TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC
MÔN HỌC: CHUYÊN ĐỀ GẦM ÔTÔ

BÀI TIỂU LUẬN NHÓM 2
ĐỀ TÀI:

HỆ THỐNG AIR SUSPENSION LEVEL CONTROL TRÊN XE BMW X5
SVTH: Huỳnh Hữu Ấm
Nguyễn Phú Cường
Đào Chí Danh
Nguyễn Phước Duy
Phan Vĩnh Dương
Nguyễn Háo Thanh Dũng
Nguyễn Thiên Quốc Huy
Nguyễn Vũ Hải
Trần Minh Hiển
Nguyễn Trọng Khiêm
Nguyễn Thanh Long
Nguyễn Phú Ngọc Ninh (nhóm trưởng)
Nguyễn Thanh Phong
Phạm Minh Thanh
Trần Thanh Thảo
Nguyễn Xuân Thành
Trần Công Trang


NỘI DUNG
I) Khái quát chung về hệ thống treo khí trên xe BMW X5.
1) Giới thiệu tổng quát về xe
BMW X5 bảnxDrive50i, trang bị động cơ 4,4 lít V8 tăng áp turbin kép, công suất 400 mã

lực tại vòng tua 5.500 vòng/phút, mô-men xoắn cực đại 610 Nm tại vòng tua 1.750 4.500 vòng/phút. BMW X5 2011 xDrive50i có khả năng tăng tốc lên 100 km/h từ vị trí
xuất phát trong vòng 5,3 giây.


2) Các thông số kỹ thuật của xe


3) Khái quát chung về sự phát triển của hệ thống
Hệ thống treo sử dụng nhíp lá, lò xo xoắn… ra đời từ rất sớm nhưng chưa thể đáp ứng
đòi hỏi cao về độ êm dịu của xe con.
Hệ thống treo khí nén cũng không phải là một phát minh mới, nó xuất hiện từ những năm
1950 cùng với hệ thống treo Mc Pherson. Ở hệ thống treo khí nén người ta sử dụng
những gối cao su chứa khí nén thay vì dùng lò xo xoắn, nhíp lá hay thanh xoắn.
Ngày nay các nhà thiết kế ôtô đã ứng dụng nhiều thành tựu mới của công nghệ vật liệu,
kỹ thuật cơ - điện tử để cho ra đời hệ thống treo có tính năng kỹ thuật tiên tiến, đó là hệ
thống treo khí nén - điện tử hiện đang dùng cho dòng xe cao cấp như Audi, BMW,
Lexus.
Hệ thống treo khí đã được sử dụng lần đầu tiên trên dòng E39 của BMW.
4) Cấu tạo chung của hệ thống


5) Các vấn đề gặp phải trước khi trang bị hệ thống trên xe.
Với hệ giảm chấn quá mềm hệ thống treo sẽ tạo ra nhiều rung động đàn hồi khi làm việc.
Ngược lại với hệ quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc mạnh.
Sự dung hoà giữa hai đặc điểm trên chính là ý tưởng để các nhà thiết kế đưa ra hệ thống
treo khí nén - điện tử.
6) Sự cần thiết phải trang bị hệ thốngtrên xe
Khi ôtô chuyển động trên đường không bằng phẳng, xe thường chịu tải trọng dao động
do bề mặt đường mấp mô sinh ra.
Những dao động này ảnh hưởng xấu tới tuổi thọ của xe và đặc biệt là gây cảm giác không

thoải mái đối với người ngồi trong xe.


Nếu con người phải chịu đựng lâu trong môi trường dao động của ôtô sẽ mắc những bệnh
về thần kinh và não.


II) Cấu tao của hệ thống trên xe
1.1) Các chi tiết của hệ thống

Rear Shock : Giảm Chấn Phía Sau
Distributor: Bộ Phân Phối
Control Vavle: Van Điều Khiển
Camber Warming Switch:
Oil Reservoir: Bình Chứa Dầu


Pressure Reservoir: Bình Áp Suất
Expainsion Hose: Ống Giãn Nở
Tandem Pump:Bơm Kép
Stabilizer Bar: Hệ Thống Treo
Pressure Lines; Đường Cao Áp
Regulating Linkage: Cơ Cấu Điều Chỉnh


1.2. Cấu tạo hệ thống treo khí 1 trục

CHỈ DẪN
GIẢI THÍCH
1

Bộ cung cấp khí
2
Giảm chấn khí

CHỈ DẪN
GIẢI THÍCH
3
Bộ điều khiển
4
Cảm biến độ cao


1.3. Cấu tạo hệ thống treo khí 2 trục

GIẢI THÍCH
CHỈ DẪN
1
Bộ cung cấp khí (LVA)
2
Bộ tích áp

CHỈ DẪN

GIẢI THÍCH

6
7

Giảm xóc trước
Bộ điều khiển (EHC)


