giáo trình bảo dưỡng sửa chữa hệ thống treo

Hệ Thống Treo

CHƯƠNGII: HỆ THỐNG TREO
I. Hệ thống treo:
Hệ thống treo dùng để nối đàn hồi giữa khung, vỏ xe với các cầu của ô tô, giảm
các tải trọng động và dập tắt các dao động được treo khi xe di chuyển trên
đường không phẳng. Ngày nay, hệ thống treo càng hiện đại, đảm bảo tốùt việc
giảm chấn, giảm sóc trên ô tô, làm cho ô tô là một phương tiện giao thông thoải
mái hơn.
A. Cấu tạo của hệ thống treo bao gồm các bộ phận chính:


Bộ phận dẫn hướng: xác đònh động họcvà tính chất dòch chuyên của
các bánh xe dẫn hướng so với khung, vỏ ô tô đồng thời để truyền các
lực kéo, phanh, lực bên và các momen phản lực của chúng lên khung
hoặc vỏ xe.



Bộ phận đàn hồi: nhận và truyền lên khung các lực thẳng đứng của
đường, giảm tải trọng động, đảm
bảo xe chuyển động êm diụ.



Bộ phận giảm chấn: cùng với
ma sát bên trong của hệ thống
treo, bộ phận giảm chấn hấp thụ
những năng lượng của thân xe
và bánh xe trên cơ sở biến cơ
năng thành nhiệt năng.

B. Kết cấu của hệ thống treo nhằm đảm
bảo các yêu cầu sau:
 Đảm bảo cho ô tô có tính năng

êm dòu khi hoạt động.
 Đảm bảo cho ô tô khi di chuyển với tốc độ giới hạn trên đường xấu mà

không có va đập trên các ụ đỡ.
 Đảm bảo tính động học đúng cho bánh xe dẫn hướng.
 Dập tắt nhanh các dao động của thùng xe và vỏ xe.
 Giảm độ nghiêng của thùng xe khi quay vòng.

C. Phân loại: Có nhiều cách phân loại hệ thống treo, dựa theo cấu tạo của bộ
phận dẫn hướng gồøm có: hệ thống treo đập lập, hệ thống treo phụ thuộc, hệ
thống treo cân bằng. dựa theo các phần tử đàn hồi gồm có bằng kim loại, bằng
khí, thủy lực, và cao su. và dựa theo phương pháp dập tắt dao động nhờ ma sát
cơ học, và nhờ thủy lực.
Trong các xe ô tô con ngày nay thường sử dụng hệ thống treo sử dụng phần tử
đàn hồi bằng kim loại, thủy lực và hệ thống treo độc lập.
Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

35


Hệ Thống Treo

Hệ thống treo độc lập làm tăng tính êm dòu vận hành tính điều khiển, tính ổn

đònh của ôtô ở hệ thống treo độc lập
thường dùng lò xo trụ hoặc thanh xoắn là
phần tử đàn hồi.
Hệ thống treo phụ thuộc loại nhíp: Gồm
có các lá nhíp và các bộ phận dùng để lắp
chặt các phần tử đàn hồi bố trí dọc theo xe
có các loại nhíp nửa elip và nhíp đảo
Các lá nhíp được lắp chặt thành bộ đònh vò
bằng bulông xuyên tâm và hạn chế dòch
chuyển ngang giữa các lá nhíp với nhau bằng ống nhíp. cả bộ nhíp được lắp trên
xe nhờ quang treo. Tùy theo tảiû trọng mà có các tai nhíp nhíp khác nhau, gồm có
tai nhíp đơn, tai nhíp kép
Ở các xe tải do chênh lệïch về tải trọng tác dụng lên là nhíp khi không tải và có
tải khác nhau. Do yêu cầu độ cứng của nhíp có thể thay đổi được để đảm bảo
tính êm dòu khi chuyển động người ta sử dụng thêm bộ nhíp phụ. Tải trọng nhỏ
chỉ có nhíp chính làm việc, nếu tải trọng tăng khi nào hai đầu nhíp phụ tì vào
vấu trên khung xe thì nhíp phụ cùng làm việc với nhíp chính.
Hệ thống treo cân bằng ở xe ôtô có nhiều cầu chủ động do tải trọng đặt trên các
cầu lớn thường sử dụng hệ thống này để đảm bảo sự phân bố tải trọng tỉnh lên
các cầu là như nhau
Phân tử đàn hồi là lá nhíp, phần tử dẫn hướng dùng thanh giằng cầu. Hệ thống
treo cân bằng cho phép trục của cầu giữa và cầu sau lệch nhau một góc khá
lớn(240) để đảm bảo khả năng báo của các bánh xe với mặt đường.
Hệ thống treo khí nén và thủy khí: là hệ thống treo sử dụng phần tử đàn hồi
loại khí hoặc thủy khí.
1. Hệ thống treo khí nén: hiện nay
có hai loại cơ bản:
a. Có khối lượng thay đổi, áp suất
lớn nhất bên trong phần tử đàn hồi
đến 1 Mpa, gọi là phần tử khí nén

