/>
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

 ------

------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ô TÔ
ĐỀ TÀI: Nghiên cứu hệ thống treo xe

Lexus Lx570
Sinh viên:

VŨ XN NHẤT

Mã SV:

2017603765

Lớp:
Hệ:

ƠTơ4
Đại học

Khóa: 12

GV hướng dẫn: PGS.TS LÊ VĂN ANH

Hà Nội - 2021

/>

/>
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ ................... 3
1.1. CÔNG DỤNG ......................................................................................... 3
1.2. YÊU CẦU ............................................................................................... 3
1.3. PHÂN LOẠI ............................................................................................ 4
1.3.1. Hệ thống treo độc lập ........................................................................ 5
1.3.2. Hệ thống treo phụ thuộc .................................................................... 5
1.4. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG TREO ....................................... 7
1.4.1. Cấu tạo chung ................................................................................... 7
1.4.2. Khái quát chung về dao động và tính êm dịu chuyển động ................ 8
1.5. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC .................................................................... 13
1.5.1. Bộ phận đàn hồi .............................................................................. 13
1.5.2. Bộ phận dẫn hướng ......................................................................... 20
1.5.3. Bộ phận giảm chấn .......................................................................... 21
1.5.4. Các bộ phận khác ............................................................................ 24
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ................................................................................. 25
CHƯƠNG 2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
TREO TRÊN XE LX570 ................................................................................. 26
2.1. GIỚI THIỆU VỀ XE LX570 ................................................................. 26
2.2. Hệ Thống Treo Khí Nén ........................................................................ 27
2.2.1. Mơ tả ............................................................................................... 27
2.2.2. Đặc điểm ......................................................................................... 28
2.3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG ......................................... 31
2.3.1. Điều khiển lực giảm chấn và độ cứng lò xo ..................................... 31

2.3.2. Điều khiển độ cao xe ....................................................................... 40
2.3.3. Cảm biến điều khiển độ cao ............................................................ 42
2.3.4. Công tắc ON/OFF điều khiển độ cao ............................................... 45
2.3.5. Rơle điều khiển độ cao số 2 ............................................................. 45


/>
2.3.6. Rơle điều khiển độ cao số 1 ............................................................. 46
2.3.7. Máy nén điều khiển độ cao .............................................................. 47
2.3.8. Van xả và bộ hút ẩm khí điều khiển độ cao ..................................... 48
2.3.9. Van điều khiển độ cao số 1 và số 2.................................................. 49
2.3.10. Xy lanh khí .................................................................................... 50
2.3.11. Đèn báo điều khiển độ cao ............................................................ 50
2.3.12. Giắc điều khiển độ cao .................................................................. 51
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ................................................................................. 52
CHƯƠNG 3. QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA

HỆ

THỐNG TREO XE LX570 .............................................................................. 53
3.1. CÁC HƯ HỎNG HỆ THỐNG TREO.................................................... 53
3.1.1. Hư hỏng bộ phận giảm chấn ............................................................ 53
3.1.2. Hư hỏng bộ phận đàn hồi ................................................................ 54
3.1.3. Hư hỏng bộ phận dẫn hướng ........................................................... 55
3.1.4. Hư hỏng đối với bánh xe ................................................................. 56
3.1.5. Hư hỏng đối với thanh ổn định ........................................................ 56
3.2. KIỂM TRA SƠ BỘ CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘ CAO XE .......... 57
3.2.1. Kiểm tra độ cao xe .......................................................................... 57
3.2.2. Kiểm tra dị khí ............................................................................... 58
3.3. KIỂM TRA CÁC BỘ PHẬN ................................................................. 59

3.3.1. Các chi tiết điều khiển lực giảm chấn và độ cứng hệ thống treo ...... 59
3.3.2. Các chi tiết điều khiển lực giảm chấn, độ cứng hệ thống treo và độ
cao gầm xe ................................................................................................ 61
3.3.3. Các chi tiết điều khiển độ cao gầm xe ............................................. 63
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ................................................................................. 67
KẾT LUẬN...................................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 69


