ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN

GVHD: VƯƠNG VĂN

Lời nói đầu
Trong nền kinh tế đang tăng trưởng mạnh mẽ của nước ta, nhu cầu về giao thơng
vận tải ngày càng lớn. Vai trị quan trọng của ơtơ ngày càng được khẳng định vì ôtô
có khả năng cơ động cao, vận chuyển được người và hàng hố trên nhiều loại địa
hình khác nhau. Những năm gần đây, lượng xe du lịch có xu hướng tăng lên đặc
biệt là loại xe KIA CERATO với ưu điểm về khả năng cơ động tính kinh tế và thích
hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau.Với ơtơ nói chung và xe KIA CERATO
nói riêng an tồn, êm dịu chuyển động là chỉ tiêu hàng đầu trong việc đánh giá chất
lượng khai thác và sử dụng của phương tiện. Một trong các hệ thống quyết định đến
tính an toàn, êm dịu và ổn định chuyển động là sự kết hợp hoàn hảo của hệ thống lái
và hệ thống treo đặc biệt là ở tốc độ cao. Chính vì vậy em rất muốn tìm hiểu sâu
hơn nữa về hai hệ thống này và cũng rất mày cho em vì các thầy giáo trong bộ mơn
cơ khí ơtơ đã đồng ý cho em được nhận đồ án tốt nghiệp của mình là: Thiết kế hệ
thống treo dựa trên xe tham khảo Kia Cerato 2010 . Sau hơn ba tháng làm việc
nghiêm túc cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo VƯƠNG VĂN SƠN và
các thầy giáo trong bộ mơn cơ khí và của các bạn sinh viên cùng lớp, em đã cơ bản
hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trong q trình thực hiện, chắc chắn em
khơng tránh khỏi những thiếu sót. Do đó em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp
ý của các thầy và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn !

Vĩnh Yên ngày 10 tháng 3 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Lại Đức Duy

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SƠN

GVHD: VƯƠNG VĂN

CHƯƠNG 1......................................................................................................3
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN..........................................................................3
1.1 Giới thiệu chung về Xe Kia Cerato.............................................................3
1.2. Các thông số kĩ thuật chính........................................................................4
1.3. Cơng dụng, u cầu và kết cấu của hệ thống treo......................................5
1.4. Các bộ phận chính của hệ thống treo.........................................................6
1.5. Các thông số tương đương và mô phỏng hoạt động.................................10
1.6. Hệ thống treo tham khảo trên xe Kia Cerato 2010...................................11
CHƯƠNG 2....................................................................................................12
PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ
THỐNG TREO..............................................................................................12
2.1. Các loại hệ thống treo thông dụng..........................................................12
2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của xe KIA CERATO....................19
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế....................................................................24
CHƯƠNG 3....................................................................................................25
TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE KIA CERATO..........25
3.1. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo......................................25
3.2. Động học hệ treo mc.pherson...................................................................29
3.3. Động lực học hệ treo Mc.Pherson............................................................36
3.4. Chọn và kiểm bền các bộ phận chính.......................................................44

3.5. Tính tốn lị xo.........................................................................................51
3.6. Tính thanh ổn định...................................................................................56
3.7. Tính tóan giảm chấn.................................................................................61
KẾT LUẬN....................................................................................................72

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về Xe Kia Cerato.
Xe Kia Cerato là một trong những mẫu ô tô hạng C khá thành công của hãng xe Kia.
Kia Cerato là mẫu được hãng xe Hàn Quốc sản xuất từ năm 2003, được phát triển cùng
một nền tảng với Hyundai Elantra. Có khung gầm hạng C, Cerato được giới thiệu đến
người dùng theo 3 kiểu dáng: sedan, coupe, và hatchback.
việc sử dụng tên gọi Cerato không không liên tục theo thời gian, mà thường có sự thay
đổi theo thị trường. Lấy ví dụ, Cerato và Forte (và sau là K3) cơ bản giống nhau, nhưng
bản dùng ở Hàn Quốc và xuất Mỹ có tên Forte, bản xuất Trung Đơng (trước đây) là
Cerato, cịn lắp ráp ở Việt Nam lại là K3.
Cụ thể hơn tại Việt Nam:
Kia Cerato đời 2010 về trước: chủ yếu được nhập khẩu về từ Hàn Quốc (chính là bản
xuất đi Trung Đơng).

