NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ TRÊN XE LEXUS 570

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ
-------------  -------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ
TRÊN XE LEXUS 570

GVHD: ThS. VŨ NGỌC QUỲNH
Sinh viên: Nguyễn Văn Quân
Lớp: 2018DHKTOT03 Khóa: 13

Hà Nội – Năm 2022


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................................... 1
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ. ............................................ 3
1.1 Công dụng ................................................................................................................................. 3
1.1.1 Yêu cầu ................................................................................................................................ 3
1.1.2 Phân loại .............................................................................................................................. 4
1.1.3 Hệ thống treo độc lập .......................................................................................................... 4
1.1.3.1 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi, lò xo trụ, đòn treo dọc:.................................. 5
1.1.3.2 Hệ thống treo đọc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn treo ngang. .............................. 6
1.1.3.3 Hệ thống treo đọc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Mc Pherson. ................................... 7
1.1.3.4 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo. .............................................. 7
1.1.3.5 Hệ thống treo đọc lập phần tử đàn hồi thanh xoắn....................................................... 8
1.1.3.6 Hệ thống treo độc lập loại nén ..................................................................................... 9

1.1.4 Hệ thống treo phụ thuộc ...................................................................................................... 9
1.1.5 Một số hệ thống treo phụ thuộc đang được dùng phổ biến cho ô tô: ................................ 10
1.1.5.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá. ......................................................................... 10
1.1.5.2 Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ ................................................... 11
CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG TREO TRÊN
Ô TÔ .................................................................................................................................................. 12
2.1 Cấu tạo chung của hệ thống treo .......................................................................................... 12
2.1.1 Cấu tạo chung .................................................................................................................... 12
2.1.2 Khái quát chung về giao động và tính êm dịu chuyển động ............................................. 13
2.1.2.1 Tần số giao động thích hợp ........................................................................................ 13
2.1.2.2 Khối lượng được treo và khối lượng không được treo ............................................... 14
2.1.2.3 Sự giao động của khối lượng được treo ..................................................................... 15
2.1.2.4 Sự giao động của khối không được treo ..................................................................... 16
2.1.3 Nguyên lý làm việc ........................................................................................................... 17
2.1.3.1 Bộ phận đàn hồi.......................................................................................................... 17
2.1.3.2 Bộ phận dẫn hướng .................................................................................................... 24


2.1.3.3 Bộ phận giảm chấn ..................................................................................................... 24
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO TRÊN XE LX570 ........................... 28
3.1 Giới thiệu về xe Lexus-570..................................................................................................... 28
3.1.1 Thiết kế nội thất mang dáng vẻ của một “chuyên cơ” ...................................................... 29
3.1.2 Lexus LX570 sở hữu tiện nghi hiện đại, đa dạng ............................................................. 31
3.1.3 Động cơ vận hành êm ái, off-road mạnh mẽ ..................................................................... 32
3.1.4 Hệ thống LX570 được trang bị an toàn, tối tân................................................................. 33
3.1.5 Ưu nhược điểm của LX570 ............................................................................................... 34
3.2 Hệ thống treo khí nén............................................................................................................. 35
3.2.1 Mơ tả ................................................................................................................................. 35
3.2.2 Đặc điểm ........................................................................................................................... 37
3.2.2.1 Thay đổi chế độ .......................................................................................................... 37

3.2.2.2 Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo ............................................................... 38
3.2.2.3 Điều khiển độ cao gầm xe .......................................................................................... 38
3.2.2.4 Vị trí ........................................................................................................................... 39
3.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ............................................................................................ 39
3.3.1 Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lị xo ...................................................................... 39
3.3.1.1 Cơng tắc LRC ............................................................................................................. 39
3.3.1.2 Cơng tắc đèn phanh .................................................................................................... 40
3.3.1.3 Cảm biến vị trí bướm ga............................................................................................. 40
3.3.1.4 Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo ...................................................................... 41
3.3.2 Xi-lanh khí nén .................................................................................................................. 43
3.3.2.1 Giảm chấn .................................................................................................................. 44
3.3.2.2 Các buống khí và van khí ........................................................................................... 46
3.3.3 Đèn báo LRC ..................................................................................................................... 48
3.3.4 Điều khiển độ cao xe ......................................................................................................... 48
3.3.5 Các ống khí........................................................................................................................ 49
3.3.6 Cơng tắc điều khiển độ cao ............................................................................................... 49
3.3.7 Cảm biến điều khiển độ cao .............................................................................................. 50
3.3.7.1 Cấu tạo........................................................................................................................ 51
3.3.7.2 Hoạt động ................................................................................................................... 51


.................................................................................................................................................... 51
3.3.8 Công tắc cửa ...................................................................................................................... 52
3.3.9 Tiết chế IC ......................................................................................................................... 52
3.3.10 Rơ-le điều khiển độ cao số 2 ........................................................................................... 53
3.3.11 Rơ-le điều khiển độ cao số 1 ........................................................................................... 53
3.3.12 Máy nén khí điều khiển độ cao ....................................................................................... 54
3.3.13 Van xả và bộ hút ẩm khí điều khiển độ cao .................................................................... 55
3.3.14 Van điều khiển độ cao số 1 và số 2 ................................................................................. 56
3.3.15 Xi-lanh khí nén ................................................................................................................ 56

