He thong xe du lich

Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ

Lời nói đầu
Trong đời sèng kinh tÕ x· héi hiƯn nay, nhu cÇu vỊ chuyên chở hàng hoá và
hành khách là rất lớn. Có rất nhiều phơng tiện giao thông cùng tham gia giải
quyết vấn đề này, một trong những phơng tiện không thể thiếu đợc đó là ÔTô. ở
Việt Nam những năm gần đây số lợng ôtô lu thông càng lớn, chủng loại càng
phong phú và đa dạng : xe tải, xe khách, xe con
Chính vì vậy mà đòi hỏi chúng ta - những kĩ s ôtô trong tơng lai phải
nhanh chóng nắm bắt đợc những công nghệ về sản xuất ôtô để từ đó cải tiến chất
lợng của từng bộ phận của xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ng ời, và tiến tới nội địa hoá và đẩy mạnh nền công nghiệp ôtô của đất nớc cũng nh
giải quyết vấn đề việc làm cho ngời lao động.
Trên «t«, HƯ thèng treo cã vai trß hÕt søc quan trọng, nó quyết định đến ổn
định chuyển động của bánh xe trên đờng. Đối với xe con thì vấn đề này càng
quan trọng hơn, vì xe con chạy ở vận tốc cao hơn nên đòi hỏi về ổn định chuyển
động cao và đặc biệt là đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngời đó là sự tiện
nghi và thoải mái khi vận hành xe.
Đề tài thiết kế mà em đợc giao là: Thiết kế hệ thống treo cho xe con du
lịch . Trên cơ sở phân tích những u nhợc điểm của từng loại hệ treo và yêu cầu
bố trí cụ thể trên xe ,ta sẽ tính toán thiết kế hệ treo trớc là hệ treo hai ®ßn ngang.

1


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí

PHÇn I
Tỉng quan vỊ hÖ thèng treo

2

Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
I. Công dụng, yêu cầu, phân loại hệ thống treo
I.1: Công dụng, yêu cầu của hệ thống treo
Khái niệm hệ thống treo ở đây đợc hiểu là hệ thống liên kết giữa bánh xe
và khung xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi nó có
chức năng chính sau đây:
-Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tơng đối theo phơng
thẳng đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động êm dịu hạn chế
tới mức có thể chấp nhận đợc những chuyển động không muốn có khác của bánh
xe (nh lắc ngang, lắc dọc)
-Truyền lực và mô men giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng
(tải trọng, phản lực) lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực kéo với
khung, vỏ) lực bên (lực li tâm, lực gió bên, phản lực bên ) mô men chủ động mô
men phanh.
Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải
mềm nhng cũng phải đủ khả năng để truyền lực. Quan hệ này đợc thể hiện ở các
yêu cầu chính sau đây :
a)Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật
của xe (xe chạy trên đờng tốt hay xe chạy trên các loại đờng khác nhau).
b)Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
c) Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mÃn mục đích chính của
hệ thống treo là làm mềm theo phơng thẳng đứng nhng không phá hỏng các quan
hệ động học và động lực học của chuyển động bánh xe.
d)Không gây nên tải trọng tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
e) Có độ bền cao
f) Có độ tin cậy lớn, không gặp h hỏng bất thờng.
Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau :
-Giá thành thấp và độ phức tạp của hệ thống treo không quá lớn.
-Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt

-Đảm bảo tính ổn định và tính ®iỊu khiĨn chun ®éng cđa « t« ë tèc ®é
cao, ô tô điều khiển nhẹ nhàng.
I.1.2. Các bộ phận chính cđa hƯ thèng treo xe con.
HƯ thèng treo xe con gồm các bộ phận chính sau đây :
-Bộ phận đàn hồi : 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 ngời (60-80 lần/ph). Bộ phËn
3


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
đàn hồi có thể bố trí khác nhau trên xe nhng nó cho phép bánh xe có thể dịch
chuyển theo phơng thẳng đứng.
Trên xe con bộ phận đàn hồi thờng gặp là loại :
-Nhíp lá
-Lò xo trụ
-Lò xo côn hoặc lò xo xếp
-Thanh xoắn
-Khí nén
-Thuỷ lực
Hiện nay bộ phận đàn hồi đợc làm có xu hớng mềm mại hơn nhằm tạo
điều kiện cho bánh xe lăn êm trên mặt đờng.
Hiện nay ngời ta dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi ®é cøng
trong mét giíi h¹n réng. Khi xe ch¹y Ýt 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 ®µn håi phơ nh : NhÝp phơ,vÊu tú b»ng 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 träng t©m cđa xe.
-Bé phËn dÉn híng : 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 hớng phải thực hiện tốt chức năng này. Trên mỗi hệ thống treo thì