Hình 1.0. Dịng xe Kia Cerato


SVTH: LẠI ĐỨC DUY

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

1.1.2. Đặc điểm nổi trội của Kia Cerato.
 Kiểu dáng trẻ trung, năng động
 Trang bị và tính năng hiện đại
 Giá bán hợp lý hơn so với đối thủ trong cùng phân khúc
1.1.3. Một số nhược điểm của Kia Cerato.
 Khả năng cách âm chưa tốt, nhất là với xe lắp ráp trong nước
 Chưa tạo được định vị tốt về chất lượng như xe Nhật Bản, Mỹ, Đức
1.1.4. Đối tượng phù hợp với Cerato.
Với ưu nhược điểm như trên, Kia Cerato dường như khá phù hợp với khách hàng trẻ,
thích thiết kế và trang bị hiện đại, nhưng với mức đầu tư vừa phải.
1.1.5. Những xe cùng phân khúc với Kia Cerato.
Ngoài dịng xe Kia Cerato, có rất nhiều dịng xe đang cạnh tranh trực tiếp trong phân
khúc xe sedan hạng C như Toyota Altis, Honda Civic, Mazda3, Chevrolet Cruze,
Hyundai Elantra.
1.2. Các thơng số kĩ thuật chính.

Kia Cerato 2010
Dài  Rộng  Cao

449017101425


Kiểu động cơ

Xăng, Gamma 1.6L

Loại động cơ

4xy lanh thẳng hàng, 1 van DOHC, Dual
CVVT

Công suất cực đại

110 (ml) / 6000 (v/ph).

Mô men xoắn cực đại

Me max = 145 (N.m) / 4800 (v/ph).

Vận tốc tối đa

vmax = 195 (km/h).

Hệ thống treo

Trước: Kiểu McPherson
Sau: Thanh xoắn

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

4



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

1.3. Công dụng, yêu cầu và kết cấu của hệ thống treo.
1.3.1. Công dụng.
Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ôtô với các cầu
hay hệ thống chuyển động.
Hệ thống treo nói chung gồm ba bộ phận chính : Bộ phận đàn hồi, bộ phận hướng,
và bộ phận giảm chấn. Mỗi bộ phận đảm nhận nhiệm vụ và chức năng riêng biệt.
+ Bộ phận đàn hồi : Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng giảm va
đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo độ êm dịu cần
thiết cho ôtô khi chuyển động.
+ Bộ phận dẫn hướng : Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lực ngang
cũng như các mômen phản lực, mômen phanh tác dung lên xe. Động học của bộ phận dẫn
hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối của bánh xe đối với khung và vỏ.
+ Bộ phận giảm chấn : Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạo lực
cản, dập tắt các dao động của phần được treo và không được treo, biến cơ năng thành
nhiệt năng tiêu tán ra mơi trường xung quanh.
Ngồi ba bộ phận chính trên trong hệ thống treo của các ơtơ du lịch cịn có thêm
bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dung làm giảm độ
nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe.
1.3.2 Yêu cầu.
Hệ thống treo phải đảm bảo được các yêu cầu cơ bản sau :
Đặc tính đàn hồi của hệ thống treo (đặc trưng bởi độ võng tỉnh ft, và hành trình
động fđ) phải đảm bảo cho xe có độ êm dịu cần thiết khi chạy trên đường tốt và không bị
va đập liên tục lên các ụ hạn chế khi chạy trên đường xấu không bằng phẳng với tốc độ
cho phép, khi xe quay vịng tăng tốc hoặc phanh thì vỏ xe khơng bị nghiêng, ngửa hay

chúc đầu.
Đặc tính động học, quyết định bởi bộ phận dẫn hướng phải đảm bảo cho xe
chuyển động ổn định và có tính điều khiển cao cụ thể là :
Đảm bảo cho chiều rộng cơ sở và góc đặt các trục quay đứng của bánh xe dẫn
hướng không đổi hoặc thay đổi không đáng kể.
Đảm bảo sự tương ứng động học giữa các bánh xe và truyền động lái, để tránh gây ra
hiện tượng tự quay vòng hoặc dao động các bánh xe dẫn hướng xung quanh trụ quay của nó.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

