NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO ĐIỆN TỬ TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2016
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.61 MB, 60 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN PHẠM ĐÌNH THĂNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO ĐIỆN TỬ
TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2016
CBHD: TS. Phạm Minh Hiếu
Sinh viên: Nguyễn Phạm Đình Thăng
CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
Mã số sinh viên: 2018600957
Hà Nội – Năm 2022
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN PHẠM ĐÌNH THĂNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸTHUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TREO
ĐIỆN TỬ TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2016
CBHD: TS. Phạm Minh Hiếu
Sinh viên: Nguyễn Phạm Đình Thăng
CƠNG NGHỆ Ơ TƠ
Mã số sinh viên: 2018600957
Hà Nội – Năm 2022
I
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
II
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
III
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ..................................I
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ................................... II
MỤC LỤC ........................................................................................... III
DANH MỤC HÌNH .............................................................................. V
LỜI NĨI ĐẦU.................................................................................... VII
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô
TÔ ..................................................................................................................... 1
1.1. Giới thiệu chung về hệ thống treo ............................................. 1
1.2. Công dung, yêu cầu, phân loại hệ thống treo trên ô tô ........... 2
1.1.1. Phân loại .............................................................................. 2
1.2.1. Công dụng ........................................................................... 2
1.2.2. Yêu cầu ................................................................................ 3
1.3. Các phần tử của hệ thống treo .................................................. 4
1.3.1. Bộ phận dẫn hướng ............................................................. 4
1.3.2. Bộ phận đàn hồi .................................................................. 5
1.3.3. Bộ phận giảm chấn .............................................................. 6
1.4. Giới thiệu một số hệ thống treo thông dụng. ........................... 7
1.4.1. Hệ thống treo phụ thuộc ...................................................... 7
1.4.2. Hệ thống treo độc lập .......................................................... 8
1.4.3. Hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử ............................ 9
1.5. Kết luận chương 1 .................................................................... 11
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO ĐIỆN TỬ
TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2016 ........................................................... 12
2.1. Giới thiệu chung ....................................................................... 12
IV
2.2. Thông số kĩ thuật ...................................................................... 12
2.3. Hệ thống treo điều khiển điện tử trên xe Camry 2016 ......... 14
2.3.1. Tổng quan hệ thống treo của Camry 2016 ........................ 14
2.3.2. Cấu tạo của hệ thống treo trên Toyota Camry 2.4G ......... 14
2.4. Kết cấu các bộ phận chính hệ thống treo điều khiển điện tử xe
Toyota Camry 2016 ................................................................................... 16
2.4.1. Bộ phận đàn hồi ................................................................ 16
2.4.2. Bộ phận giảm chấn. ........................................................... 18
2.4.3. Bộ phận dẫn hướng ........................................................... 21
2.4.4. bộ điều khiển điện ............................................................. 22