bộ phận dẫn hớng có cấu tạo kh¸c nhau. Quan hƯ cđa b¸nh xe víi khung xe khi
thay đổi vị trí theo phơng thẳng đứng đợc gọi là quan hệ động học. Khả năng
truyền lực ở mỗi vị trí đợc gọi là quan hệ động lực học của hệ treo. Trong mối
quan hệ động học các thông số chính đợc xem xét là : sự dịch chuyển (chuyển vị)
của các bánh xe trong không gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổi theo phơng
thẳng đứng (z).Mối quan hệ động lực học đợc biểu thị qua khả năng truyền các
lực và các mô men khi bánh xe ở các vị trí khác nhau.
-Bộ phận giảm chấn : Đây là bộ phận hấp thụ năng lợng dao động cơ học
giữa bánh xe và thân xe. Bộ phận giảm chấn có ảnh hởng 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.
-Thanh ổn định : Trên xe con thanh ổn định hầu nh đều có. Trong trờng
hợp xe chạy trên nền đờng không bằng phẳng hoặc quay vòng, dới tác dụng của
4


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
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 đờng. 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.
-Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình : Trên xe con các vấu
cao su thờng đợc 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.
-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.
I.1.3. Phân loại hệ thống treo
Hiện nay ở trªn xe con hƯ thèng treo bao gåm 2 nhãm chính:
Hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống treo độc lập.

a)

b)

Hình 1.1 : Sơ đồ hệ treo
1.Thùng xe- 2. Bộ phận đàn hồi 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 3. Bộ phận giảm chấn 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu4. Dầm cầu
5. Các đòn liªn kÕt cđa hƯ treo
Trong hƯ thèng treo phơ thc (hình 1.1.a) các bánh xe đợc đặt trên dầm
cầu liền, bộ phận giảm chấn và đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền. Qua
cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc, sự dịch chuyển của một bánh xe theo phơng
thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó của bánh xe bên kia.
Trong hệ thống treo độc lập (hình 1.1b) các bánh xe trên một dầm cầu dao
động độc lập với nhau. Các bánh xe độc lập dịch chuyển tơng đối với khung vỏ.

5


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
Trong thùc tÕ chun ®éng cđa xe ®iỊu nµy chØ ®óng khi chóng ta coi thùng hoặc
vỏ xe đứng yên.
Đối với hệ treo độc lập, căn cứ vào đặc tính động học và đặc điểm kết cấu
ngời ta thờng chia làm các loại sau đây :
- Treo hai đòn ngang

- Treo Mc. Pherson
- Treo đòn dọc
- Treo đòn dọc có thanh ngang liên kết
- Treo đòn chéo.
1.1.3.1. Hệ thống treo phụ thuộc
Đặc trng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu
cứng. Trong trờng hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định hình,
còn trờng hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của
hệ thống truyền lực.
Đối với hệ treo này thì bộ phận đàn hồi có thể là nhíp lá hoặc lò xo xoắn
ốc, bộ phận dập tắt dao động là giảm chấn. Nếu bộ phận đàn hồi là nhíp lá thì ngời ta sử dụng cả bộ nhíp gồm nhiều là nhíp ghép lại với nhau bằng những quang
nhỏ và đợc bắt chặt với dầm cầu ở giữa nhíp. Hai đầu nhíp đợc uốn tròn lại để một
đầu bắt với thùng hoặc khung xe bằng khớp trụ còn đầu kia bắt với thùng hoặc
khung xe bằng quang treo để cho cho nhíp dễ dàng dao động và đảm bảo có khả
năng truyền lực dọc và ngang.
2

1

3

4
5

6

Hình 1.2. Treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc
1.Dầm cầu 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 2.Lò xo xoắn ốc 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 3. Giảm chấn 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 4.Đòn dọc dới
6

Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
5.Đòn dọc trên 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 6. Thanh giằng Panhala
Nếu nh bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn phải dùng thêm hai đòn dọc dới và
một hoặc hai đòn dọc trên. Đòn dọc dới đợc nối với cầu, đòn dọc trên đợc nối với
khớp trụ (hình 1.2). Để đảm bảo truyền đợc lực ngang và ổn định vị trí thùng xe
so với cầu ngời ta cũng phải dùng thêm đòn Panhada.
Lò xo xoắn ốc trong trờng hợp này có thể đặt trên đòn dọc hoặc đặt ngay
trên cầu. Giảm chấn thờng đợc đặt trong lòng lò xo xoắn ốc để chiếm ít không
gian.
*Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc có những u nhợc điểm.
a)Nhợc điểm.
-Khối lợng phần liên kết bánh xe (phần không đợc treo) lớn, đặc biệt là ở
cầu chủ động. Khi xe chạy trên đờng không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ
gây nên và đập mạnh giữa phần không treo và phần treo làm giảm độ êm dịu
chuyển động. Mặt khác bánh xe va đập mạnh trên nền đờng sẽ làm xấu sự tiếp
xúc của bánh xe với đờng.
-Khoảng không gian phía dới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có
thể thay đổi vị trí, do vậy chỉ có thể lựa chọn là chiều cao trọng tâm lớn hoặc là
giảm bớt thể tích chứa hàng hoá sau xe.
4