/>
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Hệ thống treo với bộ phận đàn hồi là các lị xo trụ .............................. 8
Hình 1.2: Khái quát về hệ thống treo ................................................................ 10
Hình 1.3: Các dạng dao động của khối lượng được treo ................................... 11
Hình 1.4: Các dạng dao động của khối lượng được treo ................................... 11
Hình 1.5: Các dạng dao động của khối lượng được treo ................................... 11
Hình 1.6: Các dạng dao động của khối lượng được treo ................................... 12
Hình 1.7: Các dạng dao động của khối lượng khơng được treo ........................ 12
Hình 1.8: Kết cấu bộ nhíp................................................................................. 14
Hình 1.9: Các phương án bố trí nhíp phụ. ......................................................... 15
Hình 1.10: Các dạng lị xo xoắn ốc thơng dụng ................................................ 16
Hình 1.11: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo. .................................... 16
Hình 1.12: Các dạng kết cấu của thanh xoắn .................................................... 17
Hình 1.13: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu ..................................................... 18
Hình 1.14: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống ..................................................... 18
Hình 1.15: Giảm chấn thủy lực 1 lớp vỏ có buồng khí nén. .............................. 22
Hình 1.16: Giảm chấn thủy lực hai lớp vỏ ........................................................ 23
Hình 2.1: Hình ảnh xe LX570 .......................................................................... 26
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý kết cấu của hệ thống treo khí nén. .......................... 27
Hình 2.3: Cơng tắc LRC. .................................................................................. 29

Hình 2.4: Cơng tắc điều khiển độ cao ............................................................... 29
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí các bộ phận liên quan đến EMAS.................................. 30
Hình 2.6: Sơ đồ mạch cơng tắc RLC ................................................................ 31
Hình 2.7: Cảm biến lái và mạch cảm biến lái ................................................... 31
Hình 2.8: Cảm biến vị trí bướm ga. .................................................................. 32
Hình 2.9: Cảm biến tốc độ số 1 và mạch cảm biến tốc độ số 1. ........................ 32
Hình 2.10: Bộ chấp hành điều khiển treo và xy lanh chính. .............................. 33
Hình 2.11: Sơ đồ ngun lí ............................................................................... 34
Hình 2.12: Mạch bộ chấp hành ......................................................................... 35
Hình 2.13: Xy lanh khí nén. ............................................................................. 35


/>
Hình 2.14: Các lỗ tiết lưu. ................................................................................ 36
Hình 2.15: Mặt cắt giảm chấn và đường đặc tính lực giảm chấn....................... 36
Hình 2.16: Lực giảm chấn mềm. ...................................................................... 37
Hình 2.17: Lực giảm chấn trung bình. .............................................................. 37
Hình 2.18: Lực giảm chấn cứng. ...................................................................... 38
Hình 2.19: Buồng khí chính và buồng khí phụ. ................................................ 38
Hình 2.20: Độ cứng hệ thống treo mềm. ........................................................... 39
Hình 2.21: Độ cứng hệ thống treo cứng. ........................................................... 40
Hình 2.22: Đèn báo và mạch đèn báo LRC....................................................... 40
Hình 2.23: Sơ đồ điều khiển độ cao. ................................................................. 41
Hình 2.24: Các ống khí..................................................................................... 41
Hình 2.25: Cơng tắc điều khiển độ cao và mạch công tắc điều khiển độ cao. ... 42
Hình 2.26: Vị trí cảm biến điều khiển độ cao. ................................................. 42
Hình 2.27: Cấu tạo cảm biến. ........................................................................... 43
Hình 2.28: Nguyên lý hoạt động....................................................................... 44
Hình 2.29: Hoạt động. ...................................................................................... 44
Hình 2.30: Công tắc ON/OFF điều khiển độ cao và mạch điện. ....................... 45

Hình 2.31: Rơle điều khiển độ cao số 2 và mạch điện rơle điều khiển độ cao số 2
......................................................................................................................... 45
Hình 2.32: Rơle điều khiển độ cao số 2 và mạch điện rơle điều khiển độ cao số 2
......................................................................................................................... 46
Hình 2.33: Máy nén điều khiển độ cao và mạch điện máy nén điều khiển độ cao.
......................................................................................................................... 47
Hình 2.34: Van xả và bộ hút ẩm khí điều khiển độ cao..................................... 48
Hình 2.35: Mạch van xả. .................................................................................. 48
Hình 2.36: Van điều khiển độ cao. ................................................................... 49
Hình 2.37: Xy lanh chính và các trạng thái. ...................................................... 50