2.4.5. Bộ chấp hành ..................................................................... 27
2.5. Kêt luận chương 2 .................................................................... 33
CHƯƠNG 3. QUY TRÌNH KIỂM TRA, CHUẨN ĐOÁN HỆ
THỐNG TREO ĐIỆN TỬ TRÊN XE CAMRY 2016. .............................. 34
3.1. Những chú ý khi sử dụng ......................................................... 34
3.1.1. Tiêu chuẩn về độ ồn Độ ồn trên ôtô do nhiều nguyên nhân.
34
3.1.2. Phương pháp và thiết bị chẩn đoán ................................... 34
3.1.3. Các hư hỏng và phương pháp bảo dưỡng sửa chữa .......... 41
3.2. Kêt luận chương 3 .................................................................... 49
KẾT LUẬN .......................................................................................... 50
V
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Bộ phận dẫn hướng ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2 Bộ phận đàn hồi........................................................................ 6
Hình 1.3 Bộ phận giảm chấn ................................................................... 7
Hình 1.4 Các chi tiết trong hệ thống treo ................................................ 9
Hình 2.1 Hệ thống treo trước của xe Toyota Camry 2016 .................... 14
Hình 2.2 Hệ thống treo trước của xe Toyota Camry 2016 .................... 15
Hình 3.1 Kết cấu lị xo trụ .................................................................... 16
Hình 3.2 Giảm chấn............................................................................... 18
Hình 3.3 Các đường đặc tính của giảm chấn hai lớp vỏ ....................... 20
Hình 3.4 Tay địn dưới .......................................................................... 21
Hình 3.5 Sơ đồ mạch điện điều khiển ................................................... 22
Hình 3.6 Cảm biến tay lái kiểu quang ................................................... 23
Hình 3.7 Xung tín hiệu của cảm biến tay lái ......................................... 24
Hình 3.8 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện công tắc đèn phanh ................... 24
Hình 3.9 Cảm biến tốc độ xe ................................................................. 25
Hình 3.10 Cảm biến vị trí bướm ga có tiếp điểm cầm chừng ............... 25
Hình 3.11 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga ........................... 26
Hình 3.12 Cơng tắc khởi động số trung gian ........................................ 27
Hình 3.13 Cấu tạo của bộ chấp hành ..................................................... 28
Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện của bộ chấp hành ...................................... 28
Hình 3.15 Lực giảm chấn trung bình .................................................... 29
Hình 3.16 Lực giảm chấn mềm ............................................................. 30
Hình 3.17 Lực giảm chấn cứng ............................................................. 30
Hình 3.18 Cấu tạo của giảm chấn ......................................................... 31
Hình 3.19 Lực giảm chấn nhẹ ............................................................... 32
Hình 4.1. Lực giảm chấn trung bình ..................................................... 36
Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý bộ gây rung thuỷ lực. .................................. 37
Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý bệ thử giảm chấn và đồ thị kết quả. ............ 40
VI
Hình 4.4 Các khả năng hư hỏng trong giảm chấn. ................................ 40
VII
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, Việt Nam là nước đang phát triển và có tiềm
năng phát triển về nhiều mặt nên thu hút được rất nhiều các nhà đầu tư nước
ngoài đầu tư vào rất nhiều lĩnh vực trong nước. Lắp ráp ô tô là một lĩnh vực
quan trọng trong nền kinh tế. Ngoài ra, việc quy hoạch lại hệ thống giao thơng
đường bộ và những chính sách giảm thuế nhập khẩu đang tác động trực tiếp
khiến cho ngành công nghệ ô tô đang phát triển một các nhanh chóng, sở hữu
một chiếc ơ tơ là phương tiện di chuyển đường dài đang là xu hướng của nhiều
gia đinh đặc biệt là các bạn trẻ ngày nay. Công nghệ trên ô tô là vấn đề mới và
rất rộng trong ngành đặc biệt là các công nghệ mới luôn được cập nhật trong
các mẫu xe mới khiến cho việc nghiên cứu về ơ tơ là rất cần thiết, nó là cơ sở
để các nhà nhập khẩu cũng như các nhà sản xuất trong nước kiểm tra chất lượng
của xe khi nhập cũng như sau khi xuất xưởng. Ngoài ra, nghiên cứu ô tô cũng
trang bị những kiến thức cho người mua xe và sử dụng xe đạt hiệu quả kinh tế
tối ưu.
Cùng với sự phát triển của kinh tế thì yêu cầu của một chiếc xe ngày càng
được nâng cao. Đặc biệt, giới trẻ hiện nay sở hữu xe hơi cực nhiều nên yêu cầu
về tính thẩm mỹ, chất lượng, sự thoải mái khi sự dụng là điều tối quan trọng.
Các nhà sản xuất đang không ngừng phát triển cũng như cải thiện kiểu dáng,
độ bền, công nghệ, đặc biệt là sự tiện nghi để mang lại sự thoải mái nhất cho
người sử dụng. Các hệ thống được cải thiện và một trong những hệ thống mang
lại cảm giác cho người ngồi trên xe là hệ thống treo.
