LỜI CẢM ƠN
Việt Nam là một nước đang phát triển, đang trong thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa đất nước nên việc xây dựng các khu công nghiệp, các nhà máy và các cơng trình
xây dựng...diễn ra ở khắp nơi và hầu hết các nguyên vật liệu, hang hóa phục vụ cho sự
phát triển đó đều được vận chuyển trên các xe tải là chủ yếu. Nước ta với địa hình trải
dài từ Bắc vào Nam là cơ sở hạ tầng, mạng lưới đường bộ còn nhiều yếu kém, đường
xá với biên độ mấp mô mặt đường lớn do đó ảnh hưởng lớn đến kết cấu. Vì vậy việc
nghiên cứu, khảo sát và tính tốn thiết kế hệ thống treo trên xe ô tô là một công việc
hết sức cần thiết hiện nay.
Sau một thời gian làm đồ án môn học này, với cố gắng của bản thân em và sự giúp đỡ
hết sức nhiệt tình của thầy Hồng Văn Đạt, cũng như sự giúp đỡ của các bạn, em đã
hồn thành đồ án này. Trong q trình làm đồ án, do trình độ và kiến thức cịn hạn chế
nên khơng tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các
thầy và các bạn
TPHCM, Ngày 20 Tháng 11 Năm
2022
Sinh viên thực hiện
……………..

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................................. i
MỤC LỤC .................................................................................................................................. ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH .......................................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................................ vii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ...................................................................................................... 1
1.1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................................. 1
1.2.Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:........................................................................................ 1
1.3.Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................................... 2

1.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................. 2
CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ ................................ 3
2.1. Dao động ô tô và các chỉ tiêu liên quan đến dao động ô tô. ............................................ 3
2.1.1. Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu và an toàn chuyển động. ....................................... 3
2.1.1.1. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động: ........................................................ 4
a.Chỉ tiêu về tần số: .................................................................................................... 4
b. Chỉ tiêu về gia tốc dao động. .................................................................................. 4
c. Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường:............. 5
2.2. Công dụng , phân loại và yêu cầu đối với hệ thống treo. ................................................ 6
2.2.1. Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo. ................................................................. 6
2.2.2. Phân loại hệ thống treo. ............................................................................................ 7
a. Hệ thống treo phụ thuộc.............................................................................................. 7
b Hệ thống treo độc lập................................................................................................. 10
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ............ 11
3.1. Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang. ............................................................................ 11
3.1.1.Ưu điểm của hệ thống treo hai đòn ngang ............................................................... 12
3.1.2.Nhược điểm của hệ thống treo hai đòn ngang ......................................................... 12

ii


3.2. Hệ thống treo Mc.Pherson: ............................................................................................ 12
3.2.1.Ưu điểm của hệ thống treo Mc.Pherson .................................................................. 13
3.2.2.Nhược điểm chủ yếu của hệ treo Mc.Pherson ........................................................ 13
3.3. Hệ thống treo đòn dọc: .................................................................................................. 14
3.4. Hệ thống treo địn dọc có thanh liên kết: ....................................................................... 15
3.5. Bộ phận giảm chấn: ....................................................................................................... 16
3.5.1. Giảm chấn hai lớp vỏ: ............................................................................................ 16
3.5.2. Giảm chấn một lớp vỏ: ........................................................................................... 18
3.5.3. So sánh giữa hai loại giảm chấn ............................................................................. 19

3.6. Lựa chọn phương án thiết kế. ........................................................................................ 19
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TREO ĐỘC LẬP CHO XE TOYOTA
VIOS 2015 ................................................................................................................................ 21
3.1. Thông số kỹ thuật của Toyota vios 2015 ....................................................................... 21
3.2. Xác định các thông số cơ bản của hệ thống treo. .......................................................... 23
3.2.1. Độ cứng của hệ thống treo:..................................................................................... 23
3.2.2. Xác định độ võng của hệ thống treo ....................................................................... 25
a) Độ võng tĩnh của hệ thống treo (ở chế độ đầy tải): .................................................. 25
b) Độ võng động của bánh xe. ...................................................................................... 25
3.2.3. Xác định hệ số cản trung bình của giảm chấn. ....................................................... 25
3.3. Tính toán thiết kế các bộ phận của hệ thống treo .......................................................... 26
3.3.1. Tính tốn thiết kế lị xo. .......................................................................................... 26
3.3.2.Tính toán thiết kế giảm chấn ................................................................................... 29
3.3.2.1. Chọn loại giảm chấn. ....................................................................................... 29
3.3.2.2. Tính Chọn các kích thước cơ bản của giảm chấn ............................................ 29
3.3.2.3. Tính hệ số cản của giảm chấn .......................................................................... 31
3.3.2.4. Tính kích thước các van giảm chấn ................................................................. 32

iii


a) Phương trình Bécnuli trong cơ học chất lỏng ....................................................... 32
b) Tính tổng diện tích các lỗ van nén ....................................................................... 34
c) Tính tổng diện tích các lỗ van trả ......................................................................... 35
3.3.2.5. Xác định công suất tỏa nhiệt của giảm chấn ................................................... 37
3.3.2.6. Tính bền thanh đẩy giảm chấn ......................................................................... 39
a) Kiểm tra bền khi kéo: ........................................................................................... 39
b) Kiểm tra bền khi nén ............................................................................................ 39
CHƯƠNG 4. MƠ HÌNH HỆ THỐNG TREO MC.PHERSON THIẾT KẾ TRONG PHẦN
MỀM SOLIDWORKS. ............................................................................................................ 41

