Giáo trình hệ thống treo trên ô tô

CHƯƠNG VI:

Hệ Thống Treo



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

HỆ THỐNG TREO
SUSPENSION

I. Công dụng, phân loại, yêu cầu :
I.1. Công dụng:
Hệ thống treo dùng nối đàn hồi giữa khung hoặc
vỏ ôtô với hệ thống chuyển động. Nhiệm vụ chủ
yếu giảm va đập sinh ra trong khi ôtô chuyển động,
làm êm dòu khi đi qua các mặt đường gồ ghề không
bằng phẳng.
I.2. Phân loại:
 Theo bộ phận hướng chia ra:
Trụ lò xo Dầm
cầu

Dầm
cầu

Bánh
xe

Nhíp

Hệ thống treo
Hệ thống treo phụ
độc lập
thuộc
Hình 7.1 Hệ thống treo độc lập và phụ thuộc
 Theo phần tử đàn hồi chia ra các loại:
 Loại nhíp

 Loại lò xo.

 Loại thanh xoắn.

 Loại cao su.  Loại hơi ( khí )
 Loại thủy khí.

 Loại liên hợp.

I.3. Yêu cầu :

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 121


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM











Hệ Thống Treo



Có độ võng động fd đủ để không sinh va đập lên
các ụ đỡ cao su.
Có độ dập tắt dao động của vỏ và bánh xe thích
hợp.
Có tần số dao động riêng của vỏ thích hợp, tần
số dao động này được xác đònh bằng độ võng tónh
ft .
Khi quay hoặc khi phanh ôtô không bò nghiêng.
Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các
trục đứng của bánh dẫn hướng không đổi.
Đảm bảo sự tương ứng giữa động học các bánh xe
và động học của truyền động lái.

II. Phân tích kết cầu hệ thống treo :
A: With stabilizer
B: Without stabilizer
1: Thanh ổ đònh (Khi
xe duy chuyển qua một
khúc quanh, thân xe
có

khuynh
hướng
nghiêng ra phía ngoài.
Làm tay đòn dưới duy
chuyển theo chiều đối
nghòch lại làm vặn
xoắn thanh ổ đònh)
Hình 7.2
thống treo

Kết

cấu

hệ

Ưu điểm của hệ thống treo phụ thuộc là đơn giản về
kết cấu, trong khi đó vẫn đảm bảo được yêu cầu êm
dòu cần thiết của ôtô nhất là những ôtô có tốc độ
lớn. Khuyết điểm là tốn nhiều thép và thời gian phục
vụ ít. Được sử dụng nhiều ở ôtô tải, hành khách và
một số ôtô du lòch và một vài loại
Hệ thống treo độc lập có ưu điểm là tăng tính êm dòu
của ôtô khi chuyển động ở các điều kiện đường xá
khác nhau, nhưng nhược điểm là kết cấu phức tạp. Được
sử dụng nhiều ở ôtô chuyển động tốc độ lớn.
Hệ thống treo gồm 3 phần chính. Bộ phận hướng, bộ
phận đàn hồi và bộ phận giảm chấn.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 122


Hệ Thống Treo



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

II.1. Bộ phận hướng :

Loại 1 tay
đòn
a

h

I

b
Loại 2 tay
đòn bằng
nhau

Loại 2 tay đòn
không bằng
nhau

Hình 7.3 Bộ phận hướng ở hệ thống treo độc
lập

Bộ phận hướng dùng xác đònh động học và tính
chất dòch chuyển các bánh xe tương đối với khung hay
vỏ ôtô và truyền lực dọc (lực kéo hoặc lực phanh), lực
ngang cũng như các moment phản lực và moment phanh.
Ở hệ thống treo phụ thuộc nhíp vừa làm nhiêm vụ
bộ phận đàn hồi vừa làm nhiệm vụ bộ phận hướng.
Ở hệ thống treo độc lập bộ phận hướng được làm
riêng rẽ. Yêu cầu phải bảo đảm vò trí của bánh xe khi
ôtô chuyển động thì sự dòch chuyển của bánh xe sẽ
không làm thay đổi chiều rộng và chiều dài cơ sở
ôtô.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 123