2

Hình 1.3. Sự thay đổi vị trí bánh xe và của xe khi xe trèo lên mô đất
-Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tợng xuất hiện
chuyển vị phụ khi xe chuyển động.
b. Ưu điểm :
-Trong quá trình chuyển động vết bánh xe đợc cố định do vậy không xảy ra
hiện tợng mòn lốp nhanh nh hƯ thèng treo ®éc lËp.

7


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
-Khi chịu lực bên (lực li tâm, lực gió bên, đờng nghiêng). 2 bánh xe liên kết
cứng bởi vậy hạn chế hiện tợng trợt bên bánh xe.
-Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa.
-Giá thành thấp
*Hệ thống treo phụ thuộc trên xe con có thể gặp các dạng sau đây :
-Treo phụ thuộc có bộ phận đàn hồi nhíp lá.
-Treo phụ thuộc có lò xo xoắn ốc và nhiều đòn liên kết (treo nhiều khâu).
-Treo phụ thuộc có cấu trúc dạng đòn dọc.
c.Vấn đề sử dụng hệ thống treo phụ thuộc.
Do yêu cầu của thực tế và do trình độ phát triển của kỹ thuật thì tốc độ của
ô tô ngày càng đợc nâng cao. Khi tốc độ ô tô ngày càng cao thì yêu cầu về kỹ
thuật của ô tô ngày càng khắt khe : trọng tâm của ô tô cần phải đợc hạ thấp. Vấn
đề ổn định lái phải tốt, trọng lợng phần không đợc treo nhỏ để tăng sự êm dịu khi
chuyển động. Vì lí do nh vậy mà hệ thống treo phụ thuộc không đợc sử dụng trên
xe có vận tốc cao, có chăng chỉ đợc sử dụng ở những xe có tốc độ trung bình trở
xuống và những xe có tính năng việt dà cao.
1.1.3.2. Hệ thống treo độc lập.
*Đặc điểm :
-Hai bánh xe không lắp trên một dầm cứng mà là lắp trên loại cầu rời, sự
chuyển dịch của 2 bánh xe không phụ thuộc vào nhau (nếu nh coi thùng xe đứng
yên).
-Mỗi bên bánh xe đợc liên kết bởi các đòn ngang nh vậy sẽ làm cho khối lợng phần không đợc treo nhỏ nh vậy mô men quán tính nhỏ do đó xe chuyển
động êm dịu.
-Hệ treo này không cần dầm ngang nên khoảng không gian cho nó dịch
chuyển chủ yếu là khoảng không gian 2 bên sờn xe nh vậy sẽ hạ thấp đợc trọng

tâm của xe và sẽ nâng cao ®ỵc vËn tèc cđa xe.
Trong hƯ thèng treo ®éc lËp còn đợc phân ra các loại sau :
a.Dạng treo 2 đòn ngang
b.Dạng treo M.Pherson
c. Dạng treo kiểu đòn dọc
d.Dạng treo kiểu đòn1 dọc có thanh ngang liên kết.
c) Dạng treo đòn chéo
2
3
Đặc điểm kết cấu của các dạng treo :
4
5
8

6


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ treo 2 đòn ngang
1.Bánh xe 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 2. Giảm chấn 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 3. Lò so 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 4.Đòn trên
5.Đòn dới - 6. Đòn đứng
a) Dạng treo 2 đòn ngang.
*Đặc điểm :
Hệ treo trên 2 đòn ngang (hình 1.4) đợc sử dụng nhiều trong các giai đoạn
trớc đây nhng hiện nay hệ treo này đang có xu hớng ít dần do kết cấu phức tạp,
chiếm khoảng không gian quá lớn.
Cấu tạo của hệ treo 2 đòn ngang bao gồm 1 đòn ngang trên, một đòn ngang
dới. Các đầu trong đợc liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ. Các đầu ngoài đợc
liên kết bằng khớp cầu với đòn đứng. Đòn đứng đợc nối cứng với trục bánh xe. Bộ

