CHƯƠNG III hệ THỐNG TREO ô tô

CHƯƠNG III. HỆ THỐNG TREO Ô TÔ
A. BÁNH XE.
Bánh xe là một cụm đảm nhận chức năng tạo chuyển động tịnh tiến cho xe. Nhờ
chuyển động của nó mà ô tô có thể thực hiện di chuyển trên đường.
Cấu tạo của bánh xe gồm: vành, lốp, săm (hoặc không có săm). Đa số ô tô hiện nay
sử dụng lốp không săm.

3.1. Lốp xe.
Hình
SơLớp
đồ cấu
lốptrong,
xe lớp sợi mành (xương lốp),
Cấu tạo chung của lốp xe
bao3.1.
gồm:
caotạo
su lót
A. Lốp
B. Lốp bố
chéo.
lớp đệm, lớp hoa lốp, lóp
cao bố
su tròn.
thành bên, lớp “tanh”kim
loại.
Theo đặc điểm của lốp có
1. Hoa lốp. 2. Lớp đai. 3. Lớp sợi bố. 4. Lớp lót trong. 5. Dây mép lốp.
thể chia thành: lốp có săm và lốp không săm, lốp có mành hướng kính, lốp có mành chéo,
lốp có thêm sợi mành kim loại, lốp có vấu đinh kim loại.
Các loại lốp được lắp vào xe cùng với các vành xe, các xe chạy bằng lốp hơi được

bơm không khí có áp suất, nếu áp suất lốp không đảm bảo có thể gây ra độ mòn bất
thường và giảm tính năng dẫn động. Lốp thực hiện các chức năng: đỡ toàn bộ trọng
lượng của xe, truyền lực dẫn động và lực phanh vào đường và làm giảm lực chấn động do
các mấp mô ở đường gây ra.


3.1.1. Lốp có săm và lốp không săm.

Hình 3.2 Sơ đồ cấu tạo lốp không săm và lốp có săm
Cấu tạo của lốp có săm và lốp không săm được chỉ ra trên hình vẽ. Hình 2.1a là loại
lốp không săm, hình 2.1b là loại lốp có săm.
Lốp không săm: trên bề mặt lốp có ghi chữ “TUBE TYPE” hoặc
“MITSCHAUCH” là loại lốp dùng cho xe có tốc độ thấp. Loại này có độ tin cậy làm việc
cao, nhưng trọng lượng lốp lớn, tuổi thọ thấp, nhiệt độ trong lốp cao khi làm việc, độ
cứng lớn.
Lốp có săm: trên bề mặt lốp thường có ký hiệu “TUBE LESS” hoặc
“SCHLAUCHLOS”, có nhiều ưu điểm.
+ Nhẹ, mỏng, có khả năng đàn hồi tốt.
+ Ít phát sinh nhiệt giữa các lớp cao su trong lốp
+ Khi bị thủng nhỏ, lâu xuống hơi (giảm áp suất lốp chậm)
+ Lắp ráp dễ dàng
+ Tuổi thọ cao
Lốp không săm có yêu cầu rất cao về mối ghép giữa vành và lốp. Mức độ đảm bảo
kín khít của mối lắp ghép này được quyết định bởi hình dáng hình học của vành, lốp và
độ bóng bề mặt của chúng. Khi lắp ráp cần lưu ý:


-

Vành bánh xe và lốp phải cùng loại.

-

Vành bánh xe phải làm sạch và kiểm tra hình dáng hình học.

-

Đẩy hết bề mặt bên phía trong sát vào mép của vành.

-

Chân van phải hoàn toàn kín.

-

Tránh dùng những vật cứng, sắc, nhọn để cậy hoặc tháo lắp lốp.

3.1.2. Lốp “Radial” và lốp sợi mành chéo.
Độ bền và đặc tính kỹ thuật của lốp được quyết định bởi cấu tạo của lớp xương
mành. Trước đây lớp xương mành được làm bằng sợi bông, dần dần được thay thế bằng
sợi nhân tạo, và ngày nay còn dùng thêm cả sợi kim loại. Lớp xương mành có hai loại
chính: loại đan sợi chéo được gọi là lốp sợi mành đan chéo, loại đan có sợi hướng tâm
được gọi là lốp sợi mành hướng kính “Radial”.
Lốp sợi mành đan chéo có các lớp sợi được đan nghiêng gần đối xứng với mặt
phẳng dọc của bánh xe và hợp với mặt phẳng này một góc α từ 300 đến 400. Nhờ việc
đan chéo sợi mành, tạo cho lốp có khả năng đàn hòi dọc lớn chịu lực bên cao, thích hợp
với ôtô có vận tốc trung bình hay nhỏ (dưới 150km/h ). Nhưng việc đan chéo sợi mành
tạo nên việc tăng thể tích bánh xe nhiều, làm tăng đường kính lăn của bánh xe khi lốp bị
mòn hoặc tăng áp suất bên trong lốp.
Do các ưu, nhược điểm nói trên loại lốp này được dùng cho loại xe hoạt động ở

vùng đồi núi hoặc đường xấu. Trên bề mặt lốp thường được ghi chữ “D” hoặc dấu “-”.
Lốp “Radial” có hai lóp mành đan chéo gần vuông góc, góc nghiêng α giữa hai
lớp này với mặt phẳng dọc của bánh xe xấp xỉ từ 10 0 đến 300, còn ở lớp mành hướng
kính có góc α gần bằng 900. Đặc điểm của loại lốp này là có độ mài mòn bề mặt lốp nhỏ,
lực cản lăn nhỏ, nhạy cảm với sự quay vòng của bánh xe dẫn hướng, đàn hồi tốt, độ giãn
nở thể tích nhỏ, nhạy cảm với sự quay vòng của bánh xe dẫn hướng, đàn hồi tốt, độ giãn
nở thể tích nhỏ, khi chuyển động với vận tốc dưới 80km/h gần như không thay đổi hình
dáng(profin). Khối lượng lốp nhỏ, khả năng truyền lực dọc và lực bên đồng đều.