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

Ở hệ thống treo phụ thuộc, khi các bánh xe dẫn
hướng được nối với nhau bởi dầm cầu liền thì không
thể đảm bảo đúng động học của các bánh xe. Cũng
cần chú ý rằng không phải tất cả hệ thống treo độc
lập đều có động học đúng của các bánh xe dẫn
hướng.
Các ôtô du lòch hiện nay, chiều rộng cơ sở cho phép
thay đổi từ 4  5mm trên mỗi bánh xe để không làm

trượt bánh xe trên mặt tựa ( [b] <= 4 5mm ).
II.2. Bộ phận đàn hồi
Bộ phận đàn hồi truyền các lực thẳng đứng và
giảm tải khi chuyển động trên đường không bằng
phẳng, đảm bảo độ êm dòu. Bộ phận đàn hồi có
thể là: Nhíp, lò xo, thanh xoắn, cao su, khí, thủy khí,
liên hợp …
a. Nhíp :
Nhíp
phụ

Khung
xe

Lá nhíp chính
Tai nhíp

Nhíp chính

Đai
ôm
Bulong đònh
vò
phận nhíp

Dầm
cầu
Hình 7.4 Bộ

Sử dụng nhiều ở ôtô tải, hành khách và du

lòch với dầm cầu liền. Kết cầu gồm nhiều lá nhíp
ghép lại. Các lá nhíp này được nối với nhau bởi
bulong trung tâm. Các lá nhíp có thể dòch 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 ở cầu sau của ôtô vận
tải người ta bố trí nhíp đôi, gồm nhíp chính và nhíp
phụ. khi không chở hàng thì nhíp chính sẽ làm việc,
khi có tải trọng thêm thì nhíp phụ sẽ làm việc.
Nhíp phụ có thể đặt trên hoặc dưới nhíp chính
tùy theo vò trí giữa cầu và khung, kích thước của
nhíp và biến dạng yêu cầu của nhíp.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 124


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Hệ Thống Treo

Khi bố trí nhíp dọc thì lá trên cùng của nhíp sẽ
phải làm việc năng hơn vì ngoài nhiệm vụ đàn hồi
còn truyền lực đậy và phanh.

b. Lò xo:

Lò xo phụ thuộc nhiều ở ôtô du lòch với hệ
thống treo độc lập. Lò xo trụ có ưu điểm là kết
cấu đơn giản, kích
thứơc gọn nhất là
khi bố trí giảm chấn
ống nằm lồng trong
lò xo. Lò xo trụ chỉ
làm nhiệm vụ đàn
hồi mà không làm
nhiệm vụ truyền lực
đẩy
hoặc
dẫn
hướng bánh xe.
A: Front suspension
B: Rear suspension
1: Lò xo
2: Bộ giảm chấn
3: Thanh ổ đònh
4: Khớp nối cầu
bộ phận lò xo

Hình 7.5 Hệ thống treo

c. Loại khí ( hơi ):
Loại khí được sử dụng ở các loại ôtô có trọng
lượng được treo thay đổi lớn như ở ôtô tải, ôtô
khách, đoàn xe.

1: Túi khí

2: Buồng khí phụ
3: Buồng khí chính
4: Màng chắn
5: Máy nén
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 125




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

Hình 7.6 Hệ thống treo bộ
phận túi khí
Cấu tạo gồm:
 Bơm nén không khí dẫn động bằng điện
 Bộ điều khiển vi tính MCM ( Microcomputer
Control Module)
 Ba bộ cảm biến chiều cao xe ( hai phía trước,
một phía sau)
 Hệ thống phân phối khí
Hoạt động: Cảm biến chiều cao duy trì khoảng cách
chuẩn giữa mặt đường và sàn xe. Nếu chiều cao xe
quá cao ( qua cảm biến ), MCM điều khiển cho túi khí
mở van xả để hạ thấp xe. Nếu chiều cao xe thấp
hơn qui đònh, MCM sẽ điều khiển cho máy nén hoạt
động.

