Nghiên cưu mô phỏng hệ thống treo trên toyota vios 2014

i


i


i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................... vi
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................... vii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ ..... 1
1.1. Công dụng của hệ thống treo ........................................................ 1
1.2. Phân loại hệ thống treo. ................................................................ 2
1.3. Yêu cầu đối với hệ thống treo ...................................................... 2
1.4 Cấu tạo và các bộ phận chính trên hệ thống treo........................... 3
1.4.1 Bộ phận đàn hồi ....................................................................... 4
1.4.2 Bộ phận dẫn hướng................................................................ 10
1.4.3 Bộ phận giảm chấn ................................................................ 11
1.5 Nghiên cứu 1 số loại hệ thống treo phổ biến hiện tại .................. 15
1.5.1 Hệ thống treo dầm xoắn ........................................................ 15
1.5.2 Hệ thống treo lò xo lá ............................................................ 16
1.5.3 Hệ thống treo MacPherson .................................................... 16
1.5.4 Hệ thống treo tay đòn kép ..................................................... 17
1.5.5 Hệ thống treo đa liên kết ....................................................... 18
1.5.6 Hệ thống treo khí nén ............................................................ 18
1.6 Kết luận chương 1........................................................................ 19
CHƯƠNG 2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG TREO TRÊN
TOYOTA VIOS 2014 ..................................................................................... 20
2.1 Giới thiệu chung về xe Toyota vios 2014 ................................... 20

2.2 Các cụm, hệ thống chính của xe Toyota Vios ............................. 21


ii
2.2.1. Động cơ ................................................................................ 21
2.2.2. Hệ thống truyền lực .............................................................. 21
2.2.3 Ly hợp.................................................................................... 22
2.2.4 Các đăng ................................................................................ 22
2.2.5. Hệ thống điều khiển.............................................................. 22
2.3 Hệ thống treo trên xe Toyota vios ............................................... 24
2.3.1 Hệ thống treo trước độc lập Macpherson .............................. 24
2.3.2 Hệ thống treo sau kiểu dầm xoắn .......................................... 25
2.4. Cấu tạo, kết cấu các bộ phận chính của hệ thống treo trên Toyota
Vios 2014 ..................................................................................................... 26
2.4.1 Bộ phận dẫn hướng................................................................ 26
2.4.2 Bộ phận đàn hồi ..................................................................... 27
2.4.3 Bộ phận giảm chấn ................................................................ 30
2.5 Kết luận chương 2........................................................................ 34
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÍ THUYẾT....................................................... 35
3.1 Khái qt các thơng số đầu vào ................................................... 35
3.2. Tính bán kính lốp xe ................................................................... 35
3.3. Xác định độ biến dạng và tải trọng tác dụng lên hệ thống treo trước
và sau ............................................................................................................ 36
3.4. Tính toán động học hệ thống treo trước Mc. Pherson ................ 39
3.4.1 Kiểm tra sơ đồ động học: ...................................................... 40
3.4.2 Các chế độ tải trọng: .............................................................. 44
3.5 Kết luận chương 3........................................................................ 51
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO TOYOTA VIOS 2014
BẰNG PHẦN MỀM CARSIM....................................................................... 52

iii
4.1 Giới thiệu phần mềm Carsim....................................................... 52
4.2 Mô phỏng trên phần mềm Carsim ............................................... 55
4.2.1 Nhập dữ liệu vào phần mềm.................................................. 55
4.2.2 Xuất dữ liệu phần mềm ......................................................... 61
4.2.3 Kết luận chương 4 ................................................................. 64
KẾT LUẬN ........................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 66


iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Tổng quan về hệ thống treo .................................................... 1
Hình 1.2: Cấu tạo cơ bản hệ thống treo .................................................. 4
Hình 1.3: Cấu tạo chung của hệ thống treo loại nhíp ............................. 4
Hình 1.4: Kết cấu nhíp chính .................................................................. 5
Hình 1.5: Vị trí của nhíp chính và phụ ................................................... 6
Hình 1.6: Lị xo thường .......................................................................... 7
Hình 1.7: Lị xo cải tiến .......................................................................... 7
Hình 1.8 : Thanh xoắn và vị trí ............................................................... 8
Hình 1.9: Ngun lý hoạt động của giảm chấn. ................................... 11
Hình 1.10: Giảm chấn kiểu ống đơn ..................................................... 12
Hình 1.11: Cấu tạo giảm chấn kiểu ống kép......................................... 14
Hình 1.12: Hệ thống treo dầm xoắn...................................................... 15
Hình 1.13: Hệ thống treo lị xo lá ......................................................... 16
Hình 1.14: Hệ thống treo MacPherson ................................................. 17
Hình 1.15: Hệ thống treo tay địn kép................................................... 17
Hình 1.16: Hệ thống treo đa liên kết..................................................... 18
Hình 1.17: Hệ thống treo khí nén ......................................................... 19

Hình 2.1: Thơng số xe Toyota vios 2014 ............................................. 21
Hình 2.2: Hệ thống treo trước ............................................................... 24
Hình 2.3: Hệ thống treo sau .................................................................. 26
Hình 2.4: Thanh cân bằng ..................................................................... 27
Hình 2.5: Lị xo trụ ............................................................................... 28
Hình 2.6: số dạng thanh xoắn ............................................................... 29
Hình 2.7: Moomen tác động lên thanh xoắn ........................................ 29
Hình 2.8: Cấu tạo giảm chấn đơn ......................................................... 31
Hình 2.9: Quá trình nén của giảm chấn ................................................ 31
Hình 2.10: Quá trình giãn của giảm chấn ............................................. 32


v
Hình 3.1: Đồ thị đặc tính đàn hồi của hệ thống treo............................. 37
Hình 3.4: Họa đồ động học hệ thống treo Mc.Pherson ........................ 43
Hình 3.5: Họa đồ kiểm tra động học hệ thống treo Mc.Pherson .......... 44
Hình 3.6: Sơ đồ lực trong trường hợp chịu tải trọng động ................... 45
Hình 3.7: Sơ đồ lực trong trường hợp chịu lực phanh cực đại ............. 47
Hình 3.8: Sơ đồ lực trong trường hợp chịu lực bên cực đại ................. 50
Hình 4.1: Màn hình giao diện Carsim .................................................. 52
Hình 4.2: Bộ giải mơ hình tốn học...................................................... 54
Hình 4.3: Dữ Liệu đầu vào của xe Toyota Visos 2014 ........................ 56
Hình 4.4: Giao diện của phần mềm thay đỏi model xe ........................ 56
Hình 4.5: Giao diện thơng số xe Toyota Vios 2014 ............................. 57
Hình 4.6: Thơng số cơ bản của xe ........................................................ 57
Hình 4.7: Thơng số hệ thống treo trước................................................ 58
Hình 4.8: Giao diện tùy chỉnh hệ thống treo trước ............................... 58
Hình 4.9: Thơng số hệ thống treo sau ................................................... 59
Hình 4.10: Giao diện tùy chỉnh hệ thống treo sau ................................ 59
Hình 4.11: Giao diện địa hình............................................................... 60

Hình 4.12: Các đồ thị hiển thị ............................................................... 61
Hình 4.13: Cách xuất video và đồ thị ................................................... 61
Hình 4.14: Mô phỏng sự khác nhau giữa hai hệ thống treo ................. 62
Hình 4.15: Mơ phỏng xe chạy với vận tốc 60km/h .............................. 62
Hình 4.16: Mơ phỏng xe chạy với vận tốc 120km/h ............................ 63
Hình 4.17: Xuất đồ thị khi xe ở vận tốc 60km/h .................................. 63
Hình 4.18: Xuất đồ thị khi xe ở vận tốc 120km/h ................................ 64


vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3-1: Bảng thông số đầu vào ........................................................ 35
Bảng 3-2: Bảng thơng số hình học ....................................................... 40