3.1.3. Lốp có sợi mành kim loại.


Loại lốp này trước đây chỉ dùng cho máy bay và ô tô tải. Ngày nay loại này dùng
cho cả ô tô con. Số lượng lớp mành kim loại thường gặp là một hoặc hai lớp và được chế
tạo từ thép hợp kim. Ưu điểm cơ bản của nó là: có độ bền cao, khối lượng nhỏ, khả năng
truyền nhiệt tốt.
Trên bề mặt loại lốp này có ghi:
TREAD: 4 PLIES (2 PLIES RAYON + 2 PLIES STEEL).
SIDEWALL: 2 PLIES RAYON.
Nghĩa là lốp có bốn sợi mành (hai lớp sợi mành nhân tạo, hai lớp mành kim loại) bề
mặt bên có hai lớp sợi mành nhân tạo.
Một cách ký hiệu khác:
2 STEEL TREAD PLIES,

IAYON BODY PLY

Nghĩa là lốp có ba mành, trong đó hai lớp mành kim loại, một lớp mành sợi nhân
tạo

3.1.4. Số lượng lớp mành và áp suất hơi lốp.

Số lượng lớp mành được ghi trên lốp là số lượng lớp mành tiêu chuẩn, tức là số
lượng lớp mành bằng sợi bông.
Ngày nay do dùng các vật liệu khác có độ bền cao hơn, nên số lượng lớp mành thực
tế thường ít hơn so với lượng lớp mành ghi trên lốp
Số lượng lớp mành càng tăng thì khả năng chịu tải trọng của lốp xe càng lớn. Do
vậy trên bề mặt lốp xe đều ghi rõ lượng lớp mành tiêu chuẩn bằng chữ “PR” hoặc “PLY
RATING”.
Lốp xe con thường dùng loại có 4,6,8 lớp mành tiêu chuẩn, tương ứng với mỗi loại
áp suất khí nén lớn nhất trong lốp như sau:
-

4 PR

tương ứng Pmax = 0,22 Mpa ≈ 2,2 kG/cm2

-

6 PR

tương ứng Pmax = 0,25 Mpa ≈ 2,5 kG/cm2

-

8 PR

tương ứng Pmax = 0,28 Mpa ≈ 2,8 kG/cm2

Việc sử dụng áp suất khí nén vượt quá định mức thường dẫn tới mau mài mòn lốp,
hư hỏng giảm chấn trong hệ thống treo.

Khi áp suất hơi lốp quá thấp thường gây vết nứt
theo chu vi, giảm tuổi thọ lốp đáng kể, mặt khác có thể
hạ thấp trọng tâm của xe, sàn xe va quệt vào các chướng
ngại vật nằm trên đường

3.1.5. Hoa lốp.
Hoa lốp được đúc theo nhiều kiểu vừa để dễ thoát
nước vừa để dễ ứng phó với các yếu tố phụ thuộc điều
kiện của mặt đường và loại xe đang sử dụng

a) Kiểu gân dọc.
-

Gồm một số rãnh hình chữ chi chạy dọc theo
chu vi của lốp, thích hợp với lái xe chạy trên
đường lát ở tốc độ cao, được sử dụng trên nhiều
loại ôtô khác nhau

-

Kiểu gân dọc giảm thiểu sức cản lăn ở lốp, giảm
tiếng ồn ở lốp

-

Hình 3.3. Các dạng hoa lốp

năng điều khiển xe, lực kéo có phần kém các
lốp kiểu vầu

b) Kiểu vấu.
- Các dãnh kiểu vấu gần như vuông góc với vòng ngoài của lốp. Thưòng được sử
dụng trên xe tải, kiểu hoa lốp này thích hợp chạy trên đường không lát.


-

Kiểu vấu tạo ra lực kéo tốt, sức cản lăn của lốp hơi cao, sức cản trượt ngang thấp
hơn.

-

Hoa lốp ở khu vực vấu có thể bị mòn không đều, tiếng ồn của lốp lớn.

c) Kiểu gân dọc và vấu kết hợp.
-

Kiểu này kết hợp gân dọc và vấu để tạo ra tính năng chạy ổn định ở cả đường lát
và không lát.

-

Kiểu gân dọc theo đường tâm của lốp làm cho xe ổn định do giảm được độ trượt
ngang của lốp, kiểu vấu ở hai bên đường tâm nâng cao tính năng chuyển động và
phanh.

d) Kiểu khối.
-

Trong kiểu này hoa lốp được chia thành các khối độc lập. Sử dụng ở hâu hết các
lốp chạy trên đường có tuyết.

