Hệ thống treo khí nén trên ô tô

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA Ô TÔ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ
Tên đề tài: Hệ thống treo khí nén trên xe khách

Giáo viên hướng dẫn

:

Môn

: Đồ án chuyên ngành kỹ thuật ô tô

Sinh viên thực hiện

:

Mã Sinh viên

:

Hà Nội – 2021


LỜI NĨI ĐẦU
Sau thời gian học tập tại Khoa cơng nghệ kỹ thuật ô tô, Trường Đại
Học Công Nghiệp Hà Nội, trong q trình học mơn Đồ án chun ngành kỹ
thuật ô tô em đã chọn đề tài “NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN
TRÊN XE KHÁCH” để nghiên cứu và khảo sát về hệ thống em chọn mẫu xe

tham khảo là xe khách Samco Primas 2021 của hãng ISUZU đến từ Nhật Bản.
Với những kiến thức đã học, kiến thức và các tài liệu thu thập được
trong thời gian học tập, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tận tình của
thầy giáo Hồng Quang Tuấn, cùng các thầy giáo trong khoa, qua sự nổ lực
cố gắng của bản thân em đã hoàn thành báo cáo về Đề tài của mình.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy xxx – Khoa Công nghệ kỹ thuật
ô tô đã chỉ bảo tận tình giúp em hồn thành đề tài. Do kiến thức và kinh
nghiệm của bản thân còn hạn chế nên trong q trình mơ phỏng tính tốn
chúng em cũng khơng thể tránh khỏi những sai sót, chúng em rất mong được
góp ý để đề tài hồn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO ............................................ 1
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống treo ........................................... 1
1.2 Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo ........................................................ 3
1.2.1 Công dụng của hệ thống treo ................................................................... 3
1.2.2 Yêu cầu của hệ thống treo ........................................................................ 3
1.3 Phân loại hệ thống treo ................................................................................ 4
1.4 Cấu tạo và nguyên lý cơ bản của các bộ phận trên hệ thống treo ............... 4
1.4.1 Bộ phận đàn hồi ....................................................................................... 5
1.4.2 Bộ phận giảm chấn ................................................................................... 9
1.4.3 Bộ phận dẫn hướng ................................................................................ 12
1.4.4 Một số bộ phận khác .............................................................................. 13
1.5 Một số loại hệ thống treo .......................................................................... 14
KẾT LUẬN CHƯƠNG................................................................................... 20
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN........................... 21
2.1 Giới thiệu chung hệ thống treo xe khách Samco Primas Li.35 ................ 21

2.2 Cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống treo khí nén............................... 23
2.2.1 Phần tử đàn hồi khí nén ( bầu khí nén ) ................................................. 23
2.1.2 Máy nén khí............................................................................................ 25
2.1.3 Bình khí nén ........................................................................................... 26
2.1.4 Van tải trọng........................................................................................... 26
2.1.5 Thanh ổn định ngang.............................................................................. 27
KẾT LUẬN CHƯƠNG................................................................................... 29
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG
TREO KHÍ NÉN TRÊN Ơ TÔ ....................................................................... 30
3.1 Các phương pháp kiểm tra ........................................................................ 30
3.1.1 Kiểm tra hằng ngày ................................................................................ 30
3.1.2 Kiểm tra định kỳ..................................................................................... 30
3.2 Hư hỏng và cách khắc phục ...................................................................... 31
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 35


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống treo
Lịch sử hình thành của hệ thống treo trên ô tô bắt đầu cách đây hơn
6000 năm trước với sự phát minh ra bánh xe. Bánh xe được công nhận là phát
minh quan trọng nhất lịch sử loài người. Ngay từ năm 2700 TCN, các đồn xe
diễu hành của người Sumerian đã có bốn bánh xe không giống nhau với một
dải kim loại bên ngồi (Hình 1.1). Các bánh xe này quay tự do quanh các trục
được gắn chặt với toa xe. Bề mặt bên ngoài bằng kim loại nhằm tăng tuổi thọ
của bánh xe. Bề mặt tiếp xúc giữa trục xe và bánh xe được bôi trơn bởi mỡ
động vật hoặc dầu. Hệ thống lái đầu tiên xuất đầu tiên từ năm 1800 đến 800
TCN, và bao gồm một trục trước được gắn vào thân toa xe bằng một khớp
trục duy nhất ở tâm trục.