4.1.Tổng thế thiết kế kệ thống treo độc lập Mc Pherson cho Toyota Vios 2015 ................. 41
4.2. Một số chi tiết chính của hệ thống treo Mc Pherson trên Toyota Vios 2015 ................ 43
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 48

iv


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Hệ thống treo Mc Pherson ...............................................................................2
Hình 2. 1 Sơ đồ hệ thống treo ..........................................................................................7
Hình 2. 2 Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc ....................................................8
Hình 2. 3 Hệ thống treo phụ thuộc ..................................................................................9
Hình 2. 4 Hệ thống treo độc lập ....................................................................................10
Hình 3. 1 Cấu tạo hệ thống treo 2 đòn ngang ................................................................ 11
Hình 3. 2 Cấu tạo hệ thống treo Mc Pherson ................................................................ 13
Hình 3. 3 Cấu tạo hệ thống treo địn dọc .......................................................................14
Hình 3. 4 Cấu tạo hệ thống treo địn dọc có thanh liên kết ...........................................15
Hình 3. 5 Cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ ........................................................................17
Hình 3. 6 Cấu tạo giảm chấn hai lớp vỏ ........................................................................18
Hình 3. 7 Toyota vios 2015 ........................................................................................... 21
Hình 3. 8 Kết cấu lị xo ..................................................................................................27
Hình 3. 9 Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi đứng n ........................................................28
Hình 3. 10 Cấu tạo và góc đặt giảm chấn ......................................................................30
Hình 4. 1 Tổng thể hệ thống treo độc lập Mc Pherson ..................................................41
Hình 4. 2 Hình chiếu đứng hệ thống treo ......................................................................42
Hình 4. 3 Hình chiếu cạnh hệ thống treo .......................................................................42
Hình 4. 4 Hình chiếu bằng hệ thống treo.......................................................................43
Hình 4. 5 Càng A ...........................................................................................................43
Hình 4. 6 Lị xo ..............................................................................................................43

Hình 4. 7 Giam chấn ......................................................................................................44
Hình 4. 8 Piston giảm chấn............................................................................................ 44
Hình 4. 9 Gối đỡ lị xo ...................................................................................................44
Hình 4. 10 Gối đở lò xo .................................................................................................45

v


Hình 4. 11 Cụm dẫn hướng ........................................................................................... 45
Hình 4. 12 Trục bánh xe ................................................................................................ 46
Hình 4. 13 Bánh xe ........................................................................................................46

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3. 1 Thông số kỹ thuật của Toyota vios 2015 ......................................................23

vii


viii


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Lý do chọn đề tài
Trong đời sống kinh tế xã hội hiện nay, nhu cầu về chun chở hàng hố và hành
khách là rất lớn. Có rất nhiều phương tiện giao thông cùng tham gia giải quyết vấn đề
này, một trong những phương tiện không thể thiếu được đó là ơ tơ. ở Việt Nam những
năm gần đây số lượng ôtô lưu thông càng lớn, chủng loại càng phong phú và đa dạng :

xe tải, xe khách, xe con. Chính vì vậy mà địi hỏi chúng ta - những kĩ sư ôtô trong
tương lai phải nhanh chóng nắm bắt được những cơng nghệ về sản xuất ôtô để từ đó
cải tiến chất lượng của từng bộ phận của xe, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của
con người, và tiến tới nội địa hoá và đẩy mạnh nền công nghiệp ôtô của đất nước cũng
như giải quyết vấn đề việc làm cho người lao động.
Trên ơtơ, hệ thống treo có vai trị hết sức quan trọng, nó quyết định đến ổn định
chuyển động của bánh xe trên đường. Đối với xe con thì vấn đề này càng quan trọng
hơn, vì xe con chạy ở vận tốc cao hơn nên đòi hỏi về ổn định chuyển động cao và đặc
biệt là đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người đó là sự tiện nghi và thoải mái
khi vận hành xe. Đề tài thiết kế mà em được giao là: “ Thiết kế hệ thống treo cho xe
Toyota Vios 2015”. Trên cơ sở phân tích những ưu nhược điểm của từng loại hệ treo
và yêu cầu bố trí cụ thể trên xe ,ta sẽ tính toán thiết kế hệ treo trước là hệ thống treo
phụ thuộc. Yêu cầu của hệ treo đặt ra là phải xác định được tất cả kích thước của hệ
thống treo, vị trí đặt các khâu khớp và các địn sao cho đảm bảo về mặt động lực học
và bố trí cụ thể trên xe được thuận tiện nhất cũng như đạt được độ êm dịu khi chuyển
động là tốt nhất.
1.2.Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
- Nhằm củng cố kiến thức về dao động trên ơ tơ.
- Tìm hiểu về khả năng tối ưu độ êm dịu và an toàn của các hệ thống treo hiện đại
được áp dụng trên ơ tơ du lịch hiện nay.
- Tính tốn thiết kế hệ thống treo trên ô tô vios 2015