Với các lý do trên em đã chọn đề tài tốt nghiệp là : “Nghiên cứu hệ thống
treo điện tử trên xe Toyota Camry 2016.”
Sau một thời gian làm đề tài tốt nghiệp, đến nay em đã hoàn thành. Em
xin trân trọng cảm ơn tới các thầy, cô trong khoa Công nghệ Ô tô – Trường Đại
học Công nghiệp Hà Nội đã luôn quan tâm giúp đỡ em. Đặc biệt là thầy
TS.Phạm Minh Hiếu đã tạo điều kiện, hướng dẫn và giúp đỡ rất tận tình trong
VIII
suốt quá trình tìm hiểu và viết đề tài của mình, thầy đã dành rất nhiều thời gian
để hướng dẫn cho sinh viên.
Tuy nhiên, do trình độ chun mơn cịn hạn chế nên đề tài không tránh
khỏi những khiếm khuyết, kính mong các thầy, cơ và các bạn đóng góp ý kiến
để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn
Nguyễn Phạm Đình Thăng
1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN XE Ô TÔ
1.1. Giới thiệu chung về hệ thống treo
Hệ thống treo dùng để nối khung vỏ ôtô với bánh xe có tác dụng
làm êm dịu q trình chuyển động, đảm bảo đúng động học bánh xe
( bánh xe dao động trong mặt phẳng đứng) và truyền lực giữa khung vỏ với
bánh xe. Ta biết rằng xe chuyển động có êm dịu hay không phụ thuộc
chủ yếu vào chất lượng hệ thống treo. Khi xe chuyển động trên đường không
bằng sẽ phát sinh ra dao động do đường không bằng phẳng gây ra nhưng dao
động này ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ của xe làm hư hỏng hàng hoá và ảnh hưởng
tới hành khách trên xe.
Theo số liệu thống kê cho thấy khi xe chạy trên đường xấu, gồ ghề mà so
sánh với một ô tô cùng loại chạy trên đường tốt thì vận tốc của xe chạy trên
đường xấu sẽ giảm 40÷50.
Qng đường chạy giữa hai kì đại tu giảm đi 3540%, suất
tiêu
hao
nhiên liệu xẽ tăng lên 30÷40%, do đó năng suất vận chuyển sẽ giảm đi 35÷40%
và giá thành vận chuyển sẽ tăng lên 50÷60%.
quãng đường chạy giữa hai kì đại tu giảm đi 3540%, suất
tiêu
hao
nhiên liệu xẽ tăng lên 30÷40%, do đó năng suất vận chuyển sẽ giảm đi 35÷40%
và giá thành vận chuyển sẽ tăng lên 50÷60%.
Cịn đối với con người nếu phải chịu trong tình trạng rung sóc nhiều sẽ
gây ra mệt mỏi và các phản ứng khác.
Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của dao động ôtô tới cơ thể con
người đều đi đến kết luận: Nếu con người phải chịu đựng lâu trong môi
trường giao động sẽ mắc chứng bệnh thần kinh và não. Chính vì vậy độ êm dịu
của xe là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính tiện nghi cho ơ
tơ. Tính êm dịu của ơ tơ phụ thuộc vào kết cấu của ô tô và trước hết là phụ
thuộc vào hệ thống treo, chất lượng mặt đường và sau đó là đến kỹ thuật người
2
lái. Nếu xét đến phạm vi khả năng chế tạo ơtơ thì hệ thống treo mang tính quyết
định êm dịu chuyển động của ôtô.
1.2. Công dung, yêu cầu, phân loại hệ thống treo trên ơ tơ
1.2.1. Phân loại
Có rất nhiều loại hệ thống treo trên ô tô. Dựa vào những căn cứ khác nhau
ta có thể phân loại hệ thống treo thành các loại như sau:
Dựa vào bộ phận dẫn hướng ta có thể chia thành:
Hệ thống treo phụ thuộc liền cầu (loại riêng và loại thăng bằng).