phận đàn hồi có thể nối giữa khung với đòn trên hoặc đòn dới. Giảm chấn cũng
đặt giữa khung với đòn trên hoặc đòn dới. Hai bên bánh xe đếu dùng hệ treo này
và đợc đặt đối xứng qua mặt phẳng dọc giữa xe.
*Phần tử đàn hồi trên hệ treo 2 đòn ngang.
+ Nhíp.
Trên xe Fiat nhíp đợc đặt nằm ngang, 2 đầu nhíp đóng vai trò nh đòn nhng
đợc bắt chặt vào khung vỏ tại 2 điểm ở khoảng giữa nhíp nh vậy nhíp sẽ có độ
cứng nhỏ do đó xe sẽ chuyển động êm dịu.
Trên xe Autobiantri nhíp có thể thay thế cho đòn ngang trên của hệ thống
treo. Ưu điểm của kiểu treo này là không cần thanh ổn định, đơn giản rẻ tiền nhng lại có nhợc điểm là thùng xe ở trên cao nên chiều cao trọng tâm xe sẽ lớn ảnh
hởng đến tốc độ và sự ổn định khi xe chuyển động.
+ Lò xo :
Lò xo xoắn ốc (hình 1.5)
-Ưu điểm :
9


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
-Có khối lợng nhỏ
-Lắp ráp đơn giản.
Hình 1.5. Một số dạng lò so đặc biệt
-Chiếm ít không gian của xe.
-Không chịu ảnh hởng do ma sát nên không phải chăm sóc.
-Nhợc điểm :
-Lò xo xoắc ốc không có khả năng dẫn hớng
-It có khả năng dập tắt dao động
Lò xo trụ :
-Ưu điểm :
-Dùng ở xe du lịch có hệ thống treo độc lập, lò xo trụ có nhiệm vụ là bộ
phận đàn hồi. Lò xo trụ đợc chế tạo từ thép có tiết diện vuông hoặc tròn.

-Nếu cùng độ cứng và độ bền với nhíp thì lò xo trụ có khối lợng nhỏ hơn
nhíp và tuổi thọ cao hơn nhíp.
-Khi làm việc ở giữa các vòng lò xo không có ma sát nh nhíp.
-Kết cấu rất gọn gàng nhất là khi đợc bố trí lồng vào giảm chấn.
-Nhợc điểm :
-Do lò xo chỉ làm nhiệm vụ đàn hồi còn bộ phận dẫn hớng và giảm chấn
do các bộ phận khác đảm nhận nên hƯ thèng treo víi lß xo trơ cã kÕt cÊu phức tạp
hơn vì còn phải làm thêm hệ thống đòn dẫn hớng để dẫn hớng cho bánh xe và
truyền lực đẩy.
*Thanh xoắn
Trên một số ô tô để dành chỗ cho việc lắp bán trục cầu chủ động ngời ta
dùng thanh xoắn thờng đợc gây tải trớc ( ứng suất d) do đó nó chỉ thích hợp cho
một chiều làm việc. Trên các thanh xoắn ở 2 phía đều phải đáng dấu để tránh
nhầm lẫn khi lắp ráp .
Sử dụng thanh xoắn có u điểm:
-Trọng lợng nhỏ.
-Chiếm ít không gian, ít phải chăm sóc.
-Đơn giản, gọn, dễ chế tạo.
-Có thể bố trí để điều chỉnh chiều cao thân xe.
Trên xe con bộ phận đàn hồi thanh xoắn đợc sử dụng phổ biến chỉ sau lò xo
xoắn ốc.
10


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
b) Dạng treo Mc.Pherson:
*Đặc điểm:
Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 đòn ngang nếu

A

Hình I.6 Sơ đồ cấu tạo hệ Mc.Pherson
1.Giảm chấn đồng thời là trụ đứng - 2. Đòn ngang dới 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 3. Bánh xe
4. Lò xo 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 5. Trục giảm trấn. P.tâm quay bánh xe 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu S. Tâm quay tức thời theo
mặt phẳng ngang của thùng xe.
nh ta coi đòn ngang trên có chiều dài bằng 0 và đòn ngang dới có chiều dài khác
0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có thể có đợc khoảng không gian phía trong để
bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo (Hình
1.6) bao gồm : một đòn ngang dới, giảm chấn đặt theo phơng thẳng đứng, một
đầu đợc gối ở khớp cầu B. đầu còn lại đợc bắt vào khung xe. Bánh xe đợc nối
cứng với vỏ giảm chấn. Lò xo có thể đợc đặt lồng giữa vỏ giảm chấn và trục
giảm trấn.
Nếu ta so sánh với hệ treo 2 đòn ngang thì hệ treo Mc.Pherson kết cấu ít
chi tiết hơn, không chiếm nhiều khoảng không và có thể giảm nhẹ đợc trọng lợng
kết cấu. Nhng nhợc điểm chủ yếu của hệ treo Mc.Pherson là do giảm chấn vừa
phải làm chức năng của giảm chấn lại vừa làm nhiệm vụ của trụ đứng nên trục
giảm chấn chịu tải lớn nên giảm trấn cần phải có độ cứng vững và độ bền cao
hơn do đó kết cấu của giảm chấn phải có những thay đổi cần thiết.
*Mối quan hƯ ®éng häc cđa hƯ treo Mc.Pherson:
Trong hƯ thèng treo nói chung, và hệ treo của cầu dẫn hớng nói riêng các
góc đặt bánh xe có một ý nghĩa vô cùng quan trọng.Chúng phải đảm bảo cho việc
điều khiển nhẹ nhành, chính xác, không gây lực cản lớn cũng nh làm mòn lốp quá
nhanh.
11