-

Kiểu khối tạo ra tính năng vận động và phanh cao hơn, làm giảm trượt dài và
trượt quay trên các đường có bùn và tuyết phủ.

-

Loại lốp này thường mòn nhanh hơn so với các loại lốp còn lại, dễ bị mòn bất
thường đặc biệt khi chạy trên các loại đường cứng.

3.1.6. Hình dáng hình học (profin).
Hình dáng hình học của lốp xe được xác định nhờ các kích thước cơ bản:
-

Chiều rộng B

-

Chiều cao H

-

Đường kính ngoài của lốp D

Kích thước B và H quyết định hình dáng hình
họccủa lốp
Trong nhiều năm gần đây hình dáng có nhiều thay

đổi mạnh mẽ theo xu hướng giảm nhỏ chiều cao H và
tăng chiều rộng B có thể thấy rõ sự biến đổi đó qua các
loại profin
Hình 3.4. Profin của lốp


Để tiện lợi cho viêc lựa chọn profin, người ta dùng chữ “serie” với chỉ số

H
% để
B

ghi trên lốp.
Ví dụ: Serie 80; Serie 70; Serie 60; Serie 50;…
Việc sử dụng lốp có

H
nhỏ cùng với áp suất thấp đã tăng được chất lượng bám cho
B

xe, nâng cao khả năng ổn định khi chuyển động thẳng và quay vòng.

3.1.7. Sự mài mòn lốp xe.
Sự mài mòn lốp (hay còn được gọi là tuổi thọ của lốp xe), phụ thuộc vào chất lượng
lốp, áp suất hơi lốp và điều kiện sử dụng (tốc độ xe, nhiệt độ môi trường, chất lượng
bềmặt đường…).
Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến sự mài mòn lốp là áp suất khí nén trong lốp. Khi áp
suất cao mài mòn nhiều nhất ở giữa của bề mặt lốp. Khi áp suất, mài mòn nhiều ở vùng
bên cạnh các hoa lốp.
Tiếp đến phải kể đến ảnh hưởng của các góc bố trí bánh xe, các khuyết tật của hệ

thống treo, hệ thống lái…
Trong nhiều trường hợp sử dụng các loại lốp khác nhau, cần cố gắng đảm bảo các
bánh xe trên một cầu có cùng chủng loại lốp và độ mài mòn tương đương.

3.1.8. Kí hiệu lốp theo tiêu chuẩn.
a) Tiêu chuẩn châu Âu.
Trong kí hiệu tiêu chuẩn Châu Âu đã coi việc nâng cao tải trọng đặt lên lốp xe phụ
thuộc vào việc tăng đường kính lắp vành (d 1). Như vậy các kích thước cơ bản được ghi
bao gồm:
-

Chiều rộng danh nghĩa B (mm).

-

Profin của lốp

H
(100%) .
B


-

Cấu trúc của lớp mành.

-

Đường kính lắp vành d1 (inch).

Ngoài ra còn ghi các ký hiệu qui ước về tải trọng, tốc độ lớn nhất cho phép.
-

Đối với các loại lốp xe có vận tốc lớn nhất dưới 210km/h.

Ký hiệu cũ:

Ký hiệu mới (EHK.R- 30).

-

Đối với các loại lốp lắp cho xe có tốc độlớn nhất trên 210km/h, ký hiệu cũ và
mới không thay đổi.

-

Đối với các loại lốp có xương mành chéo:

-


Các giải thích chung:
H
= 100% nếu là loại Superballon thì có thể không ghi.
B

-

Chỉ số profin

-

Ký hiệu PR: được ghi tương ứng với số lớp mành tiêu chuẩn.

-

Chỉ tiêu tốc độ xe:

Là tốc độ lớn nhất của xe được ghi trên bảng đồng hồ tốc độ ở tablo. Ký hiệu cho
chỉ tiêu này như sau:
Ký hiệu

E

F

G

J

K

L

M

N

Vmaxkm/h

70

80

90

100

110

120

130

140

Ký hiệu

P

Q

R

S

T

U

H

Vmaxkm/h

150

160

170

180

190

200

210

- Chỉ số tượng trưng biểu thị trọng lượng danh nghĩa lớn nhất đặt trên lốp xe khi
chuyển động với vận tốc tiêu chuẩn quy định.
b) Ký hiệu lốp xe theo hệ thống tiêu chuẩn của Mỹ.
Hệ thống tiêu chuẩn của Mỹ được ban hành từ năm 1967. Theo hệ thống này, tải
trọng của lốp xe biểu thị bằng các ký tự. Sự tăng đường kính lắp vành d 1 (cùng sự thay
đổi ký hiệu) dẫn tới giảm và thay đổi profin. Mỗi ký tự từ A đến H tương ứng với mỗi tải
trọng nhất định, phụ thuộc vào số lượng lớp mành và áp lực không khí. Bởi vậy độ bền
lốp không cần biểu thị qua số lớp mành (PR) mà theo tiêu chuẩn tải trọng (tức là người sử
dụng không cần quan tâm tới số lượng lớp mành PR).
Kèm theo ký tự tải trọng có phân loại tải trọng ghi bằng chữ: “LOAD RANGE”, so
sánh giữa hai tiêu chuẩn của Mỹ và Châu Âu là:
Load Range B

Pmax = 0,22 Mpa tương ứng 4PR

Load Range C

Pmax = 0,25 Mpa tương ứng 6PR

Load Range D

Pmax = 0,22 Mpa tương ứng 8PR


Tải trọng tối đa

Tải trọng tối đa

Ký tự (Load Range)(kG) Ký tự (Load Range)(kG)
B

C

D

A

480

515

545

B

520

560

C

560

D

600

Load Range B,C

B

C

D

E

635

675

717

590

F

680

725

770

600

635

G

735

785

830

640

675

H

805

860

915

dùng cho xe chạy đường tốt.

