tử đàn hồi (kim loại và phi kim loaị).
Hình 7 – Sơ đồ phân loại phần tử đàn hồi
2.1.3. Yêu cầu
- Có đường đặc tính đàn hồi hợp lý, đảm bảo độ êm dịu cao
- Vật liệu phải có tính đàn hồi cao.
- Có độ bền mỏi cao.
- Có thể tích thế năng (U) lớn.
- Đơn giản trong chế tạo, bảo dưỡng, thay thế.
2.1.4. Đặc điểm kết cấu
Hình 8 – Hình dạng một số loại phần tử đàn hồi
Phần tử đàn hồi
Phần tử đàn hồi kim
loại
Lò xo xoắn
Lò xo nhíp (lá)
Lò xo thanh xoắn
Phần tử đàn hồi phi kim
Lò xo cao su
Lò xo không khí nén
Dầu
Phần tử hỗn hợp (kim
loại+phi kim loại)
Cao su +kim loại
Kim loại + Thủy + khí
9
a) Lò xo xoắn hình trụ:
- Hệ thống treo với phần tử đàn hồi là lo xo được sử dụng rộng rãi trên ô tô con, xe du lịch và ô tô
tải nhẹ.
- Đặc điểm kết cấu: chế tạo từ thanh thép có tiết diện tròn hay vuông.
- Ưu điểm: kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn do không có ma sát khi làm việc, không phải
bảo dưỡng và chăm sóc.
- Nhược điểm: không có khả năng dẫn hướng và giảm chấn. Vì vậy phải sử dụng thêm bộ giảm
chấn. Do vậy bố trí phức tạp hơn so với loại dùng nhíp lá.
- Bố trí: thường bố trí trên cầu trước độc lập hoặc cầu sau phụ thuộc.
- Đặc tính đàn hồi: đường đặc tính đàn hồi tuyến tính.
Hình 9 – Lò xo trụ
Các lò xo được làm bằng thanh thép lò xo đặc biệt. Khi đặt tải trọng lên một lò xo, toàn bộ thanh
thép bị xoắn khi lò xo co lại. Nhờ vậy năng lượng của ngoại lực được tích lại, và chấn động được giảm
bớt.
+ Lò xo phi tuyến tính
Nếu lò xo trụ được làm từ một thanh thép có đường kính đồng đều thì toàn bộ lò xo sẽ co lại
đồng đều, tỷ lệ với tải trọng. Nghĩa là, nếu sử dụng lò xo mềm thì nó không chịu được tải trọng nặng,
còn nếu sử dụng lò xo cứng thì xe chạy không êm với tải trọng nhỏ.
10
Hình 10 – Các dạng lò xo
Hình 11 – Đường đặc tính đàn hồi của lò xo
Tuy nhiên, nếu sử dụng một thanh thép có đường kính thay đổi đều, như minh hoạ trên hình sau
đây, thì hai đầu của lò xo sẽ có độ cứng thấp hơn phần giữa. Nhờ thế, khi có tải trọng nhỏ thì hai đầu
lò xo sẽ co lại và hấp thu chuyển động. Mặt khác, phần giữa của lò xo lại đủ cứng để chịu được tải
trọng nặng. Các lò xo có bước không đều, lò xo hình nón ... cũng có tác dụng như vậy.
b) Nhíp (lá):
- Nhíp được dùng phổ biến nhất vì nhíp vừa là bộ phận đàn hối, bộ phận dẫn hướng và môtô phần
làm nhiệm vụ giảm chấn.
- Đặc điểm kết cấu của phần tử đàn hối nhíp lá:
Nhíp được làm bằng một số băng thép lò xo uốn cong, được gọi là “lá nhíp”, các xếp chồng lên
nhau theo thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Các lá nhíp được lắp ghép thánh bộ bằng một bulông hoặc
tán đinh ở giữa, có bộ phận kẹp ngang để tránh khả năng xô ngang khi nhíp làm việc. Hai đầu lá dài nhất
(lá nhíp chính) được uốn cong thành vòng để lắp ghép với khung xe hoặc các kết cấu khác. Bộ nhíp
được bắt chặt với dầm cầu thông qua bu lông quang nhíp, liên kết với khung thông qua tai nhíp và quang
treo (để các lá nhíp biến dạng tự do).
11
- Ưu điểm: + Có độ bền cao, cấu tạo vững chắc, có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị
trí nên không cần sử dụng các liên kết khác.
+ Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần sử dụng
các liên kết khác.
+ Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các lá nhíp.
+ Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng. Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu
các rung động nhỏ từ mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải
trọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn.
- Nhược điểm: tính êm dịu chuyển động kém do trọng lượng nặng. Được dùng chủ yếu trên xe
tải.
- Đặc tính đàn hồi: Đường đặc tính đàn hồi của nhíp lá được coi là tuyến tính, tức là độ cứng cảu
nó ít thay đổi dưới tác dụng của tải trọng.
- Để tăng độ cứng cho nhíp có thể dùng các cách sau:
+ Dùng nhíp phụ;
+ Dùng vấy tỳ ở giữa đầu nhíp với chỗ bắt quang nhíp;
+ Bố trí nghiêng móc treo nhíp;
+ Bố trí một lá nhíp liên kết để chịu lực dọc, còn các lá nhíp khác được bố trí tự do.
Hình 12 – Cấu tạo của nhíp
+ Độ võng của nhíp:
- Tác dụng của độ võng:
Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho các lá nhíp cọ vào nhau, và ma sát xuất hiện giữa các lá nhíp
sẽ nhanh chóng làm tắt dao động của nhíp. Ma sát này được gọi là ma sát giữa các lá nhíp. Đó là một
trong những đặc tính quan trọng nhất của nhíp. Tuy nhiên, ma sát này cũng làm giảm độ chạy êm của xe,
vì nó làm cho nhíp bị giảm tính chịu uốn. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho các xe tải.
12
Khi nhíp nẩy lên, độ võng giữ cho các lá nhíp khít với nhau, ngăn không cho đất, cát... lọt vào
giữa các lá nhíp và gây mài mòn.
- Biện pháp giảm ma sát giữa các lá nhíp
Đặt các miếng đệm chống ồn vào giữa các lá nhíp, ở phần đầu lá, để chúng dễ trượt lên nhau.
Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một áp suất thích hợp khi tiếp xúc với nhau.
+ Nhíp phụ
Các xe tải và xe chịu tải trọng thay đổi mạnh cần dùng thêm nhíp phụ. Nhíp phụ được lắp trên
nhíp chính. Với tải trọng nhỏ thì chỉ nhíp chính làm việc, nhưng khi tải trọng vượt quá một trị số nào đó
thì cả hai nhíp chính và phụ đều làm việc.
Hình 13 – Cấu tạo của nhíp
Hình 14 – Sơ đồ hình học của nhíp
1 - nhíp cái; 2 - bulông định vị; 3 - đai kẹp; 4 - đệm chống ma sát
Gồm nhiều lá nhíp cong ghép lại với nhau.
Các lá nhíp thường có tiết diện hình chữ nhật, chiều ngang bằng nhau và khác nhau về chiều dài
(l).
13
Bán kính cong các lá nhíp khác nhau, phụ thuộc vào chiều dài. Bán kính cong giảm (R) khi
giảm chiều dài. Kết cấu đó nhằm:
- khi lắp ghép thành bộ, các lá nhíp ôm sát vào nhau;
- do có độ cong khác nhau nên lá nhíp cái (1) được giảm tải (và tạo ứng suất sơ bộ,
ngược với chiều ưs khi làm biến dạng).
Để định vị các lá nhíp với nhau, thường sử dụng các kết cấu:
+ bu lông bắt xuyên qua ở phần giữa các lá nhíp (hay áp dụng nhất);
+ dập ngay giữa các lá nhíp 1 hoặc 2 vấu định vị.
Sử dụng đai kẹp (3) để các lá nhíp không bị xô lệch ngang và để truyền tải trọng từ lá
nhíp cái (1) cho các lá nhíp khác khi nhíp bị uốn cong xuống (hoặc giảm tải cho nó khi bị uốn
ngược lại).
Lá nhíp cái thường có chiều dài lớn nhất (và cũng dày nhất).
Bộ nhíp được bắt vào khung xe nhờ 2 đầu uốn cong của lá nhíp cái.
Hình dạng 2 đầu nhíp cái phụ thuộc cách gá kẹp bộ nhíp:
- nó có thể là phẳng, uốn cong góc 900
;
- guộn theo hình dạng tai bắt bộ nhíp vào khung xe.
Trước khi lắp ráp thành bộ: bôi lên trên bề mặt các lá nhíp một lớp mỡ chì để chống rỉ và để
giảm ma sát giữa các lá nhíp khi làm việc.
Với các bộ nhíp ô tô du lịch:
- Để giảm ma sát giữa các lá nhíp: đặt các miếng đệm (4) bằng vật liệu phi kim loại chống ma
sát, (chất dẻo, gỗ lát mỏng, các miếng phíp) theo suốt chiều dài nhíp, hoặc ở 2 đầu.
- Để giữ mỡ bôi trơn trong các lá nhíp và để chống bụi bẩn, đôi khi còn sử dụng cách bao bọc cả
bộ nhíp.
Hai đầu bộ nhíp nối bản lề với khung xe. Đầu trước thường dùng chốt; đầu phía sau là gối tựa di
trượt (phù hợp với cách bố trí cơ cấu lái).
Với cách lắp ghép như vậy, chiều dài các lá nhíp có thể thay đổi trong quá trình làm việc.
Để gá kẹp bộ nhíp vào khung xe, sử dụng khớp bản lề các kiểu:
- gối tựa phẳng;
- gối tựa có ren,
- gối tựa cao su-kim loại hoặc gối cao su.
Ưu điểm chính của nhíp: đồng thời đảm nhận được 2 chức năng: vừa là phần tử đàn hồi vừa là
phần tử hướng của treo.
Nhíp thường sử dụng ở treo phụ thuộc và đặt dọc xe.
14
Hình 15 - Sơ đồ hình học của nhíp với sự thay đổi độ cứng
c) Lò xo thanh xoắn: Là thanh thép đàn hồi chịu tác dụng của mômen xoắn.
- Đặc điểm: Sử dụng tính đàn hồi xoắn của thanh thép chống lại sự xoắn, cấu tạo đơn giản, tính
êm dịu tốt. Được sử dụng trên xe tải.
- Kết cấu: Trục xoắn có thể là trục có tiết diện tròn, đặc hoặc ghép từ các thanh tròn hoặc từ các
thanh dẻo tiết diện chữ nhật. Các đầu trúc xoắn có dạng then hoa hoặc lục giác.
Một đầu trục xoắn lắp vào khung hoặc thùng xe; đầu kia nối tới cánh tay đòn hệ thống treo.
Độ đàn hồi của liên kết bánh xe – khung xe nhờ trục xoắn.
Hình 16 – Sơ đồ hình học của lò xo thanh xoắn
Hình 17 – Lò xo thanh xoắn
- Ưu nhược điểm:
+ Nhờ tỷ lệ hấp thu năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn so với các loại lò xo khác
nên hệ thống treo có thể nhẹ hơn.
+Kết cấu của hệ thống treo đơn giản.
+Thanh xoắn cũng được sử dụng để làm thanh ổn định.
+Cũng giống như lò xo xoắn, trục xoắn cần có thêm phần tử hướng và phần tử dập tắt dao động.
- Đặc tính đàn hồi: tuyến tính với góc xoắn.
15
d) Lò xo cao su
- Chức năng là tăng cứng và hạn chế hành trình của hệ thống treo.
- Đặc điểm: Các lò xo cao su hấp thu dao động thông qua nội ma sát phát sinh khi chúng bị một
ngoại lực làm biến dạng.
- Ưu điểm:
+ Có thể chế tạo theo hình dáng bất kỳ;
+ Chúng không phát tiếng ồn khi làm việc;
+Có độ bền cao, không phải bảo dưỡng, sửa chữa;
+ Khả năng hấp thụ năng lượng tốt;
+ Trọng lượng nhỏ và có đặc tính đàn hồi phi tuyến.
- Nhược điểm:
+ Có sự biến chất ảnh hưởng đến đặc tính đàn hồi khi nhiệt độ thay đổi;
+ Sự biến dạng dư lớn;
+ Không thích hợp để dùng cho tải trọng nặng.
Hình 18 – Lò xo cao su
e) Lò xo không khí nén
- Kiểu khí nén được sử dụng nhiều trên xe tải, trên một số xe con hạng sang.
- Đặc điểm kết cấu: Lò xo không khí sử dụng đặc tính đàn hồi của không khí khi bị nén.
+ Những lò xo này rất mềm khi xe chưa có tải, nhưng hệ số lò xo có thể tăng lên khi tăng tải nhờ
tăng áp suất trong xy lanh. Đặc tính này giúp cho xe chạy êm cả khi tải nhẹ cũng như khi đầy tải.
+ Chiều cao của xe có thể giữ không đổi ngay cả khi tải trọng thay đổi, bằng cách điều chỉnh áp
suất không khí.
Tuy nhiên, hệ thống treo dùng lò xo không khí cần phải có trang bị điều chỉnh áp suất không khí
và máy nén khí... nên hệ thống treo sẽ phức tạp. Hiện nay, hệ thống treo khí điều biến điện tử, cũng được
sử dụng trong một số kiểu xe.
16
Hình 19 – Sơ đồ hình học của khí nén
Tính chất đàn hồi của hệ thống treo được đảm bảo nhờ nén không khí.
Trong các hệ thống treo ô tô hiện đại hay sử dụng nhất là loại bình tròn kép làm phần tử đàn hồi.
Bình gồm thân 8, các đai 6, 7 và bu lông kẹp chặt 5. Phần thân thường bằng vải cao su 2 lớp. Lớp
cốt vải có thể bằng sợi caprông, sợi ni long. Bề mặt phía trong bình phủ lớp cao su chống lọt khí. Mặt
ngoài phủ lớp cao su chịu xăng-dầu-mỡ. Để tăng độ cứng vững cho bình, bên trong nó còn đặt các sợi
kim loại (“tanh”) như ở lốp. Đai 6 và bulong 5 để gá lắp bình. Đai 7 để phân chia bình thành 2 ngăn và
cũng là để giảm đường kính của bình. Bình có thể chịu tải trọng cỡ 2-3 tấn khi pkk trong bình là 0,3-0,5
Mpa;
Sử dụng phổ biến ở treo ô tô tải, xe buýt, rơmoóc và bán rơmoóc.
- Ưu điểm: + Có khả năng tự động thay đổi độ cứng của hệ thống treo;
+ Không có ma sát trong các phần tử đàn hồi, trọng lượng của phần tử đàn hồi nhỏ.
- Nhược điểm: + Không có khả năng dẫn hướng;
+ Hệ thống điều khiển phức tạp.
f)Phần tử đàn hồi kiểu thủy khí
- Bộ phận đàn hồi kiểu thủy khí dùng kết hợp chức năng giữa bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn
tạo điều kiện để điều chỉnh chiều cao và trọng tâm xe tự động.
Hình 20 - Hệ thống treo thủy – khí
1- Bình chứa dầu; 2- Bơm dầu; 3- tích năng; 4- Bộ điều chỉnh; 5,6- Phần tử đàn hồi và dập tắt dao
động; 8- Hệ thống van
17
Gồm từ 2 hoặc một số phần tử đàn hồi kim loại và phi kim loại. Dầu từ 1 được bơm 2 tăng áp
đưa đến bình tích năng 3. Trong bình tích năng, dầu được nạp vào khoang dưới màng ngăn. Khoang trên
màng ngăn là khí nén (không khí hoặc nitơ, có pkn).
pkn trong 3 được duy trì ở 1 giới hạn xác định: khi pkn> [pđm], dầu sẽ hồi về bình 1 qua van giảm
áp.
Từ 3, dầu bộ điều chỉnh 4 của các bánh xe bên phải và bên trái để duy trì ổn định chiều cao
thùng xe. Từ 4, dầu nạp vào 5 (bộ phận ghép phần tử đàn hồi và cơ cấu dập tắt dao động của hệ thống
treo).
Trong phần tử này: phần không gian giữa piston 6 và màng ngăn 7 chứa đầy dầu, không gian trên
màng ngăn là khí nén (khí nén là chất để đảm bảo tính chất đàn hồi của hệ thống treo; dầu để truyền tải
trọng pháp tuyến).
Khi thay đổi pdầu nạp vào dưới màng, pkn sẽ bị thay đổi, => sẽ làm thay đổi độ cứng của hệ thống
treo. Vỏ phần tử đàn hồi bắt chặt vào khung xe. Piston nối với tay đòn của treo. Khi dao động, dầu sẽ
lưu thông qua hệ thống van 8 và bị cản trở, sinh công ma sát để triệt tiêu năng lượng dao động giữa
thùng - khung xe.
Hình 21 – Sơ đồ nguyên lý hoạt động của lò xo kiểu thủy khí
18
2.2. Đặc điểm kết cấu của bộ phận dập tắt dao động
- Bộ phận dập tắt dao động trong hệ thống treo có thể là giảm chấn thủy lực, hoặc là ma sát trong
các phần tử.
* Chức năng:
- Để dập tắt dao động phát sinh trong quá trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe trong các
địa hình khác nhau một cách nhanh chống.
Bằng cách biến cơ năng (do các khối lượng dao động) thành nhiệt năng (ma sát trong dầu khi lưu
thông qua các van_lỗ tiết lưu) tỏa ra môi trường khi dao động.
- Đảm bảo sự bám dính giữa bánh xe với mặt đường tốt.
* Yêu cầu:
-Ñaûm baûo giaûm trò soá vaø söï thay ñoåi ñöôøng ñaët tính cuûa caùc dao ñoäng. Ñaët bieät laø:
+ Daäp taét caøng nhanh caùc dao ñoäng neáu taàn soá dao ñoäng caøng lôùn. Muïc ñích ñeå traùnh cho thuøng
xe khoûi bò laéc qua khi qua ñöôøng maáp moâ lôùn.
+ Daäp taét chaäm caùc dao ñoäng neáu oâ toâ chaïy treân ñöôøng ít maáp moâ (ñoä loài loõm cuûa ñöôøng caøng
nhoû vaø caøng daøy).
+ Haïn cheá caùc löïc truyeàn qua giaûm chaán leân thuøng xe.
- Laøm vieäc oån ñònh khi oâ toâ chuyeån ñoäng trong caùc ñieàu kieän ñöôøng xaù khaùc nhau vaø nhieät ñoä
khoâng khí khaùc nhau.
- Coù tuoåi thoï cao.
- Troïng löôïng vaø kích thöôùc nhoû, giaù thaønh haï.
19
* Phân loại:
Hình 22 – Sơ đồ phân loại bộ phận dập tắt dao động
Bộ phận dập tắt dao động
Giảm chấn
Phân loại theo hoạt động:
Giảm chấn tác dụng một
chiều và hai chiều
Phân loại theo cấu tạo:
Giảm chấn loại ống đơn và
ống kép
Theo môi chất làm việc:
Giảm chấn thủy lực (dầu)
và giảm chấn thủy khí
(dầu+khí Nitơ)
Theo đặc điểm kết cấu:
Giảm chấn đòn và giảm chấn
thủy lực
Ma sát trong các phần tử
20
Ngöôøi ta phaân bieät giaûm chaán theo hai ñaëc ñieåm sau:
-Theo quan heä giöõa heä soá caûn Kn trong haønh trình neùn (luùc baùnh xe tieán ñeán gaàn khung) vaø heä
soá caûn Kt trong haønh trình traû (luùc baùnh xe ñi xa khung):
Theo ñaëc ñieåm naøy giaûm chaán thuyû löïc ñöôïc chia thaønh loaïi taùc duïng hai chieàu coù ñöôøng ñaët
tính ñoái xöùng (Kn=Kt) vaø ñöôøng ñaëc tính khoâng ñoái xöùng (Kn < Kt) vaø loaïi taùc duïng moät chieàu Kn0.
-Theo keát caáu chia thaønh: giaûm chaán ñoøn vaø giaûm chaán oáng.
* Theo ñaëc ñieåm beân trong cuûa giaûm chaán chia thaønh:
Loaïi coù van giaûm taûi vaø loaïi khoâng coù van giaûm taûi.
Phoå bieán nhaát hieän nay laø loaïi giaûm chaán hai chieàu coù ñöôøng ñaëc tính khoâng ñoái xöùng vaø coù
van giaûm taûi. Tröôøng hôïp naøy löïc caûn giaûm chaán trong haønh trình neùn taêng chaäm hôn trong haønh
trình traû.
Trong caùc giaûm chaán hieän nay Kt = (25)Kn. Ñoä loài loõm cuûa ñöôøng caøng nhoû vaø caøng daøy (ñoä
loài khoâng cao vaø loõm khoâng saâu ) thì heä soá Kt vaø Kn caøng phaûi khaùc nhau.
Khi baùnh xe qua choå loài (hình 7.29) thì vaän toác khoái löôïng khoâng ñöôïc treo seõ lôùn (tröø phaàn töû
ñaøn hoài ra) löïc truyeàn qua giaûm chaán seõ lôùn.
Coù theå giaûm löïc naøy baèng caùch haï thaáp heä soá Kn. Khi oâtoâ qua choã loõm thì va ñaäp truyeàn leân
baùnh xe ít hôn ñi qua choã loài.
21
Treân caùc ñöôøng coù ñoä loài vaø loõm daøi vaø ñöôøng löôïn giöõa choã loài vôùi choã loõm töông ñoái eâm dòu
thì khoâng caàn coù Kt vaø Kn thaät khaùc nhau. Vì khi oâ toâ qua choã loõm coù theå laøm baùnh xe khoâng tieáp
xuùc vôùi ñöôøng.
* Đặc điểm kết cấu:
Hình 23 - Kết cấu của giảm chấn thủy lực
Cấu tạo chung của giảm chấn thủy lực gồm các bộ phận chính sau:
+ Cần píttông 6;
+ Píttông 7;
+ Van giảm tải 3, 4;
+ Dầu thủy lực 5;
+ Vỏ của giảm chấn 2;
+ Đệm làm kín 1.
22
Hình 24 – Sơ đồ kết cấu của giảm chấn
1 – Tai mấu trên; 2 – Vỏ bảo vệ; 3 – Thanh trượt; 4 – Xilanh; 5 – Piston với các van nén và
giãn; 6 – Tai mấu dưới; 7 – Cần đàn hồi; 8 – Thân ô tô
2.3. Đặc điểm kết cấu của bộ phận dẫn hướng
* Chức năng:
- Truyền lực và mô men giữa bánh xe và thùng xe cho khung xe;
- Xác định đặc tính chuyển vị tương đối của bánh xe với khung xe.
2.4. Đặc điểm kết cấu của bộ phận ổn định
* Chức năng:
- Tăng tính ổn định cho xe.
- Giúp lốp xe bám tốt với mặt đường khi xe chạy vòng, hoặc chạy các bánh xe một bên chạy qua các
bề mặt có độ cao khác nhau.
23
Hình 25 – Bộ phận ổn định ngang
3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA MỐT SỐ LOẠI HỆ THỐNG TREO
Hình 26 – Các bộ phận chính của hệ thống treo
24
3.1. Hệ thống treo phụ thuộc
- Đặc điểm: Dầm cầu liên kết cứng hai bánh xe ở hai bên. Ở cầu chủ động, dầm cầu chủ động liên
kết hai bánh xe. Ở cầu dẫn hướng, dầm cầu liền bằng thép định hình liên kết hai bánh xe.
Hình 27 – Hệ thống treo phụ thuộc
- Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc:
+ Có độ cứng vững cao nên có thể chịu được tải nặng.
+ Vết bánh xe cố định nên giảm độ mòn ngang của lốp;
+ Khả năng chịu lực bên tốt do hai bánh xe được liên kết với nhau nên làm giảm sự trượt bên;
+ Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp, sửa chữa thay thế. Giá thánh thấp.
Với những ưu điểm trên, hệ thống treo phụ thuộc thường được dùng chủ yếu ở ôtô tải, buýt, dùng
cho cầu sau của ôtô con. Đối với những 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.
- Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:
+Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động. Vì thế làm tăng tải trọng
động, va đập, giảm độ êm dịu và sự bám của bánh xe;
+ 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 và giảm tính ổn
định;
+ Nối cứng bánh xe dễ gây nên những chuyển vị phụ.
+ Do chuyển động của bánh xe bên trái và bên phải có ảnh hưởng lẫn nhau nên dễ xuất hiện dao
động và rung động.
25
3.1.1. Hệ thống treo loại dầm xoắn
Kiểu này được sử dụng chủ yếu cho hệ thống treo sau của các xe có động cơ đặt phía trước và
dẫn động bánh trước. Kết cấu của nó bao gồm một đòn treo và một thanh ổn định được hàn với dầm chịu
xoắn.
Nhờ có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ nên có thể giảm được khối lượng không được treo, tăng tính
êm dịu cho xe. Ngoài ra nó còn cho phép tăng khoảng không gian của khoang hành lý. Khi có hiện
tượng xoay đứng do chạy vào đường vòng hoặc trên đường mấp mô, thanh ổn định sẽ bị xoắn cùng với
dầm cầu, nhờ thế hiện tượng xoay đứng được giảm xuống, giúp xe chạy ổn định hơn.
3.1.2. Hệ thống treo loại 4 thanh nối
26
Hình 28 – Hệ thống treo loại 4 thanh liên kết
Hình 29 - HTT phụ thuộc dùng lò xo trụ
27
Hình 29 - HTT phụ thuộc lò xo trụ có thêm đòn chịu lực bên 4 đòn với các đòn chịu lực dọc và lực bên
3.1.3. Hệ thống treo lò xo nhíp (lá)
Hình 30 - HTT phụ thuộc dùng nhíp lá
28
Hình 31– Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp dọc
Với loại này, hai bó nhíp được đỡ hoặc treo dầm cầu tạo dao động cho xe khi đi vào đường gồ
ghề. Đồng thời ở loại này có kết cấu thêm bộ giảm chấn nhằm nhanh chống dập tắt dao động do nhíp
gây nên. ưu điểm của loại này là có thể tạo ra khoảng sáng gầm xe rất cao, nâng cao được tính cơ động
của động cơ, đồng thời cũng có cấu tạo đơn giản, độ cứng vững cao. Hệ thống treo này thường được
dùng cho các loại xe tải hoặc dùng để treo cầu sau trên một số xe du lịch.
Ở hệ thống treo loại này, khối lượng không được treo phụ thuộc vào khối lượng các lá nhíp. Tuỳ
theo cách bố trí các lá nhíp, mà ta có các kết cấu khác nhau.
29
Hình 32– Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp dọc
3.1.4 Hệ thống treo khí
Hình 33 - Sơ đồ hệ thống treo khí nén
1- Máy nén khí; 2,7- Bộ lọc khí; 3-Bộ điều chỉnh chiều cao; 4- Thanh kéo; 5- Bình đàn hồi; 6- Bình
khí nén phụ; 8- Bình chứa; 9- Bộ điều chỉnh áp suất; 10- Bộ tách cặn
Thường, treo trước đặt 2 bình; còn treo sau_ 4 bình.
Khí nén từ máy nén khí 1bầu lọc và bộ tách cặn bẩn 10, bộ điều chỉnh áp suất 9  bình
chứa 8.
Từ bình 8 khí nén được nạp vào bộ điều chỉnh chiều cao thùng xe 3.
Bộ lọc khí 2 và 7 để ngăn ngừa bụi bẩn lọt vào bộ điều chỉnh 3.
Bình 5 nối với 6 để khi bình 5 bị nén, p5, sẽ nạp khí nén vào bình 6. Nhờ vậy mà treo được
mềm hơn.
Bộ đ/chỉnh chiều cao thùng xe 3 để:
- duy trì chiều cao thùng xe luôn ổn định với bất kỳ Gt (có ích) nào;
- và với bất kỳ khoảng cách nào giữa cầu xe và khung xe.
Khi tăng tải trọng => thùng xe bị hạ thấp xuống, =>  khoảng cách giữa thùng xe với cầu xe;
Thanh 4 sẽ kéo piston của bộ điều chỉnh 3 đi xuống;
30
=> khí nén từ bình 8 nạp vào bình 6 và vào phần tử đàn hồi.
Áp suất khí nén (pkn) trong phần tử đàn hồi  , => phục hồi được khoảng cách giữa thùng xe và
cầu xe.
Khi giảm tải trọng có ích Gt (giảm hàng hóa), vị trí thùng xe cũng không bị thay đổi do  pkn
trong phần tử đàn hồi.
Bộ điều chỉnh duy trì chiều cao thùng xe có 1 kết cấu đặc biệt để làm chậm quá trình điều chỉnh.
Vì vậy nó chỉ làm việc khi thay đổi tải trọng tĩnh và không chịu tác động với dao động của ô tô khi đi
trên đường không bằng phẳng.
Van 1 chiều ở bộ lọc khí 2 để chống rò rỉ khí nén từ phần tử đàn hồi ra ngoài khi MNK bị hư
hỏng hoặc khi pkk trong bình 8 bị suy giảm.
Phần tử đàn hồi khí nén đảm bảo tốt tính êm dịu cho xe.
Do chiều cao thùng xe không bị thay đổi nên:
-  tính ổn định,
- giảm mài mòn lốp và,
- nâng cao tính an toàn chuyển động do vị trí đèn pha không bị thay đổi => cho
việc chiếu sáng trên đường tốt hơn.
Ngoài ra,
- việc xếp – dỡ tải ở ô tô vận tải cũng nhẹ nhàng hơn;
- thuận tiện cho hành khách lên xuống với xe buýt do chiều cao bậc lên xuống
không bị thay đổi;
- khi xe đỗ, thùng xe ở tư thế nằm ngang và không bị chao đảo sang ngang hoặc
nghiêng dọc khi xắp xếp hàng hóa hoặc hành khách vào vị trí bất kỳ trong xe;
- Phần tử đàn hồi khí nén cũng vẫn cần có thêm phần tử hướng và kết cấu dập tắt
dao động.
Phần tử đàn hồi khí nén sử dụng chủ yếu trong hệ thống treo các ô tô mà tải trọng có ích thay đổi
trong phạm vi rộng (thí dụ: ở xe tải, xe buýt).
3.2. Hệ thống treo độc lập
Đặc điểm: Hai bánh xe ở hai bên dịch chuyển độc lập với nhau. Sự dịch chuyển của bánh xe này
không ảnh hưởng đến bánh xe khác.
Hình 34 – Hệ thống treo độc lập loại đòn
dọc
Hình 35 – Hệ thống treo độc lập loại đòn ngang
31
Hình 36 – Kết cấu hệ thống treo độc lập
Hình 37 – Sơ đồ hệ thống treo độc lập
1 – Thân xe; 2 – Bộ phận đàn hồi; 3 – Bộ phận giảm chấn; 4 – Đòn ngang trên; 5 – Đòn ngang dưới
Treo độc lập sử dụng chủ yếu cho cầu trước xe du lịch.
Hệ thống treo độc lập: mỗi bánh xe được lắp trên một tay đỡ riêng, gắn vào thân xe. Vỉ vậy, bánh
xe bên trái và bên phải chuyển động độc lập với nhau. Loại hệ thống treo này có những ưu, nhược điểm
sau:
- Ưu điểm: + Khối lượng không được treo nhỏ giảm sự va đập và phát sinh tải trọng động nên xe
chạy êm hơn;
+ Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng lò xo mềm;
+ Trọng tâm của xe thấp nên ổn định hơn (vì không có trục nối giữa các bánh xe bên trái và bên
phải nên sàn xe và động cơ có thể hạ thấp xuống).
+ Đảm bảo động học được đúng và chính xác hơn, tùy theo kết cấu mà giảm được độ trượt
ngang: giảm độ mài mòn lốp.
- Nhược điểm: + Cấu tạo khá phức tạp;
+ Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe;
32
+ Nhiều kiểu xe có trang bị thanh ổn định để giảm hiện tượng xoay đứng khi quay vòng và tăng
độ êm của xe.
+ Kết cấu phức tạp, khó khăn khi tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng.
3.2.1. Hệ thống treo loại thanh giằng Macpheson
Hình 38 – Hệ thống treo độc lập loại Macpheson
33
3.2.2. Hệ thống treo loại hình thang
3.2.3. Hệ thống treo loại bán dọc
3.2.4. Hệ thống treo khí
34
Hệ thống treo khí nén: sử dụng hệ thống dạng này thay cho các lò xo xoắn là giảm bớt được một
phần trọng lượng xe vốn không trực tiếp tác động lên giàn treo của xe (unsprung weight). Phần trọng
lượng này bao gồm các bánh xe, lốp, trục bánh xe, hệ thống phanh và trên những xe lắp hệ thống treo
độc lập.Với HTT này ta có thể thay đổi độ cao của xe,có 4 cấp độ khác nhau được lập trình trong bộ
điều khiển, có thể được điều chỉnh thông qua một nút bấm nhỏ gắn trên bảng điều khiển trung tâm. Máy
tính ghi nhận những thông số từ các bộ cảm biến độ cao lắp ở mỗi bánh xe, xử lý và điều chỉnh áp lực
bên trong các túi khí sao cho xe cân bằng nhất.
Được sử dụng trên 1 số loại xe như Mercedes E200, E240, E320,…
Hình 39– Hệ thống treo khí trên xe Mercedes E200, E240, E320
3.3. Hệ thống treo cân bằng
Sử dụng treo cân bằng cho cầu giữa và sau xe tải 3 cầu; hai cầu giữa và sau thường đặt gần nhau.
35
Đôi khi cũng sử dụng ở xe có nhiều hơn 3 cầu.Treo gồm các bộ nhíp bố trí dọc 2 bên hông xe.
Có 6 thanh giằng dọc.Phần giữa bộ nhíp 1 bắt trực tiếp vào moay ơ 9 bằng tấm đệm 3 và quang nhíp 4.
Hai đầu nhíp để tự do trong gối tựa 2 trên dầm cầu. Moay ơ đầu trục cân bằng 8 đặt trên 2 bạc lót
làm bằng vật liệu chống ma sát (thường bằng đồng thau). Đai ốc 7 để bắt chặt moay ơ, phía ngoài có nắp
đậy che bụi 6 (có nút ren 5 để tra dầu bôi trơn). Đầu phía trong moay ơ cũng có các đệm chống chảy dầu
và ngăn bụi bẩn. Trục cân bằng 8 được ép vào giá đỡ 10 và lắp trên dầm ngang xe qua giá đỡ 12. Mỗi
cầu nối vào khung xe bằng 3 thanh giằng 11. Đầu các thanh giằng là khớp cầu kiểu không tháo rời được,
gồm chốt cầu, vành chặn và đệm lót. Để hạn chế cầu chuyển vị đi lên: các ụ cao su 13; chuyển vị đi
xuống – là tấm thép 14 đặt giữa moay ơ và nhíp. Cũng có trường hợp sử dụng cáp treo thay cho tấm thép
14.
Hình 40 - Treo cân bằng cầu giữa và sau xe КАМАЗ-55111