3.3.16 Đèn báo điều khiể độ cao ................................................................................................ 57
3.3.17 Giắc điều khiển độ cao .................................................................................................... 57
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG TREO
XE LX570 .......................................................................................................................................... 58
4.1 Các hư hỏng hệ thống treo .................................................................................................... 58
4.1.1 Hư hỏng bộ phận giảm chấn ............................................................................................. 58
4.1.1.1 Hư hỏng bộ phận đàn hồi ........................................................................................... 59
4.1.1.2 Hư hỏng bộ phận dẫn hướng ...................................................................................... 60
4.1.1.3 Hư hỏng đối với bánh xe ............................................................................................ 60
4.1.1.4 Hư hỏng đối với thanh ổn định .................................................................................. 61
4.2 Kiểm tra sơ bộ chức năng điều khiển độ cao xe .................................................................. 61
4.2.1 Kiểm tra độ cao xe ............................................................................................................ 61
4.2.1.1 Đo độ cao xe ............................................................................................................... 61
4.2.1.2 Kiểm tra độ cao xe bằng công tắc điều khiển độ cao ................................................. 62
4.2.2 Kiểm tra dị khí .................................................................................................................. 63
4.2.2.1 Kiểm tra mối nối của các ống khí .............................................................................. 63
4.2.2.2 Điều chỉnh độ cao xe .................................................................................................. 63
4.3 Kiểm tra các bộ phận ............................................................................................................. 63
4.3.1 Các chi tiết điều khiển lực giảm chấn và độ cứng hệ thống treo ...................................... 63
4.3.1.1 Công tắc LRC ............................................................................................................. 63
4.3.1.2 Cảm biến lái ............................................................................................................... 64
4.3.1.3 Công tắc đèn phanh .................................................................................................... 64
4.3.1.4 Cảm biến vị trí bướm ga............................................................................................. 64


4.3.1.5 Bộ chấp hành điều khiển hệ thống treo ...................................................................... 64
4.3.1.6 Đèn báo LRC .............................................................................................................. 65
4.3.1.7 Giắc kiểm tra và TDCL .............................................................................................. 65
4.3.2 Các chi tiết điều khiển lực giảm chấn, độc cứng hệ thống treo, độ cao gầm xe ............... 65
4.3.2.1 Cảm biến tốc độ số 1 .................................................................................................. 65

4.3.2.2 Cảm biến điều khiển độ cao ....................................................................................... 66
4.3.3 Các chi tiết điều khiển độ cao gầm xe ............................................................................... 66
4.3.3.1 Kiểm tra điện trở giắc ................................................................................................. 66
4.3.3.2 Kiểm tra sự thay đổi độ cao ....................................................................................... 66
4.3.3.3 Công tắc điều khiển độ cao ........................................................................................ 66
4.3.3.4 Công tắc ON/OFF điều khiển độ cao ......................................................................... 67
4.3.3.5 Công tắc cửa ............................................................................................................... 67
4.3.3.6 Mạch tiết chế IC ......................................................................................................... 67
4.3.3.7 Rơ-le điều khiển độ cao số 2 ...................................................................................... 67
4.3.3.8 Rơ-le điều khiển độ cao số 1 ...................................................................................... 68
4.3.3.9 Máy nén khí điều khiển độ cao .................................................................................. 68
4.3.3.10 Cho máy nén hoạt động và kiểm tra hoạt động của van an toàn .............................. 68
KẾT LUẬN ....................................................................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................... 70


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang. .......................................... 6
Hình 2: Hệ thống treo Mc-pherson. .................................................................................................. 7
Hình 3: Hê thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, địn chéo. .................................................. 8
Hình 4: Hệ thống treo phụ thuộc loại lá nhíp. ............................................................................... 10
Hình 5: Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ sử dụng địn chịu lực dọc và lực bên.
............................................................................................................................................................ 11
Hình 6. Hệ thống treo với bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ.......................................................... 12
Hình 7. Khái quát về hệ thống treo................................................................................................. 14
Hình 8. Các dạng giao động của khối lượng được treo................................................................. 16
Hình 9. Các dạng giao động của khối lượng khơng được treo. .................................................... 16
Hình 10. kết cấu bộ nhíp. ................................................................................................................. 18
Hình 11. Các phương án bố trí nhíp. .............................................................................................. 19
Hình 12. Các dạng lị xo thơng dụng............................................................................................... 20