Hình 1.1 Xe ngựa diễu hành của người Sumerian
Để tăng sự thoải mái cho hành khách, người La Mã đã tách thân toa xe
ra khỏi các trục. Thân xe của toa xe sau này trở thành phần thân được treo
khỏi trục bằng dây xích hoặc dây da. Hệ thống này nhằm giảm thiểu tác động
1


từ mặt đường và ngày nay được công nhận là hệ thống treo đầu tiên được biết
đến. Toa xe lơ lửng đầu tiên có hệ thống lái và phanh xuất hiện ở Châu Âu
vào thế kỷ X (Hình 1.2). Toa xe này được trang bị những nhíp lá , trục có thể
chịu tải và hệ thống phanh bao gồm một guốc phanh được treo bằng xích.
Thiết kế này đã tách toa xe thanh khối lượng treo và không được treo, một
yêu cầu cơ bản để tăng tốc độ xe vượt quá 30 km/h.

Hình 1.2 Xe ngựa kéo với hệ thống treo bánh xe, lò xo, phanh và lái
Hệ thống treo lá nhíp trước và sau là một trong những hệ thống treo lâu
đời nhất trong ngành công nghiệp ô tô. Nó được sử dụng trên các sản phẩm
của Ford từ đầu những năm 1900 cho đến năm 1948.
Hệ thống treo lá nhíp sau là một trong những hệ thống treo đầu tiên
được sử dụng rộng rãi. Do loại hệ thống treo sau này có nhược điểm về trọng
lượng và chất lượng xe, nên nó đã được thanh thế trên nhiều loại xe bằng hệ
thống treo sau độc lập hoặc bán độc lập. Hệ thống treo phát triển chậm trong
nhiều năm. Trong những năm 1940, nhiều hệ thống treo đã được thay đổi từ
loại dầm chữ I sang loại tay đòn ngắn và dài. Hệ thống treo thanh chống
MacPherson đã thay thế hệ thống treo tay đòn ngắn và dài trên xe dẫn động
cầu trước được giới thiệu vào cuối những năm 1970 và 1980. Từ những năm
1980 hệ thống treo khí nén đã bắt đầu được đưa vào sử dụng. Trong những
năm 2000, chúng ta đang trải nghiệm việc sử dụng ngày càng rộng rãi công
nghệ điện tử trong hệ thống treo ô tô. Một số hệ thống treo do máy tính điều

khiển hiện có khả năng phản ứng với các điều kiện đường xá hoặc lái xe trong
1/1000 giây để cải thiện chất lượng vận hành và xử lý. Việc sử dụng công
nghệ điện tử sẽ tiếp tục cải thiện hệ thống treo để chúng cung cấp các đặc tính
xử lý tốt hơn và an tồn với tuổi thọ của lốp dài hơn.

2


1.2 Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo
1.2.1 Công dụng của hệ thống treo
Hệ thống treo được hiểu như hệ thống liên kết đàn hồi giữa bánh xe và
khung xe hoặc vỏ xe. Hệ thống treo là tập hợp tất cả các chi tiết tạo nên liên
kết đàn hồi giữa bánh xe và thân vỏ hoặc khung xe nhằm đảm bảo các chức
năng chính sau:
• Đảm bảo u cầu về độ êm dịu trong chuyển động, nâng cao được tính
an tồn cho hàng hóa trên xe, đảm bảo duy trì sức khỏe và giảm thiểu
những mệt mỏi vật lý và tâm sinh lý của con người (Lái xe, hành
khách).
• 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.
• Đảm bảo u cầu về khả năng tiếp nhận các thành phần lực và mô men
tác dụng giữa bánh xe và đường nhầm tăng tối đa sự an toàn trong
chuyển động, giảm thiểu sự phá hỏng nền đường của ơ tơ, trong đó một
chỉ tiêu quan trọng là độ bám đường của bánh xe.
• Bộ phận của hệ thống treo được thực hiện nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt
các dao động, rung động, và va đập mặt đường truyền lên.
• Đảm nhận khả năng truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe.
1.2.2 Yêu cầu của hệ thống treo
Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải

mềm nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực, quan hệ này được thể hiện
ở các yêu cầu chính sau:
• Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ
thuật của xe có thể chạy trên nhiều địa hình khác nhau.
• Bánh xe có khả năng chuyển dịch linh hoạt trong một phạm vi giới hạn.
3


• Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý, thoả mãn mục đích là làm
mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động
học và động lực học của chuyển động bánh xe.
• Khơng gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
• Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và khơng gặp hư hỏng bất thường.
• Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không q lớn.
• Có khả năng chống rung, chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ tốt.
• Đảm bảo tính ổn định tính điều khiển chuyển động của xe ở tốc độ cao.
1.3 Phân loại hệ thống treo
Có nhiều cách để phân loại hệ thống treo như:
• Phân loại theo bộ phận dẫn hướng:
- Hệ thống treo phụ thuộc
- Hệ thống treo độc lập
•

Phân loại theo phần tử đàn hồi:
- Hệ thống treo kim loại, gồm: nhíp lá, lị xo xoắn, thanh xoắn.
- Hệ thống treo loại cao su: chịu nén hoặc chịu xoắn.
- Hệ thống treo loại khí nén và thủy khí.

• Phân loại theo phương pháp dập tắt dao động:
- Hệ thống loại giảm chấn thủy lực.

- Hệ thống treo loại giảm chấn bằng ma sát cơ.
• Phân loại theo sự thay đổi đặc tính điều chỉnh:
- Hệ thống treo không tự điều chỉnh.
- Hệ thống treo tự động điều chỉnh.
1.4 Cấu tạo và nguyên lý cơ bản của các bộ phận trên hệ thống treo
Hệ thống treo thồng thường bao gồm 3 bộ phận chính:
• Bộ phận đàn hồi
• Bộ phận giảm chấn
• Bộ phận dẫn hướng
4


1.4.1 Bộ phận đàn hồi
Là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thân xe, làm giảm nhẹ các tải
trọng động tác dụng từ bánh xe lên khung trên các địa hình khác nhau, đảm
bảo độ êm dịu, tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (khoảng 60
– 80 lần/phút), có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động
của xe.
Bộ phận đàn hồi có các phần tử đàn hồi thường gặp là:
a) Nhíp lá

Hình 1.3 Nhíp lá
Nhíp được làm bằng thép lò xo uốn cong, xếp chồng lên nhau theo thứ
tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Đặc tính làm việc của nhíp là khi tải trọng tác
dụng lên nhíp tăng thì biến dạng của nhíp cũng tăng theo quy luật tuyến tính.
Trong hệ thống treo nó khơng chỉ có nhiệm vụ làm êm dịu chuyển động mà
còn đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và ma sát giữa các lá
nhíp góp phần làm tắt dao động.
Ưu điểm của nhíp: Kết cấu đơn giản, chắc chắn và giá thành thấp. Do
bản thân nhíp đã đủ độ cứng vững để giữ cầu xe ở vị trí chính xác, nên không

cần sử dụng các thanh nối. Mặt khác, chế tạo và sửa chữa nhíp cũng đơn giản.
5


Nhược điểm của nhíp: Khối lượng lớn, kích thước cồng kềnh khung xe
ở trên cao nên chiều cao trọng tâm xe sẽ lớn ảnh hưởng đến tốc độ và sự ổn
định khi xe chuyển động, mặt khác vết bánh sẽ thay đổi khi một bánh bị nâng
lên làm phát sinh lực ngang và tính chất bám đường kém và dễ bị trượt ngang.
b) Thanh xoắn
Thanh xoắn là một thanh bằng thép lị xo, dùng tính đàn hồi xoắn của
nó để cản lại sự xoắn. Một đầu thanh xoắn được bắt chặt vào khung hay một
dầm nào đó của thân xe, đầu kia được gắn vào một kết cấu chịu tải xoắn.
Thanh xoắn cũng được dùng làm thanh ổn định.