Loại độc lặp (một đòn, hai đòn…).
Dựa theo loại của bộ phận đàn hồi ta có thể chia ra:
Bộ phận đàn hồi bằng kim loại: Loại nhíp lá, lị xo, thanh xoắn.
Bộ phận đàn hồi bằng khí nén: Loại bằng cao xu – xợi, màng hoặc
loại ống.
Bộ phận đàn hồi bằng thuỷ lực: Loại ống.
Bộ phận đàn hồi bằng cao xu.`
Dựa vào phương pháp dập tắt dao động (giảm chấn) ta chia ra:
Giảm chấn thuỷ lực: Có loại tác động một chiều hai chiều.
Giảm chấn ma sát cơ: Có thể là do bộ phận ma sát đàn hồi hoặc
trong bộ phận dẫn hướng.
Dựa vào phương pháp điều khiển ta có thể chia ra:
Hệ thống treo bị động ( khơng có điều khiển)
Hệ thống treo chủ động ( có điều khiển được).
Hệ thống treo bán chủ động (sự kết hợp của hai loại trên).
1.2.2. Công dụng
Hệ thống treo là một hệ thống liên kết giữa bánh xe và khung xe hoặc vỏ
xe, liên kết ở đây là liên kết đàn hồi. Hệ thống treo có những chức năng chính
sau:
3
Đỡ thân xe lên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo
phương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe. Hạn chế những chuyển
động không mong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc
ngang hay lắc dọc của bánh xe.
Những bộ phận của hệ thống treo làm nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt
những dao động, rung động, va đập từ mặt đường truyền lên đảm bảo
tính êm dịu trong chuyển động của bánh xe.
Hệ thống treo cịn có nhiệm vụ truyền lực và momem giữa bánh xe
và khung xe: bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ
trường), lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với
khung vỏ) lực ngang (lực ly tâm, lực gió bên hoặc phản lực ngang,…),
momen chủ động hoặc momen phanh.
Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ
thuật của xe (xe chạy trên đường tốt hay các loại đường khác nhau).
Bánh xe có thể dịch chuyển trong một giới hạn nhất định.
Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính
của hệ thống treo 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.
Không gây tải trọng tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường.
1.2.3. Yêu cầu
Hệ thống treo phải đảm bảo phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính
năng kỹ thuật của xe như trên đường tốt hoặc có thể chạy trên nhiều
địa hình khác nhau.
Bánh xe phải đảm bảo khả năng linh hoạt trong một phạm vi giới hạn.
Quan hệ động học bánh xe phải hợp lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của
hệ thống treo làm mềm dịch chuyển theo phương thẳng đứng nhưng
4
không ảnh hương đến quan hệ động học và động lực học của bánh xe
theo phương dịch chuyển.
Không gây các tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung vỏ xe.
Hệ thống treo phải có độ bền cao, độ tin cậy sử dụng lớn, trong điều
kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỹ thuật khơng gây ra những hư
hỏng bất thường.
Đảm bảo giá thành thấp, mức độ phức tạp liên kết khơng q lớn.
Có khả năng chống rung, chống ồn từ bánh xe lên thùng xe, vỏ xe tốt,
nâng cao tiện nghi cho xe.
Đảm bảo tính điều khiển và tính chuyển động của xe tốt ngay cả khi
ở tốc độ cao.
1.3. Các phần tử của hệ thống treo
Ta đã biết hệ thống treo có các cơng dụng như ở trên để đảm bảo các
cơng dụng đó đó thì thơng thường hệ thống treo bao gồm 3 bộ chính:
Bộ phận dẫn hướng.
Bộ phận đàn hồi.
Bộ phận giảm chấn.