Hình 13. Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.................................................................... 20
Hình 14. Các dạng kết cáu cảu thanh xoắn.................................................................................... 21
Hình 15. Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu. ................................................................................... 22
Hình 16. Phần tử đàn hồi khí nén loại ống..................................................................................... 22
Hình 17. Giảm chấn thủy lực một lớp vỏ có buồng khí nén. ........................................................ 25
Hình 18. Giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ. ....................................................................................... 26
Hình 19. Hình ảnh phía trước xe LX570 ........................................................................................ 28
Hình 20. Hình ảnh phía sau xe LX570. .......................................................................................... 29
Hình 21. Nội thất sang chảnh, đẳng cấp với nhiều tiện nghi ........................................................ 30
Hình 22. Khoang hành lý ................................................................................................................. 31
Hình 23. Lexus LX570 được trang bị động cơ mạnh mẽ .............................................................. 32
Hình 24. Hệ thống lái đa dạng loại địa hình .................................................................................. 33
Hình 25. Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén. ...................................................... 36
Hình 26. . Cơng tắc LRC.................................................................................................................. 37
Hình 27. Cơng tắc điều khiển độ cao. ............................................................................................. 38
Hình 28. Sơ đồ bố trí các bọ phận liên quan đến EMAS .............................................................. 39
Hình 29. Sơ đồ mạch cơng tắc LRC ................................................................................................ 39
Hình 30. Cảm biến lái và mạch cảm biến lái ................................................................................. 40
Hình 31. Cảm biến vị trí bướm ga .................................................................................................. 40
6


Hình 32. Bộ chấp hành điều khiển treo và xy-lanh chính ............................................................ 41
Hình 33. Sơ đồ ngun lí .................................................................................................................. 42
Hình 34. Mạch bộ chấp hành .......................................................................................................... 43
Hình 35. Xy-lanh khí nén ................................................................................................................. 43
Hình 36. Các lỗ tiết lưu. ................................................................................................................... 44
Hình 37. Mặt cắt giảm chấn và đường đặc tính lực giảm chấn ................................................... 44
Hình 38. Lực giảm chấn mềm ......................................................................................................... 45
Hình 39. Lực giảm chấn trung bình ............................................................................................... 45

Hình 40. Lực giảm chấn cứng. ........................................................................................................ 46
Hình 41. Buống khí chính và buồng khí phụ ................................................................................. 46
Hình 42. Độ cứng hệ thống treo mềm ............................................................................................. 47
Hình 43. Độ cứng hệ thống treo cứng ............................................................................................. 47
Hình 44. Đèn báo và mạch đèn báo LRC ....................................................................................... 48
Hình 45. Sơ đồ điều khiển độ cao. ................................................................................................... 48
Hình 46. Các ơng khí. ....................................................................................................................... 49
Hình 47. Công tắc điều khiển độ cao và mạch công tắc điều khiển độ cao. ................................ 50
Hình 48. Vị trí cảm biến điều khiển độ cao.................................................................................... 50
Hình 49. Cấu tạo cảm biến .............................................................................................................. 51
Hình 50. Nguyên lý hoạt động ......................................................................................................... 51
Hình 51. Sự vận hành ....................................................................................................................... 51
Hình 52. Cơng tắc của và mạch điện cơng tắc cửa ........................................................................ 52
Hình 53. Tiết chế IC và mạch tiết chế IC ....................................................................................... 52
Hình 54. Rơle điều khiển độ cao số 2 và mạch điện rơle điều khiển độ cao số 2 ........................ 53
Hình 55. Rơle điều khiển độ cao số 1 và mạch điện rơle điều khiển độ cao số 1 ........................ 53
Hình 56. Máy nén điều khiển độ cao và mạch điện máy nén điều khiển độ cao. ....................... 54
Hình 57. Van xả và bộ hút ẩm khí điều khiển độ cao. .................................................................. 55
Hình 58. Mạch van xả. ..................................................................................................................... 55
Hình 59. Van điều khiển độ cao. ..................................................................................................... 56
Hình 60. Xy-lanh chính và các trạng thái. ..................................................................................... 57
Hình 61. Đèn báo điều khiển độ cao. .............................................................................................. 57

7


8


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới ThS. Vũ Ngọc Quỳnh,
người đã trực tiếp hưỡng dẫn tận tình, chu đáo, ln động viên khích lệ và tạo mọi điều
kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cơ trong khoa Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ đã tạo
điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong quá trình học tập và hồn thành khóa luận tốt
nghiệp này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tói bạn bè, người thân trong gia đình ln tạo điều
kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập.
Trong quá trình làm khóa luận, em đã cố gắng hết sức mình để hồn thành bản
khóa luận này. Tuy nhiên do kiến thức cịn hạn hẹp, thời gian có hạn và nguồn tài liệu
cịn hạn chế nên bản khóa luận của em khơng tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự
góp ý của các thầy cơ để bản khóa luận của em được hồn thiện hơn.
Cuối cùng em xin kính chúc các thầy cô luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và gặt hái
được nhiều thành tích trong cơng việc cũng như trong cuộc sống.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Văn Quân