1


1.3.Đối tượng nghiên cứu
-Hệ thống treo trước kiểu Mc Pherson của xe Toyota vios 2015

Hình 1. 1 Hệ thống treo Mc Pherson


1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm kiếm tài liệu kỹ thuật, tài liệu tính tốn thiết kế kệ thống treo và các tài liệu liên
quan về hệ thống treo ô tô
-Tìm kiếm tài liệu về hệ thống treo Mc Pherson của xe Vios 2015
- Tham khảo ý kiến với giáo viên hướng dẫn
- Tiến hành phân tích tài liệu và lên bản thảo đề cương , các mục cần trình bày tính
tốn sao cho logic
- Tiến hành viết thuyết minh tính tốn và vẽ các bản vẽ kỹ thuật 2D, 3D của hệ thống
treo

2


CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN ÔTÔ
2.1. Dao động ô tô và các chỉ tiêu liên quan đến dao động ô tô.
Khi ô tô chuyển động trên đường dao động xuất hiện trong toàn bộ hệ thống của
xe dưới tác động kích thích của các mấp mô biên dạng đường. Dao động của ô tô ảnh
hưởng đến bản thân người lái và hành khách, hàng hoá chuyên chở trên xe, độ bền,
tuổi thọ của các kết cấu ơ tơ. Nghĩa là trong q trình chuyển động ô tô luôn bị dao
động, với thời gian kéo dài sẽ gây ra mệt mỏi với người lái và hành khách, làm giảm
hiệu suất cơng việc, có thể gây ra nguy cơ mắc bệnh thần kinh và não dẫn đến mất
phản ứng linh hoạt và điều khiển chính xác gây ra tai nạn giao thơng.
Vì vậy khi nói đến dao động của ô tô theo quan điểm của chế độ sử dụng thì: độ
êm dịu chuyển động của ơ tơ có thể hiểu là tập hợp các tính chất đảm bảo hạn chế các
tác động của dao động có ảnh hưởng xấu tới con người, hàng hoá và các kết cấu của ơ
tơ.
Theo quan điểm về an tồn chuyển động thì dao động của ơ tơ gây ra sự thay
đổi giá trị phản lực pháp tuyến giữa bề mặt tiếp xúc của bánh xe với mặt đường. Nếu
giá trị phản lực pháp tuyến giảm so với trường hợp tải trọng tĩnh thì sẽ làm giảm khả
năng tiếp nhận các lực dọc, ngang ( Lực kéo, lực phanh, lực bám ngang), dẫn đến hiện

tượng tách bánh khỏi đường gây mất an tồn khi xe chuyển động, phanh và quay
vịng... cịn khi giá trị phản lực này tăng thì sẽ làm tăng tải trọng động tác dụng xuống
nền đường và ngược lại với các kết cấu của xe.
Quá trình nghiên cứu dao động của ơ tơ là q trình xác định các thông số của
hệ thống treo, tạo cơ sở cho việc thiết kế các phần tử của chúng: phần tử đàn hồi, phần
tử giảm chấn và bộ phận dẫn hướng. Có như vậy mới tạo ra một hệ dao động có chất
lượng tốt, các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần nâng cao trình độ cơng nghệ thiết kế, cải
tiến ơ tơ, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng và năng suất vận chuyển của ô tô trong
nền kinh tế quốc dân.

