Tính toán thiết kế hệ thống treo trên tải nhẹ suzukia carry truck

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
Lời nói đầu................................................................................................................1
CHƯƠNG 1...............................................................................................................2
TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TẢI NHẸ SUZUKI CARRY
TRUCK.....................................................................................................................2
1.1. Lịch sử hình thành..........................................................................................2
1.2. Cơng dụng , phân loại , u cầu hệ thống treo...............................................2
1.2.1. Công dụng...............................................................................................2
1.2.2. Phân loại..................................................................................................3
1.2.3. Yêu cầu....................................................................................................4
1.2.4. Điều kiện làm việc...................................................................................5
1.3. Các bộ phận chính của hệ thống treo............................................................5
1.3.1. Bộ phận đàn hồi.......................................................................................5
1.3.2. Bộ phận dẫn hướng..................................................................................7
1.3.3. Bộ phận giảm chấn..................................................................................8
1.3.4. Thanh ổn định..........................................................................................8
1.3.5. Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình.....................................8
1.3.6. Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe........................8
1.4. Các hệ thống treo thông dụng.........................................................................9
1.4.1.Hệ thống treo phụ thuộc...........................................................................9
1.4.2. Hệ thống treo độc lập............................................................................10
1.4.3. Hệ thống treo điều khiển bằng điện tử trên ôtô ( TEMS - Toyota
electronically Modulated system)...................................................................15
CHƯƠNG 2.............................................................................................................14
TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE SUZUKI CARRY TRUCK . . .14
2.1. Phân tích các phương án bố trí hệ thống treo:..............................................14
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc........................................................................14
2.1.2. Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá.....................................................14
2.1.3. Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ............................14

Sinh biên thực hiện:

1


Đồ án tốt nghiệp
2.1.4. Hệ thống treo độc lập............................................................................14
2.1.5. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn treo dọc..................17
2.1.6. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang................18
2.1.7. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo loại Macpherson.............19
2.1.8. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo........................20
2.1.9. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn...............................20
2.1.10. Hệ thống treo loại thăng bằng.............................................................21
2.1.11. Hệ thống treo loại khí..........................................................................21
KẾT LUẬN.........................................................................................................22
2.2. Thiết kế kỹ thuật hệ thống treo.....................................................................23
2.2.1. Thiết kế nhíp..........................................................................................23
2.2.2. Thiết kế giảm chấn................................................................................25
2.3. Các thơng số cơ bản.....................................................................................29
2.4. Tính tốn hệ thống treo trước.......................................................................30
2.4.1.Tính tốn nhíp........................................................................................30
2.4.1.1. Tính tốn và chọn thơng số chính của lá nhíp:...................................30
2.4.1.2. Xác định các phản lực tác dụng tại các đầu mút của lá nhíp:.............39
2.4.3. Tính tốn giảm chấn..............................................................................44
2.4.3.1. Xác định kích thước một số chi tiết của giảm chấn............................51
2.5. Tính tốn hệ thống treo sau..........................................................................54
2.5.1.Tính tốn nhíp........................................................................................54
2.5.1.1. Tính tốn và chọn thơng số chính của lá nhíp....................................54
2.5.1.2. Tính tốn độ cứng thực tế của lá nhíp................................................57
2.5.1.3. Kiểm tra độ êm dịu khi xe chuyển động không tải............................59

2.5.1.4. Xác định các phản lực tác dụng tại các đầu mút của lá nhíp:.............60
2.5.2. Tính tốn giảm chấn..............................................................................64
2.5.2.1. Xác định hệ số cản của giảm chấn Kg................................................64
2.5.2.2. Tính tốn hệ số cản của giảm chấn:...................................................65
2.5.2.3. Xác định kích thước ngồi của giảm chấn.........................................66
2.5.2.4. Xác định kích thước lỗ van giảm chấn:..............................................67
Sinh biên thực hiện:

2


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 3.............................................................................................................70
BẢO DƯỠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG TREO TRÊN XE TẢI SUZUKI
CARRY TRUCK……………………………………………… ……………….........70
3.1 Các hư hỏng trong hệ thống treo...................................................................70
3.2. Quy trình tháo lắp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo.........75
KẾT LUẬN.............................................................................................................79
Tài liệu tham khảo...................................................................................................80