1.3.1. Bộ phận dẫn hướng
Bộ phận dẫn hướng có tác dụng đảm bảo động học bánh xe tức đảm bảo
cho bánh xe chi dao động trong mặt phẳng thẳng đứng. Bộ phận dẫn hướng cịn
làm nhiệm vụ truyền lực dọc và ngang và mơmen giữa khung và vỏ bánh xe.
5
Hinh 1.1 Bộ phận dẫn hướng
1.3.2. Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi là bộ phận nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe và
tiếp nhận lực thẳng đứng tác dụng từ khung vỏ xuống bánh xe và ngược lại.
Bộ phận đàn hồi có cấu tạo chủ yếu là một chi tiết đàn hồi bằng kim loại (nhíp,
lị xo xoắn, thanh xoắn) hoặc bằng khí (trong trường hợp hệ thống treo
khí).Phần tử đàn hồi bằng kim loại gồm các lá nhíp, lị xo và thanh xoắn. Ưu
điểm của loại này là kết cấu đơn giản, chắc chắn, giá thành rẻ do chi phí chế
tạo cơng bảo dưỡng thấp. Tuy nhiên có một số nhược điểm tuổi thọ thấp ma sát
lớn. Đường đặc tính làm việc là tuyến tính tuyến tính bậc nhất, ma sát lớn.
Đường đặc tính làm viêc là tuyến tính bậc nhất.
Phần tử đàn hồi khi gồm một số loại như phần tử loại khí bọc bằng cao
xu sợi, loại bằng màng và bọc bằng ống. Ưu điểm của loại này có thể thay đổi
được độ cứng của hệ thống treo tùy theo tải trọng (bằng cách thay đổi áp suất
khí trong phần tử đàn hồi), giảm được độ cứng của hệ thống treo làm tăng độ
êm dịu chuyển động của ơ tơ, có đường đặc tính là phi tuyến.
Phần tử đàn hồi thủy khí. Đây là sự kết hợp của cơ cấu điều khiển thủy
lực và cơ cấu chấp hành là phần tử thủy khí.
6
Nhược điểm chung của 2 loại phần tử đàn hồi loại khí và loại thủy khí là
việc chế tạo ra các chi tiết cững như láp giáp cấn yêu cầu độ chính xác cao,
phức tạp do đó chi phí chế tạo cũng như giá thành là rất cao.
Phần tử đàn hồi bằng cao su: Gồm có các loại cao xu chịu nén và loại cao
xu chịu xoắn.
Ưu điểm của loại này có độ bền cao, khơng cần bơi trơn bảo dưỡng, cao
xu có thể thu năng lượng trên một đơn vị thể tích cao gấp 2÷10 lần thép, trọng
lượng của cao xu bé và đường đặc tính phi tuyến.
Nhược điểm là xuất hiện biến dạng dư dưới tác dụng của tải trọng kéo
dài và nhất là tải trọng thay đổi, thay đổi tính chất đàn hồi khi nhiệt độ thay đổi
và đặc biệt độ cứng của cao su tăng lên khi nhiệt độ hạ xuống thấp, cần thiết
phải đặt bộ dẫn hướng và giảm chấn
Hình 1.1 Bộ phận đàn hồi
1.3.3. Bộ phận giảm chấn
Bộ phận giảm chấn có tác dụng dập tắt nhanh các dao động bằng
cách biến năng lượng dao động thành nhiệt năng tỏa ra bên ngoài. Về mặt tác
dụng có nhiều loại giảm chấn, có loại tác dụng một chiều, có loại giảm chấn tác
dụng hai chiều. Loại giảm chấn hai chiều có thể có loại tác dụng hai chiều đối
xứng hoặc tác dụng hai chiều không đối xứng. Về kết cấu trên ô tô thường sử
dụng loại giảm chấn ống hay giảm chấn đòn. Giảm chấn cùng phối hợp làm
7
việc với bộ phận đàn hồi khi làm việc tạo nên độ êm dịu cho ơ tơ khi chuyển
động. Ví dụ khi bánh xe đi qua một mô đất cao sẽ tạo nên một chấn động từ
mặt đường qua bánh xe và hệ thống treo tác dụng lên thân xe. Giai đoạn đầu
bánh xe đi gần vào khung xe, năng lượng của chấn động một phần được tiêu
tán qua giảm chấn, một phần được bộ phận đàn hồi tiếp nhận và tích lũy dưới
dạng thế năng của chi tiết đàn hồi (lị xo), chỉ có một phần được chuyền lên xe.