/>
1

MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đồ án.
Khi ơ tơ 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. Các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng dao động của ô tô đối với cơ thể
con người đều kết luận là nếu con người phải chịu đựng lâu trong môi trường dao
động của ô tô sẽ mắc những bệnh về thần kinh và não. Vì vậy tính êm dịu trong
chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe. Tính năng này phụ
thuộc vào khá nhiều yếu tố trong đó hệ thống treo đóng vai trị quyết định. Hệ
thống treo của xe con ngày nay thường sử dụng hai kiểu chính: hệ thống treo phụ
thuộc và hệ thống treo độc lập. Hai hệ thống treo này tuy khác nhau về cấu tạo
nhưng mục đích chính cũng đều là làm giảm rung xóc khi xe vận hành trên đường
khơng bằng phẳng, tạo điều kiện cho bánh xe dao động theo phương thẳng đứng,
tránh dao động lắc ngang hay lắc dọc đồng thời đảm bảo truyền lực và mô men

ổn định. Với hệ thống giảm chấn quá mềm, hệ thống treo sẽ tạo ra nhiều rung
động đàn hồi khi làm việc, ngược lại với hệ thống quá cứng sẽ làm cho xe bị xóc
mạnh. Sự dung hồ giữa hai đặc điểm trên chính là ý tưởng để các nhà thiết kế
đưa ra hệ thống treo khí nén - điện tử.
Phương pháp nghiên cứu.
Đề tài nghiên cứu dựa trên việc tìm hiểu các cụm chi tiết và nguyên lý hoạt
động của hệ thống treo khí nén điện tử, từ đó tính tốn các thơng số kỹ thuật chính
để đưa ra các thơng số mà hệ thống hoạt động tối ưu nhất.
Mục tiêu nghiên cứu.
Mục tiêu của đề tài là làm rõ các cụm kết cấu và nguyên lý hoạt động của hệ
thống treo xe LX570, từ đó tính tốn thêm các thơng số kỹ thuật để kiểm bền cho
hệ thống.
Phạm vi nghiên cứu.
Đề tài nghiên cứu hệ thống treo trên xe Lexus 570. Nội dung của đề tài đề cập
đến các vấn đề sau:


/>
2
1. Tổng quan về hệ thống treo trên ô tô
2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí làm việc của hệ thống treo trên ô tô
3. Đặc điểm kết cấu của hệ thống treo trên xe LX570
4. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống treo xe LX570.


/>
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TREO TRÊN Ô TÔ
1.1. CÔNG DỤNG
- Hệ thống treo là tập hợp tất cả các cơ cấu để nối đàn hồi khung hoặc vỏ ô tô

với các cầu hay hệ thống chuyển động.
- Hệ thống treo nói chung gồm ba bộ phận chính: Bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn
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 ô tô khi chuyển động.
+ Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc,

lực ngang cũng như các mô men phản lực, mô men phanh tác dụng 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 ơ tơ du lịch cịn có
thêm bộ phận phụ nữa là bộ phận ổn định ngang. Bộ phận này có tác dụng làm
giảm độ nghiêng và các dao động góc ngang của thùng xe.
1.2. 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 tĩnh ft, 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 vòng 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:



/>
4
+ 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.
- 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.
1.3. PHÂN LOẠI
Có nhiều cách phân loại hệ thống treo, tùy theo tiêu chí mà mỗi người đưa
ra để phân loại.
- Theo vật liệu chế tạo phần tử đàn hồi:
+ Bằng kim loại (nhíp lá, lị xo, thanh xoắn).
+ Loại khí.
+ Loại thủy lực.
+ Loại cao su.

- Theo sơ đồ bộ phận dẫn hướng:
+ Hệ thống treo phụ thuộc.
+ Hệ thống treo độc lập.

- Theo phương pháp dập tắt dao động:
+ Loại giảm chấn thủy lực (loại tác dụng 1 chiều, 2 chiều).
+ Loại ma sát cơ (ma sát trong bộ phận đàn hồi, trong bộ phận dẫn


hướng).
- Theo phương pháp điều khiển:
+ Hệ thống treo bị động (không được điều khiển).
+ Hệ thống treo chủ động.


