MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO BẰNG PHẦN MỀM ADAMS/CAR

Đồ án tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp sau năm năm học tập tại trường Đại học
Giao thông vận tải đánh dấu một mốc quan trọng trong cuộc đời học tập nghiên
cứu của cá nhân em. Mặc dù tại thời điểm vừa kết thúc này, mức độ thành công của
Đồ án chưa được đánh giá nhưng quá trình thực hiện đã đem lại cho em những bài
học quý giá về phương pháp tiếp cận nghiên cứu một vấn đề khoa học.
Để hoàn thành Đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các
thầy cô giáo và bạn bè. Nếu thiếu sự giúp đỡ của họ, nhiệm vụ của em chắc chắn sẽ
khó khăn hơn rất nhiều.
Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Phạm Thế Minh giáo
viên hướng dẫn trực tiếp đồ án tốt nghiệp của em. Thầy đã dành nhiều thời gian
giúp em lựa chọn đề tài và giới hạn phạm vi đồ án, đọc và cho ý kiến nhận xét về
bản đề cương và các bản nháp trong suốt quá trình thực hiện. Xin cảm ơn Thầy rất
nhiều về những góp ý sâu sắc và sự chỉ bảo tận tình.
Em xin dành lời cảm ơn đặc biệt tới tất cả các thầy giáo, cô giáo, cán bộ
trường Đại học Giao thông vận tải vì những kiến thức khoa học và cuộc sống,
những sự giúp đỡ hỗ trợ tận tình mà em nhận được trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu tại trường.

Mục lục
Tô Anh Cường - 1 - Lớp - Cơ Điện tử k46
Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................................................5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ.........................6
Công dụng, yêu cầu kĩ thuật và phân loại.............................................................6
Công dụng.........................................................................................................6
Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống treo....................................................................7
Phân loại............................................................................................................8
Cấu tạo hệ thống treo...........................................................................................12
Bộ phận đàn hồi...............................................................................................13

Chức năng của bộ phận đàn hồi..................................................................13
Cấu tạo bộ phận đàn hồi..............................................................................13
Bộ phận giảm chấn..........................................................................................21
Chức năng giảm chấn..................................................................................21
Yêu cầu của giảm chấn................................................................................22
Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng..............................................................28
CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO............................30
Mô hình không gian cả xe...................................................................................30
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt
phẳng dọc............................................................................................................33
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt
phẳng ngang........................................................................................................38
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt
phẳng ngang........................................................................................................38
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt
phẳng ngang........................................................................................................38
Tô Anh Cường - 2 - Lớp - Cơ Điện tử k46
Đồ án tốt nghiệp
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho một phần hai xe trong mặt
phẳng ngang........................................................................................................38
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho toàn bộ xe trong không gian
.................................................................................................................................41
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho toàn bộ xe trong không gian 41
Xây dựng mô hình và tính toán động lực học cho toàn bộ xe trong không gian 41
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO BẰNG PHẦN MỀM
ADAMS/CAR.........................................................................................................51
CHƯƠNG III:........................................................................................................51
Giới thiệu chung về phần mềm Adams/car.........................................................51
Xây dựng một hệ thống treo từ thư viện của chương trình và chạy mô phỏng hệ
thống treo.............................................................................................................54

Tạo một Front Suspension Subsystem............................................................55
Xây dựng một Suspension Assembly..............................................................57
Lựa chọn các chương trình phân tích..............................................................59
Chạy mô phỏng hệ thống và in kết quả dưới dạng đồ thị các tham số của hệ
thống................................................................................................................63
Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi thông số cho hệ thống
treo 71
Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi độ cứng của bộ phận
đàn hồi.............................................................................................................74
Đánh giá chất lượng làm việc của hệ thống khi thay đổi hệ số giảm chấn của
bộ phận giảm chấn...........................................................................................81
KẾT LUẬN............................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................90
PHỤ LỤC...............................................................................................................92
PHỤ LỤC...............................................................................................................92
Tô Anh Cường - 3 - Lớp - Cơ Điện tử k46
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế nước nhà thì nhu cầu của người dân nói
chung và nhu cầu đi lại nói riêng được tăng lên một cách rõ rệt. Khi sử dụng một
phương tiện giao thông ngoài những yêu cầu về khả năng thuận lợi trong lưu thông
thì một phương tiện gọi là tốt còn phải đảm bảo an toàn trong chuyển động, tính
thẩm mỹ cao và độ êm dịu cao trong quá trình sử dụng để bảo sức khỏe cho người
tham gia giao thông.
Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang có những bước đi ban đầu về thiết kế, chế
tạo ôtô. Song do điều kiện đường xá kém chất lượng, ở các xe này chưa đáp ứng
được một số các yêu cầu đòi hỏi về độ êm dịu chuyển động, tính tiện nghi, tính an
toàn chuyển động,...Một trong những nguyên nhân là do chất lượng đường của
chúng ta còn hạn chế. Chính vì vậy, việc quan tâm đến độ êm dịu cho một chiếc xe
khi tham gia giao thông là một quan trọng trong quá trình chế tạo một phương tiện
giao thông nói chung và ô tô nói riêng.