2.1.1. Các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu và an tồn chuyển động.
Các tính chất dao động của ô tô thường được đánh giá theo 2 quan điểm:

3


- Đánh giá theo quan điểm về độ êm dịu chuyển động mà thơng số gia tốc dao
động có tính chất quyết định vì nó tác dụng lên lái xe và hành khách.
- Theo quan điểm về độ an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền
thì giá trị tải trọng động giữa bánh xe và nền đường là thơng số mang tính chất quyết
định.
2.1.1.1. Chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu chuyển động:
Để đánh giá độ êm dịu chuyển động của ơ tơ, các nước có nền công nghiệp ô tô
phát triển hàng đầu trên thế giới đã đưa đưa ra các chỉ tiêu đánh giá độ êm dịu khác
nhau.Dựa vào các cơng trình nghiên cứu của nước ngoài và các tài liệu của viện khoa
học kĩ thuật bảo hộ lao động Việt Nam, đưa ra một số chỉ tiêu đặc trưng cho độ êm dịu
chuyển động của ô tô như sau:
a.Chỉ tiêu về tần số:
Con người khi tham gia vào giao thông cũng là một hệ dao động, “đi lại” là
hoạt động thường xuyên của con người đã trở thành một thói quen. Khi con người đi

lại tương đương với hệ thực hiện dao động, tuỳ thuộc vào hình dáng, trọng lượng
riêng, thói quen từng người mà số lần bước trong một phút thường trong khoảng 60-90
bước, tương ứng với tần số dao động khoảng 1-1,5Hz. Vậy nên từ thói quen đó con
người chịu dao động hợp lý trong khoảng tần số vừa nêu trên. Khi đánh giá độ êm dịu
chuyển động của ô tô với các điều kiện mặt đường cũng như kết cấu cụ thể thì tần số
dao động của ơ tơ phải nằm trong giới hạn 1-1,5 Hz, thường lấy chuẩn để đánh giá dao
động của ô tô như sau:
- Đối với xe con(du lịch): n = 60 - 90 (dđ/ph)
- Đối với xe vận tải: n = 100 - 120 (dđ/ph).
b. Chỉ tiêu về gia tốc dao động.
Chỉ tiêu này được xác định dựa trên cơ sở trị số bình phương trung bình của gia
tốc theo các phương X, Y, Z là: X , Y, Z . Chúng có các giá trị sau: X  1,0 ( m / s 2 ),
Y  0,7 ( m / s 2 ), Z  2,5 ( m / s 2 )

4


Các số liệu trên có thể xem là gần đúng để đánh giá độ êm dịu chuyển động của
ô tô, bởi vì nó dựa trên cơ sở số liệu thống kê. Ngoài ra theo một số tài liệu tham khảo
các tác giả còn đưa ra một số chỉ tiêu khác đánh giá độ êm dịu chuyển động của ô tô.
c. Chỉ tiêu về an toàn chuyển động và tải trọng tác dụng xuống nền đường:
Theo quan điểm về an toàn chuyển động(xét theo khía cạnh về tính điều khiển)
và tải trọng tác dụng xuống nền đường thì trị số lực tác dụng thẳng đứng giữa bánh xe
với đường cũng là thông số quan trọng để đánh giá. Lực động Fd (t ) xác định phức tạp
hơn vì nó phụ thuộc vào tính chất dao động của ơ tơ, vận tốc chuyển động và độ mấp
mô biên dạng đường.
Theo quan điểm về tải trọng tác dụng xuống nền đường thì sẽ dựa vào trị số lớn
nhất của tải trọng bánh xe, nghĩa là tương ứng với giá trị dương của Fd (t ) để đánh giá,
nếu Fd (t ) càng lớn thì sự ảnh hưởng do lực tác động tới lốp xe và các bộ phận chi tiết
của xe và nền đường càng bị tác động xấu nhiều hơn. Mặt khác để giảm sự ảnh hưởng

của Fd (t ) thì trong trường hợp giảm tải trọng bánh xe so với giá trị tải trọng tĩnh, nghĩa
là làm giảm khả năng tiếp nhận lực tiếp tuyến(nhất là khi phanh) và lực ngang(quan
trọng khi quay vòng). Trong trường hợp đặc biệt bánh xe bị nảy khỏi mặt đường khi
đó lực tác dụng từ đường lên bánh xe sẽ bằng 0 và ô tô sẽ mất tính điều khiển. Để đánh
giá tính chất dao động của ơ tơ theo quan điểm về an tồn chuyển động cần xác định tỉ
số giữa lực động Fd (t ) và tải trọng tĩnh của bánh xe là R t K :
K=

Fd
Rt K

Khảo sát dao động của ô tô người ta quan tâm đến sự bám của lốp với mặt
đường, nhằm đảm bảo dao động của ô tô thoả mãn các chỉ tiêu về độ êm dịu nhưng
bánh xe vẫn phải bám đường, nếu không đạt 2 chỉ tiêu đó sẽ dẫn đến làm mất tính ổn
định khi điều khiển xe, làm tăng tiêu hao nhiên liệu...
Giá trị gần đúng của lực tác dụng xuống nền đường có thể xác định như sau:
Fd  C L ( − q )

Trong đó:

C L : độ cứng của lốp.

5


 : chuyển dịch của bánh xe theo phương thẳng đứng.

q : chiều cao mấp mô biên dạng đường.
2.2. Công dụng , phân loại và yêu cầu đối với hệ thống treo.