Sinh biên thực hiện:

3


Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu
Trong sự phát triển kinh tế chung hiện nay, ơtơ ngày càng đóng một vai trò hết sức
quan trọng. Nhu cầu về xe tải, xe tư nhân trong nước ngày một cao, chính vì vậy đã xuất

hiện rất nhiều các doanh nghiệp tư nhân, liên doanh. Tuy nhiên trước thực trạng mới chỉ
là nhập linh kiện, phụ tùng lắp ráp từ nước ngoài cùng với đó là thuế nhập khẩu. Đã làm
cho giá xe tăng cao, gây khó khăn cho người tiêu dùng. Một yêu cầu đặt ra là phải tăng
được tỷ lệ nội địa hóa trong ngành ơtơ, nhằm giảm được giá thành của một chiếc xe bán
ra và thúc đẩy được các ngành công nghiệp chế tạo máy trong nước.
Hệ thống treo là một hệ thống rất quan trọng trên ơtơ, nó góp phần tạo nên độ êm dịu,
ổn định và tính tiện nghi của xe, giúp người ngồi có cảm giác thoải mái dễ chịu. Đối với
đồ án tốt nghiệp được giao: “ Thiết kế hệ thống treo cho xe tải Suzuki Carry truck ”
và trước những yêu cầu thực tế của ngành ôtô trong nước, Em đã chọn phương pháp thiết
kế để đảm bảo thỏa mãn đồng thời được những tiêu chí ấy. Với sự hướng đẫn chỉ bảo, em
đã hồn thành được đồ án tốt nghiệp này. Tuy nhiên do năng lực bản thân và kinh nghiệm
thực tế không nhiều nên đồ án khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong
sự thơng cảm, đóng góp ý kiến của các thầy giáo và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện

Sinh biên thực hiện:

4


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO XE TẢI SUZUKI CARRY TRUCK
1.1. Lịch sử hình thành
Xã hội lồi người khi bắt đầu xuất hiện những phương tiện vận tải đầu tiên đã
quan tâm đến vấn đề dao động của chúng. Ngay từ khi xuất hiện những phương tiện giao
thông là xe kéo, ban đầu người ta nối cứng bánh xe với khung xe. Việc di chuyển chỉ
thích hợp cho việc thồ hàng mà không tiện cho người ngồi trên xe. Về sau con người tìm
ra xăm lốp có thể giảm bớt được các chấn động trên xe. Và khi khoa học phát triển đã tìm

được nguyên tắc dập tắt các dao động qua đó hình thành nên các hệ thống treo của các xe
như hiện nay.
1.2. Công dụng , phân loại , yêu cầu hệ thống treo
1.2.1. Công dụng
Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung vỏ ô tô với bánh xe, có tác dụng làm êm
dịu cho quá trình chuyển động, đảm bảo đúng động học bánh xe.
Trong trường hợp hệ thống treo phụ thuộc, hệ thống treo nối khung vỏ với bánh
thông qua dầm cầu, (hoặc vỏ cầu). Để đơn giản chúng ta coi hệ thống treo nối đàn hồi với
khung vỏ với bánh xe.
Xe chuyển động có êm dịu hay khơng phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng của hệ
thống treo.
Để đảm bảo công dụng như đã nêu ở trên hệ thống treo thường có 3 bộ phận chủ
yếu:
- Bộ phận hướng.
- Bộ phận đàn hồi.
- Bộ phận giảm chấn.
-Bộ phận đàn hồi: nối đàn hồi khung vỏ với bánh xe, tiếp nhận lực thẳng đứng tác
dụng từ khung vỏ tới bánh xe và ngược lại. Bộ phận đàn hồi có cấu tạo chủ yếu là một
chi tiết (hoặc 1 cụm nhi tiết) đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lị xo xoắn, thanh xoắn) hoặc
bằng khí (trong trường hợp hệ thống treo bằng khí hoặc thuỷ khí).
-Bộ phận giảm chấn: Có tác dụng dập tắt nhanh chóng các dao động bằng cách
biến năng lượng dao động thành nhiệt năng toả ra ngoài. Việc biến năng lượng dao động
Sinh biên thực hiện:

5


Đồ án tốt nghiệp
thành nhiệt năng nhờ ma sát. Giảm chấn trên ô tô là giảm chấn thuỷ lực, khi xe dao động,
chất lỏng trong giảm chấn được pittông giảm chấn dồn từ buồng nọ sang buồng kia qua

các lỗ tiết lưu. Ma sát giữa chất lỏng với thành lỗ tiết lưu và giữa các lớp chất lỏng với
nhau biến thành nhiệt nung nóng vỏ giảm chấn toả ra ngồi.
-Bộ phận hướng: Có tác dụng đảm bảo động học bánh xe, tức là đảm bảo cho bánh
xe chỉ dao động trong mặt phẳng đứng, bộ phận hướng còn làm nhiệm vụ truyền lực dọc,
lực ngang, mô men giữa khung vỏ và bánh xe.
1.2.2. Phân loại
Hệ thống treo ôtô thường được phân loại dựa vào cấu tạo của bộ phận đàn hồi, bộ
phận dẫn hướng và theo phương pháp dập tắt dao động.
1.2.2.1. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo bộ phận dẫn hướng
- Hệ thống treo phụ thuộc: là hệ thống treo mà bánh xe bên trái và bên phải được
liên kết với nhau bằng dầm cứng (liên kết dầm cầu liền), cho nên khi một bánh xe bị
chuyển dịch (trong mặt phẳng ngang hoặc thẳng đứng) thì bánh xe bên kia cũng bị dịch
chuyển. Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là cấu tạo đơn giản, rẻ tiền và bảo đảm độ
êm dịu chuyển động cần thiết cho các xe có tốc độ chuyển động khơng cao lắm. Nếu ở hệ
thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là nhíp thì nó làm được cả nhiệm vụ của bộ phận
dẫn hướng.
- Hệ thống treo độc lập: là hệ thống treo mà bánh xe bên phải và bánh xe bên trái
khơng có liên kết cứng. Do đó sự dịch chuyển của một bánh xe không gây nên sự dịch
chuyển của bánh xe kia. Tùy theo mặt phẳng dịch chuyển của bánh xe mà người ta phân
ra hệ thống treo độc lập có sự dịch chuyển bánh xe trong mặt phẳng ngang, trong mặt
phẳng dọc và đồng thời trong cả hai mặt phẳng dọc và ngang.Hệ thống treo độc lập chỉ sử
dụng ở những xe có kết cấu rời, có độ êm dịu của cả xe cao, tuy nhiên kết cấu của bộ
phận hướng phức tạp, giá thành đắt.
- Hệ thống treo cân bằng: dùng ở những xe có tính năng thơng qua cao với 3 hoặc
4 cầu chủ động để tạo mối quan hệ phụ thuộc giữa hai hàng bánh xe ở hai cầu liền nhau.

Sinh biên thực hiện:

6

Đồ án tốt nghiệp

a)

b)

Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống treo
a) Hệ thống treo phụ thuộc
b) Hệ thống treo độc lập
1.2.2.2. Phân loại hệ thống treo theo cấu tạo của phần tử đàn hồi
-Phần tử đàn hồi là kim loại: nhíp lá, lị xo, thanh xoắn.
-Phần tử đàn hồi là khí nén gồm: phần tử đàn hồi khí nén có bình chứa là cao su
kết hợp sợi vải bọc làm cốt; dạng màng phân chia và dạng liên hợp.
- Phần tử đàn hồi là thủy khí có loại kháng áp và không kháng áp.
- Phần tử đàn hồi là cao su có loại làm việc ở chế độ nén và làm việc ở chế độ
xoắn.
1.2.2.3. Phân loại hệ thống treo theo phương pháp dập tắt dao động
- Dập tắt dao động nhờ các giảm chấn thủy lực gồm giảm chấn dạng đòn và dạng
ống.
- Dập tắt dao động nhờ ma sát cơ học ở trong phần tử đàn hồi và trong phần tử
hướng.
1.2.3. Yêu cầu
- Độ võng tĩnh f t (sinh ra dưới tác dụng của tải trọng tĩnh) phải nằm trong giới hạn đủ
đảm bảo tần số dao động thích hợp cần thiết.
- Độ võng động f d (sinh ra khi ô tô chuyển động) phải đủ đảm bảo vận tốc chuyển
động của ô tô trên đường xấu nằm trong giới hạn cho phép, ở giới hạn này khơng có sự
va đập lên bộ phận hạn chế
- Động học của các bánh xe dẫn hướng vẫn giữ đúng khi các bánh xe dẫn hướng dịch
chuyển trong mặt phẳng thẳng đứng (nghĩa là chiều rộng cơ sở và các góc đặt trụ đứng

của bánh xe dẫn hướng không đổi).
Sinh biên thực hiện:

7


Đồ án tốt nghiệp
- Có hệ số cản thích hợp để dập tắt nhanh dao động của vỏ và bánh xe.
- Đảm bảo sự tương ứng giữa động học của bánh xe với động học của dẫn động lái,
dẫn động phanh.
- Giảm tải trọng động khi ô tô qua đường gồ ghề.
- Phải đảm bảo an toàn, dễ sửa chữa, thay thế và giá thành hợp lý. Ngồi ra có thể chế
tạo được với trình độ cơng nghệ sản xuất trong nước.
1.2.4. Điều kiện làm việc
- Làm việc trong điều kiện luôn chịu tải trọng tác dụng từ khối lượng được treo lên hệ
thống.
- Chịu tác dụng của các phản lực từ mặt đường tác dụng ngược lên.
- Các bộ phận trong hệ thống làm việc trong điều kiện bị biến dạng, va đập và dịch
chuyển tương đối.
1.3. Các bộ phận chính của hệ thống treo
1.3.1. Bộ phận đàn hồi
- Chức năng: là bộ phận nối mềm 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.
Các bộ phận đàn hồi thường được sử dụng:
*Nhíp :
- Nhíp được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước
chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính được uốn lại
thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe. Giữa bộ nhíp có các lỗ dùng để bắt bulơng

siết các lá nhíp lại với nhau. Quang nhíp dùng để giữ cho các lá nhíp khơng bị sơ lệch về
hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc. Khi dịch
chuyển tương đối theo chiều dọc, giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực ma sát này dùng để
dập tắt dao động theo phương thẳng đứng của ôtô. Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ
chịu kéo, cịn mặt dưới sẽ chịu nén.

Sinh biên thực hiện:

8


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2. Bộ phận đàn hồi
1. Bộ phận đàn hồi nhíp lá
2. Bộ phận đàn hồi lị xo trụ
3. Bộ phận đàn hồi thanh xoắn.
*Lò xo:
-Lò xo chỉ có chức năng là một cơ cấu đàn hồi khi bộ phận chịu lực theo phương
thẳng đứng. Còn các chức năng khác của hệ thống treo sẽ do bộ phận khác đảm nhiêm.
Lò xo chủ yếu được sử dụng trong hệ thống treo độc lập, nó có thể đặt ở đòn trên hay đòn
dưới của bộ phận dẫn hướng.
* Thanh xoắn:
-Thanh xoắn giống như lò xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khi
chịu lực tác dụng theo phương thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của
hệ thống treo đảm nhận.

Hình1.3. Thanh xoắn
Sinh biên thực hiện:

9


Đồ án tốt nghiệp
Thanh xoắn được chế tạo từ thanh thép dài, có tiết diện trịn, đàn hồi theo chiều
xoắn vặn. Một đầu của thanh xoắn được gắn cứng vào khung xe, đầu còn lại gắn vào một
tay đòn
Hiện nay bộ phận đàn hồi được làm có xu hướng “mềm mại” hơn nhằm tạo điều
kiện cho bánh xe lăn “êm” trên mặt đường.
Hiện nay người ta dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng trong
một giới hạn rộng. Khi xe chạy ít tải, độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, khi tăng tải thì độ
cứng cần phải có giá trị lớn. Chính vì vậy mà cần phải có thêm các bộ phận đàn hồi phụ
như : Nhíp phụ,vấu tỳ bằng cao su biến dạng, đặc biệt là các bộ phận đàn hồi có khả năng
thay đổi tự động độ cứng theo tải trọng kết hợp với các bộ phận thay đổi chiều cao trọng
tâm của xe.
1.3.2. Bộ phận dẫn hướng
Cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng ở mỗi vị trí của nó so với khung
vỏ, bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ. Bộ phận dẫn hướng phải thực
hiện tốt chức năng này. Trên mỗi hệ thống treo thì bộ phận dẫn hướng có cấu tạo khác
nhau. Quan hệ của bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng
được gọi là quan hệ động học.
Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí được gọi là quan hệ động lực học của hệ treo.
Trong mối quan hệ động học các thơng số chính được xem xét là : sự dịch chuyển
(chuyển vị) của các bánh xe trong khơng gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổi theo
phương thẳng đứng (z).Mối quan hệ động lực học được biểu thị qua khả năng truyền các
lực và các mô men khi bánh xe ở các vị trí khác nhau.
1.3.3. Bộ phận giảm chấn
Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ
phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại
giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi

xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên
khung.
Trên xe ôtô giảm chấn được sử dụng với mục đích sau:
- Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên nền đường không
bằng phẳng nhằm bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện nghi cho người sử dụng .
Sinh biên thực hiện:

10


Đồ án tốt nghiệp
- Đảm bảo dao động của phần không treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm
làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường.
-Nâng cao các tính chất chuyển động của xe như khả năng tăng tốc ,
khả năng an toàn khi chuyển động
1.3.4. Thanh ổn định

Hình1.4. Thanh ổn định
Trên xe con thanh ổn định hầu như đều có. Trong trường hợp xe chạy trên nền
đường khơng bằng phẳng hoặc quay vịng, dưới tác dụng của lực li tâm phản lực thẳng
đứng của 2 bánh xe trên một cầu thay đổi sẽ làm cho tăng độ nghiêng thùng xe và làm
giảm khả năng truyền lực dọc, lực bên của bánh xe với mặt đường. Thanh ổn định có tác
dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải
trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. Cấu tạo chung của nó có dạng
chữ U. Các đầu chữ U nối với bánh xe còn thân nối với vỏ nhờ các ổ đỡ cao su.
1.3.5. Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình
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.
1.3.6. Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe

Hệ thống treo đảm nhận mối liên kết giữa bánh xe và thùng vỏ, do vậy trên hệ
thống treo có thêm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe. Các cơ cấu
này rất đa dạng nên ở mỗi loại xe lại có cách bố trí khác nhau, các loại khác nhau.

Sinh biên thực hiện:

11


Đồ án tốt nghiệp
1.4. Các hệ thống treo thông dụng
1.4.1.Hệ thống treo phụ thuộc
Nguyên lý hoạt động
- Hai bánh xe trái và phải được nối nhau bằng một dầm cứng nên khi dịch chuyển
một bánh xe trong mặt phẳng ngang thì bánh xe cịn lại cũng dịch chuyển. Do đó hệ
thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo đúng hồn toàn động học của bánh xe dẫn
hướng.
- Hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng trong hệ thống treo cầu sau của ô tô
du lịch và ở tất cả các cầu của ô tô tải, ô tô khách loại lớn.
Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá

Hình 1.5. Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu khơng chủ động.
Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ
Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là lị xo trụ có thể được bố trí ở cầu bị
động hoặc ở cầu chủ động

Hình 1.6. Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lò xo trụ.
a) ở cầu trước.

B) ở cầu sau.

Sinh biên thực hiện:

12


Đồ án tốt nghiệp
1.4.2. Hệ thống treo độc lập
Nguyên lý hoạt động
- 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 khơng chịu
ảnh hưởng đó.
- Hệ thống treo độc lập thường được sử dụng ở cầu trước ơ tơ du lịch, hiện nay có một
số loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cả các cầu.
Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lị xo, địn treo dọc

Hình 1.7 - Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là lò xo với đòn treo dọc.
1- Khung xe; 2- Phần tử đàn hồi lò xo; 3- Giảm chấn ống thuỷ lực; 4- Bánh xe; 5- Đòn
treo dọc; 6- Khớp bản lề.
Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, hai đòn ngang
Sơ đồ của hệ thống treo độc lập hai địn ngang có chiều dài bằng nhau gọi là hệ thống
treo có cơ cấu hướng Hình bình hành.
Sơ đồ của hệ thống treo độc lập hai đòn ngang có chiều dài khơng bằng nhau gọi là hệ
thống treo có cơ cấu hướng Hình thang.