Trong nội dung của đề tài này được chia làm các chương sau:
Chương 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
Chương này bao gồm trình bày về công dụng, phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm
việc của từng bộ phận cũng như toàn hệ thống treo trên ô tô con.
Chương 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TREO
Trong chương này trình bày về mô hình vật lý của hệ thống treo trong không gian,
tính toán động lực học cho hệ thống treo trên xe con gồm hệ thống treo trước và
sau là hệ thống treo độc lập. Việc tính toán sẽ thực hiện cho mặt phẳng dọc xe,
ngang xe và cho toàn hệ thống treo trong không gian.
Chương 3: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TREO BẰNG PHẦN MỀM ADAMS/CAR
Trong chương này sẽ đi xây dựng một hệ thống treo độc lập từ thư viện của phần
mềm Adams/car, thay đổi các thông số cho hệ thống treo rồi tiến hành mô phỏng
hệ thống treo. Từ đó lấy các thông số đầu ra dưới dạng đồ thị theo thời gian. Lần
lượt hai thông số đầu vào là độ cứng bộ phận đàn hồi và hệ số giảm chấn rồi đánh
giá sự thay đổi các thông số đầu ra cho từng trường hợp theo một số tiêu chuẩn
đánh giá về gia tốc.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
1.1 Công dụng, yêu cầu kĩ thuật và phân loại
1.1.1 Công dụng
Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô với hệ thống truyền động.
Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống treo là giảm các va đập sinh ra trong quá trình
chuyển động và làm cho ô tô chuyển động êm dịu khi gặp phải mặt đường gồ ghề
không bằng phẳng.
• Hệ thống treo có nhiệm vụ truyền lực và momen giữa bánh xe và khung xe:
Bao gồm lực thẳng đứng (tải trọng xe, phản lực từ đường), lực dọc (lực kéo
hoặc lực phanh, lực đẩy hoặc lực đẩy với khung vỏ), lực ngang (lực ly tâm,
lực gió bên hoặc phản lực ngang,...), momen chủ động hoặc momen phanh.
• Đỡ thân xe lên trên cầu xe, cho phép bánh xe chuyển động tương đối theo
phương thẳng đứng với vỏ xe hoặc khung xe. Hạn chế những chuyển động
không mong muốn khác của bánh xe như: chuyển động lắc ngang hay lắc

dọc của bánh xe.
• Những bộ phận của hệ thống treo làm nhiệm vụ hấp thụ và dập tắt những
dao động, rung động, va đập từ mặt đường truyền lên đảm bảo tính êm dịu
trong chuyển động của xe.
1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống treo
Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng
đứng với khung xe hoặc vỏ xe , theo yêu cầu dao động êm ái hạn chế tới mức có
thể chấp nhận được những chuyển động không muốn khác của bánh xe (như lắc
ngang, lắc dọc ). Vì vậy hệ thống treo phải có những yêu cầu cơ bản sau :
• Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ
thuật của xe như chạy trên nền đường tốt hoặc xe có khả năng chạy
trên mọi địa hình khác nhau.
• Bánh xe có chuyển động không mong muốn hạn chế.
• Có độ bền cao.
• Không gây tải trọng lớn tại các mối liên kết khung và vỏ.
• Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thỏa mãn mục đích chính
của hệ thống treo, làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không
phá hỏng các quan hệ động học và động lực học của chuyển động
bánh xe.
• Ngoài các yêu cầu nêu trên, hệ thống treo phải đảm bảo các yêu cầu
đặc biệt sau đây:
 Có tần số dao động riêng của vỏ thích hợp, tần số dao động
này được xác định bằng độ võng tĩnh (f
t
).
 Có độ võng động (f
đ
) đủ để cho không sinh ra va đập lên các ụ
đỡ cao su.
 Có độ dập tắt dao động của vỏ và bánh xe thích hợp.