Hình 1.4 Thanh xoắn
Ở một số ô tô để dành chỗ cho việc lắp bán trục cầu chủ động người ta
dùng thanh xoắn thường được gây tải trước (có ứng suất dư) do đó nó chỉ
thích hợp cho một chiều làm việc. Trên các thanh xoắn ở hai phía đều phải
đánh dấu để tránh nhầm lẫn khi lắp ráp.
Hệ thống treo sử dụng thanh xoắn có các đặc điểm sau:
6


• Chiếm ít khơng gian, có thể bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe.
• Trọng lượng nhỏ, đơn giản, gọn, giá thành rẻ và dễ chế tạo.
• Thanh xoắn khơng có nội ma sát nên thường phải lắp kèm giảm chấn
để dập tắt nhanh dao động.
Trên xe con và xe minibus bộ phận đàn hồi là thanh xoắn được sử dụng
phổ biến chỉ sau lò xo.
c) Lò xo trụ

Lị xo trụ có đường kính vịng ngồi khơng đổi nên biến dạng của nó sẽ
thay đổi tỷ lệ thuận với lực tác dụng, cịn đối với lị cơn hay lị xo xoắn ốc thì
khi tải nhẹ đầu lị xo sẽ bị nén lại và hấp thụ năng lượng va đập, cịn phần
giữa lị xo có độ cứng lớn hơn sẽ đủ cứng để chịu tải lớn.

Hình 1.5 Lị xo
Ưu điểm của lò xo là kết cấu rất gọn gàng nhất là khi được bố trí lồng
vào giảm chấn. Nếu cùng độ cứng và độ bền với nhíp thì lị xo trụ có khối
lượng nhỏ hơn nhíp và tuổi thọ cao hơn nhíp, kết cấu gọn nên tiết kiệm khơng
gian và cho phép hạ thấp trọng tâm xe nhằm nâng cao tốc độ.

7


Nhược điểm là khi làm việc ở giữa các vòng lị xo khơng có nội ma sát
như nhíp nên thường phải bố trí thêm giảm chấn kèm theo để dập tắt nhanh
dao động.
Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi, còn nhiệm vụ dẫn hướng và giảm
chấn do các bộ phận khác đảm nhận nên với hệ thống treo dùng lị xo trụ thì
có kết cấu phức tạp hơn do nó cịn phải bố trí thêm hệ thống địn dẫn hướng
để dẫn hướng cho bánh xe và truyền lực kéo hay lực phanh.
d) Phần tử đàn hồi khí nén
Phần tử đàn hồi khí nén (Bầu hơi) được dùng ở một số ô tô du lịch cao
cấp hoặc trên các xe có trọng lượng phần được treo thay đổi lớn như các ô tô
khách và tải cỡ lớn.
Phần tử đàn hồi khí nén dựa trên ngun tắc khơng khí có tính đàn hồi
khi bị nén. Nó thể thay đổi độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi áp
suất khơng khí bên trong.

Hình 1.6 Bầu hơi khí nén dạng ống, bầu

8


Bầu hơi có những ưu - nhược điểm sau:
• Bằng cách thay đổi áp suất khí, có thể tự động điều chỉnh độ cứng của
hệ thống treo sao cho độ võng và tần số dao động riêng của phần được
treo là không đổi với các tải trọng tĩnh khác nhau (đặc tính phi tuyến).
• Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường. Đối với hệ
thống treo độc lập cịn có thể điều chỉnh khoảng sáng gầm xe.
• Khối lượng nhỏ, làm việc êm dịu.Khơng có ma sát trong phần tử đàn
hồi.
• Tuổi thọ cao.
• Kết cấu phức tạp, đắt tiền.
• Kích thước cồng kềnh.
• Phải dùng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập.
1.4.2 Bộ phận giảm chấn
Trên xe ô tô giảm chấn được sử dụng với mục đích sau:
• Giảm và dập tắt nhanh các va đập truyền lên khung xe khi bánh xe lăn
trên đường không bằng phẳng, nhờ vậy mà bảo vệ được bộ phận đàn
hồi và tăng tính tiện nghi cho người sử dụng.
• Đảm bảo dao động của phần không được treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm
làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao tính chất
chuyển động như: khả năng thay đổi tốc độ, khả năng ổn định của các
lực và mô men tác dụng, khả năng điều khiển chuyển động.
Bản chất quá trình làm việc của giảm chấn là quá trình tiêu hao động năng
(biến đổi động năng thành nhiệt năng ). Q trình này xảy ra ngay cả với nhíp
lá, khớp trượt, khớp quay của các ổ kim loại, ổ cao su. Nhưng q trình tiêu
hao động năng địi hỏi phải nhanh và có thể khống chế được q trình đó nên
giảm chấn đặt trên các bánh xe sẽ thực hiện chủ yếu chức năng này.