Giảm chấn phải có hệ số dập tắt dao động thích hợp để dập tắt dao động hiệu quả
và êm dịu.
Có khối lượng nhỏ, đặc biệt là phần không được treo.
Kết cấu đơn giản để bố trí, làm việc bền vững tin cậy.
1.4. Các bộ phận chính của hệ thống treo.
1.4.1. Bộ phận đàn hồi.
+ Chức năng: là bộ phận nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, nhằm biến đổi tần số
dao động cho phù hợp với cơ thể con người (60-80 lần/ph). Bộ phận đàn hồi có thể bố trí
khác nhau trên xe nhưng nó cho phép bánh xe có thể dịch chuyển theo phương thẳng
đứng.
Các bộ phận đàn hồi thường được sử dụng:

1. Bộ phận đàn hồi nhíp lá

2. Bộ phận đàn hồi lò xo trụ
3. Bộ phận đàn hồi thanh xoắn.
Hình 1.1Bộ phận đàn hồi

 Nhíp
Nhíp được làm từ các lá thép mỏng, có độ đàn hồi cao, các lá thép có kích thước
chiều dài nhỏ dần từ lá lớn nhất gọi là lá nhíp chính. Hai đầu của nhíp chính được uốn lại
thành hai tai nhíp dùng để nối với khung xe. Giữa bộ nhíp có các lỗ dùng để bắt bulông

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

siết các lá nhíp lại với nhau. Quang nhíp dùng để giữ cho các lá nhíp khụng bị sê lệch về
hai bên, các lá nhíp có thể dịch chuyển tương đối với nhau theo chiều dọc. Khi dịch
chuyển tương đối theo chiều dọc, giữa các lá nhíp có lực ma sát, lực ma sát này dùng để
dập tắt dao động theo phương thẳng đứng của ơtơ. Khi làm việc, mặt trên của lá nhíp sẽ
chịu kéo, còn mặt dưới sẽ chịu uốn.
 Lò xo
Lò xo chỉ có chức năng là một cơ cấu đàn hồi khi bộ phận chịu lực theo phương
thẳng đứng. Còn các chức năng khác của hệ thống treo sẽ do bộ phận khác đảm nhiệm.
Lò xo chủ yếu được sử dụng trong hệ thống treo độc lập, nó có thể đặt ở đọan trên hay
đọan dưới của bộ phận dẫn hướng.
 Thanh xoắn
Thanh xoắn giống như lũ xo xoắn loại này cũng chỉ có chức năng đàn hồi khi chịu lực

tác dụng theo phương thẳng đứng còn lại chức năng khác do bộ phận khác của hệ thống
treo đảm nhận.

Hình 1.2. Thanh xoắn
Thanh xoắn được chế tạo từ thanh thép dài, cú tiết diện tròn, đàn hồi theo chiều
xoắn vặn. Một đầu của thanh xoắn được gắn cứng vào khung xe, đầu còn lại gắn vào một
tay đòn
Hiện nay bộ phận đàn hồi được làm có xu hướng “mềm mại” hơn nhằm tạo điều
kiện cho bánh xe lăn “êm” trên mặt đường.
Hiện nay người ta dùng các bộ phận đàn hồi có khả năng thay đổi độ cứng trong
một giới hạn rộng. Khi xe chạy ít tải, độ cứng cần thiết có giá trị nhỏ, khi tăng tải thì độ
cứng cần phải có giá trị lớn. Chính vì vậy mà cần phải có thêm các bộ phận đàn hồi phụ

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

như : Nhíp phụ,vấu tỳ bằng cao su biến dạng, đặc biệt là các bộ phận đàn hồi có khả năng
thay đổi tự động độ cứng theo tải trọng kết hợp với các bộ phận thay đổi chiều cao trọng
tâm của xe.
1.4.2. Bộ phận dẫn hướng.
Cho phép các bánh xe dịch chuyển thẳng đứng ở mỗi vị trí của nó so với khung vỏ,
bánh xe phải đảm nhận khả năng truyền lực đầy đủ. Bộ phận dẫn hướng phải thực hiện
tốt chức năng này. Trên mỗi hệ thống treo thì bộ phận dẫn hướng có cấu tạo khác nhau.
Quan hệ của bánh xe với khung xe khi thay đổi vị trí theo phương thẳng đứng được gọi