Giai đoạn “nén” này lực cản của giảm chấn nhỏ để giảm một phần năng lượng
truyền qua giảm chấn trên khung xe. Giai đoạn tiếp theo là giai đoạn năng lượng
được tích lũy dưới dạng thế năng của bộ phận đàn hồi được giải phóng- bánh
xe đi ra xa khung xe. Năng lượng được giải phóng này chủ yếu được hấp thụ
và tiêu tán thông qua giảm chấn, đối vợi giảm chấn đây là hành trình “ trả” và
lực cản trả lớn hơn lực cản nén rất nhiều. Đây là loại giảm chấn hai chiều khơng
đối xứng .
Hình 1.2 Bộ phận giảm chấn
1.4. Giới thiệu một số hệ thống treo thông dụng.
1.4.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Trong hệ thống treo phụ thuộc các bánh xe được đặt trên một dầm cầu
liền, trong bộ phận giảm chấn và bộ phận đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu
liền đó. Do đó sự dịch chuyển của bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên
chuyển vị nào đó của bánh xe bên kia.
Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm
cầu cứng. Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép
8
định hình, cịn trong trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong
đó có một phần là hệ thống truyền lực.
Trong hệ thống treo phụ thuộc có các phần tử đàn hồi là nhíp thì nó vàu
là phần tử đàn hồi đồng thời làm luôn bộ phận dẫn hướng.
Vì nhíp làm bộ phận dẫn hướng nên trong hệ thống treo này không cần
đến các thanh giằng để truyền lực dọc hay lực ngang nữa.
1.4.1.1 Nhược điểm
Khối lượng không được treo lớn, đặc biệt là ở cầu chủ động nên xe chạy
trên đường không bằng phẳng, tải trọng sinh ra xẽ gây nên va đập mạnh giữa
phần treo và phần không treo làm giảm độ êm dịu của chuyển động.
Khoảng khơng gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có
thể thay đổi vị trí, do vậy chiều cao trọng tâm cần phải lớn.
Sự nối cứng bánh xe hai bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tượng xuất hiện
chuyển vị phụ khi xe chuyển động.
1.4.1.2 Ưu điểm
Trong quá trình truyển động vết bánh xe được cố định do vậy khơng xảy ra
hiện tượng mịn lốp nhanh như hệ thống treo độc lập.
Khi chịu lực bên 2 bánh xe liên kết cứng bới vậy hạn chế được hiện tượng
trượt bên bánh xe.
Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ sửa chữa tháo lắp.
Giá thành thấp.
1.4.2. Hệ thống treo độc lập
Đặc điểm của hệ thống treo này là:
Hai bánh xe không lắp trên một dầm cứng mà lắp trên hai loại cầu rời, sự
dịch chuyển của hai bánh xe không phụ thuộc nhau.
Mỗi bánh xe được liên kết một cánh như vậy xẽ làm cho khối lượng phần
khơng được treo nhỏ, như vậy momen qn tính nhỏ do đó chuyển động của
xe êm dịu.
9
Hệ thống treo này không cần dầm ngang nên khoảng khơng gian cho nó dịch
chuyển chủ yếu là khoảng khơng gian 2 bên sườn của xe như vậy có thể hạ
thấp được trọng tâm của xe và sẽ nâng cao được vận tốc của xe.