Load Range D dùng cho xe đa tính năng.
Trong hệ thống ký hiệu lốp xe của Mỹ có hai nhóm ký hiệu cho tải trọng, kết cấu
của lớp xương mành, profin, đường kính lắp vành d1.
Thí dụ ký hiệu lốp:

Cấu tạo lớp xương mành của lốp xe được sản xuất ở Mỹ trong tiêu chuẩn còn có
loại xương mành chéo (ký hiệu bằng chữ D) và loại trung gian (ký hiệu bằng chữ B)
“BIAS BELTED”.
Loại lốp có lớp xương mành trung gian bao gồm sợi mành đặt hướng kính, (nghiêng
đi một góc nhỏ). Khả năng làm việc của loại lốp nàyphù hợp với xe chuyển động ở vận
tốc thấp (lăn êm) không thích hợp với tốc độ cao. Ký hiệu cấu trúc lớp xương mành trung
gian ghi bên cạnh ký tự tải trọng.
Thí dụ:


FB 78 – 14 Load Range B.
Nhằm đảm bảo thuận lợi cho người sử dụng, trên bề mặt bên của lốp còn ghi thêm
các nhóm chữ về tải trọng và áp suất.
MAX. LOAD 1500 POUND; MAX. PRESS 32 Psi.
Ký hiệu trên biểu thị.
Tải trọng max (với 1500 pounds) tương đương: 680kG.
Áp suất max: 32psi= 0,22Mpa.
Với 1 pounds= 0,454kg (khối lượng).

1 psi = 0,0069 Mpa.
Chính vì lý do này mà các lốp sản xuất ở Châu Âu xuất sang Mỹ (hoặc các nước sử
dụng tiêu chuẩn Mỹ) cũng mang theo dòng chữ này.
Lốp của Mỹ có thể thay thế bằng lốp của Châu Âu loại cấu trúc “R” hoặc“D”,
nhưng cần lưu ý đến tốc độ chuyển động lớn nhất của xe, vì theo ký hiệu tiêu chuẩn của
Mỹ không có.
-

Đối với lốp có d1 bằng 13inches, 14 inches, có thể xác định theo tải trọng tương
đương.

-

Đối với lốp có d1 bằng 15 inches, cũng xác định tương tự.
Thí dụ: E 78 – 15 dùng R 15.

-

Đối với lốp có serie 70có thể thay thế tương đương:
Tiêu chuẩn Mỹ

Tiêu chuẩn Châu
Âu

DR 70 - 15

195/70R15

HR 70 - 14

235/70R15

DR 70 - 13

205/70R13

RR 70 - 15

215/70R14

GR 70 – 14

225/70R14

FR 70 – 14

215/70R15

GR 70 – 15

225/70R15

FR 70 – 15

245/70R14

ER 70 - 14

205/70R14

JR 70 - 14

245/70R14

Tiêu chuẩn Mỹ Tiêu chuẩn Châu Âu


ER 70 - 15

235/70R14

JR 70 - 15

245/70R15

Từ năm 1976 ở Mỹ xuất hiện các loại ký hiệu gần giống của châu Âu.
Ký hiệu loại này bắt đầu bằng chữ P.
Thí dụ:

Kèm theo đó có ghi:
Standard Load 435kG: 0,24 Mpa..
Extra Load 475 kG; 0,28 Mpa.
Đối với các loại xe của Mỹ thông thường, khi thay thế bằng các lốp của Châu Âucó
thể dùng cho chỉ tiê tốc độ loại S,U,H. Đối với các loại xe cao tốc của cả hai khu vực cần
thiết phải dùng các loại lốp đúng theo quy định của hãng sản xuất xa.

3.2. Vành bánh xe.
Vành bánh xe có chức năng giữ cho lốp ở nguyên profin yêu cầu, cố định bánh xe
với moay ơ đầu trục.
Vành bánh xe của xe được chế tạo từ thép dập, hàn liên kết với nhau, hoặc chế tạo

từ vật liệu nhẹ (như hợp kim nhôm), liên kết vơi nhau bằng bu lông định vị.

3.2.1. Kích thước lắp ráp và cấu tạo vành bánh xe.
Vành bánh xe là chi tiết chịu tải bởi vậy các kích thước lắp ráp rất quan trọng.