là quan hệ động học.
Khả năng truyền lực ở mỗi vị trí được gọi là quan hệ động lực học của hệ treo.
Trong mối quan hệ động học các thơng số chính được xem xét là : sự dịch chuyển
(chuyển vị) của các bánh xe trong khụng gian ba chiều khi vị trí bánh xe thay đổi theo
phương thẳng đứng (z).Mối quan hệ động lực học được biểu thị qua khả năng truyền
các lực và các mômen khi bánh xe ở các vị trí khác nhau.
1.4.3. Bộ phận giảm chấn.
Đây là bộ phận hấp thụ năng lượng dao động cơ học giữa bánh xe và thân xe. Bộ
phận giảm chấn có ảnh hưởng tới biên độ dao động. Trên các xe hiện đại chỉ dùng loại
giảm chấn ống thuỷ lực có tác dụng hai chiều trả và nén. Trong hành trình trả (bánh xe đi
xa khung và vỏ) giảm chấn có nhiệm vụ giảm bớt xung lực va đập truyền từ bánh xe lên
khung.
Trên xe otô giảm chấn được sử dụng với mục đích sau:
- Giảm và dập tắt các va đập truyền lên khung khi bánh xe lăn trên nền đường
không bằng phẳng nhằm bảo vệ được bộ phận đàn hồi và tăng tính tiện nghi cho người sử
dụng .
- Đảm bảo dao động của phần khụng treo ở mức độ nhỏ nhất, nhằm
làm tốt sự tiếp xúc của bánh xe với mặt đường.
-Nâng cao các tính chất chuyển động của xe như khả năng tăng tốc ,
khả năng an toàn khi chuyển động.
1.4.4. Thanh ổn định.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN


Hình 1.3. Thanh ổn định
Trên xe con thanh ổn định hầu như đều có. Trong trường hợp xe chạy trên nền
đường không bằng phẳng hoặc quay vòng, dưới tác dụng của lực li tâm phản lực thẳng
đứng của 2 bánh xe trên một cầu thay đổi sẽ làm cho tăng độ nghiêng thùng xe và làm
giảm khả năng truyền lực dọc, lực bền của bánh xe với mặt đường. Thanh ổn định có tác
dụng khi xuất hiện sự chênh lệch phản lực thẳng đứng đặt lên bánh xe nhằm san bớt tải
trọng từ bên cầu chịu tải nhiều sang bên cầu chịu tải ít hơn. Cấu tạo chung của nó có
dạng chữ U. Các đầu chữ U nối với bánh xe còn thân nối với vỏ nhờ các ổ đỡ cao su.
1.4.5. Các vấu cao su tăng cứng và hạn chế hành trình.
Trên xe con các vấu cao su thường được đặt kết hợp trong vỏ của giảm chấn. Vấu
cao su vừa tăng cứng vừa hạn chế hành trình của bánh xe nhằm hạn chế hành trình làm
việc của bánh xe.
1.4.6. Các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe.
Hệ thống treo đảm nhận mối liên kết giữa bánh xe và thựng vỏ, do vậy trên hệ thống
treo có thêm các cơ cấu điều chỉnh hoặc xác định góc bố trí bánh xe. Các cơ cấu này rất
đa dạng nên ở mỗi loại xe lại có cách bố tríkhác nhau, các loại khác nhau.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

1.5. Các thông số tương đương và mô phỏng hoạt động.
1.5.1. Các thông số tương đương.
- Phần được treo: Là bộ phận chủ yếu của ôtô bao gồm: khung, thùng, hệ thống

động cơ và các chi tiết bộ phận khác gắn trên thùng xe hoặc khung xe. Toàn bộ khối
lượng của các bộ phận này được đỡ trên hệ thống treo.
- Phần khung được treo gồm có: Cầu , dầm cầu, hệ thống chuyển động (cụm bánh
xe ), cơ cấu dẫn động . Các bộ phận này đặt dưới hệ thống treo.
- Có một số chi tiết và bộ phận vừa được lắp lên phần được treo vừa được lắp lên
phần khụng được treo như: nhíp, lị xo, giảm chấn, trục cardan. Do đó một phần khối
lượng của chúng được xem như thuộc phần được treo và nửa kia thuộc phần không được
treo.
1.5.2. Mô phỏng hoạt động.

a. Khi cầu sau của ôtô được nâng lên.
b. khi cầu trước của ơtơ được nâng lên.
Hình 1.4. Dao động của ụtụ
+ M - Khối lượng phần được treo.
+ Kt , Ks - Hệ số độ cứng của bộ phận đàn hồi phía trước và sau.
+ Ct , Cs - Hệ số độ cứng của bộ phận giảm chấn phía trước và phía sau.
+ mt , ms - khối lượng của những phần khung được treo.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

c. Trạng thái cân bằng

d. Trạng thái nghiêng ngang.


