nghiên cứu và tìm hiểu hệ thống treo trên ôtô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
-----

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU VÀ TÌM HIỂU
HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
HUỲNH VIỆT PHƯƠNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN
LÊ QUANG DUY (MSSV: 1110475)
Nghành: Cơ khí giao thông – Khóa 37

Cần Thơ, 5/2015



Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

MỤC LỤC


MỤC LỤC .......................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH .......................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN .................................................................................... vi

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................. vi
BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ............ vii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ................................. ix
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................... x
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ................................................................. 1
I.

ĐẶT VẤN ĐỀ: .................................................................................................1

II.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: ...........................................................................2

III. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI: ..........................................................................................2

CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................... 3
I.

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN:.....................................................................5

II.

CÔNG DỤNG: .................................................................................................6

III. YÊU CẦU KỸ THUẬT: ..................................................................................7
IV. CẤU TẠO CHUNG: ........................................................................................8
V. PHÂN LOẠI CHUNG: .....................................................................................8

CHƯƠNG III: PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ ........ 9
I.

THEO VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHẦN TỬ ĐÀN HỒI: ...................................11
1. Phần tử đàn hồi kim loại: ............................................................................11
1.1

Nhíp (hay còn gọi là ló xo lá): ..............................................................11

1.2

Lò xo trụ : .............................................................................................18

1.3

Thanh ổn định: ......................................................................................20

2. Phần tử đàn hồi phi kim loại: ......................................................................23
2.1

Phần tử đàn hồi loại khí nén: ...............................................................23

Phần tử đàn hồi thủy khí: .....................................................................24
i
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY
2.2


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

II.

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

2.3

Bộ phận giảm chấn. ..............................................................................26

2.4

Phần tử đàn hồi cao su: ........................................................................28

THEO BỘ PHẬN DẪN HƯỚNG:..............................................................30

1. Hệ thống treo độc lập: .................................................................................30
1.1

Tìm hiểu về nguyên lý làm việc: ...........................................................32

1.2

Ưu điểm của hệ thống treo độc lập: .....................................................32

1.3

Bên cạnh những ưu điểm thì có những nhược điểm như sau: ..............33

1.4

Các yêu cầu và chức năng: ...................................................................33

1.5

Các loại của hệ thống treo độc lập và cấu tạo của chúng: ..................34

a) Hệ thống treo xương đòn kép (Double-Wishbone Suspension): ..........34
b) Hệ thống treo thanh chống MacPherson (MacPherson strut): ............38
c) Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo trụ trên đòn dọc:...........45
d) Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo, đòn chéo: .....................46
e) Hệ thống treo Đa liên kết: ....................................................................48
f)

Hệ thống treo điều khiển khí nén – điện tử: .........................................56

2. Hệ thống treo phụ thuộc: .............................................................................64

III.

2.1

Nguyên lý làm việc:...............................................................................66

2.2

Phân loại và cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc:..............................67

DỰA VÀO CÁCH BỐ TRÍ TRÊN KHUNG GẦM: ......................................74

1. Hệ thống treo trước Phụ thuộc – sau Phụ thuộc:........................................74
2. Hệ thống treo trước Độc lập – sau Phụ thuộc: ...........................................75
3. Hệ thống treo trước Độc lập – sau Độc lập: ...............................................77

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................ 80
I.

KẾT LUẬN .....................................................................................................80

II.

KIẾN NGHỊ ..................................................................................................80

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................ 81

ii
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Hệ 6 bậc tự do chuyển động. .......................................................................3
Hình 2.2. Hệ thống treo xương đòn kép bị hạn chế 5 bậc tự do. ................................4
Hình 2.3. Bố trí hệ thống treo trên ôtô........................................................................5
Hình 2.4. Sơ đồ kết cấu cơ bản hệ thống treo trên ôtô. ..............................................6
Hình 3.1. Các thành phần chính của nhíp lá. ...........................................................11
Hình 3.2. kết cấu nhíp ...............................................................................................12
Hình 3.3. Hệ thống treo trước dùng nhíp lá. ............................................................13

Hình 3.4. Treo sau xe tải dung nhíp phụ. ..................................................................14
Hình 3.5. Hình dạng nhiều lớp của Lò xo lá. ............................................................15
Hình 3.6. Nhíp đơn ...................................................................................................15
Hình 3.7. Nhíp kép ....................................................................................................16
Hình 3.8. nhíp chịu tải và không tải ..........................................................................17
Hình 3.9. Khả năng dễ bị rỉ sét .................................................................................17
Hình 3.10. Các dạng lò xo xoắn ốc thông dụng của lo xo trụ. .................................18
Hình 3.11. Lắp đặt lò xo trên hệ thống treo trước ....................................................19
Hình 3.12. Thanh chống lật ngang của Ford Everest 2009 ......................................20
Hình 3.13. Bộ phận đàn hồi thanh xoắn ...................................................................21
Hình 3.14. Các dạng kết cấu của thanh xoắn ...........................................................22
Hình 3.15. Phần tử đàn hồi khí nén

loại bầu .......................................................23

Hình 3.16. Phần tử đàn hồi khí nén loại ống ............................................................23
Hình 3.17. Phần tử đàn hồi thủy khí loại không có buồng đối áp. ...........................25
Hình 3.19. Sơ đồ bố trí giảm chấn ống. ....................................................................26
Hình 3.21. Giảm chấn ống ........................................................................................27
Hình 3.22. Đàn hồi vấu cao su ..................................................................................29
Hình 3.23. Kết cấu cơ bản hệ thống treo độc lập .....................................................30
Hình 3.24. Treo độc lập cầu trước xe OPEL KADET C ...........................................31
Hình 3.25. Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang. ....................................................32
iii
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