áp suất thấp.
b. Có khối lượng không đổi trong
đó môi trường đàn hồi là khí nito,
áp suất làm việc cao, gọi là phần
tử đàn hồi áp suất cao.
2. Hệ thống treo thủy khí: đựơc áp dụng rộng rải trên ô tô con, không gian
công tác của phần tử đàn hồi được phân thành hai phần nhờ màng ngăn cách.
Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

36


Hệ Thống Treo

Khối lượng khí(thường dùng nito) là không thay đổi. Việc truyền lực từ bánh xe
lên bộ phận khí được thông qua bộ phận thủy lực.
II.Hệ thống giảm xóc:
A. Tổng quan hệ thống: Hệ thống giảm xóc đảm bảo nhiệm vụ kết nối cầu
truyền động với khung xe, và đảm bảo sự êm diụ khi ngồi trên xe. Hệ thống sẽ
nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe, giảm dằn xóc khi chạy trên đường gồ ghề…
Trên ô tô du lòch ngày nay thường được dùng kết hợp nhiều bộ phận để đạt được
sự tối ưu. Nhiều dạng lò xo sau được sữ dụng rất phổ biến:
1. lò xo xoắn trụ: được dùng rất phổ biến, thường
được sữ dụng kết hợp với một bộ giảm xung.
2. lò xo lá: được sữ dụng ở cầu sau được gọi là nhíp.
Nhíp có một lá thép hay có nhiều lá thép ghép chồng
lên nhau và được liên kết với nhau bằng bulông.
3. thanh xoắn: là một thanh thép thẳng, chòu xoắn.

Một đầu liên kết với khung xe, đầu còn lại gắn chặt
với tay đòn điều khiển. Khi tay đòn chuyển động lên
xuống cùng bánh xe, thanh xoắn sẽ xoắn tạo nên tác
động đàn hồi.
4. lò xo đệm khí: lò xo đệm khí có một túi khí bằng
cao su chứa đầy khí nén. Một piston bằng nhựa nối với
tay đòn phía dưới. Khi tay đòn chuyển đọng lên xuống
cùng bánh xe, piston sẽ chuyển động trong t khí tạo ra tác động đàn hồi.
B. Bộ phận giảm xung:
Khi chuyển động sẽ tạo ra trên xe các dao động, các dao động này sẽ làm chúng
ta cảm thấy mệt mỏi và khó chụi. Yêu cầu đặt ra là khi các dao động phát sinh
khi xe chuyển động phải được dập tắt một cách nhanh chóng. Tần số của các
dao độïng này phải nhỏ bằng với tần số dao động của người khi ngồi trên xe, lúc
do ta mới cảm giác thoải mái.
Hoạt động của bộ phận giảm xung:
Gồm một xilanh hình trụ chứa đầy dầu, bên trong có một xilanh chuyển động lên
xuống. Khi piston chuyển động lên xuống dầu trong piston sẽ chảy qua một lổ
nhỏ trong piston. Kết quả là sự dao động trên xe được dập tắt nhanh chóng.
Trên một hệ thống treo, các lò xo như thanh xoắn, lò xo lá, ống giảm xóc … được
sử dụng kết hợp:

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

37


Hệ Thống Treo

HỆ THỐNG TREO
I.