9


Hiện nay có các loại giảm chấn thường dùng:
a) Giảm chấn loại 1 ống
• Ưu điểm:
– Dập tắt dao động tốt hơn so với loại 2 ống.
– Hạn chế sủi bọt của dầu, tăng tuổi thọ của dầu.
– Dầu và giảm xóc được làm mát nhanh hơn do khơng bị lớp áo dầu bao
bọc bên ngồi.
• Nhược điểm:
– Giá thành đắt hơn so với loại giảm xóc 2 ống.
Cấu tạo:

Hình 1.7 Bộ phận giảm chấn loại 1 ống
Trong quá trình làm việc do áp lực dầu chỉ có thể nén lên khí mà piston
ngăn cách 4 di chuyển để tạo nên sự cân bằng giữa chất lỏng và chất khí do
đó áp suất khơng bị hạ xuống dưới giá trị nguy hiểm. Giảm chấn này có độ
nhạy cao kể cả khi dịch chuyển rất nhỏ, tránh được hiện tượng cưỡng bức
chảy dầu khi nhiệt độ thay đổi sẽ làm cho áp suất thay đổi.
10


b) Giảm chấn loại 2 ống

Hình 1.8 Bộ phận giảm chấn loại 2 ống
Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng
có các lỗ van lưu thơng thường xun. Cấu trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu
cụ thể. Van trả, van nén của hai cụm van nằm ở piston và xylanh trong cụm

van bù có kết cấu mở theo hai chế độ, hoặc các lỗ van riêng biệt để tạo nên
lực cản giảm chấn tương ứng khi nén mạnh, nén nhẹ, trả mạnh, trả nhẹ. Khi
chất lỏng chảy qua lỗ van có tiết diện rất nhỏ tạo nên lực ma sát làm cho nóng
giảm chấn lên. Nhiệt sinh ra truyền qua vỏ ngồi và truyền vào khơng khí để
cân bằng năng lượng.
Ưu nhược điểm của giảm chấn loại 2 ống:
• Ưu điểm: giá thành rẻ, tuổi thọ kéo dài, giảm dao động tốt.
• Nhược điểm: dễ rò rỉ dầu qua các khe chuyển động, yêu cầu việc lắp
ráp phải chính xác tuyệt đối.

11


c) Giảm chấn khí nén – thủy lực

Hình 1.9 Giảm chấn khí nén - thủy lực
Là tổng thể của lị xo đàn hồi có giảm chấn và bóng hơi giảm xóc thủy
lực. Phần bóng hơi được bảo vệ bằng một lớp màng cao su đặc biệt có xen kẽ
các lõi théo và dù.
• Ưu điểm: Tài xế có thể tự điều chỉnh van điều khiển sao cho phù hợp
với tải trọng và đường xá.
• Nhược điểm: Loại giảm xóc ơ tơ này là giá thành cao bởi tích hợp hệ
thống nén khí, vận hành phức tạp,…, chủ yếu được trang bị trên xe con
và xe hạng trung.
1.4.3 Bộ phận dẫn hướng
Bộ phận dẫn hướng xác định động học chuyển động bánh xe, và truyền
các lực kéo, lực phanh, lực bên và các mô men phản lực của chúng lên khung
hoặc vỏ xe. Nó có thể có những chi tiết khác nhau tùy thuộc hệ thống treo độc
lập hay phụ thuộc, phần tử đàn hồi là nhíp, lị xo hay thanh xoắn.

12


Có hai kiểu dẫn hướng chính là dùng nhíp (đối với xe tải) và dùng các
cơ cấu tay đòn (xe con). Cũng chính việc bố trí và sắp xếp các tay địn này mà
nhà thiết kế có thể tạo ra những kiểu hệ thống treo khác nhau như hệ thống
treo MacPherson, hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo
đa liên kết (multi-link),…
1.4.4 Một số bộ phận khác
a) Thanh ổn định