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Trong quá trình chuyển động bánh xe luôn luôn dao động theo phơng thẳng
đứng, sự dao động này kéo theo sự thay đổi góc nghiêng ngang, độ chum trớc của
bánh xe và khoảng cách giữa hai vết bánh xe, đồng thời chúng cũng làm thay đổi

góc nghiêng dọc và nghiêng ngang của trụ xoay dẫn hớng. Các quan hệ giữa các
thông số đó phụ thuộc vào sự chuyển vị của bánh xe theo phơng thẳng đứng đó là
mối quan hệ động học của hệ treo.
Trên hình 1.7 biểu diễn mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson:

Hình 1.7 : Mối quan hệ động học của hệ treo Mc.Pherson
a) Sự thay đổi góc nghiêng ngang của bánh xe và trụ xoay dẫn hớng
b) Sự thay đổi góc nghiêng dọc của trụ, xoay dẫn hớng
c) Sự thay đổi độ chụm trớc của bánh xe
c) Hệ treo đòn dọc :

12


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
Hình 1.8 : Sơ đồ nguyên lý hệ treo hai đòn dọc
1. Khung vỏ 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 2. Lò xo 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 3. Giảm chấn 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 4. Bánh xe
5. Đòn dọc 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 6. Khớp quay

13


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
*Đặc điểm
Hệ treo hai đòn dọc ( Hình 1.8) là hệ treo độc lập mà mỗi bên có một đòn
dọc. Mỗi đầu của đòn dọc đợc gắn cứng với trục quay của bánh xe, một đầu liên
kết với khung vỏ bởi khớp trụ. Lò xo và giảm chấn đặt giữa đòn dọc và khung.
Đòn dọc vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc, và là bộ phận hớng dẫn. Do phải
chịu tải trọng lớn nên nó thờng đợc làm có độ cứng vững tốt.
Khớp quay của đòn dọc thờng là khớp trụ, với hai ổ trợt đặt xa nhau để có

khả năng chịu lực theo các phơng cho hệ treo. Đồng thời đòn dọc đòi hỏi cần phải
có độ cứng vững lớn, nhằm mục đích chịu đợc các lực dọc, lực bên và chịu
mômen phanh lớn.
Do có kết cấu nh vậy, nên hệ treo này chiếm ít không gian và đơn giản về
kết cấu, giá thành hạ. Hệ treo này thờng đợc bố trí cho cầu sau bị động, khi máy
đặt ở phía trớc, cầu trớc là cầu chủ động.
Hệ treo đòn dọc chiếm các khoảng không gian hai bên sờn xe nên có thẻ
tạo điều kiện cho việc hạ thấp trọng tâm xe và có thể nâng cao tốc độ, dành một
phần không gian lớn cho khoang hành lý.
*Các phần đàn hồi của hệ treo hai đòn dọc:
Khi sử dụng đòn dọc làm thanh dẫn hớng và tiếp nhận lực thì bộ phận đàn
hồi và giảm chấm đợc đặt giữa khung vỏ và đòn dọc. Đại đa số các ô tô trong trờng hợp này thờng sử dụng bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn, lò xo có thể đặt ngoài
hoặc lồng vào giảm chấn cho gọn.










a)

Hình 1.9 : Sự thay đổi góc nghiêng trục cầu sau khi thân xe nghiêng
b)
a)Đồ thị quan hệ
b) Miêu tả góc ,
Một số trờng hợp khác ngời ta sử dụng thanh xoắn làm bộ phận đàn hồi.