Các thông số của vành
được chỉ rõ trên mép vành xe
1. Chiều rộng của vành
đó:
a
2. Hình dạng gờ vành xe

bánh xe
trong

(Mép ngoài lòng vành)
3. Độ lệch
4. Đường kính vành
b
5. Tâm vành bánh xe
6. Đường kính vòng lăn
7. Mặt lắp moayơ

Hình 3.5 Cấu trúcvành bánh xe

Nhờ có các kích thước lắp ráp này chúng ta có thể chọn vành bánh xe cần thiết.
Cấu tạo vành bánh xe bao gồm: Đĩa vành, lòng vành, nắp đậy đầu trục bánh xe
(trang trí).
Chi tiết lắp ráp quan trọng của bánh xe là lòng vành. Lòng vành của xe con là tấm

liền,dạng sơ khai là hình chữ U. Nhờ các rãnh sâu ở giữa lòng vành cho phép tháo lắp lốp
xe dễ dàng.
1. Chiều rộng lòng vành

1
2
3

2. Bề mặt tựa bên
3. Bề mặt tựa hình trụ của lòng vành

4

5

4. Chiều rộng mép vành(J)
5. Chiều cao mép vành
6. Mép ngoài của lòng vành

6
Hình 3.6. Cấu trúc của lòng vành bánh xe

-

Bề mặt tựa bên để giữ lốp nằm yên trong lòng vành không dịch chuyển theo
phương dọc trục bánh xe.

-

Bề mặt tựa hình trụ của lòng vành: thường nghiêng khoảng 1 0 đến 50, là bề mặt

tựa để vành làm chắc giữ lốp và vành (không bị xoay).

-

Rãnh lõm sâu: để lắp vành với lốp, rãnh lõm không nằm đối xứng với mặt phẳng
giữa của lốp xe.


-

Đối với loại lốp không săm của xe con, bề mặt tựa hình trụ của lòng vành có
hình dạng đặc biệt.

-

Với hình dạng đó mối ghép giữa vành và lóp tránh được hiện tượng rò khí nén.
Người ta gọi là profin an toàn. Các profin an toàn được chỉ ra.

-

Có 4 loại profin an toàn:
+ Hump

(ký hiệu H, ký hiệu cũ HI)

+ Flat Hump

(ký hiệu FH, kỹ hiệu cũ FHA)

+ Special – Ledge

(ký hiệu SL)

+

(ký hiệu CP)

Contre – Pente

Profin dạng H có bề mặt hình trụ của lốp trên vành sâu, khi áp suất giảm và lực lớn,
“tanh” lốp không bị dịch chuyển vào trong rãnh lõm sâu.
Profin dạng FH có một gờ cao nhỏ giữ “tanh” lốp nằm trên bề mặt lòng vành.
Profin dạng FH có bề mặt tựa nghiêng nhỏ ngược chiều và kéo dài vào khu vực
trong của lòng vành. Bề mặt nghiêng đó làm tăng đường kính lắp ráp của lốp và lòng
vành, tạo khả năng làm tăng độ kín khít mối ghép, khi có hiện tượng thất thoạt khí nén
trong lốp. Nhược điểm của dạng profin này là khả năng giữ lốp kém hơn hai loại trên.
Profin dạng CP có hai loại CP1 và CP2. Cả hai loại CP này đều được tạo nên bơi độ
nghiêng ngược chiều lớn, nhằm nâng cao khả năng an toàn cho lốp, loại CP1 có một mặt
nghiêng, loại CP2 có hai mặt nghiêng hai phía. Thường ở trên xe ngày nay là loại CP2.

3.2.2. Ký hiệu vành bánh xe.
Vành bánh được ký hiệu theo:
-

- Chiều rộng lòng vành b.

-

- Đường kính lắp lốp xe d1.

-

- Các dạng đặc điểm cấu trúc lòng vành: dạng đối xứng, không đối xứng, cấu
trúc profin an toàn.

Trước đây ký hiệu vành được ghi như sau:


Kiểu lòng vành không đối xứng không có chữ S hoặc thay chữ S bằng chữ A
Ở Châu Âu ký hiệu cho hai loại vành không đối xứng có profin an toàn là:
1
H
5 J x 14
dạng profin kiểu Hump với ký hiệu H hoặc HI
2
L

Theo quy định mới nhất của ISO thì kích thước được ghi lên đầu tiên.
Thí dụ:

13 x 5
13 x 5

J–S
J

lòng vành đối xứng
lòng vành không đối xứng

B. HỆ THỐNG TREO.

3.3. Khái niệm.
Hệ thống treo ở đây được 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 các chức năng sau đây:
-

Tạo điều kiện cho bánh xe thực hiện chuyển động tương đối theo phương thẳng
đứng đối với khung xe hoặc vỏ xe theo yêu cầu dao động “êm dịu”, hạn chế tới
mức có thể chấp nhận được những chuyển động không muốn có khác của bánh
xe (như lắc ngang, lắc dọc…).

-

Truyền lực, mômen 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 ly tâm, lực gió bên, phản lực bên…) mômen chủ động
và mômen phanh.


3.3.1. Yêu cầu của hệ thống treo.
Sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải “mềm”, nhưng cũng phải đủ
khả năng truyền lực. Quan hệ này thể hiện ở các yêu cầu chính được tóm tắt như sau:
-

Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của xe
có thể chạy trên mọi địa hình khác nhau.

-

Bánh xe có khả năng chuyển dịch trong một giới hạn không gian hạn chế.

-

Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý, thoả mãn mục đích là làm mềm
theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ động lực học và
động học của chuyển động bánh xe.

-

Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.

-

Có độ bền cao.

-

Có độ tin cậy lớn, trong điều kiện sử dụng phù hợp với tính năng kỹ thuật, không
gặp hư hỏng bất thường.