 Khi quay vòng hoặc phanh thì ôtô không bị nghiêng trục đứng
của bánh xe dẫn hướng không đổi.
 Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục đứng của
bánh xe dẫn hướng không đổi.
 Đảm bảo cho sự tương ứng giữa động học các bánh xe và
động học của truyền động lái.
1.1.3 Phân loại
Có rất nhiều cách phân loại hệ thống treo trên ô tô. Dựa vào những căn cứ khác
nhau ta có thể phân loại hệ thống treo trên ô tô thành các loại cơ bản sau:
Dựa vào bộ phận dẫn hướng chia thành:
 Hệ thống treo phụ thuộc:
- Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp lá;
- Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc;
- Hệ thống treo phụ thuộc loại đàn hồi khí nén.
Hình 1.1: Cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc cầu sau
Nhược điểm của hệ thống treo phụ thuộc:
- Khối lượng phần không được treo là rất lớn, đặc biệt ở trên cầu chủ động.
Khi ôtô di chuyển trên những con đường không bằng phẳng, tải trọng sinh ra
sẽ gây nên va đập mạnh giữa phần không được treo với phần được treo, sẽ
làm giảm độ êm dịu trong khi chuyển động. Mặt khác bánh xe va đập mạnh
trên nền đường làm xấu đi sự tiếp xúc các bánh xe với mặt đường.
- Khoảng không gian phía dưới sàn ôtô phải lớn để đủ bảo đảm cho dầm cầu
thay đổi vị trí, cho nên chiều cao trọng tâm của ôtô sẽ lớn và sẽ làm giảm đi
thể tích chứa hàng hóa sau ôtô.
- Sự nối cứng giữa hai bánh xe nhờ vào dầm cầu liền gây nên các trạng thái
điển hình về động học. Nếu bố trí hệ thống treo này cho cầu trước dẫn
hướng sẽ làm xấu đi tính ổn định trong khi chuyển động trên đường không
bằng phẳng.
Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc:
- Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định, do vậy độ mòn lốp

xe ít.
- Khi chịu lực bên (ly tâm, đường ngang, gió bên) hai bánh xe liên kết cứng
làm hạn chế hiện tượng trượt bên của bánh xe.
- Công nghệ chế tạo đơn giản, số lượng các chi tiết ít, dễ tháo lắp và sửa
chữa và bảo dưỡng, giá thành thấp.
 Hệ thống treo độc lập:
- Hệ thống treo hai đòn ngang;
- Hệ thống treo Macpherson;
- Hệ thống treo đòn dọc;
- Hệ thống treo đòn chéo.
Hình 1.2: Cấu tạo hệ thống treo độc lập cầu trước
Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:
- Khối lượng phần không được treo là nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe
là tốt, vì vậy sẽ êm dịu trong khi di chuyển và có tính ổn định tốt.
- Nhiều kiểu ô tô được trang bị thanh ổn định để giảm sự lắc ngang khi ô tô
chuyển động quay vòng, cải thiện được tính ổn định và các tính năng khác.
- Do không có sự nối cứng giữa bánh xe phía trái phải nên có thể hạ thấp sàn
ô tô và vị trí lắp động cơ, do đó có thể hạ thấp được trọng tâm của ô tô.
- Các lò xo trong hệ thống treo độc lập chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ô tô mà
không có tác dụng định vị các bánh xe (đó là chức năng của các thanh liên
kết), do đó có thể sử dụng lò xo mềm hơn.
Nhược điểm của hệ thống treo độc lập:
- Do hai bánh xe liên kết với nhau là liên kết mềm nên trong quá trình
chuyển động vết bánh xe thay đổi và xảy ra sự trượt bên;
- Số chi tiết là khá nhiều so với hệ thống treo phụ thuộc nên khó khăn trong
chế tạo và giá thành chế tạo tăng;
- Khoảng cách các xe và vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển
lên xuống của bánh xe;
- Kết cấu của hệ thống treo phức tạp hơn.
Dựa theo bộ phận đàn hồi ta có thể chia ra:

- Treo nhíp lò xo;
- Treo có nhíp thanh xoán;
- Treo loại cao su;
- Treo loại hơi;
- Treo loại thủy lực;
- Treo loại liên hợp.
Dựa vào phương pháp dập tắt dao động (giảm chấn) ta chia ra:
- Giảm chấn thủy lực: có loại tác động một chiều và hai chiều;
- Giảm chấn ma sát cơ: có thể là ma sát trong bộ phận đàn hồi hoặc trong bộ
phận dẫn hướng.
Dựa vào phương pháp điều khiển ta có thể chia ra:
- Hệ thống treo bị động (không có điều khiển) – passive suspension;
- Hệ thống treo chủ động (có điều khiển được) – active suspension;
- Hệ thống treo bán chủ động (sự kết hợp của hai loại trên) – semi active
suspension.
1.2 Cấu tạo hệ thống treo
Hình 1.3: Cấu tạo chung hệ thống treo
( )
Trong ôtô thông thường sử dụng chủ yếu hai hệ thống treo phụ thuộc và độc lập,
hầu hết ở các hệ thống treo phụ thuộc đầu trước nhíp nối với khung bằng khớp cố
định, nhíp đặt dọc thường làm bộ phận dẫn hướng truyền lực đẩy hoặc lực phanh
lên khung. Hệ thống treo phụ thuộc được sử dụng rộng rãi ở các ôtô vận tải, hành
khách và một số ôtô du lịch. Còn hệ thống treo độc lập sử dụng khá nhiều ở ôtô du
lịch và một số loạ ôtô vận tải đời mới.
Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là đơn giản về kết cấu, trong khi đó vẫn đảm
bảo được yêu cầu êm dịu cần thiết của ôtô nhất là những ôtô có tốc độ chuyển
động không lớn. Còn hệ thống treo độc lập có ưu điểm chủ yếu là tăng được khá
nhiều tính êm dịu của ôtô khi chuyển động ở các điều kiện đường xá khác nhau,
nhưng nó có kết cấu phức tạp nên gía thành cao nó được áp dụng cho các loại xe
có vận tốc lớn, hiện đại.