/>
5
1.3.1. Hệ thống treo độc lập
Hệ thống treo độc lập là hệ thống treo được đặc trưng cho dầm cầu cắt (không
liền) cho phép các bánh xe dịch chuyển độc lập. Hệ thống treo độc lập khi hai
bánh xe trái và phải khơng có quan hệ trực tiếp với nhau. Khi dịch chuyển bánh
xe này trong mặt phẳng nằm ngang , bánh xe kia vẫn đứng yên.
- Ưu điểm :
+ Nó cho phép tăng độ võng tĩnh, độ võng động, do đó tăng độ êm dịu

chuyển động của xe.
+ Nó cho phép giảm dao động các bánh xe dẫn hướng do hiệu ứng mô men

con quay.
+ Tăng khả năng bám đường, cho nên tăng được tính ổn định và điều

khiển.
- Nhược điểm :
+ Có kết cấu phức tạp, đắt tiền đặc biệt với cầu chủ động.
+ Trong quá trình chuyển động, vết bánh xe không cố định do vậy xảy ra

tình trạng mịn lốp nhanh.
+ Khi chịu lực bên (li tâm, đường nghiêng, gió bên) do hai bánh xe khơng


liên kết cứng nên xảy ra hiện tượng trượt bên bánh xe.
- Một số hệ thống treo độc lập dùng cho ô tô:
+ Hệ thống treo trên đòn dọc.
+ Hệ thống treo trên đòn ngang.
+ Hệ thống treo loại Mc.Pherson.
+ Hệ thống treo trên đòn chéo.
+ Hệ thống treo độc lập, phần tử đàn hồi thanh xoắn.

1.3.2. Hệ thống treo phụ thuộc
Là hệ thống đặc trưng dùng với dầm cầu liền. Bởi vậy, dịch chuyển của các
bánh xe trên một cầu phụ thuộc lẫn nhau. Việc truyền lực và mô men từ bánh xe lên
khung có thể thực hiện trực tiếp qua các phần tử đàn hồi dạng nhíp hay nhờ các

thanh đòn.


/>
6
- 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 ơ tơ quay vịng chỉ có thùng xe nghiêng cịn cầu xe vẫn thang bằng

do lốp ít mịn.
+ Khi chịu lực bên hai bánh xe liên kết cứng vì vậy hạn chế được hiện

tượng trượt bên bánh xe.
+ Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, nhíp vừa làm nhiệm vụ đàn hồi vừa làm nhiệm


vụ giảm chấn và dẫn hướng.
+ Số khớp quay ít và khơng cần phải bơi trơn khớp quay.

- Nhược điểm :
+ Khi nâng một bên bánh xe lên, vết bánh xe sẽ thay đổi và phát sinh lực

ngang làm tính chất bám đường của ơ tơ bị kém đi và ô tô sẽ bị trượt
ngang.
+ Hệ thống treo ở các bánh xe, nhất là các bánh xe chủ động có trọng

lượng phần khơng được treo lớn.
+ Sự nối cứng bánh xe hai bên nhờ dầm liền làm phát sinh những giao

động nguy hiểm ở bánh xe trong giới hạn vận tốc chuyển động.
+ Nếu hệ thống treo phụ thuộc đặt ở bánh xe dẫn hướng, độ nghiêng của hai

bánh sẽ thay đổi khi một bánh xe dịch chuyển thẳng đứng, làm phát sinh
mô men do hiệu ứng con quay, ảnh hưởng đến dịch chuyển góc của các
cầu và các bánh dẫn hướng quanh trục quay.
+ Khó bố trí các cụm của ơ tơ nếu đặt hệ thống treo phụ thuộc ở đằn trước.

- Một số hệ thống treo phụ thuộc đang được dùng phổ biến cho ô tô.
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là nhíp lá.
+ Hệ thống treo có bộ phận đàn hồi là lò xo trụ.
+ Hệ thống treo sử dụng thanh dầm chịu xoắn.


/>
7

1.4. CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG TREO
1.4.1. Cấu tạo chung
Cấu tạo bố trí chung của hệ thống treo được thể hiện trên hình 1.1.
Mặc dù có nhiều chi tiết, nhưng cấu tạo chung của hệ thống treo được quy
thành 3 bộ phận sau:

❖

Bộ phận dẫn hướng: Dùng để xác định động học và tính chất dịch
chuyển tương đối của các bánh xe với khung hay vỏ ô tô. Bộ phận dẫn hướng
dùng để truyền các lực dọc, lực ngang cũng như các mô men từ bánh xe lên
khung hay vỏ ơ tơ.
Đối với sơ đồ bố trí hình 1.1 thì bộ phận dẫn hướng bao gồm địn treo và
thanh giằng.

