Chương 6 hệ thống treo trên ô tô

Hệ Thống Treo



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

HỆ THỐNG TREO

CHƯƠNG VI:

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

Hệ thống treo độc lập

Nhíp

Hệ thống treo phụ 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 cao su.

 Loại hơi ( khí )

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



 Loại thanh xoắn.

Trang 121




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

 Loại thủy khí.  Loại liên hợp.
I.3. Yêu cầu :

 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 Kết cấu hệ thống treo
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

I

h
b
Loại 2 tay đòn
không bằng nhau

Loại 2 tay đòn
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


Hệ Thống Treo



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

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

Đai ôm
Nhíp chính

Dầm cầu

Bulong đònh vò
Hình 7.4 Bộ phận nhíp

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.

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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 124




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

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

Hình 7.5 Hệ thống treo bộ phận lò xo

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

Hình 7.6 Hệ thống treo bộ phận túi khí
Cấu tạo gồm:
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 125


Hệ Thống Treo



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

 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 chuẩ n 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
Chất lỏng

Piston
ngăn cách
Van tiết lưu
một chiều

Piston
thanh đẩy

Hình 7.7 Hệ thống treo bộ phận thủy khí
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.
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 :
Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 126




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

 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.
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.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 127




Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

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 mạnh: Các cửa van sẽ mở lớn hơn để bù trừ nhanh hơn lượng dầu
vào buồng B.
Nguyên lý làm việc của bộ phận giảm chấn dựa trên nguyên tắc chuyển
dòch chất lỏng từ buồng này sang buồng khác qua các van tiết lưu nhỏ. Khi
chất lỏng đi qua cácvan tiết lưu đó sẽ sinh ra sức cản lớn của dòng chất
lỏng. Do đó dập tắt được chấn động của ôtô khi chuyển động.

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 128


Trụ
sơ
trung
thứ
cấ
cấ
pp
G2
9
3
11
13
5
2
7
G3
4
12
10
G1
1
8
6
bá
khung
hộ

cầ
nhíp
trụ
Lổ
un
pcnpcchgh
xe
số
1xe
2chữ
xe
xe
Nạ
trung
sơ
thứ
chữ
Hộ
Trụ
độ
Bá
cù
số
&
cơ
tự
vi
động
gian
gian

cấ
cacđă
C
thậ
cacđă
ră
sai
độ
npnpgg ncuố
ngg i
1
G
3
2
2'
3'
4
4'
1'
7
6
2' npcgtrụ
1'
3'
G2
Trụ
G1
B
A
C

D
1
6
2
3
4
5
7
9
10
8
độ
phía
Hộ
bá
số
trướ
sơ
thứ
trung
cơctự
cấ
ccấpgian
p



Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM

Hệ Thống Treo

Hình 7.9 Giảm chấn ống

Lý Thuyết Khung Gầm Ôtô



Trang 129