Hình 1.10 Thanh ổn định ( Stabilizer bar)
Trên các loại xe con ngày nay thanh ổn định hầu như đều có. Trong
trường hợp xe chạy trên nền đường khơng bằng phẳng hoặc quay vịng, dưới
tác dụng của lực ly tâm phản lực thẳng đứng của hai bánh xe trên một cầu
thay đổi sẽ làm cho tăng độ nghiêng thùng xe và làm giảm khả năng truyền
lực dọc, lực bên của bánh xe với mặt đường. Thanh ổn định có tác dụng khi
xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải
trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. Cấu tạo chung của
nó có dạng chữ U, một đầu chữ U được nối với phần không được treo, còn
đâu kia được nối với thân vỏ xe, các đầu nối này dùng ổ đỡ bằng cao su.
b) Vấu cao su tăng cứng
Loại vấu này thường đặt trên nhíp lá và tỳ vào phần biến dạng của nhíp
lá, kết cấu này làm giảm chiều dài biến dạng của nhíp lá khi tăng tải. Vấu cao
13


su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình làm việc của bánh xe (được gọi là
vấu hạn chế hành trình). Các vấu hạn chế hành trình trên thường được kết hợp
với chức năng tăng cứng cho bộ phận đàn hồi. Các vấu hạn chế hành trình này

có khi được đặt trong vỏ của giảm chấn.
c) Các gối đỡ cao su
Các gối đỡ cao su có chức năng liên kết mềm. Nó có mặt ở hầu hết các
mối ghép với khung vỏ. Ngồi chức năng liên kết, nó cịn có tác dụng chống
rung truyền từ bánh xe lên, giảm tiếng ồn cho khoang người ngồi.
1.5 Một số loại hệ thống treo
1.5.1 Hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.11 Hệ thống treo phụ thuộc
Hệ thống treo phụ thuộc có các bánh xe được nối trên một dầm cầu
liền, các chi tiết hệ thống treo sẽ nối dầm cầu với thân xe. Ở hệ thống này dao
động của hai bánh xe ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau. So với hệ thống treo
độc lập thì các chi tiết ít và đơn giản hơn, độ bền cao và phù hợp với các loại
ô tô tải. Do khối lượng phần không được treo lớn nên kém êm dịu và ổn
định,…
1.5.2 Hệ thống treo độc lập
Khác với hệ thống treo phụ thuộc, ở hệ thống này, các bánh xe được
gắn với thân xe một cách “độc lập” với nhau. Qua đó, hai đầu bánh xe có thể
chuyển động riêng lẻ, dịch chuyển tự do mà không gây ảnh hưởng lẫn nhau.
14


Nhờ vậy, các dao động từ mặt đường lên khung vỏ xe có thể được kiểm sốt
tốt hơn. Các kiểu hệ thống treo độc lập tiêu biểu là hệ thống treo MacPherson,
hệ thống treo tay đòn kép (double wishbone), hệ thống treo đa liên kết (multilink),…

Hệ thống treo độc lập

Hệ thống treo phụ thuộc

Hình 1.12 Hệ thống treo phụ thuộc, độc lập
a) Hệ thống treo MacPherson
Hệ thống treo này chính là biến thể của hệ thống treo dạng hai đòn
ngang, ở đây địn ngang chữ A phía trên thay bằng lị xo cùng giảm xóc lồng
nhau. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có được khoảng khơng gian phía
trong xe rộng hơn để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Giảm
chấn đặt theo phương thẳng đứng làm nhiệm vụ của trụ xoay đứng.

Hình 1.13 Hệ thống treo Macpherson
15


Nếu ta so sánh với hệ thống treo độc lập dạng hai địn ngang thì hệ
thống treo MacPherson kết cấu ít chi tiết hơn, khơng chiếm nhiều khoảng
khơng và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu. Nhưng nhược điểm chủ
yếu của hệ thống treo MacPherson là do giảm chấn vừa phải làm chức năng
của giảm chấn lại vừa làm nhiệm vụ của trụ đứng cơ cấu lái nên trục giảm
chấn chịu tải lớn cần phải có độ cứng vững, độ bền cao hơn kích thước, trọng
lượng lớn hơn và cần thêm đòn dẫn hướng.
b) Hệ thống treo tay đòn kép
Cấu tạo của hệ thống treo độc lập dạng hai đòn ngang bao gồm một đòn
ngang trên, một đòn ngang dưới. Mỗi địn thường có cấu tạo hình tam giác
(chữ A) hoặc hình thang. Cấu tạo như vậy cho phép các đòn ngang làm được
chức năng của bộ phận hướng, kết cấu chắc chắn đảm bảo truyền lực tốt. Các
đầu trong được liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ. Các đầu ngoài được liên
kết bằng khớp cầu với địn đứng để có thể xoay được. Địn đứng có ổ bi lắp
với trục bánh xe. Bộ phận đàn hồi có thể nối giữa khung với địn trên hoặc
địn dưới. Giảm chấn cũng đặt giữa khung với đòn trên hoặc địn dưới hoặc
lồng bởi lị xo trụ cho gọn.