1


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đời sống của
người dân ngày càng cao. Đi cùng với đó là nhu cầu đi lại, lưu thơng và vận chuyển
hàng hóa ngày càng cao. Chất lượng đường xá của chúng ta còn kém, khi ô tô chuyển
động trên đường không bằng phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động do bề mặt đường
nhấp nhô sinh ra. Những dao động này ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ của xe và đặc biệt là
gây ra cảm giác không không thoải mái cho người ngồi trong xe. Các kết quả nghiên
cứu về ảnh hưởng dao động của ô tô đối với cơ thể con người đều kết luận là nếu con
người phải chịu đựng lâu trong môi trường dao động của ô tô sẽ mắc những bệnh thần

kinh và não.
Vì vậy tính êm dịu trong chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của
xe. Tính năng này phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố trong đó hệ thống treo đóng vai trị
quyết định. Hệ thống treo của xe con ngày nay thường được sử dụng hai kiểu chính: hệ
thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập. Hai hệ thống treo này tuy khác nhau về
cấu tạo nhưng mục đích chính cũng đều là làm giảm rung xóc khi xe vận hành trên
đường không bằng phẳng, tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng,
tránh dao động lắc ngang hay lắc dọc đồng thời đảm bảo truyền lực và momen ổn định.
Với hệ giảm chấn quá mềm hệ thống treo sẽ tao ra nhiều dao động đàn hồi khi làm việc,
ngược lại với hệ thống treo quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc mạnh. Sự dung hịa giữa hai
đặc điểm trên chính là ý tưởng để các nhà thiết kế đưa ra hệ thống treo khí nén – điều
khiển điện tử.
Đề tài nghiên cứu hệ thơng treo khí nén điều khiển điện tử trên xe Lexus 570. Nội
dung của đề tài đề cập đến các cân đề sau:
1.
2.
3.
4.

Tổng quan về hệ thống treo.
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống treo trên ô tô.
Đặc điểm kêt cấu của hệ thống treo trên xe LX570.
Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo trên xe LX570.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TƠ.
1.1 Cơng dụng
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với

các cầu hay hệ thống chuyển dộng.
Hệ thống treo nói chung bao gồm ba bộ phận chính: Bộ phận đàn hồi, Bộ phận
dẫn hướng và Bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhận nhiệm vụ và chắc năng riêng
biệt.
- Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm va
đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm
dịu cần thiết cho ô tô khi chuyển động.
- Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lực
ngang cũng như các momen phản lực, momen phanh tác dụng lên xe. Động học
của bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối
với khung và vỏ.
- Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực
cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng
thành nhiệt năng tiêu tán ra mơi trường xung quanh.
Ngồi 3 bộ phận chính trên hệ thống treo của các ơ tơ du lịch cịn có thêm bộ phận
phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dụng làm giảm độ nghiêng và
các dao động gọc nghiêng của thùng xe.
1.1.1 Yêu cầu
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau:
- Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft, hành trình động
fd) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không
bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu, không bằng phẳng
với tốc độ cho phép, khi xe quay vịng tăng tốc hoạc phanh thì vỏ xe khơng bị
nghiêng, ngửa hay chúc đầu.
- Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe
chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là:
 Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe
dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.

3

 Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để

tránh gây ra hiện tượng tự quay vòng hoạc giao động các bánh xe dẫn
hướng xung quanh trục quay của nó.
- Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả
và êm dịu.
- Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo.
- Kết cấu đơn giản dễ bố trí, làm việc bền vững tin cậy.
1.1.2 Phân loại
Có nhiều cách phân loại hệ thống treo, tùy theo tiêu chí mà mỗi người đưa ra để
phân loại.
- Theo vật liệu chế tạo phân tử đàn hồi:
+ Bằng kim loại (lá nhíp, lị xo, thanh xoắn).
+ Loại khí.
+ Loại thủy lực.
+ Loại cao su.
- Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng:
+ Hệ thống treo phụ thuộc.
+ Hệ thống treo độc lập.
- Theo phương pháp dập tắt dao động:
+ Loại giám chấn thủy lực (loại tác dụng 1 chiều, 2 chiều).
+ Loại ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn hướng).
- Theo phương pháp điều khiển:
+ Hệ thống treo bị động (không được điều khiển).
+ Hệ thống treo chủ động.
1.1.3 Hệ thống treo độc lập
Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo được đặc trưng cho dầm cầu cắt (không
liền) cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập. Hệ thống treo độc lập khi hai bánh xe

trái và phải khơng có quan hệ trực tiếp với nhau. Khi dịch chuyển bánh xe này trong
mặt phẳng nằm ngang, bánh xe kia vẫn đứng yên.
 Ưu điểm:
- Nó cho phép tăng độ võng tĩnh, độ võng động, do đó tăng độ êm dịu chuyển động
của xe.
- Nó cho phép giảm giao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mômen con
quay.
4




-

Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều khiển.
Nhược điểm:
Có kết cấu phức tạp, giá thành cao đặc biệt với cầu chủ động.
Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe khơng cố định do vậy xảy ra tình trạng
mịn lốp nhanh.
Khi chịu lực bên (li tâm, đường nghiêng, gió bên) do hai bánh xe không iên kết
cứng nên xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe.
Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ô tô:
Hệ thống treo trên đòn dọc.
Hệ thống treo trên đòn ngang.
Hệ thống treo loại Mc. Pherson.
Hệ thống treo trên đòn chéo.
Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thánh xoắn.

1.1.3.1 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi, lò xo trụ, đòn treo dọc:
Hệ thống treo đòn dọc có nghĩa là các thanh liên kết của phân tử dẫn hướng giữa

bánh xe và khung là các đòn dọc. Các địn dọc thường được bố trí song song sát hai bên
bánh xe. Số lượng địn dọc có thể là hai hoặc bốn và có thẻ bố trí cả hệ thống treo phụ
thuộc hoặc hệ thống treo độc lập.