36
Kiểu này thường được sử dụng cho hệ thống treo trước và treo sau của các xe bán tải, xe tải
nhẹ,... Với đặc tính: Xe chạy êm và độ cứng vững cao.
3.4. Hệ thống treo điều biến – điện tử (EMS)
37
Lý do ra đời: Với hệ giảm chấn quá mềm hệ thống treo sẽ tạo ra nhiều rung động đàn hồi khi
làm việc, ngược lại với hệ quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc mạnh. Sự dung hoà giữa hai đặc điểm trên
chính là ý tưởng để các nhà thiết kế đưa ra hệ thống treo khí nén - điện tử.
- Thế nào là hệ thống treo khí nén - điện tử?
Ứng dụng nhiều thành tựu mới của công nghệ vật liệu, kỹ thuật cơ - điện tử để cho ra đời hệ
thống treo có tính năng kỹ thuật tiên tiến, đó là hệ thống treo khí nén - điện tử EAS.
Hiện đang dùng cho dòng xe cao cấp như Audi, BMW, Lexus…
Hệ thống treo khí nén - điện tử EAS là hệ thống treo mà người lái có thể lựa chọn, điều chỉnh độ
đàn hồi cho thích hợp với chế độ vận hành của xe trên đường thông qua công tắc điều khiển lựa chọn
chế độ Comfort hay Sport. Chế độ "Comfort": tạo sự êm dịu tối đa cho người ngồi trên xe còn chế độ
"Sport" tăng độ ổn định và an toàn khi xe chạy ở tốc độ cao.
- Hệ thống treo khí nén - điện tử hoạt động như thê nào?
Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén - điện tử:
Hình 41- Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén điện tử
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
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: Bạn 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 "cứng", chiều cao xe "thấp".
Các bộ phận chính của hệ thống treo EAS bao gồm:
+ Giảm xóc khí nén: Trong mỗi xi lanh, có một giảm chấn để thay đổi lực giảm chấn theo 3 chế
độ (mềm, trung bình, cứng), một buồng khí chính và một buồng khí phụ để thay đổi độ cứng lò xo theo 2
chế độ (mềm, cứng). Cũng có một màng để thay đổi độ cao xe theo 2 chế độ (bình thường, cao) hoặc 3
38
chế độ (thấp, bình thường, cao). Lượng khí vào buồng chính của 4 xi lanh khí thông qua van điều khiển
độ cao. Van này có nhiệm vụ cấp và xả khí nén vào và ra khỏi buồng chính trong 4 xi lanh khí nén (phía
trước bên phải và trái, phía sau bên phải và trái). Khí nén trong hệ thống được cung cấp bởi máy nén khí.
+ Cảm biến độ cao xe: Cảm biến điều khiển độ cao trước được gắn vào thân xe còn đầu thanh
điều khiển được nối với giá đỡ dưới của giảm chấn. Với hệ thống treo sau, các cảm biến được gắn vào
thân xe và đầu thanh điều khiển được nối với đòn treo dưới. Những cảm biến này liên tục theo dõi
khoảng cách giữa thân xe và các đòn treo để phát hiện độ cao gầm xe do đó quyết định thay đổi lượng
khí trong mỗi xi lanh khí.
+ Cảm biến tốc độ: Cảm biến này gắn trong công tơ mét, nó ghi nhận và gửi tín hiệu tốc độ xe
đến ECU hệ thống treo.
+ ECU hệ thống treo: Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ tất cả các cảm biến để điều khiển lực của
giảm chấn và độ cứng của lò xo, độ cao xe theo điều kiện hoạt động của xe thông qua bộ chấp hành điều
khiển hệ thống. Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo được đặt ở mỗi đỉnh của mỗi xi lanh khí. Nó
đồng thời dẫn động van quay của giảm chấn và van khí của xi lanh khí nén để thay đổi lực giảm chấn và
độ cứng hệ thống treo. Bộ chấp hành điều khiển điện tử phản ứng chính xác với sự thay đổi liên tục về
điều kiện hoạt động của xe.
Ưu điểm hệ thống treo khí nén - điện tử:
- Đây là hệ thống treo vừa “thông minh” và vừa “linh hoạt”.
Khả năng điều chỉnh độ cứng của từng xi lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng khung xe và
tốc độ xe khi vào cua, góc cua và góc quay vô lăng của người lái. Như vậy, khi xe chạy, độ cứng các ống
giảm xóc có thể tự động thay đổi sao cho cơ chế hoạt động của hệ thống treo được thích hợp và hiệu quả
nhất đối với từng hành trình. Ví dụ khi phanh, độ nhún các bánh trước sẽ cứng hơn bánh sau, còn khi
tăng tốc thì ngược lại.
Hệ thống treo khí nén - điện tử tự động thích nghi với tải trọng của xe, thay đổi độ cao gầm xe
cho phù hợp với điều kiện hành trình. Ví dụ: Độ cao bình thường được tự động xác lập khi vận tốc xe
đạt 80 km/h. Nếu các cảm biến tốc độ ghi nhận được rằng kim đồng hồ tốc độ đã vượt qua mức 140
km/h thì hệ thống tự động hạ gầm xe xuống 15mm so với tiêu chuẩn.
- Một ưu việt nữa của hệ thống treo này là các lò xo xoắn được thay thế bằng túi khí cao su nên
giảm bớt một phần trọng lượng xe. Bớt được khối lượng này sẽ cho phép các lốp xe chịu tải tốt hơn trên
các điều kiện mặt đường không bằng phẳng mà ít ảnh hưởng đến độ cân bằng của xe, vì vậy cảm giác
khi lái sẽ nhẹ nhàng và dễ chịu hơn.
- Với hệ thống treo khí nén điện tử, những chỗ mấp mô hay ổ gà trên mặt đường hầu như không
ảnh hưởng nhiều đến người ngồi trong xe.
Hình 42 - Kết cấu của hệ thống treo cầu trước
39
Hình 43 - Hệ thống treo khí nén - điện tử dòng xe cao cấp như Audi, BMW, Lexus…
3.5. Hệ thống treo bán chủ động
Khi thiết kế hệ thống treo luôn phải thỏa hiệp giữa tính ổn định, dễ lái và khả năng bám đường.
Nếu một hệ thống treo có độ cứng lớn sẽ dễ dàng điều khiển, vào cua hay quay vòng tuy nhiên
khả năng bám đường sẽ kém và ngược lại. Chính vì vậy việc lựa chọn độ cứng thích hợp cho hệ thống
treo luôn là một bài toán khó giải cho các nhà thiết kế.
Hệ thống treo của xe đáp ứng được cả hai yêu cầu tiện nghi (tính êm dịu) và an toàn (dễ điều
khiển).
Hệ thống treo cho phép thay đổi được độ cứng của giảm chấn theo điều kiện làm việc, còn được
gọi “hệ thống treo bán chủ động” và đã được lắp đặt trên một số xe như: Chevy Corvette, Cadillac ATS
và Ferrari 458 italia.
40
Hình 44 – Hệ thống treo bán chủ động trên các dòng xe Chevy Corvette, Cadillac ATS và Ferrari 458
italia
Hệ thống treo bán chủ động của Delphi làm việc dựa trên nguyên lý điện từ. Theo đó trong dầu
thủy lực của giảm chấn có sử dụng một số hạt kim loại nhỏ, trong quá trình làm việc từ trường của hệ
thống tạo ra sẽ tác động lên các hạt kim loại này và làm thay đổi độ nhớt của dầu thủy lực, do vậy “độ
cứng” của giảm chấn sẽ được thay đổi để phù hợp với điều kiện vận hành của xe.
Ngoài ra, một cách khác để thực hiện thay đổi đặc tính làm việc của giảm chấn là tăng cường áp
suất thủy lực bên trong giảm chấn như cách làm của Mercedes- được biết đến với tên gọi hệ thống kiểm
soát thân xe chủ động “Active Body Control” (ABC). Tuy nhiên công nghệ này làm việc dựa trên bộ
điều khiển cùng với 5 cảm biến được bố trí trên thân xe để phát hiện những chuyển động của thân xe
(chuyển động theo phương ngang, dọc và thẳng đứng của thân xe).
Dựa vào dữ liệu của các cảm biến, bộ điều khiển sẽ thực hiện tăng hoặc giảm độ cứng của giảm
chấn theo từng điều kiện cụ thể. Ngoài năm cảm biến chính, thì công nghệ “Active Body Control” còn
có thêm một số cảm biến được đặt vào bên trong giảm chấn để đo vị trí và áp suất thủy lực. Để điều
chỉnh áp suất, thì hệ thống sử dụng một bơm thủy lực có áp suất cao để thực hiện thay đổi áp suất bên
trong giảm chấn trong vòng 10 giây, nhờ vậy sẽ tăng phạm vi điều chỉnh độ cứng của giảm chấn theo
điều kiện của mặt đường.
41
3.6. Hệ thống treo chủ động
Một trong những yếu tố tăng độ tự tin cho người ngồi sau vô-lăng là sự cân bằng và chắc chắn
của hệ thống treo khi xe vào cua. Giờ đây, hệ thống treo chủ động thế hệ mới đã can thiệp và hiệu quả
đạt được thật khó tin.
Hình 45 – Hệ thống treo chủ động trên dòng xe Audi
Ý tưởng ở đây là khi ở tốc độ thấp thì thanh phía sau được cài đặt với độ cứng lớn hơn so với
thanh phía trước, nhờ đó mà tăng truyền trọng lượng ra bánh sau giúp cho xe vững hơn, từ đó cải thiện
sự cân bằng khi tăng tốc.
Sự cân bằng này có thể thích ứng nhanh chóng để chế áp rung chấn bất chợt do thừa hay thiếu
lái, trì hoãn việc kích hoạt của các hệ thống ổn định khác và khi đặt ở chế độ Sport thì độ cứng của thanh
chống lật phía sau được tăng cường. Khi vào cua với lực quán tính ly tâm khoảng trên 0,6G, hệ thống
này kiểm soát để tăng lực của thanh chống vặn xe, nếu không người lái sẽ không thể cảm nhận được
chiếc xe đang làm gì – vấn đề mắc phải trước đây của Xantia Activa. Khi không có thông tin của các
cảm biến, các bộ phận cấu thành của hệ thống chống vặn lại trở về trạng thái hoạt động tự do, giúp cho
hệ thống treo trở nên mềm và êm ái bình thường.
3.7. Hệ thống treo điều khiển điện tử của BOSCH
Hệ thống treo điều khiển điện tử của BOSCH: là hệ thống treo được điều khiển bằng điện tử,
gồm có mộ mo tơ điện từ thẳng đứng, thiết bị khuếch đại công suất ở mỗi bánh xe cùng với một bộ điều
khiển, nhằm mục đích tạo thoải mái cho nhưng người ngời trong xe khi đi vào những đoạn đường xóc.
42
Hình 46 - Hệ thống treo điều khiển điện tử của BOSCH
Cấu tạo:
a) Mô tô điện từ thẳng đứng:
Mô tơ điện từ thẳng đứng được lắp đặt ở mỗi bánh xe, đóng vai trò kết nối giữa bánh xe và
khung xe. Bên trong mô tơ là nam châm điện và lõi của cuộn dây, khi năng lượng điện được cấp vào
cuộn dây mô tơ sẽ co ngắn lại hoặc giãn dài ra để tạo ra chuyển động giữa bánh xe và thân xe.
Ưu điểm sử dụng mô tơ điện từ là tốc độ. Mô tơ điện này sẽ phản ứng rất nhanh với các cú
“xóc” của xe và tạo ra sự thoải mái cho người ngồi trong xe. Thêm vào đó, mô tơ được thiết kế có khả
năng kéo dài khá lớn, có thể sinh ra lực đủ để ngăn cản chiếc xe không bị xoay hay lật khi gặp phải
những tác động lớn của đường vào hệ thống treo.
b) Bộ khuếch đại công suất:
Bộ khuếch đại công suất đóng vai trò phân phối công suất điện tới mô tơ khi nhận được tín hiệu
từ bộ điều khiển.
Bộ khuếch đại công suất có thể thực hiện phân phối dòng công suất tới các mô tơ điện nhưng
đồng thời cũng cho phép nạp lại công suất từ mô tơ. Ví dụ: khi xe gặp các chỗ xóc, công suất này sẽ
được sử dụng để mô tơ kéo căng ra và giúp cho những người trong xe không có cảm giác bị xóc, còn
khi đi ra ngoài những chỗ xóc mô tơ sẽ vận hnàh như một máy phát và sinh ra công suất trở lại qua bộ
khuếch đại.
c) Bộ điều khiển:
Hệ thống treo của Bosch được điều khiển nhờ một bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển này
được vận hành nhờ cảm biến để cung cấp thông tin xung quanh chiếc xe và gửi yêu cầu tới bộ khuếch
đại công suất. Mục tiêu của bộ điều khiển là phân tích tính toán và điều khiển bộ khuếch đại tác động
vào mô tơ điện từ giúp xe đạt được độ êm dịu cao khi đi vào những những đoạn đường xấu.
43
Hình 47 - Kết cấu của hệ thống treo của Bosch
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.
44
3.8. Hệ thống treo với giảm xóc MagneRide
MagneRide hoạt động bằng cách thay đổi dòng điện trong một cuộn điện chạy xung quanh thân
giảm xóc. Điện trường thay đổi làm thay đổi trạng thái lỏng của dầu giảm xóc khiến cho những phân tử
có thể nhiễm từ co lại hoặc không.
Hình 48 – Hệ thống treo với giảm xóc MagneRide
Phần cứng được thiết kể đơn giản nhưng dòng từ xoáy trong cuộn điện có thể tạo ra phản ứng trì
hoãn việc kích hoạt các hệ thống ổn định khác 20-30 lần trong một giây. Hiện tại, đã có một phiên bản
mới với hai cuộn điện lắp ngược chiều nhau để loại bỏ những dòng điện từ xoáy cho một giảm xóc.
Với cải tiến đó, hệ thống có thể phản ứng nhanh và chính xác, để có thể triệt tiêu những giao
động rung lắc mạnh của một bánh xe. Điều này khiến cho nó trở thành trang bị lý tưởng đối với những
chiếc xe SUV cồng kềnh. Và khi MagneRide cùng hệ thống kiểm soát chống vặn xe hiện đại phối hợp
với nhau, chúng sẽ cho phép chiếc Range Rover Sport có thể vào cua với một lực quán tính ly tâm lên
tới khoảng 1G.
45
3.9. Hệ thống treo đa liên kết
Mặc dù đi kèm giá bán khá cao, hệ thống treo đa liên kết vẫn là bộ phận không thể thiếu trong
một chiếc xe hơi.
Đối với một khách hàng, có thể nói hệ thống treo là một trong những bộ phận phức tạp và rắc rối
nhất trên xe. Hệ thống treo đóng một vai trò thiết yếu trong việc giữ xe ổn định và giúp người sử dụng
cảm thấy thoải mái. Đó chính là lý do tại sao chúng ta cần có một vốn hiểu biết nhất định về chức năng
của nó. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều loại treo nên trang viết này sẽ chỉ tập trung vào loại phổ biến
nhất mang tên treo đa liên kết.
Hình 49 - Hệ thống treo đa liên kết trên chiếc BMW 1 Series Coupé.
Các loại treo:
Về cơ bản, hệ thống treo bao gồm thanh ổn định, lò xo và bộ giảm chấn được nối với thân xe
thông qua bánh. Như đã nói ở trên, hệ thống treo đóng vai trò thiết yếu trong quá trình điều khiển và
phanh đồng thời là bộ phận quan trọng có chức năng tạo cảm giác thoải mái cho cả người lái lẫn hành
khách.
Hệ thống treo được chia ra thành hai loại chính: phụ thuộc và độc lập. Hai thuật ngữ này ám chỉ
khả năng điều chỉnh các bánh xe đối nhau chuyển động độc lập. Loại thứ ba ít phổ biến hơn là treo bán
phụ thuộc trong đó các bánh xe đối nhau không thể chuyển động độc lập mà gắn chặt với nhau.
Tóm lại, hệ thống treo phụ thuộc buộc các bánh xe đối nhau chuyển động theo cùng một góc
cam (góc giữa trục đứng của bánh và trục đứng của xe). Trong khi đó, treo độc lập lại cho phép một
bánh di chuyển tự do và không bị bánh đối diện cản trở. Mặc dù một vài hệ thống treo có thể kết hợp
với những loại thanh khác như thanh dao động nhưng chúng vẫn được coi là treo độc lập.
46
Hình 50 - Hệ thống treo đa liên kết trên phiên bản Mercedes-
Benz E-Klasse 2010
Hệ thống treo đa liên kết: Về bản chất, treo đa liên kết thuộc loại độc lập. Cải tiến từ "đàn
anh" đòn chữ A đôi, treo đa liên kết sử dụng ít nhất ba cần bên và một cần dọc. Những loại cần này
không nhất thiết phải dài bằng nhau và có thể xoay theo góc khác từ hướng ban đầu.
Mỗi cần đều có một khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng luôn ở trong trạng
thái căng, nén và không bị bẻ cong.
Cần được nối ở phần đầu và cuối của trục. Khi quay để bẻ lái, trục sẽ thay đổi hình dạng của hệ
thống treo bằng cách xoắn toàn bộ cần treo. Các trục xoay của hệ thống treo được thiết kế sao cho điều
này có thể xảy ra.
Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hệ thống treo trước và sau. Tuy nhiên, đối với treo trước,
cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu lái với may-ơ.
Hiện nay, trong công nghiệp không có loại treo đa liên kết đơn lẻ nên tất cả những tên tuổi lớn
trong làng sản xuất xe hơi đều có thiết kế riêng của mình. Hãng BMW sản xuất một số loại hình chữ Z
hoặc treo 4 thanh thể thao trong khi hệ thống treo đa liên kết của Honda lại giống đòn chữ A đôi và
thêm một cần điều khiển thứ 5. Audi 4 được trang bị hệ thống treo trước 4 thanh và có kiểu dáng tương
tự loại đòn chữ A đôi.
Hyundai Genesis sở hữu hệ thống treo trước và sau 5 thanh thể thao. Hệ thống treo trước có hai
thanh trên, hai thanh dưới và một thanh giằng trong khi hệ thống treo sau gồm hai thanh trên, một thanh
dưới, một thanh kéo và một thanh điều khiển chân răng.
Ưu và nhược điểm
Hệ thống treo đa liên kết được coi là hệ thống treo độc lập lý tưởng nhất cho một chiếc xe thành
phẩm bởi nó kết hợp giữa khả năng điều khiển và tiết kiệm không gian, giữa cảm giác thoải mái và khả
năng điều khiển. Hơn nữa, hệ thống treo đa liên kết còn giúp chiếc xe uốn cong nhiều hơn, do đó nó
thực sự là một giải pháp phù hợp cho những chuyến offroad.
Với treo đa liên kết, các nhà thiết kế có thể thay đổi một thông số mà không ảnh hưởng đến toàn
bộ hệ thống. Đây chính là điểm khác biệt rõ ràng nhất so với hệ thống treo đòn chữ A đôi.
Bên cạnh những ưu điểm, nhược điểm của hệ thống treo đa liên kết là giá thành cao, quá trình
thiết kế và sản xuất phức tạp. Trên thực tế, hình dáng của hệ thống treo cần được kiểm tra bằng phần
mềm phân tích thiết kế.
47
Hình 51 - Hệ thống treo đa liên kết nhìn từ trên xuống
Tuy nhiên, nhờ những thành tựu về công nghệ, giá thành của hệ thống treo đã giảm đi đáng kể.
Một trong những công ty chuyên sản xuất hệ thống treo đa liên kết giá thành thấp là Magneti Marelli -
nhà cung cấp và tài trợ cho đội F1 của Ferrari. Vài năm trước đây, công ty trở nên nổi tiếng với sản
phẩm FLECS (Flexible Link Elevated Compliance Suspension). Hệ thống này được thiết kế dựa trên
hoạt động của một cần điều khiển đặt ở vị trí thấp và bộ cánh dọc linh hoạt. Ống lót và các thanh cùng
có chức năng đàn hồi động đồng nghĩa với số lượng cần điều khiển treo và giá thành sản xuất giảm đi.
Thêm vào đó, bản thân ống nối là sản phẩm đại trà tương đối đơn giản.
3.10. Hệ thống treo thông minh
Porsche có 3 phiên bản của mẫu xe này, đó là Panamera S, Panamera 4S và Panamera Turbo.
Hình 52 – Hệ thống treo thông minh cầu trước của Porsche
48
Hệ thống treo sau là một cấu trúc đa liên kết bằng nhôm, bắt vào một khung phụ cũng bằng
nhôm. Khóa vi sai phía sau kiểm soát bằng điện tử giúp tối ưu hóa lực kéo. Trang bị lựa chọn gồm có hệ
thống kiểm soát chassis chủ động của Porsche (Dynamic Chassis Control - PDCC) làm việc phối hợp
với các thanh chống lật cả trước và sau. Áp suất dầu trong các mô-tơ thủy lực sẽ thay đổi lực chống đỡ
của các thanh này.
Hình 53 – Hệ thống treo thông minh cầu sau của Porsche
B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO
III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG TREO
- Độ cứng của lò xo;
- Hệ số cản của giảm chấn;
- Tần số dao động của hệ thống treo;
- Khối lượng treo và không treo;
- Vận tốc và gia tốc dao động;
- Độ uốn (cong, xoắn,…) tĩnh và động;
IV. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TREO
Hình 54 – Sơ đồ động học chung của hệ thống treo
а) – Hướng cạnh; b) – Hướng sau
1 – Bộ phận dẫn hướng; 2 – Phần tử đàn hồi; 3 –Bộ phận dập tắt dao động; 4 – Bộ phận ổn định ngang
49
1. BOÄ PHAÄN DAÃN HÖÔÙNG
Boä phaän daãn höôùng (cô caáu höôùng) cuûa heä thoáng treo nhaèm xaùc ñònh tính chaát dòch chuyeån
töông ñoái cuûa baùnh xe ñoái vôùi thaân xe vaø goùp phaàn vaøo vieäc truyeàn löïc vaø moâmen giöõa baùnh xe vaø
thaân xe. Cô caáu höôùng taïo ra phöông phaùp treo baùnh xe hoaëc caàu xe vaøo thaân (hoaëc khung) xe.
1.1. Caáu taïo caùc cô caáu höôùng cuûa heä thoáng treo:
Caáu taïo caùc cô caáu höôùng seõ quyeát ñònh höôùng dòch chuyeån, ñoä nghieâng maët phaúng baùnh xe vaø
taâm dao ñoäng cuûa baùnh xe khi xe chuyeån ñoäng treân maët ñöôøng khoâng baèng phaúng. Löïa choïn hôïp lyù
cô caáu höôùng cho moät heä thoáng treo seõ laøm taêng khaû naêng baùm ngang cuûa caùc baùnh xe, giaûm ñöôïc
ñoä nghieâng caùc maët phaúng baùnh xe vaø giaûm ñöôïc dao ñoäng goùc (hieän töôïng “vaãy”) cuûa caùc baùnh xe
daãn höôùng xung quanh truïc ñöùng. Töùc laø löïa choïn cô caáu höôùng hôïp lyù seõ laøm taêng ñoä oån ñònh cuûa oâ
toâ khi chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng.
1.1.1. Caáu taïo caùc cô caáu höôùng ôû heä thoáng treo ñoäc laäp:
ÔÛ heä thoáng treo ñoäc laäp, ñeå ñaûm baûo cho caùc baùnh xe dao ñoäng ñoäc laäp vôùi nhau, caùc ñoøn cuûa
cô höôùng moät ñaàu seõ lieân keát vôùi baùnh xe, ñaàu coøn laïi seõ lieân keát vôùi thaân xe (hoaëc khung xe).
Caùc phöông aùn boá trí cô caáu höôùng ñöôïc theå hieän ôû caùc hình sau:
Hình 55 – Cơ cấu
hướng một đòn với
một khớp trụ cho
bánh xe không dẫn
hướng
Hình 56 – Cơ cấu
hướng một đòn với hai
khớp cầu cho bánh xe
dẫn hướng
Hình 57 – Cơ cấu hướng
một đòn với một khớp trụ
cho bánh xe dẫn hướng
Hình 58 – Cơ cấu
hướng hai đòn với một
khớp trụ trượt cho
bánh xe dẫn hướng
Daïng toång quaùt laø cô caáu höôùng khoâng gian taïo ra phöông phaùp treo baùnh xe maø ôû ñoù baùnh xe
coù theå thöïc hieän vieäc dòch chuyeån trong khoâng gian (hình 59). Ñieåm S laø taâm cuûa chuyeån ñoäng
khoâng gian.
50
Hình 59 - Cô caáu höôùng khoâng gian
a  Phöông aùn cô sô; b  Phöông aùn cho baùnh xe daãn höôùng; c  Phöông aùn cho caàu sau chuû
ñoäng; (A, B laø khôùp caùc ñaêng)
Hình 60 - Cô caáu höôùng phaúng
Daïng ñôn giaûn hôn laø cô caáu höôùng phaúng taïo ra phöông phaùp treo baùnh xe maø ôû ñoù baùnh xe
chæ coù theå thöïc hieän vieäc chuyeån dòch trong maët phaúng (hình 60). Trong 6 phöông aùn ñöa ra thì
phöông aùn a vaø d ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát ôû treân oâ toâ. Tröôøng hôïp a ñöôïc goïi laø cô caáu höôùng
hình thang, tröôøng hôïp d laø cô caáu höôùng McPherson.
Trong thöïc teá, neáu ôû phöông aùn a vaø d chæ boá trí treân moät ñoøn vaø döôùi moät ñoøn thì khaû naêng
chòu löïc vaø moâmen töông ñoái keùm. Ñeå taêng khaû naêng chòu löïc vaø moâmen, ngöôøi ta seõ boá trí treân vaø
döôùi hai ñoøn nhö hình 61.
51
Hình 61 - Cô caáu höôùng phaúng trong thöïc teá
a  Cô caáu höôùng hình thang cho baùnh xe daãn höôùng; b  Cô caáu höôùng McPherson cho baùnh
xe daãn höôùng
1.1.2. Caáu taïo caùc cô caáu höôùng ôû heä thoáng treo phuï thuoäc:
ÔÛ heä thoáng treo phuï thuoäc, caùc ñoøn cuûa cô caáu höôùng moät ñaàu seõ lieân keát vôùi caàu xe, ñaàu
coøn laïi seõ lieân keát vôùi thaân xe hoaëc khung xe. Caàu xe trong tröôøng hôïp naøy laø caàu lieàn.
Caùc phöông aùn boá trí cô caáu höôùng ñöôïc theå hieän ôû caùc hình sau:
Hình 62 - Caùc tröôøng hôïp cô sôû cuûa cô caáu höôùng boán ñoøn
vôùi taùm khôùp caàu (ñöôïc goïi laø: treo boán ñieåm)
Hình 63 - Cô caáu höôùng boán ñoøn vôùi ñoøn thöù tö ñaët ngang
(goïi laø ñoøn Panhard)
52
Hình 64 - Cô caáu höôùng ba ñoøn vôùi ñoøn thöù ba hình tam giaùc
Hình 65 - Cô caáu höôùng boán ñoøn vôùi caàu daïng oáng loàng vaøo nhau
Hình 66 - Cô caáu höôùng hai ñoøn vôùi caàu hình tam giaùc
Hình 67 - Cô caáu höôùng vôùi ñoøn daãn höôùng laø caàu xe
a  Caàu xe keát noái vôùi thaân xe baèng hai khôùp tru; b  Caàu xe keát noái vôùi thaân xe baèng hai khôùp caàu
53
2. BOÄ PHAÄN ÑAØN HOÀI
Ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo
Nhôø ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài ta ñaùnh giaù ñöôïc boä phaän ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo. Ñöôøng ñaëc
tính ñaøn hoài bieåu thò quan heä giöõa löïc Z thaúng ñöùng taùc duïng leân baùnh xe vaø ñoä bieán daïng cuûa heä
thoáng treo f ño ngay treân truïc baùnh xe.
Treân hình 7.16 trình baøy hai loaïi ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo: ñöôøng thaúng 1 öùng vôùi heä
thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng ñoåi coøn ñöôøng cong 2 öùng vôùi loaïi heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi.
Truïc hoaønh bieåu dieãn ñoä voõng f, truïc tung bieåu dieãn löïc Z thaúng ñöùng taùc duïng leân baùnh xe. Muoán
coù ñoä voõng ft cuûa moät ñieåm baát kyø treân ñöôøng cong (ví duï ôû ñieåm D) ta veõ ñöôøng tieáp tuyeán taïi ñieåm
ñoù (ñieåm D) vaø haï ñöôøng thaúng goùc vôùi truïc hoaønh.
Hoaønh ñoä AB laø ñoä voõng tónh ft cuûa heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi (ñöôøng cong 2) vaø hoaønh
ñoä OB seõ laø ñoä voõng tónh cuûa heä thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng ñoåi (ñöôøng thaúng 1).
Taàn soá dao ñoäng rieâng ôû caùc bieân ñoä beù ñöôïc xaùc ñònh baèng ñoä voõng hieäu duïng (hay ñoä voõng
tónh) öùng vôùi taûi troïng tónh Zt = G. Tuy cuøng moät ñoä voõng toång quaùt OC nhöng heä thoáng treo coù ñoä
cöùng thay ñoåi coù ñoä voõng hieäu duïng AB lôùn hôn ñoä voõng hieäu duïng cuûa heä thoáng treo coù ñoä cöùng
khoâng thay ñoåi (ñoaïn OB).
Hình 68 - Caùc daïng ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo
Theå tích ñoäng naêng goïi taét laø theå ñoäng, nghóa laø theá naêng lôùn nhaát cuûa heä thoáng treo khi oâ toâ ñi
qua choã loài loõm ñöôïc bieåu thò baèng dieän tích coù gaïch EKD öùng vôùi heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi
vaø bieåu thò baèng dieän tích HKD öùng vôùi heä thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng ñoåi. Vôùi nhöõng ñoä voõng haïn
cheá theå ñoäng caàn thieát cuûa heä thoáng treo coù ñöôøng ñaëc tính phi tuyeán coù theå theå hieän baèng heä soá
ñoäng Kñ =
G
Zmax
maø ta seõ khaûo saùt kyõ hôn sau ñaây.
Taû
i
troï
n
g
Zt
1
2
D
E
H
K
f
C
B
0
A
Zmax
Z
Theå tích
ñoäng naêng
54
Hình 69 - Ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo
Treân hình 69 laø daïng ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo khi chaát taûi vaø khi giaûm taûi.
Treân truïc hoaønh ta coù ñieåm O laø ñieåm töïa cuûa boä phaän haïn cheá döôùi, ñieåm C laø ñieåm töïa cuûa boä
phaän haïn cheá treân, neân ta goïi BO laø giaù trò cuûa ñoä voõng ñoäng döôùi fñd, BC laø giaù trò cuûa ñoä voõng
ñoäng treân fñt. Ngoaøi ra ta coøn coù ñieåm L laø ñieåm töïa cuûa uï cao su phía döôùi, ñieåm M laø ñieåm töïa cuûa
uï cao su phía treân vaø töông öùng vôùi hai ñieåm L, M ta coù ñoä voõng f1, f2 . Khi chaát taûi vaø giaûm taûi caùc
thoâng soá cuûa boä phaän ñaøn hoài laø ñoä voõng tónh ft , ñoä voõng ñoäng treân fñt vaø ñoä voõng ñoäng döôùi fñd öùng
vôùi haønh trình ñoäng ñeán giôùi haïn cuûa boä phaän haïn cheá phía treân vaø boä phaän haïn cheá phía döôùi, ñoä
cöùng Ct cuûa heä thoáng treo, heä soá ñoäng Kñ vaø löïc ma saùt 2F. Ñöôøng cong chaát taûi vaø giaûm taûi khoâng
truøng nhau do ma saùt trong heä thoáng treo. Ngöôøi ta qui öôùc laáy ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa nhíp laø
ñöôøng trung bình (ñöôøng neùt ñöùt) (nghóa laø coù tính ñeán löïc ma saùt 2F).
Khi tính ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng (caùc dao ñoäng) taàn soá dao ñoäng rieâng caàn thieát n phaûi do ñoä
voõng tónh ft quyeát ñònh. Quan heä giöõa ft vaø n theo coâng thöùc taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa heä thoáng treo
t
f
300
n  ñöôïc theå hieän treân giaûn ñoà (hình 70).
Taû
i
troï
n
g
f
C
B
0
A
Zmax
Z
Ñieå
m
töï
a
cuû
a
boä
phaä
n
haï
n
cheá
döôù
i
Ñieå
m
töï
a
cuû
a
boä
phaä
n
haï
n
cheá
treâ
n
f1
giaûm taûi
Ñieå
m
töï
a
cuû
a
uï
cao
su
döôù
i
Ñieå
m
töï
a
cuû
a
uï
cao
su
treâ
n
Gaøi boä phaän haïn cheá
f2
Z1
fñd
ft fñt
L
Neùn
Traû
coù taûi
Ñoä voõng
chaát taûi
M