Ở hệ treo phụ thuộc các bánh xe đặt trên dầm liền bộ phận giảm chấn và đàn hồi
đặt giữa thung xe và dầm cầu liền. Qua cấu tạo hệ thống treo phụ thuộc sự dịch
chuyển của một bên bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó
của bánh xe bên kia nên chúng phụ thuộc lẫn nhau.
Ở trên hệ thống treo độc lập các bánh xe gắn (độc lập) với khung vỏ thông qua các
đòn, bộ phận giảm chấn, đàn hồi. Các bánh xe độc lập dịch chuyển tương đối với
khung vỏ. Trong thực tế chuyển động của xe, điều này chỉ đúng khi ta coi thùng
và vỏ xe đứng yên.
Tuy nhiên dù là hệ thống treo nao đi nữa thì cũng bao gồm có 3 bộ phận chính
dưới đây:
- Bộ phận đàn hồi;
- Bộ phận giảm chấn;
- Bộ phận ổn định và thanh dẫn hướng.
1.2.1 Bộ phận đàn hồi
1.2.1.1 Chức năng của bộ phận 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
bảo độ êm dịu chuyển động cần thiết.
• Tạo ra các đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.
• Ở bộ phận đàn hồi có thể dùng loại nhíp, lò xo, thanh xoắn, cao su, loại hơi
thuỷ lực va liên hợp.
1.2.1.2 Cấu tạo bộ phận đàn hồi
Phần tử đàn hồi trong hệ thống treo được chế tạo có thể từ kim loại như lò xo nhíp,
lò xo trụ, thanh xoắn. Hoặc có thể từ cao su, sử dụng khí nén, thủy lực,...
Nhíp lá
Được sử dụng rộng rãi ở các ôtô có dầm cầu không cắt. Kết cấu của nhíp gồm
nhiều lá nhíp hợp lại. Các lá nhíp được nối với nhau bởi bu lông trung tâm, lá nhíp
có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc, do đó khi nhíp biến dạng sẽ
sinh ra sự ma sát làm giảm các dao động khi ôtô chuyển động. Trong trường hợp
tải trọng tác dụng lên cầu có thể thay đổi đột ngột như cầu sau của ôtô tải, người ta

bố trí nhíp đôi gồm một nhíp chính và một nhíp phụ. Nhíp phụ có thể đặt trên hoặc
dưới nhíp chính tuỳ thuộc vào vị trí giữa cầu và khung, kích thước của nhíp và
biến dạng yêu cầu của nhíp. Có hai loại nhíp đơn và nhíp kép.
Nhíp đơn
Nhíp đơn bao gồm những lá nhíp có chiều dài khác nhau ghép lại, để tránh xê dịch
giữa các lá nhíp người ta dùng bu lông giữa và 4 đai nhíp để cố định những lá nhíp.
Hình 1.4: Nhíp đơn
(Nguồn )
1. Đinh tán; 2. Chốt nhíp; 3. Bu lông tai nhíp; 4. Lá nhíp số 1; 5. Lá nhíp số 2; 6.
Sát xi; 7. Lá nhíp số 3; 8. Quang treo; 9. Bu lông quang nhíp; 10. Đệm cầu; 11. Ụ
hạn chế; 12. Bu lông treo giảm chấn; 13. Giảm chấn; 14. Quang treo; 15. Bích che
tai nhíp; 16. Đinh tán.
Nhíp kép
Nhíp kép được chế tạo bằng cách ghép hai tấm nhíp có chiều dài khác nhau lại với
nhau, trong suốt quá trình hoạt động lò xo nhíp bị nén lại và hấp thụ dao động của
mặt đường, lò xo nhíp có thể bị uốn cong và bị trượt trong quá trình hoạt động.
Hình 1.5: Nhíp kép
( )
1. Sát xi; 2. Giá đỡ nhíp bên trái; 3. Bu lông; 4. Nhíp chính lắp ghép; 5. Giá đỡ nhíp
phụ; 6. Quang nhíp chính; 7. Lá nhíp chính của nhíp phụ; 8. Lá nhíp thứ hai của
nhíp chính; 9. Lá nhíp phụ số 5; 10. Lá nhíp phụ số 6; 11. Bu lông quang nhíp; 12.
Vỏ cầu; 13. Bán trục; 14. Đệm vênh; 15. Tấm đệm nhíp; 16. Bu lông quang nhíp;
17. Quang nhíp phụ; 18. Đinh tán; 19. Giá đỡ nhíp chính bên phải; 20. Đinh tán;
21. Tai nhíp; 22. Bạc chốt nhíp; 23. Chốt nhíp; 24. Vú mỡ; 25. Bu lông giữ các nhíp
phụ; 26. Bu lông giữ các nhíp chính; 27. Bạc của bu lông quang nhíp; 28. Vít.
Nhíp lá có những ưu điểm đó là độ cứng lớn, có thể làm thay nhiệm vụ cho cả
giảm chấn và thanh dẫn hướng, đặc tính đàn hồi của nhíp lá là tuyến tính, đường
đặc tính ít thay đổi dưới tác dụng của trọng lực. Tuy nhiên nhíp lá cũng có một số
nhược điểm đó là kích thước cồng kềnh, tốn kim loại, độ cứng lớn nên không tạo
được độ êm dịu cao.