vii
LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay ơ tơ là ngành đang được chú trọng và đẩy mạnh phát triển trong
nước ta và trên tồn thế giới. Ở Việt Nam thì ơ tơ là chủ đề rất được quan tâm,
đặc biệt là việc ứng dụng cơng nghệ mới trên xe. Vì thế việc nghiên cứu về ơ
tơ là cực kì cần thiết, nó là cơ sở để các nhà sản xuất trong nước kiểm tra chất
lượng xe trước khi xe xuất xưởng, mang lại sự thoải mái và tiện lợi cho người
sử dụng. Khi xe di chuyển lưu thơng trong giao thơng, có nhiều yếu tố tác động
như: tải trọng, vận tốc, lực cản khí, điều kiện mặt đường… những yếu tố này
thay đổi thường xuyên gây ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình chuyển động của
xe. Chúng làm quá trình chuyển động của xe không ổn định, ảnh hưởng tới tuổi
thọ xe…Đặc biệt là gây mất an toàn và của cải cho người sở hữu.
Với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ về kỹ thuật cũng như về tính
thẩm mỹ thì tính tiện nghi của ơ tơ ngày càng phải hồn thiện hơn, đặc biệt cần
tạo cảm giác thoải mái nhất cho người ngồi trên xe đó là lí do mà các hệ thống

ngày càng được nâng cấp. Và một trong những nghiên cứu nhằm đáp ứng những
yêu cầu trên đó là nghiên cứu và phát triển hệ thống treo.
Chính vì lý do trên nên em đã chọn đề tài của mình: “Nghiên cứu mơ
phỏng hệ thống treo trên xe Toyota Vios 2014”. Nội dung đồ án gồm 4 chương
:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống treo trên ô tô
Chương 2: Cấu tạo và nguyên lý hệ thống treo trên xe Toyota Vios 2014
Chương 3: Cơ sở lí thuyết
Chương 4: Mơ phỏng hệ thống treo xe Toyota Vios 2014 bằng phần mềm
Carsim


viii
Vì thời gian hạn chế và do dịch bệnh nên trong q trình thực hiện đề tài,
em cịn nhiều thiếu sót cần sửa đổi mong các thầy cơ thơng cảm và góp ý cho
em để em có thể hồn thiện hơn sau này. Cuối cùng em rất cảm ơn thầy Phạm
Minh Hiếu và các thầy cô giáo bộ môn cùng các bạn đã tận tình giúp đỡ em để
hồn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày. . .tháng. . .năm 2022
Sinh viên
Nguyễn Lịch Thiệp


1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TƠ
1.1. Cơng dụng của hệ thống treo
Hệ thống treo là 1 bộ phận quan trọng của xe ô tô, chúng quyết định cảm
giác lái của xe êm ái hoặc xóc nảy, ổn định hay khơng ổn định. Nói một cách

dễ hiểu đây là bộ phận đóng vai trị quyết định trong việc chuyển động của toàn
bộ thân xe, đặc biệt là khi xe di chuyển qua những cung đường không bằng
phẳng.

Hình 1.1: Tổng quan về hệ thống treo
Khi xe quay vịng, thân xe ln có xu hướng xoay xung quanh trục song
song với chiều thân xe, khi điều này xảy ra có thể làm cho chiếc xe bị lật ngang
gây nguy hiểm cho người ngồi trong xe. Khi xe tăng tốc từ vị trí đứng yên hay
phanh đột ngột khi đang di chuyển, thân xe có xu hướng bị lật về phía sau hoặc
trước do lực quán tính tác động lên thân xe làm cho bánh xe mất khả năng bám
đường khi tăng tốc hoặc phanh đột ngột.
Hệ thống treo hoạt động đồng thời cùng với hệ thống lái và hệ thống phanh
để tạo sự ổn định khi xe di chuyển trên đường. Góc king-pin và caster được tạo
ra bằng một khâu khớp của hệ thống treo để cho phép sự điều khiển mượt mà
của vô lăng với các bánh xe phía dẫn hướng.