55
50
60
70
80
90
100
110
120
130
5 10 15 20 25 30
n (laàn/phuùt)
140
ft(cm)
Hình 70 - Quan heä cuûa taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa phaàn
ñöôïc treo n vôùi ñoä voõng tónh ft
Nhö vaäy coù theå xaùc ñònh ñoä voõng tónh theo taàn soá dao ñoäng rieâng n cuûa heä thoáng treo. Ñoä voõng
tónh ft veà giaù trò khaùc vôùi ñoä voõng ñoäng döôùi fñd.
Noùi chung ft khoâng neân ít hôn 150300mm ñoái vôùi oâtoâ du lòch vaø ft khoâng nhoû hôn
100200mm ñoái vôùi oâtoâ buyùt.
Caû hai loaïi naøy coù taàn soá dao ñoäng rieâng n = 6085 laàn/ph. Trong oâtoâ taûi ft khoâng neân nhoû
hôn 60120mm öùng vôùi taàn soá dao ñoäng rieâng n = 80100 laàn/ph.
Ñeå ñaûm baûo ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng thì tæ soá ñoä voõng tónh fts cuûa heä thoáng treo sau vaø ñoä
voõng tónh ftt cuûa heä thoáng treo tröôùc phaûi naèm trong caùc giôùi haïn sau:
 Trong oâ toâ du lòch 9
,
0
8
,
0
f
f
tt
ts