KHÁI NIỆM CHUNG
1. Công dụng
− Bộ phận đàn hồi làm giảm nhẹ các tải trọng động tác dụng từ
bánh xe lên khung và đảm bảo độ êm dòu cần thiết khi di chuyển;
− Bộ phận hướng dẫn để truyền lực dọc, ngang và moment từ
đường lên khung xe hoặc từ khung xe đến mặt đường thông qua các bánh xe
;
− Bộ phận giảm chấn để dập tắt dao động của phần được treo và
phần không được treo của ôtô.
2. Yều cầu
− Phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của
ôtô như chạy trên đường tốt hoặc trên nhiều đòa hình khác nhau;
− Bánh xe có khả năng dòch chuyển trong một giới hạn không gian
hạn chế;
− Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý, phải làm mềm theo
phương thẳng đứng, nhưng không phá hỏng các quan hệ động học của
chuyển động bánh xe;
Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

38


Hệ Thống Treo

− Không gây tải trọng lớn tại các mối lắp ghép với khung và vỏ;

− Có độ bền, độ tin cậy cao.
3. Phân loại
a) Theo cơ cấu treo
Hệ thống treo phụ thuộc;
Hệ thống treo độc lập.
b) Theo tính chất động học
Treo trên 2 đòn ngang;
Treo trên 1 đòn ngang và giảm chấn;
Treo đòn dọc;
Treo đòn tréo…
c) Theo sự thay đổi đặc tính làm việc
Loại tự động điều chỉnh;
Loại không điều chỉnh.
d) Theo kết cấu của bộ phận đàn hồi
Loại nhíp lá;
Loại lò xo;
Thanh xoắn;
Loại khí nén;
Loại thuỷ lực
e) Phân loại theo kết cấu của giảm chấn
Loại ống;
Loại giảm chấn bằng không khí;
Loại giảm chấn bằng khí nén.
II. KẾT CẤU HỆ THỐNG TREO
1. Kết cấu chung
Hệ thống treo bao gồm các bộ phận sau:
− Bộ phận đàn hồi;
− Bộ phận dẫn hướng;
− Bộ phận giảm chấn;
Ngoài ra trên ôtô du lòch còn có: thanh ổn đònh; vấu cao su tăng cứng và hạn

chế hành trình, cơ cấu điều chỉnh và xác đònh các góc bố trí bánh xe, các gối đỡ cao su;

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

39


Hệ Thống Treo

Hệ thống treo có các bộ phận chính với các chức năng chuyên biệt như đã nói
trên, nhưng trong thực tế một chi tiết hoặc một cụm có thể đảm nhiệm nhiều chức năng
khác nhau.
2. Các bộ phận chính của hệ thống treo
a) Bộ phận đàn hồi
Nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm bảo đảm giữ êm dòu cho thùng xe;
Cho phép bánh xe có thể dòch chuyển theo phương thẳng đứng.
b) Bộ phận dẫn hướng
Truyền tất cả các lực và moment từ bánh xe lên khung xe;
Có thể bộ phận đàn hồi kết hợp thực hiện chức năng của bộ phận hướng dẫn.
c) Bộ phận giảm chấn
Hấp thu năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và khung xe;
Thường sử dụng loại giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều.
d) Thanh ổn đònh
Khi ôtô chuyển động trên nền đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, thì
phản lực thẳng đứng tác dụng lên 2 bánh xe trên một cầu thay đổi, làm tăng độ nghiêng
của thùng xe;
Thanh ổn đònh có tác dụng tăng moment chống lật tác dung lên thùng xe và
san đều tải trọng đứng ở 2 bánh xe trên một cầu.

e) Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình
Vấu cao su tăng cứng thường được trên các lá nhíp và tỳ vào phần giữa khung
xe và lá nhíp.
Vấu cao su vừa tăng cứng, vừa hạn chế hành trình được lắp vào đầu và cuối
hành trình làm việc của bánh xe.
f) Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác đònh góc bố trí bánh xe
Hệ thống treo đản nhiệm mối liên kết giữa bánh xe và khung xe, vì vậy trên
hệ thống treo phải có thêm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác đònh các góc đặt bánh xe;
Trên hệ thống treo của các bánh xe dẫn hướng thường có cơ cấy điều chỉnh
hoặc xác đònh các góc bố trí bánh xe. Kết cấu điều chỉnh này thường rất đa dạng và tuỳ
thuộc vào kiểu của hệ thống treo.
g) Các gối đỡ cao su
Làm chức năng liên kết mềm hầu hết các mối lắp ghép giữa hệ thống treo và
khung xe;
Ngoài chức năng chính chính để liên kết, còn có chức năng chống rung truyền
từ bánh xe đến khung xe.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

40


Hệ Thống Treo

3. Hệ thống treo phụ thuộc
a) Khái niệm chung
Đặc trưng cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc là dầm cầu cứng liên kết giữa
các bánh xe.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

41


Hệ Thống Treo

−

b) Nhược điểm
Khối lượng phần liên kết bánh xe (phần không được treo) rất lớn;
Khoảng không dưới gầm xe phải lớn, đủ cho dầm cầu thay đổi vò trí;
Hai bánh xe bò nối cứng làm xấu chuyển động thẳng của ôtô khi di chuyển trên
nền đường xấu;
c) Ưu điểm
Vết bánh xe luôn cố đònh, do đó không xảy ra mòn lốp nhanh do trượt ngang
như ở các hệ treo khác;
Hạn chế được lực trượt bên của bánh xe;
Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa, giá thành thấp.
4. Hệ thống treo độc lập
a) Phân loại
i)

Hệ treo trên hai đòn ngang

Cấu tạo gồm:
− Một đòn ngang trên, một đòn ngang dưới; các đầu trong liên kết

khớp trụ với khung xe, đầu ngoài liên kết khớp cầu với đòn đứng;
− Một đòn đứng liên kết với trục bánh xe;
− Ngày nay hệ thống này ít được sử dụng vì kết cấu phức tạp,
chiếm khoảng không gian khá lớn.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

42


Hệ Thống Treo

ii) Hệ treo Mc.Pherson
Hệ treo này còn gọi là hệ treo trên lò xo dẫn hướng và trục giảm chấn.
Cấu tạo gồm:
− Một đòn ngang dưới;
− Giảm chấn đặt theo phương thẳng đứng, một đầu gối lên khớp
cầu ngoài của đòn ngang, một đầu bắt với khung xe;
− Bánh xe nối cứng với vỏ ống giảm chấn.
Đặc điểm nếu so với hệ treo 2 đòn ngang:
− Cấu trúc này ít chi tiết hơn, nên giảm bớt được trọng lượng phần
không được treo;
− Không gian chiếm chỗ nhỏ hơn.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

43


Hệ Thống Treo

iii) Hệ treo đòn dọc
Hệ treo này chỉ đặt ở cầu sau không dẫn hướng trên xe con loại cầu trước chủ
động
Đặc điểm:
− Kết cấu đơn giản, giá thành không cao;
− Các đòn dọc bố trí dọc theo sườn xe, chiếm ít chỗ trong không
gian cầu sau;
− Đòn dọc chòu toàn bộ lực dọc, lực bên và moment phanh vì vậy
phải có độ bền cao.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