2.2.1. Công dụng và yêu cầu của hệ thống treo.
Hệ thống treo ở đây được hiểu là hệ thống liên kết mềm giữa bánh xe và khung
xe hoặc vỏ xe. Mối liên kết treo của xe là mối liên kết đàn hồi có chức năng chính 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 khơng muốn có khác của bánh xe như
lắc ngang, lắc dọc.
+ Truyền lực giữa bánh xe và khung xe bao gồm lực thẳng đứng, lực dọc và lực
bên.
Trên hệ thống treo, sự liên kết giữa bánh xe và khung vỏ cần thiết phải mềm
nhưng cũng phải đủ khả năng để truyền lực, quan hệ này được thể hiện ở các yêu cầu
chính sau đây:
+ Hệ thống treo phải phù hợp với điều kiện sử dụng theo tính năng kỹ thuật của
xe (xe chạy trên đường tốt hay xe chạy trên các loại đường khác nhau).
+ Bánh xe có thể chuyển dịch trong một giới hạn nhất định.
+ Quan hệ động học của bánh xe phải hợp lý thoả mãn mục đích chính của hệ
thống treo là làm mềm theo phương thẳng đứng nhưng không phá hỏng các quan hệ
động học và động lực học của chuyển động bánh xe.
+ Không gây nên tải trọng lớn tại các mối liên kết với khung hoặc vỏ.
+ Có độ tin cậy lớn, độ bền cao và không gặp hư hỏng bất thường.
Đối với xe con chúng ta cần phải quan tâm đến các yêu cầu sau:
+ Hạ thấp chiều cao trọng tâm của xe.
+ Kết cấu gọn, có kích thước và khối lượng nhỏ.

6


+ Có khả năng chống rung và chống ồn truyền từ bánh xe lên khung, vỏ xe tốt.
+ Đảm bảo tính ổn định và tính điều khiển chuyển động của ô tô ở tốc độ cao,

ô tô điều khiển nhẹ nhàng.

2.2.2. Phân loại hệ thống treo.
Theo khả năng chuyển dịch tương đối của hai bánh xe trên cùng một cầu khi bộ
phận đàn hồi có thể phân hệ thống treo làm 2 nhóm chính là hệ thống treo độc lập và
hệ thống treo phụ thuộc:

Hình 2. 1 Sơ đồ hệ thống treo

a) Hệ thống treo phụ thuộc;

b) Hệ thống treo độc lập.

1- Thùng xe; 2- Bộ phận đàn hồi; 3- Bộ phận giảm chấn;
4- Dầm cầu; 5 - Các đòn liên kết của hệ treo.
a. Hệ thống treo phụ thuộc
Trong hệ thống treo phụ thuộc các bánh xe được đặt trên một dầm cầu liền, bộ
phận giảm chấn và đàn hồi đặt giữa thùng xe và dầm cầu liền đó. Do đó sự dịch
chuyển của một bánh xe theo phương thẳng đứng sẽ gây nên chuyển vị nào đó của
bánh xe phía bên kia.
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.

7


+ Trong hệ treo phụ thuộc có phần tử đàn hồi là nhíp thì nó vừa là phần tử đàn
hồi đồng thời làm ln bộ phận dẫn hướng.

Vì nhíp làm bộ phận hướng nên trong hệ treo này sẽ không cần đến các thanh
giằng để truyền lực dọc hay lực ngang nữa.

2

1

3

4
5

6

Hình 2. 2 Hệ thống treo phụ thuộc loại lò xo xoắn ốc

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

+ Đối với hệ treo này thì do bộ phận đàn hồi là lị xo xoắn nên phải dùng 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 được lực ngang và ổn định vị trí
thùng xe so với cầu người ta cũng phải dùng thêm “đòn Panhada”, một đầu nối với cầu
còn đầu kia nối với thùng xe.
Cấu tạo của hệ thống treo phụ thuộc có những ưu nhược điểm như sau:
+ Nhược điểm:
- Khối lượng phần không được treo lớn, đặc biệt là ở cầu chủ động nên 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.


8


- Khoảng khơng gian phía dưới sàn xe phải lớn để đảm bảo cho dầm cầu có thể
thay đổi vị trí, do vậy chiều cao trọng tâm lớn.
- Sự nối cứng bánh xe 2 bên bờ dầm liên kết gây nên hiện tượng xuất hiện
chuyển vị phụ khi xe chuyển động.
+ Ưu điểm:
- Trong quá trình chuyển động vết bánh xe được cố định do vậy không xảy ra
hiện tượng mòn lốp nhanh như hệ thống treo độc lập.
- Khi chịu lực bên (lực li tâm, lực gió bên, 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.