 Trong oâ toâ taûi vaø oâ toâ buyùt 2
,
1
1
f
f
tt
ts

 .
Ñoä cöùng Ct cuûa heä thoáng treo baèng tang goùc nghieâng cuûa tieáp tuyeán cuûa ñöôøng trung bình
(ñöôøng neùt ñöùt) Ct = tg. Tröôøng hôïp toång quaùt ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo khoâng phaûi laø
ñöôøng thaúng vaø ñoä cöùng Ct thay ñoåi.
df
dz
Ct 
Ñeå ñaùnh giaù sô boä ngöôøi ta thöôøng tính ñoä cöùng heä thoáng treo chòu taûi troïng tónh:
t
t
t
t
f
Z
f
G
C 

Töø ñaây ta thaáy ñoä cöùng vaø ñoä voõng tónh laø caùc ñaïi löôïng coù quan heä vôùi nhau, nhöng ñoä voõng
tónh cho ta hình dung ñaày ñuû veà heä thoáng treo hôn laø ñoä cöùng vì noù noùi leân taûi troïng tónh Zt = G taùc
duïng leân heä thoáng treo.
56
Heä soá ñoäng löïc hoïc goïi taét laø heä soá ñoäng laø tyû soá giöõa taûi troïng lôùn nhaát Zmax coù theå truyeàn qua
heä thoáng treo vôùi taûi troïng tónh.
t
max
max
Z
Z
G
Z
K 