Hình 3.26. Hệ thống treo độc lập .............................................................................34
Hình 3.27. Hệ thống treo độc lập xương đòn kép. ....................................................35
Hình 3.28. Kết cấu hệ thống treo hai đòn ngang ...................................................36
Hình 3.29. Hệ thống treo độc lập xương đòn kép (xe BA3 2015 – 2017) .............37
Hình 3.30. Kết cấu điển hình của MacPherson strut ...........................................38
Hình 2.23. Cách bố trí thanh chống điển hình. ...................................................39
Hình 3.31. Hệ thống treo trước độc lập MacPherson trên Toyota Vios E 201540
Hình 3.32. Hệ thống treo xương đòn kép và macPherson strut ..........................41
Hình 3.33. Hệ thống treo MacPherson ..................................................................41
Hình 3.34. Sơ đồ hệ thống treo trước xe ...................................................................42
Hình 3.35. Hệ treo trước trên Buick LaCrosse CXS .................................................43
Hình 3.36. Hệ thống treo MacPherson strut trước của Honda CR-Z ......................43
Hình 3.37. Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi lò xo trụ trên đòn dọc. .............45
Hình 3.38. Hệ thống treo độc lập trên đòn chéo.......................................................46
Hình 3.39. Hệ thống treo độc lập trên một đòn ngang. ............................................47
Hình 3.40. Hệ treo đa liên kết trên phiên bản Mercedes-Benz E-Klasse 2010. .......48
Hình 3.41. Hệ thống treo đa liên kết trên BMW 1 Series Coupé ..............................49
Hình 3.42. Hệ thống treo Đa liên kết 5-link..............................................................50
Hình 3.43. Hệ treo 3, 4 và 5 link ...............................................................................51
Hình 3.44. Hệ treo 5-link đôi cánh tay với cánh tay liên kết nằm ngang. ................51
Hình 3.45. Tăng không gian Cabin ...........................................................................52
Hình 3.46. Hệ treo đa liên kết được duy trì khi phanh. ............................................52
Hình 3.47. 5-link cơ chế hệ treo phía bánh sau (nhìn từ trước) ...............................54
Hình 3.48. 5-link cơ chế treo phía bánh sau (nhìn từ trên xuống) ...........................54
Hình 3.49. 5-link cơ chế hệ thống treo với tay lái giá đỡ và bánh răng cưa ...........55
Hình 3.50. 5-link cơ chế hệ thống treo với tay lái giá đỡ và bánh răng cưa ............55
Hình 3.51. Hệ thống treo Tems (Toyota Electronic Modulated Suspension). ..........56
Hình 3.52. Khả năng thay đổi chế độ của hệ thống treo khí và EMS. ......................58

Hình 3.53. Điều khiển chống “bốc đầu xe” ..............................................................58
Hình 3.54. Điều khiển chống lắc ngang xe. ..............................................................58
Hình 3.55. Điều khiển chống chúi đầu xe. ................................................................59
Hình 3.56. Điều khiển khi tôc độ cao. .......................................................................59
iv
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

Hình 3.57. Điều khiển chống bốc đầu xe. .................................................................59
Hình 3.58. Sơ đồ bố trí hệ thống treo điều khiển khí nén điện tử. ............................60
Hình 3.59. Các bộ phận chính của ECAS .................................................................61
Hình 3.60. Cảm biến điều chỉnh chiều cao. ..............................................................62
Hình 3.61. Bộ điều khiển ECU. .................................................................................63
Hình 3.62. Hệ thống treo phụ thuộc..........................................................................64
Hình 3.63. Sơ đồ tổng quát hệ thống treo phụ thuộc (a) và độc lập ( b) ..................65
Hình 3.64. Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp song song có giảm chấn. .................66
Hình 3.65. Kiểu nhíp song song ................................................................................68
Hình 3.66. Hệ thống treo sau loại nhíp song song. ..................................................69
Hình 3.67. Các loại tay nhíp .....................................................................................70
Hình 3.68. Thanh xoắn kết hợp giảm chấn, có thanh ổn định. .................................70
Hình 3.69. hệ thống treo liên kết 4 điểm có thanh giằng. .........................................72
Hình 3.70. Hệ thống treo phụ thuộc kiểu đòn kéo có dầm xoắn. ..............................73
Hình 3.71. Hệ treo trước và sau của Thaco Frontiner 140 ......................................74
Hình 3.72. Hệ treo trước - sau phụ thuộc nhíp lá, giảm chấn thủy lực 2 chiều. ......75
Hình 3.73. Hệ thống treo trên các Toyota Hilux ......................................................76