❖

Bộ phận đàn hồi: Dùng để truyền các lực thẳng đứng và giảm tải trọng
động khi ô tô chuyển động trên đường không bằng phẳng nhằm đảm bảo
độ êm dịu cần thiết. (hình 1.1 bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ).

❖

Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát ở hệ thống treo (gồm ma sát giữa
các là nhíp và các khớp nối) sinh ra lực cản để dập tắt dao động của ơ tơ. Hình 1.1
bộ phận giảm chấn là các giảm chấn ống thủy lực đặt trong lò xo trụ.


/>
8


Hình 1.1: Hệ thống treo với bộ phận đàn hồi là các lò xo trụ
1.4.2. Khái quát chung về dao động và tính êm dịu chuyển động
Khi ơ tơ chuyển động trên đường không bằng phẳng thường chịu những tải
trọng dao động do bề mặt đường mấp mô sinh ra. Những dao động này thường
ảnh xấu tới hàng hóa, tuổi thọ của xe và nhất là ảnh hưởng tới hành khách. Số liệu
thống kê cho thấy, khi ô tô tải chạy trên đường xấu ghồ ghề, so với ô tô chạy cùng
loại trên đường tốt bằng phẳng thì vận tốc trung bình giảm 40% - 50%. Quãng
đường chạy giữa hai lỳ đại tu giảm 35% - 40%, suất tiêu hao nhiên liệu tăng 50%
- 60%. Ngoài ra nếu con người phải chịu đựng lâu trong tình trạng xe chạy bị rung
xóc nhiều dễ sinh mệt mỏi. các kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của dao động ô
tô tới cơ thể con người đều đi tới kết luận là nếu con người phải chịu đựng lâu
trong môi trường dao động của ô tô sẽ mắc những bệnh về thần kinh và não. Vì
vậy tính êm dịu khi chuyển động là một trong những chỉ tiêu quan trọng của xe.


/>
9
Tính êm dịu chuyển động phụ thuộc vào kết cấu của xe và trước hết là hệ
thống treo, phụ thuộc và cường độ kích động và cuối cùng là phụ thuộc vào kỹ
thuật lái xe. Lực kích thích gây dao động có thể do sự khơng cân bằng của động
cơ và hệ thống truyền lực hoặc do độ mấp mô của bề mặt đường.
Để đánh giá tính êm dịu chuyển động của ô tô ta thường dùng một số chỉ
tiêu sau đây:
1.4.2.1. Tần số dao động thích hợp
Con người từ nhỏ quen với nhịp điệu bước đi. Ở mỗi người do thói quen,
vóc dáng khác nhau thì việc thực hiện bước đi khác nhau: có người bước dài nhưng
chậm, có người bước đi vừa phải, khoan thai. Vì vậy trong một đơn vị thời gian
số bước chân thực hiện ở mỗi người có khác nhau, trung bình cứ 1 phút con người
có thể thực hiện được 60 – 85 bước đi. Người ta quan niệm rằng con người khi

thực hiện một bước đi tức là thực hiện một dao động như vậy có thể nói rằng con
người từ nhỏ đã quen với tần số dao động 60 – 85 lần/phút. Ơ tơ có chuyển động
êm dịu là khi xe chạy trên mọi địa hình thì dao động phát sinh có tần số nằm trong
khoảng 65 – 85 lần/phút. Trong thực tế, khi tiến hành thiết kế hệ thống treo người
ta thường lấy giá trị tần số dao động thích hợp là 60
– 85 dao động/phút đối với xe du lịch và 85 – 120 lần/phút đối với xe tải.
1.4.2.2. Khối lượng được treo và khối lượng không được treo
❖

Khối lượng được treo: Qua hình 1.2 chúng ta thấy khối lượng được treo gồm những cụm,

những chi tiết mà trọng lượng của chúng tác động lên hệ

thống treo như khung, thùng, cabin, động cơ và một số chi tiết gắn liền với chúng.
Những cụm máy và chi tiết kể trên được lắp đặt với nhau bằng những đệm cao su
đàn hồi, dạ nỉ hoặc giấy bìa cơng nghiệp…


/>
10

Hình 1.2: Khái quát về hệ thống treo
Hơn nữa, trên thực tế bản thân từng cụm và từng chi tiết cũng khơng phải
cứng hồn tồn mà có sự đàn hồi, biến dạng riêng, nhưng so với biến dạng của hệ
thống treo thì rất nhỏ bé, có thể bỏ qua. Trong hệ dao động tương đương, khối
lượng được treo được xem như là vật thể đồng nhất, cứng hoàn toàn.