Hình 1.5. Mơ hình khi ơ tô dao động ngang

1.6. Hệ thống treo tham khảo trên xe Kia Cerato 2010.
Hệ thống treo cơ cấu thanh chống MacPherson
Hệ thống treo độc lập này sử dụng một ống giảm chấn đóng vai trị giảm chấn
đồng thời với kết cấu chịu lực và định vị bánh xe của hệ th ống treo
Ưu điểm:
Thanh chống, hay còn gọi là thanh chống MacPherson có thi ết kế đơn gi ản, ít c ấu
kiện, trọng lượng thấp nhưng vẫn mang lại khả năng lái và giảm sóc tốt. Kích
thước nhỏ giúp dành nhiều không gian hơn cho khoang động cơ, đặc bi ệt đ ối v ới
các dịng xe nhỏ có thiết kế máy nằm ngang và dẫn động cầu trước.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
HỆ THỐNG TREO
2.1. Các loại hệ thống treo thông dụng.
Hiện nay ở trên xe ơtơ hệ thống treo bao gồm 2 nhóm chính:

1-Hệ thống treo phụ thuộc


2- Hệ thống treo độc lập

Hình 2.1. Hệ thống treo
2.1.1. Hệ thống treo phụ thuộc.
Đặc trưng của hệ thống treo phụ thuộc là các bánh xe lắp trên một dầm cầu cứng.
Trong trường hợp cầu xe là bị động thì dầm đó là một thanh thép định
hình, cịn trường hợp là cầu chủ động thì dầm là phần vỏ cầu trong đó có một phần của
hệ thống truyền lực.
Đối với hệ treo này thì bộ phận đàn hồi có thể là nhíp lá hoặc lị xo xoắn ốc, bộ
phận dập tắt dao động là giảm chấn.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

2

3

Hình 2.2. Hệ thống treo phụ thuộc sử dụng nhíp
Nếu bộ phận đàn hồi là nhíp lá thì nhíp đóng vai trị là bộ phận dẫn hướng, có thể
dựng thêm giảm chấn hoặc khụng.

1


5

6

1.Dầm cầu 2.Lò xo xoắn ốc 3. Giảm chấn
4.Đòn dọc dưới 5.Địn dọc trên 6. Thanh giằng Panhada

2

Hình 2.3. Treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc
Nếu như bộ phận đàn hồi là lò xo xoắn phải dựng thêm hai đòn dọc dưới và một
hoặc hai đòn dọc trên. Đòn dọc dưới được nối với cầu, đòn dọc trên được nối với khớp
trụ . Để đảm bảo truyền được3lực ngang và ổn định vị trí thùng xe so với cầu người ta
cũng phải dựng thêm “đòn Panhada”, một đầu nối với cầu còn đầu kia nối với thùng xe.
Lò xo xoắn ốc trong trường hợp này có thể đặt trên địn dọc hoặc đặt ngay trên cầu.
Giảm chấn thường được đặt 4
trong lịng lị xo xoắn ốc để chiếm ít khơng gian.
*Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc có những ưu nhược điểm:

5
SVTH: LẠI ĐỨC DUY

13
6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN


 Nhược điểm:
- Khối lượng phần liên kết bánh xe (phần khung được treo) lớn, đặc biệt là ở cầu chủ
động. Khi xe chạy trên đường không bằng phẳng, tải trọng động sinh ra sẽ gây nên và
đập mạnh giữa phần không treo và phần treo làm giảm độ êm dịu chuyển động. Mặt khác
bánh xe va đập mạnh trên nền đường sẽ làm xấu sự tiếp xúc của bánh xe với đường.
- Khoảng khơng gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có thể thay
đổi vị trí, do vậy chỉ có thể lựa chọn là chiều cao trọng tâm lớn

Hình 2.4. Sự thay đổi vị trí bánh xe và của xe khi xe trèo lên mô đất.
-Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tượng xuất hiện chuyển vị
phụ khi xe chuyển động.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