Hình 3.74. Treo trước đòn kép, lo xo cuộn – treo phụ thuộc liên kết 4 điểm. ..........76
Hình 3.75. Trước MacPherson – sau Thanh xoắn lò xo trụ. ....................................77
Hình 3.76. Hệ thống treo đa liên kết trên Ford Focus..............................................78

v
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

LỜI CẢM ƠN


Qua quá trình học tập tại trường Đại học Cần Thơ, em đã học được rất nhiều
kiến thức quý báu không chỉ trong chuyên ngành của mình mà còn từ những lĩnh
vực khác, và bằng sự cố gắng và nổ lực của bản thân, sau khoảng thời gian 10 tuần
thực hiện nay em đã hoàn thành đúng tiến độ luận văn tốt nghiệp 2015 với đề tài:
“Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô”.
Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Huỳnh Việt Phương đã hướng dẫn tận
tình, sửa chữa những sai sót, những mặt hạn chế và còn thiếu sót của em trong suốt
thời gian nghiên cứu đề tài tốt nghiệp này.
Cảm ơn các bạn đã giúp đỡ và động viên trong quá trình nghiên cứu đề tài.
Sau cùng em xin kính chúc quý thầy cô luôn dồi dào sức khỏe và công tác tốt!

Cần Thơ, ngày 08 tháng 05 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Lê Quang Duy

vi
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

LỜI CAM ĐOAN


Tôi xin cam đoan rằng đề tài này là do chính tôi thực hiện, các tài liệu, kết quả
thu hoạch được đều là trung thực, đề tài không trùng với bất kỳ đề tài nghiên cứu
khoa học nào.

Cần thơ, Ngày 08 tháng 05 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Lê Quang Duy

vi
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

BẢN NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC


Họ và tên người hướng dẫn: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
Chuyên ngành: Cơ khí.
Cơ quan công tác: Bộ môn Kỹ thuật Cơ khí, Khoa Công nghệ.
Tên sinh viên: LÊ QUANG DUY
Mã số sinh viên: 1110475
Chuyên ngành: Cơ khí giao thông – K37
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, TÌM HIỂU HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ.

vii
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

NỘI DUNG NHẬN XÉT

1. Tính phù hợp của đề tài với chuyên ngành đào tạo: ................................................
...............................................................................................................................
2. Về hình thức:
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính cấp thiết của đề tài: .........................................

...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
4. Độ tin cậy của số liệu và tính hiện đại của luận văn: ...............................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
5. Nội dung kết quả đạt được: ......................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
6. Các nhận xét khác: ...................................................................................................
7. Kết luận: ..................................................................................................................
...............................................................................................................................
Cần thơ, Ngày … tháng … năm 2015
Giáo viên hướng dẫn

Huỳnh Việt Phương
viii
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................

...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Cần thơ, Ngày …. Tháng …. năm 2015
Giáo viên phản biện

ix
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

LỜI MỞ ĐẦU
Khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới, rất nhiều thành tựu
khoa học kỹ thuật, các phát minh sang chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng

dụng cao. Là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có cải
cách mới để thúc đẩy kinh tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học kỹ
thuật tiên tiến của thế giới được nhà nước quan tâm nhằm cải tạo, đẩy mạnh sự phát
triển của các nghành công nghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ một nước công
nghiệp kém phát triển thành một nước công nghiệp mới. Trong các nghành công
nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư phát triển thì công nghiệp ôtô là
một trong những tiềm năng đang được quan tâm. Ngày nay ôtô được sử dụng rộng
rãi như một phương tiện đi lại thông dụng cho nên các trang thiết bị, các bộ phận
trên ôtô ngày càng hoàn thiện và hiện đại hơn nhằm đảm bảo độ tin cậy, an toàn và
tiện dụng cho người sử dụng. Hệ thống treo có vai trò rất quan trọng nhằm giảm tải
trọng và dao động khi xe lăn bánh, giữ tính êm dịu cho xe. Do đó nó là một phần
không thể thiếu trong cơ cấu của ôtô. Ngày nay, hệ thống treo trên ôtô rất đa dạng
về chủng loại và phong phú về cấu tạo, nó phụ thuộc nhiều vào tiến bộ khoa học kỹ
thuật của từng loại ôtô.
Với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ vận tải về kỹ thuật cũng như về tính
thẩm mỹ thì tính tiện nghi của ôtô ngày càng hoàn thiện hơn, đặc biệt là tính êm dịu
chuyển động của xe để tạo cho con người cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe, các
nhà sản xuất hàng đầu thế giới đang đã và đang không ngừng nâng cao chất lượng
sản phẩm của mình về kiểu dáng, độ bền và đặc biệt là sự tiện nghi, thân thiện mang
lại sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng. Và một trong những nghiên cứu nhằm
đáp ứng những yêu cầu trên đó là nghiên cứu về hệ thống treo.
Để hoàn thành được đề tài nghiên cứu và tìm hiểu hệ thống treo trên ôtô, em đã
vận dụng một số phương pháp: tổng hợp, phân tích, đánh giá và so sánh. Dùng hình
ảnh để minh họa các đặc điểm, cũng như tính năng của từng loại hệ thống treo. Sử
dụng tài liệu từ nhiều nguồn chính thống trong nước và ngoài nước. Những kiến
thức từ trong ghế nhà trường mang lại cho em khá nhiều thuận lợi trong việc lựa
chọn, cũng như sự ủng hộ và tài liệu mà thầy Huỳnh Việt Phương cung cấp, làm
nền tảng cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Luận văn gồm 4 chương:
Chương I: Giới thiệu