❖

Khối lượng không được treo: Khối lượng không được treo bao gồm những

cụm, chi tiết mà trọng lượng của chúng không tác dụng lên hệ thống treo.

Đó là cầu, hệ thống chuyển động và một phần các đăng. Cũng như ở phần khối
lượng được treo, ta bỏ qua ảnh hưởng của các biến dạng riêng của các cụm và mối
nối đàn hồi giữa chúng, coi phần không được treo là một vật thể đồng nhất cứng
hồn tồn.
Thơng thường người ta mong muốn khối lượng được treo lớn cịn khối
lượng khơng được treo phải nhỏ. Bởi vì khi khối lượng được treo lớn và khối
lượng khơng được treo nhỏ thì va đập và độ êm dịu tăng khi ô tô chuyển động

qua mặt đường gồ ghề. Ngược lại nếu khối lượng được treo nhỏ hơn khối lượng
khơng được treo thì độ êm dịu của thân xe kém.
1.4.2.3. Sự dao động của khối lượng được treo
Khi chuyển động, hệ dao động của ô tô là hệ dao động nhiều bậc tự do rất
phức tạp.


/>
11

❖

(1) Sự lắc dọc dao
động xoay quanh trục
ngang là dao động lên
xuống của phần trước hay
sau ô tô quanh trục ngang
đi qua trọng tâm của nó.

Hình 1.2: Các dạng dao động của khối lượng được treo


❖

(2)

Sự

lắc

ngang Dao động xoay
quanh trục dọc khi ô tô
đi qua mặt đường mà
một bên bánh xe bị rơi
xuống ổ gà hoặc qua
những mấp
Hình 1.3: Các dạng dao động của khối lượng được treo

❖

(3) Sự nhún dao động

lên xuống theo trục thẳng
đứng: Là sự chuyển động
lên xuống của tồn bộ
thân xe, xuất hiện khi ơ tơ
chuyển động trên mặt
đường khơng bằng phẳng.
Hình 1.4: Các dạng dao động của khối lượng được treo



/>
12

❖

(4)

Sự xoay

đứng dao động xoay quanh
trục thẳng đứng là sự di
chuyển xoay của thân xe
sang bên trái hoặc bên phải
quanh trục thẳng đứng khi ơ
tơ chuyển động.
Hình 1.5: Các dạng dao động của khối lượng được
treo 1.4.2.4. Sự dao động của khối lượng khơng được treo

Hình 1.6: Các dạng dao động của khối lượng không được treo


/>
13
Dao động của khối lượng khơng được treo có thể phân ra như sau:
(1) Sự dịch đứng: là chuyển động lên xuống của bánh xe, thường xuất hiện
khi xe chạy với tốc độ trung bình và cao trên đường gợn sóng.
(2) Sự xoay dọc: là dao động lên xuống theo chiều ngược nhau của bánh xe
bên phải và bên trái làm cho bánh xe nhảy lên, bỏ bám mặt đường. Hiện tượng này
dễ xảy ra đối với xe có hệ thống treo phụ thuộc.
(3) Sự uốn: là hiện tượng xảy ra khi mô men tăng tốc hoặc mô men phanh

tác động lên nhíp, có xu hướng làm quay nhíp quanh trục bánh xe.
1.5. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
1.5.1. Bộ phận đàn hồi
1.5.1.1. Chức năng
- Có nhiệm vụ đưa tần số dao động phù hợp với vùng tần số thích hợp với người
sử dụng 60-85 dao động/phút.
- Nối mềm giữa bánh xe và thùng xe, giảm nhẹ tải trọng động tác động từ bánh
xe lên khung xe trên các địa hình khác nhau.
- Có đường đặc tính đàn hồi phù hợp với các chế độ hoạt động của xe.
1.5.1.2. Kết cấu
Bộ phận đàn hồi gồm một hay nhiều phần tử đàn hồi, được chia ra thành
phần tử đàn hồi bằng kim loại (nhíp, lị xo trụ, thanh xoắn), phần tử đàn hồi phi
kim loại (vấu cao su, đệm khí, thủy khí)…Khi xe chạy ít tải độ cứng cần thiết có
giá trị nhỏ, cịn khi tăng tải cần phải có độ cứng lớn. Do vậy có thể có thêm các
bộ phận đàn hồi phụ như: nhíp phụ, vấu tỳ bằng cao su biến dạng,...
a, Nhíp lá
- Nhíp được làm từ các lá thép cong, sắp xếp lại với nhau theo thứ tự từ ngắn tới
dài, cụm lá này được kẹp chặt lại với nhau ở giữa bằng bu lông định tâm hay
đinh tán. Để giữ các lá nhíp khơng bị trượt ra khỏi vị trí người ta dùng kẹp ở một
vài điểm để kẹp chúng lại với nhau.