 Đối với xe con còn được chú ý thêm các yêu cầu:
-

Giá thành thấp và mức độ phức tạp của kết cấu không quá lớn.

-

Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên thùng, vỏ tốt.

-

Đảm bảo tính điều khiển và ổn định chuyển động của xe ở tốc độ cao.

3.3.2. Phân loại hệ thống treo.


Ngày nay trên ôtô sử dụng hai nhóm lớn là: hệ thống treo phụ thuộc và hệ thống
treo độc lập.
- Hệ
thống treo
phụ thuộc:
Là
hệ
thống treo
mà
các
bánh xe đặt
trên
dầm
liền,
bộ
phận giảm
Hình 3.7. Sơ đồ tổng thể hệ treo phụ thuộc (a) và hệ treo độc lập (b)
chấn
và
1. Thùng xe.
2. Bộ phận đàn hồi.
3. Bộ phận giảm chấn.
4. Dầm cầu cứng.
5. Các đòn liên kết của hệ thống treo.
đàn hồi đặt

giữa thùng
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, chúng
ta có ý nghĩa chúng “phụ thuộc ” lẫn nhau
- Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo mà 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 chúng
ta coi thùng xe hoặc vỏ xe đứng yên.
Ngoài ra người ta còn phân chia hệ thống treo theo nhiều cách khác như:
-

Dựa vào tính chất động học, hệ thống treo độc lập còn chia ra các loại: treo trên
hai đòn ngang, treo một đòn ngang và giảm chấn, treo đòn dọc, treo đòn chéo.

-

Hệ thống treo còn được phân loại theo kết cấu của bộ phận đàn hồi như: Treo
nhíp lá, treo lò xo, treo thanh xoắn, treo khí nén, treo thủy khí.

-

Phân loại theo kết cấu giảm chấn: Giảm chấn ống, đòn, giảm chấn có áp suất
trong bằng áp suất khí quyển, giảm chấn có áp suất trong cao.


Hình 3.9. Trạng thái dao động của xe

3.4. Khối lượng
được treo và
khối lượng

không được
treo.

Hình 3.8. Khối lượng được treo và khối lượng không được treo

Thân xe được đỡ bằng các lò xo. Khối lượng của thân xe đặt trên lò xo được gọi là
“ khối lượng được treo”.
Bánh xe, các cầu xe và các bộ phận khác của xe không được lò xo đỡ thì tạo thành
“khối lượng không được treo”.
Nói chung khối lượng được treo càng lớn thì xe chạy càng êm, vì với khối lượng
này lớn thì khả năng thân xe bị xóc nẩy lên càng thấp. Ngược lại, nếu khối lượng không
được treo càng lớn thì càng dễ làm cho thân xe xóc nẩy lên. Sự dao động và xóc nẩy của
các phần được treo, đặc biệt là thân xe, gây ảnh hưởng lớn đến độ êm của thân xe.

3.4.1. Sự dao động của khối lượng được treo.
 Dao động của khối lượng được treo có thể phân ra như sau:


Sự lắc dọc: Lắc dọc là dao động lên xuống của đầu và đuôi xe so với trọng tâm của
xe. Xe bị lắc dọc khi chạy qua rãnh hoặc mô hoặc trên đường mấp mô, có nhiều ổ gà. Xe
có lò xo ( nhíp) mềm dễ bị lắc dọc hơn xe có lò xo cứng.
Sự lắc ngang: Khi xe chạy vòng hoặc chạy trên đường gồ ghề thì các lò xo của một
bên xe giãn ra còn các lò xo ở phía bên kia thì co lại, làm cho xe lắc lư theo chiều ngang.
Sự nhún: Chuyển động lên xuống của toàn bộ thân xe khi xe chạy tốc độ cao trên
đường gợn sóng. Xe có lò xo nhíp mềm dễ bị dập dình hơn.
Sự xoay đứng: Đảo hướng là chuyển động của đường tâm dọc của xe sang bên trái
và phải so với trọng tâm xe. Khi xe bị lắc dọc thì cũng dễ bị đảo hướng.

3.4.2. Sự dao động của khối lượng không được treo

Hình 3.10. Trạng thái dao động của khối lượng không dược treo
1. Sự dich đứng

2. Sự xoay dọc

3. Sự uốn

Dao động của khối lượng không được treo có thể phân ra như sau:
Sự dịch đứng: Là chuyển động lên xuống của bánh xe, thường xuất hiện khi xe
chạy với tốc độ trung bình và cao trên đường gợn sóng.
Sự xoay dọc: Là dao động lên xuống theo chiều ngược nhau của bánh xe bên phải
và bên trái, làm cho bánh xe nhảy lên, bỏ bám mặt đường. Hiện tượng này thường dễ xảy
ra đối với xe có hệ thống treo phụ thuộc.
Sự uốn: Là hiện tượng xảy ra khi mô men tăng tốc hoặc mô men phanh tác động
lên nhíp, có xu hướng làm quay nhíp quanh trục bánh xe. Dao động này có ảnh hưởng
làm xe chạy không êm.