ñ
Khi Kñ beù thì seõ coù söï va ñaäp lieân tuïc leân boä phaän haïn cheá cuûa nhíp, laøm cho nhíp bò uoán ngöôïc
laïi vaø bò “goõ”. Khi Kñ quaù lôùn, trong tröôøng hôïp dao ñoäng vôùi bieân ñoä lôùn vaø giôùi haïn giaù trò fñ, heä
thoáng treo seõ raát cöùng. Thöïc teá chöùng toû raèng choïn Kñ thích hôïp thì khi oâtoâ chuyeån ñoäng treân ñöôøng
khoâng baèng phaúng, taûi troïng ñoäng truyeàn qua heä thoáng treo seõ gaây va ñaäp raát ít leân boä phaän haïn cheá.
Khi tính heä thoáng treo coù theå choïn Kñ = 1,71,8. ÔÛ CHLB Nga vôùi caùc oâ toâ coù khaû naêng thoâng qua
thaáp choïn Kñ=23 vaø ôû oâtoâ coù khaû naêng thoâng qua cao choïn Kñ = 34.
Ñoä voõng ñoäng fñ cuûa heä thoáng treo (goàm caû ñoä bieán daïng cuûa caùc uï cao su) phuï thuoäc vaøo
ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo vaø vaøo ñoä voõng tónh ft.
 Trong oâ toâ du lòch: fñ = (0,50,6).ft
 Trong oâ toâ buyùt: fñ = (0,70,8).ft
 Trong oâ toâ taûi: fñ = 1,0.ft
Ñoä voõng ñoäng fñ quan heä chaët cheõ vôùi heä soá ñoäng Kñ. Ñoä voõng ñoäng fñ caøng lôùn thì ñoä eâm dòu
chuyeån ñoäng taêng vaø deã phoái hôïp vôùi heä soá ñoäng Kñ lôùn, ñaûm baûo söï tieáp xuùc cuûa loáp vôùi maët ñöôøng
toát. Tuy nhieân luùc aáy ñoä dòch chuyeån töông ñoái cuûa thuøng xe vôùi loáp laïi lôùn laøm cho tính oån ñònh
keùm, vaø yeâu caàu ñoái vôùi boä phaän höôùng cuûa heä thoáng treo coù chaát löôïng cao hôn, laøm phöùc taïp theâm
daãn ñoäng laùi caùc baùnh tröôùc, vaø taêng giôùi haïn khoaûng saùng gaàm xe trong heä thoáng treo ñoäc laäp.
Ñöôøng caøng maáp moâ vaø vaän toác caøng lôùn thì haønh trình ñoäng cuûa heä thoáng treo caøng phaûi lôùn.
Ñoái vôùi oâ toâ coù khaû naêng thoâng qua thaáp thì ñoä cöùng cuûa heä thoáng treo thay ñoåi ít fñt = 70140mm.
Ñoái vôùi oâ toâ coù khaû naêng thoâng qua cao fñt = 120160mm.
*Đối với hệ thống treo dạng nhíp lá:
Hình 71- Sơ đồ hệ thống treo dạng nhíp lò xo với độ cứng thay đổi
1 – Mắt lắp nhíp với thân xe; 2, 7 – Thanh chống; 3 – Nhíp phụ; 4 – Đai kẹp; 5 – Thân xe; 6 –
Quang treo; 8 – Nhíp chính; 9 – Bu lông ở giữa
57
Hình 72 - Đặc tính phi tuyến của hệ thống treo ô tô
3. BOÄ PHAÄN GIAÛM CHAÁN
3.1. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi giaûm chaán thuûy löïc
Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa taát caû caùc loaïi giaûm chaán thuûy löïc laø: chaát loûng bò doàn töø buoàng chöùa
naøy sang buoàng chöùa khaùc qua nhöõng van tieát löu raát nhoû neân chaát loûng chòu söùc caûn chuyeån ñoäng
raát lôùn. Söùc caûn laøm daäp taét nhanh caùc chaán ñoäng vaø naêng löôïng cuûa dao ñoäng bò bieán thaønh nhieät
naêng nung noùng chaát loûng chöùa trong giaûm chaán.
3.1.1. Giaûm chaán ñoøn
Trong giaûm chaán ñoøn hai chieàu (hình 73) coù pittoâng keùp 2. Trong ñoù coù ñaët caùc van ngöôïc. Van
ngöôïc laøm cho caùc daàu ôû baàu giaûm chaán luoân luoân chaûy vaøo laøm ñaày buoàng chöùa 1 vaø 3. Pittoâng keùp
ngaên xylanh ra laøm hai buoàng chöùa 1 vaø 3. Theå tích cuûa buoàng chöùa 1 vaø 3 thay ñoåi khi pittoâng keùp
dòch chuyeån veà phía traùi hay phaûi. Pittoâng keùp dòch chuyeån ñöôïc nhôø cam quay 4 ñaët vaøo giöõa
pittoâng keùp. Xylanh chöùa ñaày chaát loûng.
Trong haønh trình neùn nheï (a) pittoâng keùp ñi veà phía phaûi, chaát loûng bò doàn töø buoàng 3 ñeán
buoàng 1 qua loã raát beù ôû thanh van 5 vaø khe hôû ôû van 6 nhôø thaéng ñöôïc söùc caûn cuûa loø xo meàm phía
trong. Neáu bò neùn maïnh (b) aùp suaát cuûa chaát loûng taêng leân ñuû söùc thaéng caû löïc caûn cuûa loø xo cöùng
phía ngoaøi cuûa van 6. Cöûa van 6 bò môû ñoät ngoät vaø chaát loûng ñi qua van 6 dễ daøng.
Trong haønh trình traû nheï (c) chaát loûng töø buoàng 1 chaûy qua buoàng 3 qua loã raát beù ôû thanh van 5,
coøn van 6 luùc ñoù vaãn ñoùng.
Neáu bò traû maïnh aùp suaát chaát loûng taêng leân (d) thaéng ñöôïc löïc loø xo cuûa van 5, van 5 môû roäng
ra chaát loûng ñi qua deå daøng hôn.
58
Hình 73 - Sô ñoà laøm vieäc cuûa giaûm chaán ñoøn taùc duïng hai chieàu
3.1.2. Giaûm chaán oáng:
Caùc chi tieát cuûa giaûm chaán oáng ñöôïc neâu ôû hình 74. ÔÛ haønh trình neùn, daàm caàu vaø tai 6 dao
ñoäng leân phía treân neân píttoâng bò ñaåy saâu vaøo loøng cuûa xi lanh, laäp töùc aùp suaát daàu ôû buoàng A taêng
leân lôùn hôn aùp suaát daàu ôû caùc buoàng B. Daàu seõ chuyeån ñoäng töø buoàng A sang caùc buoàng B qua caùc
4
1
3
2
Trả
Neùn
59
loã tieát löu raát nhoû. Do ma saùt giöõa caùc phaàn töû daàu vôùi caùc loã tieát löu raát lôùn cho neân naêng löôïng cuûa
dao ñoäng töø maët ñöôøng truyeàn leân ñaõ bò maát ñi moät phaàn chuyeån thaønh nhieät naêng nung noùng daàu ôû
trong giaûm chaán. Khi bò neùn maïnh, aùp suaát daàu ôû buoàng A taêng cao, caùc van giaûm taûi 4 seõ môû ra, luùc
naøy tieát dieän cho daàu ñi qua taêng leân, neân söùc caûn dao ñoäng cuûa giaûm chaán coù giaûm xuoáng.
ÔÛ haønh trình traû, daàm caàu cuøng vôùi tai 6 dao ñoäng xuoáng phía döôùi neân píttoâng chuyeån ñoäng ñi
leân so vôùi ñaùy cuûa xi lanh. Bôûi vaäy theå tích buoàng A taêng leân laøm cho aùp suaát daàu ôû buoàng A giaûm
xuoáng nhoû hôn aùp suaát daàu ôû caùc buoàng B. Laäp töùc daàu ôû caùc buoàng B chuyeån ñoäng qua buoàng A
thoâng qua caùc loã tieát löu. Khi aùp suaát daàu ôû buoàng A giaûm ñoät ngoät (do caàu xe dao ñoäng maïnh veà
phía döôùi) caùc van giaûm taûi 5 seõ môû ra, neân söùc caûn dao ñoäng cuûa giaûm chaán seõ giaûm xuoáng, cho
pheùp caàu xe dao ñoäng nhanh hôn veà phía döôùi, ñaåy baùnh xe tieáp xuùc nhanh trôû laïi vôùi maët ñöôøng,
haïn cheá ñöôïc thôøi gian baùnh xe taùch khoûi maët ñöôøng, bôûi vaäy taêng ñöôïc ñoä oån ñònh chuyeån ñoäng cuûa
oâ toâ.
Hình 74 - Keát caáu cuûa giaûm chaán oáng
1 – Caàn cuûa píttoâng.
2 – Lôùp aùo trong cuûa xy lanh hai lôùp.
3 – Buoàng ñieàn ñaày (chöùa khí neùn).
4; 5 –Van giaûm taûi (coù caùc loã tieát löu).
6 – Tai noái vôùi daàm caàu.
7 – Ñeá cuûa píttoâng.
8 – Daàu thuûy löïc.
9 – Lôùp aùo ngoaøi cuûa xylanh.
10 – Loã ñeå boâi trôn caàn píttoâng.
11 – Ñeäm laøm kín.
12 – Tai noái vôùi thaân xe.
A; B – Caùc buoàng chöùa daàu.
3.2. Ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán thuûy löïc:
Löïc caûn chaán ñoäng Zg do giaûm chaán sinh ra phuï thuoäc vaøo vaän toác töông ñoái ż cuûa caùc dao ñoäng
thuøng xe ñoái vôùi baùnh xe.
Zg=Kżn
(7.43)
ÔÛ ñaây: K  Heä soá caûn cuûa giaûm chaán.
60
Hình 75 - Ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán thuûy löïc
Haøm soá: Zg = f( ż ) bieåu dieån ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán. Tuyø theo giaù trò soá muõ n maø
ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán coù theå laø tuyeán tính (ñöôøng thaúng) hoaëc ñöôøng cong. Neáu:
n=1 : Ñöôøng ñaëc tính laø ñöôøng thaúng 1 (hình 75).
n>1 : Ñöôøng ñaëc tính laø ñöôøng cong loõm 2.
n<1 : Ñöôøng ñaëc tính laø ñöôøng cong loài 3.
Ñöôøng cong coù daïng naøy hay daïng khaùc phuï thuoäc tröôùc tieân ôû kích thöôùc loã thoâng qua roài
ñeán ñoä nhôùt cuûa chaát loûng vaø keát caáu cuûa van. Chuù yù laø vôùi caùc ñöôøng ñaëc tính treân hình 75 ta thaáy
taïi giaù trò lôùn nhaát cuûa vaän toác töông ñoái, giaù trò coâng suaát tieâu hao (tæ leä vôùi dieän tích naèm döôùi
ñöôøng ñaëc tính) baèng nhau. Thoâng thöôøng n dao ñoäng trong khoaûng 1,52,5.
Treân hình 76 ta thaáy taïi hai ñieåm 1 vaø 2 ñöôøng bieåu dieãn hoaëc laø ñi thaúng (ñöôøng neùt ñöùt)
hoaëc laø gaãy khuùc (ñöôøng lieàn). Tröôøng hôïp coù van giaûm taûi ñöôøng bieåu dieãn seõ laø ñöôøng gaãy khuùc
vaø ñieåm 1, ñieåm 2 laø ñieåm môû van giaûm taûi neân dieän tích cho chaát loûng ñi qua taêng leân.
Trong caùc oâ toâ hieän ñaïi żn vaø żt naèm trong giôùi haïn (3050)cm/s. Neáu oâ toâ söû duïng ôû khí haäu
oân ñôùi coù theå khoâng ñaët van giaûm taûi ñeå ñôn giaûn bôùt keát caáu.
z
Z2
Z1
Z3
Zg
1
2
3
61
Hình 76 - Ñöôøng ñaëc tính khoâng ñoái xöùng cuûa giaûm
chaán taùc duïng hai chieàu vôùi van giaûm taûi.
a)Sơ đồ động học của giảm chấn thủy lực loại ống kép:
Hình 77 - Sơ đồ động học của giảm chấn thủy
lực loại ống kép
1- Buồng chứa khí nén; 2- Buồng chứa dầu ngoài;
3-Dầu bên trong xilanh làm việc; 4- Van đáy (có
các lỗ tiết lưu);5- Van pittông (có các lỗ tiết lưu);
6- Pittông;7- Xilanh; 8- Vỏ giảm chấn; 9- Cần
pittông
zn
zt
Nhe Maïn Nhe Maïn
Tra Neù
0
1
Zt
Zt max
2
Zn
Znmax
Zg
62
Nguyên tắt làm việc:
- Giảm chấn loại này gồm 2 ống: một ống làm việc (chứa pit tông) và vỏ bên ngoài (chứa đựng
dầu dư thừa).
- Pit tông dịch chuyển bên trong ống làm việc, đẩy dầu chảy qua các lỗ tiết lưu riêng (5) và ép
một phần dầu chảy qua các van nằm ớ dưới đáy ống(4). Các van này trong hành trình nén được gọi là
van nén, còn trong hành trình giãn thì gọi là van giãn.
- Hành trình nén: Khi pittông (6) dịch chuyển xuống dưới đáy xilanh (7) thì đẩy và ép dầu chảy
qua buồng chứa dầu ngoài (2). Không khí nén ở buồng chứa khí nén (1) bị nén lại.
- Hành trình giãn: Dưới sự điều khiển van pit tông khí nén (1) giãn ra, đẩy ép lượng dầu ở buồng
chứa ngoài chảy vào ống xilanh làm việc qua các van ở đáy xilanh (4). Sau đó lượng dầu này bị ép đẩy
pit tông (6) di chuyển lên trên.
b) Sơ đồ động học của giảm chấn thủy lực loại ống đơn:
Nguyên tắt làm việc:
- Giảm chấn loại này gồm 1 ống: một ống làm việc (chứa pit tông) và được gọi là xilanh làm việc
và cùng với vỏ xilanh.
- Loại giảm chấn này khác với loại ống kép ở chỗ là khí nén (thường là khí Nitơ) nằm bên trong
và phần đáy của xilanh. Đế pit tông chia xilanh chia làm hai phần: phần trên là dầu làm việc, phần dưới
là khí nén với áp suất cao (20-30 atm).
- Pit tông dịch chuyển bên trong ống làm việc, đẩy dầu chảy qua các lỗ tiết lưu riêng (5) và ép
một phần dầu chảy qua các van nằm ớ dưới đáy ống(4). Các van này trong hành trình nén được gọi là
van nén, còn trong hành trình giãn thì gọi là van giãn.
- Hành trình nén: Khi pittông (5) dịch chuyển xuống dưới đáy xilanh thì van nén (1) mở ra, van
giãn (4) đóng lại, kết quả là đẩy và ép dầu ở phần dưới chảy qua buồng chứa dầu trên. Lượng dầu trong
buồng chứa trên sẽ bị nén lại.
- Hành trình giãn:
63
Hình 78 - Sơ đồ động học của giảm chấn thủy
lực loại ống đơn
1- Van nén; 2- Đế pittông; 3-Buồng chứa khí nén;
4- Van giãn (van trả về); 5- Pittông; 6- Dầu bên
trong xilanh làm việc; 7- Cần pittông
64
Hình 79 – Sơ đồ động học của giảm chấn loại 1 lớp vỏ
BỘ GIẢM CHẤN (GIẢM XÓC, CHỐNG RUNG)
Vai trò của bộ giảm chấn không những tăng cao độ êm dịu mà còn tăng cao tính ổn định và sự điều
khiển của PTGT.
1) Trong quá trình kết hợp (xảy ra cùng một lúc và kết hợp nhau) tần số của các dao động cưỡng
bức với tần số của các dao động riêng thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng – tức là sự tăng nhanh đột ngột
biên độ dao động. Khi đó, bộ giảm chấn có nhiệm vụ dập tắt các dao động đó, và biến năng lượng dao
động thành năng lượng nhiệt và tỏa ra môi trương xung quanh.
2) Khi xuất hiện dao động, các bánh xe của PTGT bắt đầu đánh mất đi sự tiếp xúc với đường, do
đó, quá trình phanh sẽ không còn hiệu quả, vì phản lực bên tại các bánh xe giảm. Vì thế, bộ giảm chấn –
là phương sách cho an toàn chủ động.
Đặc tính làm việc của bộ giảm chấn
Hãy xét quá trình dao động của khối lượng treo т trên lò xo có độ cứng С, được minh họa bằng
hình vẽ 10.1.
65
Hình 80 - Đồ thị quá trình dao động của khối lượng treo trên lò xo
а) – với bộ giảm chấn bị hỏng, b) – với bộ giảm chấn hoạt động tốt
1) Lực cản Fc sinh ra bởi bộ giảm chấn, sẽ làm cản quá trình dịch chuyển của khối lượng m và
được xác định từ phương trình sau:
z
к
F 


c (1)
Trong đó: к – hệ số chống rung của bộ giảm chấn;
z
 - vận tốc chuyển động của khối lượng m.
Tóm lại, lực cản Fc, sinh ra bởi bộ giảm chấn làm cản trở chuyển động của khối lượng m, có giá trị
tỷ lệ thuận với vận tốc z
 chuyển động của khối lượng và hệ số chống rung của bộ giảm chấn - К. Trong
đó, giá trị của hệ số К không giống nhau đối với hành trình nén và hành trình bật lại của bộ giảm chấn.
Trong hành trình nén, khi lò xo có độ cứng С nén lại – hệ số Кn nhỏ đi, để sao cho không truyền va đập
từ bánh xe bị tác động trên đường đến thân xe PTGT. Trong hành trình trả lại, khi lò xo có độ cứng С bị
kéo căng ra– hệ số Кt lớn lên, để không cho phép sự rơi (sụt xuống) không cần thiết của bánh xe xuống
chổ sâu của đường.
66
Hình 81 – Đường đặc tính của giảm chấn thủy lực ô tô
2) Hệ số dao động tắt dần:
h =
m
к
[1/s]
trong đó m - khối lượng tải trọng lên bộ giảm chấn.
Tần số kỹ thuật nа của dao động khối lượng т khi có bộ giảm chấn được xác định từ phương
trình sau:
2
2
h
n
na 
 , [Hz]
Trong đó n – tần số kỹ thuật của dao động khối lượng т không có bộ giảm chấn.
Với sự bố trí thêm bộ giảm chấn, thì tần số kỹ thuật của dao động khối lượng treo sẽ giảm xuống
rất nhỏ ≈5-10%.
3) Độ giảm của dao động tất dần:
1


i
i
z
z
d - tỉ số của biên độ dao động trước với biên độ dao động tiếp sau.
Khi bộ giảm chấn làm việc tốt, thì mỗi biên độ dao động tiếp sau Z sẽ giảm đi khoảng ≈ 3…4 lần
(hình 10.1, b).
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo
Hệ thống treo

More Related Content

What's hot

Đồ án hệ thống phanh khí nén
Đồ án hệ thống phanh khí nénĐồ án hệ thống phanh khí nén
Đồ án hệ thống phanh khí nénnataliej4
 
Các Đăng Và Cầu Chủ Động.pptx
Các Đăng Và Cầu Chủ Động.pptxCác Đăng Và Cầu Chủ Động.pptx
Các Đăng Và Cầu Chủ Động.pptxkunrihito
 
Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tải
Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tảiĐồ án thiết kế hệ thống phanh xe tải
Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tảinataliej4
 
Phân tích hệ thống lái trên ô tô
 Phân tích hệ thống lái trên ô tô Phân tích hệ thống lái trên ô tô
Phân tích hệ thống lái trên ô tôanh hieu
 
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdfGiáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtôGiáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtôĐức Anh Đỗ
 
Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...
Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...
Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...nataliej4
 
4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô
4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô
4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tôhttps://www.facebook.com/garmentspace
 
Sửa chữa hệ thống phanh
Sửa chữa hệ thống phanhSửa chữa hệ thống phanh
Sửa chữa hệ thống phanhjackjohn45
 

What's hot (20)

Đề tài: Thiết kế hệ thống phanh chính xe con, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế hệ thống phanh chính xe con, HAY, 9đĐề tài: Thiết kế hệ thống phanh chính xe con, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế hệ thống phanh chính xe con, HAY, 9đ
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô HUYNDAI 24 tấn
Đề tài: Thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô HUYNDAI 24 tấnĐề tài: Thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô HUYNDAI 24 tấn
Đề tài: Thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô HUYNDAI 24 tấn
 
Đồ án hệ thống phanh khí nén
Đồ án hệ thống phanh khí nénĐồ án hệ thống phanh khí nén
Đồ án hệ thống phanh khí nén
 
Các Đăng Và Cầu Chủ Động.pptx
Các Đăng Và Cầu Chủ Động.pptxCác Đăng Và Cầu Chủ Động.pptx
Các Đăng Và Cầu Chủ Động.pptx
 
Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tải
Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tảiĐồ án thiết kế hệ thống phanh xe tải
Đồ án thiết kế hệ thống phanh xe tải
 
Danh Sách 200 Đề Tài Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Ô Tô, 9 điểm
Danh Sách 200 Đề Tài Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Ô Tô, 9 điểmDanh Sách 200 Đề Tài Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Ô Tô, 9 điểm
Danh Sách 200 Đề Tài Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành Ô Tô, 9 điểm
 
Phân tích hệ thống lái trên ô tô
 Phân tích hệ thống lái trên ô tô Phân tích hệ thống lái trên ô tô
Phân tích hệ thống lái trên ô tô
 
Đề tài: Nghiên cứu chung hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota
Đề tài: Nghiên cứu chung hệ thống lái trợ lực điện trên ToyotaĐề tài: Nghiên cứu chung hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota
Đề tài: Nghiên cứu chung hệ thống lái trợ lực điện trên Toyota
 
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdfGiáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
Giáo trình thiết kế ô tô - Đặng Quý, Đỗ Văn Dũng, Dương Tuấn Tùng.pdf
 
Giáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtôGiáo trình lý thuyết ôtô
Giáo trình lý thuyết ôtô
 
Đề tài: Thiết kế và tính toán ly hợp xe tải, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế và tính toán ly hợp xe tải, HAY, 9đĐề tài: Thiết kế và tính toán ly hợp xe tải, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế và tính toán ly hợp xe tải, HAY, 9đ
 
Đề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đ
Đề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đĐề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đ
Đề tài: Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong, HAY, 9đ
 
Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...
Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...
Nghiên cứu hệ thống điện thân xe camry 2007 và nêu các hư hỏng xảy ra cùng bi...
 
Đề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đ
Đề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đĐề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đ
Đề tài: Tính toán kết cấu ô tô, HAY, 9đ
 
Đề tài: Hệ thống lái trợ lực thủy lực, HAY, 9đ
Đề tài: Hệ thống lái trợ lực thủy lực, HAY, 9đĐề tài: Hệ thống lái trợ lực thủy lực, HAY, 9đ
Đề tài: Hệ thống lái trợ lực thủy lực, HAY, 9đ
 
Đề tài: Thiết kế cụm ly hợp cho ô tô 7 chỗ, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế cụm ly hợp cho ô tô 7 chỗ, HAY, 9đĐề tài: Thiết kế cụm ly hợp cho ô tô 7 chỗ, HAY, 9đ
Đề tài: Thiết kế cụm ly hợp cho ô tô 7 chỗ, HAY, 9đ
 
4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô
4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô
4.4.1. nghiên cứu, phân tích và đánh giá động lực học hệ thống lái ô tô
 
Đề tài: Hệ thống gạt nước mưa tự động ứng dụng trên ô tô, HAY
Đề tài: Hệ thống gạt nước mưa tự động ứng dụng trên ô tô, HAYĐề tài: Hệ thống gạt nước mưa tự động ứng dụng trên ô tô, HAY
Đề tài: Hệ thống gạt nước mưa tự động ứng dụng trên ô tô, HAY
 
Nghiên cứu đặc tính động lực học ô tô với hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép...
Nghiên cứu đặc tính động lực học ô tô với hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép...Nghiên cứu đặc tính động lực học ô tô với hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép...
Nghiên cứu đặc tính động lực học ô tô với hệ thống truyền lực kiểu ly hợp kép...
 
Sửa chữa hệ thống phanh
Sửa chữa hệ thống phanhSửa chữa hệ thống phanh
Sửa chữa hệ thống phanh
 

Similar to Hệ thống treo

đồ án tốt nghiệp 123.doc
đồ án tốt nghiệp 123.docđồ án tốt nghiệp 123.doc
đồ án tốt nghiệp 123.docVnChc3
 
Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn
Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấnThiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn
Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấnLeovnuf
 
Khai quat ve khung gam va hệ thống truyền lực
Khai quat ve khung gam va hệ thống truyền lựcKhai quat ve khung gam va hệ thống truyền lực
Khai quat ve khung gam va hệ thống truyền lựcPhLc10
 
Ly hợp
Ly hợpLy hợp
Ly hợpPhLc10
 
Truyền động các đăng
Truyền động các đăngTruyền động các đăng
Truyền động các đăngPhLc10
 
Hộp số thường
Hộp số thườngHộp số thường
Hộp số thườngPhLc10
 
MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435
MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435
MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435phanhongbao
 
4.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 370
4.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 3704.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 370
4.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 370https://www.facebook.com/garmentspace
 
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdf
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdfHƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdf
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdfNuioKila
 
Bài giảng hệ thống treo
Bài giảng hệ thống treoBài giảng hệ thống treo
Bài giảng hệ thống treonataliej4
 
Hộp số phân phối
Hộp số phân phốiHộp số phân phối
Hộp số phân phốiPhLc10
 
ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1
ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1
ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1Học Cơ Khí
 
Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)
Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)
Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)nataliej4
 
Ứng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịch
Ứng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịchỨng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịch
Ứng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịchMan_Ebook
 

Similar to Hệ thống treo (20)

đồ án tốt nghiệp 123.doc
đồ án tốt nghiệp 123.docđồ án tốt nghiệp 123.doc
đồ án tốt nghiệp 123.doc
 
Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn
Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấnThiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn
Thiết kế hệ thống treo cho xe tải 4 tấn
 
Khai quat ve khung gam va hệ thống truyền lực
Khai quat ve khung gam va hệ thống truyền lựcKhai quat ve khung gam va hệ thống truyền lực
Khai quat ve khung gam va hệ thống truyền lực
 
Ly hợp
Ly hợpLy hợp
Ly hợp
 
Truyền động các đăng
Truyền động các đăngTruyền động các đăng
Truyền động các đăng
 
Hộp số thường
Hộp số thườngHộp số thường
Hộp số thường
 
Bố trí nhé 1
Bố trí nhé 1Bố trí nhé 1
Bố trí nhé 1
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô con 7 chỗ ngồi, 9đ
Đề tài: Thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô con 7 chỗ ngồi, 9đĐề tài: Thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô con 7 chỗ ngồi, 9đ
Đề tài: Thiết kế hệ thống ly hợp xe ô tô con 7 chỗ ngồi, 9đ
 
MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435
MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435
MÔ HÌNH MÁY PHAY 01212334435
 
Thuc hanh tien
Thuc hanh tienThuc hanh tien
Thuc hanh tien
 
4.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 370
4.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 3704.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 370
4.2.11. thiết kế hệ thống lái trên xe cơ sở ô tô huyndai 24 tấn hd 370
 
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdf
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdfHƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdf
HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT CẨU DASAN.pdf
 
Bài giảng hệ thống treo
Bài giảng hệ thống treoBài giảng hệ thống treo
Bài giảng hệ thống treo
 
Đề tài: Tủ PLC điều khiển mô phỏng quá trình di chuyển của tay may
Đề tài: Tủ PLC điều khiển mô phỏng quá trình di chuyển của tay mayĐề tài: Tủ PLC điều khiển mô phỏng quá trình di chuyển của tay may
Đề tài: Tủ PLC điều khiển mô phỏng quá trình di chuyển của tay may
 
Khung xe CH34 2023.pptx
Khung xe CH34 2023.pptxKhung xe CH34 2023.pptx
Khung xe CH34 2023.pptx
 
Hộp số phân phối
Hộp số phân phốiHộp số phân phối
Hộp số phân phối
 
Chuong 7 truc
Chuong 7 truc Chuong 7 truc
Chuong 7 truc
 
ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1
ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1
ve ky thuat co khi le khanh dien 136 trang Chuong 05 1
 
Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)
Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)
Thiết kế,tính toán hệ thống treo cho xe con (có bản vẽ)
 
Ứng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịch
Ứng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịchỨng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịch
Ứng dụng phần mềm matlab/ simulink mô phỏng hệ thống phanh abs trên xe du lịch
 