3

Bộ van tích áp

8

Cảm biến độ cao sau

4

Bổ xung lượng khí

9

Cảm biến độ cao trước

5

Giảm xóc khí sau


2. Các chi tiết điện – điện tử của hệ thống
2.1. Cấu tạo của hệ thống treo khí 1 trục

CHỈ DẪN
A
B
C
1

2
3
4
5
6

GIẢI THÍCH
Bộ cung cấp khí
Bộ nén khí
Khối van điện từ
Motor điện
Cửa hút
Lọc khí
Máy nén piston
Lọc sấy khí
Van một chiều

CHỈ DẪN
7a
7b
8a
8b
9
10
11
12

GIẢI THÍCH
Solenoild bên trái
Solenoild bên phải

Giảm xóc khí chịu nén trái
Giảm xóc khí chịu nén phải
Van xả
Van nén giới hạn
Van tiết lưu
Van một chiều


2.2. Cấu tạo của hệ thống treo khí 2 trục

CHỈ DẪN
GIẢI THÍCH
A
Bộ cấp khí
B
Bộ tích năng áp suất
C
Bộ van bộ tích năng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11A


Motor điện
Cửa hút
Lọc khí
Máy nén piston
Van một chiều
Lọc khí (sấy)
Van tiết lưu
Van tích năng áp suất
Cảm biến áp suất tích năng
Áp suất tích năng
Solenoild trước trái

CHỈ DẪN
GIẢI THÍCH
11B
Solenoild trước phải
Giảm xóc khí chịu nén trước trái
12A
12B
Giảm xóckhí chịu nén trước
phải
13A
Solenoild sau trái
13B
Solenoild sau phải
14A
Giảm xóc khí sau trái
14B
Giảm xóc khí sau phải
15

Van dẫn hướng
16
Van xả
17
Lọc (kính mờ)
18
Cửa xả
19
Van thông áp suất cao
20
Lọc (kính mờ)
21
Cửa xả


2.3 Bộ cung cấp khí

Bộ điều khiển cung cấp khí nằm dưới vỏ dự phòng được lắp đặt trong các bánh xe và bao
gồm các thành phần sau:
Vỏ bảo vệ cách âm bên trong
Nắp
Định vị cao su (cao su treo)
Bộ máy nén
Relay máy nén
Khối van điện từ (solenoid)
GIẢI THÍCH
CHỈ DẪN
1
Định vị cao su (cao su treo)
2

Bộ phận đỡ

CHỈ DẪN

GIẢI THÍCH

6
7

Sấy khí (lọc khí sấy)
Máy nén

3

Relay máy nén

8

Van điện từ phải (solenoid)

4

Motor điện

9

Van điện từ trái (solenoid)

5


Lọc khí


2.4. Bộ nén khí

2.5. Bộ điều khiển (EHC)
Hệ thống treo khí được trang bị một bộ điều khiển được đặt bên phải phía sau khoang
hành lý
Bộ điều khiển treo khí một cầu được đặt trong hộp ở góc phải khoang hành lý
Dòng E53 với treo khí 2 cầu thì bộ điều khiển đặt sau giá tấm cách nhiệt.


2.6. Cấu tạo giảm xóc
Ống giảm chấn lò xo bằng khí là một sự kết hợp giữa một van điều tiết áp suất khí và một
lò xo.

1. Lò xo phụ
2. Ống khí
3. Giảm xóc


2.7. Bộ van bộ tích áp
Với bộ tích áp, nó có thể đạt được được đến đỉnh áp suất cao nhanh hơn so với hệ thống
chỉ có máy nén.
Áp suất tiêu chuẩn là 15.70.7 bar, áp suất thấp nhất là 9 bar.

GIẢI THÍCH
CHỈ DẪN
1
Bơm tích áp

2
Cảm biến áp suất
3

ống nối từ bộ van tới bộ tích áp

2.8. CẢM BIẾN ĐỘ CAO

CHỈ DẪN
6
7

GIẢI THÍCH
Van bộ tích áp
Đầu nối ống dẫn khí


2.9. Nút điều khiển
Nút bấm điều khiển trên dòng E53 với treo khí 02 trục. Lái xe có thể cài đặt chiều cao xe
ở 3 chế độ khác nhau
•
•
•

•

Đường xấu (+25 mm), khe hở so với mặt đất cao
Tiêu chuẩn, độ cao bình thường
Đường dẫn (+35 mm), cho đường vào, ra, tải và không tải.