Thanh xoắn đợc đặt sát sàn xe, một đầu cố định có cơ cấu điều chỉnh dạng bulông
14


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ
hoặc cam lệch tâm ®Ĩ cã thĨ ®iỊu chØnh ®é cao thïng xe, ơ cao su hạn chế hành
trình của hệ treo cũng đợc đặt trên đòn dọc . Trong hệ treo này cũng sử dụng
thanh ổn định nh hệ treo hai đòn ngang. Về phơng diện động học do đặc điểm kết
cấu của hệ treo đòn dọc nên khi bánh xe dịch chuyển theo phơng thẳng đứng thì
không làm thay đổi khoảng cách giữa hai vết bánh xe và các góc đặt bánh xe. Khi
ta tăng tải ở một bên bánh xe và giảm tải ở bên bánh xe kia thì dẫn tới chiều dài
cở hai bên vết bánh xe khác nhau.
Hơn nữa, trong trờng hợp ô tô quay vòng hoặc khi đi trên đờng mấp mô,
nếu hệ treo hai biến dạng không đều nhau thì sinh ra hiện tợng tự xoay cầu xe nh
hệ treo phụ thuộc dầm cầu liền gây nên lƯch trơc cÇu xe. Ta cã thĨ biĨu diƠn quan
hƯ này trên đồ thị quan hệ ( góc nghiêng ngang thân xe) và góc dịch chuyển
của đờng tâm cầu s ( Hình I.9).
d) Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết:
Hệ treo này xuất hiện trên xe con vào những năm 70 cùng với sự hoàn thiện
kết cấu cho các xe có động cơ và cầu trớc chủ động. Theo cấu trúc của nó có thể
phân chia thành loại treo nửa độc lập và treo nửa phụ thuộc. Theo khả năng làm
việc của hệ treo, tuỳ thuộc vào độ cứng vững của đòn liên kết mà có thể xếp là
loại phụ thuộc hay độc lập. ở đây hệ treo đợc phân loại là treo độc lập tức là đòn
liên kết có độ cứng nhỏ hơn nhiều so với độ cứng của dầm cầu phụ thuộc.

4
5
6

1

2

3

Hình 1.10: Sơ đồ nguyên lý hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết
1.Bánh xe; 2. Khớp quay trụ cầu đòn dọc; 3. Đòn dọc; 4. Thùng xe;
5. Lò xo; 6. Giản chấn:
Hệ treo đòn dọc có thanh ngang liên kết ( Hình I.10) có đặc điểm là hai
đòn dọc đợc nối cứng víi nhau bëi mét thanh ngang. Thanh ngang liªn kÕt ®ãng
15


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
vai trß nh mét thanh ổn định nh đối với các hệ treo độc lập khác. Thanh ngang
liên kết có độ cứng chống xoắn vừa nhỏ để tăng khả năng chống lật của xe vừa
có khả năng truyền lực ngang tố. Đòn dọc vừa là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc
vừa là bộ phận hớng nên nó cần thiết có độ cứng vững tốt còn khớp trụ ở đầu đòn
dọc thờng có độ dài vừa đủ để tăng khả năng ổn định ngang của hệ treo.
Hệ treo đòn dọc có thanh liên kết hiện nay cũng dợc dùng rộng rÃi trên một
số ô tô có vận tốc cao vì nó có những u điểm sau:
-Kết cấu của hệ treo khá gọn, khối lợng nhỏ, có thể sản xuất hàng loạt và
khả năng lắp rắp nhanh, chính xác, điều này có lợi cho việc làm giảm giá thành,
đặc biệt đối với hệ treo có bộ phận đàn hồi là thanh xoắn.
-Giảm nhẹ đợc lực tác dụng lên đòn ngang và các khớp quay do có thanh
liên kết nên có thể san bớt lực tác dụng ngang cho cả hai khớp trụ ở hai bên, do
đó mỗi bên khớp trụ sẽ chịu một lực nhỏ hơn, các khớp trụ sẽ có độ bền cao hơn.
-Không gây nên sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết của bánh xe.
-Tuỳ theo vị trí đặt đòn ngang mà ngời ta có thể không cần dùng đến thanh
ổn định của hệ treo độc lập ( đòn ngang đảm nhận chức năng của thanh ổn định).

Bên cạnh những u điểm đó hệ treo này còn tồn tại một số nhợc điểm nh là
đòi hỏi công nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có thể làm quay
trục cầu xe khi xe đi trên đờng vòng ở trạng thái quay vòng thừa.
Cũng giống nh các hệ treo độc lập khác,hệ treo đòn dọc có thanh liên kết
bộ phận đàn hồi của nó có thể là lò xo trụ xoắn. Lò xo đợc đặt giữa khung và đòn
dọc. Để tiết kiệm không gian, lò xo thờng đợc lồng và giảm chấn. Trong trờng
hợp dùng thanh xoắn thì chúng cũng đợc bố trí giống nh đối với các hệ thống treo
độc lập khác nhng mỗi đòn dọc có một thanh xoắn riêng, chúng cho phép điều
chỉnh đợc độ cao của thùng xe.
Về động học của hệ treo này nằm giữa hệ treo đòn dọc và hệ treo phụ
thuộc. Tâm nghiêng của xe có dần cầu liền ở hệ treo phụ thuộc nằm trên mặt
phẳng bệ nhíp ( lò xo) với dầm cầu còn hệ treo có đòn dọc thì nằm ở mặt đờng.
Chính vì vậy tâm nghiêng của hệ treo có đòn liên kết.