-

Ưu điểm:
Dễ dàng tháo lắp toàn bộ cầu xe, kết cấu đơn giản.
Có trọng lượng phần khơng treo bé và chiều rộng cơ sở không thay đổi.
Giảm nhẹ được lực tác dụng lên đòn ngang và các khớp quay đồng thời khơng
cần dùng đến thanh ổn định (dùng địn liên kết có độ cứng nhỏ).
- Khơng có mơmen hiệu ứng con quay ở bánh xe dẫn hướng, không gây nên sự
thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe động học dẫn động lái đúng.
 Nhược điểm:
- Địi hỏi cơng nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có thể làm quay
trục cầu xe khi đi trên đường vòng ở trạng thái quay vòng thừa.

5


1.1.3.2 Hệ thống treo đọc lập, phần tử đàn hồi lị xo, hai địn treo ngang.
Một địn ngang phía trên và một địn ngang phía dưới. Đầu trong của mỗi đòn
ngang được liên kết bản lề vơi khung hoạc dầm ô tô. Đầu còn lại được liên kết vời đòn
ngang đứng bởi các khớp cầu. Bánh xe được cố định với địn đứng có thể quay quanh
trụ để quay bánh xe khi quay vịng.

Hình 1. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang.

- Phần tử đàn hồi lị xo trụ bố trí kết hợp với giảm chấn ổn thủy lực có đầu trên
liên kết với gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô, đầu dưới liên kết bản kề hoạc cầu

với đòn treo dưới. Một thanh ổn định hai đầu liên kết với hai giá bánh xe và được
giữ trên khung hoặc dầm bằng hai khớp bản lề.
- Ưu điểm:
+ Khắc phục được sự phát sinh moomen, hiệu ứng con quay.
+ Triệt tiêu được sự rung của bánh xe đối với trục đứng.
+ Khắc phục được sự thay đổi độ nghiêng mặt phẳng quay bánh xe.
+ Trong tâm xe thấp, độ nghiêng thùng xe khi chịu tác động của lực li tâm nhỏ.
+ Góc lệch và sự chuyển vị nhỏ nên có khả năng ổn định khi chuyển động ở tốc
độ cao.
+ Khối lượng của phần không treo nhỏ đảm bảo đọ êm dịu khi chuyển động trên
đường gồ ghề.
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp, chiếm khoảng không gian lớn trên xe.
+ Do sự thay đổi tương đối lớn nên lốp nhanh mòn.
+ Độ ổn định ngang của bánh xe kém.
+ Động học của bánh xe phụ thuộc vào độ dài của đòn dưới.
+ Chiều rộng cở sở cũng như độ nghiêng bên thay đổi.
6


1.1.3.3 Hệ thống treo đọc lập, phần tử đàn hồi lị xo loại Mc Pherson.
Nếu kích thước của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang giảm về bằng 0 thì ta có
kết cấu mới được gọi là hệ thống treo Mc Pherson.
Cấu tạo hệ thống treo Mc Pherson bao gồm một đòn treo dưới. Đầu trong của đòn
treo được liên kết bản lề vói khung hoạc dầm ơ tơ, đầu ngoài liên kết với thanh xoay
đứng đồng thời là vỏ của giảm chấn ông thủy lực. Đầu trên của giảm chấn ống thủy lực
liên kết với gối tựa trên khung hoạc vỏ xe. Phần tử đàn hồi là lò xo được đặt một đầu
tỳ vào tấm chặn trên vỏ giảm chấn còn một đầu tỳ vào gối tựa trên khung hoặc vỏ ô tô.
Trụ bánh xe được lắp cố định với trụ xoay đứng.

Hình 2: Hệ thống treo Mc-pherson.



-

Ưu điểm:
Có khả năng điều chỉnh chiều cao thân xe khi xe đang chạy ở tốc độ cao.
Tăng độ ổn định của phần thân vỏ xe nhờ bố trí thêm một thanh ổn định.
Nhược điểm:
Kết cấu phức tạp, khó bảo dưỡng.
Giá thành cao.

1.1.3.4 Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo.
Đầy là loại hệ thống treo độc lập được thiết kế với tăng độ cứng vững để tăng khả
năng chịu lực ngang ddoogf thời giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe xảy ra do
bánh xe giao động trong phương thẳng đứng. Do kết cấu đơn giản và chiếm ít khơng
gian nên thường được sử dụng trên hệ thống treo sau của ô tô du lịch.

7


 Ưu điểm:
- Tăng cường độ cứng vững nên tăng khả năng chịu lực ngang.
- Giảm thiểu sự thay đổi của góc đặt bánh xe do bánh xe giao động trong phương
thẳng đứng.
- Kết cấu đơn gian và chiêm ít khơng gian.
 Nhược điểm: - Giá thành cao.

Hình 3: Hê thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo.