Hình 1.14 Hệ thống treo tay đòn kép

16


c) Hệ thống treo đa liên kết
Được cải tiến từ hệ thống treo tay đòn kép, treo đa liên kết sử dụng ít
nhất 3 cần bên và 1 cần dọc. Những cần này không nhất thiết phải dài bằng
nhau và có thể xoay theo các hướng khác nhau so với ban đầu. Mỗi cần đều
có 1 khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở cuối, nhờ đó chúng ln ở trạng thái
căng, nén và không bị bẻ cong. Bố cục đa liên kết được sử dụng cho cả hệ
thống treo trước và sau.

Hình 1.15 Hệ thống treo đa liên kết
1.5.3 Hệ thống treo bị động (Passive suspension)
Hệ thống treo bị động sử dụng cho các dịng xe thơng dụng. Một hệ
thống treo bị động, bao gồm các thành phần cơ bản là bộ phận dẫn hướng,
giảm chấn và đàn hồi. Khi ơ tơ chuyển động có trên mặt đường không bằng
phẳng các dao động tức thời tác dụng lên lốp được chuyển hóa thành dao
động có tần số nhờ vào khả năng đàn hồi của lò xo. Dao động này được giảm
chấn triệt tiêu nhờ vào kết cấu của giảm chấn. Bên trong giảm chấn chứa cụm
dầu giảm chấn, cụm piston có gắn các van dầu cho phép dầu lưu thông khi bị
nén hoặc khi nhả. Các phần tử dầu giảm chấn khi lưu thông qua các van giúp
chuyển đổi động năng thành nhiệt năng và một phần tổn hao do ma sát.

17


Hình 1.16 Hệ thống treo bị động
1.5.4 Hệ thống treo bán tích cực (Semi-active suspension)

Hệ thống treo bán tích cực được bố trí trên các dịng xe cao cấp vào đầu
những năm 2000 cho đến nay. Điểm đặc biệt hệ thống treo này là quan tâm
đến các thay đổi tải trọng giữa cầu trước và cầu sau khi tăng tốc hoặc khi
phanh, thay đổi tải trọng bên phải và bên trái khi quay vòng. Đây là một trong
các hệ thống cơ điện tử dạng phối hợp giữa hệ thống phanh, hệ thống treo, hệ
thống lái và điều khiển truyền lực. Trong đó, hệ thống treo nhận các tín hiệu
thay đổi gia tốc của thân xe qua cảm biến tăng tốc, cảm biến góc quay vơ lăng,
cảm biến góc quay thân xe làm tín hiệu đầu vào quyết định giá trị hệ số giảm
chấn trong bộ phận giảm chấn.

Hình 1.17 Hệ thống treo bán tích cực (Semi-active suspension)
18


Để thay đổi hệ số giảm chấn tùy theo tải trọng, bộ phận giảm chấn được
thiết kế cơ cấu van có khả năng thay đối tiết diện qua đó kiểm sốt được lưu
lượng dầu giảm chấn lưu thơng. Nếu tiết diện van mở lớn khả năng giảm chấn
nhỏ và ngược lại.
1.5.5 Hệ thống treo tích cực (Active suspension)
Đây là hệ thống treo trang bị trên các dòng xe cao cấp giúp ô tô chuyển
động êm dịu ở dạng bề mặt đường và vận tốc khác nhau. Đối với hệ thống
treo bán tích cực điều khiển trực tiếp hệ số giảm chấn thích nghi với các trạng
thái chuyển động của ơ tơ và kích thích từ mặt đường tuy nhiên lực cản tác
động lên hệ thống giới hạn ở phạm vi nhỏ. Hệ thống treo tích cực điều khiển
cả hệ số đàn hồi của hệ thống và hệ số giảm chấn. Phổ biến hiện nay trên các
dòng xe cao cấp là các hệ thống treo khí nén có khả thay đổi hệ số đàn hồi
dựa vào áp suất khí nén cung cấp đến bầu khí nén.