Chương II: Sơ liệu tài liệu
Chương III: Phân loại hệ thống treo trên ôtô
Chương IV: Kết luận và kiến nghị
x
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU
ĐẶT VẤN ĐỀ:

I.

Trong vài năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam có những bước phát triển vượt
bậc, đời sống người dân được nâng cao, cùng với việc chính phủ đang đầu tư rất
nhiều vào quy hoạch và xây dựng hệ thống giao thông vận tải, đã khiến ô tô trở
thành phương tiện đi lại tiện nghi và phổ biến, được nhiều người quan tâm. Không
như các nước phát triển, với Việt Nam thì ôtô vẫn là chủ đề mới mẻ, đặc biệt là
những ứng dụng công nghệ tiên tiến trên xe. Vì thế việc nghiên cứu về ô tô 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 xe khi nhập cũng như sau khi xe xuất xưởng, đồng thời trang bị
kiến thức cho những người dân mua và sử dụng xe có hiệu quả kinh tế cao. Khi xe
chuyển động trên đường, có rất nhiều yếu tố tác động như: tải trọng, vận tốc chuyển
động, lực cản không khí, điều kiện mặt đường những yếu tố này luôn thay đổi và
gây ảnh hưởng không nhỏ tới quá trình chuyển động của xe. Chúng làm quá trình

chuyển động của xe mất ổn định, gây mệt mỏi cho người sử dụng, làm giảm tuổi
thọ của xe và đặc biệt là gây mất an toàn tính mạng cho người ngồi trên xe. Với yêu
cầu ngày càng cao của công nghệ vận tải về kỹ thuật cũng như về tính thẩm mỹ thì
tính tiện nghi của ô tô ngày càng phải hoàn thiện hơn, đặc biệt là tính êm dịu
chuyển động của xe để tạo cho con người cảm giác thoải mái khi ngồi trên xe, các
nhà sản xuất xe hàng đầu thế giới đã và đang không ngừng nâng cao chất lượng sản
phẩm của mình về kiểu dáng, độ bền, và đặc biệt sự tiện nghi, thân thiện mang lại
sự thoải mái, an toàn cho người sử dụng. Và một trong những nghiên cứu nhằm đáp
ứng những yêu cầu trên đó là nghiên cứu về hệ thống treo. Với các lý do trên đây
mà em chọn đề tài Nghiên cứu, tìm hiểu về hệ thống treo trên ôtô vì em thấy đề tài
này phù hợp với chuyên nghành em học trong trường, nghành công nghệ ôtô.

1
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

II.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
- Mục tiêu tổng quát:
Tìm hiểu hệ thống treo để củng cố sự hiểu biết về tính ổn định, an toàn khi ôtô
chuyển động và củng cố kiến thức của ôtô.
+
+
+

+
+

III.

Mục tiêu cụ thể:
Nghiên cứu, tìm hiểu sự phát triển của hệ thống treo trên ôtô hiện nay.
Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống treo.
Phân loại, so sánh hệ thống treo.
Mở rộng khả năng cập nhật và hiểu biết về hệ thông treo cho sinh viên.
Làm tài liệu tham khảo cho những sinh viên khóa sau, tạo cái nhìn khái
quát về hệ thống treo nhằm giúp cho sinh viên khóa phát triển đề tài sâu
hơn.

Ý NGHĨA ĐỀ TÀI:
Đề tài giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến thức, tổng
hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức ngoài thực tế, xã hội.
Đề tài sau khi hoàn thành cũng sẽ là nguồn tư liệu tham khảo cho các bạn học
sinh, sinh viên muốn tra cứu tìm hiểu về hệ thống treo.
Hoàn thành đề tài đã giúp cho em và các bạn được hiểu sâu hơn về hệ thống treo
trên ôtô và những công nghệ mới trên hệ thống treo ngày nay. Và hơn thế là giúp
cho chúng em làm quen hơn với khả năng nghiên cứu, tổng hợp tài liệu, phân tích,
đánh giá và so sánh để có thể phục vụ cho công việc sau này.