d. Thủy khí:
Chất
khí
Piston
ngăn
cách

Chất
lỏng

Piston
thanh
đẩy
Hình 7.7 Hệ thống
thủy khí

Van tiết
lưu một
chiều

treo bộ phận

Bộ phận đàn hồi thủy khí có sự kết hợp giữa chất
lỏng và khí. Áp suất khí được truyền qua chất lỏng sẽ
dập tắt dao động. Vì thế bộ phận đàn hồi thủy khí
sẽ làm luôn cả nhiệm vụ giảm chấn.
Do làm kín chất lỏng dễ hơn làm kín chất khí nên
bộ phận đàn hồi thủy khí gọn hơn bộ phận đàn hồi
khí.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 126




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

II.3. Bộ phận giảm chấn :
Cùng với sự ma sát ở hệ thống treo (gồm có ma sát
giữa các lá nhíp và các khớp nối) sẽ sinh ra lực cản dao
động của ôtô và chuyển cơ năng của dao động thành
nhiệt năng.
Bộ giảm chấn có 2 loại thông dụng: loại đòn, loại
ống.
a. Bộ giảm chấn đòn :
 Hành trình nén:
Nén nhẹ: Đòn dọc đi lên, cần lắc đi lên làm cam
quay đẩy piston. Do đó dầu ở buồng B theo các đường
dầu đến buồng A đồng thời mở van (1). Lò xo yếu bò
nén nên dầu đến buồng A.
Nén mạnh: Lúc này lò xo mạnh ở van (1) bò nén
và dầu di chuyển mạnh hơn đến buồng A.
 Hành trình trả: Ngược hành trình nén.

Hình 7.8 Giảm chấn đòn
b. Bộ giảm chấn ống :
Khi piston đi xuống hành trình nén thực hiện, áp lực

dầu ở buồng B tăng.
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 127


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Hệ Thống Treo

Nén nhẹ: Dầu qua lỗ nén lò xo cánh khế mở van
nén để dầu đi lên để bù trừ lượng dầu ở buồng A.
nhưng vì thể tích buồng A không chứa hết nên dầu ở
buồng B một phần về buồng C đẩy van nén nở ra, tùy
theo áp lực mà nó mở van nén (lúc này van nén mở
nhỏ).
Nén mạnh: Dầu vẫn theo hành trình trên nhưng vì áp
lực dầu tăng, các van nén sẽ mở to hơn để dầu chuyển
động nhanh hơn vào các buồng A và C.
Trả nhẹ: Dầu sẽ qua các lỗ, theo các lỗ để mở van
xả. Nếu như lượng dầu buồng B chứa không hết thì tiếp
tục vào buồng C. nếu như áp suất buồng B thấp hơn
buồng C thì lượng dầu ở buồng C sẽ bổ sung vào buồng
B (theo đai ốc rỗng để lò xo chân kiềng mở ra vào
buồng B).
Trả
mở
lớn

lượng
của
bộ
chấn
dựa
tắc chuyển
buồng này sang
các van tiết lưu
chất lỏng đi qua
tiết lưu đó sẽ sinh ra
lớn của dòng chất
Do đó dập tắt được
động
của
ôtô
khi

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

mạnh: Các cửa van sẽ
hơn để bù trừ nhanh hơn
dầu vào buồng B.
Nguyên lý làm việc
phận giảm
trên nguyên
dòch chất lỏng từ
buồng khác qua
nhỏ.
Khi
cácvan

sức
cản
lỏng.
chấn
chuyển động.

Trang 128


Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM



Hệ Thống Treo

Hình 7.9 Giảm chấn ống

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô

Trang 129