Hình 1.18 Hệ thống treo khí nén điện tử là ví dụ điển hình của hệ thống treo
tích cực

Để điều khiển độ cứng các của bộ phận đàn hồi (bầu khí nén) cảm biến
độ cao được bố trí trên mỗi cụm bánh xe để xác định vị trí khung xe so với
mặt đường, các cảm biến gia tốc, góc đánh lái, góc nghiêng thân xe và camera
xác định dạng bề mặt đường được lắp đặt trên xe. Từ các thông tin nhận được
ECU sẽ quyết định độ cứng của bầu khí nén bằng cách tăng hoặc giảm áp suất
cung cấp đến bầu khí nén.
19


KẾT LUẬN CHƯƠNG
Hiện nay, hệ thống treo ngày càng được cải tiến để giúp con người
trong khi sử dụng phương tiện giao thông đặc biệt trên ô tô cảm nhận được sự
thoải mái, êm ái. Các hệ thống treo điều khiển cơ khí đang dần được thay thế
bằng các hệ thống treo điều khiển điện tử các dòng xe hạng sang cũng như
trên các dòng xe tiêu chuẩn, du lịch hay đến cả các loại xe tải cũng đã áp dụng
hệ thống treo khí nén. Theo ý kiến của em thì hệ thống treo tương lai sẽ càng
ngày phát triển hơn tuy nhiên hệ thống treo cổ điển như lò xo, hay nhíp lá,..
vẫn sẽ gắn bó với con người. Tương lai loại xe phát triển mạnh sẽ là loại xe
điện hoặc xe hybrid khi đó hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử sẽ còn
phát triển mạnh mẽ, phổ biến hơn rất nhiều.

20


CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN
2.1 Giới thiệu chung hệ thống treo xe khách Samco Primas Li.35
Hệ thống treo trên xe khách Samco Primas li.35 được thiết kế kiểu
“Full air” (Tồn bầu hơi) gồm có 2 bầu hơi cầu trước và 4 bầu hơi cầu sau.
a) Hệ thống treo trước
Trên hệ thống treo trước được trang bị 2 bầu khí nén loại đường kính

lớn giúp xe chịu được tải trọng cao (6600 kg/cầu trước) nhưng vẫn đảm bảo
vận hành êm ái, 2 thanh giằng dọc dạng thép lị xo có khả năng đàn hồi, chịu
được lực dọc và có khả năng chống xoắn, 1 thanh giằng ngang và 1 thanh U
có kích thước nhỏ gọn, chịu được tải lớn.

Hình 2.1 Hệ thống treo cầu trước
1- Sắt si; 2- Bát lắp nhíp trước; 3- Bu lơng lắp nhí trước; 4- Tấm tơn boc ngồi
nhíp; 5- Nhíp trước.; 6- Bát lắp thanh giằng; 7- Thanh giằng; 8- Bọc nhựa boc
ngồi thanh giằng; 9- bu lơng; 10- Cầu trước; 11- Túi hơi trước; 12- Bat lắp giảm
chấn; 13- Giảm chấn; 14- Đủa đẩy; 15- Van tải trọng; 16- Bát lắp túi hơi trước

Hệ thống treo trước có ưu điểm như:
• Thiết kế đơn giản giúp giảm chi phí bảo dưỡng, sửa chữ. Các chi tiết
cao su thanh giằng dọc chất lượng cao đảm bảo tuổi thọ lâu dài.
• Kết cấu đơn giản, giúp giảm khối lượng phần không được treo từ đó
giảm lực tác động lên phần thùng xe, tăng sự êm dịu, thoải mái cho
hành khách khi xe vận hành

21


Hình 2.2 Hệ thống treo cầu trước
b) Hệ thống treo sau
Hệ thống treo sau gồm có 4 bầu hơi cỡ lớn giúp tăng sự êm ái và ổn
dịnh cho xe, 2 thanh giằng dọc và 2 thanh giằng xéo dạng khung giúp cầu sau
luôn ổn định khi vận hành trên mọi loại địa hình, thanh ổn định ngang dạng
chữ “U” được thiết kế riêng, kết hợp với 4 bầu hơi đảm bảo tính ổn định
ngang tuyệt đối, xe hồn tồn ổn định và an tồn trong dao động lắc ngang.

Hình 2.3 Hệ thống treo cầu sau

22