Lò xo trụ
Lò xo trụ được sử dụng rộng rãi trên ô tô con và xe tải hạng nhẹ. Đòi hỏi sự êm dịu
cao khi chuyển động. Độ cứng của lò xo trụ được quyết định bởi chất liệu, đường
kính và chiều dài của dây kim loại chế tạo lò xo. Đường kính dây thép càng lớn thì
độ cứng lò xo càng cao ngược lại chiều dài dây càng lớn thì độ cứng lò xo càng
thấp, tính đàn hồi của lò xo càng cao.
Lò xo trụ áp dụng đối với hệ treo độc lập. Lò xo trụ trong hệ thống treo chỉ làm
nhiệm vụ đàn hồi mà không làm nhiệm vụ đẩy hoặc nhiệm vụ hướng bánh xe.
Hình 1.6: Lò xo trụ
()
Ưu điểm:
• Kết cấu đơn giản, có tuổi thọ cao hơn nhíp lá do không có ma sát khi làm
việc, ít phải bảo dưỡng sửa chữa.
• Đường đặc tính đàn hồi là phi tuyến.
Nhược điểm:
Không có khả năng giảm chấn và dẫn hướng do vậy bố trí hệ thống treo phức tạp
hơn dùng nhíp lá.
Lò xo khí
Lò xo khí được sử dụng rộng rãi trên xe khách, xe tải hạng nhẹ cũng như hạng
nặng. Lò xo khí nén là một xi lanh chứa khí nén bằng cao su, piston được gắn lên
thanh ngang phía dưới và chuyển dịch lên xuống cùng với thanh ngang đó. Chính
khí nén trong xi lanh cao su đã tạo ra khả năng đàn hồi của lò xo. Nếu tải trọng của
xe thay đổi một van điều chỉnh lượng khí trong xi lanh được mở để cung cấp hoặc
xả bớt khí trong xi lanh.
Hình 1.7: Hệ thống treo sử dụng lò xo khí
()
Kết cấu của lò xo khí nén có thể là: lò xo có dạng ống hình sóng (tròn) hoặc ô van,
loại lò xo hình trụ ống làm bằng sợi vải tổng hợp và loại liên hợp.
1
2

3
4
5
Hình 1.8: Lò xo khí nén dạng sóng
1.Nắp trên; 2.Vòng kim loại; 3.Vỏ;4.Vấu cao su; 5.Nắp dưới.
( theo [4])
Bộ phận quan trọng nhất của lò xo có dạng ống hình sóng có vỏ là cao su đàn hồi 3
hình gợn sóng liên kết trên cốt vải tổng hợp (ni lông hoặc captôn). Nó được phân
luồng nhờ vòng kim loại 2.
Thể tích đàn hồi của không khí được đóng nhờ các nắp trên 1 và nắp dưới 5. Biến
dạng của phần tử đàn hồi khí nén được hạn chế nhờ vấu cao su 4. Vấu hạn chế
hành trình được đặt trên dầm cầu khung để ngăn ngừa các phần tử đàn hồi khí nén
bị giật đứt các mặt lắp phép. Vấu hạn chế hành trình phía trên được bắt chặt trên
ống đặt trong vỏ 3, có đủ độ đàn hồi và được xác định kích thước để đảm bảo khả
năng chuyển động cưỡng bức khi các phần tử đàn hồi khí nén bị hư hỏng.
Thể tích làm việc của không khí được tạo bởi thể tích bên trong của vỏ 3 và thể
tích của bình chứa phụ bố trí gần lò xo khí nén. Khi thay đổi tải bên ngoài, vỏ đàn
hồi 3 sẽ biến dạng. Độ cứng của nó hướng theo biên dạng của lò xo thường được
bỏ qua vì nó không đáng kể so với độ cứng được tạo ra bởi sự thay đổi áp suất khí
nén bên trong vỏ. Hình dạng vỏ, thể tích trong vỏ và áp suất trong đó cũng thay
đổi.
1
2
3
4
5
Hình 1.9: Lò xo khí nén dạng ống trụ
1.Nắp trên; 2.Vòng kim loại; 3.Vỏ;4.Vấu cao su; 5.Nắp dưới.
( theo [4])
Hình 1.9 đưa ra cấu tạo của lò xo khí nén dạng ống trụ làm bằng vật liệu sợi tổng