 Ưu điểm:
-Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định do vậy khơng xảy ra hiện
tượng mịn lốp nhanh như hệ thống treo độc lập.
-Khi chịu lực bên (lực li tâm, đường nghiêng). 2 bánh xe liên kết cứng bởi vậy hạn
chế hiện tượng trượt bên bánh xe.
-Công nghệ chế tạo đơn giản, dễ tháo lắp và sửa chữa.
-Giá thành thấp
*Vấn đề sử dụng hệ thống treo phụ thuộc:
Do yêu cầu của thực tế và do trình độ phát triển của kỹ thuật thì tốc độ của ơ tơ

ngày càng được nâng cao. Khi tốc độ ô tô ngày càng cao thì u cầu về kỹ thuật của ơ tơ
ngày càng khắt khe : trọng tâm của ô tô cần phải được hạ thấp. Vấn đề ổn định lại phải
tốt, trọng lượng phần khụng được treo nhỏ để tăng sự êm dịu khi chuyển động. Vì lí do
như vậy mà hệ thống treo phụ thuộc không được sử dụng trên xe cóvận tốc cao, cóthì chỉ
được sử dụng ở những xe có tốc độ trung bình trở xuống và những xe có tính năng nhiệt
độ cao.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

2.1.2. Hệ thống treo độc lập.
 Đặc điểm :
- Trên hệ thống treo độc lập dầm cầu được chế tạo rời, giữa chúng liên kết với nhau
bằng khớp nối, bộ phận đàn hồi là lò xo trụ, bộ giảm chấn là giảm chấn ống. Trong hệ
thống treo độc lập hai bánh xe trái và phải khơng quan hệ trực tiếp với nhau vì vậy khi
chúng ta dịch chuyển bánh xe này trong mặt phẳng ngang bánh xe cịn lại vẫn giữ
ngun. Do đó động lực học của bánh xe dẫn hướng sẽ giữ đúng hơn hệ thống treo phụ
thuộc.

a. Khi ô tô chuyển động trên đường

b. Khi một bánh xe trong hệ thống treo

không bằng phẳng


độc lập- được nâng lên và hạ xuống

Hình 2.5.Hệ thống treo độc lập của ôtô hoạt động trên đường không bằng
phẳng.


Ưu điểm của hệ thống treo độc lập:
+ Khối lượng phần khụng được treo nhỏ, đặc tính bám đường của bánh xe tốt vì

vậy sẽ êm dịu khi chuyển động và có tính ổn định tốt.
+ Các lị xo chỉ làm nhiệm vụ đỡ thân ôtô mà không phải làm nhiệm vụ dẫn
hướng nên có thể làm lị xo mềm hơn nghĩa là tính êm dịu tốt hơn.
+ Do khơng có sự nối cứng giữa các bánh xe bên trái và bên phải nên có thể hạ
thấp sàn ơtơ và vị trí lắp động cơ. Do đó mà có thể hạ thấp trọng tâm ôtô.
 Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp.
+ Khoảng cách bánh xe và các vị trí đặt bánh xe thay đổi cùng với sự dịch chuyển
lên xuống của các bánh xe.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

- Trong hệ thống treo độc lập còn được phân ra các loại sau :

+ Dạng treo 2 đòn ngang
+ Dạng treo M.Pherson
+ Dạng treo kiểu địn dọc
+Dạng treo kiểu địn dọc có thanh ngang liên kết
2.1.2.1. Dạng treo 2 đòn ngang.

1- Bánh xe. 2- Đòn trên.
4- Trụđứng 5- Khớp cầu trên.

3 - Khung xe.
6 - Khớp cầu dưới.

7- Đòn dưới. 8- Lò xo. 9- Giảm chấn.
Hình 2.6. Hệ thống treo hai địn ngang.
*Đặc điểm :
Cấu tạo của hệ treo 2 đòn ngang bao gồm 1 đòn ngang trên, một đòn ngang dưới. Các
đầu trong được liên kết với khung, vỏ bằng khớp trụ. Các đầu ngồi được liên kết bằng
khớp cầu với địn đứng. Đòn đứng được nối cứng với trục bánh xe. Bộ phận đàn hồi có
thể nối giữa khung với địn trên hoặc đòn dưới. Giảm chấn cũng đặt giữa khung với đòn
trên hoặc đòn dưới. Hai bên bánh xe đều dùng hệ treo này và được đặt đối xứng qua mặt
phẳng dọc giữa xe.
Hệ treo trên 2 địn ngang (hình 2.6) được sử dụng nhiều trong các giai đoạn trước đây
nhưng hiện nay hệ treo này đang có xu hướng ít dần do kết cấu phức tạp, chiếm khoảng
không gian quá lớn.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

17



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

2.1.2.2. Dạng treo Mc.Pherson.

1- Lò xo trụ. 2- Đòn ngang chữ A.
3, 4- Khớp trụ liên kết đòn ngang với khung.
5- Khớp cầu.