1.4.3. Hệ thống treo khí nén điều khiển điện tử
Hình 1.3 Các chi tiết trong hệ thống treo
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 ngun lý khơng 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
khơng khí trong các xi lanh được giải phóng ra ngồi thơng 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 hồn tồn có thể khống chế chiều cao ổn
10
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 lị xo "cứng", chiều cao xe "thấp"
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 lị 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 chế độ (thấp, bình thường,
cao). Lượng khí vào buồng chính của 4 xi lanh khí thơng 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 cơng 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
11
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
"Thơng minh" và "linh hoạt" đó là những gì có thể nói về hệ thống treo
khí nén - điện tử. 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, cịn 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.
1.5. Kết luận chương 1
Để tạo cảm giác an toàn thoải mái cho người lái cũng như người sử dụng
xe thì hệ thống treo đóng vai trị cực kì quan trọng. Hệ thống treo đang ngày
càng được chú trọng và phát triển, hỗ trợ, phục vụ nhu cầu của người dùng
trong mọi trường hợp, mọi loại xe và mọi cung đường. Hệ thống treo độc lập,
phụ thuộc hay khí nén đều là nhưng hệ thống phổ biến được sử dụng cho đến
tận ngày này và đang được phát triển kết hợp với các công nghệ mới giúp cho
hệ thống treo ngày càng tốt hơn.
12
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO ĐIỆN TỬ TRÊN XE
TOYOTA CAMRY 2016
2.1. Giới thiệu chung
Toyota Camry 2016 là mẫu xe sedan hạng sang được thiết kế tạo cảm
giác thoải mái cho người sử dụng đặc biệt là những người ngồi hàng ghế sau.
Về nội tâm thì khơng được thay đổi quá nhiều so với các dòng Camry thế hệ
trược nhưng bản Camry 2016 đã được chau chuốt hơn về vẻ bề ngoài cũng như
động cơ đã được thay đổi để tăng tính cạnh tranh với các đối thủ trong cùng
phân khúc.
Phần đầu xe được thiết kế sắc sảo và liền mạch kết hợp cùng với hốc gió
được thiết kế lớn mạng lại cho xe hình dáng hầm hố và năng động. Ngoài ra,
xe được trang bị đèn LED ban ngày cũng như đèn chiếu xa dạng Halogen giúp
cho người lái dễ dàng quan sát khi di chuyển trong điều kiện hạn chế tầm nhiinf.
Phần thân xe được thiết kế có các đường gạch khiến xe mạnh mẽ hơn,
ngồi ra, trần xe được kéo dài về phía đi xe khiến cho khoang nội thất trở
nên rộng rãi hơn, đặc biệt là phía sau.
Phần đi xe được thiết kế hài hồ, mở rộng kèm theo đó là các đường
gân khiến cho cảm giác đuôi xe thấp hơn.
Nội thất xe được thiết kế rộng rãi sang trọng đầy đủ các chức năng của
một xe hạng sang trong cùng phân khúc thời điểm đó> Ngồi ra, xe được thiết
kế có ghế điều chỉnh điện 8 hướng giúp cho hành khách cảm thấy thoải mái
trong những chuyến đi dài.