2
Hệ thống treo tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng
với thân xe một cách êm dịu, hạn chế tới mức thấp nhất có thể những chuyển
động không mong muốn như lắc dọc, lắc ngang.
Dập tắt các dao động thẳng đứng của khung vỏ sinh ra do mặt đường
không bằng phẳng.
1.2. Phân loại hệ thống treo.
Theo kết cấu thì hệ thống treo sẽ bao gồm:
- Hệ thống treo độc lập: là một hệ thống treo mà hai bánh xe và cầu xe
đều có thể chuyển động độc lập với nhau. Khơng có một chuyển động tương
đối nào xảy ra giữa 2 bánh bánh xe, có nghĩa rằng các bánh xe đều được kết
nối với khung xe một các độc lập. Khi xe di chuyển qua các bề mặt gồ ghề , sự
dao động của một bánh xe bất kỳ sẽ không ảnh hưởng tới các bánh xe còn lại

và ngược lại.
- Hệ thống treo phụ thuộc: Là một hệ thống treo mà các bánh xe phía trước
hoặc sau của xe được kết nối với nhau bằng một dầm cầu đồng nhất. Khi xe di
chuyển qua các bề mặt gồ ghề hoặc mấp mô mặt đường, sự dao động của một
bên bánh xe sẽ kéo theo chuyển động tương đối của bên còn lại.
- Hệ thống treo bán độc lập: Đúng như tên gọi của mình, cấu hình hệ thống
treo này vẫn cho phép hai bánh xe chuyển động tương đối với nhau, tuy nhiên
chuyển động của chúng vẫn có ảnh hưởng đến nhau. Hệ thống treo này thường
xuất hiện phổ biến nhất dưới dạng thanh xoắn kết hợp cùng thanh điều hướng.
Phân loại theo loại đặc tính nối mềm: Bằng phần tử đàn hồi kìm loại,bằng
khí nén, bằng thủy lực,….
1.3. Yêu cầu đối với hệ thống treo


3
+ Đảm bảo nối mềm phù hợp với tính êm dịu chuyển động yêu cầu tức là
hệ thống có tần số dao động riêng nằm trong giới hạn (60 : 1200 lần/phút).
+ Giảm tối thiểu va đập cứng, hạn chế xung lực tác dụng từ bánh xe lên
khung.
+ Đảm bảo hệ số bám trung bình của các bánh xe với nền đường.
+ Dập tắt nhanh dao động của thân xe khi đi trên đường.
+ Trọng lượng phân không treo phải nhỏ.
+ Hạn chế đến mức nhiều nhất các chuyển động theo phương không mong
muốn, nhất là ở các bánh xe dẫn hướng, nhằm đảm bảo tính điều khiển của ơtơ.
+ Có độ bền cao.
+Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của
hệ thống treo làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các
quan hệ động lực học và động học của chuyển động bánh xe.
+ Tại các vị trí liên kết với khung vỏ không gây nên tải trọng lớn đảm bảo
tuổi thọ của các liên kết.

+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kĩ thuật
của xe như chạy được trên nhiều địa hình khác nhau,
+ Bánh xe có khả năng chuyển dịch trong một giới hạn không gian hạn
chế.
1.4 Cấu tạo và các bộ phận chính trên hệ thống treo
Về cơ bản, một hệ thống treo thông thường được cấu thành từ ba bộ phận
chính: bộ phận đàn hồi, bộ phần giảm chấn và cơ cấu hướng.


4

Hình 1.2: Cấu tạo cơ bản hệ thống treo
1.4.1 Bộ phận đàn hồi
- Bộ phần đàn hồi là một bộ phận quan trọng của hệ thống treo, có chức
năng hấp thụ tác động do điều kiện mặt đường gây ra, chuyển thành dao động
và tích trữ năng lượng đó trong phần tử đàn hồi.
Bộ phận đàn hồi là bộ phận mềm nối giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến
đổi tần số dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60  80 lần/ph). Bộ
phận đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể
dịch chuyển theo phương thẳng đứng.
Trên xe hiện nay thì bộ phận đàn hồi thường gặp sẽ là các loại như: Nhíp
lá, lị xo trụ, lị xo cơn, thanh xoắn,….
1.4.1.1 Hệ thống treo loại lá nhíp