6 – Giảm chấn

Hình 2.7. Hệ thống treo Mc.pherson.
*Đặc điểm:
Hệ treo này chính là biến dạng của hệ treo 2 địn ngang. Coi địn ngang trên có
chiều dài bằng 0 và địn ngang dưới có chiều dài khác 0. Chính nhờ cấu trúc này mà ta có
thể có được khoảng khơng gian phía trong để bố trí hệ thống truyền lực hoặc khoang
hành lý. Sơ đồ cấu tạo của hệ treo bao gồm : một đòn ngang dưới, giảm chấn đặt theo
phương thẳng đứng, một đầu được gối ở khớp cầu B. đầu còn lại được bắt vào khung xe.
Bánh xe được nối cứng với vỏ giảm chấn. Lò xo cú thể được đặt lồng giữa vỏ giảm chấn
và trục giảm chấn.
Nếu ta so sánh với hệ treo 2 địn ngang thì hệ treo Mc.Pherson kết cấu ít chi tiết
hơn, khơng chiếm nhiều khoảng khơng và có thể giảm nhẹ được trọng lượng kết cấu.
Nhưng nhược điểm chủ yếu của hệ treo Mc.Pherson là do giảm chấn vừa phải làm chức
năng của giảm chấn lại vừa làm nhiệm vụ của trụ đứng nên trục giảm chấn chịu tải lớn
nên giảm chấn cần phải có độ cứng vững và độ bền cao hơn do đó kết cấu của giảm chấn
phải có những thay đổi cần thiết.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY


18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

2.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của xe KIA CERATO.
2.2.1. Kết cấu của hệ thống treo trước.

Hình 2.8 Kết cấu của hệ thống treo trước xe KIA CERATO

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

2.2.2. Kết cấu của hệ thống treo sau

Hình 2.9 Kết cấu hệ thống treo sau xe KIA CERATO
Hệ thống treo sau có cấu trúc 4 điểm liên kết với lò xo cuộn và tay địn biên cho
hiệu quả giảm xóc tuyệt vời như dịng xe du lịch.
Hoạt động của hệ thống treo: Khi xe đi trên những đoạn đường xấu, chạy với vận
tốc cao và khi xe quay vịng trong q trình hoạt động phản lực từ mặt đường sẽ tác dụng
trực tiếp lên bánh xe truyền đến hệ thống treo, lên vỏ xe và đến hành khách ngồi trên xe.
Hệ thống treo có nhiệm vụ tạo cảm giác an toàn và thoải mái cho người lái và hành khách

trên xe thông qua kết cấu của nó. Lị xo trụ có tác dụng tạo cảm giác êm ái khơng bị xóc
nhưng nó khơng tự giảm được chu kỳ dao động của chính nó sau mỗi va chạm vì vậy cần

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

có thêm bộ phận hấp thụ những dao đồng này đó chính là giảm chấn. Giảm chấn có tác
dụng hấp thụ tồn bộ năng lượng dao động từ mặt đường truyền lên nhờ kết cấu của các
van thông qua cùng áp lực của chất lỏng, giảm chấn biến năng lượng dao động thành
nhiệt năng tỏa ra ngồi mơi trường. Đi cùng với hệ thống treo là các thanh cân bằng
ngang và các tay đòn biên làm tăng tính ổn định, an tồn cho xe khi quay vòng.
2.2.3. Kết cấu, nguyên lý làm việc của một số phần tử trên hệ thống treo xe KIA
CERATO
2.2.3.1. Lị xo trụ
- Kết cấu

a

b

a) lị xo trụ phía trước; b) lị xo trụ phía sau
Hình 2.10 Kết cấu của lò xo trụ
- Hoạt động : Khi chịu tác dụng của tải trong thẳng đứng, do tính chất đàn hồi của
thép lò xo mà lò xo bị nén lại, khi tải trọng thơi khơng tác dụng thì lị xo lại giãn ra q

trình đó cứ lặp đi lặp lại trọng q trình ơtơ chuyển động. Lị xo trước có dạng hình cơn
điều này giúp nó có khả năng thay đổi độ cứng hợp lý tưởng ứng với tải trọng đặt lên nó.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN
2.2.3.2. Giảm chấn