Hình 2. 3 Hệ thống treo phụ thuộc

9


b Hệ thống treo độc lập
Đặc điểm của hệ thống treo độc lập là sự dịch chuyển của hai bánh xe so với
thân xe hầu như không ảnh hưởng lẫn nhau. Trong kết cấu hai bánh xe hai bên không
liên kết với dầm cứng trên dầm liền, bởi vậy cho phép các bánh xe có thể dịch chuyển
“độc lập”.
Với đặc điểm cấu trúc tổng quát như vậy nên hệ thống treo độc lập có các đặc
trưng:
- Khối lượng phần khơng được treo nhỏ, do đó lực và mơ men qn tính nhỏ,
giảm được tải trọng va đập với thân xe khi chuyển động trên đường.
- Không gian để dành cho bánh xe ở hai bên sườn xe, cho phép hạ thấp được

chiều cao trọng tâm, nâng cao khả năng ổn định khi sử dụng ở tốc độ cao.
- Với mối liên kết độc lập ở hai bánh xe, ít có khả năng chống trượt ngang, nếu
xuất hiện sự trượt ở một bánh xe có thể gây nên trượt ngang cho cả cầu xe.

Hình 2. 4 Hệ thống treo độc lập

10


CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ
Trên ô tô con hệ trống treo phổ biến là hệ thống treo độc lập. Với đối tượng
thiết kế lựa chọn là ô tô con loại nhỏ, sử dụng chủ yếu trong điều kiện đường xá đô thị,
hệ thống treo có thể bố trí với một trong số các loại liệt kê dưới đây.
3.1. Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang.
Hệ thống treo độc lập hai đòn ngang được bố trí đối xứng, mỗi bên bánh xe có
hai địn ngang, một địn phía trên (2) và một địn phía dưới (8). Đầu trong của địn liên
kết với thân xe bằng khớp trụ, đầu ngoài được liên kết với đòn quay bởi khớp cầu.
Bánh xe được nối cứng với cứng với đòn quay. Bộ phận đàn hồi và giảm chấn được
đặt giữa thân xe và đòn ngang dưới ( hoặc địn trên). Các địn ngang trên, dưới thường
khơng song song và có chiều dài khác nhau. Các địn ngang có dạng hình chữ A để
tiếp nhận tốt lực dọc, lực ngang.

Hình 3. 1 Cấu tạo hệ thống treo 2 địn ngang

Hệ thống treo độc lập hai địn ngang có bộ phận dẫn hướng gồm các đòn ngang,
trục quay bánh xe, còn bộ phận đàn hồi rất đa dạng: lò xo xoắn, thanh xoắn, ballon khí
nén hoặc thủy khí kết hợp.

11



3.1.1.Ưu điểm của hệ thống treo hai đòn ngang
- Trọng tâm xe thấp cho phép tăng độ võng tĩnh, độ võng động, do đó làm tăng độ êm
dịu chuyển động của xe.
- Nó cho phép giảm dao động, tăng khả năng bám đường vì vậy tăng tính ổn định và
điều khiển.

3.1.2.Nhược điểm của hệ thống treo hai địn ngang
- Có kết cấu phức tạp, gồm nhiều đòn liên kết với nhau.
- Khơng gian bố trí hệ thống treo hai địn ngang lớn.
- Khi bánh xe dao động xuất hiện góc lắc ngang bánh xe, sự dịch ngang vết bánh xe.
Kết luận: Hệ thống treo này có thể bố trí cả hệ thống treo trước và hệ thống treo
sau của ô tô con.
3.2. Hệ thống treo Mc.Pherson:
Hệ thống treo Mc.Pherson là biến dạng của hệ thống treo hai đòn ngang với độ
dài đòn ngang trên bằng 0. Cấu tạo của HTT Mc.Pherson trình bày trên hình,gồm: một
địn ngang, một lị xo trụ, giảm chấn. Địn ngang có đầu liên kết với thân xe bởi khớp
trụ, đầu ngoài nối với đầu dưới của giảm chấn bởi khớp cầu. Địn ngang có dạng hình
chữ A để đảm bảo khả năng tiếp nhận lực ngang và dọc tác động lên HTT khi xe
chuyển động. Trục của bánh xe nối cứng với vỏ của giảm chấn. Đầu trên của giảm
chấn liên kết với thân xe bằng khớp tự lựa, đầu dưới liên kết với đòn ngang bằng khớp
cầu, như vậy giảm chấn đóng vai trị vừa là trụ xoay của bánh xe ( dẫn hướng) và giảm
chấn.
Trụ quay của bánh xe dẫn hướng là đường EG ( là đường thẳng nối điểm liên
kết trên của giảm chấn E và thân xe, điểm G là tâm của khớp cầu dưới). Lị xo có thể
được lồng ra ngồi giảm chấn nhằm thu gọn kích thước của hệ thống treo. Phần tử đàn
hồi của hệ thống treo thường là lò xo xoắn. Khi bánh xe chuyển dịch theo phương
thẳng đứng, các góc kết cấu của trụ quay thay đổi. Chiều dài của địn ngàn dưới và
thơng số kết cấu của HTT được thiết kế hợp lý để hạn chế sự thay đổi này. Khi bánh

xe dao động, các chuyển vị HTT Mc.Pherson xảy ra tương tự với HTT hai đòn ngang.