Hình 1.3: Cấu tạo chung của hệ thống treo loại nhíp


5
Bộ nhíp lá được sử dụng khá phổ biến trên nhiều ô tô tải, hành khách du
lịch với dầm cầu liền. Nhíp được làm từ các lá thép cong gọi là là nhíp. Bộ nhíp

gồm nhiều lá nhíp, sắp xếp theo thứ tự từ ngắn đến dài và ghép lại với nhau
bằng bulong trung tâm.
Bộ nhíp được liên kết với nhau bằng bulong quang nhíp dạng chữ U, với
khung xe bằng bộ phận treo trước thơng qua chốt nhíp và bộ phận treo sau ở
dạng quang treo hoặc quang tì. Bộ phận treo trước và sau được bắt với khung
xe bằng đinh tán hay bulong.
Nhìn chung nhíp dài hơn thì mềm hơn. Nhíp nhiều lá hơn thì chịu tải lớn
hơn, song nhíp sẽ cứng hơn và tính êm dịu chuyển động sẽ kém hơn.
a, Nhíp chính

Hình 1.4: Kết cấu nhíp chính
Hai đầu của nhíp chính được uốn cong tạo thành 2 tai nhíp dùng để gắn
nhíp vào khung hay vào 1 dầm nào đó thơng qua mõ nhíp và chốt nhíp.
Độ cong của mỗi lá nhíp được gọi là độ võng, do lá nhíp ngắn có độ võng
lớn vì vậy độ cong của nó lớn hơn các nhíp dài.
b, Nhíp phụ


6
Nhíp phụ thường được sử dụng ở xe tải và một số xe khác khi có sự thay
đổi lớn về tải trọng, với mục đích vừa bảo đảm cả tính êm dịu và độ bền của
nhíp. Khi khơng tải hoặc tải nhỏ thì chỉ có nhíp chính làm việc, như vậy độ êm
dịu sẽ tăng. Khi đủ tải lúc đó nhíp phụ mới làm việc cùng nhíp chính. Khi này
do tải trọng lơn hơn nên cả nhíp chính và nhíp phụ cùng làm việc để giảm ứng
suất trên mỗi lá nhíp bảo đảm độ bền của nhíp.

Hình 1.5: Vị trí của nhíp chính và phụ
c, Đặc điểm của nhíp
- Do bản thân nhíp đủ độ cứng vững để giữ cầu xe ở vị trí xác định nên
khơng cần sử dụng các thanh nối (đảm nhiệm luôn chức năng bộ phận hướng).

- Do nội ma sát trong nhíp lớn nên nhíp khó hấp thụ những dao động nhỏ
từ mặt đường. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho những ơtơ thương mại
lớn, tải nặng và cần độ bền cao.
1.4.1.2 Lò xo
a, Lò xo thường
Lò xo được làm từ dây thép lò xo, là một loại thép đặc biệt, được quấn
thành hình ống Khi đặt tải lên lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do ống lò xo bị nén.
Lúc này năng lượng ngoại lực được dự trữ trong lò xo và va đập được giảm
bớt.


7

Hình 1.6: Lị xo thường
b, Lị xo cải tiến.
Khi lị xo được làm từ dây thép có đường kính khơng đổi thì biến dạng
của lị xo sẽ thay đổi tỉ lệ thuận với lực tác dụng. Điều đó có nghĩa là nếu dùng
lị xo mềm, nó sẽ khơng đủ cứng để chịu tải lớn và ngược lại nếu dùng lò xo
cứng để chịu tải lớn thì nó lại giảm tính êm dịu chuyển động khi tải nhỏ.

Hình 1.7: Lị xo cải tiến
Để khắc phục nhược điểm này người ta có thể sản xuất các loại lị xo cải
tiến. Ví dụ đối với loại lị xo có đường kính dây ở hai đầu nhỏ thì độ cứng ở hai
phần đầu lị xo sẽ thấp hơn ở phần giữa. Do đó khi tải nhẹ thì hai đầu lị xo sẽ
bị nén lại và hấp thụ năng lượng va đập. Mặt khác phần giữa lị xo có độ cứng
lớn hơn sẽ đủ cứng để chịu tải lớn.
Các lị xo bước khơng đều hoặc lị xo cơn cũng có hiệu quả tương tự.
c, Đặc điểm lò xo
- Mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng là lớn hơn so với
nhíp;