- Kết cấu

a) Cấu tạo chung; b) Hành trình trả; c) Hành trình nén
1 Pít tơng cụm van

2 Đế lị xo 3 Xylanh cơng tác

4 Cần Pít tơng

5 Lỗ van trả

6 Lỗ van nén.

Hình 2.11 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của giảm chấn ống tác dụng hai chiều
trên xe KIA CERATO
- Nguyên lý hoạt động của giảm chấn
- Nén nhẹ (bánh xe và thân xe tiến lại gần nhau) áp suất dầu trong buồng C tăng lên

một chút sẽ có một phần dầu từ C đi qua những lỗ van khơng bị bịt kín ở hàng L để về
buồng B. Đồng thời cũng có một lượng dầu nhỏ qua van nén F về khoang D gọi là
khoang bù (lúc nén nhẹ van nén E chưa mở được vì khơng thắng được lực căng của lị
xo) lượng dầu lưu thơng ít dập tắt chậm những dao động nhỏ.
- Trả nhẹ (bánh xe và thân xe tách xa nhau) áp suất trong buồng C giảm không
nhiều nên chưa mở được van trả L chỉ có một lượng dầu nhỏ từ khoang B qua những lỗ
nhỏ L khơng bị bịt kín, dầu từ khoang bù qua một phần van K về buồng C.
- Nén mạnh (bánh xe và thân xe tiến vào nhau mạnh đột ngột) dầu ở khoang C áp
suất tăng đột ngột mở toàn bộ hàng van E và qua một số lỗ nhỏ ở hàng L khơng bịt kín để

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

lên khoang B. Đồng thời mở toàn bộ van F để sang khoang bù D. Lượng dầu lưu thông
nhiều dập tắt nhanh dao động.
- Trả mạnh (bánh xe tách khỏi thân xe đột ngột) áp suất trong buồng C giảm nhiều,
lúc đó dầu từ khoang B đẩy mở toàn bộ van trả L để về buồng C. Dầu từ khoang bù D mở
toàn bộ van trả (hàng lỗ) K để về khoang C dầu lưu thơng nhiều dập tắt nhanh dao động.
2.2.3.3. Tay địn trên.

Hình 2.12. Tay địn trên

SVTH: LẠI ĐỨC DUY


23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN
2.2.3.4. Tay địn dưới.

Hình 2.13. Tay đòn dưới
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế.
Dựa vào các thông số tham khảo của xe và nhu cầu sử dụng thực tế của người dùng.

Kết luận: Chọn sử dụng hệ thống treo trước độc lập loại Macpherson với lò xo cuộn
đòn kép và thanh cân bằng làm tăng khả năng an toàn cho xe và tạo cảm giác thoải mái
tối đa cho hành khách trong những chuyến đi xa.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: VƯƠNG VĂN SƠN

CHƯƠNG 3
TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO XE KIA CERATO
3.1. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo
3.1.1. Các thông số ban đầu
Nhóm các thơng số tải trọng:

-

Tải trọng tồn xe khi khơng tải

G0 = 12800 N.

-

Tải trọng tồn xe khi đầy tải

GT = 17300 N.

-

Tải trọng đặt lên cầu trước khi không tải G10 = 7000 N.

-

Tải trọng đặt lên cầu trước khi đầy tải

-

Tải trọng đặt lên cầu sau khi không tải G20 = 5800 N.

-

Tải trọng đặt lên cầu sau khi đầy tải

G1T = 8500 N.
G2T = 8800 N.


-

Chiều dài cơ sở : L = 2630 (mm).

-

Chiều rộng cơ sở : B = 1480 (mm).

-

DàiRộngCao : 449017101425

-

Kích thước bánh xe : Kớ hiệu lốp 185/65 R14
H.

-

Khoảng sáng gầm xe khi đầy tải : Hmin = 100
(mm).

-

Khối lượng phần không treo :

mkt = 11x2 =

-


Khối lượng phần bánh xe :

mbx = 16 Kg.

-

Vết bánh xe:

trước

22 Kg .

=1300(mm).
sau = 1310(mm).
Ne max = 110 (ml) / 6000 (v/ph).

vmax = 195 (km/h).

Me max = 145 (N.m) / 4800 (v/ph).
3.1.2. Thông số cơ bản của HTT.
Có rất nhiều các thơng số đánh giá độ êm dịu của ôtô khi chuyển động như tần số
dao động , gia tốc dao động và vận tốc dao động .
Trong đồ án này ta đánh giá độ êm dịu của ôtô thông qua tần số dao động của HTT.

SVTH: LẠI ĐỨC DUY

25