44


Hệ Thống Treo

iv) Hệ treo có đòn liên kết
Cấu tạo: khác với hệ treo đòn dọc là thanh ngang có nhiệm vụ nối liền hai đòn
dọc của hệ treo 2 bên bánh xe
− Dễ dàng tháo lắp toàn bộ cầu xe, kết cấu gọn, đặc biệt khi dùng
thanh xoắn làm bộ phận đàn hồi;
− Giảm nhẹ lực tác dụng lên đòn ngang và khác khớp quay, không

cần dung thanh ổn đònh;
− Không gây nên sự thay đổi góc nghiêng ngang bánh xe, vết bánh
xe, không cần thiết dùng các đòn truyền lực bên;
− Đòi hỏi công nghệ hàn cao, tải trọng đặt lên cầu xe hạn chế và có
thể làm quay trục cầu xe khi đi trên đường vòng.
v) Hệ treo đòn chéo
− Là cấu trúc trung gian giữa hệ treo đòn ngang và hệ treo đòn dọc.
Đòn đỡ bánh xe quay trên đường trục chéo lệch với phương ngang và
phương dọc của xe tạo nên đòn chéo treo bánh xe.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

45


Hệ Thống Treo

III. CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG TREO
1. Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi trên ô tô có nhiều dạng:
− Bằng kim loại: lò xo trụ, nhíp lá;
− Bằng cao su;
Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

46

Hệ Thống Treo

− Bằng các bình thuỷ khí;
− Bằng cao su và các ngăn thuỷ lực;
− Thanh ổn đònh.
2. Bộ phận dẫn hướng
Bộ phận dẫn hướng rất đa dạng, bao gồm:
− Thanh đòn liên kết;
− Các khớp trụ, khớp cầu.
3. Giảm chấn
a) Công dụng
− Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên
đường không bằng phẳng;
− Đảm bảo dao động của phần không 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, an toàn
b) Phân loại
Giảm chấn ống có 2 lớp vỏ;
Giảm chấn ống có 1 lớp vỏ.

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

47


Hệ Thống Treo

Trục giảm chấn

Trục giảm chấn

Buồng trên

Buồng trên

Piston và cụm van

Piston và cụm van

Buồng dưới

Buồng dưới

Cụm van bù

Cụm van bù

Buồng chứa khí
Buồng bù

Giảm chấn 2 lớp vỏ

Giảm chấn 1 lớp vỏ

c) Loại giảm chấn ống có 2 lớp vỏ
− Ở hành trình nén, piston bộ giảm chấn đi xuống, làm giảm thể
tích buồng dưới, chất lỏng không thể chảy ngược lên hết lên buồng trên,

nên chảy sang buồng bù nằm giữa 2 lớp vỏ thông qua van bù và tạo nên
tăng áp suất không khí đột biến trong buồng bù.
− Ở hành trình trả, piston đi lên tạo sự tăng áp lực ở phần trên và
làm giảm áp lực ở buồng dưới. Chất lỏng ở buồng trên bò ép chảy xuống
buồng dưới, đồng thời áp lực không khí ở phần trên buồng bù nén đẩy
nhanh chất lỏng từ khoang bù về khoang dưới piston.
d) Loại giảm chấn có 1 lớp vỏ
Nguyên lý làm việc giống như bộ giảm chấn 2 lớp vỏ, nhưng do làm việc ở áp
suất cao hơn nên giảm chấn có độ nhậy cao.
Nếu so với giảm chấn 2 lớp vỏ thì giảm chấn 1 lớp vỏ có các ưu khuyết sau:
Ưu điểm:
− Nếu cùng đường kính ngoài, đường kính trục có thể lớn hơn;
− Chức năng làm việc tốt hơn ngay cả khi bánh xe bò dao động ở
tần số cao và biên độ nhỏ;
− Tản nhiệt tốt hơn;
Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

48


Hệ Thống Treo

− Có thể làm việc ở bất kỳ góc nghiêng lắp đặt nào.
Khuyết điểm:
− Tuổi thọ thấp hơn do chất lượng bao kín khó hơn.

Bánh bèo

Thanh dằn

Lò xo & phuộc
giảm chấn

Thanh xoắn

Chữ A
Cầu

HìnhII_5: Tổng quát hệ thống treo

Trường cao đẳng Nghề tỉnh BRVT

Khoa cơ khí

49