2
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

CHƯƠNG II:
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Hệ thống treo là gì?
Đối với hầu hết mọi người, ý nghĩa của hệ thống treo là: một cái gì đó hấp thụ dao
động không bằng phẳng của mặt đường, làm cho người đi trên chiếc xe cảm thấy
thoải mái hơn. Mặc dù cách nghĩ này là chính xác, nhưng có chỉ ở mức độ nào đó,
còn quá ít. Có nhiều điều thú vị hơn có thể chúng ta chưa khám phá.
Đầu tiên chúng ta hãy nhìn vào vấn đề trung tâm, đó là nhìn vào trung tâm bánh
xe. Giả sử không có sự hạn chế hoặc kết nối với trung tâm bánh xe, có nghĩa là nó
hoàn toàn độc lập với thân xe, thì chuyện gì sẽ xãy ra.
Câu trả lời là: các bánh xe trung tâm sẽ có 6 loại chuyển động, chúng ta gọi nó là
6 bậc tự do. Xin xem hình 2.1 minh họa bên dưới.

Hình 2.1. Hệ 6 bậc tự do chuyển động.
3
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

Về cơ bản mà nói, chúng ta đang sống trong một không gian 3 chiều, và chúng ta
có thể sử dụng một XYZ phối hợp để xác định bất cứ vị trí gì. 6 bậc tự do có thể mô
tả như sau: X – trục hướng; Y – trục hướng; Z – trục hướng; XY – hướng quay; XZ

– hướng quay; YZ – hướng quay.
Đối với hệ treo của một ôtô – trung tâm bánh xe là được định chính xác; Chúng ta
mong muốn nó chỉ có một bậc tự do. Tại sao?
Giả sử hệ thống treo có 2 bậc tự do. Điều này có nghĩa rằng chiếc xe không thể
kiểm soát được vì trung tâm bánh xe sẽ di chuyển theo hai hướng khác nhau. Ví dụ,
khi bạn đang lái xe qua một ổ gà, chiếc xe không chỉ nẫy lên xuống (đó là chuyện
bình thường), nhưng cũng lắc về phía trước và lẫn phía sau.
Vì vậy, chúng ta cần kiểm soát mức độ tự do đó. Bằng cách nối các thanh “kiểm
soát”, không có nghĩa là chúng ta sửa chữa 5 bậc tự do (không cho phép chúng di
chuyển) trên tổng số 6. Ở đây, “kiểm soát” có nghĩa là bằng cách sử dụng các thanh,
kết nối các trung tâm bánh xe vào khung xe, để làm cho chúng phụ thuộc vào nhau.
Chúng ta có thể thay đổi, nhưng thay đổi nằm trong một giới hạn cho phép.
Nói chung, một cánh tay kiểm soát độc lập có thể hạn chế 1 bậc tự do; do đó, để
có một bậc tự do như mong muốn chúng ta cần tổng cộng 5 cánh tay kiểm soát (65=1). Đây là lý do tại sao hệ thống treo có đặc điểm kỹ thuật một số mẫu xe có dán
nhãn là “multi-link” hoặc “5-link” của các nhà sản xuất. Lấy hệ thống treo xương
đòn kép làm ví dụ, nếu bật 5 cấu trúc đặt các hạn chế và kiểm soát tất cả 5 bậc tự do
(bằng cách áp đặt 5 hạn chế khác nhau), kết quả là 1 bậc tự do cho cả hệ thống.

Hình 2.2. Hệ thống treo xương đòn kép bị hạn chế 5 bậc tự do.

4
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT
I.
-

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN:
Khả năng cô lập: là khả năng của xe để hấp thụ hoặc cô lập lực xóc lên khoang
hành khách.
Hướng ổn định: là khả năng của các phương tiện để duy trì một hướng ổn định.
Cua: là khả năng chiếc xe có thể đi ổn định trên đoạn đường cong.
Hướng: đường đi của bánh trước và bánh sau.
Khả năng điều hướng: là khả năng ổn định bánh xe về hướng ban đầu.

Để xử lý tốt các vấn đề trên cần tối ưu hóa đặc tính động học của hệ thống treo.
Điều này có nghĩa là khi một chiếc xe chuyển động, tất cả các thành phần trong hoạt
động phải làm việc hiệu quả nhất mới có thể vượt qua được các cua, hoặc là dừng
lại và khả năng tăng tốc.
Các thành phần của hệ thống treo thực hiện 5 chức năng cơ bản:
+
+
+
+
+

Duy trì xe đúng chiều cao xe.
Giảm tác dụng của các lực xung kích từ bên ngoài.
Hỗ trợ trọng lượng xe.
Giữ cho lốp xe tiếp xúc với mặt đường.
Điều khiển hướng của xe.

Tuy nhiên, để điều này xảy ra, tất cả các thành phần hệ thống treo, cả phía trước
và phía sau phải ở trong tình trạng tốt.

Hình 2.3. Bố trí hệ thống treo trên ôtô

5
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT
II.