16


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ

Hình I.11 ; sơ đồ vị trí tâm quay bánh xe O , tâm nghiêng
cầu xe S của hệ treo có đòn liên kết,
(Hình I.11) nằm giữa hai loại trên ( nằm giữa trục bánh xe với mặt đờng) tại điểm
S. Khi cả hai bánh xe cùng dịch lên, góc nghiêng ngang của bánh xe thay đổi rất
ít. Khi hai bánh xe lệch nhau, góc nghiêng ngang thay đổi đáng kể đồng thời kéo
theo sự thay đổi độ chụm bánh xe.
Đòn ngang liên kết phần lớn có tiét diện hình chứ U nằm ngang ( tiết diện
hở). Khi hai bánh xe dịch chuyển nhng đầu đòn ngang không biến dạng và đóng
vai trò nh thanh ổn định. Nếu đòn ngang dịch về tâm quay của đòn dọc chúng ta
có hệ treo đòn dọc, nếu đòn ngang dịch về bánh xe chúng ta có hệ treo phụ thuộc.
e)Hệ treo đòn chéo:

Hình 1.12: Sơ đồ hệ treo đòn chéo
1.Dầm cầu 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 2. Đòn chéo 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 3. Các đăng
Hệ thống treo trên đòn chéo là cấu trúc mang tính trung gian giữa hệ treo đòn
ngang và hệ treo đòn dọc.Bởi vậy sử dụng hệ treo này cho ta tận dụng đợc u điển
của hai hệ treo trên và khắc phục đợc một số nhợc điểm của chúng. Đặc điểm của
17


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
hƯ treo nµy lµ đòn đỡ bánh xe quay trên đờng trục chéo và tạo nên đòn chéo trên
bánh xe. Trong hệ treo đòn chéo (hình 1.12) chi tiết đàn hồi phần lớn là lò xo
xoắn ốc. Các loại lò xo này có thể là dạng trụ hoặc dạng xếp. Loại lò xo xếp có u
điểm là gọn, hành trình làm việc lớn. Loại lò xo hình trụ thờng đợc lồng vào giảm
chấn nh ®èi víi hƯ treo ®ßn däc ®Ĩ chóng chiÕm Ýt không gian. Ngoài ra đối với
hệ treo này, ngời ta còn hay dùng thêm thanh ổn định để làm tăng sự êm dịu trong
quá trình chuyển động.
So với các hệ treo đà xét ở trên thì hệ treo đòn chéo cho ta u việt hơn ở
chỗ : khi bánh xe dao động theo phơng thẳng đứng thì cũng kéo theo sự thay đổi
khoảng cách giữa hai vết bánh xe, góc nghiêng ngang, nhng sự thay đổi đó nhỏ
hơn các loại đà xét ở trên. Riêng độ chạm trớc cửa bánh xe thì thay đổi không
đáng kể.
f) Hệ thống treo loại khí :
Ngoài các hệ treo đà kể trên thì trong hệ thống treo còn hệ thống treo khí
nén (hình 1.13). Trong bình chứa (1) không khí nén dới áp suất từ (0,5 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 0,8
MN/M2. Khi bình chứa (2) co lại thì có thể tích ở bên trong của bình giảm, áp
suất không khí và độ cứng của hệ thống treo tăng. Khi chØ cã mét b×nh chøa hƯ
thèng treo sÏ rÊt cøng khi có thêm bình chứa phụ (2) thì khi bình chá phụ (1) co
lại áp suất không khí sẽ tăng từ từ và do đó hệ thống treo sẽ mềm hơn. Cần (3) là
bộ điều chỉnh độ cao của vỏ xe, khi cần (3) thay đổi khoảng cách giữa vỏ và bánh

xe thì khí ép từ bình chứa (4) đi vào buồng (1) và bình cha phụ (2) hoặc là đa khí
ép ra khỏi bình chứa (2) và (1) bớt đi.
Vào không khí
T ừ m áy n én k hí

3

G

1
4

G

2

bx

Hình 1.13. Sơ đồ hệ thống treo khí
1.Bình chứa khí nén 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 2. Bình chứa phụ- 3. Bộ điều chỉnh
độ cao của vỏ xe 3. Bộ phận giảm chấn 4. Dầm cầu 4. B×nh chøa khÝ nÐn
18