1. Bán trục

2. Thanh ổn định

3. Giảm chấn

4. Đòn chéo

5. Giá treo

6. Cầu chủ động

1.1.3.5 Hệ thống treo đọc lập phần tử đàn hồi thanh xoắn.
Đối với hệ thống treo độc lập hai địn ngang thì thanh xoắn được bố trí dọc theo
thân xe. Một đầu thanh xoắn được ngàm cố định trên khung hoặc dầm cầu, đầu còn lại
liên kết cố định bằng then hoa với đầu trong của đòn treo trên hoặc đòn treo dưới. Như
vậy khi chịu tải trọng, thơng qua các địn chéo thanh xoắn sẽ chịu một momen xoắn và
biến dạng góc.



Ưu điểm:
Kết cấu, kích thước và trọng lượng của phần tử đàn hồi nhỏ.
Khơng gian chiếm chỗ ít, bố trí thuận tiện.
Đảm bảo tính chịu lực cao cho xe trong mọi điều kiện.
Nhược điểm: Giá thành cao.

8

1.1.3.6 Hệ thống treo độc lập loại nén


-

Ưu điểm:
Đảm bảo khi dịch chuyển bánh xe khơng làm thay đổi góc đặt bánh xe.
Trong lượng phần không được treo bé.
Làm triệt tiêu hoàn toàn sự lắc của bánh xe với trụ đứng.
Nhược điểm:
Lực ngang và momen do lực ngang ở bánh xe tác động lên cơ cấu địn có giá trị
lớn, do đó tuổi thọ của cơ cấu giảm.
- Độ dịch chuyển tịnh tiến hai chiều của bộ phận dẫn hướng lớn nên khó giảm ma
sát, khó đảm bảo độ kín.
- Khó bố trí hệ thống treo khi phần tử đàn hồi là lò xo xoắn ốc.
1.1.4 Hệ thống treo phụ thuộc
Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền. Bởi vậy, dịch chuyển của các bánh
xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau. Việc truyền lực và momen từ bánh xe lên khung
có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các thanh địn.
 Ưu điểm:
- Trong q trình chuyển động, vết bánh xe được cố định do vậy không xảy ra hiện
tượng mòn lốp nhanh như hệ thống treo độc lập.
- Khi ơ tơ quay vịng chỉ có thùng xe nghiêng cịn cầu xe vẫn thăng bằng do lốp ít
mịn.
- Khi chịu lực làm hai bên bánh xe liên kết cứng vì vậy hạn chế được hiện tượng
trượt bên bánh xe.
- Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ giảm
chấn và dân hướng.
- Số khớp quay ít và khơng cần phải bơi trơn khớp quay.
 Nhược điểm:

- Khi nâng một bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi và phát dinh lực ngang
làm tính chất bám đường của ơ tơ bị kém đi và ô tô sẽ bị trượt ngang.
- Hệ thống treo ở các bánh xe, nhất là các bánh xe chủ động có trọng lượng phần
khơng được treo lớn.
- Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh những giao động nguy
hiểm ở bánh xe trong giới hạn vân tốc chuyển động.

9


- Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng của hai bánh
xe sẽ thanh đổi khi một bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh momen
do hiệu ứng con quay, ảnh hưởng đến dịch chuyển góc của các cầu và các bánh
xe dân hướng quanh trục quay.
- Khó bố trí các cụm của ô tô nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằng trước.
1.1.5 Một số hệ thống treo phụ thuộc đang được dùng phổ biến cho ô tô:
- Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá.
- Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lị xo trụ.
1.1.5.1 Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.
Hệ thống treo phần tử đàn hồi là nhíp có thể được bố trí ở cầu bị động hoặc ở cầu
chủ động.

Hình 4: Hệ thống treo phụ thuộc loại lá nhíp.
1-Nhíp lá

2-Vịng kẹp

3-Chốt nhíp

4-Quang treo

5-Giá đỡ

6-Giảm chấn

7-Ụ tỳ

8-Khung xe

9-Quang nhíp

10-Dầm cầu

Đối với nhíp sau thường có đầu cố định ở phía trước cịn đầu di động ở phía sau
để phù hợp với khả năng chịu lực đẩy và lực kéo tác dụng từ bánh xe lên nửa trước có
đầu cố định. Đối với nhíp trước đầu cố định ở phía trước hay phía sau cịn phụ thuộc
vào vị trí đặt cơ cấu lái để phối hợp đúng động học giữa hệ thống treo và hệ thống lái.
Trong quá trình biến dạng, chiều dài của nhíp thay đổi nên tai nhíp bắt lên khung hay
dầm xe, một đầu cố định một đầu di động.
- Ưu điểm:

10


+ Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệp vụ
giảm chấn, nghĩa là thực hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo, do đó kết cấu
của hệ thống treo sẽ đơn giản.
+ Với chức năng của bộ phận dẫn hướng nhíp có thể truyền được lực dọc và lực
ngang từ bánh xe qua cầu xe lên khung.
+ Chức năng đàn hồi theo phương thẳng đứng.