Hệ thống treo

  • 1. 1 PHẦN 5 – HỆ THỐNG CHUYỂN ĐỘNG CHƯƠNG 1 - HEÄ THOÁNG TREO Muïc tieâu: Sau khi hoïc xong chöông naøy caùc sinh vieân coù khaû naêng: 1. Trình baøy ñöôïc coâng duïng, yeâu caàu vaø phaân loaïi heä thoáng treo. 2. Veõ ñöôïc caáu taïo caùc cô caáu höôùng cuûa heä thoáng treo. 3. Tính toaùn ñöôïc boä phaän daãn höôùng. 4. Trình baøy ñöôïc ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo. 5. Tính toaùn ñöôïc phaàn töû ñaøn hoài kim loaïi. 6. Trình baøy ñöôïc nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi giaûm chaán thuûy löïc. 7. Veõ vaø trình baøy ñöôïc ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán thuûy löïc. 8. Trình baøy ñöôïc vaán ñeà löïa choïn ñaëc tính cuûa heä thoáng treo. 9. Trình bày đặc điểm kết cấu của một số loại hệ thống treo truyền thống và hiện đại. 10. So sánh đặc điểm kết cấu của hệ thống treo độc lập và hệ thống treo phụ thuộc.
  • 2. 2 MỤC LỤC A – KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO ............................................................................................................ 3 I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI ................................................................................................... 3 II. ĐẶC ĐIỀM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO........................................................................................... 5 1. CẤU TẠO CHUNG..................................................................................................................................... 5 2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CỦA HTT............................................................... 7 3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA MỐT SỐ LOẠI HỆ THỐNG TREO .............................................................23 B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO........................................................................................48 III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG CHO HỆ THỐNG TREO.....................................................48 IV. ĐỘNG HỌC HỆ THỐNG TREO..................................................................................................................48 V. ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TREO..........................................................................................................67 CÂU HỎI ÔN TẬP ............................................................................................................................................90
  • 3. 3 A – KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO I. CÔNG DỤNG, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI 1. Công dụng Caùc boä phaän cuûa heä thoáng treo duøng ñeå noái khung hay thaân xe vôùi caùc caàu (baùnh xe) oâ toâ vaø töøng boä phaän thöïc hieän caùc nhieäm vuï sau ñaây:  Boä phaän ñaøn hoài laøm giaûm nheï caùc taûi troïng ñoäng taùc duïng töø baùnh xe leân khung, ñaûm baûo ñoä eâm dòu caàn thieát khi di chuyeån vaø truyeàn löïc, moâmen töø ñöôøng leân khung xe.  Boä phaän daãn höôùng ñeå truyeàn löïc doïc, ngang vaø moâmen töø ñöôøng leân khung xe. Ñoäng hoïc cuûa boä phaän daãn höôùng xaùc ñònh tính chaát dòch chuyeån töông ñoái cuûa baùnh xe ñoái vôùi khung.  Boä phaän giaûm chaán ñeå daäp taét caùc dao ñoäng cuûa phaàn ñöôïc treo vaø khoâng ñöôïc treo cuûa oâ toâ. Cöùu löïc phaùt sinh giöõa baùnh xe vaø ñöôøng coù theå goäp laïi thaønh ba phaûn löïc chính: löïc thaúng ñöùng Z, löïc doïc X vaø löïc ngang Y (hình 1). Hình 1 - Löïc taùc duïng leân caùc baùnh xe trong maët phaúng tieáp xuùc vôùi maët töïa a  Caùc phaûn löïc thaønh phaàn taùc duïng töø ñöôøng leân baùnh xe; b  Löïc vaø moâmen truyeàn töø baùnh xe leân khung Caùc moâmen do caùc löïc X, Y, Z gaây neân moâmen MX, MY, MZ, coù theå coù giaù trò khaùc nhau ñoái vôùi baùnh xe beân traùi hoaëc beân phaûi. Caùc chi tieát cuûa heä thoáng treo truyeàn nhöõng phaûn löïc vaø moâmen treân leân khung. Ñöôøng maáp moâ phaùt sinh löïc ñoäng Z vaø moâmen ñoäng MX truyeàn leân thuøng xe nhôø boä phaän ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo. Löïc doïc X, löïc ngang Y vaø caùc momen MY, MZ truyeàn qua boä phaän daãn höôùng cuûa heä thoáng treo. 2. Yêu cầu x X Y y Z M2x Z1 Y1 M1x M2y M2z X2 Y2 Y1 X1 M1y M1z bx bx bx a) b) Z2 Y2
  • 4. 4  Ñoä voõng tónh ft (ñoä voõng sinh ra do taùc duïng cuûa taûi troïng tónh) phaûi naèm trong giôùi haïn ñuû ñaûm baûo ñöôïc caùc taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa voû xe vaø ñoä voõng ñoäng fñ (ñoä voõng sinh ra khi oâ toâ chuyeån ñoäng) phaûi ñuû ñeå ñaûm baûo vaän toác chuyeån ñoäng cuûa oâ toâ treân ñöôøng xaáu naèm trong giôùi haïn cho pheùp. ÔÛ giôùi haïn naøy khoâng coù söï va ñaäp leân boä phaän haïn cheá.  Ñoäng hoïc cuûa caùc baùnh xe daãn höôùng vaãn giöõ ñuùng khi caùc baùnh xe daãn höôùng dòch chuyeån trong maët phaúng thaúng ñöùng (nghóa laø khoaûng caùch hai veát baùnh tröôùc vaø caùc goùc ñaët truï ñöùng vaø baùnh daãn höôùng khoâng thay ñoåi).  Daäp taét nhanh caùc dao ñoäng cuûa thaân xe vaø caùc baùnh xe.  Giaûm taûi troïng ñoäng khi oâ toâ qua nhöõng ñöôøng goà gheà. 3. Phân loại Hình 2 - Sơ đồ phân loại hệ thống treo ô tô HỆ THỐNG TREO HTTphụ thuộc HTT loại dầm xoắn HTT loại 4 thanh nối HTT loại lò xo nhíp (lá) HTT khí HTT độc lập HTT loại thanh giằng Macpheson HTT loại hình thang HTT loại bán dọc HTT cân bằng HTT treo điều biến-điện tử (EMS) HTT bán chủ động HTT chủ động HTT điều khiển điện tử của BOSCH HTT với giảm xóc MagneRide HTT đa liên kết HTT thông minh
  • 5. 5 * Theo boä phaän ñaøn hoài chia ra:  Loaïi baèng kim loaïi (goàm coù nhíp laù, loø xo xoaén oác, thanh xoaén).  Loaïi khí (goàm loaïi boïc baèng cao su – sôïi, loaïi boïc baèng maøng, loaïi oáng).  Loaïi thuûy löïc (loaïi oáng).  Loaïi cao su (goàm loaïi chòu neùn vaø loaïi chòu xoaén). * Theo sô ñoà boä phaän daãn höôùng chia ra:  Loaïi phuï thuoäc vôùi caàu lieàn (goàm coù loaïi rieâng, loaïi thaêng baèng).  Loaïi ñoäc laäp vôùi caàu caét (goàm loaïi dòch chuyeån baùnh xe trong maët phaúng doïc, loaïi dòch chuyeån baùnh xe trong maët phaúng ngang, loaïi neán vôùi baùnh xe dòch chuyeån trong maët phaúng thaúng ñöùng). * Theo phöông phaùp daäp taét chaán ñoäng chia ra:  Loaïi giaûm chaán thuûy löïc (goàm loaïi taùc duïng moät chieàu vaø loaïi taùc duïng hai chieàu).  Loaïi ma saùt cô (goàm ma saùt trong boä phaän ñaøn hoài vaø trong boä phaän daãn höôùng). II. ĐẶC ĐIỀM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TREO 1. Cấu tạo chung Cấu tạo chung của HTT gồm 4 bộ phận chính: 1. Phần tử đàn hồi (lò xo, thanh xoắn, nhíp, khí,…); 2. Bộ phận dập tắt dao động (giảm chấn thủy lực, ma sát,...); 3. Bộ phận ổn định ngang (thanh ổn định ngang,…) 4. Bộ phận dẫn hướng (thanh dẫn hướng, khớp nối,…). a) b) Hình 3 – Kết cấu hệ thống treo a) Hệ thống treo ở cầu trước; b) Hệ thống treo ở cầu sau 1 – Bộ phận dẫn hướng; 2 – Phần tử đàn hồi; 3 – Bộ phận dập tắt dao động); 4 – Bộ phận ổn định ngang *Một số khái niệm trong hệ thống treo: - Khối lượng được treo: là toàn bộ khối lượng thân xe được đỡ bởi hệ thống treo. Nó bao gồm: khung, vỏ, động cơ, hệ thống truyền lực,…
  • 6. 6 - Khối lượng không được treo: là phần khối lượng không được đỡ bởi hệ thống treo. Bao gồm: cụm bánh xe, cầu xe,… Hình 4 – Khối lượng được treo và không được treo - Sự dao động của phần được treo của ô tô: a) Sự lắc dọc: là sự dao động lên xuống của phần trước và sau của xe quanh trọng tâm của nó. b) Sự lắc ngang: Khi xe quay vòng hay đi vào đường mấp mô, các lò xo ở mộ phía sẽ giãn ra, còn phía kia bị nén co lại. Điều này làm cho xe bị lắc ngang. c) Sự xóc nẩy: là sự dịch chuyển lên xuống của thân xe. Khi xe đi với tốc độ cao trên nền đường gợn sóng, hiện tượng này rất dễ xảy ra. d) Sự xoay đứng: là sự quay thân xe theo phương dọc quanh trọng tâm của xe. Trên đường có sự lắc dọc thì sự xoay đứng này cũng xuất hiện. Hình 5 – Các dạng dao động của phần khối lượng được treo - Sự dao động của phần khối lượng không được treo: a) Sự dịch đứng: là sự chuyển lên xuống của các bánh xe trên mỗi cầu xe. Điều này thường xảy ra khi xe đi trên đường gợn sóng với tốc độ trung bình hay cao. b) Sự xoay dọc theo cầu xe: là sự dao động lên xuống ngược hướng nhau của các bánh xe trên mỗi cầu làm cho bánh xe nẩy lên khổi mặt đường. Thường xảy ra đối với hệ thống treo phụ thuộc. c) Sự uốn: là hiện tượng các là nhíp có xu hướng bị uốn quanh bản thân cầu xe do mô men xoắn chủ động (kéo hoặc phanh) truyền tới.
  • 7. 7 Hình 6 – Các dạng dao động của phần khối lượng không treo - Phân tích công dụng của hệ thống treo: a) Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo phương thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe; hạn chế những chuyển động không muốn có khác của bánh xe. b) Bộ phận của hệ thống treo thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt các dao động, rung động và va đập mặt đường truyền lên. c) Đảm nhận khả năng truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe. Công dụng của hệ thống treo được thể hiện qua các phần tử của hệ thống treo: + Phần tử đàn hồi: làm giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung và đảm bảo độ êm dịu cần thiết khi chuyển động. + Phần tử dẫn hướng: xác định tính chất dịch chuyển của các bánh xe và đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ từ mặt đường tác dụng lên thân xe. + Phần tử giảm chấn: dập tắt dao động của ô tô khi phát sinh dao động. + Phần tử ổn định ngang: ngoài chức năng là phần tử đàn hồi phụ, phần tử ổn định ngang làm tăng khả năng chống lật thân xe khi xe có sự thay đổi tải trọng trong mặt phẳng ngang, giúp xe ổn định hơn khi rẽ cua hay chạy đường vòng. + Các phần tử phụ khác như vấu cao su, thanh chịu lực phụ… có tác dụng tăng cứng, hạn chế hành trình và chịu thêm tải trọng. 2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CỦA HTT 2.1. Đặc điểm kết cấu của phần tử đàn hồi 2.1.1. Chức năng - Có nhiệm vụ đưa vùng tần số dao động đó phù hợp vùng tần số thích hợp với người sử dụng (60-85 dao động/phút). Đảm bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết của thùng xe. - Nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, giảm nhẹ tải trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung trên các địa hình khác nhau. - Truyền tải trọng theo phương thẳng đứng. - Có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe. 2.1.2. Phân loại Phần tử đàn hồi gồm 1 hoặc một số phần tử đàn hồi bằng kim loại hoặc phi kim loại gộp lại. • Trên ô tô sử dụng phổ biến là phần tử đàn hồi bằng kim loại: nhíp, lò xo, trục xoắn (là các thanh chịu mô men xoắn). • Phần tử đàn hồi phi kim loại (ít sử dụng hơn): cao su, khí nén, dầu. Đặc tính đàn hồi của treo loại này được đảm bảo nhờ tính chất đàn hồi của cao su, khí nén và dầu.
  • 8. 8 Trên các ô tô hiện đại ngày càng sử dụng nhiều kết cấu đàn hồi hỗn hợp: gộp lại từ 2 hoặc một số phần tử đàn hồi (kim loại và phi kim loaị). Hình 7 – Sơ đồ phân loại phần tử đàn hồi 2.1.3. Yêu cầu - Có đường đặc tính đàn hồi hợp lý, đảm bảo độ êm dịu cao - Vật liệu phải có tính đàn hồi cao. - Có độ bền mỏi cao. - Có thể tích thế năng (U) lớn. - Đơn giản trong chế tạo, bảo dưỡng, thay thế. 2.1.4. Đặc điểm kết cấu Hình 8 – Hình dạng một số loại phần tử đàn hồi Phần tử đàn hồi Phần tử đàn hồi kim loại Lò xo xoắn Lò xo nhíp (lá) Lò xo thanh xoắn Phần tử đàn hồi phi kim Lò xo cao su Lò xo không khí nén Dầu Phần tử hỗn hợp (kim loại+phi kim loại) Cao su +kim loại Kim loại + Thủy + khí
  • 9. 9 a) Lò xo xoắn hình trụ: - Hệ thống treo với phần tử đàn hồi là lo xo được sử dụng rộng rãi trên ô tô con, xe du lịch và ô tô tải nhẹ. - Đặc điểm kết cấu: chế tạo từ thanh thép có tiết diện tròn hay vuông. - Ưu điểm: kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn do không có ma sát khi làm việc, không phải bảo dưỡng và chăm sóc. - Nhược điểm: không có khả năng dẫn hướng và giảm chấn. Vì vậy phải sử dụng thêm bộ giảm chấn. Do vậy bố trí phức tạp hơn so với loại dùng nhíp lá. - Bố trí: thường bố trí trên cầu trước độc lập hoặc cầu sau phụ thuộc. - Đặc tính đàn hồi: đường đặc tính đàn hồi tuyến tính. Hình 9 – Lò xo trụ Các lò xo được làm bằng thanh thép lò xo đặc biệt. Khi đặt tải trọng lên một lò xo, toàn bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại. Nhờ vậy năng lượng của ngoại lực được tích lại, và chấn động được giảm bớt. + Lò xo phi tuyến tính Nếu lò xo trụ được làm từ một thanh thép có đường kính đồng đều thì toàn bộ lò xo sẽ co lại đồng đều, tỷ lệ với tải trọng. Nghĩa là, nếu sử dụng lò xo mềm thì nó không chịu được tải trọng nặng, còn nếu sử dụng lò xo cứng thì xe chạy không êm với tải trọng nhỏ.
  • 10. 10 Hình 10 – Các dạng lò xo Hình 11 – Đường đặc tính đàn hồi của lò xo Tuy nhiên, nếu sử dụng một thanh thép có đường kính thay đổi đều, như minh hoạ trên hình sau đây, thì hai đầu của lò xo sẽ có độ cứng thấp hơn phần giữa. Nhờ thế, khi có tải trọng nhỏ thì hai đầu lò xo sẽ co lại và hấp thu chuyển động. Mặt khác, phần giữa của lò xo lại đủ cứng để chịu được tải trọng nặng. Các lò xo có bước không đều, lò xo hình nón ... cũng có tác dụng như vậy. b) Nhíp (lá): - Nhíp được dùng phổ biến nhất vì nhíp vừa là bộ phận đàn hối, bộ phận dẫn hướng và môtô phần làm nhiệm vụ giảm chấn. - Đặc điểm kết cấu của phần tử đàn hối nhíp lá: Nhíp được làm bằng một số băng thép lò xo uốn cong, được gọi là “lá nhíp”, các xếp chồng lên nhau theo thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Các lá nhíp được lắp ghép thánh bộ bằng một bulông hoặc tán đinh ở giữa, có bộ phận kẹp ngang để tránh khả năng xô ngang khi nhíp làm việc. Hai đầu lá dài nhất (lá nhíp chính) được uốn cong thành vòng để lắp ghép với khung xe hoặc các kết cấu khác. Bộ nhíp được bắt chặt với dầm cầu thông qua bu lông quang nhíp, liên kết với khung thông qua tai nhíp và quang treo (để các lá nhíp biến dạng tự do).
  • 11. 11 - Ưu điểm: + Có độ bền cao, cấu tạo vững chắc, có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần sử dụng các liên kết khác. + Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần sử dụng các liên kết khác. + Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các lá nhíp. + Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng. Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng, nên cần chú trọng đến độ bền hơn. - Nhược điểm: tính êm dịu chuyển động kém do trọng lượng nặng. Được dùng chủ yếu trên xe tải. - Đặc tính đàn hồi: Đường đặc tính đàn hồi của nhíp lá được coi là tuyến tính, tức là độ cứng cảu nó ít thay đổi dưới tác dụng của tải trọng. - Để tăng độ cứng cho nhíp có thể dùng các cách sau: + Dùng nhíp phụ; + Dùng vấy tỳ ở giữa đầu nhíp với chỗ bắt quang nhíp; + Bố trí nghiêng móc treo nhíp; + Bố trí một lá nhíp liên kết để chịu lực dọc, còn các lá nhíp khác được bố trí tự do. Hình 12 – Cấu tạo của nhíp + Độ võng của nhíp: - Tác dụng của độ võng: Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho các lá nhíp cọ vào nhau, và ma sát xuất hiện giữa các lá nhíp sẽ nhanh chóng làm tắt dao động của nhíp. Ma sát này được gọi là ma sát giữa các lá nhíp. Đó là một trong những đặc tính quan trọng nhất của nhíp. Tuy nhiên, ma sát này cũng làm giảm độ chạy êm của xe, vì nó làm cho nhíp bị giảm tính chịu uốn. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho các xe tải.
  • 12. 12 Khi nhíp nẩy lên, độ võng giữ cho các lá nhíp khít với nhau, ngăn không cho đất, cát... lọt vào giữa các lá nhíp và gây mài mòn. - Biện pháp giảm ma sát giữa các lá nhíp Đặt các miếng đệm chống ồn vào giữa các lá nhíp, ở phần đầu lá, để chúng dễ trượt lên nhau. Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một áp suất thích hợp khi tiếp xúc với nhau. + Nhíp phụ Các xe tải và xe chịu tải trọng thay đổi mạnh cần dùng thêm nhíp phụ. Nhíp phụ được lắp trên nhíp chính. Với tải trọng nhỏ thì chỉ nhíp chính làm việc, nhưng khi tải trọng vượt quá một trị số nào đó thì cả hai nhíp chính và phụ đều làm việc. Hình 13 – Cấu tạo của nhíp Hình 14 – Sơ đồ hình học của nhíp 1 - nhíp cái; 2 - bulông định vị; 3 - đai kẹp; 4 - đệm chống ma sát Gồm nhiều lá nhíp cong ghép lại với nhau. Các lá nhíp thường có tiết diện hình chữ nhật, chiều ngang bằng nhau và khác nhau về chiều dài (l).
  • 13. 13 Bán kính cong các lá nhíp khác nhau, phụ thuộc vào chiều dài. Bán kính cong giảm (R) khi giảm chiều dài. Kết cấu đó nhằm: - khi lắp ghép thành bộ, các lá nhíp ôm sát vào nhau; - do có độ cong khác nhau nên lá nhíp cái (1) được giảm tải (và tạo ứng suất sơ bộ, ngược với chiều ưs khi làm biến dạng). Để định vị các lá nhíp với nhau, thường sử dụng các kết cấu: + bu lông bắt xuyên qua ở phần giữa các lá nhíp (hay áp dụng nhất); + dập ngay giữa các lá nhíp 1 hoặc 2 vấu định vị. Sử dụng đai kẹp (3) để các lá nhíp không bị xô lệch ngang và để truyền tải trọng từ lá nhíp cái (1) cho các lá nhíp khác khi nhíp bị uốn cong xuống (hoặc giảm tải cho nó khi bị uốn ngược lại). Lá nhíp cái thường có chiều dài lớn nhất (và cũng dày nhất). Bộ nhíp được bắt vào khung xe nhờ 2 đầu uốn cong của lá nhíp cái. Hình dạng 2 đầu nhíp cái phụ thuộc cách gá kẹp bộ nhíp: - nó có thể là phẳng, uốn cong góc 900 ; - guộn theo hình dạng tai bắt bộ nhíp vào khung xe. Trước khi lắp ráp thành bộ: bôi lên trên bề mặt các lá nhíp một lớp mỡ chì để chống rỉ và để giảm ma sát giữa các lá nhíp khi làm việc. Với các bộ nhíp ô tô du lịch: - Để giảm ma sát giữa các lá nhíp: đặt các miếng đệm (4) bằng vật liệu phi kim loại chống ma sát, (chất dẻo, gỗ lát mỏng, các miếng phíp) theo suốt chiều dài nhíp, hoặc ở 2 đầu. - Để giữ mỡ bôi trơn trong các lá nhíp và để chống bụi bẩn, đôi khi còn sử dụng cách bao bọc cả bộ nhíp. Hai đầu bộ nhíp nối bản lề với khung xe. Đầu trước thường dùng chốt; đầu phía sau là gối tựa di trượt (phù hợp với cách bố trí cơ cấu lái). Với cách lắp ghép như vậy, chiều dài các lá nhíp có thể thay đổi trong quá trình làm việc. Để gá kẹp bộ nhíp vào khung xe, sử dụng khớp bản lề các kiểu: - gối tựa phẳng; - gối tựa có ren, - gối tựa cao su-kim loại hoặc gối cao su. Ưu điểm chính của nhíp: đồng thời đảm nhận được 2 chức năng: vừa là phần tử đàn hồi vừa là phần tử hướng của treo. Nhíp thường sử dụng ở treo phụ thuộc và đặt dọc xe.
  • 14. 14 Hình 15 - Sơ đồ hình học của nhíp với sự thay đổi độ cứng c) Lò xo thanh xoắn: Là thanh thép đàn hồi chịu tác dụng của mômen xoắn. - Đặc điểm: Sử dụng tính đàn hồi xoắn của thanh thép chống lại sự xoắn, cấu tạo đơn giản, tính êm dịu tốt. Được sử dụng trên xe tải. - Kết cấu: Trục xoắn có thể là trục có tiết diện tròn, đặc hoặc ghép từ các thanh tròn hoặc từ các thanh dẻo tiết diện chữ nhật. Các đầu trúc xoắn có dạng then hoa hoặc lục giác. Một đầu trục xoắn lắp vào khung hoặc thùng xe; đầu kia nối tới cánh tay đòn hệ thống treo. Độ đàn hồi của liên kết bánh xe – khung xe nhờ trục xoắn. Hình 16 – Sơ đồ hình học của lò xo thanh xoắn Hình 17 – Lò xo thanh xoắn - Ưu nhược điểm: + Nhờ tỷ lệ hấp thu năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn so với các loại lò xo khác nên hệ thống treo có thể nhẹ hơn. +Kết cấu của hệ thống treo đơn giản. +Thanh xoắn cũng được sử dụng để làm thanh ổn định. +Cũng giống như lò xo xoắn, trục xoắn cần có thêm phần tử hướng và phần tử dập tắt dao động. - Đặc tính đàn hồi: tuyến tính với góc xoắn.
  • 15. 15 d) Lò xo cao su - Chức năng là tăng cứng và hạn chế hành trình của hệ thống treo. - Đặc điểm: Các lò xo cao su hấp thu dao động thông qua nội ma sát phát sinh khi chúng bị một ngoại lực làm biến dạng. - Ưu điểm: + Có thể chế tạo theo hình dáng bất kỳ; + Chúng không phát tiếng ồn khi làm việc; +Có độ bền cao, không phải bảo dưỡng, sửa chữa; + Khả năng hấp thụ năng lượng tốt; + Trọng lượng nhỏ và có đặc tính đàn hồi phi tuyến. - Nhược điểm: + Có sự biến chất ảnh hưởng đến đặc tính đàn hồi khi nhiệt độ thay đổi; + Sự biến dạng dư lớn; + Không thích hợp để dùng cho tải trọng nặng. Hình 18 – Lò xo cao su e) Lò xo không khí nén - Kiểu khí nén được sử dụng nhiều trên xe tải, trên một số xe con hạng sang. - Đặc điểm kết cấu: Lò xo không khí sử dụng đặc tính đàn hồi của không khí khi bị nén. + Những lò xo này rất mềm khi xe chưa có tải, nhưng hệ số lò xo có thể tăng lên khi tăng tải nhờ tăng áp suất trong xy lanh. Đặc tính này giúp cho xe chạy êm cả khi tải nhẹ cũng như khi đầy tải. + Chiều cao của xe có thể giữ không đổi ngay cả khi tải trọng thay đổi, bằng cách điều chỉnh áp suất không khí. Tuy nhiên, hệ thống treo dùng lò xo không khí cần phải có trang bị điều chỉnh áp suất không khí và máy nén khí... nên hệ thống treo sẽ phức tạp. Hiện nay, hệ thống treo khí điều biến điện tử, cũng được sử dụng trong một số kiểu xe.
  • 16. 16 Hình 19 – Sơ đồ hình học của khí nén Tính chất đàn hồi của hệ thống treo được đảm bảo nhờ nén không khí. Trong các hệ thống treo ô tô hiện đại hay sử dụng nhất là loại bình tròn kép làm phần tử đàn hồi. Bình gồm thân 8, các đai 6, 7 và bu lông kẹp chặt 5. Phần thân thường bằng vải cao su 2 lớp. Lớp cốt vải có thể bằng sợi caprông, sợi ni long. Bề mặt phía trong bình phủ lớp cao su chống lọt khí. Mặt ngoài phủ lớp cao su chịu xăng-dầu-mỡ. Để tăng độ cứng vững cho bình, bên trong nó còn đặt các sợi kim loại (“tanh”) như ở lốp. Đai 6 và bulong 5 để gá lắp bình. Đai 7 để phân chia bình thành 2 ngăn và cũng là để giảm đường kính của bình. Bình có thể chịu tải trọng cỡ 2-3 tấn khi pkk trong bình là 0,3-0,5 Mpa; Sử dụng phổ biến ở treo ô tô tải, xe buýt, rơmoóc và bán rơmoóc. - Ưu điểm: + Có khả năng tự động thay đổi độ cứng của hệ thống treo; + Không có ma sát trong các phần tử đàn hồi, trọng lượng của phần tử đàn hồi nhỏ. - Nhược điểm: + Không có khả năng dẫn hướng; + Hệ thống điều khiển phức tạp. f)Phần tử đàn hồi kiểu thủy khí - Bộ phận đàn hồi kiểu thủy khí dùng kết hợp chức năng giữa bộ phận đàn hồi, bộ phận giảm chấn tạo điều kiện để điều chỉnh chiều cao và trọng tâm xe tự động. Hình 20 - Hệ thống treo thủy – khí 1- Bình chứa dầu; 2- Bơm dầu; 3- tích năng; 4- Bộ điều chỉnh; 5,6- Phần tử đàn hồi và dập tắt dao động; 8- Hệ thống van
  • 17. 17 Gồm từ 2 hoặc một số phần tử đàn hồi kim loại và phi kim loại. Dầu từ 1 được bơm 2 tăng áp đưa đến bình tích năng 3. Trong bình tích năng, dầu được nạp vào khoang dưới màng ngăn. Khoang trên màng ngăn là khí nén (không khí hoặc nitơ, có pkn). pkn trong 3 được duy trì ở 1 giới hạn xác định: khi pkn> [pđm], dầu sẽ hồi về bình 1 qua van giảm áp. Từ 3, dầu bộ điều chỉnh 4 của các bánh xe bên phải và bên trái để duy trì ổn định chiều cao thùng xe. Từ 4, dầu nạp vào 5 (bộ phận ghép phần tử đàn hồi và cơ cấu dập tắt dao động của hệ thống treo). Trong phần tử này: phần không gian giữa piston 6 và màng ngăn 7 chứa đầy dầu, không gian trên màng ngăn là khí nén (khí nén là chất để đảm bảo tính chất đàn hồi của hệ thống treo; dầu để truyền tải trọng pháp tuyến). Khi thay đổi pdầu nạp vào dưới màng, pkn sẽ bị thay đổi, => sẽ làm thay đổi độ cứng của hệ thống treo. Vỏ phần tử đàn hồi bắt chặt vào khung xe. Piston nối với tay đòn của treo. Khi dao động, dầu sẽ lưu thông qua hệ thống van 8 và bị cản trở, sinh công ma sát để triệt tiêu năng lượng dao động giữa thùng - khung xe. Hình 21 – Sơ đồ nguyên lý hoạt động của lò xo kiểu thủy khí
  • 18. 18 2.2. Đặc điểm kết cấu của bộ phận dập tắt dao động - Bộ phận dập tắt dao động trong hệ thống treo có thể là giảm chấn thủy lực, hoặc là ma sát trong các phần tử. * Chức năng: - Để dập tắt dao động phát sinh trong quá trình xe chuyển động từ mặt đường lên khung xe trong các địa hình khác nhau một cách nhanh chống. Bằng cách biến cơ năng (do các khối lượng dao động) thành nhiệt năng (ma sát trong dầu khi lưu thông qua các van_lỗ tiết lưu) tỏa ra môi trường khi dao động. - Đảm bảo sự bám dính giữa bánh xe với mặt đường tốt. * Yêu cầu: -Ñaûm baûo giaûm trò soá vaø söï thay ñoåi ñöôøng ñaët tính cuûa caùc dao ñoäng. Ñaët bieät laø: + Daäp taét caøng nhanh caùc dao ñoäng neáu taàn soá dao ñoäng caøng lôùn. Muïc ñích ñeå traùnh cho thuøng xe khoûi bò laéc qua khi qua ñöôøng maáp moâ lôùn. + Daäp taét chaäm caùc dao ñoäng neáu oâ toâ chaïy treân ñöôøng ít maáp moâ (ñoä loài loõm cuûa ñöôøng caøng nhoû vaø caøng daøy). + Haïn cheá caùc löïc truyeàn qua giaûm chaán leân thuøng xe. - Laøm vieäc oån ñònh khi oâ toâ chuyeån ñoäng trong caùc ñieàu kieän ñöôøng xaù khaùc nhau vaø nhieät ñoä khoâng khí khaùc nhau. - Coù tuoåi thoï cao. - Troïng löôïng vaø kích thöôùc nhoû, giaù thaønh haï.
  • 19. 19 * Phân loại: Hình 22 – Sơ đồ phân loại bộ phận dập tắt dao động Bộ phận dập tắt dao động Giảm chấn Phân loại theo hoạt động: Giảm chấn tác dụng một chiều và hai chiều Phân loại theo cấu tạo: Giảm chấn loại ống đơn và ống kép Theo môi chất làm việc: Giảm chấn thủy lực (dầu) và giảm chấn thủy khí (dầu+khí Nitơ) Theo đặc điểm kết cấu: Giảm chấn đòn và giảm chấn thủy lực Ma sát trong các phần tử
  • 20. 20 Ngöôøi ta phaân bieät giaûm chaán theo hai ñaëc ñieåm sau: -Theo quan heä giöõa heä soá caûn Kn trong haønh trình neùn (luùc baùnh xe tieán ñeán gaàn khung) vaø heä soá caûn Kt trong haønh trình traû (luùc baùnh xe ñi xa khung): Theo ñaëc ñieåm naøy giaûm chaán thuyû löïc ñöôïc chia thaønh loaïi taùc duïng hai chieàu coù ñöôøng ñaët tính ñoái xöùng (Kn=Kt) vaø ñöôøng ñaëc tính khoâng ñoái xöùng (Kn < Kt) vaø loaïi taùc duïng moät chieàu Kn0. -Theo keát caáu chia thaønh: giaûm chaán ñoøn vaø giaûm chaán oáng. * Theo ñaëc ñieåm beân trong cuûa giaûm chaán chia thaønh: Loaïi coù van giaûm taûi vaø loaïi khoâng coù van giaûm taûi. Phoå bieán nhaát hieän nay laø loaïi giaûm chaán hai chieàu coù ñöôøng ñaëc tính khoâng ñoái xöùng vaø coù van giaûm taûi. Tröôøng hôïp naøy löïc caûn giaûm chaán trong haønh trình neùn taêng chaäm hôn trong haønh trình traû. Trong caùc giaûm chaán hieän nay Kt = (25)Kn. Ñoä loài loõm cuûa ñöôøng caøng nhoû vaø caøng daøy (ñoä loài khoâng cao vaø loõm khoâng saâu ) thì heä soá Kt vaø Kn caøng phaûi khaùc nhau. Khi baùnh xe qua choå loài (hình 7.29) thì vaän toác khoái löôïng khoâng ñöôïc treo seõ lôùn (tröø phaàn töû ñaøn hoài ra) löïc truyeàn qua giaûm chaán seõ lôùn. Coù theå giaûm löïc naøy baèng caùch haï thaáp heä soá Kn. Khi oâtoâ qua choã loõm thì va ñaäp truyeàn leân baùnh xe ít hôn ñi qua choã loài.