8
- Do khơng có nội ma sát như trong nhíp nên lị xo thường phải bố trí giảm
chấn kèm theo để dập tắt nhanh dao động;
- Do khơng có khả năng chịu lực ngang nên cần phải có các thanh liên kết
(đòn treo, thanh ngang, thanh giằng, ...) để đỡ cầu xe.
1.4.1.3 Loại thanh xoắn

Hình 1.8 : Thanh xoắn và vị trí
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 ngàm chặt vào khung hay một
dầm nào đó của thân ơtơ, đầu kia được gắn vào một kết cấu chịu tải xoắn của
hệ thống treo.
Đặc điểm của thanh xoắn:
- Do mức độ hấp thụ năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn so
với nhíp và lị xo nên hệ thống treo loại thanh xoắn có kết cấu nhỏ gọn;
- Cách bố trí hệ thống treo đơn giản, thuận tiện;
- Thanh xoắn cũng khơng có nội ma sát nên cũng thường phải lắp kèm
giảm chấn để dập tắt nhanh dao động.
1.4.1.4 Đệm khí


9
Phần tử đàn hồi sử dụng đệm khí dựa trên ngun tắc khơng khí có tính
đàn hồi khi bị nén. Trong hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi là đệm khí
thường được kết hợp với giảm chấn thuỷ lực trong một kết cấu.
Trong hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi là đệm khí thì áp suất khí nén
được tự động điều chỉnh cho phù hợp với mức tải nên phần tử đàn hồi có đặc
tính rất tốt. Đệm khí có những ưu điểm sau:

- Nó khá mềm khi ơtơ khơng có tải nhưng độ cứng có thể tăng khi tăng tải
bằng cách tăng áp suất không khí bên trong khoang khí. Nó tạo ra độ êm dịu
chuyển động tối ưu nhất với bất kỳ mức tải nào
- Độ cao gầm xe cũng được giữ không đổi ngay cả khi tải thay đổi bằng
cách điều chỉnh áp suất khơng khí.
Tuy nhiên hệ thống treo dùng đệm khí cần một số những thiết bị như máy
nén khí, cơ cấu điều khiển áp suất, ... nên hệ thống trở nên phức tạp do đó phạm
vi sử dụng cịn hẹp.
1.4.1.5 Vấu cao su
Trên xe con các vấu cao su thường được đặt kết hợp trong vỏ của giảm
chấn. Vấu cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của bánh xe nhằm hạn
chế hành trình làm việc của bánh xe. Vấu cao su hấp thụ dao động nhờ sinh ra
nội ma sát khi nó bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực.
Ưu điểm :
- Có độ bền cao, khơng có tiếng ồn, khơng cần bơi trơn, bảo dưỡng. Cao
su có thể thu năng lượng trên một đơn vị diện tích lớn hơn thép 5 đến 10 lần.
- Trọng lượng của bộ phận bằng cao su bé và đường đặc tính của cao su
là phi tuyến tính nên dễ thích hợp với đường đặc tính mà ta mong muốn.


10
Nhược điểm:
Xuất hiện dưới dạng thừa, dưới tác dụng của tải trọng kém nhất là tải
trọng thay đổi. Thay đổi tính chất đàn hồi khi nhiệt độ thay đổi, đặc biệt
là độ cứng của cao su sẽ tăng lên khi làm việc ở nhiệt độ thấp. Cần thiết phải
đặt giảm chấn và bộ phận dẫn hướng.
Ưu khuyết điểm của cao su phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng cao su và
công nghệ chế tạo.
1.4.2 Bộ phận dẫn hướng
Bộ phận dẫn hướng dùng để xác định động học và tính chất dịch chuyển