2.10. BẢNG ĐIỀU KHIỂN
Bộ điều khiển

Nguyên nhân

EHC

EHC

Biển báo hiệu

Tin điều khiển
kiểm tra

Thông tin bảng
điều khiển

Hỏng điện hoặc
mất chức năng,

Hỏng hệ thống
cảm biến điều
khiển độ cao

Hỏng hệ thống
cảm biến điều
khiển độ cao

Hỏng hệ thống

cảm biến điều
khiển độ cao

Hỏng hệ thống
cảm biến điều
khiển độ cao.
Khoảng sáng
gầm và chế độ
lái.
Có thể kiểm tra
sớm bằng dịch
vụ BMW.
Hỏng hệ thống
cảm biến điều
khiển độ cao.
Có thể giảm chế
độ lái.có vấn đề
được kiểm tra
bởi BMW


III. Nguyên lý hoạt động
Lái xe có thể cài độ cao xe ở ba chế độ khác nhau:
• Off - road (+25 mm) tốc độ 50 km / h.
• Tiêu chuẩn (0 mm), chiều cao xe bình thường.
• Access (-35 mm): lối ra vào, có tải và không tải, tốc độ 35 km/h.
Hoặc có thể được kích hoạt trong chế độ tiêu chuẩn với tốc độ < 25 km/h.
Những chiều cao khác nhau được lựa chọn bởi núm điều chỉnh. Đèn báo trên táp lô phát
sáng cho thấy chế độ hiện tại được cài đặt.



III.1. Nguyên lý của hệ thống treo khí 1 trục

CHỈ DẪN
A
B
C
1
2
3
4
5
6

GIẢI THÍCH
Bộ cung cấp khí
Bộ nén khí
Khối van điện từ
Motor điện
Cửa hút
Lọc khí
Máy nén piston
Lọc sấy khí
Van một chiều

CHỈ DẪN
7a
7b
8a
8b

9
10
11
12

GIẢI THÍCH
Solenoild bên trái
Solenoild bên phải
Giảm xóc khí chịu nén trái
Giảm xóc khí chịu nén phải
Van xả
Van nén giới hạn
Van tiết lưu
Van một chiều


Khi bật khóa, điều chỉnh chế độ tăng áp hoặc di chuyển qua đường đèo núi, các cảm biến
sẽ nhận tín hệu gửi về ECU điều khiển môtơ điện hoạt động kéo máy nén hút không khí
qua lọc khí tới lọc sấy khí qua van 1 chiều tới 2 solenoild trái và phải của bộ giảm sóc,
lúc này solenoild mở để không khí đi vào bộ giảm sóc để tăng lượng không khí bên trong
vào bộ giảm sóc kết quả là khung xe được nâng lên.
Khi điều chỉnh chế độ hạ áp hoặc đi trên mặt đường bằng phẳng với tốc độ cao, các cảm
biến sẽ nhận tín hiệu gửi về ECU điều khiển solenoild trái và phải của bộ giảm sóc mở để
không khí từ bộ giảm sóc qua van xả qua van giới hạn thoát ra ngoài, khối lượng khí ở bộ
giảm sóc được điều chỉnh thông qua van nén giới hạn.
Khi xe đứng yên hoặc di chuyển bình thường, các cảm biến sẽ nhận tín hiệu gửi về ECU
điều khiển solenoild trái và phải sẽ mở để không khí không vào được hệ thống. Solenoild
trái và phải mở để cân bằng áp lực của 2 bộ giảm sóc.
Khi xe di chuyển các cảm biến độ cao liên tục gửi tín hiệu về ECU để luôn điều khiển các
solenoild đóng, mở để nâng hoặc hạ biến đổi độ cứng hay mềm cho bộ giảm sóc.



III.2. Nguyên lý của hệ thống treo khí 2 trục

CHỈ DẪN
GIẢI THÍCH
A
Bộ cấp khí
B
Bộ tích năng áp suất
C
Bộ van bộ tích năng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11A

Motor điện
Cửa hút
Lọc khí
Máy nén piston
Van một chiều
Lọc khí (sấy)

Van tiết lưu
Van tích năng áp suất
Cảm biến áp suất tích năng
Áp suất tích năng
Solenoild trước trái

CHỈ DẪN
GIẢI THÍCH
11B
Solenoild trước phải
Giảm xóc khí chịu nén trước trái
12A
12B
Giảm xóckhí chịu nén trước
phải
13A
Solenoild sau trái
13B
Solenoild sau phải
14A
Giảm xóc khí sau trái
14B
Giảm xóc khí sau phải
15
Van dẫn hướng
16
Van xả
17
Lọc (kính mờ)
18