2.2. Thông số kĩ thuật
Thông số kĩ thuật xe Camry 2016
Kích
thước
Kích thước tổng thể: 4825 x 1825 x 1470 (D x R x C)
mm
Chiều dài cơ sở: 2775 mm
13
Khoảng sáng gầm xe: 150 mm
Bán kính quay vịng tối thiểu: 5.5 m
Trọng lượng khơng tải: 1490 – 1505 kg
Trọng lượng toàn tải: 2000 kg
Loại động cơ: 4 xy lanh thẳng hàng, 16 van, DOHC,
VVT-i kép, ACIS
Dung tích cơng tác: 2494 cc
Động cơ
Cơng suất tối đa:133 (178)/6000 kW (Mã lực) @
vịng/phút
Mơ men xoắn tối đa: 231/4100 Nm @ vòng/phút
Hệ thống
truyền
Cầu trước
động
Hộp số
Hệ thống
treo
Vành &
Lốp xe
Hệ thống
phanh
Chuyển động 6 cấp
Trước: Độc lập kiểu MacPherson với thanh cân bằng
Sau: Độc lập 2 liên kết với thanh cân bằng
Loại vành: Vành đúc
Kích thước lốp: 215/55R17
Trước: Đĩa thơng gió
Sau: Đĩa
Tiêu
chuẩn khí
thải
Euro 4
14
2.3. Hệ thống treo điều khiển điện tử trên xe Camry 2016
2.3.1. Tổng quan hệ thống treo của Camry 2016
Xe Camry 2016 được trang bị giảm sóc thế hệ mới và hiện đại:
Hệ thống treo trước được trang bị hệ thống treo độc lập, thanh xoắn và
thanh cân bằng. Với một loạt ưu điểm là tăng độ vững tĩnh và động của
hệ thống treo, tăng độ êm dịu chuyển động. Giảm được hiện tượng dao
động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng momen con quay. Tăng được
khả năng bám đường, do đó tăng được tính điều khiển và ổn định của
xe.
Hệ thống treo sau đòn kép thanh xoắn và thanh cân bằng. Với kết cấu
này. Trọng lượng nhỏ, giá thành rẻ, dễ chế tạo. Kết cấu gọn, đơn giản.
Chiếm ít khơng gian có thể bố trí chiều cao than xe. Mức độ hấp thụ
năng lượng lơn so với các phần tử đàn hồi khác nên hệ thống treo có
thể làm nhẹ hơn.
2.3.2. Cấu tạo của hệ thống treo trên Toyota Camry 2.4G
2.3.2.1 Cấu tạo của hệ thống treo trước
Hình 2.1 Hệ thống treo trước của xe Toyota Camry 2016
Hệ thống treo trước độc lập loại Macpherson với lò xo cuộn, đòn kép và
thanh cân bằng làm tăng khả năng an toàn cho xe và tạo cảm giác thoải mái tối
đa cho hành khách trong những chuyến đi xa.
- Bộ phận đàn hồi: Gồm một lò xo trụ trái và một lò xo trụ phải
- Bộ phận giảm chấn: Gồm hai giảm chấn thủy lực tác dụng hai chiều.
15
- Bộ phận dẫn hướng: đòn kép, các bánh xe được liên kết với thân xe
thơng qua các địn treo dưới và trên. Đòn treo trên ngắn hơn đòn treo dươi sao
cho khoảng cách bánh xe và độ quặp của bánh xe ít dao động.
- Thanh ổn định: Bộ phận này có tác dung làm giảm độ nghiêng và các
dao động góc ngang của thùng xe.
2.3.2.2 Cấu tạo hệ thống treo sau
Hình 2.2 Hệ thống treo trước của xe Toyota Camry 2016
Hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm liên kết với lò xo cuộn và tay đòn
biên cho hiệu quả giảm xóc tuyệt vời như dịng xe du lịch.
Đặc tính của hệ thống treo điều khiển điện tử
Thay đổi chế độ
Chọn chế độ giảm chấn: Lực giảm chấn của bộ giảm chấn có thể thay đổi
từ mềm sang cứng
Điều khiển chiều cao: Thay đổi chiều cao của xe từ thấp đến cao
Có các đèn chỉ trạng thái hiện tại của xe trong từng chế độ
Điều khiển độ cứng của lò xo và lực giảm chấn
Điều khiển chống bốc đầu xe
Chuyển lực giảm chấn sang chế độ cứng hơn. Điều này giúp ngăn ngừa
hiện tượng bốc đầu xe khi tăng tốc giảm thiệu sự thay đổi tư thế của xe.