+ Ngồi ra, nhíp cũng có khả năng truyền các momen từ bánh xe lên khung, đó
là momen kéo hoặc momen phanh.
- Nhược điểm:
+ Trọng lượng nhíp nặng hơn tất cả các bộ phận đàn hồi khác, nhíp kể cả giảm
chấn chiếm từ 5.5% - 8% trong lượng ơ tơ.
+ Đường đặc tính đàn hồi đòi hỏi phải là đường cong nhưng trong thực tế độ
cứng của bản thân nhíp lại là hằng số.
1.1.5.2 Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ
Hệ thống treo phụ thuộc, phần tử đàn hồi lò xo trụ cũng có thể được bố trí ở cầu
bị động hoặc cầu chủ động. Vì lị xo trụ chỉ có khả năng chịu lực kéo theo phương thẳng
đứng nên ngồi lị xo trụ phải bố trí các phần tử của bộ phận dân hướng.
- Ưu điểm:
+ Nếu có cùng độc cứng và độ bền thì lị xo trụ có trọng lượng nhẹ hơn nhíp.
+ Lị xo trụ có tuổi thọ lớn hơn nhíp, khơng phải bảo dưỡng và chăm sóc như
chăm sóc nhíp.
- Nhược điểm: Lị xo trụ chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn các nhiệm vụ dẫn hướng
và giảm chấn phải do các bộ phận khác đảm nhận, do đó kết cấu phức tạp.

Hình 5: Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi lò xo trụ sử dụng đòn chịu lực dọc và lực bên.

11


CHƯƠNG 2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA
HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
2.1 Cấu tạo chung của hệ thống treo
2.1.1 Cấu tạo chung
Cấu tạo bố trí chung của hệ thống treo được thể hiện trên hình 6 dưới đây.
Mặc dù có nhiều chi tiết, nhưng cấu tạo chung của hệ thống treo được quy thành
3 bộ phận như sau:

 Bộ phận dẫn hướng: Dùng để xác định động học và tính chất dịch chuyển tuoeng
đối của các bánh xe lên khung hay vỏ ô tô. Bộ phận dẫn hướng dùng để truyền
các lực dọc, lực ngang cũng như các momen từ bánh xe lên khung hay vỏ ơ tơ.
Đối với sơ đồ bố trí hình 1 thì bộ phận dẫn hướng bao gồm địn treo và thanh
giằng.
 Bộ phận đàn hồi: Dùng để truyền các lực thẳng đứng và giảm tải trọng động khi
ô tô chuyển động trên đường không bằng phẳng nhằm đảm bảo độ êm dịu cần
thiết.
 Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát ở hệ thống treo (gồm ma sát giữa các lá
nhíp và các khớp nối) sinh ra lực cản để dập tắt giao động của ơ tơ. Hình 1 bộ
phận giảm chấn là các giảm chấn ống thủy lực đặt trong lị xo trụ.

Hình 6. Hệ thống treo với bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ.

12


2.1.2 Khái quát chung về giao động và tính êm dịu chuyển động
Khi ô tô chuyển động trên đường không bằng phẳng thường chịu những tải trọng
giao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra. Nhưng giao động này thường ảnh hưởng
xấu tới hàng hóa, tuổi thọ của xe và nhất là ảnh hưởng tới hành khách. Số liệu thống kê
cho thấy, khi ô tô tải chạy trên đường xấu ghồ ghề, so với ô tô chạy cùng loại trên đường
tốt bằng phẳng thì vận tốc trung bình giảm 40% - 50%. Quãng đường chạy giữa hai kỳ
đại tu giảm 35% - 40%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 50% - 60%. Ngoài ra nếu con
người phải chịu đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung xóc nhiều dễ sinh mệt mỏi.
Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của giao động ô tô với cơ thể con người đều đi
tới kết luận là nếu con người phải chịu đựng lâu trong môi trường giao động của ô tơ
sẽ mắc những bệnh thần kinh và não. Vì vậy tính êm dịu khi chuyển động là một trong
những chỉ tiêu quan trọng của xe.
Tính êm dịu chuyển động phụ thược vào kết cấu của xe và trước hết là hệ thống

treo, phụ thuộc vào cường độ kích động và cuối cùng là phụ thuộc vào kỹ thuật lái xe.
Lực kích thích gây giao động có thể do sự khơng cân bằng của động cơ và hệ thống
truyền lực hoặc do độ mấp mô của bề mặt đường.
Để đánh giá tính êm dịu chuyển động của ơ tơ ta thường dùng một số chỉ tiêu sau
đây:
2.1.2.1 Tần số giao động thích hợp
Con người từ nhỏ đã quen với nhịp điệu bước đi. Ở mỗi người do thói quen, vóc
dáng khác nhau thì việc thực hiện bước đi khác nhau: có người bước dài nhưng chậm,
có người bước đi vừa phải, khoan thai. Vì vậy trong một đơn vị thời gian, số bước chân
được thực hiện ở mỗi người là khác nhau, trung bình cứ 1 phút con người có thể thực
hiện được 60 – 85 bước đi. Người ta quan niệm rằng con người khi thực hiện một bước
đi tức là thực hiện một giao động như vậy có thể nói rằng con người từ nhỏ đã quen với
tần số giao động 60 – 85 lần/phút. Ơ tơ có chuyển động êm dịu là khi xe chạy trên mọi
địa hình thì dao động phát sinh có tần số nằm trong khoảng 65 – 85 lần/phút. Trong
thực tế, khi tiến hành thiết kế hệ thống treo người ta thường lấy giá trị tần số giao động
thích hợp là 60 – 85 giao động/phút đối với xe du lịch và 85 – 120 lần/phút đối với xe
tải.