3.5. Các bộ phận chính của hệ thống treo.
3.5.1. Bộ phận đàn hồi (lò xo).
a) Đặc tính của lò xo.


 Tính đàn hồi.
- Nếu tác dụng một lực (tải trọng) lên một vật thể làm bằng vật liệu như cao su
chẳng hạn, sẽ làm ra ứng lực (biến dạng) trong vật thể đó. Khi không tác dụng lực, vật
thể đó trở về hình dạng ban đầu. Ta gọi đặc tính đó là đàn hồi.
Các lò xo của xe sử dụng nguyên lý đàn hồi để giảm chấn động từ mặt đường tác

2

Hình 3.11. Đặc tính đàn hồi và độ cứng của lò xo
động lên thân xe và người ngồi trong xe. Các lò xo thép sử dụng tính đàn hồi uốn và
xoắn.
k=

W
a

Ở đây: W1 = ngoại lực ( tải trọng ), tính bằng N
a = Khoảng co ( biến dạng ), tính bằng mm
k = Độ cứng lò xo, tính bằng N/mômen
W1
W2
W3
=
=
= k ( hằng số )
a1
a2
a3

 Độ cứng lò xo.
Khoảng biến dạng của lò xo
tùy thuộc vào lực (tải trọng) tác dụng
lên nó. Trị số thu được bằng cách
chia trị số lực (w) cho khoảng biến
dạng (a) là một hằng số. Hằng số (k)
này được gọi là độ cứng lò xo hoặc
“hằng số lò xo” lò xo có độ cứng
nhỏ được gọi là “mềm”, còn lò xo có

độ cứng lớn thì được gọi là “cứng”.

Dạng dao động

Thời gian

Hình 3.12. Sự dao động của lò xo


 Sự dao động của lò xo.
Khi bánh xe vấp vào một cái mô cao, các lò xo của xe nhanh chóng bị nén lại. Vì
mỗi lò xo đều có khuynh hướng giãn ngay trở về độ dài ban đầu của nó, để giải phóng
năng lượng nén, lò xo có khuynh hướng giãn vượt quá chiều dài ban đầu. Quá trình này
được gọi là dao động của lò xo, nó lặp lại nhiều lần cho đến khi lò xo trở về chiều dài ban
đầu.
b) Các loại lò xo.
Trong hệ thống tre`o ô tô thường sử dụng các lò xo kim loại và phi kim loại
Hình 3.13. Các loại lò xo trong hệ

1

3

2

thống treo
1. Nhíp
2. Lò xo trụ

4

5

3. Lò xo thanh xoắn
4. Lò xo cao su
5. Lò xo không khí
 Nhíp.
Nhíp được làm bằng thép lò xo uốn cong, được gọi là “lá”, xếp chồng lên nhau theo
thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Tập lá lò xo này được ép với nhau bằng một bulông
hoặc tán rivê ở giữa, và để cho các lá không bị xô lệch, chúng được kẹp giữ ở một số vị
trí. Hai đầu lá dài nhất (lá chính) được uốn cong thành vòng để lắp ghép với khung xe
hoặc các kết cấu khác.
Nhíp càng dài thì càng mềm. Số lá nhíp càng nhiều thì nhíp càng chịu tải trọng lớn
hơn, mặt khác, nhíp sẽ cứng hơn và ảnh hưởng đến độ êm.

Hình 3.14. Cấu tạo nhíp lá


Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần
sử dụng các liên kết khác. Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông
qua ma sát giữa các lá nhíp.
Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng. Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp
khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường. Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các
xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng nên cần chú trọng đến độ bền hơn.
Độ uốn cong của lá nhíp được gọi là “độ võng”. Vì lá nhíp càng ngắn thì độ võng
càng lớn nên lá nhíp dưới cong hơn lá nhíp trên nó. Khi xiết chặt bulong ở giữa, các lá
nhíp hơi duỗi thẳng ra làm cho các đầu lá nhíp ép lên nhau rất chặt. Độ cong tổng thể của
nhíp được gọi là “độ vồng”. Tuy nhiên, ma sát giữa các lá nhíp cũng làm giảm độ êm, vì
nó làm giảm tính uốn của nhíp.
 Mục đích của độ võng.

Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho các lá nhíp cọ vào nhau, và ma sát xuất hiện giữa
các lá nhíp sẽ nhanh chóng làm tắt dao động của nhíp. Ma sát này được gọi là ma sát giữa
các lá nhíp, và đó là một trong những đặc tính quan trọng nhất của nhíp. Tuy nhiên, ma
sát này cũng làm giảm độ chạy êm của xe, vì rằng nó làm cho nhíp kém tính uốn. Vì vậy,
nhíp thường được sử dụng cho các xe thương mại.
Khi nhíp nẩy lên, độ võng giữ cho các lá nhíp khít với nhau, ngăn không cho đất,
cát…lọt vào giữa các lá nhíp và gây mài mòn.
 Biện pháp giảm ma sát giữa các lá nhíp.
Đặt các miếng đệm giảm thanh vào giữa các lá nhíp, ở phần đầu lá, để chúng dễ
trượt lên nhau.
Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một áp suất thích hợp khi
tiếp xúc với nhau
 Nhíp phụ.

Hình 3.15. Cấu tạo nhíp lá có sử dụng nhíp phụ


Các xe tải và xe chịu tải trọng thay đổi mạnh cần dùng thêm nhíp phụ. Nhíp phụ
được lắp trên nhíp chính. Với tải trọng nhỏ thì chỉ nhíp chính làm việc, nhưng khi tải
trọng vượt quá một giá trị nào đó thì cả hai nhíp chính và phụ đều làm việc.
 Lò xo trụ.
Các lò xo được làm bằng thanh thép lò xo đặc biệt. Khi đặt tải trọng lên một lò xo,
toàn bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại. Nhờ vậy năng lượng của ngoại lực được tích
lại, và chấn động được giảm bớt.