12


1. Ụ cao su
2. Đệm cao su
3. Ty đẩy
4. Cao su bảo vệ
5. Đĩa tỳ lò xo
6. Giảm chấn
7. Tai bắt thanh ổn định
8. Thanh nối
9. Thanh ổn định
10. Giá đỡ trục bánh xe
Hình 3. 2 Cấu tạo hệ thống treo Mc Pherson

3.2.1.Ưu điểm của hệ thống treo Mc.Pherson
- Nếu so sánh với hệ thống troeo hai địn ngang thì hệ thống treo mc.pherson có kết
cấu đơn giản, ít chi tiết hơn. Khơng chếm nhiều diện tích vậy giảm nhẹ khối lượng
khơng được treo bởi vậy ta có thể bố trí thêm những kết cấu khác.
- Dễ dàng bố trí trong khoang động cơ.

3.2.2.Nhược điểm chủ yếu của hệ treo Mc.Pherson
- 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.
- Khó giảm được chiều cao mũi xe vì giảm chấn và lò xo được thiết kế cùng nhau.
- Có khả năng gây ra sự thay đổi góc lắc ngang và dịch chuyển vết bánh xe.
- Chiều cao trọng tâm dao động lớn.

Kết luận: Hệ thống treo này thường được bố trí ở hệ thống treo trước ơ tơ con.

13


3.3. Hệ thống treo đòn dọc:
Hệ thống treo đòn dọc là hệ thống treo bố trí đối xứng qua trục dọc với mỗi bên
có một địn (5) bố trí dọc theo xe. Một đầu dòn dọc được nối cứng với trục bánh xe
(6), một đầu được lên kết với khung vỏ bởi khớp trụ quay (3) (4). Quỹ đạo chuyển
động của tâm trục bánh xe BC là quỹ đạo tròn, tâm là khớp quay, bán kính bằng chiều
dài địn dọc. Khi xe quay vòng dưới tác dụng của lực ly tâm, tải trọng hai bên chênh
lệch, gây nên hiện tượng lệch cầu xe, ảnh hưởng xấu tới chất lượng quay vòng.
Đòn dọc là nơi tiếp nhận lực ngang, lực dọc và quyết định chuyển vị của bánh
xe, đảm nhận chức năng của bộ phận dẫn hướng. Do chịu tải trọng lớn, địn dọc
thường có độ cứng vững cao, khớp quay thường là khớp trụ với ổ bi kim hay ổ cao su.
Để tăng khả năng chịu lực cho khớp quay. HTT sử dụng các ổ lăn kim đặt cách xa
nhau. Phần lớn HTT địn dọc có bố trí thanh ổn định ngang giúp cho việc san đều tải
trọng thẳng đứng.

Hình 3. 3 Cấu tạo hệ thống treo đòn dọc

14


Bộ phận đàn hồi của HTT thương là lò xo trụ hoặc thanh xoắn. Lò xo thường
được lồng vào giảm chấn để giảm khơng gian chiếm chỗ. Do có kết cấu như vậy, nên
hệ treo này chiếm ít khơng gian và đơn giản về kết cấu, giá thành hạ. Hệ treo này
thường được bố trí cho cầu sau bị động, khi máy đặt ở phía trước, cầu trước là cầu chủ
động.
Kết luận: Hệ thống treo này thường được bố trí ở hệ thống treo trước ô tô con.


3.4. Hệ thống treo địn dọc có thanh liên kết:

1. Thanh ngnag liên kết
2. Lò xo
3. Giảm chấn
4. Bánh xe
5. Đòn dọc
6. Khớp quay
Hình 3. 4 Cấu tạo hệ thống treo địn dọc có thanh liên kết

Hệ thống treo địn dọc có thanh ngang liên kết là hệ thống treo là hệ thống treo
địn dọc có bố trí thêm thanh liên kết ngang 1 trên hai đòn dọc 5. Tác dụng của thanh
liên kết ngang là nhằm liên kết các chuyển vị của hai bánh xe, đồng thời đảm nhận
chức năng của của thanh ổn định ngang.
Khi ô tô chuyển động dưới tác dụng của lực bên ( lực ly tâm trên đường vịng,
lực gió bên, mặt đường nghiêng), phản lực thẳng đứng tác dụng lên các bánh xe khác
nhau. Bên bánh xe bị tang tải dịch chuyển dần thân xe, bên bánh xe giảm tải dịch
chuyển xa thân xe. Sự thay đổi đó gây nên góc nghiêng ngang thân xe ψ. Với kết cấu
hệ thống treo địn dọc có thanh ngang liên kết, cầu xe bị xoay đi một góc δs. Góc quay
δs được gọi là góc “ tự điều khiển cầu xe” và có ảnh hưởng xấu đến tính chất ổn định
của ơ tơ. Trên ơ tơ con góc δs bị giới hạn trong khoảng nhỏ.