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

CÔNG DỤNG:

Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung hoặc vỏ xe với cầu, các bánh xe
của ôtô và thực hiện các chức năng sau:
-

-

Khi ôtô chuyển động, nó cùng với lốp hấp thụ và cản lại các rung động, các
dao động và các va đập tác dụng lên xe do mặt đường không bằng phẳng, để
bảo vệ hành khách, hành lý và cải thiện tính ổn định.
Xác định động học chuyển động của bánh xe, truyền lực kéo và lực phanh
sinh ra do ma sát giữa mặt đường và các bánh xe, lực bên và các moment
phản lực tới gầm thân xe.

Hình 2.4. Sơ đồ kết cấu cơ bản hệ thống treo trên ôtô.
Hệ thống treo nói chung gồm ba phần chính: Bộ phận đàn hồi, bộ phận
hướng, bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhiệm và có chức năng riêng
biệt.

+ Bộ phận đàn hồi: dùng để truyền các lực thẳng đứng và giảm tải trọng khi
ôtô chuyển động trên đường bằng phẳng nhằm đảm bảo độ êm dịu cần
thiết.
+ Bộ phận hướng: dùng để xác định động học và tính chất dịch chuyển tương
đối của bánh xe với khung hay vỏ ôtô. Bộ phận hướng dùng để truyền các
lực dọc, lực ngang cũng như các moment từ bánh xe lên khung hay vỏ ôtô.
+ Bộ phận giảm chấn: cùng với ma sát trong hệ thống treo có nhiệm vụ tạo
lực cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến
cơ năng thành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.
6
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY
-


Luận văn tốt nghiệp - CKGT
-

Ngoài ba bộ phận chính trên, trong hệ thống treo của các ôtô du lịch còn có
thêm bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dụng
làm giảm độ nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe.
Tính êm dịu của ôtô phụ thuộc kết cấu của xe và trước hết là hệ thống treo,
phụ thuộc đặc điểm cường độ kích thích và sau đó là phụ thuộc vào trình độ
lái của tài xế. Lực kích thích gây dao động có thể do sự không cân bằng của
liên hợp máy hoặc do độ nhấp nhô của mặt đường không bằng phẳng. Nếu xét
trong phạm vi khả năng chế tạo ôtô thì hệ thống treo mang tính chất quyết
định đến sự êm dịu chuyển động của ôtô.

-

III.

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

YÊU CẦU KỸ THUẬT:
Để hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình thì hệ thống treo trên ôtô phải đảm bảo thỏa
mãn một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản sau:
Liên kết giữa khung vỏ và bánh xe cần thiết phải là liên kết mềm vì giữa chúng có
sự dịch chuyển tương đối, nhưng mối liên kết đó cũng phải đảm bảo khả năng
truyền lực cho xe. Mối quan hệ này thể hiện trong những yêu cầu cụ thể sau:
Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tĩnh ft và độ võng
động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt
và không bị va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không
bằng phẳng với tốc độ cho phép, khi xe quay vòng tăng tốc hoặc phanh thì
vỏ xe không bị nghiêng, ngửa hay chúc đầu.
- Đặc tính động học quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe
chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao, cụ thể là:
+ Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các truc quay đứng của bánh xe
dẫn hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
+ Không gây ra tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung vỏ xe.
+ Đảm bảo sự tương ứng động học của các bánh xe và truyền động lái, để
tránh gây ra hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn
hướng xung quanh truc tự quay của nó.
+ Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động
hiệu quả và êm dịu.
+ Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo, kết cấu đơn giản để
bố trí, làm việc bền vững tin cậy.
+ Có khả năng chống rung, chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ xe tốt,
nâng cao tiện nghi cho xe.
+ Đảm bảo tính điều khiển và tính ổn định chuyển động của xe tốt ngay cả

khi ở tốt độ cao.
+ Giá thành thấp, độ bền cao.
-

7
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT
IV.

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

CẤU TẠO CHUNG:
Mặc dù có nhiều chi tiết, nhưng cấu tạo chung của hệ thống treo được quy thành
hai bộ phận chính sau:
+ Bộ phận hướng: dùng để xác định động học và tính chất dịch chuyển tương
đối của bánh xe với khung hay vỏ ôtô. Bộ phận hướng dùng để truyền các
lực dọc, lực ngang cũng như các moment từ bánh xe lên khung hay vỏ ôtô.
+ Bộ phận đàn hồi: dùng để truyền các lực thẳng đứng và giảm tải trọng động
khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng nhằm đảm bảo độ êm dịu
cần thiết.

V.