  • 21. 21 Treân caùc ñöôøng coù ñoä loài vaø loõm daøi vaø ñöôøng löôïn giöõa choã loài vôùi choã loõm töông ñoái eâm dòu thì khoâng caàn coù Kt vaø Kn thaät khaùc nhau. Vì khi oâ toâ qua choã loõm coù theå laøm baùnh xe khoâng tieáp xuùc vôùi ñöôøng. * Đặc điểm kết cấu: Hình 23 - Kết cấu của giảm chấn thủy lực Cấu tạo chung của giảm chấn thủy lực gồm các bộ phận chính sau: + Cần píttông 6; + Píttông 7; + Van giảm tải 3, 4; + Dầu thủy lực 5; + Vỏ của giảm chấn 2; + Đệm làm kín 1.
  • 22. 22 Hình 24 – Sơ đồ kết cấu của giảm chấn 1 – Tai mấu trên; 2 – Vỏ bảo vệ; 3 – Thanh trượt; 4 – Xilanh; 5 – Piston với các van nén và giãn; 6 – Tai mấu dưới; 7 – Cần đàn hồi; 8 – Thân ô tô 2.3. Đặc điểm kết cấu của bộ phận dẫn hướng * Chức năng: - Truyền lực và mô men giữa bánh xe và thùng xe cho khung xe; - Xác định đặc tính chuyển vị tương đối của bánh xe với khung xe. 2.4. Đặc điểm kết cấu của bộ phận ổn định * Chức năng: - Tăng tính ổn định cho xe. - Giúp lốp xe bám tốt với mặt đường khi xe chạy vòng, hoặc chạy các bánh xe một bên chạy qua các bề mặt có độ cao khác nhau.
  • 23. 23 Hình 25 – Bộ phận ổn định ngang 3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA MỐT SỐ LOẠI HỆ THỐNG TREO Hình 26 – Các bộ phận chính của hệ thống treo
  • 24. 24 3.1. Hệ thống treo phụ thuộc - Đặc điểm: Dầm cầu liên kết cứng hai bánh xe ở hai bên. Ở cầu chủ động, dầm cầu chủ động liên kết hai bánh xe. Ở cầu dẫn hướng, dầm cầu liền bằng thép định hình liên kết hai bánh xe. Hình 27 – Hệ thống treo phụ thuộc - Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc: + Có độ cứng vững cao nên có thể chịu được tải nặng. + Vết bánh xe cố định nên giảm độ mòn ngang của lốp; + Khả năng chịu lực bên tốt do hai bánh xe được liên kết với nhau nên làm giảm sự trượt bên; + Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp, sửa chữa thay thế. Giá thánh thấp. Với những ưu điểm trên, hệ thống treo phụ thuộc thường được dùng chủ yếu ở ôtô tải, buýt, dùng cho cầu sau của ôtô con. Đối với những 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. - Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc: +Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động. Vì thế làm tăng tải trọng động, va đập, giảm độ êm dịu và sự bám của bánh xe; + 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 và giảm tính ổn định; + Nối cứng bánh xe dễ gây nên những chuyển vị phụ. + Do chuyển động của bánh xe bên trái và bên phải có ảnh hưởng lẫn nhau nên dễ xuất hiện dao động và rung động.
  • 25. 25 3.1.1. Hệ thống treo loại dầm xoắn Kiểu này được sử dụng chủ yếu cho hệ thống treo sau của các xe có động cơ đặt phía trước và dẫn động bánh trước. Kết cấu của nó bao gồm một đòn treo và một thanh ổn định được hàn với dầm chịu xoắn. Nhờ có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ nên có thể giảm được khối lượng không được treo, tăng tính êm dịu cho xe. Ngoài ra nó còn cho phép tăng khoảng không gian của khoang hành lý. Khi có hiện tượng xoay đứng do chạy vào đường vòng hoặc trên đường mấp mô, thanh ổn định sẽ bị xoắn cùng với dầm cầu, nhờ thế hiện tượng xoay đứng được giảm xuống, giúp xe chạy ổn định hơn. 3.1.2. Hệ thống treo loại 4 thanh nối
  • 26. 26 Hình 28 – Hệ thống treo loại 4 thanh liên kết Hình 29 - HTT phụ thuộc dùng lò xo trụ
  • 27. 27 Hình 29 - HTT phụ thuộc lò xo trụ có thêm đòn chịu lực bên 4 đòn với các đòn chịu lực dọc và lực bên 3.1.3. Hệ thống treo lò xo nhíp (lá) Hình 30 - HTT phụ thuộc dùng nhíp lá
  • 28. 28 Hình 31– Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp dọc Với loại này, hai bó nhíp được đỡ hoặc treo dầm cầu tạo dao động cho xe khi đi vào đường gồ ghề. Đồng thời ở loại này có kết cấu thêm bộ giảm chấn nhằm nhanh chống dập tắt dao động do nhíp gây nên. ưu điểm của loại này là có thể tạo ra khoảng sáng gầm xe rất cao, nâng cao được tính cơ động của động cơ, đồng thời cũng có cấu tạo đơn giản, độ cứng vững cao. Hệ thống treo này thường được dùng cho các loại xe tải hoặc dùng để treo cầu sau trên một số xe du lịch. Ở hệ thống treo loại này, khối lượng không được treo phụ thuộc vào khối lượng các lá nhíp. Tuỳ theo cách bố trí các lá nhíp, mà ta có các kết cấu khác nhau.
  • 29. 29 Hình 32– Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp dọc 3.1.4 Hệ thống treo khí Hình 33 - Sơ đồ hệ thống treo khí nén 1- Máy nén khí; 2,7- Bộ lọc khí; 3-Bộ điều chỉnh chiều cao; 4- Thanh kéo; 5- Bình đàn hồi; 6- Bình khí nén phụ; 8- Bình chứa; 9- Bộ điều chỉnh áp suất; 10- Bộ tách cặn Thường, treo trước đặt 2 bình; còn treo sau_ 4 bình. Khí nén từ máy nén khí 1bầu lọc và bộ tách cặn bẩn 10, bộ điều chỉnh áp suất 9  bình chứa 8. Từ bình 8 khí nén được nạp vào bộ điều chỉnh chiều cao thùng xe 3. Bộ lọc khí 2 và 7 để ngăn ngừa bụi bẩn lọt vào bộ điều chỉnh 3. Bình 5 nối với 6 để khi bình 5 bị nén, p5, sẽ nạp khí nén vào bình 6. Nhờ vậy mà treo được mềm hơn. Bộ đ/chỉnh chiều cao thùng xe 3 để: - duy trì chiều cao thùng xe luôn ổn định với bất kỳ Gt (có ích) nào; - và với bất kỳ khoảng cách nào giữa cầu xe và khung xe. Khi tăng tải trọng => thùng xe bị hạ thấp xuống, =>  khoảng cách giữa thùng xe với cầu xe; Thanh 4 sẽ kéo piston của bộ điều chỉnh 3 đi xuống;
  • 30. 30 => khí nén từ bình 8 nạp vào bình 6 và vào phần tử đàn hồi. Áp suất khí nén (pkn) trong phần tử đàn hồi  , => phục hồi được khoảng cách giữa thùng xe và cầu xe. Khi giảm tải trọng có ích Gt (giảm hàng hóa), vị trí thùng xe cũng không bị thay đổi do  pkn trong phần tử đàn hồi. Bộ điều chỉnh duy trì chiều cao thùng xe có 1 kết cấu đặc biệt để làm chậm quá trình điều chỉnh. Vì vậy nó chỉ làm việc khi thay đổi tải trọng tĩnh và không chịu tác động với dao động của ô tô khi đi trên đường không bằng phẳng. Van 1 chiều ở bộ lọc khí 2 để chống rò rỉ khí nén từ phần tử đàn hồi ra ngoài khi MNK bị hư hỏng hoặc khi pkk trong bình 8 bị suy giảm. Phần tử đàn hồi khí nén đảm bảo tốt tính êm dịu cho xe. Do chiều cao thùng xe không bị thay đổi nên: -  tính ổn định, - giảm mài mòn lốp và, - nâng cao tính an toàn chuyển động do vị trí đèn pha không bị thay đổi => cho việc chiếu sáng trên đường tốt hơn. Ngoài ra, - việc xếp – dỡ tải ở ô tô vận tải cũng nhẹ nhàng hơn; - thuận tiện cho hành khách lên xuống với xe buýt do chiều cao bậc lên xuống không bị thay đổi; - khi xe đỗ, thùng xe ở tư thế nằm ngang và không bị chao đảo sang ngang hoặc nghiêng dọc khi xắp xếp hàng hóa hoặc hành khách vào vị trí bất kỳ trong xe; - Phần tử đàn hồi khí nén cũng vẫn cần có thêm phần tử hướng và kết cấu dập tắt dao động. Phần tử đàn hồi khí nén sử dụng chủ yếu trong hệ thống treo các ô tô mà tải trọng có ích thay đổi trong phạm vi rộng (thí dụ: ở xe tải, xe buýt). 3.2. Hệ thống treo độc lập Đặc điểm: Hai bánh xe ở hai bên dịch chuyển độc lập với nhau. Sự dịch chuyển của bánh xe này không ảnh hưởng đến bánh xe khác. Hình 34 – Hệ thống treo độc lập loại đòn dọc Hình 35 – Hệ thống treo độc lập loại đòn ngang
  • 31. 31 Hình 36 – Kết cấu hệ thống treo độc lập Hình 37 – Sơ đồ hệ thống treo độc lập 1 – Thân xe; 2 – Bộ phận đàn hồi; 3 – Bộ phận giảm chấn; 4 – Đòn ngang trên; 5 – Đòn ngang dưới Treo độc lập sử dụng chủ yếu cho cầu trước xe du lịch. Hệ thống treo độc lập: mỗi bánh xe được lắp trên một tay đỡ riêng, gắn vào thân xe. Vỉ vậy, bánh xe bên trái và bên phải chuyển động độc lập với nhau. Loại hệ thống treo này có những ưu, nhược điểm sau: - Ưu điểm: + Khối lượng không được treo nhỏ giảm sự va đập và phát sinh tải trọng động nên xe chạy êm hơn; + Các lò xo không liên quan đến việc định vị bánh xe, vì thế có thể sử dụng lò xo mềm; + Trọng tâm của xe thấp nên ổn định hơn (vì không có trục nối giữa các bánh xe bên trái và bên phải nên sàn xe và động cơ có thể hạ thấp xuống). + Đảm bảo động học được đúng và chính xác hơn, tùy theo kết cấu mà giảm được độ trượt ngang: giảm độ mài mòn lốp. - Nhược điểm: + Cấu tạo khá phức tạp; + Khoảng cách và định vị của bánh xe bị thay đổi cùng với chuyển động lên xuống của bánh xe;
  • 32. 32 + Nhiều kiểu xe có trang bị thanh ổn định để giảm hiện tượng xoay đứng khi quay vòng và tăng độ êm của xe. + Kết cấu phức tạp, khó khăn khi tháo lắp, sửa chữa và bảo dưỡng. 3.2.1. Hệ thống treo loại thanh giằng Macpheson Hình 38 – Hệ thống treo độc lập loại Macpheson
  • 33. 33 3.2.2. Hệ thống treo loại hình thang 3.2.3. Hệ thống treo loại bán dọc 3.2.4. Hệ thống treo khí
  • 34. 34 Hệ thống treo khí nén: sử dụng hệ thống dạng này thay cho các lò xo xoắn là giảm bớt được một phần trọng lượng xe vốn không trực tiếp tác động lên giàn treo của xe (unsprung weight). Phần trọng lượng này bao gồm các bánh xe, lốp, trục bánh xe, hệ thống phanh và trên những xe lắp hệ thống treo độc lập.Với HTT này ta có thể thay đổi độ cao của xe,có 4 cấp độ khác nhau được lập trình trong bộ điều khiển, có thể được điều chỉnh thông qua một nút bấm nhỏ gắn trên bảng điều khiển trung tâm. Máy tính ghi nhận những thông số từ các bộ cảm biến độ cao lắp ở mỗi bánh xe, xử lý và điều chỉnh áp lực bên trong các túi khí sao cho xe cân bằng nhất. Được sử dụng trên 1 số loại xe như Mercedes E200, E240, E320,… Hình 39– Hệ thống treo khí trên xe Mercedes E200, E240, E320 3.3. Hệ thống treo cân bằng Sử dụng treo cân bằng cho cầu giữa và sau xe tải 3 cầu; hai cầu giữa và sau thường đặt gần nhau.
  • 35. 35 Đôi khi cũng sử dụng ở xe có nhiều hơn 3 cầu.Treo gồm các bộ nhíp bố trí dọc 2 bên hông xe. Có 6 thanh giằng dọc.Phần giữa bộ nhíp 1 bắt trực tiếp vào moay ơ 9 bằng tấm đệm 3 và quang nhíp 4. Hai đầu nhíp để tự do trong gối tựa 2 trên dầm cầu. Moay ơ đầu trục cân bằng 8 đặt trên 2 bạc lót làm bằng vật liệu chống ma sát (thường bằng đồng thau). Đai ốc 7 để bắt chặt moay ơ, phía ngoài có nắp đậy che bụi 6 (có nút ren 5 để tra dầu bôi trơn). Đầu phía trong moay ơ cũng có các đệm chống chảy dầu và ngăn bụi bẩn. Trục cân bằng 8 được ép vào giá đỡ 10 và lắp trên dầm ngang xe qua giá đỡ 12. Mỗi cầu nối vào khung xe bằng 3 thanh giằng 11. Đầu các thanh giằng là khớp cầu kiểu không tháo rời được, gồm chốt cầu, vành chặn và đệm lót. Để hạn chế cầu chuyển vị đi lên: các ụ cao su 13; chuyển vị đi xuống – là tấm thép 14 đặt giữa moay ơ và nhíp. Cũng có trường hợp sử dụng cáp treo thay cho tấm thép 14. Hình 40 - Treo cân bằng cầu giữa và sau xe КАМАЗ-55111
  • 36. 36 Kiểu này thường được sử dụng cho hệ thống treo trước và treo sau của các xe bán tải, xe tải nhẹ,... Với đặc tính: Xe chạy êm và độ cứng vững cao. 3.4. Hệ thống treo điều biến – điện tử (EMS)
  • 37. 37 Lý do ra đời: Với hệ giảm chấn quá mềm hệ thống treo sẽ tạo ra nhiều rung động đàn hồi khi làm việc, ngược lại với hệ quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc mạnh. Sự dung hoà giữa hai đặc điểm trên chính là ý tưởng để các nhà thiết kế đưa ra hệ thống treo khí nén - điện tử. - Thế nào là hệ thống treo khí nén - điện tử? Ứng dụng nhiều thành tựu mới của công nghệ vật liệu, kỹ thuật cơ - điện tử để cho ra đời hệ thống treo có tính năng kỹ thuật tiên tiến, đó là hệ thống treo khí nén - điện tử EAS. Hiện đang dùng cho dòng xe cao cấp như Audi, BMW, Lexus… Hệ thống treo khí nén - điện tử EAS là hệ thống treo mà người lái có thể lựa chọn, điều chỉnh độ đàn hồi cho thích hợp với chế độ vận hành của xe trên đường thông qua công tắc điều khiển lựa chọn chế độ Comfort hay Sport. Chế độ "Comfort": tạo sự êm dịu tối đa cho người ngồi trên xe còn chế độ "Sport" tăng độ ổn định và an toàn khi xe chạy ở tốc độ cao. - Hệ thống treo khí nén - điện tử hoạt động như thê nào? Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén - điện tử: Hình 41- Sơ đồ bố trí hệ thống treo khí nén điện tử 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 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: Bạn 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 "cứng", chiều cao xe "thấp". Các bộ phận chính của hệ thống treo EAS bao gồm: + Giảm xóc khí nén: Trong mỗi xi lanh, có một giảm chấn để thay đổi lực giảm chấn theo 3 chế độ (mềm, trung bình, cứng), một buồng khí chính và một buồng khí phụ để thay đổi độ cứng lò xo theo 2 chế độ (mềm, cứng). Cũng có một màng để thay đổi độ cao xe theo 2 chế độ (bình thường, cao) hoặc 3
  • 38. 38 chế độ (thấp, bình thường, cao). Lượng khí vào buồng chính của 4 xi lanh khí thông qua van điều khiển độ cao. Van này có nhiệm vụ cấp và xả khí nén vào và ra khỏi buồng chính trong 4 xi lanh khí nén (phía trước bên phải và trái, phía sau bên phải và trái). Khí nén trong hệ thống được cung cấp bởi máy nén khí. + Cảm biến độ cao xe: Cảm biến điều khiển độ cao trước được gắn vào thân xe còn đầu thanh điều khiển được nối với giá đỡ dưới của giảm chấn. Với hệ thống treo sau, các cảm biến được gắn vào thân xe và đầu thanh điều khiển được nối với đòn treo dưới. Những cảm biến này liên tục theo dõi khoảng cách giữa thân xe và các đòn treo để phát hiện độ cao gầm xe do đó quyết định thay đổi lượng khí trong mỗi xi lanh khí. + Cảm biến tốc độ: Cảm biến này gắn trong công tơ mét, nó ghi nhận và gửi tín hiệu tốc độ xe đến ECU hệ thống treo. + ECU hệ thống treo: Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ tất cả các cảm biến để điều khiển lực của giảm chấn và độ cứng của lò xo, độ cao xe theo điều kiện hoạt động của xe thông qua bộ chấp hành điều khiển hệ thống. Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo được đặt ở mỗi đỉnh của mỗi xi lanh khí. Nó đồng thời dẫn động van quay của giảm chấn và van khí của xi lanh khí nén để thay đổi lực giảm chấn và độ cứng hệ thống treo. Bộ chấp hành điều khiển điện tử phản ứng chính xác với sự thay đổi liên tục về điều kiện hoạt động của xe. Ưu điểm hệ thống treo khí nén - điện tử: - Đây là hệ thống treo vừa “thông minh” và vừa “linh hoạt”. Khả năng điều chỉnh độ cứng của từng xi lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng khung xe và tốc độ xe khi vào cua, góc cua và góc quay vô lăng của người lái. Như vậy, khi xe chạy, độ cứng các ống giảm xóc có thể tự động thay đổi sao cho cơ chế hoạt động của hệ thống treo được thích hợp và hiệu quả nhất đối với từng hành trình. Ví dụ khi phanh, độ nhún các bánh trước sẽ cứng hơn bánh sau, còn khi tăng tốc thì ngược lại. Hệ thống treo khí nén - điện tử tự động thích nghi với tải trọng của xe, thay đổi độ cao gầm xe cho phù hợp với điều kiện hành trình. Ví dụ: Độ cao bình thường được tự động xác lập khi vận tốc xe đạt 80 km/h. Nếu các cảm biến tốc độ ghi nhận được rằng kim đồng hồ tốc độ đã vượt qua mức 140 km/h thì hệ thống tự động hạ gầm xe xuống 15mm so với tiêu chuẩn. - Một ưu việt nữa của hệ thống treo này là các lò xo xoắn được thay thế bằng túi khí cao su nên giảm bớt một phần trọng lượng xe. Bớt được khối lượng này sẽ cho phép các lốp xe chịu tải tốt hơn trên các điều kiện mặt đường không bằng phẳng mà ít ảnh hưởng đến độ cân bằng của xe, vì vậy cảm giác khi lái sẽ nhẹ nhàng và dễ chịu hơn. - Với hệ thống treo khí nén điện tử, những chỗ mấp mô hay ổ gà trên mặt đường hầu như không ảnh hưởng nhiều đến người ngồi trong xe. Hình 42 - Kết cấu của hệ thống treo cầu trước
  • 39. 39 Hình 43 - Hệ thống treo khí nén - điện tử dòng xe cao cấp như Audi, BMW, Lexus… 3.5. Hệ thống treo bán chủ động Khi thiết kế hệ thống treo luôn phải thỏa hiệp giữa tính ổn định, dễ lái và khả năng bám đường. Nếu một hệ thống treo có độ cứng lớn sẽ dễ dàng điều khiển, vào cua hay quay vòng tuy nhiên khả năng bám đường sẽ kém và ngược lại. Chính vì vậy việc lựa chọn độ cứng thích hợp cho hệ thống treo luôn là một bài toán khó giải cho các nhà thiết kế. Hệ thống treo của xe đáp ứng được cả hai yêu cầu tiện nghi (tính êm dịu) và an toàn (dễ điều khiển). Hệ thống treo cho phép thay đổi được độ cứng của giảm chấn theo điều kiện làm việc, còn được gọi “hệ thống treo bán chủ động” và đã được lắp đặt trên một số xe như: Chevy Corvette, Cadillac ATS và Ferrari 458 italia.
  • 40. 40 Hình 44 – Hệ thống treo bán chủ động trên các dòng xe Chevy Corvette, Cadillac ATS và Ferrari 458 italia Hệ thống treo bán chủ động của Delphi làm việc dựa trên nguyên lý điện từ. Theo đó trong dầu thủy lực của giảm chấn có sử dụng một số hạt kim loại nhỏ, trong quá trình làm việc từ trường của hệ thống tạo ra sẽ tác động lên các hạt kim loại này và làm thay đổi độ nhớt của dầu thủy lực, do vậy “độ cứng” của giảm chấn sẽ được thay đổi để phù hợp với điều kiện vận hành của xe. Ngoài ra, một cách khác để thực hiện thay đổi đặc tính làm việc của giảm chấn là tăng cường áp suất thủy lực bên trong giảm chấn như cách làm của Mercedes- được biết đến với tên gọi hệ thống kiểm soát thân xe chủ động “Active Body Control” (ABC). Tuy nhiên công nghệ này làm việc dựa trên bộ điều khiển cùng với 5 cảm biến được bố trí trên thân xe để phát hiện những chuyển động của thân xe (chuyển động theo phương ngang, dọc và thẳng đứng của thân xe). Dựa vào dữ liệu của các cảm biến, bộ điều khiển sẽ thực hiện tăng hoặc giảm độ cứng của giảm chấn theo từng điều kiện cụ thể. Ngoài năm cảm biến chính, thì công nghệ “Active Body Control” còn có thêm một số cảm biến được đặt vào bên trong giảm chấn để đo vị trí và áp suất thủy lực. Để điều chỉnh áp suất, thì hệ thống sử dụng một bơm thủy lực có áp suất cao để thực hiện thay đổi áp suất bên trong giảm chấn trong vòng 10 giây, nhờ vậy sẽ tăng phạm vi điều chỉnh độ cứng của giảm chấn theo điều kiện của mặt đường.
  • 41. 41 3.6. Hệ thống treo chủ động Một trong những yếu tố tăng độ tự tin cho người ngồi sau vô-lăng là sự cân bằng và chắc chắn của hệ thống treo khi xe vào cua. Giờ đây, hệ thống treo chủ động thế hệ mới đã can thiệp và hiệu quả đạt được thật khó tin. Hình 45 – Hệ thống treo chủ động trên dòng xe Audi Ý tưởng ở đây là khi ở tốc độ thấp thì thanh phía sau được cài đặt với độ cứng lớn hơn so với thanh phía trước, nhờ đó mà tăng truyền trọng lượng ra bánh sau giúp cho xe vững hơn, từ đó cải thiện sự cân bằng khi tăng tốc. Sự cân bằng này có thể thích ứng nhanh chóng để chế áp rung chấn bất chợt do thừa hay thiếu lái, trì hoãn việc kích hoạt của các hệ thống ổn định khác và khi đặt ở chế độ Sport thì độ cứng của thanh chống lật phía sau được tăng cường. Khi vào cua với lực quán tính ly tâm khoảng trên 0,6G, hệ thống này kiểm soát để tăng lực của thanh chống vặn xe, nếu không người lái sẽ không thể cảm nhận được chiếc xe đang làm gì – vấn đề mắc phải trước đây của Xantia Activa. Khi không có thông tin của các cảm biến, các bộ phận cấu thành của hệ thống chống vặn lại trở về trạng thái hoạt động tự do, giúp cho hệ thống treo trở nên mềm và êm ái bình thường. 3.7. Hệ thống treo điều khiển điện tử của BOSCH Hệ thống treo điều khiển điện tử của BOSCH: là hệ thống treo được điều khiển bằng điện tử, gồm có mộ mo tơ điện từ thẳng đứng, thiết bị khuếch đại công suất ở mỗi bánh xe cùng với một bộ điều khiển, nhằm mục đích tạo thoải mái cho nhưng người ngời trong xe khi đi vào những đoạn đường xóc.
  • 42. 42 Hình 46 - Hệ thống treo điều khiển điện tử của BOSCH Cấu tạo: a) Mô tô điện từ thẳng đứng: Mô tơ điện từ thẳng đứng được lắp đặt ở mỗi bánh xe, đóng vai trò kết nối giữa bánh xe và khung xe. Bên trong mô tơ là nam châm điện và lõi của cuộn dây, khi năng lượng điện được cấp vào cuộn dây mô tơ sẽ co ngắn lại hoặc giãn dài ra để tạo ra chuyển động giữa bánh xe và thân xe. Ưu điểm sử dụng mô tơ điện từ là tốc độ. Mô tơ điện này sẽ phản ứng rất nhanh với các cú “xóc” của xe và tạo ra sự thoải mái cho người ngồi trong xe. Thêm vào đó, mô tơ được thiết kế có khả năng kéo dài khá lớn, có thể sinh ra lực đủ để ngăn cản chiếc xe không bị xoay hay lật khi gặp phải những tác động lớn của đường vào hệ thống treo. b) Bộ khuếch đại công suất: Bộ khuếch đại công suất đóng vai trò phân phối công suất điện tới mô tơ khi nhận được tín hiệu từ bộ điều khiển. Bộ khuếch đại công suất có thể thực hiện phân phối dòng công suất tới các mô tơ điện nhưng đồng thời cũng cho phép nạp lại công suất từ mô tơ. Ví dụ: khi xe gặp các chỗ xóc, công suất này sẽ được sử dụng để mô tơ kéo căng ra và giúp cho những người trong xe không có cảm giác bị xóc, còn khi đi ra ngoài những chỗ xóc mô tơ sẽ vận hnàh như một máy phát và sinh ra công suất trở lại qua bộ khuếch đại. c) Bộ điều khiển: Hệ thống treo của Bosch được điều khiển nhờ một bộ điều khiển điện tử. Bộ điều khiển này được vận hành nhờ cảm biến để cung cấp thông tin xung quanh chiếc xe và gửi yêu cầu tới bộ khuếch đại công suất. Mục tiêu của bộ điều khiển là phân tích tính toán và điều khiển bộ khuếch đại tác động vào mô tơ điện từ giúp xe đạt được độ êm dịu cao khi đi vào những những đoạn đường xấu.
  • 43. 43 Hình 47 - Kết cấu của hệ thống treo của Bosch 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.
  • 44. 44 3.8. Hệ thống treo với giảm xóc MagneRide MagneRide hoạt động bằng cách thay đổi dòng điện trong một cuộn điện chạy xung quanh thân giảm xóc. Điện trường thay đổi làm thay đổi trạng thái lỏng của dầu giảm xóc khiến cho những phân tử có thể nhiễm từ co lại hoặc không. Hình 48 – Hệ thống treo với giảm xóc MagneRide Phần cứng được thiết kể đơn giản nhưng dòng từ xoáy trong cuộn điện có thể tạo ra phản ứng trì hoãn việc kích hoạt các hệ thống ổn định khác 20-30 lần trong một giây. Hiện tại, đã có một phiên bản mới với hai cuộn điện lắp ngược chiều nhau để loại bỏ những dòng điện từ xoáy cho một giảm xóc. Với cải tiến đó, hệ thống có thể phản ứng nhanh và chính xác, để có thể triệt tiêu những giao động rung lắc mạnh của một bánh xe. Điều này khiến cho nó trở thành trang bị lý tưởng đối với những chiếc xe SUV cồng kềnh. Và khi MagneRide cùng hệ thống kiểm soát chống vặn xe hiện đại phối hợp với nhau, chúng sẽ cho phép chiếc Range Rover Sport có thể vào cua với một lực quán tính ly tâm lên tới khoảng 1G.
  • 45. 45 3.9. Hệ thống treo đa liên kết Mặc dù đi kèm giá bán khá cao, hệ thống treo đa liên kết vẫn là bộ phận không thể thiếu trong một chiếc xe hơi. Đối với một khách hàng, có thể nói hệ thống treo là một trong những bộ phận phức tạp và rắc rối nhất trên xe. Hệ thống treo đóng một vai trò thiết yếu trong việc giữ xe ổn định và giúp người sử dụng cảm thấy thoải mái. Đó chính là lý do tại sao chúng ta cần có một vốn hiểu biết nhất định về chức năng của nó. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều loại treo nên trang viết này sẽ chỉ tập trung vào loại phổ biến nhất mang tên treo đa liên kết. Hình 49 - Hệ thống treo đa liên kết trên chiếc BMW 1 Series Coupé. Các loại treo: Về cơ bản, hệ thống treo bao gồm thanh ổn định, lò xo và bộ giảm chấn được nối với thân xe thông qua bánh. Như đã nói ở trên, hệ thống treo đóng vai trò thiết yếu trong quá trình điều khiển và phanh đồng thời là bộ phận quan trọng có chức năng tạo cảm giác thoải mái cho cả người lái lẫn hành khách. Hệ thống treo được chia ra thành hai loại chính: phụ thuộc và độc lập. Hai thuật ngữ này ám chỉ khả năng điều chỉnh các bánh xe đối nhau chuyển động độc lập. Loại thứ ba ít phổ biến hơn là treo bán phụ thuộc trong đó các bánh xe đối nhau không thể chuyển động độc lập mà gắn chặt với nhau. Tóm lại, hệ thống treo phụ thuộc buộc các bánh xe đối nhau chuyển động theo cùng một góc cam (góc giữa trục đứng của bánh và trục đứng của xe). Trong khi đó, treo độc lập lại cho phép một bánh di chuyển tự do và không bị bánh đối diện cản trở. Mặc dù một vài hệ thống treo có thể kết hợp với những loại thanh khác như thanh dao động nhưng chúng vẫn được coi là treo độc lập.
  • 46. 46 Hình 50 - Hệ thống treo đa liên kết trên phiên bản Mercedes- Benz E-Klasse 2010 Hệ thống treo đa liên kết: Về bản chất, treo đa liên kết thuộc loại độc lập. Cải tiến từ "đàn anh" đòn chữ A đôi, treo đa liên kết sử dụng ít nhất ba cần bên và một cần dọc. Những loại cần này không nhất thiết phải dài bằng nhau và có thể xoay theo góc khác từ hướng ban đầu. Mỗi cần đều có một khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng luôn ở trong trạng thái căng, nén và không bị bẻ cong. Cần được nối ở phần đầu và cuối của trục. Khi quay để bẻ lái, trục sẽ thay đổi hình dạng của hệ thống treo bằng cách xoắn toàn bộ cần treo. Các trục xoay của hệ thống treo được thiết kế sao cho điều này có thể xảy ra. Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hệ thống treo trước và sau. Tuy nhiên, đối với treo trước, cần bên được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu lái với may-ơ. Hiện nay, trong công nghiệp không có loại treo đa liên kết đơn lẻ nên tất cả những tên tuổi lớn trong làng sản xuất xe hơi đều có thiết kế riêng của mình. Hãng BMW sản xuất một số loại hình chữ Z hoặc treo 4 thanh thể thao trong khi hệ thống treo đa liên kết của Honda lại giống đòn chữ A đôi và thêm một cần điều khiển thứ 5. Audi 4 được trang bị hệ thống treo trước 4 thanh và có kiểu dáng tương tự loại đòn chữ A đôi. Hyundai Genesis sở hữu hệ thống treo trước và sau 5 thanh thể thao. Hệ thống treo trước có hai thanh trên, hai thanh dưới và một thanh giằng trong khi hệ thống treo sau gồm hai thanh trên, một thanh dưới, một thanh kéo và một thanh điều khiển chân răng. Ưu và nhược điểm Hệ thống treo đa liên kết được coi là hệ thống treo độc lập lý tưởng nhất cho một chiếc xe thành phẩm bởi nó kết hợp giữa khả năng điều khiển và tiết kiệm không gian, giữa cảm giác thoải mái và khả năng điều khiển. Hơn nữa, hệ thống treo đa liên kết còn giúp chiếc xe uốn cong nhiều hơn, do đó nó thực sự là một giải pháp phù hợp cho những chuyến offroad. Với treo đa liên kết, các nhà thiết kế có thể thay đổi một thông số mà không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Đây chính là điểm khác biệt rõ ràng nhất so với hệ thống treo đòn chữ A đôi. Bên cạnh những ưu điểm, nhược điểm của hệ thống treo đa liên kết là giá thành cao, quá trình thiết kế và sản xuất phức tạp. Trên thực tế, hình dáng của hệ thống treo cần được kiểm tra bằng phần mềm phân tích thiết kế.