15


Trên HTT địn dọc có thanh ngnag liên kết, nhờ than liên kết nên giá trị góc δs
nhỏ hơn trên HTT đòn dọc. Mặt khác, thanh liên kết ngnag giúp các bánh xe có khả
năng chịu lực bên tốt hơn, các khớp trụ 6 có độ bền cao hơn.
Thanh liên kết thường có độ cứng xoắn nhỏ ( có tiết diện tròn hở, tam giác hoặc

rảnh dọc) nhằm đảm nhận vai trò của thanh ổn định ngang trên HTT.
Kết cấu của HTT này có ưu điêm là gọn, khối lượng nhỏ, dễ dàng chế tạo hàng
loạt, lắp ráp thuận lợi do vậy hiện nay được dùng rộng rãi trên một số ô tô con cầu sau
bị động , giá thành tấp hoặc trung bình.
HTT thuộc loại nửa phụ thuộc, nửa độc lập. Tính chất phụ thuộc hay độc lập
tùy thuộc vào độ cứng và vị trí của thanh ngang liên kết với đòn dọc. Nếu thanh ngang
liên kết đặt gần khớp 6, HTT có tính chất HTT độc lập, nếu thanh ngang liên kết đặt
gần với trục bánh xe, HTT có tính chất của HTT phụ thuộc.
Kết luận: Hệ thống treo này thường được bố trí ở hệ thống treo trước ô tô con.
3.5. Bộ phận giảm chấn:
Giảm chấn với chức năng dập tắt dao động khi ô tô chuyển động đem lại độ êm
dịu chuyển động cho ô tô. Giảm chấn trên ô tô là loại giảm chấn thủy lực có tác dụng
hai chiều. Hiệu quả dập tắt dao động của giảm chấn được phát huy ở cả hai hành trình
nén và trả phụ thuộc vào hệ số cản của giảm chấn và kết cấu của các van tiết lưu giảm
chấn. Giảm chấn trên ơ tơ con có hệ số cản nhỏ nhằm tăng độ em dịu và thường có hai
loại như sau.

3.5.1. Giảm chấn hai lớp vỏ:
Giảm chấn hai lớp vỏ ra đời vào năm 1938, đây là một loại giảm chấn quen
thuộc và được dùng phổ biến cho đến nay.
Trong giảm chấn, piston di chuyển trong xy lanh, chia không gian trong thành
hai buồng A và B. ở đi của xy lanh thuỷ lực có một cụm van bù. Bao ngoài vỏ trong
là một lớp vỏ ngoài, không gian giữa hai lớp vỏ là buồng bù thể tích chất lỏng và liên
hệ với B qua các cụm van một chiều (III, IV).

16


Buồng C được gọi là buồng bù chất lỏng, trong C chỉ điền đầy một nửa bên
trong là chất lỏng, khơng gian cịn lại chứa khơng khí có áp suất bằng áp suất khí

quyển.
Các van (I) và (IV) lần lượt là các van nén mạnh và nén nhẹ, còn các van (II) và
(III) lần lượt là các van trả mạnh và trả nhẹ của giảm chấn.
Giảm chấn hai lớp vỏ có cấu tạo như sau:
3

1- Khoang vỏ trong;

2

2- Phớt làm kín;

4
5
1

3- Bạc dẫn hướng;
4- Vỏ chắn bụi;
5- Cần piston;

II
A

6

I

7

B


8

6- Piston;
7- Van cố định;
8- Vỏ ngồi.

III
C

IV
Hình 3. 5 Cấu tạo giảm
chấn hai lớp vỏ

+ Nguyên lý làm việc:
Ở hành trình nén bánh xe tiến lại gần khung xe, lúc đó ta có thể tích buồng B
giảm nên áp suất tăng, chất lỏng qua van (I) và (IV) đi lên khoang A và sang khoang C
ép khơng khí ở buồng bù lại. Trên nắp của giảm chấn có phớt che bụi, phớt chắn dầu
và các lỗ ngang để bôi trơn cho trục giảm chấn trong quá trình làm việc.
Ở hành trình trả bánh xe đi xa khung xe, thể tích buồng B tăng do đó áp suất
giảm, chất lỏng qua van (II, III) vào B, khơng khí ở buồng bù giãn ra, đẩy chất lỏng
nhanh chóng điền đầy vào khoang B.
Trong quá trình làm việc của giảm chấn để tránh bó cứng bao giờ cũng có các
lỗ van lưu thơng thường xun. Cấu trúc của nó tuỳ thuộc vào kết cấu cụ thể. Van trả,

17