PHÂN LOẠI CHUNG:
Có rất nhiều cách phân loại hệ thống treo trên ôtô. Dựa vào những căn cứ khác
nhau có thể phân loại hệ thống treo trên ôtô thành các loại cơ bản sau:
-

-

-

-

-

Phân loại theo vật liệu chế tạo đàn hồi:
+ Phần tử đàn hồi kim loại..
+ Phần tử đàn hồi phi kim loại.
Phân loại theo sơ đồ dẫn hướng:
+ Hệ thống treo độc lập.
+ Hệ thống treo phụ thuộc.
Cách bố trí trên khung gầm:
+ Trước độc lập – sau phụ thuộc.
+ Trước phụ thuộc – sau phụ thuộc.
+ Trước độc lập – sau độc lập.
Theo phương pháp dập tắt dao động:
+ Loại giảm chấn thủy lực (loại tác dụng 1 chiều, 2 chiều).
+ Loại ma sát cơ ( ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn
hướng).
Theo phương pháp điều khiển:
+ Hệ thống treo bị động (không được điều khiển).
+ Hệ thống treo bị động.

8
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY

Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

CHƯƠNG III:

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ
Nhiều người lái xe hiện nay, nhìn vào tổng thể một chiếc xe hầu như không thấy
được tầm quan trọng của hệ thống treo để kiểm soát được chiếc ôtô. Trong khi đó
những người này lại nhìn cụ thể vào động cơ, hệ thống phanh kết hợp với ống xã…
Mà lãng quên đi hệ thống treo.
Hệ thống treo là một thành phần quan trọng của các xe hiện đại ngày nay, nó cách
ly rung động, đảm bảo độ tin cậy và an toàn khi vào cua. Nó làm điều này bằng
cách hấp thụ năng lượng dao động và làm tan nó trong khi xe hoạt động trên mặt
đường thô. Ngoài ra, hệ thống treo có có thể duy trì được hình dạng bánh xe theo
một hướng cố định, đảm bảo khả năng kiểm soát, đồng thời giữ cho lốp xe tiếp xúc
với mặt đường một cách tối ưu nhất, phản ứng với trọng lượng của xe khi vào cua
để giảm thiểu khả năng xe bị lật.
Có rất nhiều biến thể và các cấu trúc khác nhau của hệ thống treo, trên một chiếc
xe thường có một thiết kế khác nhau ở phần trước và sau. Tuy nhiên, bên cạnh hệ
thống treo cung cấp những yếu tố đơn giản, thiết kế, chúng cần đảm bảo cân bằng
và ổn định, cũng như độ êm dịu, thoải mái cho hành khách đó là công việc phức tạp.
Để khắc phục những hạn chế của hệ thống treo thông thường hiện nay, trong
những năm qua, những nghiên cứu và công nghệ mới về hệ thống treo đã và đang
có những bước phát triển đáng kể. Ví dụ, thủy tĩnh, thủy khí, thủy khí nén, thủy lực
và tiên tiến hơn là điều khiển bằng điện tử - một sự đổi mới mà trước đó đã được
khai thác trên các dòng xe thể thao.
Chung quy, hệ thống treo có rất nhiều loại tùy thuộc vào cách bố trí trên xe. Một

hoặc nhiều cơ cấu treo kết hợp lại với nhau hoặc động độc lập tùy thuộc vào nhà sản
xuất và thị hiếu của người sử dụng. Một chiếc xe mini, cở nhỏ cho gia đình có hệ
thống treo phù hợp với khác. Một hạng xe bình dân, có hệ thống treo ổn định hơn,
êm dịu hơn và tốt hơn. Một xe hạng sang, hệ thống treo cực kỳ tiên tiến đi kèm
theo. Từ đó mà giá thành của từng phân khúc nó có sự chênh lệch với nhau nguyên
nhân chính cũng là hệ thống treo trên nó.

9
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

Hiện nay trên thế giới, công nghệ về ôtô đang phát triển rất mạnh, kéo theo sự
phát triển của từng hệ thống gắn trên xe và hệ thống treo cũng phát triển theo thời
gian. Càng ngày hệ thống treo lại phát triển thêm một công nghệ mới, đến hiện nay
ta có thể phân loại hệ thống treo theo các nhóm như sau:
1. Phân loại theo vật liệu chế tạo đàn hồi:
1) Phần tử đàn hồi kim loại.
a) Nhíp lá.
b) Lò xo trụ.
c) Thanh ổn định.
d) Thanh xoắn.
2) Phần tử đàn hồi phi kim loại.
a) Phần tử đàn hồi khí nén.
b) Phàn tử đàn hồi thủy khí.
c) Bộ phận giảm chấn.

d) Phần tử đàn hồi cao su.
2. Phân loại theo sơ đồ dẫn hướng:
1) Hệ thống treo độc lập.
- Hệ thống treo hai đòn ngang (sử dụng cho treo trước và sau).
- Hệ thống treo MacPherson (sử dụng cho treo trước và sau).
- Hệ thống treo đòn dọc (chỉ sử dụng cho treo sau).
- Hệ thống treo đòn chéo (chỉ sử dụng cho treo sau).
- Hệ thống treo đa liên kết.
- Hệ thống treo khí nén – điện tử.
2) Hệ thống treo phụ thuộc.
- Kiểu đòn kéo có dầm xoắn.
- Kiểu nhíp song song.
- Kiểu đòn dẫn – đòn kéo có giằng ngang.
- Kiểu bốn thanh liên kết.
3. Cách bố trí trên khung gầm:
1) Trước phụ thuộc – sau phụ thuộc.
2) Trước độc lập – sau phụ thuộc.
3) Trước độc lập – sau độc lập.
4. Theo phương pháp dập tắt dao động:
1) Loại giảm chấn thủy lực (loại tác dụng 1 chiều, 2 chiều).
2) Loại ma sát cơ ( ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn hướng).
5. Theo phương pháp điều khiển:
1) Hệ thống treo bị động (không được điều khiển).
2) Hệ thống treo bị động.