13


2.1.2.2 Khối lượng được treo và khối lượng không được treo
Khối lượng được treo: Qua hình 2 chúng ta thấy khối lượng treo gồm những
cụm, những chi tiết mà trọng lượng của chúng tác động lên hệ thống treo như khung,
thùng, cabin, động cơ và một số chỉ tiết gắn liền với chúng. Những cụm máy và chi tiết
kể trên được lắp đặt với nhau bằng những đệm cao su đàn hồi, dạ nỉ hoặc giấy bìa cơng
nghiệp…

Hình 7. Khái quát về hệ thống treo.

Hơn nữa, trên thực tế bản thận từng cụm và từng chi tiết cũng không phải cứng
hồn tồn mà có sự đàn hồi, biếng dạng riêng, nhưng so với biến dạng của hệ thống
treo thì rất nhỏ bé, có thể bỏ qua. Trong hệ giao động tương đương, khối lượng được
treo đuộc xem như là vật thể đồng nhất, cững hồn tồn.
Khối lượng khơng được treo: khối lượng không được treo bao gồm những cụm,
chi tiết mà trọng lượng của chúng không tác dụng lên hệ thống treo. Đó là cầu, hệ thống
chuyển động và một phần các đăng. Cũng như ở phần khối lượng được treo, ta bỏ qua
ảnh hưởng của các biến dạng riêng của các cụm và mối nối đàn hồi giữa chúng, coi
phần không được treo là một vật thể đồng nhất cứng hồn tồn.
Thơng thường người ta mong muốn khối lượng được treo lớn cịn khối lượng
khơng được treo phải nhỏ. Bởi vì khi khối lượng được treo lớn và khối lượng khơng
được treo nhỏ thì va đập và độn êm dịu tăng khi ô tô chuyển động qua mặt đường ghồ
ghề. Ngược lại nếu khối lượng được treo nhỏ hơn khối lượng khơng được treo thì độ
êm dịu của thân xe kém.

14


2.1.2.3 Sự giao động của khối lượng được treo
Khi chuyển động, hệ giao động của ô tô là hệ giao động nhiều bậc tự do rất phức
tạp
(1) Sự lắc dọc giao động xoay quanh trục
ngang là giao động lên xuống của phần trước
hay sau ô tô quanh trục ngang đi qua trọng tâm
của nó.

(2) Sự lắc ngang giao động xoay quanh trục
dọc khi ô tô đi qua mặt đường mà một bên bánh
xe bị rơi xuống ổ gà hoặc qua những mấp mô.

(3) Sự nhún giao động lên xuống theo theo
trục thẳng đứng: Là sự chuyển động lên xuống
xủa toàn bộ thân xe, xuất hiện khi ô tô chuyển
động trên mặt đường không bằng phẳng.

15


(4) Sự xoay đứng giao động xoay
quanh trục thẳng đứng là sự di chuyển
xoay của thân xe sang bên trái hoặc bên
phải quanh trục thẳng đứng khi ơ tơ
chuyển động.

Hình 8. Các dạng giao động của khối lượng được treo.

2.1.2.4 Sự giao động của khối khơng được treo

Hình 9. Các dạng giao động của khối lượng không được treo.

16


Giao động của khối lượng khơng được treo có thể phần ra như sau:
(1) Sự dịch đứng: là chuyển động lên xuống cảu bánh xe, thường xuất hiện khi xe
chạy với tốc độ chung bình và cao trên đường gợn sóng.
(2) Sự xoay dọc: là giao động lên xuống theo chiều ngược nhau của bánh xe bên
phải và bên trái làm cho bánh xe nhảy lên, bỏ bám mặt đường. Hiện tượng này
dễ xảy ra đối với hệ thống treo phụ thuộc.
(3) Sự uốn: là hiện tượng xảy ra khi momen tăng tốc hoặc momen phanh tác động

lên nhíp, có xu hướng làm quay nhíp quay trục bánh xe.
2.1.3 Nguyên lý làm việc
2.1.3.1 Bộ phận đàn hồi
Chức năng.
- Có nhiệm vụ đưa tần số giao động phù hợp với người sử dụng 60-85 giao
động/phút.
- Nối mềm bánh xe và thùng xe, giảm nhẹ tải trọng động tác động từ bánh xe lên
khung xe trên các địa hình khác nhau.
- Có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.
Kết cấu.
Bộ phận đàn hồi gồm một hay nhiều phần tử đàn hồi, được chia ra thanh phần tử
đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lị xo trụ, thanh xoắn), phần tử đàn hồi phi kim loại (vấu
cao su, đệm khí, thủy khí) … Khi xe chạy ít tải độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, cịn khi
tăng tải cần thì phải có độ cứng lớn. Do vậy có thể có thêm các bộ phận đàn hồi phụ
như: nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng, …
a, Nhíp lá
- Nhíp được làm từ các lấ thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới
dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lơng định tâm hay
đính tán. Để giữ các lá nhíp khơng bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một
điểm để kẹp chúng lại với nhau.

17