 Đặc tính.
Tỷ lệ hấp thu năng lượng tính
cho một đơn vị khối lượng cao hơn
so với loại lò xo lá (nhíp)
Vì không có ma sát giữa các

lá như ở nhíp nên cũng không có
khả năng tự khống chế dao động, vì
vậy phải sử dụng thêm bộ giảm
chấn.
Vì không chịu được lực theo
phương nằm ngang nên cần phải có
các cơ cấu liên kết để đỡ trục bánh
xe (đòn treo, thanh giằng ngang…)
 Lò xo phi tuyến tính.

a

F

b

F

Hình 3.16. Sơ đồ cấu tạo lò xo trụ và đặc tính

Nếu lò xo trụ được làm từ
của nó Lò xo trụ
một thanh thép có đường kính đồng
Lò xo phi tuyến tính
đều thì toàn bộ lò xo sẽ co lại đồng
đều, tỷ lệ với tải trọng. Nghĩa là, nếu sử dụng lò xo mềm thì nó không chịu được tải trọng
nặng, còn nếu sử dụng lò xo cứng thì xe chạy không êm với tải trọng nhỏ. Tuy nhiên, nếu
sử dụng lò xo có đường kính không đều, như (hình 3.16) thì đầu nhỏ của lò xo sẽ có độ

cứng thấp hơn phần đầu to. Nhờ thế, khi có tải trọng nhỏ thì đầu nhỏ lò xo sẽ co lại và
hấp thu chuyển động. Mặt khác, đầu to của lò xo lại đủ cứng để chịu được tải trọng nặng.
Các lò xo có bước không đều, lò xo làm từ thanh thép có đường kính không đều …. Cũng
có tác dụng như vậy.
 Lò xo thanh xoắn.
Lò xo thanh xoắn (gọi tắt là thanh
xoắn) là một thanh thép lò xo có tính
đàn hồi xoắn. Một đầu của thanh xoắn
được gắn cứng với khung hoặc các kết
cấu khác của thân xe, còn đầu kia được
gắn với bộ phận chịu tải trọng xoắn.
Thanh xoắn cũng được sử dụng để làm
thanh ổn định
Nhờ tỷ lệ hấp thu năng lượng trên
một đơn vị khối lượng lớn hơn so với
các loại lò xo khác nên hệ thống treo
có thể nhẹ hơn,

Xoắn ngược

Xoắn
Hình 3.17. Lò xo thanh xoắn

Kết cấu của hệ thống treo đơn giản
Cũng như lò xo cuộn, thanh xoắn không tự khống chế dao động, vì vậy phải sử
dụng thêm bộ giảm chấn.
 Lò xo cao su.
Các lò xo cao su hấp thu dao động thông qua
nội ma sát phát sinh khi chúng bị một ngoại lực làm
biến dạng.

-

Có thể chế tạo theo hình dáng bất kỳ.

-

Chúng không phát tiếng ồn khi làm việc.

-

Chúng thích hợp để dùng cho tải trọng
nặng

Đệm cao su
Đệm
lò xo

Hình 3.18. Lò xo cao su


Vì vậy các lò xo cao su chủ yếu sử dụng làm các lò xo phụ hoặc các bạc lót, đệm,
cơ cấu chặn và các bộ phận hỗ trợ khác cho các chi tiết của hệ thống treo.

 Lò xo không khí.
Lò xo không khí sử dụng đặc tính đàn hồi của
không khí khi bị nén.
Những lò xo này rất mềm khi xe chưa có tải,
nhưng hệ số lò xo có thể tăng lên khi tăng tải nhờ
tăng áp suất trong xy lanh. Đặc tính này giúp cho xe
chạy êm cả khi tải nhẹ cũng như khi đầy tải.

Chiều cao của xe có thể giữ không đổi ngay cả
khi tải trọng thay đổi, bằng cách điều chỉnh áp suất
không khí. Tuy nhiên, hệ thống treo dùng lò xo
không khí cần phải có trang bị điều chỉnh áp suất
không khí và máy nén khí…nên hệ thống treo sẽ rất
phức tạp.

Buồng
không khí
Màng cuộn

Hình 3.19 Sơ đồ cấu tạo
lò xo không khí

Hiện nay hệ thống treo khí điều biến điện tử
cũng được sử dụng trong một số kiểu xe.

3.5.2. Bộ giảm chấn.
Giảm chấn được dùng trên xe với mục đích:
-

Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên nền đường
không bằng phẳng, nhờ vậy mà bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện
nghi cho người sử dụng.

-

Đảm bảo dao động của phần được treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm làm tốt sự tiếp
xúc của bánh xe trên nền đường, nâng cao tính chất chuyển động của xe như khả
năng tăng tốc, khả năng an toàn chuyển động.

-

Bản chất của quá trình làm việc của giảm chấn là quá trình tiêu hao cơ năng
(biến cơ năng thành nhiệt năng). Thực ra quá trình này xảy ra ngay cả với ma sát