Cửa xả
19
Van thông áp suất cao
20
Lọc (kính mờ)
21
Cửa xả


Khi bật khóa, điều chỉnh chế độ tăng áp hoặc di chuyển qua đường đèo núi, các cảm biến
sẽ nhận tín hiệu gửi về ECU điều khiển môtơ điện hoạt động kéo máy nén hút không khí
qua van 1 chiều tới lọc sấy khí qua van tiết lưu tới 4 solenoild trái và phải của bộ giảm
sóc, lúc này các solenoild của bộ giảm sóc mở để không khí đi vào, van tích năng áp suất
xả thông áp suất cao và van dẫn hướng đóng.
Khi chỉnh chế độ cứng hoặc mềm của bộ giảm sóc khí, các cảm biến sẽ nhận tín hiệu gửi
về ECU điều khiển môtơ điện hoạt động kéo máy nén hút không khí qua van một chiều
qua lọc khí sấy qua van tiết lưu tới bộ tích năng nhờ cảm biến áp suất tích năng đóng mở
solenoild để cho lượng không khí phù hợp vào bộ tích năng. Lúc này các solenoild còn
lại đóng.
Khi chỉnh chế độ hạ áp hoặc đi trên mặt đường bằng phẳng với tốc độ cao, các cảm biến
sẽ nhận tín hiệu gửi về ECU điều khiển van thông áp suất cao, solenoild các bộ giảm sóc
mở, các solenoild còn lại đóng để không khí từ bộ giảm sóc thoát ra ngoài, các cảm biến
độ cao sẽ liên tục gửi tín hiệu về ECU để điều khiển lượng khí phù hợp.
Khi di chuyển các cảm biến sẽ nhận tín hiệu gửi về ECU điều khiển solenoild xả mở để
không khí không đi vào hệ thống, solenoild bộ giảm sóc và van tích năng áp suất mở,
sonenoild bộ dẫn hướng và thông áp suất cao đóng để duy trì chế độ giảm sóc.
Khi xe di chuyển các cảm biến độ cao liên tục gửi tín hiệu về ECU để luôn điều khiển các
solenoild đóng, mở để nâng hoặc hạ biến đổi độ cứng hay mềm cho bộ giảm sóc.



IV.1. Ưu và nhược điểm của hệ thống
Ưu điểm:
"Thông minh" và "linh hoạt" đó là những gì có thể nói về hệ thống treo khí nén - điện tử.
Khả năng điều chỉnh độ cứng của từng xi lanh khí cho phép đáp ứng với độ nghiêng
khung xe và tốc độ xe khi vào cua, góc cua và góc quay vô lăng của người lái.
Như vậy khi xe chạy, độ cứng các ống giảm xóc có thể tự động thay đổi sao cho cơ chế
hoạt động của hệ thống treo được thích hợp và hiệu quả nhất đối với từng hành trình.
Thích nghi với tải trọng của xe, thay đổi độ cao gầm xe cho phù hợp với điều kiện hành
trình.
Hấp thụ những rung động nhỏ, do đó tạo tính êm dịu chuyển động tốt hơn so với lò xo
kim loại, dễ dàng điều khiển được độ cao sàn xe và độ cứng lò xo giảm chấn.
Các lò xo xoắn được thay thế bằng túi khí cao su nên giảm bớt một phần trọng lượng xe.
Bớt được khối lượng này sẽ cho phép các lốp xe chịu tải tốt hơn trên các điều kiện mặt
đường không bằng phẳng mà ít ảnh hưởng đến độ cân bằng của xe, vì vậy cảm giác khi
lái sẽ nhẹ nhàng và dễ chịu.
Những chỗ mấp mô hay ổ gà trên mặt đường hầu như không ảnh hưởng nhiều đến người
ngồi trong xe.
Nhược điểm:
Chi phí trang bị hệ thống rất mắc tiền


IV.2. So sánh xe BMW X5 có trang bị hệ thống treo khí với các xe có trang bị các hệ
thống tương tự khác
Để tạo thoải mái cho những người ngồi trong xe khi đi vào những đoạn đường xóc mà hệ
thống treo hiện nay chưa khắc phục được, BOSCH Coporation đã giới thiệu hệ thống treo
mới được điều khiển điện tử gồm có một môtơ điện từ thẳng đứng, thiết bị khuyếch đại
công suất ở mỗi bánh xe cùng với một bộ điều khiển.

Môtơ điện từ thẳng đứng được lắp đặt ở mỗi bánh xe, đóng vai trò kết nối giữa bánh xe
và khung xe. Bên trong môtơ là nam châm điện và lõi của cuộn dây, khi năng lượng điện

được cấp vào cuộn dây môtơ sẽ co ngắn lại hoặc giãn dài ra để tạo ra chuyển động giữa
bánh xe và thân xe.
Hệ thống treo của Bosch được điều khiển nhờ một bộ điều khiển được nghiên cứu
trong24 năm. Bộ điều khiển này được vận hành nhờ cảm biến để cung cấp thông tin xung
quanh chiếc xe và gửi yêu cầu tới bộ khuyếch đại công suất. Mục tiêu của bộ điều khiển
là phân tích tính toán và điều khiển bộ khuyếch đại tác động vào môtơ điện từ giúp xe đạt
được độ êm dịu cao khi đi vào những những đoạn đường xấu.