/>
14
1

2

3


4

Hình 1.7: Kết cấu bộ nhíp.
1- Vịng kẹp; 2- Bulơng trung tâm; 3- Lá nhíp; 4- Tai nhíp.
Tháo rời bộ nhíp lá này, nhận thấy bán kính cong của chúng có quy luật phổ
biến: các lá dài có bán kính cong lớn hơn các lá ngắn.
Nhíp phụ có thể đặt trên hay dưới nhíp chính, tuỳ theo vị trí giữa cầu và
khung cũng như kích thước và biến dạng yêu cầu của nhíp. Khi nhíp phụ đặt dưới
thì độ cứng của hệ thống treo thay đổi êm dịu hơn, vì nhíp phụ tham gia từ từ vào
q trình chịu tải, khơng đột ngột như khi đặt trên nhíp chính.
- Ưu điểm:
+ Kết cấu và chế tạo đơn giản.
+ Sửa chữa bảo dưỡng dễ dàng.
+ Có thể đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận dẫn hướng và một phần

nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn.
- Nhược điểm:
+ Trọng lượng lớn, tốn nhiều kim loại hơn tất cả các cơ cấu đàn hồi khác,

do thế năng biến dạng đàn hồi riêng. Theo thống kê, trọng lượng của nhíp
cộng giảm chấn thường chiếm từ (5,5 ÷ 8,0)% trọng lượng bản thân của
ơ tô.
+ Thời hạn phục vụ ngắn: do ma sát giữa các lá nhíp lớn và trạng thái ứng

suất phức tạp.


/>
15


Hình 1.8: Các phương án bố trí nhíp phụ.
a- Phía trên nhíp chính; b- Phía dưới nhíp chính; 1,12- Giá treo; 2- Vịng kẹp;
3,11- Giá đỡ nhíp phụ; 4- Quang nhíp; 5, 8- Nhíp chính; 6,9- Nhíp phụ; 10Khung xe; 13- Tai nhíp.
b, Lị xo trụ
- Lị xo được làm từ dây thép lò xo đặc biệt, được quấn thành ống. Khi đặt tải lên
lò xo, dây lò xo sẽ bị xoắn do lò xo bị nén. Lúc này năng lượng ngoại lực
được dự trữ, và va đập được giảm bớt.
- So với nhíp lá, phần tử đàn hồi dạng lị xo trụ có những ưu điểm sau:
+ Kết cấu và chế tạo đơn giản.
+ Trọng lượng nhỏ.
+ Kích thước gọn, nhất là khi bố trí giảm chấn và bộ phận hạn chế hành

trình ngay bên trong lị xo.
- Nhược điểm:
+ Chỉ tiếp nhận được tải trọng thẳng đứng mà không truyền được các lực

dọc ngang và dẫn hướng bánh xe nên phải đặt thêm bộ phận hướng riêng.


/>
16
+ Phần tử đàn hồi lò xo chủ yếu là loại lị xo trụ làm việc chịu nén với đặc

tính tuyến tính. Có thể chế tạo lị xo với bước thay đổi, dạng cơn hay
parabol để nhận được đặc tính đàn hồi phi tuyến. Tuy vậy, do công nghệ
chế tạo phức tạp, giá thành cao nên ít dùng.
+ Ít có khả năng tự dập tắt dao động.
+ Khơng có khả năng dẫn hướng.

Hình 1.9: Các dạng lị xo xoắn ốc thơng dụng

- Có ba phương án lắp đặt lị xo lên ô tô là:
+ Lắp không bản lề.
+ Lắp bản lề một đầu.
+ Lắp bản lề hai đầu.