Ket-noi.com kho tài lii liệu miễn phí
HƯ thèng treo lo¹i khí đợc sử dụng tốt ở các ôtô có trọng lợng phần
đợc thay đổi khá lớn nh ở ôi tô trở khách, ô tô vận tải và đoàn xe. Loại này có thể
tự động thay đổi độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi áp suất không khí
bên trong phần tử đàn hồi. Giảm độ cứng của hệ thống treo sẽ làm cho độ êm dịu
chuyển động tốt hơn. Hệ thống treo khí không có ma sát trong phần tử đàn hồi,

trọng lợng nhỏ và giảm đợc chấn động cũng nh giảm đợc tiếng ồn từ bánh xe
truyền lên buồng lái và hành khách. Nhng hệ thống này có kết cấu phức tạp hơn
vì phải có bộ phận dẫn hớng riêng và trang thiết bị cung cấp khí, bộ điều chỉnh áp
suất v.v.
I.1.4:Bộ phận giảm chấn.
Trên xe ôtô giảm chấn đợc sử dụng với mục đích sau:
- Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên
nền đờng không bằng phẳng nhằm bảo vệ đợc bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện
nghi cho ngời sử dụng .
- Đảm bảo dao động của phần không treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm
làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đờng.
- Nâng cao các tính chất chuyển động của xe nh khả năng tăng tốc ,
khả năng an toàn khi chuyển động.
Hiện nay để dập tắt các dao động của xe khi chuyển động ngời ta dùng giảm
chấn thủy lực . Giảm chấn thuỷ lực sẽ biến cơ năng các dao động thành nhiệt
năng và sự làm việc của nó là nhờ ma sát giữa các chất lỏng và lỗ tiết lu là ma sát
chủ yếu để dập tắt các dao động . Giảm chấn phải đảm bảo dập tắt nhanh các dao
động nếu tần số dao động lớn nhằm mục đích tránh cho thùng xe lắc khi đờng
mấp mô và phải dập tắt chậm các dao động nếu ôtô chạy trên đờng ít mấp mô để
cho ôtô chuyển động êm dịu.
Trên ôtô hiện nay chủ yếu sử dụng là giảm chấn èng thủ lùc cã t¸c dơng
hai chiỊu ë cÊu tróc hai líp .
 Gi¶m chÊn hai líp vá:
Gi¶m chÊn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là một loại giảm chấn quen
thuộc và đợc dùng phổ biến cho «t« tõ tríc ®Õn nay.

19


Ket-noi.com kho ti lii liu min phớ

Hình 1.14:Sơ đồ cấu tạo của giảm chấn hai lớp vỏ có tác dụng hai chiều .
1- Khoang vỏ trong;
2- Phớt làm kín;

3- Bạc dẫn hớng;

4- Vỏ chắn bụi;

5- Đũa đẩy;

6- Piston;
1
7- Van cố định;
8- Vỏ ngoài.




Cấu tạo giảm chấn vỏ hai lớp
(Hình 1.14)
Trong giảm chấn , piston di chuyển trong xy lanh,chia không gian trong thành
buồng A và B . ở đuôi của xy lanh thủ lùc cã mét cơm van bï.Bao ngoµi vỏ
trong là một lớp vỏ ngoài , không gian giữa hai líp vá lµ bng bï thĨ tÝch chÊt
láng vµ liên hệ với B qua các cụm van một chiều (III,IV).
Buồng C đợc gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa,
không gian còn lại chứa không khí có áp suất khí quyển .
Nguyên lý làm việc:
ở hành trình nén (bánh xe tiến lại gần khung xe), lúc đó ta có thể tích buồng B
giảm nên áp suất tăng, chất lỏng qua van (I) và (IV) đi lên khoang A và sang
khoang C ép không khí ở buồng bù lại . Vỏ ngoài của giảm chấn có tác dụng chứa

dầu và thoát nhiệt ra môi trờng không khí xung quanh. Trên nắp của giảm chấn
có phớt che bụi , phớt chắn dầu và các lỗ ngang để bôi trơn cho trục giảm chấn
trong quá trình làm việc.
ở hành trình trả (bánh xe đi xa khung xe). Thể tích buồng B tăng do đó áp
suất giảm , chất lỏng qua van (II,III) vào B, không khí ở buồng bù giÃn ra, đẩy
chất lỏng nhanh chóng điền đầy vào khoang B.
Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng có
các lỗ van lu thông thờng xuyên . Cấu trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể.
Van trả , van nén cđa hai cơm van n»m ë piston vµ xylanh trong cơm van bï cã
kÕt cÊu më theo hai chÕ ®é , hoặc các lỗ van riêng biệt để tạo nên lực cản giảm
chấn tơng ứng khi nén mạnh, nén nhẹ , trả mạnh , trả nhẹ.
20