Hình 1.8 - a) Hệ thống treo độc lập hai địn ngang Hình bình hành
b) Hệ thống treo độc lập hai địn ngang Hình than
Sinh biên thực hiện:

13

Đồ án tốt nghiệp
Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn

Hình 1.9 - Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn
Hệ thống treo loại khí
Phần tử đàn hồi khí được sử dụng hiều trong các ơ tơ có trọng lượng phần được treo
lớn và thay đổi nhiều
Hệ thống treo loại thăng bằng
Được sử dụng cho các loại ơ tơ ba cầu (có cầu thứ hai và thứ ba gần nhau), ô tô bốn
cầu và nhiều rơmooc.
1.4.3. Hệ thống treo điều khiển bằng điện tử trên ơtơ ( TEMS - Toyota electronically
Modulated system)

Hình 1.10. Hệ thống treo điều khiển điện tử
Sinh biên thực hiện:

14


Đồ án tốt nghiệp

Với hệ thống này, người lái xe có thể dùng cơng tắc để lựa chọn một trong hai chế
độ của giảm chấn: Bình thường hay thể thao. Lực giảm chấn sau đó được tự động điều
chỉnh đến một trong ba chế độ( mềm, trung bình, cứng ) nhờ vào ECU ( bộ điều khiển
điện tử ), dựa trên chế độ mà người điều khiển đã chọn và điều kiện lái xe. Nó làm tăng
tính êm dịu và cải thiện tính ổn định lái.
Để thực hiện chức năng đó ngồi bộ phận điều khiển điện tử ECU cịn có bộ phận
chấp hành đặt ở đỉnh mỗi xylanh khí.

+ Bộ phận chấp hành dẫn động van quay của giảm chấn để thay đổi lực của giảm chấn.
+ Bộ phận chấp hành được dẫn động bằng điện từ nên nó có thể đáp ứng một cách chính
xác với điều kiện hoạt động thay đổi liên tục. Nam châm điện từ gồm 4 lõi starto và 2 cặp
cuộn dây starto. Dòng điện qua mỗi cặp cuộn dây starto làm quay nam châm vĩnh cửu
được gắn với cần điều khiển của giảm chấn.
ECU thay đổi cực của các lõi starto từ N sang S hay ngược lại, hay ở trạng thái
không phân cực. Nam châm vĩnh cửu quay bởi sức hút của lực điện từ do các cuộn dây
starto tạo ra.
Bốn bộ chấp hành gắn ở bốn giảm chấn và được nối song song với nhau và cả bốn
bộ đều hoạt động đồng thời. Nam châm điện được ECU kích thích trong khoảng 0.15
giây mỗi lần.
Giảm chấn trong hệ thống treo điện tử khác với kiểu thông thường ở chỗ lực giảm
chấn có thể điều chỉ bằng các mở hay đóng các lỗ tiết lưu phụ.
-

Điều khiển chống chúi đuôi xe.

Khả năng hạn chế sự chúi đuôi xe khi khởi hành hoặc tăng tốc đột ngột. ECU phát ra
tín hiệu điều khiển đặt bộ chấp hành ở vị trí cứng dưới các điều kiện sau:
+ ECU nhận they rằng tốc độ của xe nhỏ hơn 20km/h.
+ ECU nhận được tín hiệu từ cảm biến vị trí bướm ga rằng bướm ga đã mở
rộng hay mở đột ngột.
Khoảng 3 giây sau khi điều này xảy ra hay sau khi tốc độ đạt đến 50km/h chức năng
chống chúi đầu khơng cịn tác dụng nữa.
Điều khiển chống nghiêng ngang
Khả năng hạn chế sự nghiêng nganh của thân xe khi quay vòng hay chuyển động
trên đường chữ S.
Sinh biên thực hiện:

15

Đồ án tốt nghiệp
Các tín hiệu về tốc độ và góc đánh lái được gửi tới ECU, cho phép ECU xác định được
tốc độ và góc đánh lái. ECU sử lý thơng tin và phát tín hiệu điều khiển tới bộ chấp hành,
điều khiển tăng cứng của giảm chấn do đó hạn chế được sự nghiêng ngang của thân xe.
Chức năng chống nghiêng ngang sẽ mất tác dụng sau 2 giây do giảm chấn được trở về
chế độ làm việc ban đầu. Tuy nhiên thời gian điều khiển vẫn kéo dài nếu vô lăng được
điều khiển theo kiểu zic- zăc hay vơ lăng được xoay hơn nữa trong q trình quay vòng
khi lực giảm chấn đã được đặt sẵn ở chế độ cứng.
Điều khiển chống chúi đầu xe khi phanh
Khi ECU phát hiện tốc độ lớn hơn hay bằng 60km/h và nếu nhận được tín hiệu từ hệ
thống phanh đang hoạt động từ công tắc đèn phanh, ECU sẽ phát tín hiệu điều khiển bộ
chấp hành đặt ở vị trí cứng vì vậy mà hạn chế hiện tượng chúi đầu xe.
Điều khiển chống chúi đầu xe sẽ mất tác dụng sau 2 giây khi công tắc đèn phanh
tắt.
Điều khiển ở tốc độ cao
Tính năng này giúp cải thiện khả năng ổn định lái ở tốc độ cao.
+Khi ECU nhận biết rằng tốc độ xe lớn hơn hoặc bằng 120 km/h, ECU sẽ phát tín
hiệu điều khiển bộ phận chấp hành từ vị trí mềm sang vị trí trung bình. Vì vậy cải thiện
được khả năng lái ổn định ở tốc độ cao.
+Điều khiển tốc độ cao sẽ kết thúc khi tốc độ xe giảm xuống dưới 100 km/h .
+Chống chúi đuôi xe khi chuyển số ( xe hộp số tự động )
Khi ECU phát hiện tốc độ xe nhỏ hơn 10 km/h và nó cũng đồng thời phát hiện cấn
số đang ở vị trí “N” hay “P” , ECU sẽ phát tín hiệu điều khiển bộ chấp hành ở chế độ
cứng. Vì vậy hạn chế chúi đI xe khi khởi hành.
Điều khiển chống chúi đuôi xe sẽ chấm dứt khoảng 5 giây sau khi cần số chuyển từ vị trí
“N” hay “P” sang vị trí khác hay sau khi xe đạt tốc độ lớn hơn 15km/h

Sinh biên thực hiện:

16


Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2
TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE TẢI SUZUKI CARRY TRUCK
2.1. Phân tích các phương án bố trí hệ thống treo:
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Nguyên lý hoạt động
Hai bánh xe trái và phải được nối nhau bằng một dầm cứng nên khi dịch chuyển
một bánh xe trong mặt phẳng ngang thì bánh xe cịn lại cũng dịch chuyển. Do đó hệ
thống treo phụ thuộc khơng thể đảm bảo đúng hồn tồn động học của bánh xe dẫn
hướng.
Hệ thống treo phụ thuộc thường được sử dụng trong hệ thống treo cầu sau của ôtô
du lịch và ở tất cả các cầu của otô tải, ôtô khách loại lớn.
Ưu điểm
+ Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe được cố định do vậy không xảy ra mòn
lốp nhanh như ở hệ thống treo độc lập
+ Khi ơtơ quay vịng chỉ có thùng xe nghiêng cịn cầu xe vẫn thăng bằng, do đó lốp ít
mịn.
+ Khi chịu lực bên (lực ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng, vì
vậy hạn chế hiện tượng trượt bên bánh xe.
+ Kết cấu đơn giản,rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm vụ dẫn
hướng.
+ Số khớp quay ít và khơng càn phải bơi trơn khớp quay.
+ Dễ chế tạo, dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành rẻ.
Nhược điểm
+ Khi nâng một bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi, phát sinh lực ngang làm
tính chất bám đường của otơ kém đi và ôtô dễ 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 dao động nguy
hiểm ở bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động.
+ Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng của hai bánh xe
sẽ thay đổi khi một bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh mômen do hiệu ứng
Sinh biên thực hiện:

17


Đồ án tốt nghiệp
con quay, ảnh hưởng đến các dịch chuyển góc của các cầu và các bánh xe dẫn hướng
quanh trục quay.
+ Khó bố trí các cụm của ơtơ nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằng trước.
Một số hệ thống treo phụ thuộc đang dùng phổ biến cho ơtơ :
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá.
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ.
2.1.2. Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá
Ưu điểm
+ Nhíp vừa là cơ cấu đàn hồi, vừa là cơ cấu dẫn hướng và một phần làm nhiệm vụ
giảm chấn nghĩa là thự hiện toàn bộ chức năng của hệ thống treo.
Do đó kết cấu hệ thống treo sẽ đơn giản.
+ Với chức năng là bộ phận dẫn hướng, nhíp có thể truyền được lực dọc (lực kéo hoặc
lực phanh) 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 mơmen từ bánh xe lên khung.Đó là
mơmen kéo hoặc mơmen phanh.
Khuyết điểm
+ Trọng lượng nhíp nặng hơn tất cả các bộ phận đàn hồi khác, nhíp kể cả giảm chấn

chiếm từ 5,5%-8% trọng lượng bản thân ôtô.
+ Thời hạn phục vụ ngắn do các ứng suất ban đầu, do trạng thái ứng suất phức tạp, do
lực động và lặp lại nhiều lần .
+ 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.

Hình 2.1. Hệ thống treo loại nhíp lá ở cầu khơng chủ động.
Sinh biên thực hiện:

18


Đồ án tốt nghiệp
2.1.3. Hệ thống treo phụ thuộc phần tử đàn hồi là lò xo trụ
Hệ thống treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là lị xo trụ có thể được bố trí ở cầu bị
động hoặc ở cầu chủ động.

Hình 2.2. Hệ thống treo phụ thuộc kiểu lò xo trụ.
a) ở cầu trước.

B) ở cầu sau.

Ưu điểm
+ Nếu có cùng độ cứng và độ bền thì lị xo trụ có trọng lượng nhẹ hơn nhíp.
+ Lị xo trụ có tuổi thọ lớn hơn nhíp, khi làm việc giữa các vành lị xo khơng có ma sát
như giữa các lá nhíp, khơng phải bảo dưỡng và chăm sóc như chăm sóc nhíp.
Khuyết điểm
+ Lị xo trụ chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn nhiệm vụ dẫn hướng và giảm chấn phải do
các bộ phận khác đảm nhiệm, do đó kết cấu phức tạp.
2.1.4. Hệ thống treo độc lập

Nguyên lý hoạt động
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 khơng chịu ảnh
hưởng đó.
Hệ thống treo độc lập thường được sử dụng ở cầu trước ôtô du lịch, hiện nay có một
số loại ô tô sử dụng hệ thống treo độc lập cho tất cả các cầu.
a. Ưu điểm
Sinh biên thực hiện:

19


Đồ án tốt nghiệp
+ Khi dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe kia vẫn đứng nguyên,
do đó động học bánh xe dẫn hướng được giữ đúng.
+ khả năng quay vịng của xe tốt hơn, vì khi quay vòng đảm bảo được vận tốc quay của
hai bánh xe trái và phải không bị ràng buộc nhiều như ở hệ thống treo phụ thuộc.
+ Khối lượng không được treo của hệ thống nhỏ hơn so với hệ thống treo phụ thuộc.
Do đó tăng trọng lượng bám, tăng độ êm dịu của ôtô.
+ Đảm bảo khi dịch chuyển, các bánh xe khơng làm thay đổi các góc đặt bánh xe và
chiều rộng cơ sở, do đó làm triệt tiêu hoàn toàn sự lắc của bánh xe đối với trụ đứng, dẫn
đến không phát sinh mômen hiệu ứng con quay khi các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng.
b. Nhược điểm
+ Kết cấu phức tạp gồm nhiều chi tiết.
+ Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe khơng cố định do vậy xảy ra tình trạng
mịn lốp nhanh.
+ Khi chịu lực bên (ly tâm, đường nghiêng, gió bên) hai bánh xe khơng liên kết cứng,
vì vậy xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe.
Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ơtơ
+ Hệ treo địn dọc.

+ Hệ treo trên 2 đòn ngang.
+ Hệ treo Macpherson.
+ Hệ treo đòn chéo.
+ Hệ treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn.
2.1.5. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, địn treo dọc

Hình 2.3 - Hệ thống treo độc lập với phần tử đàn hồi là lò xo với đòn treo dọc.
1- Khung xe; 2- Phần tử đàn hồi lò xo; 3- Giảm chấn ống thuỷ lực; 4- Bánh xe; 5- Đòn
treo dọc; 6- Khớp bản lề.
Sinh biên thực hiện:

20