Bắt đầu từ phần I của bài viết này, tôi sẽ bắt đầu cung cấp một số phân tích và hình
ảnh minh họa về những loại hệ thống treo trong nghành công nghiệp ôtô hiện nay.
10
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY

Luận văn tốt nghiệp - CKGT

I.

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

THEO VẬT LIỆU CHẾ TẠO PHẦN TỬ ĐÀN HỒI:
 Với công dụng để truyền chủ yếu các lực thẳng đứng và để giảm tải trọng
động khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, cũng như để đảm
nhiệm bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết.
 Có nhiệm vụ đưa vùng tần số dao động bất kỳ của nền đường về vùng tần số
dao động phù hợp với con người (60 – 85 dao động/phút).
 Tạo ra các đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.

Phận tử đàn hồi được chia làm hai nhóm chính: kim loại và phi kim loại. Mỗi
nhóm dựa vào vật liệu chế tạo mà phân loại, đầu tiên ta đi tìm hiểu phần tử đàn hồi
kim loại.
1. Phần tử đàn hồi kim loại:
1.1 .Nhíp (hay còn gọi là ló xo lá):
- Do chi phí thấp và liên kết đơn giản với trụ, lò xo lá rất phổ biến cho hệ
thống treo sau. Các lá thường được sử dụng là lò xo loại bán elip, bao gồm
một lá chính và một số lá ngắn hơn, độ dài giảm dần từ lá chính. Các lá
khác nhau được bắt vào nhau nhờ bulông ở trung tâm. Các chi tiết chính và
thành phần liên quan của nhíp lá:

-

Hình 3.1. Các thành phần chính của nhíp lá.

Các lực tác dụng lên đơn vị diện tích lò xo lá được gọi là lực hay tỷ lệ lò
xo. Độ cứng lò xo phụ thuộc vào độ dài lá (lá ngắn hơn, độ cứng cao hơn),
11

GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY


Luận văn tốt nghiệp - CKGT

Nghiên cứu, tìm hiểu Hệ thống treo trên ôtô

chiều rộng lá ( lá dày hơn, độ cứng cao hơn). Khi liên kết chúng lại với
nhau bằng bulông xiết trung tâm hay bó lại bằng quang nhíp một lá, nhíp bị
ép lại còn một số lá khác bị căng ra tạo thành một nhíp có bán kính cong
gần đồng nhất. Điều này thực chất là đã làm cho các lá nhíp chịu tải ban
đầu (được gọi là tạo ra ứng suất dư ban đầu cho các lá nhíp). Nếu số lượng
nhíp ít, ta được xe mềm mại hơn, êm dịu hơn nhưng nó lại đi ngược với
khả năng chịu tải. Đối với nhíp có nhiều lớp, các lớp trượt lên nhau và gây
ra sự ma sát, điểu này có lợi cho hiệu quả giảm xóc, nhưng cũng gây ra
tiếng ồn và sự hao mòn, nhưng lại đòi hỏi ma sát này càng nhiều càng tốt.
Để đạt được yêu cầu này, các tính năng hiện nay cần có thêm sự kết hợp
với lò xo thay vì phun dầu định kỳ vào nhíp. Việc này bao gồm những
công việc: lắp các nút cao su ở đầu của lá, giảm số lượng lá nhưng phải
tăng chiều rộng. Ngày nay, nhiều nhà sản xuất lựa chọn nhíp một lá, đây là
một lá nhọn, mỏng ở hai đầu và dày ở trung tâm. Do đó, tại trung tâm nhíp
sẽ chịu quá ứng suất, điều này nên tránh.
-

Như (Hình 3.1) chúng ta quan sát, nơi mà chịu tải lớn nhất là ở giữa và hai

đầu của nhíp, khi tác dụng tải trọng thẳng đứng lên bộ nhíp cả bộ nhíp sẽ
biến dạng. Một số các lá nhíp có xu hướng bị căng ra, một số lá nhíp khác
có xu hướng bị ép lại. Nhờ sự biến dạng của các nhíp lá cho phép các lá
nhíp có thể trượt tương đối với nhau và toàn bộ nhíp biến dạng đàn hồi.

Hình 3.2. kết cấu nhíp
1 – Vòng kẹp; 2 – Bulông; 3 – Nhíp lá; 4 – Tai nhíp

12
GVHD: HUỲNH VIỆT PHƯƠNG
SVTH: LÊ QUANG DUY