hợp bọc cao su. ở phía nắp trên và nắp dưới được tăng cường bằng các đế và được
bắt chặt nhờ các vít và vòng thép. Vấu cao su hạn chế hành trình phía trên cũng
được bắt trên ống thép đặt trong vỏ. Khi biến dạng, vỏ sẽ lăn trên đế phía dưới và
thay đổi hình dạng của mình theo hình dạng của đế. Diện tích hiệu quả sẽ thay đổi
tuỳ theo hình dạng của đế phía dưới và có thể tăng chậm hoặc không đổi, hoặc
giảm đi. Hình dạng của đế phía dưới được thiết kế để tạo ra không gian bên trong
nhằm đạt được thể tích cần thiết không khí trong lò xo. Khi chọn các kích thước cơ
bản và hình dạng đế hợp lý sẽ nhận được dáng điệu độ cứng thay đổi phi tuyến.
1
3
2
4
5
Hình 1.10: Lò xo khí nén dạng liên hợp
1.Nắp trên; 2.Vòng kim loại; 3.Vỏ;4.Đế hình trụ; 5.Nắp dưới.
(theo [4])
Trên hình 1.10 đưa ra cấu tạo của lò xo khí nén dạng liên hợp. Nó kết hợp ưu điểm
của hai loại lò xo khí nén ở trên. Phần trên gồm vỏ có dạng hình sóng còn phần
dưới có dạng hình trụ. Cùng với hạn chế đảm bảo không cho piston chuyển dịch
quá lớn và sự mở rộng thể tích bên trong của phần tử. Lò xo dạng liên hợp có đặc
tính thay đổi nhỏ ở gần giá trị tải trọng tĩnh, khi tăng tải trọng cho đến piston tiến
đến gần bộ hạn chế thì độ cứng thay đổi với tốc độ lớn hơn.
13
3
4
1
2
5
12 11
8

9
10
7
6
Ho
Hình 1.11: Cách bố trí chung hệ thống treo khí nén
1.Lò xo; 2.Cầu xe; 3.Khung xe; 4.Bình khí nén phụ; 5.đường ống dẫn;
6. Thanh kéo; 7.Đòn; 8.Van điều chỉnh; 9.Bầu lọc khí; 10.Bình chứa khí nén;
11.Điều chỉnh áp suất; 12.Bộ xả nước và dầu; 13.Máy nén khí.
H
0
- Chiều cao của lò xo khí nén ở dạng tĩnh.
(theo [4])
Nguyên lý làm việc của lò xo khí :
Lò xo khí nén hình sóng 1 được bố trí giữa cầu xe 2 và khung xe 3. Lò xo được
ghép nối với hệ thống khí nén qua bình khí nén 4, đường ống 5, van điều chỉnh 8
để điều chỉnh chiều cao không đổi ở trạng thái tĩnh H
0
.
Khí nén được máy nén khí 13 cung cấp qua bộ xả nước và dầu 12, điều chỉnh áp
suất 11 và bình chứa 10, qua bầu lọc 9 rồi van điều chỉnh 8. Van điều chỉnh 8 được
bắt cố định trên phần treo (khung, vỏ xe) và liên hệ động học với phần không treo
(cầu xe) qua đòn 7 và thanh kéo 6. Nhiệm vụ của van điều chỉnh 8 là tự động giữ
chiều cao không đổi của của lò xo khí nén tuỳ theo sự thay đổi của tải trọng tĩnh.
Trong trường hợp khi tăng tải trọng, lò xo khí nén bị ép, thông qua thanh 6 và đòn
7 sẽ làm dịch chuyển piston trong van điều chỉnh xuống dưới, sau đó sẽ mở thông
cho khí nén từ bình chứa 10 cung cấp cho bình phụ 4 và vào lò xo khí nén. Áp suất
khí nén trong lò xo sẽ được tăng lên và khắc phục được sự tăng của tải trọng đưa
khung hoặc vỏ xe lên cao cho đến khi piston ở van điểu chỉnh trở về vị trí giữa để
đóng cửa cung cấp khí, nhờ vậy giữ được chiều cao không đổi của lò xo.