  • 47. 47 Hình 51 - Hệ thống treo đa liên kết nhìn từ trên xuống Tuy nhiên, nhờ những thành tựu về công nghệ, giá thành của hệ thống treo đã giảm đi đáng kể. Một trong những công ty chuyên sản xuất hệ thống treo đa liên kết giá thành thấp là Magneti Marelli - nhà cung cấp và tài trợ cho đội F1 của Ferrari. Vài năm trước đây, công ty trở nên nổi tiếng với sản phẩm FLECS (Flexible Link Elevated Compliance Suspension). Hệ thống này được thiết kế dựa trên hoạt động của một cần điều khiển đặt ở vị trí thấp và bộ cánh dọc linh hoạt. Ống lót và các thanh cùng có chức năng đàn hồi động đồng nghĩa với số lượng cần điều khiển treo và giá thành sản xuất giảm đi. Thêm vào đó, bản thân ống nối là sản phẩm đại trà tương đối đơn giản. 3.10. Hệ thống treo thông minh Porsche có 3 phiên bản của mẫu xe này, đó là Panamera S, Panamera 4S và Panamera Turbo. Hình 52 – Hệ thống treo thông minh cầu trước của Porsche
  • 48. 48 Hệ thống treo sau là một cấu trúc đa liên kết bằng nhôm, bắt vào một khung phụ cũng bằng nhôm. Khóa vi sai phía sau kiểm soát bằng điện tử giúp tối ưu hóa lực kéo. Trang bị lựa chọn gồm có hệ thống kiểm soát chassis chủ động của Porsche (Dynamic Chassis Control - PDCC) làm việc phối hợp với các thanh chống lật cả trước và sau. Áp suất dầu trong các mô-tơ thủy lực sẽ thay đổi lực chống đỡ của các thanh này. Hình 53 – Hệ thống treo thông minh cầu sau của Porsche B – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO III. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG TREO - Độ cứng của lò xo; - Hệ số cản của giảm chấn; - Tần số dao động của hệ thống treo; - Khối lượng treo và không treo; - Vận tốc và gia tốc dao động; - Độ uốn (cong, xoắn,…) tĩnh và động; IV. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TREO Hình 54 – Sơ đồ động học chung của hệ thống treo а) – Hướng cạnh; b) – Hướng sau 1 – Bộ phận dẫn hướng; 2 – Phần tử đàn hồi; 3 –Bộ phận dập tắt dao động; 4 – Bộ phận ổn định ngang
  • 49. 49 1. BOÄ PHAÄN DAÃN HÖÔÙNG Boä phaän daãn höôùng (cô caáu höôùng) cuûa heä thoáng treo nhaèm xaùc ñònh tính chaát dòch chuyeån töông ñoái cuûa baùnh xe ñoái vôùi thaân xe vaø goùp phaàn vaøo vieäc truyeàn löïc vaø moâmen giöõa baùnh xe vaø thaân xe. Cô caáu höôùng taïo ra phöông phaùp treo baùnh xe hoaëc caàu xe vaøo thaân (hoaëc khung) xe. 1.1. Caáu taïo caùc cô caáu höôùng cuûa heä thoáng treo: Caáu taïo caùc cô caáu höôùng seõ quyeát ñònh höôùng dòch chuyeån, ñoä nghieâng maët phaúng baùnh xe vaø taâm dao ñoäng cuûa baùnh xe khi xe chuyeån ñoäng treân maët ñöôøng khoâng baèng phaúng. Löïa choïn hôïp lyù cô caáu höôùng cho moät heä thoáng treo seõ laøm taêng khaû naêng baùm ngang cuûa caùc baùnh xe, giaûm ñöôïc ñoä nghieâng caùc maët phaúng baùnh xe vaø giaûm ñöôïc dao ñoäng goùc (hieän töôïng “vaãy”) cuûa caùc baùnh xe daãn höôùng xung quanh truïc ñöùng. Töùc laø löïa choïn cô caáu höôùng hôïp lyù seõ laøm taêng ñoä oån ñònh cuûa oâ toâ khi chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng. 1.1.1. Caáu taïo caùc cô caáu höôùng ôû heä thoáng treo ñoäc laäp: ÔÛ heä thoáng treo ñoäc laäp, ñeå ñaûm baûo cho caùc baùnh xe dao ñoäng ñoäc laäp vôùi nhau, caùc ñoøn cuûa cô höôùng moät ñaàu seõ lieân keát vôùi baùnh xe, ñaàu coøn laïi seõ lieân keát vôùi thaân xe (hoaëc khung xe). Caùc phöông aùn boá trí cô caáu höôùng ñöôïc theå hieän ôû caùc hình sau: Hình 55 – Cơ cấu hướng một đòn với một khớp trụ cho bánh xe không dẫn hướng Hình 56 – Cơ cấu hướng một đòn với hai khớp cầu cho bánh xe dẫn hướng Hình 57 – Cơ cấu hướng một đòn với một khớp trụ cho bánh xe dẫn hướng Hình 58 – Cơ cấu hướng hai đòn với một khớp trụ trượt cho bánh xe dẫn hướng Daïng toång quaùt laø cô caáu höôùng khoâng gian taïo ra phöông phaùp treo baùnh xe maø ôû ñoù baùnh xe coù theå thöïc hieän vieäc dòch chuyeån trong khoâng gian (hình 59). Ñieåm S laø taâm cuûa chuyeån ñoäng khoâng gian.
  • 50. 50 Hình 59 - Cô caáu höôùng khoâng gian a  Phöông aùn cô sô; b  Phöông aùn cho baùnh xe daãn höôùng; c  Phöông aùn cho caàu sau chuû ñoäng; (A, B laø khôùp caùc ñaêng) Hình 60 - Cô caáu höôùng phaúng Daïng ñôn giaûn hôn laø cô caáu höôùng phaúng taïo ra phöông phaùp treo baùnh xe maø ôû ñoù baùnh xe chæ coù theå thöïc hieän vieäc chuyeån dòch trong maët phaúng (hình 60). Trong 6 phöông aùn ñöa ra thì phöông aùn a vaø d ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát ôû treân oâ toâ. Tröôøng hôïp a ñöôïc goïi laø cô caáu höôùng hình thang, tröôøng hôïp d laø cô caáu höôùng McPherson. Trong thöïc teá, neáu ôû phöông aùn a vaø d chæ boá trí treân moät ñoøn vaø döôùi moät ñoøn thì khaû naêng chòu löïc vaø moâmen töông ñoái keùm. Ñeå taêng khaû naêng chòu löïc vaø moâmen, ngöôøi ta seõ boá trí treân vaø döôùi hai ñoøn nhö hình 61.
  • 51. 51 Hình 61 - Cô caáu höôùng phaúng trong thöïc teá a  Cô caáu höôùng hình thang cho baùnh xe daãn höôùng; b  Cô caáu höôùng McPherson cho baùnh xe daãn höôùng 1.1.2. Caáu taïo caùc cô caáu höôùng ôû heä thoáng treo phuï thuoäc: ÔÛ heä thoáng treo phuï thuoäc, caùc ñoøn cuûa cô caáu höôùng moät ñaàu seõ lieân keát vôùi caàu xe, ñaàu coøn laïi seõ lieân keát vôùi thaân xe hoaëc khung xe. Caàu xe trong tröôøng hôïp naøy laø caàu lieàn. Caùc phöông aùn boá trí cô caáu höôùng ñöôïc theå hieän ôû caùc hình sau: Hình 62 - Caùc tröôøng hôïp cô sôû cuûa cô caáu höôùng boán ñoøn vôùi taùm khôùp caàu (ñöôïc goïi laø: treo boán ñieåm) Hình 63 - Cô caáu höôùng boán ñoøn vôùi ñoøn thöù tö ñaët ngang (goïi laø ñoøn Panhard)
  • 52. 52 Hình 64 - Cô caáu höôùng ba ñoøn vôùi ñoøn thöù ba hình tam giaùc Hình 65 - Cô caáu höôùng boán ñoøn vôùi caàu daïng oáng loàng vaøo nhau Hình 66 - Cô caáu höôùng hai ñoøn vôùi caàu hình tam giaùc Hình 67 - Cô caáu höôùng vôùi ñoøn daãn höôùng laø caàu xe a  Caàu xe keát noái vôùi thaân xe baèng hai khôùp tru; b  Caàu xe keát noái vôùi thaân xe baèng hai khôùp caàu
  • 53. 53 2. BOÄ PHAÄN ÑAØN HOÀI Ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo Nhôø ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài ta ñaùnh giaù ñöôïc boä phaän ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo. Ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài bieåu thò quan heä giöõa löïc Z thaúng ñöùng taùc duïng leân baùnh xe vaø ñoä bieán daïng cuûa heä thoáng treo f ño ngay treân truïc baùnh xe. Treân hình 7.16 trình baøy hai loaïi ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo: ñöôøng thaúng 1 öùng vôùi heä thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng ñoåi coøn ñöôøng cong 2 öùng vôùi loaïi heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi. Truïc hoaønh bieåu dieãn ñoä voõng f, truïc tung bieåu dieãn löïc Z thaúng ñöùng taùc duïng leân baùnh xe. Muoán coù ñoä voõng ft cuûa moät ñieåm baát kyø treân ñöôøng cong (ví duï ôû ñieåm D) ta veõ ñöôøng tieáp tuyeán taïi ñieåm ñoù (ñieåm D) vaø haï ñöôøng thaúng goùc vôùi truïc hoaønh. Hoaønh ñoä AB laø ñoä voõng tónh ft cuûa heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi (ñöôøng cong 2) vaø hoaønh ñoä OB seõ laø ñoä voõng tónh cuûa heä thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng ñoåi (ñöôøng thaúng 1). Taàn soá dao ñoäng rieâng ôû caùc bieân ñoä beù ñöôïc xaùc ñònh baèng ñoä voõng hieäu duïng (hay ñoä voõng tónh) öùng vôùi taûi troïng tónh Zt = G. Tuy cuøng moät ñoä voõng toång quaùt OC nhöng heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi coù ñoä voõng hieäu duïng AB lôùn hôn ñoä voõng hieäu duïng cuûa heä thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng thay ñoåi (ñoaïn OB). Hình 68 - Caùc daïng ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo Theå tích ñoäng naêng goïi taét laø theå ñoäng, nghóa laø theá naêng lôùn nhaát cuûa heä thoáng treo khi oâ toâ ñi qua choã loài loõm ñöôïc bieåu thò baèng dieän tích coù gaïch EKD öùng vôùi heä thoáng treo coù ñoä cöùng thay ñoåi vaø bieåu thò baèng dieän tích HKD öùng vôùi heä thoáng treo coù ñoä cöùng khoâng ñoåi. Vôùi nhöõng ñoä voõng haïn cheá theå ñoäng caàn thieát cuûa heä thoáng treo coù ñöôøng ñaëc tính phi tuyeán coù theå theå hieän baèng heä soá ñoäng Kñ = G Zmax maø ta seõ khaûo saùt kyõ hôn sau ñaây. Taû i troï n g Zt 1 2 D E H K f C B 0 A Zmax Z Theå tích ñoäng naêng
  • 54. 54 Hình 69 - Ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo Treân hình 69 laø daïng ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa heä thoáng treo khi chaát taûi vaø khi giaûm taûi. Treân truïc hoaønh ta coù ñieåm O laø ñieåm töïa cuûa boä phaän haïn cheá döôùi, ñieåm C laø ñieåm töïa cuûa boä phaän haïn cheá treân, neân ta goïi BO laø giaù trò cuûa ñoä voõng ñoäng döôùi fñd, BC laø giaù trò cuûa ñoä voõng ñoäng treân fñt. Ngoaøi ra ta coøn coù ñieåm L laø ñieåm töïa cuûa uï cao su phía döôùi, ñieåm M laø ñieåm töïa cuûa uï cao su phía treân vaø töông öùng vôùi hai ñieåm L, M ta coù ñoä voõng f1, f2 . Khi chaát taûi vaø giaûm taûi caùc thoâng soá cuûa boä phaän ñaøn hoài laø ñoä voõng tónh ft , ñoä voõng ñoäng treân fñt vaø ñoä voõng ñoäng döôùi fñd öùng vôùi haønh trình ñoäng ñeán giôùi haïn cuûa boä phaän haïn cheá phía treân vaø boä phaän haïn cheá phía döôùi, ñoä cöùng Ct cuûa heä thoáng treo, heä soá ñoäng Kñ vaø löïc ma saùt 2F. Ñöôøng cong chaát taûi vaø giaûm taûi khoâng truøng nhau do ma saùt trong heä thoáng treo. Ngöôøi ta qui öôùc laáy ñöôøng ñaëc tính ñaøn hoài cuûa nhíp laø ñöôøng trung bình (ñöôøng neùt ñöùt) (nghóa laø coù tính ñeán löïc ma saùt 2F). Khi tính ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng (caùc dao ñoäng) taàn soá dao ñoäng rieâng caàn thieát n phaûi do ñoä voõng tónh ft quyeát ñònh. Quan heä giöõa ft vaø n theo coâng thöùc taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa heä thoáng treo t f 300 n  ñöôïc theå hieän treân giaûn ñoà (hình 70). Taû i troï n g f C B 0 A Zmax Z Ñieå m töï a cuû a boä phaä n haï n cheá döôù i Ñieå m töï a cuû a boä phaä n haï n cheá treâ n f1 giaûm taûi Ñieå m töï a cuû a uï cao su döôù i Ñieå m töï a cuû a uï cao su treâ n Gaøi boä phaän haïn cheá f2 Z1 fñd ft fñt L Neùn Traû coù taûi Ñoä voõng chaát taûi M 
  • 55. 55 50 60 70 80 90 100 110 120 130 5 10 15 20 25 30 n (laàn/phuùt) 140 ft(cm) Hình 70 - Quan heä cuûa taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa phaàn ñöôïc treo n vôùi ñoä voõng tónh ft Nhö vaäy coù theå xaùc ñònh ñoä voõng tónh theo taàn soá dao ñoäng rieâng n cuûa heä thoáng treo. Ñoä voõng tónh ft veà giaù trò khaùc vôùi ñoä voõng ñoäng döôùi fñd. Noùi chung ft khoâng neân ít hôn 150300mm ñoái vôùi oâtoâ du lòch vaø ft khoâng nhoû hôn 100200mm ñoái vôùi oâtoâ buyùt. Caû hai loaïi naøy coù taàn soá dao ñoäng rieâng n = 6085 laàn/ph. Trong oâtoâ taûi ft khoâng neân nhoû hôn 60120mm öùng vôùi taàn soá dao ñoäng rieâng n = 80100 laàn/ph. Ñeå ñaûm baûo ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng thì tæ soá ñoä voõng tónh fts cuûa heä thoáng treo sau vaø ñoä voõng tónh ftt cuûa heä thoáng treo tröôùc phaûi naèm trong caùc giôùi haïn sau:  Trong oâ toâ du lòch 9 , 0 8 , 0 f f tt ts    Trong oâ toâ taûi vaø oâ toâ buyùt 2 , 1 1 f f tt ts   . Ñoä cöùng Ct cuûa heä thoáng treo baèng tang goùc nghieâng cuûa tieáp tuyeán cuûa ñöôøng trung bình (ñöôøng neùt ñöùt) Ct = tg. Tröôøng hôïp toång quaùt ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo khoâng phaûi laø ñöôøng thaúng vaø ñoä cöùng Ct thay ñoåi. df dz Ct  Ñeå ñaùnh giaù sô boä ngöôøi ta thöôøng tính ñoä cöùng heä thoáng treo chòu taûi troïng tónh: t t t t f Z f G C   Töø ñaây ta thaáy ñoä cöùng vaø ñoä voõng tónh laø caùc ñaïi löôïng coù quan heä vôùi nhau, nhöng ñoä voõng tónh cho ta hình dung ñaày ñuû veà heä thoáng treo hôn laø ñoä cöùng vì noù noùi leân taûi troïng tónh Zt = G taùc duïng leân heä thoáng treo.
  • 56. 56 Heä soá ñoäng löïc hoïc goïi taét laø heä soá ñoäng laø tyû soá giöõa taûi troïng lôùn nhaát Zmax coù theå truyeàn qua heä thoáng treo vôùi taûi troïng tónh. t max max Z Z G Z K   ñ Khi Kñ beù thì seõ coù söï va ñaäp lieân tuïc leân boä phaän haïn cheá cuûa nhíp, laøm cho nhíp bò uoán ngöôïc laïi vaø bò “goõ”. Khi Kñ quaù lôùn, trong tröôøng hôïp dao ñoäng vôùi bieân ñoä lôùn vaø giôùi haïn giaù trò fñ, heä thoáng treo seõ raát cöùng. Thöïc teá chöùng toû raèng choïn Kñ thích hôïp thì khi oâtoâ chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng, taûi troïng ñoäng truyeàn qua heä thoáng treo seõ gaây va ñaäp raát ít leân boä phaän haïn cheá. Khi tính heä thoáng treo coù theå choïn Kñ = 1,71,8. ÔÛ CHLB Nga vôùi caùc oâ toâ coù khaû naêng thoâng qua thaáp choïn Kñ=23 vaø ôû oâtoâ coù khaû naêng thoâng qua cao choïn Kñ = 34. Ñoä voõng ñoäng fñ cuûa heä thoáng treo (goàm caû ñoä bieán daïng cuûa caùc uï cao su) phuï thuoäc vaøo ñöôøng ñaëc tính cuûa heä thoáng treo vaø vaøo ñoä voõng tónh ft.  Trong oâ toâ du lòch: fñ = (0,50,6).ft  Trong oâ toâ buyùt: fñ = (0,70,8).ft  Trong oâ toâ taûi: fñ = 1,0.ft Ñoä voõng ñoäng fñ quan heä chaët cheõ vôùi heä soá ñoäng Kñ. Ñoä voõng ñoäng fñ caøng lôùn thì ñoä eâm dòu chuyeån ñoäng taêng vaø deã phoái hôïp vôùi heä soá ñoäng Kñ lôùn, ñaûm baûo söï tieáp xuùc cuûa loáp vôùi maët ñöôøng toát. Tuy nhieân luùc aáy ñoä dòch chuyeån töông ñoái cuûa thuøng xe vôùi loáp laïi lôùn laøm cho tính oån ñònh keùm, vaø yeâu caàu ñoái vôùi boä phaän höôùng cuûa heä thoáng treo coù chaát löôïng cao hôn, laøm phöùc taïp theâm daãn ñoäng laùi caùc baùnh tröôùc, vaø taêng giôùi haïn khoaûng saùng gaàm xe trong heä thoáng treo ñoäc laäp. Ñöôøng caøng maáp moâ vaø vaän toác caøng lôùn thì haønh trình ñoäng cuûa heä thoáng treo caøng phaûi lôùn. Ñoái vôùi oâ toâ coù khaû naêng thoâng qua thaáp thì ñoä cöùng cuûa heä thoáng treo thay ñoåi ít fñt = 70140mm. Ñoái vôùi oâ toâ coù khaû naêng thoâng qua cao fñt = 120160mm. *Đối với hệ thống treo dạng nhíp lá: Hình 71- Sơ đồ hệ thống treo dạng nhíp lò xo với độ cứng thay đổi 1 – Mắt lắp nhíp với thân xe; 2, 7 – Thanh chống; 3 – Nhíp phụ; 4 – Đai kẹp; 5 – Thân xe; 6 – Quang treo; 8 – Nhíp chính; 9 – Bu lông ở giữa
  • 57. 57 Hình 72 - Đặc tính phi tuyến của hệ thống treo ô tô 3. BOÄ PHAÄN GIAÛM CHAÁN 3.1. Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc loaïi giaûm chaán thuûy löïc Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa taát caû caùc loaïi giaûm chaán thuûy löïc laø: chaát loûng bò doàn töø buoàng chöùa naøy sang buoàng chöùa khaùc qua nhöõng van tieát löu raát nhoû neân chaát loûng chòu söùc caûn chuyeån ñoäng raát lôùn. Söùc caûn laøm daäp taét nhanh caùc chaán ñoäng vaø naêng löôïng cuûa dao ñoäng bò bieán thaønh nhieät naêng nung noùng chaát loûng chöùa trong giaûm chaán. 3.1.1. Giaûm chaán ñoøn Trong giaûm chaán ñoøn hai chieàu (hình 73) coù pittoâng keùp 2. Trong ñoù coù ñaët caùc van ngöôïc. Van ngöôïc laøm cho caùc daàu ôû baàu giaûm chaán luoân luoân chaûy vaøo laøm ñaày buoàng chöùa 1 vaø 3. Pittoâng keùp ngaên xylanh ra laøm hai buoàng chöùa 1 vaø 3. Theå tích cuûa buoàng chöùa 1 vaø 3 thay ñoåi khi pittoâng keùp dòch chuyeån veà phía traùi hay phaûi. Pittoâng keùp dòch chuyeån ñöôïc nhôø cam quay 4 ñaët vaøo giöõa pittoâng keùp. Xylanh chöùa ñaày chaát loûng. Trong haønh trình neùn nheï (a) pittoâng keùp ñi veà phía phaûi, chaát loûng bò doàn töø buoàng 3 ñeán buoàng 1 qua loã raát beù ôû thanh van 5 vaø khe hôû ôû van 6 nhôø thaéng ñöôïc söùc caûn cuûa loø xo meàm phía trong. Neáu bò neùn maïnh (b) aùp suaát cuûa chaát loûng taêng leân ñuû söùc thaéng caû löïc caûn cuûa loø xo cöùng phía ngoaøi cuûa van 6. Cöûa van 6 bò môû ñoät ngoät vaø chaát loûng ñi qua van 6 dễ daøng. Trong haønh trình traû nheï (c) chaát loûng töø buoàng 1 chaûy qua buoàng 3 qua loã raát beù ôû thanh van 5, coøn van 6 luùc ñoù vaãn ñoùng. Neáu bò traû maïnh aùp suaát chaát loûng taêng leân (d) thaéng ñöôïc löïc loø xo cuûa van 5, van 5 môû roäng ra chaát loûng ñi qua deå daøng hôn.
  • 58. 58 Hình 73 - Sô ñoà laøm vieäc cuûa giaûm chaán ñoøn taùc duïng hai chieàu 3.1.2. Giaûm chaán oáng: Caùc chi tieát cuûa giaûm chaán oáng ñöôïc neâu ôû hình 74. ÔÛ haønh trình neùn, daàm caàu vaø tai 6 dao ñoäng leân phía treân neân píttoâng bò ñaåy saâu vaøo loøng cuûa xi lanh, laäp töùc aùp suaát daàu ôû buoàng A taêng leân lôùn hôn aùp suaát daàu ôû caùc buoàng B. Daàu seõ chuyeån ñoäng töø buoàng A sang caùc buoàng B qua caùc 4 1 3 2 Trả Neùn
  • 59. 59 loã tieát löu raát nhoû. Do ma saùt giöõa caùc phaàn töû daàu vôùi caùc loã tieát löu raát lôùn cho neân naêng löôïng cuûa dao ñoäng töø maët ñöôøng truyeàn leân ñaõ bò maát ñi moät phaàn chuyeån thaønh nhieät naêng nung noùng daàu ôû trong giaûm chaán. Khi bò neùn maïnh, aùp suaát daàu ôû buoàng A taêng cao, caùc van giaûm taûi 4 seõ môû ra, luùc naøy tieát dieän cho daàu ñi qua taêng leân, neân söùc caûn dao ñoäng cuûa giaûm chaán coù giaûm xuoáng. ÔÛ haønh trình traû, daàm caàu cuøng vôùi tai 6 dao ñoäng xuoáng phía döôùi neân píttoâng chuyeån ñoäng ñi leân so vôùi ñaùy cuûa xi lanh. Bôûi vaäy theå tích buoàng A taêng leân laøm cho aùp suaát daàu ôû buoàng A giaûm xuoáng nhoû hôn aùp suaát daàu ôû caùc buoàng B. Laäp töùc daàu ôû caùc buoàng B chuyeån ñoäng qua buoàng A thoâng qua caùc loã tieát löu. Khi aùp suaát daàu ôû buoàng A giaûm ñoät ngoät (do caàu xe dao ñoäng maïnh veà phía döôùi) caùc van giaûm taûi 5 seõ môû ra, neân söùc caûn dao ñoäng cuûa giaûm chaán seõ giaûm xuoáng, cho pheùp caàu xe dao ñoäng nhanh hôn veà phía döôùi, ñaåy baùnh xe tieáp xuùc nhanh trôû laïi vôùi maët ñöôøng, haïn cheá ñöôïc thôøi gian baùnh xe taùch khoûi maët ñöôøng, bôûi vaäy taêng ñöôïc ñoä oån ñònh chuyeån ñoäng cuûa oâ toâ. Hình 74 - Keát caáu cuûa giaûm chaán oáng 1 – Caàn cuûa píttoâng. 2 – Lôùp aùo trong cuûa xy lanh hai lôùp. 3 – Buoàng ñieàn ñaày (chöùa khí neùn). 4; 5 –Van giaûm taûi (coù caùc loã tieát löu). 6 – Tai noái vôùi daàm caàu. 7 – Ñeá cuûa píttoâng. 8 – Daàu thuûy löïc. 9 – Lôùp aùo ngoaøi cuûa xylanh. 10 – Loã ñeå boâi trôn caàn píttoâng. 11 – Ñeäm laøm kín. 12 – Tai noái vôùi thaân xe. A; B – Caùc buoàng chöùa daàu. 3.2. Ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán thuûy löïc: Löïc caûn chaán ñoäng Zg do giaûm chaán sinh ra phuï thuoäc vaøo vaän toác töông ñoái ż cuûa caùc dao ñoäng thuøng xe ñoái vôùi baùnh xe. Zg=Kżn (7.43) ÔÛ ñaây: K  Heä soá caûn cuûa giaûm chaán.
  • 60. 60 Hình 75 - Ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán thuûy löïc Haøm soá: Zg = f( ż ) bieåu dieån ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán. Tuyø theo giaù trò soá muõ n maø ñöôøng ñaëc tính cuûa giaûm chaán coù theå laø tuyeán tính (ñöôøng thaúng) hoaëc ñöôøng cong. Neáu: n=1 : Ñöôøng ñaëc tính laø ñöôøng thaúng 1 (hình 75). n>1 : Ñöôøng ñaëc tính laø ñöôøng cong loõm 2. n<1 : Ñöôøng ñaëc tính laø ñöôøng cong loài 3. Ñöôøng cong coù daïng naøy hay daïng khaùc phuï thuoäc tröôùc tieân ôû kích thöôùc loã thoâng qua roài ñeán ñoä nhôùt cuûa chaát loûng vaø keát caáu cuûa van. Chuù yù laø vôùi caùc ñöôøng ñaëc tính treân hình 75 ta thaáy taïi giaù trò lôùn nhaát cuûa vaän toác töông ñoái, giaù trò coâng suaát tieâu hao (tæ leä vôùi dieän tích naèm döôùi ñöôøng ñaëc tính) baèng nhau. Thoâng thöôøng n dao ñoäng trong khoaûng 1,52,5. Treân hình 76 ta thaáy taïi hai ñieåm 1 vaø 2 ñöôøng bieåu dieãn hoaëc laø ñi thaúng (ñöôøng neùt ñöùt) hoaëc laø gaãy khuùc (ñöôøng lieàn). Tröôøng hôïp coù van giaûm taûi ñöôøng bieåu dieãn seõ laø ñöôøng gaãy khuùc vaø ñieåm 1, ñieåm 2 laø ñieåm môû van giaûm taûi neân dieän tích cho chaát loûng ñi qua taêng leân. Trong caùc oâ toâ hieän ñaïi żn vaø żt naèm trong giôùi haïn (3050)cm/s. Neáu oâ toâ söû duïng ôû khí haäu oân ñôùi coù theå khoâng ñaët van giaûm taûi ñeå ñôn giaûn bôùt keát caáu. z Z2 Z1 Z3 Zg 1 2 3
  • 61. 61 Hình 76 - Ñöôøng ñaëc tính khoâng ñoái xöùng cuûa giaûm chaán taùc duïng hai chieàu vôùi van giaûm taûi. a)Sơ đồ động học của giảm chấn thủy lực loại ống kép: Hình 77 - Sơ đồ động học của giảm chấn thủy lực loại ống kép 1- Buồng chứa khí nén; 2- Buồng chứa dầu ngoài; 3-Dầu bên trong xilanh làm việc; 4- Van đáy (có các lỗ tiết lưu);5- Van pittông (có các lỗ tiết lưu); 6- Pittông;7- Xilanh; 8- Vỏ giảm chấn; 9- Cần pittông zn zt Nhe Maïn Nhe Maïn Tra Neù 0 1 Zt Zt max 2 Zn Znmax Zg
  • 62. 62 Nguyên tắt làm việc: - Giảm chấn loại này gồm 2 ống: một ống làm việc (chứa pit tông) và vỏ bên ngoài (chứa đựng dầu dư thừa). - Pit tông dịch chuyển bên trong ống làm việc, đẩy dầu chảy qua các lỗ tiết lưu riêng (5) và ép một phần dầu chảy qua các van nằm ớ dưới đáy ống(4). Các van này trong hành trình nén được gọi là van nén, còn trong hành trình giãn thì gọi là van giãn. - Hành trình nén: Khi pittông (6) dịch chuyển xuống dưới đáy xilanh (7) thì đẩy và ép dầu chảy qua buồng chứa dầu ngoài (2). Không khí nén ở buồng chứa khí nén (1) bị nén lại. - Hành trình giãn: Dưới sự điều khiển van pit tông khí nén (1) giãn ra, đẩy ép lượng dầu ở buồng chứa ngoài chảy vào ống xilanh làm việc qua các van ở đáy xilanh (4). Sau đó lượng dầu này bị ép đẩy pit tông (6) di chuyển lên trên. b) Sơ đồ động học của giảm chấn thủy lực loại ống đơn: Nguyên tắt làm việc: - Giảm chấn loại này gồm 1 ống: một ống làm việc (chứa pit tông) và được gọi là xilanh làm việc và cùng với vỏ xilanh. - Loại giảm chấn này khác với loại ống kép ở chỗ là khí nén (thường là khí Nitơ) nằm bên trong và phần đáy của xilanh. Đế pit tông chia xilanh chia làm hai phần: phần trên là dầu làm việc, phần dưới là khí nén với áp suất cao (20-30 atm). - Pit tông dịch chuyển bên trong ống làm việc, đẩy dầu chảy qua các lỗ tiết lưu riêng (5) và ép một phần dầu chảy qua các van nằm ớ dưới đáy ống(4). Các van này trong hành trình nén được gọi là van nén, còn trong hành trình giãn thì gọi là van giãn. - Hành trình nén: Khi pittông (5) dịch chuyển xuống dưới đáy xilanh thì van nén (1) mở ra, van giãn (4) đóng lại, kết quả là đẩy và ép dầu ở phần dưới chảy qua buồng chứa dầu trên. Lượng dầu trong buồng chứa trên sẽ bị nén lại. - Hành trình giãn:
  • 63. 63 Hình 78 - Sơ đồ động học của giảm chấn thủy lực loại ống đơn 1- Van nén; 2- Đế pittông; 3-Buồng chứa khí nén; 4- Van giãn (van trả về); 5- Pittông; 6- Dầu bên trong xilanh làm việc; 7- Cần pittông
  • 64. 64 Hình 79 – Sơ đồ động học của giảm chấn loại 1 lớp vỏ BỘ GIẢM CHẤN (GIẢM XÓC, CHỐNG RUNG) Vai trò của bộ giảm chấn không những tăng cao độ êm dịu mà còn tăng cao tính ổn định và sự điều khiển của PTGT. 1) Trong quá trình kết hợp (xảy ra cùng một lúc và kết hợp nhau) tần số của các dao động cưỡng bức với tần số của các dao động riêng thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng – tức là sự tăng nhanh đột ngột biên độ dao động. Khi đó, bộ giảm chấn có nhiệm vụ dập tắt các dao động đó, và biến năng lượng dao động thành năng lượng nhiệt và tỏa ra môi trương xung quanh. 2) Khi xuất hiện dao động, các bánh xe của PTGT bắt đầu đánh mất đi sự tiếp xúc với đường, do đó, quá trình phanh sẽ không còn hiệu quả, vì phản lực bên tại các bánh xe giảm. Vì thế, bộ giảm chấn – là phương sách cho an toàn chủ động. Đặc tính làm việc của bộ giảm chấn Hãy xét quá trình dao động của khối lượng treo т trên lò xo có độ cứng С, được minh họa bằng hình vẽ 10.1.
  • 65. 65 Hình 80 - Đồ thị quá trình dao động của khối lượng treo trên lò xo а) – với bộ giảm chấn bị hỏng, b) – với bộ giảm chấn hoạt động tốt 1) Lực cản Fc sinh ra bởi bộ giảm chấn, sẽ làm cản quá trình dịch chuyển của khối lượng m và được xác định từ phương trình sau: z к F    c (1) Trong đó: к – hệ số chống rung của bộ giảm chấn; z  - vận tốc chuyển động của khối lượng m. Tóm lại, lực cản Fc, sinh ra bởi bộ giảm chấn làm cản trở chuyển động của khối lượng m, có giá trị tỷ lệ thuận với vận tốc z  chuyển động của khối lượng và hệ số chống rung của bộ giảm chấn - К. Trong đó, giá trị của hệ số К không giống nhau đối với hành trình nén và hành trình bật lại của bộ giảm chấn. Trong hành trình nén, khi lò xo có độ cứng С nén lại – hệ số Кn nhỏ đi, để sao cho không truyền va đập từ bánh xe bị tác động trên đường đến thân xe PTGT. Trong hành trình trả lại, khi lò xo có độ cứng С bị kéo căng ra– hệ số Кt lớn lên, để không cho phép sự rơi (sụt xuống) không cần thiết của bánh xe xuống chổ sâu của đường.
  • 66. 66 Hình 81 – Đường đặc tính của giảm chấn thủy lực ô tô 2) Hệ số dao động tắt dần: h = m к [1/s] trong đó m - khối lượng tải trọng lên bộ giảm chấn. Tần số kỹ thuật nа của dao động khối lượng т khi có bộ giảm chấn được xác định từ phương trình sau: 2 2 h n na   , [Hz] Trong đó n – tần số kỹ thuật của dao động khối lượng т không có bộ giảm chấn. Với sự bố trí thêm bộ giảm chấn, thì tần số kỹ thuật của dao động khối lượng treo sẽ giảm xuống rất nhỏ ≈5-10%. 3) Độ giảm của dao động tất dần: 1   i i z z d - tỉ số của biên độ dao động trước với biên độ dao động tiếp sau. Khi bộ giảm chấn làm việc tốt, thì mỗi biên độ dao động tiếp sau Z sẽ giảm đi khoảng ≈ 3…4 lần (hình 10.1, b).