Hình 1.10: Các sơ đồ lắp đặt lò xo trong hệ thống treo.
a- Khơng có bản lề; b- Bản lề một đầu; c- Bản lề hai đầu.
1 và 4- Thanh đòn; 2 và 5- Lò xo; 3 và 6- Bản lề.


/>
17

c, Thanh xoắn.
- Thanh xoắn là một thanh bằng thép lị xo, dùng tính đàn hồi xoắn của nó để
cản lại sự xoắn. Một đầu thanh xoắn được bắt chặt vào khung hay một dầm nào
đó của thân xe, đầu kia được gắn vào một kết cấu chịu tải xoắn.
- Ưu điểm :
+ Kết cấu đơn giản, chiếm ít khơng gian.
+ Khối lượng phần không được treo nhỏ.
+ Tải trọng phân bố lên khung tốt hơn.
+ Ít phải chăm sóc bảo dưỡng
+ Có thể bố trí để điều chỉnh độ cao thân xe.

- Nhược điểm:
+ Chế tạo khó khăn.
+ Bố trí lên xe nhỏ hơn do thanh xoắn thường có chiều dài lớn hơn.

Thanh xoắn có thể có tiết diện trịn hay tấm dẹt, lắp đơn hay ghép chùm.


Hình 1.11: Các dạng kết cấu của thanh xoắn a, b và e- Thanh xoắn tiết diện tròn
loại đơn; d- Thanh xoắn tiết diện tròn ghép chùm; c- Thanh xoắn dạng tấm dẹt
ghép chùm.


/>
18
d, Phần tử đàn hồi loại khí nén
- Phần tử đàn hồi loại khí nén có dạng bầu trịn hay dạng ống, vỏ bầu cấu tạo gồm
hai lớp sợi cao su, mặt ngoài phủ một lớp cao su bảo vệ, mặt trong lót một lớp cao
su làm kín, thành vỏ dày từ 3-5 mm.

Hình 1.12: Phần tử đàn hồi khí nén loại bầu 1- Vỏ bầu; 2- Đai xiết; 3- Vòng
kẹp; 4- Lõi thép tăng bền; 5- Nắp; 6- Bu lơng.

Hình 1.13: Phần tử đàn hồi khí nén loại ống 1- Piston ; 2- Ống lót; 3- Bu lơng;
4,7- Bích kẹp; 5- Ụ cao su; 6- Vỏ bọc; 8- Đầu nối; 9- Nắp
-


/>
19
- Ưu điểm :
+ Có thể tự động điều chỉnh độ cứng của hệ thống treo bằng cách thay đổi

áp suất khí.
+ Cho phép điều chỉnh vị trí của thùng xe đối với mặt đường.
+ Khối lượng nhỏ, làm việc êm dịu.
+ Khơng có ma sát trong phần tử đàn hồi.
+ Tuổi thọ cao.


- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền.
+ Kích thước cồng kềnh.
+ Hệ thống điều khiển phức tạp
+ Phải dùng bộ phận dẫn hướng và giảm chấn độc lập.

e, Phần tử đàn hồi thuỷ khí
- Là sự kết hợp của cơ cấu điều khiển thủy lực và cơ cấu chấp hành là khí nén.
- Kết cấu: Do áp suất làm việc cao nên phần tử đàn hồi thuỷ khí có kết cấu kiểu
xi lanh kim loại và piston dịch chuyển trong đó. Xi lanh được nạp dầu như thế nào
để khơng khí khơng trực tiếp tiếp xúc với piston. Tức là áp suất được truyền giữa
piston và khí nén thơng qua mơi trường trung gian là lớp dầu. Dầu đồng thời có
tác dụng giảm chấn khi tiết lưu qua các lỗ và van bố trí kết hợp trong kết cấu.
- Ưu điểm: Tương tự phần tử đàn hồi khí nén, ngồi ra cịn có ưu điểm như:
+ Có đặc tính đàn hồi phi tuyến.
+ Đồng thời làm nhiệm vụ của bộ phận giảm chấn.
+ Kích thước nhỏ gọn hơn.

- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp, đắt tiền.
+ Yêu cầu độ chính xác chế tạo cao.
+ Nhiều đệm làm kín.

f, Phần tử đàn hồi cao su