của các bánh xe tương đối với khung hay vỏ xe. Nó cịn được dùng để truyền
lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh), lực ngang cũng như các mô men phản lực và
mơ men phanh.
Bộ phận dẫn hướng có ảnh hưởng tới khoảng cách giữa các phần tử đàn
hồi (gọi tắt là khoảng cách nhíp). Do bộ phận dẫn hướng mà ta có khoảng cách
này lớn hay bé. Bộ phận dẫn hướng cịn ảnh hưởng tới vị trí tâm của độ nghiêng
bên.
Bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo bố trí hệ thống dẫn hướng trên ơ tơ thuận
tiện, có thể sử dụng khoảng không gian trong khoang xe. Bộ phận dẫn hướng
có thể tăng độ êm cho chuyển động nên bố trí lại phần được treo hợp lý thì làm
tăng mơ men qn tính đối với trục ngang đi qua trọng tâm phần được treo.
Bộ phận dẫn hướng phải có kết cấu đơn giản và dễ sử dụng. Điều này phụ
thuộc vào số khớp, số điểm phải bôi trơn của hệ thống treo và số các đăng (đối
với bánh xe chủ động).


11
Trọng lượng bộ phận dẫn hướng và đặc biệt là phần không được treo phải
nhỏ. Khi giảm được trọng lượng phần không được treo sẽ làm tăng độ êm dịu
của xe.
1.4.3 Bộ phận giảm chấn
Khi xe bị xóc do mặt đường gồ ghề các lò xo của hệ thống treo sẽ hấp thụ
các chấn động đó. Tuy nhiên, vì lị xo có đặc tính tiếp tục dao động, và vì phải
sau một thời gian dài thì dao động này mới tắt nên xe chạy không êm.Nhiệm
vụ của bộ giảm chấn là hấp thu dao động này.Bộ giảm chấn không những cải
thiện độ chạy êm của xe mà còn giúp cho lốp xe bám đường tốt hơn và điều
khiển xe ổn định hơn.
1.4.3.1 Nguyên tắc hoạt động
Giảm chấn sử dụng trên ôtô dựa theo nguyên tắc tạo ra sức cản nhớt và
sức cản qn tính của chất lỏng cơng tác khi đi qua lỗ tiết lưu nhỏ để hấp thụ

năng lượng dao động do phần tử đàn hồi gây ra

Hình 1.9: Nguyên lý hoạt động của giảm chấn.
Để thực hiện nguyên lý này, cấu tạo của giảm chấn gồm một ống xi lanh
và một pittơng. Trên thân pittơng có làm các lỗ nhỏ để thông hai khoang ở hai


12
phía pittơng với nhau. Trong các khoang chứa của xi lanh người ta đổ dầu đặc
biệt gọi là dầu giảm chấn.
Trong hệ thống treo một đầu của vỏ xi lanh được nối với phần không được
treo (cầu ôtô), một đầu của cần pittông được nối với phần được treo (thân ôtô).
Khi thân ôtô dao động khoảng cách giữa cầu và thân ơtơ thay đổi do đó pittơng
của giảm chấn sẽ dịch chuyển tương đối trong xi lanh với tần số và biên độ của
dao động. Khi pittông dịch chuyển sẽ nén dầu ở một khoang và dầu có áp suất
sẽ phải đi qua lỗ tiết lưu để sang khoang bên kia. Do có sức cản ở lỗ tiết lưu
nên năng lượng dao động của hệ thống treo được giảm chấn hấp thụ biến thành
nhiệt năng và toả ra môi trường xung quanh.
1.4.3.2 Phân loại giảm chấn
- Phân loại theo vận hành: Kiểu tác dụng đơn, kiểu đa tác dụng
- Phân loại theo cấu tạo: kiểu ống đơn và ống kép
- Phân loại theo môi chất làm việc: kiểu thủy lực và nạp khí.
a, Kiểu ống đơn
Loại giảm chấn này chỉ có một xi lanh với khoang làm việc mà khơng có
khoang chứa