Ưu điểm của hệ thống treo dùng lò xo khí:
Có khả năng tự điều chỉnh độ cứng của lò xo nhờ việc điều chỉnh lượng khí nén
trong xi lanh.
• Không có ma sát trong phần tử đàn hồi, kích thước và khối lượng phần
tử đàn hồi nhỏ, việc truyền rung động và tiếng ồn từ bánh xe lên thân
xe là nhỏ.
• Đặc tính thay đổi đảm bảo tần số dao động riêng không đổi trong toàn
bộ khoảng thay đổi của tải trọng ô tô.
• Đảm bảo chiều cao của thân xe với mặt đường không thay đổi, không
phụ thuộc vào sự thay đổi tải trọng.
• Độ nghiêng ngang và dọc thân xe không thay đổi ngay cả khi xếp tải
không đều.
Nhược điểm:
• Không có khả năng tự dẫn hướng do độ cứng ngang là nhỏ.
• Hệ thống điều khiển phức tạp, cần phải có hệ thống cung cấp khí nén
như máy nén khí, bình chứa,...
• Thường xuyên phải kiểm tra độ kín khít của hệ thống khí nén, không
để dầu mỡ văng vào túi cao su của lò xo khí nén.
1.2.2 Bộ phận giảm chấn
Khi xe dao động khi chịu kích thích từ lực của mặt đường thì bộ phận đàn hồi của
hệ thống treo thực hiện chức năng nối mềm giữa thân xe và nền đường tạo cảm
giác dễ chịu cho người ngồi trên xe. Tuy nhiên nếu cứ dao động mãi thì sẽ gây cảm
giác khó chịu cho con người và ta cần dập tắt nhanh dao động đó. Do đó hệ thống
treo cần một bộ phận làm triệt tiêu năng lượng được tích trữ trong lò xo một cách
nhanh nhất. Giảm chấn là một bộ phận dùng để triệt tiêu năng lượng tích trữ này từ
đó ta có thể kiểm soát được dao động của thân xe.
Bộ phận giảm chấn có hai loại. Ngoài ra còn chia bộ phận giảm chấn ra hai loại tác
dụng một chiều và tác dụng hai chiều ở giảm chấn tác dụng một chiều dao động
được dập tắt ở hành trình trả, nghĩa là khi bánh xe đi ra khỏi khung, còn ở giảm
chấn tác dụng hai chiều dao động được dập tắt ở hai hành trình trả và nén. Ngày

nay, ở các hệ thống treo thường dùng giảm chấn tác dụng hai chiều để dập tắt dao
động nhanh hơn.
1.2.2.1 Chức năng giảm chấn
Thực tế mặt đường không bao giờ hoàn toàn bằng phảng cùng với sự chuyển
hướng của xe trong quá trình di chuyển luôn luôn hình thành các dao động tác
động lên bánh xe, và qua đó truyền tới thân xe và người lái ...lò xo nhằm giảm
xung lực tác động, song bản thân nó lại bị dao động theo nhừng xung va đập từ
mặt đường dội tới và khối lượng xe đè bên trên. Dao động của hệ thân xe và lo xò
sẽ kéo dài rất lâu nếu như nó không bị triệt tiêu đi, chiếc xe sau một lần dằn xóc sẽ
bị bồng bềnh như 1 chiếc thuyền trong suốt thời gian dài sau đó và mang đến nhiều
nguy hiềm tiềm tàng trong giao thông. Nhiệm vụ của giảm chấn là dập tắt dao
động tự đo này.
Đảm bảo dao động của phần không được treo nhỏ nhất, đảm bảo sự tiếp xúc của
bánh xe trên mặt đường, nâng cao khả năng bám đường và an toàn trong quá trình
chuyển động.
1.2.2.2 Yêu cầu của giảm chấn
• Đảm bảo giảm trị số và sự thay đổi đường đặc tính của các dao động như
dập tắt càng nhanh các dao động nếu tần số dao động càng lớn mục đích là
để thùng. Xe khỏi bị lắc qua lắc lại khi qua đường mấp mô, dập tắt chậm các
dao động nếu .ôtô chạy trên đường ít mấp mô. Hạn chế lực truyền qua giảm
chấn lên thùng xe.
• Làm việc ổn định khi ôtô chuyển động trong các địa hình thay đổi.
• Có tuổi thọ làm việc cao.
• Trọng lượng kích thước nhỏ gọn giá thành hạ.
Cấu tạo giảm chấn
Giảm chấn có chức năng dập tắt những dao động của xe sinh ra trong suốt quá
trình chuyển động của xe. Cấu tạo của giảm chấn gồm những thành phần chính:
Hình 1.12: Cấu tạo giảm chấn
()
Phân loại giảm chấn

Tùy theo cấu tạo, nguyên lý hoạt động và môi chất làm việc của giảm chấn ta có
thể phân loại giảm chấn gồm một số loại chính sau:

Hình 1.13: Giảm chấn loại ống đơn
()
 Giảm chấn loại ống đơn
Giảm chấn loại này bên dưới có một buồng hơi làm chức năng bù trừ dầu trong
quá trình làm việc của giảm chấn. Giữa buồng dầu và hơi được ngăn cách bởi một
piston chuyển động tự do và kín khít, cả dầu và hơi đều chịu một áp lực khoảng 20
– 30 bar khi xe chuyển động và gặp rung xóc.
Hoạt động của giảm chấn ống đơn:
Khi xe nhún xuống (khi nén), trục piston chính ép sâu xuống buồng dầu, áp lực
dầu ép mở van một chiều để cho dầu chuyển động lên khoang phía trên của piston.
Khi xe gặp rung xóc lớn, piston chính chuyển động xuống dưới với gia tốc lớn, dầu
không kịp chuyển động qua các lỗ tiết lưu khi đó áp lực dầu ở khoang dưới tăng
cao đẩy piston tự do chuyển động xuống dưới nén khối hơi phía dưới lại, khi đó áp
lực của nền đường được hấp thụ.
Tương tự khi xe chuyển động lên trên, lượng khí trong khoang chứa bên dưới giúp
quá trình rung xóc được giảm thiểu bằng cách bù trừ lượng dầu thiếu trong khoang
chứa dầu.
 Giảm chấn loại ống kép
Đây là loại giảm chấn được dùng phổ biến trong các xe con. Giảm chấn bao gồm
một ống bên trong chứa đầy dầu cùng với một piston chuyển động bên trong và
• Giảm chấn loại một ống (ống đơn)
• Giảm chấn loại hai ống (ống kép)
• Giảm chấn hơi áp lực loại ống kép
• Giảm chấn với lò xo hơi
• Giảm chấn thủy lực
• Giảm chấn Vario
một ống bao bên ngoài. Giữa hai ống hình thành một không gian nhỏ để cân bằng

lượng dầu do piston tác động từ trong buồng dầu. Trên thân piston và nền của
khoang chứa dầu có những van tiết lưu. Bên ngoài là một ống bảo vệ chung ngăn
dầu chảy ra ngoài.
Hình 1.14: Giảm chấn loại ống kép
()
Trục của piston được nối vào thân xe, đầu kia của giảm chấn được nối vào giá treo
bánh xe.
Khi xe nhún xuống, lực đẩy của Piston ép dầu chạy qua van trên mặt piston tràn về
phía trên của buồng dầu, cùng với sự xâm nhập của trục Piston, dầu bị ép mạnh
hơn nữa, bắt buộc phải thoát ra van ở dưới nền của ống chứa dầu, và tràn ra bên
ngoài không gian giữa 2 ống như đã mô tả ở trên. Như vậy, nhiệm vụ chủ yếu của
phần không gian giữa 2 ống là để bù trừ lượng dầu chênh lệch do quá trình nhún
xuống và bung lên của Piston vì sự xuất hiện của trục Piston trong không gian
buồng dầu (Không được lọt khí ). Khi giảm chấn bung lên quá trình diễn ra ngược
lại, dầu từ buồng trên chạy qua van nghịch dồn xuống dưới, đồng thời với việc dầu
từ buồng ngoài chạy trở lại thông qua một van thứ 2 dưới đáy buồng dầu .
Loại giảm chấn này có tuổi thọ khá dài, giảm dao động tốt. Tuy nhiên có nhược
điểm đó là khả năng dễ bị rò rỉ dầu qua các khe chuyển động, khi lắp ráp yêu cầu
chính xác, chỉ được chuyển hướng theo một phương ngiêng vì vậy nếu xe thường
xuyên đi trên địa hình rung lắc ngang (sườn núi, dốc ngiêng,...) loại ống nhún này
rất nhanh chóng bị hỏng.
 Giảm chấn kép với hơi áp lực
Hình 1.15: Giảm chấn kép với hơi áp lực
()
Loại này là sự kết hợp của hai loại trên về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động.
Tuy nhiên loại giảm chấn này có một đặc điểm đó là khi ở trạng thái đứng yên của
xe thì khoang dưới của giảm chấn không chứa đầy dầu mà 1/3 thể tích của nó chứa
khí nén ở áp suất 6-7 bar. Do kết hợp ưu điểm của hai loại trên nên loại giảm chấn
này có khả năng dập tắt dao động rất tốt. Loại này được dùng thích hợp với những
xe hoạt động ở địa hình xấu, rung xóc ở tần số cao, mạnh và đột ngột.

Yêu cầu chế tạo loại giảm chấn này rất cao về chính xác, đòi hỏi việc kiểm tra bảo
dưỡng thường xuyên, gắt gao vì vậy loại này ít được sử dụng rộng rãi.
 Giảm chấn Vario
Hình 1.16: Giảm chấn Vario
()
Giảm chấn Vario có kết cấu tương tự như loại giảm chấn hai ống. Loại giảm chấn
Vario có một đặc điểm nổi bật đó là có khả năng thích nghi được với điều kiện
đường có rung xóc thay đổi.
Khi xe có tải trọng nhẹ, vị trí của piston nằm ở vùng trên của ống dầu (trên hình
vẽ), ở đó được thiết kế những khe nhỏ để tạo điều kiện cho dầu di chuyển xuống
vùng dưới một cách dễ dàng hơn vì vậy áp lực lên piston nhỏ từ đó hiệu ứng giảm
chấn cũng giảm nhỏ.
Khi xe có tải trọng lớn, vị trí cân bằng của piston sẽ bị đẩy xuống thấp hơn (hình
vẽ), do dưới này không có những khe nhỏ lên dầu từ ngăn trên chảy xuống dưới sẽ
khó khăn hơn vì vậy dầu sẽ chảy qua van tiết lưu trên piston từ đó áp lực tác dụng
lên thân piston sẽ lớn làm tăng khả năng dập tắt dao động của giảm chấn, phần dầu
dư do áp lực cao cũng được dẫn qua van dưới đáy để vào khoang bù dầu như đối
với trường hợp giảm chấn ống kép.
 Giảm chấn hơi