Hình 1.10: Giảm chấn kiểu ống đơn


13

Đặc điểm
- Tỏa nhiệt tốt vì ống đơn tiếp xúc trực tiếp với khơng khí
- Một đầu ống được nạp khí áp suất cao và hồn tồn cách li với chất lỏng
nhờ có pittong tự do. Kết cấu này đảm bảo khi vận hành sẽ không xuất hiện lỗ
xâm thực, bọt khí nhờ vậy làm việc ổn định.
- Giảm tiếng ồn rất nhiều.
* Quá trình làm việc
- Hành trình ép (nén)
Tong quá trình nén cần pittong chuyển động xuống làm cho áp suất trong
buồng dưới cao hơn áp suất trong buồng trên. Vì vậy chất lỏng trong buồng
dưới bị ép lên buồng trên qua van pittong. Lức này lực giảm chấn được sing ra
do sức cản dòng chay của van. Khi cao áp tạo ra một sức ép rất lớn buộc nó
phải chảy nhanh và êm lên buồng trên trong vận hành nén. Điều này đảm bảo
duy trì ổn định lực giảm chấn.
- Hành trình trả (giãn)
Trong hành trình giãn cần pittong chuyển động lên làm cho áp suất buồng
trên cao hơn buồng dưới. Vì vậy chất lỏng trong buồng được ép xuống buồng
dưới qua van pittong, sức cản dòng chảy của vanb tác dụng như lực giảm chấn.
Vì pittong chuyển động lên, một phần cần chuyển dịch ra khỏi nên thể tích
chỗ trơng trong chất lỏng giảm xuống. Để bù cho khoảng hụt này pittong tự do
được đẩy lên .
Các bộ giảm chấn có cấu tạo kiểu ống đơn khơng cho phép ống này bị
biến dạng, vì biến dạng sẽ làm cho pittong và pittong tự do khoonmg thể di


14
chuyển tự bdo lên xuống được. Bộ phận giảm chấn thường được trang bị một
vỏ bảo vệ ngăn tác động từ bên ngoài.
b, Kiểu ống kép
Ơ loại giảm chấn này xi lanh được chia làm hai khoang: xi lanh trong

(khoang làm việc) và xi lanh ngồi (khoang chứa).

Hình 1.11: Cấu tạo giảm chấn kiểu ống kép
1. Khoang vỏ trong; 2. Phớt làm kín; 3. Bạc dẫn hướng;
4. Vỏ chắn bụi;

5. Đũa đẩy;

6. Piston.

Quá trình làm việc :
- Hành trình nén( ép )
Tốc độ chuyển động của cần pittong cao: Khi pittong chuyển động xuống,
áp suất trong buồng A (buồng dưới) sẽ tăng cao. Dầu sẽ đẩy van một chiều của
pittong và chảy vào buồng B mà không gặp phải lực cản nào đáng kể. Đồng
thời 1 lượng dầu tương đương sẽ được chảy vào pittong sẽ bị ép qua van lá của
van đáy và chảy vào buồng chứa. Đây là lúc mà lực giảm chấc được sức cản
dòng chảy tạo ra.


15
Tốc độ chuyển động cần pittong kém: Khi đó van một chiều của oittong
và van lá của van đáy sẽ khơng mở vì áp suất trong buồng A nhỏ. Tuy nhiên vì
có các lỗ nhỏ trong van pittong và van đáy nên dầu vẫn chảy vào buồng B và
buồng chứa, vì vậy chỉ tạo ra lực cản nhỏ.
- Hành trình trả (giãn)
Tốc độ pittong cao: Khi pittong chuyển động lên, áp suất trong buồng B
sẽ tăng cao . Dầu sẽ đẩy van lá và chảy vào buồng A. Lúc này sức cản dịng
chảy đóng vai trị giảm chấn. Để bù vào khoảng hụt do cần pittong chuyển động
lên một lượng dầu sẽ được chảy qua van một chiều vào buồng A mà khơng có

sức cản đáng kể.
Tốc độ chuyển động cần pittong thấp: Khi đó cả van lá và van một chiều
vẫn sẽ đóng vì áp suất trong buồng B ở trong pittong thấp. Vì vậy dầu trong
buồng B chảy qua lỗ nhỏ trong van pittong vào buồng A, vì vậy chỉ tạo ra lực
cản nhỏ
1.5 Nghiên cứu 1 số loại hệ thống treo phổ biến hiện tại
1.5.1 Hệ thống treo dầm xoắn

Hình 1.12: Hệ thống treo dầm xoắn